香豆素的合成及应用发展

香豆素实验报告香豆素实验报告概述：香豆素是一种天然有机化合物，具有独特的香味，广泛用于食品、香水和药物等领域。

本实验旨在通过合成和分离纯化香豆素，了解其化学性质和应用。

实验步骤：1. 合成香豆素：首先，取苯甲醛和乙酸乙酯作为原料，在碱性条件下进行Aldol缩合反应。

将苯甲醛和乙酸乙酯溶解于乙醇中，加入少量氢氧化钠作为催化剂，反应温度控制在适宜的范围内。

反应完成后，得到香豆素的中间产物。

然后，将中间产物与稀盐酸反应，进行酸解反应。

通过酸解，中间产物中的酯键被断裂，生成香豆素。

最后，通过蒸馏和结晶等方法，纯化香豆素。

2. 确认香豆素的化学性质：首先，利用红外光谱仪对合成的香豆素进行表征。

香豆素的红外光谱图谱中，可以观察到特征的吸收峰，如C=O伸缩振动和芳香环的吸收峰。

其次，进行氧化试验。

将香豆素溶解于氯仿中，加入过氧化氢作为氧化剂，观察反应情况。

香豆素在氧化试验中会发生氧化反应，生成2,3-二羟基苯甲酮，反应溶液由无色变为黄色。

3. 香豆素的应用：香豆素作为一种重要的化合物，具有广泛的应用领域。

首先，在食品工业中，香豆素常被用作食品香精的成分之一。

其独特的香味可以增添食品的口感和风味。

其次，在香水制造中，香豆素也是常见的成分之一。

其芳香特性能够为香水增添一种独特的气味。

此外，香豆素还具有药用价值。

研究表明，香豆素具有抗炎、抗氧化和抗菌等作用。

在药物研发中，香豆素可以作为活性成分，用于治疗炎症和感染等疾病。

结论：通过本实验，我们成功合成和分离纯化了香豆素，并对其进行了化学性质和应用的研究。

香豆素作为一种重要的有机化合物，在食品、香水和药物等领域具有广泛的应用前景。

2022年第12期现代园艺香豆素类化合物是具有芳香气味的天然产物，通过植物酪氨酸衍生出苯丙烷内酯，从细菌次生代谢产物中鉴定出多种香豆素。

目前，在豆科等74科植物中发现香豆素类化合物，自然界发现香豆素具有抗病毒保护心脏等药理作用，影响多种植物的生长发育，具有调节根系微生物群落结构等作用。

根据化合物母核结构分为简单香豆素、异香豆素类等，在自然界中主要分布于菊科、瑞香科等植物中，香豆素类化合物具有光学活性用作荧光增白剂等，合成新型香豆素化合物应用前景广阔，香豆素生物合成主要细节处于探索阶段，本文综述香豆素植物体内相关功能，介绍关键酶基因研究进展，为后续研究提供理论参考。

1香豆素类化合物简介1.1香豆素类型香豆素是重要的有机杂环化合物，其衍生物具有多种生理学性质，如抗凝血作用等，某些香豆素衍生物具有抗HIV活性，有些在临床上作为口服抗凝血药广泛应用。

香豆素分子存在C=C双键及内酯结构，具有优异的光学性能，使其呈现荧光量子收率高等特点，是荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团，在医化生等领域广泛应用。

香豆素具有芬芳气味，可在饮料食品中作为芳香剂[1]。

天然香豆素类化合物主要存在于瑞香科、芸香科等高等植物中。

目前发现天然香豆素类化合物有近千种，可分为简单香豆素，吡喃香豆素等类型。

简单香豆素是在苯环上具有取代基香豆素，苯环上的C-6位电负荷性较高，含氧取代基多出现在C-6位上。

呋喃香豆素类结构中呋喃环是6位异戊烯基于7位羟基环合成，根据呋喃环与母体骈合位置分为线性与角型，常见线型有补骨脂素等[2]。

吡喃香豆素是6位异戊烯形成2，2-二甲基-a-吡喃环结构化合物，常见线型吡喃香豆素有独活中的花椒内酯，角型吡喃香豆素有白花前胡中的邪蒿内酯。

1.2香豆素化合物的功能香豆素是最简单的植物次生代谢物，细胞受损后释放，香豆素化合物具有抗病毒、抗HIV等多种药理作用[3]。

香豆素主要功能包括参与植物生长过程，香豆素可通过抑制水稻脱落酸分解代谢延迟种子萌发，可抑制超氧化合物歧化酶活性，破坏小麦糊粉层氧化还原稳态，可能在基因转录中起诱导因子作用，香豆素对许多杂草种子萌发具有较强抑制作用。

香豆素类化合物《天然产物化学》题目：香豆素类化合物关键词：香豆素结构性质制取稀释新陈代谢应用领域食品学院2021级研究生农产品加工与储藏专业1.1香豆素研究概况香豆素(cornnarin)就是具备苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称，在结构上可以看做就是顺邻羟基桂皮酸脱水而变成的内酯。

其具备芳甜香气的天然产物，就是药用植物的主要活性成分之一。

在结构上应当与异香豆素类(isacoumarin)二者区分，异香豆素分子中虽也存有苯并吡喃酮结构，但它可以看作就是西南边羧基苯乙烯醇阿芒塔的酯。

如下分子结构图右图：顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素近年来，随着现代色谱和波潜技术的应用领域和发展，辨认出了不少代莱结构类型，如色原酮香豆素（chromonacoumarin)，倍半萜类香豆素(sesquiterpenylcoumarin)，以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。

此外，也辨认出某些少见的结构，例如香豆素的硫酸酯、并无含氧替代如3,4,7-三甲基香豆素和四氧替代的香豆素。

在香豆素的磷酸酯体上，尚辨认出混合型二聚体，例如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等共同组成的二聚体。

