Synthesis of the Coumarin
香豆素，又名1，2－苯并吡喃酮(coumarin，1，2－benzopyrone)，香豆素存在于许多天然植物中。它最早是在1820年从香豆的种子中发现的，也存在于薰衣草、桂皮的精油中。常用作香料和药物中间体，为无色片状或粉状结晶，带有甘草香味。微溶于水，易溶于醇、乙醚、氯仿和氢氧化钠溶液。溶解度为:100mL 95%乙醇中溶解6.7 g，熔点≥69.0℃。
由于天然植物中香豆素含量很少，大量的香豆素是通过合成得到的。
【目的要求】
1.认识和掌握苯并吡喃酮类香料的合成方法。
2.熟悉Perkin反应及其应用。
【基本原理】
方法一:水杨醛－乙酸酐法。水杨醛和乙酸酐在乙酸钠(或钾)存在下缩合，生成邻羟基肉桂酸(Perkin反应)，进而在乙酸存在下发生分子内酯化，得到香豆素。国内工业化生产多采用此法。
方法二:水杨醛－氰乙酸法。氰乙酸的—H具有较高的活性，在碱的作用下，形成负碳离子很容易和水杨醛中的醛基加成，然后环合得到氰基香豆素。在上述条件下，同时发生氰基水解为羧基的反应，酸化后脱羧得到香豆素。国内工业化生产很少采用水杨醛－氰乙酸法。
本实验采用水杨醛－乙酸酐法。
【仪器与试剂】
仪器:磁力搅拌加热器，分水回流装置，蒸馏和减压蒸馏装置，熔点仪。
试剂:水杨醛，醋酐，醋酸钠，95%乙醇，氯化钴(6个结晶水)，36%盐酸，氢氧化钠。
【操作步骤】
在100mL三口瓶上配有温度计、磁力搅拌和分水回流装置。依次投入7.4 g(0.06mol)水杨醛、12.4 g(0.12mol)醋酐、9.8 g(0.12mol)无水乙酸钠、0.26 g六结晶水氯化亚钴。搅拌加热至150℃，保温反应2 h。反应过程中不断有乙酸和醋酐的混合物从分水器中蒸出(共约8 g)，随着乙酸和醋酐的蒸出，反应温度逐渐升高至180℃，并于180～195℃下保温反应3 h，冷却混合物至115℃，加入50mL热水将反应物稀释，搅拌15min，转入分液漏斗，趁热分出下层(油层)，水层用14mL苯萃取。合并有机层，常压蒸除并回收苯。剩余物经减压蒸馏，收集130～180℃/5.3 kPa馏分，馏出物经冷凝结晶、抽滤得到香豆素粗品，将粗品以95%乙醇重结晶并以活性炭脱色，得到香豆素，熔点67～70℃，产量约5 g。
本实验约需7～8 h。
【预习要求】
1．预习搅拌、分水回流装置、减压蒸馏方法和操作。
2．进一步学习Perkin反应的机理。
【注意事项】
合成香豆素中使用的水杨醛除使用纯度较高的试剂外，在工业生产中已证明使用纯度为60%的工业品(以苯酚、氯仿法生产)仍可得到较满意的产率，因为工业品水杨醛中的主要杂质为苯酚，它可以在反应中与乙酐(或乙酸钠)转变为乙酸苯酯，后者在香豆素蒸馏时可被分离出去。因此在使用含苯酚较多的工业品水杨醛时，只要适当增加醋酐的用量即可。
【思考题】
1．反应中加入醋酸钾的目的是什么?
2．写出Perkin反应的机理。
(编写:唐瑞仁 校核:罗一鸣)
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