8–羟基喹啉的合成
应用化学2008级唐祖建20086129
摘要：8-羟基喹啉是白色或淡黄色晶体或结晶性粉末，露光变黑，有石炭酸气味。

8-羟基喹啉是两性的，能溶于强酸、强碱，在碱中电离成负离子，在酸中能结合氢离子，在PH=7时溶解性最小。

8-羟基喹啉广泛用于金属的测定和分离，制染料和药物的中间体，制杀菌剂等。

本实验以邻氨基苯酚、邻硝基酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉。

关键词：8-羟基喹啉，水蒸气蒸馏，邻硝基酚，邻氨基酚
1 实验部分
1.1 实验原理
以邻氨基酚、邻硝基酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉。

浓硫酸的作用是使甘油脱水生成丙烯醛，并使邻氨基酚和丙烯醛加成物脱水成环。

硝基酚为弱氧化剂，能将成环产物8-羟基–1,2–二氢喹啉氧化成8-羟基喹啉，邻硝基酚本身则还原成邻氨基酚，也可参与缩合反应。

反应历程如下：
(1)
CH2OH
CHOH CH2
OH H2SO4
2
CH2H
C
CHO
(2)
OH
NH2
CH2C
H
CHO
OH
N
H
CH2CH CHOH
H2SO4
OH
N
H
NO2
OH
N
OH
1.2 实验药品
无水甘油邻硝基苯酚邻氨基苯酚浓硫酸氢氧化钠饱和碳酸钠溶液
乙醇
1.3 实验仪器
圆底烧瓶回流冷凝器水蒸气蒸馏装置锥形瓶滴管烧杯玻璃棒1.4 实验操作
在圆底烧瓶中称取19g无水甘油（约0.2mol），并加入3.6g（0.026mol）邻硝基苯酚、5.5g（0.05mol）邻氨基苯酚，使混合均匀。

然后缓缓加入9mL浓硫酸（约16g）。

装上回流冷凝管，在石棉网上用小火加热。

当溶液微沸时，立即移去火源。

反应大量放热，待作用缓和后，继续加热，保持反应物微沸2小时。

稍冷后，进行水蒸气蒸馏，除去未作用的邻硝基苯酚。

瓶内液体冷却后，加入12g氢氧化钠与12mL水的溶液。

再小心滴入饱和碳酸钠溶液，使呈中性。

再进行水蒸气蒸馏。

蒸出8-羟基喹啉（约收集馏液400mL）。

馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物，洗涤干燥后的粗产品6g左右。

粗产物用乙醇–水混合溶剂重结晶，得8-羟基喹啉5g左右（产率69﹪）。

取上述0.5g产物进行升华操作，可得美丽的针状结晶，熔点76℃。

2 实验结果
表1 实验结果记录
3 结果讨论
经过实验制得8-羟基喹啉4.85 g，为白色针状结晶，产率为66.9﹪，而理论产率为69﹪。

8-羟基喹啉是两性的，能溶于强酸、强碱，在碱中电离成负离子，在酸中能结合氢离子，在PH=7时溶解性最小。

3.1 氧化剂的选择
以邻氨基苯酚和丙烯醛为原料用Skraup法制备8一羟基喹啉，可供选用的氧化剂有邻硝基苯酚、砷酸、钒酸、三氧化铁、四氯化锡、硝基苯磺酸、碘等嘲。

最常用的是五价砷，但砷有毒，且价格昂贵。

3.2 乙酸用量对收率的影响
添加乙酸可以提高8一羟基喹啉的收率并且收率稳定『2]。

若不加乙酸，用高纯度的丙烯醛也可以得到较高反应收率，否则，收率明显地下降，而且焦油量大。

这可能是由于乙酸和丙烯醛分子中的醛基发生反应，使丙烯醛不易聚合，有利于与邻氨基苯酚的加成反应，从而提高反应收率。

3.3 搅拌速率和丙烯醛的滴加速度对收率的影响
影响8-羟基喹啉质量及收率的主要因素是在整个合成反应中会生成一些活泼的中间产物，如芳胺基丙烯醛、二氢羟基喹啉等，它们极易与丙烯醛继续发生加成反应，生成一系列副产物，在加热的条件下形成焦油。

提高搅拌速率和延长丙烯醛的滴加时间，能够提高8-羟基喹啉的生成速度，减少副反应的发生，从而增加8-羟基喹啉的收率。

3.4 8-羟基喹啉的表征
元素分析，实测值，(计算值，)：C 74．48(74．50)，H 4．82(4．79)，N 9．64(9．62)。

元素分析结果与理论值的相差较小，表明试样纯度高。

红外光谱吸收峰在3 407 cm 处归属为-0H 特征吸收峰，3 024 cm 处为-C—H 伸缩振动，1 603，1 540 cm 处为芳香环骨架振动,表明有芳香环存在。

HNMR ：4．61( H,s)归属羟基上的氢，7.36～8.13(6H，m)，归属为喹啉环6个氢，表明所合成的化合物为8-羟基喹啉。

在乙酸一盐酸水溶液中，以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚和丙烯醛为原料，合成
了8-羟基喹啉，得到的优化反应条件为：(邻氨基苯酚)：(邻硝基苯酚)：(丙烯醛)：(乙酸)=1：0.5：1.8：2.0，在90~100℃下反应5 h，经中和、蒸馏得到8-羟基喹啉，收率136 (以邻氨基苯酚计)。

该法简便、快速且成本较低，易于工业化。