在分离和鉴定手段上，不少新方法、新技术近年也被应用。

例如，超临界流体被用于提取；多种制备型加压(低、中、高)和减压色潜被应用于分离；毛细管电泳应用于分析；在结构鉴别上，2d-nmr被广泛使用及负离子质谱的采用等。

在合成上，近年也报道了不少更简便，得率更高的方法，包括某些一步合成法。

在生物活性上，近年也获得了不少进展，例如拆分获得一系列能够遏制hiv-1逆转录酶的胡桐内酯类(calanolide)，能够明显收缩血管的凯林内酯(khellactone)类化合物，最近又辨认出某些香豆素能够遏制no制备和具备植物雌激素活性等。

不少香豆素类的QSAR关系也被进一步研究。

1.2香豆素结构类型香豆素最早由vogel于1820年报导从圭亚那的零陵香豆(tonkabean),即为黄香草木犀（melilotusofficinalis）中赢得，香豆素名称就源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。

工业上利用Perkins反应，采用水杨醛法来合成香豆素，一般采用两步法，首先是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯和一份子醋酸。

然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐的作用下先形成负碳离子，负碳离子在加热的情况下，缩去一份子水，同时二羰基化合物分解，形成环状物质。

最终得到香豆素一、香豆素的合成路线合成路线：以水杨醛、乙酸酐为原料，催化剂是乙酸钠，通过珀金（Perkin）反应制得香豆素二、香豆素合成过程单元反应及其控制分析∙ 1. Perkin反应过程分析∙ 2. Perkin反应过程及其方案设计（2）香豆素Perkin反应的机理∙在香豆素合成过程中，Perkin缩合反应、内酯化反应是在“一锅”中完成的∙反应机理为亲核加成反应，具体如下：碱性催化剂羧酸盐离解产生羧酸负离子，如CH3COOK离解产生的CH3COO－，羧酸负离子CH3COO－与酸酐作用，夺去酸酐中α-碳原子上的一个氢原子，形成一个羧酸酐碳负离子，羧酸酐碳负离子作为亲核试剂与醛发生亲核加成生成中间体（1），经中间体（2）进行水解后，生成β-芳基-α,β-不饱和酸（3），（3）再经内酯化制得香豆素。

（3）香豆素Perkin反应的主要影响因素∙①水杨醛的反应性质∙②乙酸酐的反应性质∙③催化剂∙④反应温度和反应时间∙⑤物料配比∙⑥传质的影响∙⑦水分的影响∙⑧副反应①水杨醛的反应性质∙水杨醛为无色澄清油状液体，有焦灼味及杏仁气味。

熔点(℃)：-7，沸点(℃)：197，相对密度(水=1)：1.17，饱和蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于水，溶于乙醇、乙醚。

本品可燃，有毒，具刺激性。

∙水杨醛分子结构中羟基(带负电）属于供电子基团，能使苯环上电子云密度升高，故而水杨醛反应活性将减弱，珀金反应需要更强的反应条件。

②乙酸酐的反应性质∙乙酸酐为无色透明液体，有刺激性气味（类似乙酸），其蒸气为催泪毒气。

熔点：-73.1℃，沸点：138.6℃，密度：相对密度(水=1)1.08；溶解性：溶于苯、乙醇、乙醚；稍溶于水。

香豆素合成途径和酶基因香豆素是一种具有广泛生物活性的天然产物，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性。

