微波法合成医药中间体8-羟基喹啉

刘利民 曾立华 李其华 曹小妹 雷春华

（湖南师范大学化学化工学院，湖南 长沙 410081）

0 引言

8-羟基喹啉及其衍生物大多具有生物活性，是合成消毒剂、杀菌剂及重要的医药中间体[1-2]。微波辐射用于有机合成是20世纪80年代后期兴起的一项有机合成新技术［3］，成为有机化学反应研究的热点之一，与传统的加热比可以成倍加快反应速率，且具有操作简便、产率高等优点。

1 实验部分

1.1 实验试剂与仪器

Na2CO3固体(分析纯)，NaOH 固体(分析纯)，邻硝基苯酚(分析纯)邻氨基苯酚(分析纯)，无水甘油(分析纯)，浓H2SO4(分析纯)，无水乙酸(分析纯，）。

NJL07-3 型实验专用微波炉，YRT-3 熔点仪，Nicolet 310 FT-IR光谱仪

1.2 skraup 法合成8-羟基喹

1.2.1 反应原理

1.2.2 常规加热法合成8-羟基喹啉

在100mL 三颈烧瓶中加入一定量的邻氨基苯酚、无水甘油及氧化剂，剧烈振荡，使之混匀。在不断振荡下慢慢滴入浓硫酸，并放入冷水浴中。冷却后装上回流冷凝管，用小火加热，待溶液微沸后，移开火源。因反应大量放热而比较剧烈，待反应缓和后，继续小火加热，保持反应物微沸回流1h。反应结束后用水蒸气蒸馏得到产品，经结晶、洗涤、重结晶、干燥得到淡黄色的8-羟基喹啉。

1.2.3 微波辐射法合成8-羟基喹啉

把常规加热改成微波辐射加热，其它操作同常规加热。

1.3 产品的表征

合成的产品为淡黄色晶体，测得其熔点为72.4～73.4℃，与文献值[5]吻合。

图1 产品的红外光谱图

产品（KBr 压片）经红外扫描仪扫描得红外光谱图1，3200cm-1吸收峰归属为-OH 特征吸收峰，3047cm-1处为=C-H 的伸缩振动吸收峰。1630cm-1、1507cm-1处为芳香环骨架振动，表明有芳香环存在，符合其结构。

2 结果与讨论

2.1 乙酸用量对反应的影响

文献[4]报道在反应体中添加乙酸能减少副反应，提高反应产率。因此，本文通过添加乙酸和改变乙酸的用量，发现添加乙酸且乙酸用量为3 克时，8-羟基喹啉的收率达到55%，若不加乙酸，收率明显地下降，只有46%，且焦油量大。

2.2 不同氧化剂及用量对反应产率的影响

本文分别用邻硝基苯酚、硝基苯、三氧化二铁、碘/碘化钾作氧化剂，结果显示用邻硝基苯酚作氧化剂，用量为1.8g～2.2g 时，8-羟基喹啉的收率最高，故以下实验中用邻硝基苯酚作氧化剂。

2.3 辐射温度对反应的影响

将三颈瓶放入微波炉中，设定不同的辐射温度（分别为90、100、110、120、130℃）微波辐射20min，结果如下表：

表1 温度对反应的的影响

结果表明：随着温度的升高，产物的产率升高，但是当温度升高至140℃后，产物的产量反而下降，这是因为温度太高，反应物碳化加重，副反应增多。

2.4 辐射时间对反应的影响

将三颈瓶放入微波炉中，设定温度为140℃。辐射时间对反应结果如下表：

表2 辐射时间对反应的影响

结果表明：随着反应时间的延长产物的产率提高，但当时间超过20 min 后，产率明显降低，并且焦化加重，所以最佳辐射时间为20 min。

2.5 辐射功率对反应的影响

将三颈瓶放入微波炉中，设定温度为140℃，在不同的辐射功率下反应20 min，结果如下：

表3 辐射功率对反应的影响

结果表明，随着辐射功率的增加，产物的产率也有所提高，这是因为辐射功率越大，达到反应所需的温度越快，反应越迅速。但当辐射功率增大到200W 以后，由于微波功率太大，在短时间内达到反应温度，但这时易产生过热现象，反应难控制且焦化严重。因此本实验的最佳辐射功率是200W。

2.6 常规加热与微波加热对反应效果的比较

根据以上摸索的最佳反应条件，常规加热和微波辐射的对比结果如下：

表4 常规加热与微波加热的反应效果

结果表明：微波加热法辐射20min 的产率明显高于常规加热回流1h 的产率。

3 结论

利用微波辐射，在最优化的条件下：1.8g 邻硝基苯酚，2.8g 邻氨基苯酚，7.5ml 无水甘油，9.0ml 浓硫酸，3g 乙酸，微波辐射功率200W，温度为140℃，辐射20min，反应产率达到66%。产品经熔点测定和红外光谱表征，证实为目标产物。与常规加热法比，微波辐射法有缩短反应时间、提高产率和效率、节约能源等优点。

［1］梁诚.喹啉及其衍生物的开发与应用[J].四川化工，2004，7(4).

［2］Koneni V.Sashidhara，Abdhesh Kumar，Gitika Bhatia.Antidyslipidemic and antioxidative activities of 8-hydroxyquinoline derived novel keto-enamine Schiffs bases[J].European Journal of Medicinal Chemistry，2009，44：1813-1818.

［3］Gedye R N，Sm ith F E，W estaw ay K C.，et al.The use of m icrow ave ovens fo r rapid organ ic synthesis[J].Tetra hedron Lett.，1986，27：279

［4］张珍明，李树安，葛洪玉.8-羟基喹啉制备技术进展[J].广州化学，2007，6，32(2).

［5］刘端，李翔，刘小成。改进Skraup 法制备8-羟基喹啉的研究[J].化学与生物工程，2009，26(8)：43-44.