香豆酮的合成

1、苯并呋喃的合成實驗引言苯并呋喃是一類具有很強生物活性的化合物，它廣泛存在于天然和非天然產物中。很多 的2一芳基苯并呋喃都展示出很好的生物活性，這些活性包括抗癌活性、抗內風濕活性、抗 濾過性病原體活性、抗真菌活性、免抑制疫力的活性、抗血小板活性、抗氧化活性、殺蟲活 性、抗炎活性、拒食素的活性、預防癌癥活性。這些化合物同時也是有鈣阻聚活性以及激發(fā) 植物發(fā)育活性。例如:okada在1915首次從野茉莉(styarxj即onieum)種籽的油中分離到野 茉莉醇(la)，后人又從其它安息香(Styrxa)種屬的植物(S.ofmrosnaus， S.obassia， S.oficinalis和S.Amer

2、ienaa等)中分離到化合物等:從KmaeriaPvari.lia的根中提取的去 木質素，均具有潛在的抗菌與抗真菌活性。多數(shù)2一芳基苯并吠呋喃喃天然化合物表現(xiàn)出良 好的生理活性，由于天然產物中提取的取代苯并呋喃化合物數(shù)量有限，因此人工合成此類化 合物將顯得非常重要。苯并呋喃合成研究概況基于苯并呋喃良好的生理活性，苯并呋喃的合成一直是有機合成研究的熱點。目前，關 于苯并呋喃合成研究的相關文獻報道很多，合成方法也是各具特色。合成苯并呋喃的方法主 要有：傳統(tǒng)的方法合成苯并呋喃；過渡金屬催化合成苯并呋喃;其中過渡金屬催化合成苯并呋喃又包括把、銅以及其他 的貴金屬的催化合成苯并呋喃。2.1合成苯并呋喃的

3、傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)的合成苯并呋喃的方法和策略也很多，比較常用的合成苯并呋喃的方法有以下四類 (圖 1):1960年wrgihi，J.B.利用苯氧烷基酮在酸性條件下脫水(。合成了苯并呋喃。1956年Admas，R.等由鄰羥基芐酮在酸性條件下脫水(ii)合成了苯并呋喃。1954年Mulel，rA等由鄰乙酰苯氧乙酸或者其酯在堿作用下脫梭(iii)合成了苯并呋喃。2000年Niocloa，uK.C.等由鄰羥基苯甲酮經歷三或四步反應環(huán)化得到了苯并呋喃。2.2苯并吠喃的基本性質中文名稱：2,3-苯并吠喃.別名：苯并吠喃，0-苯并吠喃，氧茚，香豆酮，古馬隆，氧 雜茚，苯并B吠喃.英文名稱：2,3-benzofur

4、an，Coumarone， Benzofuran .苯并吠喃是一 種雜環(huán)芳香有機化合物。常溫下為油狀液體，具有芳香味。能隨水蒸氣揮發(fā)，能被高錳酸鉀 和其他氧化劑分解?！居⑽拿緾oumarone; 2,3-Benzofuran; Benzobfuran【分子式】C8H6O【分子量】118.14【密度】1.078 (15/15C)【熔點】-18以下【沸點】173-174【閃點】56【粘度】【蒸氣壓】【折射率】1.5689 (16.5C)【毒性LD50】【性狀】無色液體，有芳香氣實驗路線選擇及設計路線選擇：本實驗選擇了以苯酚為原料的合成路線，研究苯并呋喃的合成和提純方法。第一步：瑞穆一播曼反應(此

5、反應雖然效率不高，可是主要生成臨位產物、易分離)苯 酚和氯仿在氫氧化鈉溶液中反應，可以在苯環(huán)上的臨位導入一個?；?70攝氏度)。第二步：醇鈉與一氯乙酸作用生成鄰甲酰苯氧乙酸。第三步：鄰甲酰苯氧乙酸與乙酸酐及乙酸加熱得到香豆酮。路線設計：實驗內容4.1實驗試劑的物理常數(shù)苯酚：為無色針狀結晶或白色結晶熔塊，可燃，腐蝕力強。有毒。不純品在光和空氣作 用下變?yōu)榈t或紅色，遇堿變色更快。與大約8水混合可液化。可吸收空氣中水分并液化。 有特殊臭味和燃燒味，極稀的溶液具有甜味。相對密度1.0576，凝固點41 ，熔點43C, 沸點181.7C (182C)，折射率1.54178,閃點79.44C (閉杯)，

6、85C (開杯)，自燃點715C， 蒸氣密度3.24,蒸氣壓0.13kPa (40.1C)，蒸氣與空氣混合物燃燒極限1.7-8.6。1g苯酚溶 于約15ml水(0.67，25C加熱后可以任何比例溶解)、12ml苯。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、 甘油、二硫化碳、凡士林、揮發(fā)油、固定油、強堿水溶液。幾乎不溶于石油醚。水溶液pH 值約為6.0。氯仿：無色透明、高折射率、易揮發(fā)的液體，有特殊香甜氣味。凝固點-63.5C，沸點 61.3C，熔點-63.2C，相對密度 1.4984 (15/4C)，1.4840 (20/20C)，折光率 1.4476，折 射率1.4422，黏度(20C)O.563mPas。不