因此，香豆素及其衍生物已成为当前药物研究领域的热点之一。

本文将介绍香豆素的合成途径和相关酶基因。

一、香豆素的合成途径香豆素的合成途径主要有三种，分别是从苯酚类化合物、酚类化合物和苯丙烷类化合物出发。

1.从苯酚类化合物出发苯酚类化合物是香豆素的最主要前体。

其合成途径如下：（1）使用乙酸酐和苯酚经过酯化反应，得到苯酚酯。

（2）苯酚酯经过芳香性亲电取代反应，得到间羟基苯酚酯。

（3）间羟基苯酚酯经过缩合反应，得到3-苯基丙酮。

（4）3-苯基丙酮经过羰基化反应，得到香豆素。

2.从酚类化合物出发酚类化合物是香豆素的另一种前体。

其合成途径如下：（1）酚类化合物经过酰化反应，得到苯酰酚。

（2）苯酰酚经过芳香性亲电取代反应，得到间羟基苯酰酚。

（3）间羟基苯酰酚经过缩合反应，得到3-苯基丙酮。

（4）3-苯基丙酮经过羰基化反应，得到香豆素。

3.从苯丙烷类化合物出发苯丙烷类化合物也是香豆素的前体之一。

其合成途径如下：（1）苯丙烷类化合物经过羟基化反应，得到间羟基苯丙烷类化合物。

（2）间羟基苯丙烷类化合物经过羧化反应，得到苯丙烷酸。

（3）苯丙烷酸经过羰基化反应，得到香豆素。

二、香豆素的酶基因香豆素的生物合成过程涉及多个酶催化反应，其中一些酶的基因已被克隆和研究。

以下是一些已知的香豆素生物合成酶基因：1.苯酚羟化酶基因（C4H）苯酚羟化酶是香豆素生物合成过程中的第一个关键酶，其基因已被克隆。

该基因编码一种催化苯酚转化为间羟基苯酚的酶。

2.间羟基苯酚甲基转移酶基因（OMT）间羟基苯酚甲基转移酶是香豆素生物合成过程中的第二个关键酶，其基因也已被克隆。

该基因编码一种催化间羟基苯酚转化为甲基间羟基苯酚的酶。

3.香豆素合成酶基因（CYP98A14）香豆素合成酶是香豆素生物合成过程中的最后一个关键酶，其基因也已被克隆。

该基因编码一种催化3-苯基丙酮转化为香豆素的酶。

香豆素及其衍生物的合成与用途
香豆素是一种常见的有机化合物，也被称为香豆醛，它在医药、食品、香料等领域都有广泛的应用。

下面将详细介绍香豆素及其衍生物的合成与用途。

1. 香豆素的合成方法
香豆素的合成方法主要有自然合成和人工合成两种方式。

自然合成是指在植物或动物体内自然生成的方法，而人工合成则是指在实验室中通过化学合成的方法合成香豆素。

人工合成的方法多种多样，常见的有利用苯环的构建、通过马来酸酐的加成、利用溴酰苯与醛反应等方法。

其中，马来酸酐加成法是目前应用最广泛的方法之一。

2. 香豆素的衍生物
香豆素有很多衍生物，常见的有香豆素酸、香豆素酯、香豆素醇等。

这些衍生物都具有香豆素的基本结构，但在结构上发生了一定的变化，因此具有不同的物理化学性质和应用价值。

3. 香豆素及其衍生物的应用
香豆素及其衍生物在医药、食品、香料等领域都有广泛的应用。

在医药领域，香豆素衍生物常被用作抗血小板聚集剂、抗过敏药物、镇痛剂等。

在食品领域，香豆素被用作香精、调味剂、食品保鲜剂等。

在香料领域，香豆素及其衍生物被广泛应用于各种香水、肥皂、香烟等产品中。

总之，香豆素及其衍生物具有广泛的应用价值，在不同领域中都有着重要的作用。

香豆素及其衍生物的合成与用途香豆素是一种天然的香料，具有芳香气味，被广泛用于食品、化妆品和药品等领域。

而香豆素的衍生物，则是在香豆素的基础上进行合成或修饰得到的化合物，它们保持了香豆素的一些特性，并具有新的应用价值。

本文将详细介绍香豆素及其衍生物的合成方法与用途，并探讨其未来的发展前景。

香豆素的合成主要分为天然提取和化学合成两种方法。

天然提取的香豆素主要从植物中获得，如香豆草、薰衣草等。

而化学合成则是以苯乙酮为原料，经过一系列的反应得到香豆素。

合成步骤包括：苯乙酮的羟基化、还原反应、脱水反应和环化反应等。

注意事项包括：控制反应温度、物料比和反应时间等，以保证产品的质量和收率。

香豆素的衍生物合成方法主要有两种：修饰法和衍生化法。

修饰法是通过改变香豆素分子中的某些基团，如羟基、甲基等，以改变其物理、化学性质和功能。

衍生化法则是将香豆素与其它化合物进行反应，以引入新的功能团，如磺酰基、氨基等。

注意事项包括：选择合适的反应条件、催化剂和溶剂等，以保证反应的顺利进行和产品的稳定性。

香豆素在食品、化妆品和药品等领域有着广泛的应用。

在食品工业中，香豆素可作为香料、防腐剂和抗氧化剂等，提高食品的口感和延长保质期。

在化妆品中，香豆素可以作为香料和光敏剂等，增加产品的香气和使用效果。

在药品中，香豆素可以作为抗病毒、抗菌和抗肿瘤等药物的原料，具有很高的药用价值。

香豆素的衍生物也具有广泛的应用价值。

例如，香豆素-3-羧酸是一种重要的药物中间体，可用于合成一系列抗过敏、抗炎和抗肿瘤药物。

香豆素-3-甲酸乙酯是一种具有浓郁果香气味的香料，可用于调制葡萄酒和果酒等。

香豆素衍生物还可作为染料、农药和液晶材料等。

然而，香豆素及其衍生物也存在一定的不足。

部分香豆素衍生物的光稳定性较差，容易在光照条件下分解或变色。

部分衍生物的制备过程较为复杂，需要使用有毒或有害的试剂，不利于环保和可持续发展。

由于香豆素及其衍生物的结构多样性和复杂性，其质量控制和标准化方面还存在诸多困难，需要进一步完善相关标准和规范。

香豆素-3-羧酸的制备一．基本性质1.结构式：2.英文名：Coumarin-3-carboxylic acid别名：2-Oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylic acid3.分子式C10H6O44.分子量190.155.物理性质香豆素为无色或白色结晶或晶体粉末，有类似香草精的愉快香味。

存在于零陵香豆、薰衣草油等中。

难溶于冷水，能溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、油类。

有挥发性，能随水蒸气蒸馏并能升华。

熔点190-193°C(分解），水溶性13 g/L (37°C)。

荧光是香豆素一个特有的物理性质，在紫外光下，常显蓝色荧光。

通过荧光人们很易辨认出它们的存在。

在C-7位引入羟基后，可使荧光加强，即使在可见光下，也能观察到荧光。

6.化学性质香豆素在热稀碱液中加热时，其内酯环可缓慢水解开裂，生成顺式邻羟基肉桂酸盐而溶解成一黄色溶液。

若酸化，生成的顺式邻羟基肉桂酸极不稳定，再环化可重新生成香豆素；若长时间放置在碱液中，则顺式盐转化为反式邻羟基肉桂酸，此时再酸化，得到稳定的反式邻羟基肉桂酸，不会再发生内酯化。

香豆素硝化、磺化和发生傅-克反应都在C-6位上进行；氯甲基化发生在C-3位上；Michael加成则发生在C-4位上。

室温下香豆素与溴的四氯化碳溶液作用，可得到在C-3和C-4双键上加成生成的二溴化物。

在钯碳催化下，该双键亦可加氢。

二．背景1.天然来源香豆素最早由V ogel于1820年从圭亚那的零陵香豆，即黄香草木犀（Melilotus officinalis）中获得。

香豆素的英文名称“Coumarin”源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。

香豆素天然产物广泛存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物以及动物及微生物代谢产物中。

迄今,已从自然界生物中分离鉴定的香豆素(I,coumarin,2H-1-benzopran-2-one,苯并(-吡喃酮或1,2-苯并(-吡喃酮)化合物超过1 300种。

香豆素-3-羧酸的合成(coumarin-3-carboxylic acid)香豆素，又名香豆精，1,2-苯并吡喃酮，结构上为顺式邻羟基肉桂酸（苦马酸）的内酯，白色斜方晶体或结晶粉末，存在于许多天然植物中。

