实验7　香豆素类荧光增白剂PEB的合成

荧光增白剂是一类在紫外光照射下能产生蓝色荧光的有机化合物，通过光学互补原理，能使白色的织物、纸张、纤维等产品获得更加满意的白度，或使某些淡色工业产品获得更加满意的亮度和鲜艳度。荧光增白剂种类主要有二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯二甲酰亚胺型等，对于不同的纤维、织物，有不同的荧光增白剂可供选择。

荧光增白剂PEB的化学名称为5，6-苯并香豆素-3-甲酸乙酯，属于香豆素类荧光增白剂，主要用于蛋白纤维、聚氯乙烯、醋酸纤维、聚酯及各种塑料的增白，以及染料、颜料等色料的增艳。

荧光增白剂PEB的合成主要包括两步反应。第一步是合成2-羟基-1-萘甲醛。第二步是成环。本实验大约需要12学时完成。

实验目的

① 掌握PEB合成的原理。

② 了解醛酯缩合的机理。

实验原理

荧光增白剂PEB的合成主要包括两步反应：第一步，用β-萘酚与六次甲基四胺在浓硫酸的催化下通过甲酰化制备2-羟基-1-萘甲醛；第二步是成环，在乙酸酐存在下，2-羟基-1-萘甲醛与丙二酸二乙酯反应生成荧光增白剂PEB。主要反应式如下：

仪器和药品

仪器：三口圆底烧瓶（100mL）、烧杯（100mL）、熔点测定仪、回流装置一套、真空抽滤装置一套。

药品：β-萘酚、六次甲基四胺、浓硫酸、丙二酸二乙酯、乙酸酐、冰醋酸。

实验步骤

（1）2-羟基-1-萘甲醛的合成

在装有搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中加入15mL冰醋酸，搅拌下加入10.5g β-萘酚和12g六次甲基四胺，边搅拌边升温。当温度达90℃时，滴加浓硫酸9mL，加毕，于97℃下搅拌反应5h。冷却后加95mL水稀释，静置析晶。过滤，滤饼用水洗至中性，于50℃干燥，得到约11g 2-羟基-1-萘甲醛，产品收率为85.5%。测得熔点为79.8～80.4℃（文献值为80～81℃）。

（2）成环——香豆素荧光增白剂PEB的合成

将上述制得的11g 2-羟基-1-萘甲醛加入圆底烧瓶中，同时加入11g丙二酸二乙酯与18g乙酸酐，搅拌，在130℃下加热回流6h。停止加热后继续搅拌冷却至80℃以下，静置一段时间，过滤，并用10%的碳酸钠溶液洗涤滤饼，再用清水洗涤。然后将滤饼放入100mL烧杯中，加入10mL乙醇，加热溶解。冷却、过滤，滤饼用少量乙醇冲洗，然后于50～60℃干燥，粉碎后得到淡黄色粉末状固体，重结晶，高效液相色谱仪测定纯度大于99%。

结论

以β-萘酚为原料，依次经过醛化反应和Perikn反应合成5，6-苯并香豆素-3-甲酸乙酯荧光增白剂（PEB）。该合成路线反应条件比较温和，每一步产品收率较高，总收率达68.4%，纯度大于99%，具有较大的应用价值。

注意事项与思考题

① 2-羟基-1-萘甲醛制备过程中滴加浓硫酸不能过快。

② 加入六次甲基四胺的主要作用是什么？