实验七 4-甲基-7-羟基香豆素的合成、结构及荧光测定
一、实验目的
学习Phechmann法制备香豆素的原理,掌握4-甲基-7-羟基香豆素合成的实验操作方法以及其荧光的测定。
二、实验原理
三、仪器和药品
标准磨口玻璃仪器、加热型电磁搅拌器、荧光仪、容量瓶、石英比色皿。
间苯二酚 2.2 g (0.02 mol),乙酰乙酸乙酯2.6 mL(2.6 g;0.02 mol),对甲苯磺酸0.1 g 。
四、实验步骤
1. 4-甲基-7-羟基香豆素的制备
在装有磁力搅拌子、回流冷凝管的50 mL干燥圆底烧瓶中加入2.2 g (0.02 mol)间苯二酚、2.6 mL乙酰乙酸乙酯、0.1 g对甲苯磺酸,搅拌下加热至75 ℃,继续保温2 h,将反应液倒入15 mL有碎冰的水中,析出沉淀,抽虑[1]。用10%的氢氧化钠溶液溶解沉淀,再用2 M的硫酸酸化至pH = 4,析出白色固体,抽滤,用20 mL 3:2的乙醇:水溶液重结晶[2],得白色产品(熔点184~186℃)。
2. 4-甲基-7-羟基香豆素的荧光光谱测定
1)样品准备(将0.88 mg样品溶解在100 mL无水乙醇中)
2)开电脑进入 Windows 系统,开 Cary Eclipse 主机(注:保证样品室内是空的);双击Cary Eclipse 图标。
3)在 Cary Eclipse 主显示窗下,双击所选图标,进入浓度主菜单
4)单击 Setup功能键,进入参数设置页面,在光谱类型选框中选择“Emission”发射光谱,设置好每页的参数,参数设置完成后,点击“OK”。
5)测试:将液体试样放入专用的液体样品槽中,固定到样品座中,若其表面溅有溶液可用擦镜纸拭干。关闭试样室,单击 Start键,开始发射光谱测试,测试完毕,保存文件。再重新单击 Setup功能键,进入参数设置页面,在光谱类型选框中选择“Excitation”激发光谱,设置好每页的参数,然后按 OK回到浓度主菜单。单击 Start键,开始激发光谱测试,测试完毕,保存文件,开始打印谱图。
6)测定完毕,倾出样品溶液,样品池用溶剂淋洗三次,同时关闭试样室。
7)将仪器参数恢复到原始设置,关机。
五、注释
[1] 反应停止,冷却后如果在反应瓶中直接析出固体,可以采取先抽滤,然后再用水洗涤;
[2] 为了使固体快速溶解,可以先加入12 mL乙醇,加热使其溶解,然后趁热加入8 mL水,再冷却即可析出晶体。
4-甲基-7-羟基香豆素的激发与发射光谱
六、思考题
试述Phechmann法制备香豆素的反应机理。
七、参考文献
1. 丁欣宇,7-羟基4-甲基香豆素的合成,上海化工,2004,26-27;
2. 实用精细化学品手册编写组,实用精细化学品手册(有机卷),北京:化学工业出版社,1996,1502;
3. 章思规,辛忠主编,精细有机化工制备手册,北京:科学技术文献出版社,1994,605-606。