它最早是1820年从香豆的种子中发现的，也含于薰衣草、桂皮的精油中。

香豆素具有甜味且有香茅草的香气，是重要的香料，常用作定香剂，可用于配制香水、花露水香精等，也可用于一些橡胶制品和塑料制品，其衍生物还可用作农药、杀鼠剂、医药等。

由于天然植物中香豆素含量很少，因而大量的是通过合成得到的。

1868年，Perkin 用邻羟基苯甲醛（水杨醛）与醋酸酐、醋酸钾一起加热制得，称为Perkin合成法。

水杨醛和醋酸酐首先在碱性条件下缩合，经酸化后生成邻羟基肉桂酸，接着在酸性条件下闭环成香豆素。

Perkin反应存在着反应时间长，反应温度高，产率有时不好等缺点。

本实验采用改进的方法进行合成，用水杨酸和丙二酸酯在有机碱的催化下，可在较低的温度合成香豆素的衍生物。

这种合成方法称为Knoevenagel合成法，是对Perkin反应的一种改变，即让水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶的催化下缩合成香豆素一3一甲酸乙酯，后者加碱水解，此时酯基和内酯均被水解，然后经酸化再次闭环形成内酯，即为香豆素-3-羧酸。

【反应式】【试剂】水杨醛2.0 g （1.7 mL，0.016 mol），丙二酸乙二酯3.0 g （2.8 mL，0.019 mol），无水乙醇，六氢吡啶，冰醋酸，95％乙醇，氢氧化钠，浓盐酸，无水氯化钙。

【步骤】1．香豆素-3-甲酸乙酯在干燥的50 mL圆底烧瓶中依次加入1.7 mL水杨醛、2.8 mL丙二酸乙二酯、10 mL无水乙醇、0.2 mL六氢吡啶、一滴冰醋酸和几粒沸石，装上配有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管后，在水浴上加热回流2 h。

待反应液稍冷后转移到锥形瓶中，加入12 mL水，置于冰水浴中冷却，有结晶析出。

待晶体析出完全后，抽滤，并每次用2～3 mL冰水浴冷却过的50％乙醇洗涤晶体2～3次，得到的白色晶体为香豆素-3-甲酸乙酯的粗产物，干燥后产量约2.5～3 g，熔点91～92℃。

