－羟基喹啉的制备

实验技术十八　8－羟基喹啉的制备

【实验目的】

（1）学习合成8－羟基喹啉的原理和方法。

（2）巩固回流加热和水蒸气蒸馏等基本操作。

【反应原理】

8－羟基喹啉形成的过程如下：

【仪器及药品】

1.仪器

三颈烧瓶、球形冷凝管、布氏漏斗、真空泵、抽滤瓶、酒精灯、滤纸、铁架台、铁圈、烧杯、温度计、圆底烧瓶。

2.药品

邻硝基苯酚、邻氨基苯酚、浓硫酸、无水甘油。

【操作步骤】

在100mL三颈烧瓶中加入1.8g（约0.013mol）邻硝基苯酚、2.8g（约0.025mol）邻氨基苯酚、7.5mL（约9.5g，0.1mol）无水甘油，剧烈振荡，使之混匀。在不断振荡下慢慢滴入4.5mL浓硫酸，于冷水浴上冷却。装上回流冷凝管，用小火在石棉网上加热，约15min溶液微沸，即移开火源。反应大量放热，待反应缓和后，继续小火加热，保持反应物微沸回流1h。冷却后加入15mL水，充分摇匀，进行简易水蒸气蒸馏，除去未反应的邻硝基苯酚（约30min），直至馏分由浅黄色变为无色为止。待瓶内液体冷却后，慢慢滴加约7mL 1∶1（质量比）的氢氧化钠溶液，于冷水中冷却，摇匀后，再小心滴加约5mL饱和碳酸钠溶液，使之呈中性。再加入20mL水进行水蒸气蒸馏，蒸出8－羟基喹啉。待馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物，洗涤，干燥，粗产物约3g。粗产物用4∶1（体积比）的乙醇－水混合溶剂25mL重结晶，得8－羟基喹啉2～2.5g（产率54%～68%）。纯8－羟基喹啉的熔点为72～74℃。

【操作重点及注意事项】

（1）所用甘油含水量不超过0.5%。如果甘油含水量较大，则喹啉的产量不高。可将甘油加热到180℃，冷却至100℃左右放入盛有浓H₂SO₄的干燥器中备用。

（2）此反应系放热反应，要严格控制反应温度以免溶液冲出容器。

（3）8－羟基喹啉既溶于碱又溶于酸而成盐，且成盐后不被水蒸气蒸馏出来，为此必须小心中和，严格控制pH在7～8之间。当中和恰当时，瓶内析出的8－羟基喹啉沉淀最多。

（4）粗产物用4∶1（体积比）的乙醇－水混合溶剂25mL重结晶时，由于8－羟基喹啉难溶于冷水，于放置滤液中慢慢滴入去离子水，即有8－羟基喹啉不断析出结晶。

【思考题】

（1）为什么第一次水蒸气蒸馏要在酸性条件进行，第二次要在中性条件下进行？

（2）在反应中如用对甲基苯胺作原料应得到什么产物？硝基化合物应如何选择？