香豆素—3—甲酸乙酯微型制备方法探究

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1、香豆素—3—甲酸乙酯微型制备方法探究　　摘要：本文介绍了香豆素-3-甲酸乙酯的微型化合成方法，即在六氢吡啶的催化下，水杨醛与丙二酸二乙酯反应得到产品，并考察了催化剂对此反应的影响。实验结果表明，在超声波辅助下，以为六氢吡啶为催化剂，达到反应终点时间仅为15min，收率为90.1%，有效地提高了实验效率。关键词：香豆素-3-甲酸乙酯；合成；微型制备中图分类号：G642.0？摇文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）42-0132-025微型化学实验是近年来迅速发展起来的实验方法。微型化学实[1

2、，2]可以大大节约药品，减少环境污染，还方便携带，并能适当减少实验时间，有利于培养学生严谨的科学态度和绿色化学的实验理念，因此受到人们的高度重视。香豆素类衍生物是一类重要的有机杂环化合物，具有良好的生物活性和光学性能，常被应用于发光材料、生物医药、染料等领域。[3，4]《香豆素-3-甲酸乙酯的制备》是药物化学实验的典型实验之一，以传统的合成方法制备香豆素-3-甲酸乙酯具有反应时间长、药品用量大、对环境的污染较大等缺点，因此，本文采用超声波辅助法研究香豆素-3-甲酸乙酯的微型化制备，以新理念、新方法探讨《香

3、豆素-3-甲酸乙酯的制备》的实验方法和教学理念，为同类的药物化学实验教学提供一些指导意义。一、实验部分1.实验原理。以水杨醛为起始原料，在超声波辅助下，合成了目标产物香豆素-3-甲酸乙酯，合成路线详见图1。2.实验仪器与药品。KQ5200-B型超声波清洗机（郑州南北仪器设备有限公司）；微型实验仪器一套（云南大学研制）；水杨醛（AR），丙二酸二乙酯（AR）；六氢吡啶（AR）；无水乙醇（AR）。3.实验步骤。在25mL圆底烧瓶中加入1.05mL（0.01mol）水杨醛，2.11mL（0.014mol）丙二酸二

4、乙酯，10mL无水乙醇，0.08mL六氢吡啶（吡啶、二乙胺、三乙胺），在超声波震荡下反应15min后将反应液倒入15mL冰水中，析出大量晶体，抽滤，烘干，得香豆素-3-甲酸乙酯（3）。二、结果与讨论51.超声波辅助的微型化实验和常规回流实验相比较。与常规回流实验相比，超声波辅助的微型实验试剂用量大大减少，同时也大大缩短了反应时间，常规回流反应时间要2h，而在超声波辅助下，反应时间仅为15min；同时产率也有所升高，具体结果见表1。由表1可见，用超声波辅助方法合成香豆素-3-甲酸乙酯可以大大节约时间，减少实

5、验经费，减少污染，同时微型实验对学生进行规范操作也提出了更高、更严的要求，有利于培养学生严谨的科学态度和绿色化学的实验理念。2.催化剂的影响。催化剂的选择对合成反应有很重要的影响。由反应机理（图2）可知，丙二酸二乙酯在有机碱的催化下，先生成碳负离子，然后进攻水杨醛中的羰基碳，然后进行关环得到产物香豆素-3-甲酸乙酯。从反应机理可知，理论上有机碱如胺类化合物一般都可以作为反应的催化剂。故我们分别选用了六氢吡啶、吡啶、二乙胺、三乙胺作催化剂，进行考察它们对该合成反应的影响。结合以上的1.3部分的实验步骤，催化

6、剂的用量为0.08mL，实验结果见表3。由表2可见，以六氢吡啶为催化剂时，效果最好，产率为90.1%，产品的色泽为白色；以二乙胺为催化剂时，效果次之，产率为77.2%，产品的色泽为淡黄色；以三乙胺为催化剂时，效果较差，产率为20.3%，产品的色泽为淡黄色；以吡啶为催化剂时，效果最差，产率为15.2%，产品的色泽为淡黄色。综上可见，六氢吡啶为最优选催化剂。3.注意事项。（1）六氢吡啶对眼睛和皮肤有强烈刺激性并是升压剂，取用时应注意不要与皮肤直接接触，防止吸入大量蒸气。加料时要置于通风橱内操作，物料加入烧瓶后

7、，应尽快安装冷凝管，冷凝管内事先接通冷却水。（2）反应试剂和催化剂均为液体，对其量的精确度较高，所以量取时应该用量液器如移液管来量取。5三、结论本文探讨了超声波辅助下微型制备香豆素-3-甲酸乙酯的方法，即在六氢吡啶的催化下，水杨醛和丙二酸二乙酯在超声波辅助下反应得到产品。实验结果表明，减少试剂用量，选用六氢吡啶为催化剂，既可使香豆素-3-甲酸乙酯的微型化学实验节约实验经费、缩短实验时间、减少污染，又可适当增加产量，从而有效地提高了实验效率。参考文献：[1]周宁怀，王德琳.微型有机化学实验[M].北京：科学

8、出版社，1999.[2]黄忠京.以能力培养为核心加强应用化学专业建设与实践[J].广西民族大学学报（自然科学版），2007，13（2）.[3]Alexander，V.M.Bhat，R.P.Samant，S.D.TerahedronLetters，2005，46（40）.[4]杨建明，吕剑.苯基磺酸官能化分子筛催化合成香豆素类化合物[J].有机化学，2012，（9）.基金项目：广西自治区《药物化学》精品课程项目和广西新世纪教改项