之迟辟智美创作工业上利用Perkins反应，采纳水杨醛法来合成香豆素，一般采纳两步法，首先是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯和一份子醋酸.然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐的作用下先形成负碳离子，负碳离子在加热的情况下，缩去一份子水，同时二羰基化合物分解，形成环状物质.最终获得香豆素一、香豆素的合成路线合成路线：以水杨醛、乙酸酐为原料，催化剂是乙酸钠，通过珀金（Perkin）反应制得香豆素二、香豆素合成过程单位反应及其控制分析∙ 1. Perkin反应过程分析∙ 2. Perkin反应过程及其方案设计（2）香豆素Perkin反应的机理∙在香豆素合成过程中，Perkin缩合反应、内酯化反应是在“一锅”中完成的∙反应机理为亲核加成反应，具体如下：碱性催化剂羧酸盐离解发生羧酸负离子，如CH3COOK离解发生的CH3COO－，羧酸负离子CH3COO－与酸酐作用，夺去酸酐中α-碳原子上的一个氢原子，形成一个羧酸酐碳负离子，羧酸酐碳负离子作为亲核试剂与醛发生亲核加成生成中间体（1），经中间体（2）进行水解后，生成β-芳基-α,β-不饱和酸（3），（3）再经内酯化制得香豆素.（3）香豆素Perkin反应的主要影响因素∙①水杨醛的反应性质∙②乙酸酐的反应性质∙③催化剂∙④反应温度和反应时间∙⑤物料配比∙⑥传质的影响∙⑦水分的影响∙⑧副反应①水杨醛的反应性质∙水杨醛为无色廓清油状液体，有焦灼味及杏仁气味.熔点(℃)：-7，沸点(℃)：197，相对密度(水=1)：1.17，饱和蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于水，溶于乙醇、乙醚.本品可燃，有毒，具安慰性.∙水杨醛分子结构中羟基(带负电）属于供电子基团，能使苯环上电子云密度升高，故而水杨醛反应活性将减弱，珀金反应需要更强的反应条件.②乙酸酐的反应性质∙℃℃，密度：相对密度(水=1)1.08；溶解性：溶于苯、乙醇、乙醚；稍溶于水.∙介入珀金反应的酸酐一般为具有两个或三个活泼α-H 的初级单酸酐，这里α-H指与羰基相连碳原子上的H 原子.酸酐的碳原子数越多，位阻增年夜，α-H的反应活性降低.乙酸酐比其它高级酸酐反应活性高，是珀金反应中经常使用的酸酐.③催化剂∙珀金反应所用的催化剂为相应酸酐的羧酸钾盐或钠盐，无水羧酸钾盐的效果比钠盐好，反应速率快、收率高.叔胺也可催化此反应.∙从反应机理上看，催化剂与乙酸酐反应才华形成介入亲核加成反应的负碳离子，为了保证有足够浓度的负碳离子形成，催化剂应该比乙酸酐过量.∙另外，由于高级酸酐制备比力难，来源也较少，可采纳其羧酸盐与乙酐取代，使其先生成相应的混合酸酐，再介入缩合.④反应温度和反应时间∙由于水杨醛的反应活性较低，乙酸酐是活性较弱的亚甲基化合物，故制备香豆素的珀金反应需要较高的反应温度和较长的反应时间.但反应温渡过高，将会发生脱羧和消除反应，生成烯烃.因此制备香豆素的珀金反应温度比一般的Perkin反应温度要高.资料标明，制备香豆素的珀金反应温度一般为150～200℃，反应时间4～7h.⑤物料配比∙一般情况下，为使水杨醛充沛反应，乙酸酐应稍过量.∙乙酸酐的用量在整个反应过程中影响显著，可能是由于乙酸酐在反应条件下易挥发又兼作溶剂，因此用量不能太少.这可能是因为在反应早期，若乙酸酐量过少，过量的水杨醛会发生二聚副反应，生成二聚水杨醛.但过多副产物增加，会招致生成水杨醛三乙酸酯的副反应加剧，从而使香豆素的收率下降.∙资料标明，随着酐醛配比的增年夜，香豆素的收率会不竭上升，当到达一定值后收率反而下降.合适的物料配比以n(水杨醛) ∶n(乙酸酐)=1∶1.35～3.0为宜.⑥传质的影响∙水分的存在会使酸酐水解为羧酸，而羧酸中a-H的活性更低，对缩合反应晦气，因此珀金反应需要在无水条件下进行.⑦水分的影响∙由于有乙酸钠固体介入反应，良好的搅拌有利于反应的进行.⑧副反应∙水杨醛能发生氧化、二聚及生成水杨醛单乙酸酯等副反应.三、物料物性参数数据，确定反应实施的条件范围∙起始水杨醛∶乙酸酐∶乙酸钠（摩尔比）＝6∶12∶15，反应中蒸出乙酸后可以再加入一半量的乙酸酐；∙反应早期控制温度在120℃以下，后期反应温度为180-195℃；∙ 3.压力：常压；∙ 4.搅拌：良好四、反应体系的构建要点∙①反应体系的构建要点∙ⅰPerkin缩合需要在较高的温度下进行，且要求控温平稳，故反应体系宜选用油浴加温装置；∙ⅱ为防止高温下乙酸酐的挥发，反应体系需要配有回流装置；由于反应温度超越150℃，故可采纳空气管回流装置.反应中由于有低沸点的乙酸生成，如果不能及时排出体系，将会影响体系温度的升高，因此应配备乙酸引出装置.为了更好地对气相物质进行分离，可以增加刺形分馏柱.∙ⅲ为了隔绝空气中的水分，回流装置应配有干燥管.∙ⅳ为了能使催化剂更好地分散，体系需要强搅拌.②反应的控制战略由于催化剂碱性较弱且为固体，故反应时宜过量使用；加料时宜先将催化剂与乙酸酐混合后，升温溶解后再将水杨醛加入，这样反应体系中乙酸酐过量，可以吸收失落生成的水.反应早期温度不宜过高，这样可以减少副反应的发生；当反应进行到一定水平以后，再适当提高∙反应温度，以缩短珀金反应时间.由于反应中有乙酸生成，在早期反应结束后要将乙酸蒸出，这样反应后期的温度才华升高.由于乙酸酐的消耗，可以在乙酸蒸出后进行补料（补加一半左右的料）.∙由于内酯化是平衡反应，反应时间宜长一些，有利于环的形成.∙另外，所用原料试剂要进行纯化处置.∙③反应终点的控制∙加料完毕反应一按时间后，可以测定反应物料的酸度，当酸度不再变动时，基本可以确定反应终点.最好能同时用TLC法对反应进行跟踪比对(展开剂为环己烷:乙醚=3:1，V/V).五、香豆素的合成反应装置香豆素合成装置由四口烧瓶、刺形分馏柱、Y形接头、2根温度计、分水器、空气冷凝管、干燥管、搅拌、油浴组成.三口烧瓶为反应的容器，内装水杨醛、乙酸酐、乙酸钠.反应瓶装置量程为250℃温度计，对具体反应温度进行丈量.采纳机械搅拌，加强传热和传质.当引出乙酸时，可通过Y 形接头上装置的温度计监控，当温度计到达乙酸蒸汽的温度时，可由分水器下方放出冷凝液（乙酸）.六、合成方案的拓展间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯[2]间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯在乙醇钠存在下环合获得3-乙酰基香豆素，在于取代尿素缩合.可以获得一系列的3—取代香豆素（主要是合成香豆素的骨架）一锅法[1]反应中的多步反应可以从相对简单易的的原料动身，不经中间体的分离，直接获得结构复杂的分子.。

