摘 要

自20世纪以来，由于纺织业的快速发展，染料的种类也日渐丰富，一些各项性能较好的染料不断被研发出来。香豆素荧光染料的香豆素母体本身不产生荧光，它产生荧光的有无及强弱与其母体上所接的基团的种类和位置有关，香豆素荧光染料具有广阔的研究和开发前景。

本论文以β-萘酚，六亚甲基四胺等为原料，在浓硫酸催化下发生Duff反应生成化合物2-羟基-1-萘甲醛，然后在三乙胺的催化下与丙二酸二乙酯发生Knoevenagal缩合反应生成5,6-苯并香豆素-3-羧酸乙酯，碱性水解，随后与二氯亚砜反应形成酰氯，最后分别与1，6-己二胺和1，4-丁二胺反应生成末端带氨基的长链的香豆素类染料客体分子，并通过H¹NMR确证了它们的结构。

关键字：香豆素 荧光染料 合成 缩合

Synthesis of Coumarin fluorescent dyes

Abstract

From 20th century to nowadays, because of the fast improvement of the industry of textile, The types of dyes are also increasingly developed, Some of the better comprehensive properties of the dye has been developed. in Coumarin fluorescent dyes, coumarin motif itself does not produce fluorescence, fluorescence of this type dye appears or not, which is related to species and location of substituted group in its matrix, coumarin fluorescent dye has a broad prospect of research and development.

In This paper, β-naphthol, as raw materials, in the presence of concentrated sulfuric acid as catalyst , reacting with hexamethylene tetramine to produce compound 2- hydroxy -1- Naphthaldehyde, Then 5,6-benzo coumarin-3-carboxylic acid ethyl ester was formed by the reacting with diethyl malonate. Then basic hydrolysis, reaction with thionyl chloride, acyl chloride was formed, acyl chloride reacting with 1,6-hexanediamine and 1, 4-butanediamine respectively gave two amino-terminated coumarin dyes with long carbon chain, and their structures were confirmed by H¹NMR.

Keywords: coumarin; fluorescent dye; synthesis; condensation

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.2 香豆素及其衍生物的合成 3

1.2.1 香豆素骨架的合成 3

1.2.2 1,3-位取代香豆素的合成 4

1.2.3 香豆素4-位被取代化合物的合成 5

1.2.4 含氟类香豆素的合成 6

1.2.5 微波辅助合成香豆素 8

1.3 香豆素合成中催化剂的应用 9

1.3.1 离子液体催化剂 9

1.3.2 固体类超强酸催化剂 10

1.3.3 其他催化剂 10

1.4 本课题研究的内容及意义 11

第二章 实验部分 12

2.1 实验材料及仪器 12

2.1.1 材料 12

2.1.2 设备与仪器 12

2.2 实验内容及步骤 13

2.2.1 2-羟基-1-萘甲醛的合成 13

2.2.2 5,6-苯并香豆素-3-羧酸乙酯 14

2.2.3 5,6-苯并香豆素-3-甲酸的合成 14

2.2.4 5,6-苯并香豆素-3-甲酰氯的合成 15

2.2.5 化合物苯并己二胺香豆素的合成 15

2.2.6 化合物苯并丁二胺香豆素的合成 16

第三章 实验结果与讨论 17

3.1 产物的理论结构及理化性质 17

3.1.1 产物a与b的理论结构 17

3.1.2 反应各部分重结晶所需溶剂及产率 17

3.2 产物的核磁结构表征 18

3.2.1 5,6苯并香豆素己二胺 18

3.2.2 5,6苯并丁二胺香豆素 18

第四章 结论与展望 21

参考文献 22

致谢 24

第一章 文献综述

1.1 前言

香豆素在自然界中分布较广，主要存在于植物中，微生物也代谢少量的香豆素类产物，在植物中云香科类植物等植物中含量较多，其次在其它的植物科类像兰科、木犀科和菊科中也含有和大一部分^[1]。香豆素的结构特点是其结构内部含有内脂结构，在自然界中香豆素很少以单一的母体结构存在，一般是以香豆素的衍生物的形式存在。通过对香豆素母体的研究，发现对香豆素环上不同位置的基团进行取代修饰，可以得到不同的生理活性，尤其是在医药方面的应用。近几年艾滋病，免疫失调及肿瘤等疾病困扰着医疗界，对香豆素在药物方面的研究解决了部分疾病的困扰。以新型香豆素合成的药物广泛应用于治疗艾滋，肿瘤免疫失调等疾病。研究人员对香豆素母环上不同位置的基团的进行取代改造或者添加, 发现基团经过修饰之后得到的化合物能得到不同的荧光波长，通过改造基团我们可以得到很多不同类型的香豆素衍生物，也能得到发出发出不同荧光颜色的衍生物。由不同香豆素衍生物能发出较强荧光，且颜色也有多种。研发人员将此类化合物应用于纺织染整业，涂料行业，食品工业还有应用于生物荧光探针等行业中。由于香豆素母体中存在内脂结构，形成了一个共轭体系，故其的光电效果较好，因而其能够用于太阳能电池的制造，光敏材料及作为生物蛋白研究中的荧光探针显色作用研究等领域^[2]。

由香豆素的衍生物制造的荧光染料是现在的功能染料中应用最为广泛的一类，在染料中属于中端型染料，这一类染料具有的特点有，它产生的荧光很强烈，产生的颜色也很深，透射度较高等特点，此类在物理上的特点如染料在耐升华、耐光，耐晒牢度上也很稳定。具有这些特点是因为香豆素衍生物荧光母体的３位和７位分别连接有不同的基团如苯并噁（噻、咪）唑基和卟啉环等，这些基团与其母体香豆素的内酯环形成以电子作为基础，供电子基团“推”基团，而吸电子基团“拉”的一个电子共轭体系之间，荧光的颜色种类很多^[3]。颜色鲜艳，辨别容易。当人类能自主合成香豆素后，经过近20多年的发展，人类对香豆素及其衍生物的结构及其荧光的发射机理及强度有了更加深入研究，并且取得了丰厚的成果。使得现在对香豆素衍生物的应用有法可循，发光规律、颜色都能了然于心。近年来各种期刊杂志其相关的论文越来越多，吸引国内外众多科研人员的关注。

由于荧光染料独特的色彩，使其成为现代工业中最重要的功能染料，在医药上合成药物，在纺织上作为染整剂，在农业上合成农药的中间体，在国防工业上作为涂料，在基因工程上作为荧光探针等等。萘的香豆素的结构母体如下所示:

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