8-羟基喹啉的制备

8-羟基喹啉的合成

指导教师：邹平姓名：崔仁勇专业：化学生物学学号：20064072

摘要：本实验以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、无水甘油和浓硫酸为原料，用Skraup 法合成8-羟基喹啉。反应条件为：n(邻氨基苯酚):n(邻硝基苯酚):n(无水甘油):n(硫酸酸)=1:0.52:4.0:3.3,90～100℃,反应两小时，经蒸馏、中和、再蒸馏和抽滤后得到8-羟基喹啉粗产品2.26g，收率为31.17%（以邻氨基苯酚计）。

关键词：8-羟基喹啉Skraup法合成

8一羟基喹啉为淡黄色或白色针状结晶，见光发黑，有苯酚气味，易溶于乙醇、氯仿、苯、无机酸、丙酮和碱，几乎不溶于水和醚。8-羟基喹啉是卤化喹啉类抗阿米巴药物的中间体，也是农药、染料的中间体，可作为防霉剂、工业防腐剂以及聚酯树酯、酚醛树酯和双氧水的稳定剂，还是化学分析的络合滴定指示剂，它作为性能优异的金属离子螯合剂，已广泛应用于冶金工业和分析化学中的金属元素化学分析、金属离子的萃取、光度分析和金属防腐[1]等方面。

其制备方法主要用较高，反应物毒性有喹啉磺化碱融法[2]、氯代喹啉的水解、氨基喹啉的水解、Skraup合成法[2、3]等。前三种方法存在费较大，产物分离较难等缺点，因此不是最优的合成方案。Skraup合成法是利用邻氨基苯酚、浓硫酸、甘油和邻硝基苯酚共热得到8-羟基喹啉,具有所用原料成较低，无毒或毒性较小，产物易分离，产率较高等优点，是合成8-羟基喹啉的最优合成方案。

本实验将采用Skraup合成法来合成8-羟基喹啉，所用的反应物物质质量之比为n(邻氨基苯酚):n(邻硝基苯酚):n(无水甘油):n(硫酸酸)=1:0.52:4.0:3.3。

Ⅰ实验部分

1．1实验药品与仪器

药品：邻氨基酚、邻硝基酚、无水甘油、浓硫酸（98%）、水，以上药品均为分析纯。

仪器：合成装置，水蒸气发生装置，蒸馏装置

1．2实验步骤

1．2．1 在圆底烧瓶中称取19g无水甘油，并加入3.6g邻硝基苯酚、5.5g

邻氨基苯酚，混匀，然后缓慢加入9mL浓硫酸。装上冷凝回流装置，小火加热，当溶液微沸时，移去火源，待反应放热缓和后，继续加热，保持反应物微沸2h。

1．2．2 稍冷后，用水蒸汽蒸馏除去未作用的邻硝基苯酚。瓶内液体冷却后，加入12g氢氧化钠溶于12mL水的溶液。再小心滴入饱和碳酸钠溶液，使呈中性。再进行水蒸汽蒸馏，蒸出8-羟基喹啉。馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物，洗涤干燥后得粗产品。用乙醇：水=1：1进行重结晶,能得到漂亮的针状晶体。

Ⅱ结果与分析

2．1 原料对实验的影响

本实验所采用的原料均属于分析纯，特别是甘油，如果甘油中含水量较大，则喹啉的产量不好，有实验证明甘油中含水量不能超过0.5%，因此本实验所采用的甘油最好是新制的。

2．2 加料顺序与温度对实验的影响

试剂的加入必须安照指定的顺序加入，若浓硫酸先加入，则反应往往很剧烈，不易控制。此反应系放热反应，溶液呈微沸，表明反应已经开始，如继续加热，则反应过于激烈，会使溶液冲出容器。因此加料顺序与温度的控制在实验过程中很重要，否则会造成危险。

2.3pH对实验的影响

8一羟基喹啉几乎不溶于水和醚，但8-羟基喹啉既溶于酸又溶于碱而生成盐，成盐后不能被水蒸汽带出，故中和时得注意调节pH值，实验中得知，最佳pH值为7-8，同时为了确保产物蒸出，在水蒸汽蒸馏时，对残液pH值再进行一次检查。

Ⅲ结论

本实验应用了Skraup合成法合成8-羟基喹啉，得到产率为31.17%，不过这不是真实的实验值，31.17%只是部分的反应物反应完全的结果，由于试验时间和实验条件的限制，所以只得到粗产品的产率。根据文献资料显示，本合成方法可

以达到近70%的产率。从实验过程中，发现本合成方法还是有些许地方需要改进，因为以甘油为原料的8-羟基喹啉的合成路线存在缺点，每摩尔的邻氨基苯酚需要3 mol的甘油，2～3 mol的浓硫酸，反应后要用碱中和，废液中含有大量的有机物和无机盐。并且本实验过程中，每个步骤的操作都需要严格的控制，这对于一般的有机实验室是很难完成的，在实验时，试剂接触时往往反应很剧烈，因此在操作时要注意，而且后处理操作比较复杂，需要溶剂萃取、蒸馏和水蒸气蒸馏等步骤。若添加有机添加剂，在合成工艺中添加如乙酸等有机酸，可以显著提高收率，或能稳定工艺的收率。因此，对Skraup合成法进行部分改进可以进一步提高产率，降低合成成本，是一种经济适用的合成方案。

参考文献

[1]鄂永胜.8-羟基喹啉的合成.辽宁科技学院生物医药与化学工程学院.《辽宁科技学院学报》.2009年第11卷第2期

[2]张敏.8-羟基喹啉的研制[J].四川冶金,2003,25(3):28-29.

[3]张珍明，李树安，葛洪玉. 8-羟基喹啉制备技术进展. 广州化学. 2007年6月,第32卷第2期