之阳早格格创做工业上利用Perkins反应，采与火杨醛法去合成香豆素，普遍采与二步法，最先是火杨醛与乙酸酐产死一份子火杨醛单乙酸酯战一份子醋酸.而后火杨醛单乙酸酯正在醋酸酐的效率下先产死背碳离子，背碳离子正在加热的情况下，缩去一份子火，共时二羰基化合物领会，产死环状物量.最后得到香豆素一、香豆素的合成门路合成门路：以火杨醛、乙酸酐为本料，催化剂是乙酸钠，通过珀金（Perkin）反应造得香豆素二、香豆素合成历程单元反应及其统造领会∙ 1. Perkin反应历程领会∙ 2. Perkin反应历程及其规划安排（2）香豆素Perkin反应的机理∙正在香豆素合成历程中，Perkin缩合反应、内酯化反应是正在“一锅”中完成的∙反应机理为亲核加成反应，简曲如下：碱性催化剂羧酸盐离解爆收羧酸背离子，如CH3COOK离解爆收的CH3COO－，羧酸背离子CH3COO－与酸酐效率，夺去酸酐中α-碳本子上的一个氢本子，产死一个羧酸酐碳背离子，羧酸酐碳背离子动做亲核试剂与醛爆收亲核加成死成中间体（1），经中间体（2）举止火解后，死成β-芳基-α,β-没有鼓战酸（3），（3）再经内酯化造得香豆素.（3）香豆素Perkin反应的主要效率果素∙①火杨醛的反应本量∙②乙酸酐的反应本量∙③催化剂∙④反应温度战反当令间∙⑤物料配比∙⑥传量的效率∙⑦火分的效率∙⑧副反应①火杨醛的反应本量∙火杨醛为无色澄浑油状液体，有焦灼味及杏仁气味.熔面(℃)：-7，沸面(℃)：197，相对于稀度(火=1)：1.17，鼓战蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于火，溶于乙醇、乙醚.本品可焚，有毒，具刺激性.∙火杨醛分子结构中羟基(戴背电）属于供电子基团，能使苯环上电子云稀度降下，故而火杨醛反应活性将减强，珀金反应需要更强的反应条件.②乙酸酐的反应本量∙℃℃，稀度：相对于稀度(火=1)1.08；溶解性：溶于苯、乙醇、乙醚；稍溶于火.∙介进珀金反应的酸酐普遍为具备二个或者三个活泼α-H的矮级单酸酐，那里α-H指与羰基贯串碳本子上的H本子.酸酐的碳本子数越多，位阻删大，α-H的反应活性落矮.乙酸酐比其余下档酸酐反应活性下，是珀金反应中时常使用的酸酐.③催化剂∙珀金反应所用的催化剂为相映酸酐的羧酸钾盐或者钠盐，无火羧酸钾盐的效验比钠盐佳，反应速率快、支率下.叔胺也可催化此反应.∙从反应机理上瞅，催化剂与乙酸酐反应才搞产死介进亲核加成反应的背碳离子，为了包管有脚够浓度的背碳离子产死，催化剂该当比乙酸酐过量.∙其余，由于下档酸酐造备比较易，根源也较少，可采与其羧酸盐与乙酐代替，使其先死成相映的混同酸酐，再介进缩合.④反应温度战反当令间∙由于火杨醛的反应活性较矮，乙酸酐是活性较强的亚甲基化合物，故造备香豆素的珀金反应需要较下的反应温度战较少的反当令间.但是反应温度过下，将会爆收脱羧战与消反应，死成烯烃.果此造备香豆素的珀金反应温度比普遍的Perkin反应温度要下.资料标明，造备香豆素的珀金反应温度普遍为150～200℃，反当令间4～7h.⑤物料配比∙普遍情况下，为使火杨醛充分反应，乙酸酐应稍过量.∙乙酸酐的用量正在所有反应历程中效率隐著，大概是由于乙酸酐正在反应条件下易挥收又兼做溶剂，果此用量没有克没有及太少.那大概是果为正在反应初期，若乙酸酐量过少，过量的火杨醛会爆收二散副反应，死成二散火杨醛.但是过多副产品减少，会引导死成火杨醛三乙酸酯的副反应加剧，进而使香豆素的支率下落.∙资料标明，随着酐醛配比的删大，香豆素的支率会没有竭降下，当达到一定值后支率反而下落.符合的物料配比以n(火杨醛) ∶n(乙酸酐)=1∶1.35～3.0为宜.⑥传量的效率∙火分的存留会使酸酐火解为羧酸，而羧酸中a-H的活性更矮，对于缩合反应不利，果此珀金反应需要正在无火条件下举止.⑦火分的效率∙由于有乙酸钠固体介进反应，良佳的搅拌有好处反应的举止.⑧副反应∙火杨醛能爆收氧化、二散及死成火杨醛单乙酸酯等副反应.三、物料物性参数数据，决定反应真施的条件范畴∙起初火杨醛∶乙酸酐∶乙酸钠（摩我比）＝6∶12∶15，反应中蒸出乙酸后不妨再加进一半量的乙酸酐；∙反应初期统造温度正在120℃以下，后期反应温度为180-195℃；∙ 3.压力：常压；∙ 4.搅拌：良佳四、反应体系的构修重心∙①反应体系的构修重心∙ⅰPerkin缩合需要正在较下的温度下举止，且央供控温稳固，故反应体系宜采用油浴加温拆置；∙ⅱ为预防下温下乙酸酐的挥收，反应体系需要配有回流拆置；由于反应温度超出150℃，故可采与气氛管回流拆置.反应中由于有矮沸面的乙酸死成，如果没有克没有及即时排出体系，将会效率体系温度的降下，果此应配备乙酸引出拆置.为了更佳天对于气相物量举止分散，不妨减少刺形分馏柱.∙ⅲ为了隔绝气氛中的火分，回流拆置应配有搞燥管.∙ⅳ为了能使催化剂更佳天分别，体系需要强搅拌.②反应的统造战术由于催化剂碱性较强且为固体，故反当令宜过量使用；加料时宜先将催化剂与乙酸酐混同后，降温溶解后再将火杨醛加进，那样反应体系中乙酸酐过量，不妨吸支掉死成的火.反应初期温度没有宜过下，那样不妨缩小副反应的爆收；当反应举止到一定程度以去，再适合普及∙反应温度，以支缩珀金反当令间.由于反应中有乙酸死成，正在初期反应中断后要将乙酸蒸出，那样反应后期的温度才搞降下.由于乙酸酐的消耗，不妨正在乙酸蒸出后举止补料（补加一半安排的料）.∙由于内酯化是仄稳反应，反当令间宜少一些，有好处环的产死.∙其余，所用本料试剂要举止杂化处理.∙③反应末面的统造∙加料完成反应一定时间后，不妨测定反应物料的酸度，当酸度没有再变更时，基础不妨决定反应末面.最佳能共时用TLC法对于反应举止追踪比对于(展启剂为环己烷:乙醚=3:1，V/V).五、香豆素的合成反应拆置香豆素合成拆置由四心烧瓶、刺形分馏柱、Y形交头、2根温度计、分火器、气氛热凝管、搞燥管、搅拌、油浴组成.三心烧瓶为反应的容器，内拆火杨醛、乙酸酐、乙酸钠.反应瓶拆置量程为250℃温度计，对于简曲反应温度举止丈量.采与板滞搅拌，加强传热战传量.当引出乙酸时，可通过Y形交头上拆置的温度计监控，当温度计达到乙酸蒸汽的温度时，可由分火器下圆搁出热凝液（乙酸）.六、合成规划的拓展间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯[2]间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯正在乙醇钠存留下环合得到3-乙酰基香豆素，正在于与代尿素缩合.不妨得到一系列的3—与代香豆素（主假如合成香豆素的骨架）一锅法[1]反应中的多步反应不妨从相对于简朴易的的本料出收，没有经中间体的分散，曲交赢得结构搀杂的分子.。

