香豆素
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。
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。
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。
历史
香豆素最早由Vogel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”。
制取
香豆素的合成关键是形成吡喃酮环。吡喃酮环的经典合成反应主要是Perkin反应和Pechmann反应。
1、Perkin反应:邻羟基苯甲醛(水杨醛)与乙酸酐和无水乙酸钠在180℃共热而制得香豆素。
2、Pechmann反应:苯酚与 β β --> {\displaystyle {\rm {\ \beta }}}酮酸-酮酸类化合物如乙酰乙酸乙酯在浓硫酸存在下缩合,得到香豆素。
应用
香豆素是一种重要的香料,常用作定香剂、脱臭剂,配制香水和香料,也用作饮料、食品、香烟、塑料制品、橡胶制品等的增香剂。医药上加入药剂中作为矫味剂。目前经动物实验,被证实具有小鼠致癌性 ,因此有些国家因此订定摄取的安全剂量。由于啮齿动物会将香豆素代谢为"3,4-环氧香豆素",这种代谢产物可引发内出血因而造成死亡。但是香豆素在不同物种间的代谢途径不同,人类则是将香豆素代谢成毒性较低的"7-羟基香豆素",这种代谢物"may cause liver damage in some sensitive people" ,因此香豆素对人类的毒性较低。动物实验确实发现长期服用香豆素会引发啮齿动物之癌症 ,不过人体试验目前则无相关报导,反倒是能抑制某些癌细胞的增殖。
参见
异香豆素
香豆素类化合物、香豆素类药物
参考资料
徐仁生主编,叶阳、赵维民副主编. 《天然产物化学》(第二版). 北京: 科学出版社. 2004年9月: 589–610. ISBN 7-03-012518-5.
陈敏为,甘礼骓. 《有机杂环化合物》(第一版). 北京: 高等教育出版社. 1990年6月: 91–94. ISBN 7-04-001122-0/O.699 .
顾翼东主编. 化学词典. 上海: 上海辞书出版社. 2003: 598–599. ISBN 7-5326-1335-6.
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