7、易燃，與火焰接觸會燃燒，并放出光氣。一般 加入0.6-1的乙醇作穩(wěn)定劑。微溶于水(25。時1ml能溶于200ml水)，能與醇、苯、醚、主 油醚、四氯化碳、二硫化碳和油類混溶。臨界溫度263.4C，臨界壓力5.45kPa，在氯甲烷中 最易水解成甲酸和HCl，穩(wěn)定性差，450C以上發(fā)生熱分解，能進一步氯化為CCl4。水楊醛：淡黃色到淡紅色，澄清油狀液體，有苦杏仁氣味，工業(yè)品為淡黃色到淡紅色。 熔點-7C，沸點196-197C，閃點76C。相對密度1.167 (20/4C)，折光率1.5735。溶于乙 醇、乙醚和苯，微溶于水。乙酸：無色透明液體。熔點16.635C，沸點117.9C，相對密度1.04

8、92(20/4C)折射 率1.3716，閃點(開杯)57C，自燃點465C，粘度11.83mPas(20C)。純乙酸在16C以 下時，能結成冰狀固體，故稱冰醋酸。與水、乙醇、苯和乙醚混溶，不溶干二硫化碳。當水 加到乙酸中，混合后的總體積變小，密度增加。分子比為1： 1，進一步稀釋，不再發(fā)生上述 體積的改變。有刺激性氣味。乙酸酐：無色易揮發(fā)液體，具有強烈刺激性氣味和腐蝕性。閃點(開杯)64.4C，熔點 -74.13C，沸點 138.63C，44C(2kPa)，相對密度 1.0820(20/20C)，折射率 1.390。粘度 O.91mPas(20C)，自燃點388.9C。溶于冷水，在熱水中分解成

9、醋酸氯乙酸：無色或淡黃色結晶，有刺激性氣味，易潮解，具有很強的腐蝕性，能腐蝕皮膚， 破壞所有非貴重金屬、橡膠和木材等。溶于水和乙醇、乙醚等大多數(shù)有機溶劑。有四種結晶 體(a ,8 , Y 和 6 型)。熔點 63C (a 型)，56.2C (P 型)，52.5C (丫 型)，42.75C (6 型)，沸點187.85C，粘度1.29，相對密度1.4043 (40/4C)，折射率1.4330。酸性比醋酸 強。乙酸酐乙酸水楊醛氯乙酸鄰氯苯氧乙酸4.2苯并吠喃的合成反應式Reimer-Tiemman法:Reimer-Tiemman反應是以苯酚和氯仿為原料在NaOH的水溶液中氯仿首先轉化為二氯卡賓與苯

10、酚鈉發(fā)生加成反應生成芐叉二氯然后迅速水解為醛再用鹽酸酸化得到水楊醛和對羥基苯甲醛+實驗步驟水楊醛的合成在三口燒瓶中加入苯酚、氯仿、氫氧化鈉溶液，裝上攪拌器、回流冷凝管、溫度計和滴液 漏斗，水浴加熱混合物至55r ,然后滴加50%氫氧化鈉溶液(0.4mol),控制滴加速度，使 反應溫度維持在60r , 15min內加完，再反應35min后，將反應液冷卻至室溫。鄰甲酰苯氧乙酸的合成在上步產物中加入氯乙酸，檢查裝置，進行反應。苯并吠喃的合成在上步產物中加入乙酸酐、乙酸，裝上攪拌器、回流冷凝管、溫度計和滴液漏斗，加熱。實驗結果與討論生成油狀液體，不溶于水。實驗方法的優(yōu)缺點分析水楊醛和對羥基苯甲醛可以用

11、水蒸氣蒸餾的方法分離出水楊醛收率20%35% 傳統(tǒng) 的Reimer-Tiemman法是在非均相體系中進行生成的醛與未反應的苯酚鈉形成聚合物使反應 收率降低另外，原料氯仿和NaOH的消耗量大含酚廢水不易處理但該法合成路線簡單條件溫 和原料價廉易得因而對此反應的改進研究一直在進行期盼提高原料的轉化率及水楊醛的收率 主要有三個方面的改進：(i)使用相轉移催化劑4,5季銨鹽叔胺表面活性劑及聚乙二醇等對Reimer-Tiemman反應 都有催化效果可加速反應減少副反應產物總收率可提高20%以上適于工業(yè)化生產(Ii)改變反應的溶劑以醇或芳烴替代水為溶劑可提高羥基苯甲醛的收率減少焦油的產生 6例如使用一定的

12、含水甲醇為反應溶劑Reimer-Tiemman反應的收率達到83.9%其中水楊 醛57.4%對羥基苯甲醛26.5%(iii )相轉移催化和微波技術聯(lián)合這種合用技術使Reimer-Tiemman反應易于在室溫下進 行可縮短反應時間提高收率，對羥基苯甲醛的收率增加7這種方法的底物合成比較簡單、所用試劑比較便宜，克服了以往合成苯并吠喃的很多缺點， 同時給苯并吠喃的工業(yè)化生產提供了一種很有價值的途徑。參考文獻Thieiges， S.:Meddah， E.:Bisseret， .P:Eustache， J.Tertahedron Lettsr2004， 45，907.Yoshida，M.;Morishita，.Y;Fujita，M.:Ihara，M.TertahedronLettsr 2004,45,1861.中文圖書4.有機合成實驗室手冊O621.3-33/2 (德)克勞澤施韋特利克等編著 化學工業(yè)出版社2010中文圖書6.有機合成原理及路線設計O621.3/43陳治明編 化學工業(yè)出版社2010中文圖書9.有機合成指南O621.