香豆素的合成(一)实验目的(1)了解香豆素的性质和用途；(2)掌握珀金反应原理及其实验方法；(3)巩固水蒸气蒸馏、重结晶等操作技术。

(二)实验原理香豆素(coumarin)，学名邻羟基桂酸内酯，又称香豆内酯，分子式为C9H6O2，相对分子质量146.15，其结构式为。

香豆素是一种具有黑香豆浓重香味及巧克力气息的白色晶体或结晶粉末，味苦，能升华。

熔点68—70℃，沸点297～299℃。

不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚和氯仿。

它是一种重要的香料，常用作定香剂，用于配制紫罗兰、薰衣草、兰花等香精，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的增香剂。

在电镀工业中用作光亮剂。

香豆素存在于许多植物中，天然黑香豆中含有1．5％以上，工业上利用珀金反应原理来制备。

芳香醛与脂肪酸酐在碱性催化剂作用下进行缩合，生成α、β一不饱和芳香酸的反应，称为珀金反应(Perkin Reaction)。

香豆素是以水杨醛和醋酸酐作原料，在弱碱(如醋酸钠、叔胺等)催化下经珀金反应、酸化及环化脱水而制得：反应中生成少量反式邻羟基肉桂酸，不能进行内酯环化，而生成邻乙酰氧基肉桂酸副产物，结构式：(三)主要试剂和仪器1．试剂水杨醛2．1g(1．9mL，0．017mol)；醋酸酐5．4g(5mL，0．052mol)；三乙胺1．5g(2mL，0．015mol)；或无水醋酸钠1．5g(0．018mol)；无水氯化钙、沸石、碳酸氢钠、稀FeCl3溶液、活性炭。

2．仪器50mL圆底烧瓶、回流冷凝管(直形)、干燥管、250 mL三口烧瓶、水蒸气发生装置、抽滤装置、电热套、接引管、烧杯、250 mL锥形瓶。

(四)实验步骤1．回流反应在50mL圆底烧瓶中，依次加入1．9mL水杨醛、2mL三乙胺及5mL醋酸酐心J，投入2粒沸石，配置回流冷凝管，冷凝管上连接氯化钙干燥管，将混合物加热回流2h。

2．水蒸气蒸馏回流结束后，将反应混合物趁热转入盛有20 mL水的250 mL三口烧瓶中，用少量热水冲洗反应瓶，以使反应物全部转入三口烧瓶中。

香料香豆素的合成XXX摘要本实验通过水杨醛和丙二酸酯在弱碱六氢吡啶的催化作用下进行诺文葛耳（Knoevengel）缩合成酯,然后经碱水解、酸化得到香豆素.通过本实验掌握杂环合成的基本原理以及了解化学法合成香料类化合物的方法。

关键词水杨醛丙二酸酯六氢吡啶香豆素香豆素,又名1，2—苯并吡喃酮，其为无色或白色结晶或晶体粉末，存在于零陵香豆、薰衣草油等中.难溶于冷水，能溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、油类.有挥发性,能随水蒸气蒸馏并能升华，是一种重要的香料,其香型为香辣型,表现为甜而有香茅草的香气，常用作定香剂。

香豆素及其衍生物具有抗微生物等重要的生物活性，故可作为阻凝剂、抗血栓剂、三线态光敏剂及金属电镀等，在农业、工业、医药行业均表现出重要的作用。

早在1820年，香豆素已从零陵香豆中分离出来.后来发现,在蓝花科、羌青甘蓝科、唇形科等多种植物中都存在香豆素。

在薰衣草、三叶草花、香料的精油中香豆素是一个主要的成分,正是香豆素及其衍生物使上述的植物具有干草的香气。

1868年W。

H.Perkin 首先从水杨醛合成了香豆素，但却没有提出正确的结构。

至1872年H。

S。

Biff才确定其结构式苯并-α-吡喃酮。

香豆素的合成主要分为两类。

一类是从酚制备.另一类是用水杨醛或其衍生物为原料，先在碱性条件下进行缩合反应。

如Perkin合成法.先生成邻羟基肉桂酸钾，然后酸化成邻羟基肉桂酸。

其中顺式的酸称为苦马酸，反式的酸称香豆酸，在酸性条件下都能闭环成香豆素。

香豆素-3—羧酸的常规合成方法主要是利用水杨醛和丙二酸二乙酯在有机碱催化下发生Knoevengel缩合，再经碱水解、酸化而获得，也有在水热反应釜中进行合成,产率一般在70％～78％之间.前一种方法反应时间长，产率较低;而后一种方法反应温度较难控制。

本文采用水杨醛和丙二酸酯在弱碱六氢吡啶的催化作用下诺文葛耳缩合生成香豆素—3-羧酸乙酯，再经碱水解、酸化而得到最终产物香豆素—3—羧酸，实验时间较长。

工业上利用Perkiｎs反应,采用水杨醛法来合成香豆素,一般采用两步法,首先就是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯与一份子醋酸。

然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐得作用下先形成负碳离子,负碳离子在加热得情况下,缩去一份子水,同时二羰基化合物分解,形成环状物质。

最终得到香豆素一、香豆素得合成路线合成路线:以水杨醛、乙酸酐为原料,催化剂就是乙酸钠,通过珀金(Pｅｒkin)反应制得香豆素二、香豆素合成过程单元反应及其控制分析∙１。

Perkiｎ反应过程分析∙2、Ｐeｒkｉn反应过程及其方案设计(2)香豆素Ｐeｒkｉn反应得机理∙在香豆素合成过程中,Perkiｎ缩合反应、内酯化反应就是在“一锅”中完成得∙反应机理为亲核加成反应,具体如下:碱性催化剂羧酸盐离解产生羧酸负离子,如CH3COOK离解产生得ＣH３CＯＯ-,羧酸负离子CH３COO－与酸酐作用,夺去酸酐中α—碳原子上得一个氢原子,形成一个羧酸酐碳负离子,羧酸酐碳负离子作为亲核试剂与醛发生亲核加成生成中间体(1),经中间体(２)进行水解后,生成β—芳基—α,β－不饱与酸(3),(3)再经内酯化制得香豆素。

