香豆素-3-羧酸制备实验的改进与拓展设计
2023-03-21黄言吉刘斌阳余敏林敏周金梅林丽榕
大学化学 2023年2期
关键词:实验
黄言吉,刘斌阳,余敏,林敏,周金梅,*,林丽榕,*
1厦门大学化学化工学院,福建 厦门 361005
2厦门大学化学国家级实验教学示范中心,福建 厦门 361005
香豆素是邻羟基肉桂酸的内酯,含有苯并吡喃的基本骨架。香豆素及其衍生物在自然界中广泛存在并具有许多应用,例如作为抗凝剂、抗氧化剂、荧光探针、抑制剂、抗生素等等,具有广阔的研究前景[1,2]。Knoevenagel缩合反应是羰基化合物与活性亚甲基化合物的脱水缩合反应,广泛用于碳碳双键的形成,是合成香豆素骨架的有效方法之一[3]。
香豆素-3-羧酸的制备是一个经典的实验,国内许多高校实验教科书均有涉及[4,5]。一般是以水杨醛和丙二酸二乙酯为原料,在哌啶催化下加热回流2 h,先得到香豆素-3-羧酸乙酯,再经碱水解15 min、酸化后得到香豆素-3-羧酸。该方法须经两步反应才能得到目标产物,且使用了易制毒、气味大、腐蚀性强的哌啶为催化剂,不符合绿色化学理念;内容仅包含“制备、分离纯化”两个步骤,缺乏产物应用的相关实验,对学生科学素养、应用能力与创新能力的培养不够,难以满足现代有机化学实验教学的要求[6-8]。
基于这些问题与要求,我们通过文献调研发现,用水杨醛和米氏酸为原料,在水相中加热回流10 h,一步反应可得到香豆素-3-羧酸,产率93%[9]。另有文献[10]报道,用同样的方法于75 °C反应2 h,产率84%。我们对文献报道的反应条件进行探索,发现在90 °C水浴下搅拌反应30 min,产率即可达到82%。通过改变底物,以相似的方法合成了7-(二乙氨基)香豆素-3-羧酸。……
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