(3)香豆素Perkin反应得主要影响因素∙①水杨醛得反应性质∙②乙酸酐得反应性质∙③催化剂∙④反应温度与反应时间∙⑤物料配比∙⑥传质得影响∙⑦水分得影响∙⑧副反应①水杨醛得反应性质∙水杨醛为无色澄清油状液体,有焦灼味及杏仁气味。

熔点(℃):-7,沸点(℃):１97,相对密度(水＝1):1。

１７,饱与蒸气压(kPa):0、1３(3３℃);微溶于水,溶于乙醇、乙醚。

本品可燃,有毒,具刺激性。

∙水杨醛分子结构中羟基(带负电)属于供电子基团,能使苯环上电子云密度升高,故而水杨醛反应活性将减弱,珀金反应需要更强得反应条件、②乙酸酐得反应性质∙乙酸酐为无色透明液体,有刺激性气味(类似乙酸),其蒸气为催泪毒气。

熔点:－73、1℃,沸点:138、6℃,密度:相对密度(水=1)1。

香豆素类荧光增白剂的合成与表征及其在毛皮上的应用香豆素类荧光增白剂的合成与表征及其在毛皮上的应用随着科技的不断发展和进步，人们对毛皮产品的需求也越来越高。

然而，由于氨基酸等生物分子的存在，毛皮自然会逐渐发黄变暗，影响其美观度和质量。

为了解决这个问题，科学家们通过合成香豆素类荧光增白剂，并在毛皮加工过程中应用，有效地提高了毛皮的亮度、白度和光泽。

首先，我们来了解一下什么是香豆素类荧光增白剂。

香豆素类荧光增白剂是一种能够吸收紫外线并发射蓝白光的有机化合物。

它们在纺织、造纸、涂料和塑料等行业广泛应用，以提升产品的白度和亮度。

在毛皮上的应用也取得了显著效果。

合成香豆素类荧光增白剂的过程需要一系列的化学合成和表征方法。

首先，选择合适的香豆素骨架，并通过化学反应引入不同的取代基，以调控分子的光学性质。

例如，通过引入芳基基团，可以增加分子的吸收光谱范围。

接下来，对合成的化合物进行物理和化学性质的表征，如红外光谱、质谱和核磁共振等技术。

这些表征方法能够帮助科学家确定合成产物的结构和纯度。

在毛皮加工过程中，香豆素类荧光增白剂的应用非常广泛。

首先，对于白色毛皮产品，可以将增白剂直接添加到染料溶液中，利用其荧光特性提高毛皮的白度和亮度。

其次，对于有色毛皮产品，科学家们可以根据不同的颜色要求选择不同的荧光增白剂。

例如，对于棕色毛皮，可以选择发射红光的增白剂。

再者，增白剂在氨基酸等有机分子的存在下依然能够保持稳定，不易脱色和变黄。

除了提高毛皮产品的亮度和白度外，香豆素类荧光增白剂还具有环境友好的特性。

传统的增白剂往往会对环境产生污染和危害，而香豆素类荧光增白剂则具有低毒性和不易降解的特点，对环境的影响较小。

总结起来，香豆素类荧光增白剂在毛皮上的应用能够有效提高毛皮产品的亮度、白度和光泽，使其更具吸引力和市场竞争力。

科学家们通过合成和表征，为毛皮工业提供了先进的技术支持。

未来，我们期待能够进一步研究和开发更多功能性的荧光增白剂，为毛皮产品的质量提升做出更大贡献综上所述，香豆素类荧光增白剂在毛皮加工中具有广泛的应用前景。

2024年香豆素市场前景分析引言香豆素是一种重要的天然化合物，具有广泛的应用领域，如医药、食品、化妆品等。

本文将对香豆素市场的前景进行分析，并探讨其发展的潜力和增长趋势。

香豆素的市场概况香豆素是一类化学物质，常见的有香兰素、香叶兰素等。

它们具有独特的香气和广泛的用途，被广泛应用于食品添加剂、香精香料、药物合成等领域。

目前，全球香豆素市场呈现出稳步增长的趋势。

香豆素的需求量逐年增加，市场规模不断扩大。

尤其在医药领域，香豆素被广泛应用于抗血栓、抗癌和抗菌等药物的生产过程中。

香豆素市场的驱动因素1.食品和饮料行业的增长：随着人们对食品和饮料品质要求的提高，对天然香料的需求也在逐渐增加。

香豆素作为一种天然的香料，因其独特的香气而备受青睐。

2.医药行业的发展：随着人们健康意识的提高，对药品品质和疗效的要求也越来越高。

香豆素作为一种重要的原料，被广泛应用于药物合成中，推动了香豆素市场的增长。

3.化妆品行业的崛起：随着人们对外观美的重视，化妆品市场飞速发展。

香豆素具有独特的香气和光稳定性，是化妆品中不可或缺的成分之一。

香豆素市场的挑战1.香豆素的产量有限：香豆素主要从天然植物中提取，而这些植物受到气候、种植地点和采收季节等因素的影响，导致香豆素的供应量有限。

2.质量控制的难题：香豆素的质量与提取方法、合成工艺等因素密切相关。

由于香豆素具有复杂的化学结构，其提取和合成的过程需要精确控制，以确保产品的质量。

3.竞争激烈：在香豆素市场，存在着众多的竞争对手。

为了在市场中占据一席之地，企业需要不断提高产品的质量和创新能力。

香豆素市场的发展趋势1.专利技术的研发：为了应对市场的竞争，企业需要加大对香豆素相关技术的研发力度。

通过研发专利技术，可以提高产品的质量和独特性，增加市场竞争力。

2.绿色生产的倡导：随着环境保护意识的增强，绿色生产成为了香豆素行业的发展趋势。

企业需要不断改进生产工艺，降低对环境的影响，提高产品的可持续发展性。