糠醛_乙二胺席夫碱的合成

第25卷第5期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.25,No.5 2009年9月 Journal of Qiqihar University Sep.,2009

糠醛-乙二胺席夫碱的合成

郝治湘，邬洪源，毕野，潘蓓明

（齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161006）

摘要：利用糠醛与乙二胺的缩合反应制备席夫碱配体，在合成过程中运用了正交实验的设计途径，通过选择三水平四因素对其进行实验研究，确定最佳合成条件为：糠醛-乙二胺席夫碱配料质量比2︰1，实验时间6 h，催化剂用量2%，反应温度60～65℃。在最佳合成条件下，产率≧88%。对产物进行了熔点的测定，红外光谱分析，确定制备的产物即为糠醛-乙二胺席夫碱。

关键词：呋喃甲醛；席夫碱；乙二胺；正交分析法

中图分类号：O623.54 文献标识码：A 文章编号：1007-984X(2009)05-0062-03

Schiff碱是指由含有醛基和氨基的两类物质通过缩水形成含亚胺基（—CH＝N—）或甲亚胺基（—CR＝N—）的一类有机化合物。Schiff碱也是一类重要的有机配位体，可以与许多金属离子通过配位键形成配合物。Schiff碱及其配合物在催化剂领域、医药和农药领域、缓蚀剂领域、新材料开发和研制领域、有机合成方面、分析化学方面等都得到了广泛应用。

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1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

天津市福晨化学试剂厂生产：糠醛（分析纯）﹥99.0%；乙醇 >99.7%；乙二胺（分析纯）；无水硫酸钠（分析纯）；催化剂（自制）。

KQ5200B型超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司）；电热恒温鼓风干烘箱（上海益恒实验仪器有限公司）；SGWX-4显微熔点仪（上海精密科学仪器有限公司）。

1.2 糠醛-乙二胺席夫碱的最佳合成

4

。分别称取一定配料比的糠醛和乙二为寻求实验的最佳配比，采用L9（3）正交实验的方法（见表1）胺均溶于少量乙醇中，置于100 mL三颈瓶中，在不断搅拌条件下将上述两溶液混合均匀，加入催化剂，反应一段时间后，静置，过滤，减压蒸馏，除去溶剂，室温下静置即有棕红色品体析出，最后烘干产品并称重。产品的提纯：先用水洗，然后用乙醇清洗，重结晶，最后干燥。经过多次重复实验，取均值，见表2。

表1 正交实验因素水平表

水平 1 2 3

A配料质量比

1.5︰1 2.0︰1 2.5︰1

B反应时间/h

5 6 7

C催化剂/%

1 2 3

D温度/℃常温 60-65 70-75

1.3 熔点测定

取产品微量，放在玻璃片上用玻璃片压平，在SGW X-4显微熔点仪下观测其熔程。观测时要注意熔点仪的升温速度，温度为50～53℃。

1.4 红外光谱的检测

取0.2～0.4 g KBr和2～4 mg样品，在玛瑙研钵中充分研细、混匀，然后在压片机上压制成薄片，将此收槁日期：2009-03-20

作者简介：郝治湘（1950-），女，山东掖县人，副教授，大学本科，主要从事物理化学教学与研究，[email protected]。

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薄片放在红外光谱样品夹上，置于光路中，绘制待测样品的红外谱图，见图1。

表2 Schiff 碱的正交实验直观分析表

所在列因素

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A配料质量比

1 1 1 2 2 2 3 3 3 87.667 89.333 89.033 1.666

B反应时间/h

1 2 3 1 2 3 1 2 3 88.733 89.200 88.100 1.1

C催化剂/%

1 2 3 2 3 1 3 1 2 88.933 89.500 87.600 1.9

D反应温度/℃

1 2 3 3 1 2 2 3 1 88.300 90.167 87.567 2.6

产率/% 87.6 90.5 84.9 89.1 88.4 90.5 89.5 88.7 88.9

K1 K2 K3

R

图 1 糠醛-乙二胺 Schiff碱红外谱图

2 结果与讨论

2.1 糠醛和乙二胺缩合反应的正交实验

综合考虑，可以确定最佳反应条件为：呋喃甲醛-乙二胺投料比为2︰1；反应温度为60～65℃；反应时间为6 h；催化剂用量为2%。

2.2 熔点分析

通过测定所制备的产品的熔点为50～53℃，在标准范围内。本实验测得的实验结果初步证实了所制备

[4]

的产品即为目标产品。

2.3 红外光谱分析

利用产品对红外光的吸收特点分析产品中可能存在的官能团，可以比较合理的反映出产品是否是目标产物，同时也能看出生成产品中所含杂质的情况。

由图1可以发现，糠醛（—CHO）和伯胺N—H的特征吸收谱在化合物中消失，说明发生了缩合反应。而化合物在1 677.21 cm出现了较强的C＝N伸缩振动带，且峰尖而窄，说明生成了席夫碱。

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3 结束语

利用糠醛与乙二胺的缩合反应制备希夫碱配体，最佳合成条件为：配料比为2︰1，实验时间为6 h，催化剂用量为2%，反应温度为60～65℃。在最佳合成条件下，产率≧88%。利用熔点测定法，红外光谱分析，确定制备的产物即为糠醛-乙二胺席夫碱。

参考文献

[1] 陈玉红，丁克强，王庆飞，等. 席夫碱应用研究新进展[J]. 河北师范大学学报：自然科学版，2003，27（1）：71-74. [2] 刘晓岚，刘永红，石尧成，等. 席夫碱在有机合成中的应用[J]．有机化学，2002，22（7）：482-488.

[3] 李三华，刘蒲，王岚. 壳聚糖席夫碱巴催化碘代苯与丙烯酸生成肉桂酸[J]. 应用化学，2005，22（5）：227-229. ：[4] 李锦州，安郁美，于文锦，等. 新席夫碱萃取剂2EN的合成及其在反相纸色谱中的研究[J]．化学试剂，1996，18（6）

327-329.

The synthesis of furfural-ethylenediamine schiff base HAO Zhi-xiang，WU Hong-yuan，BI Ye，PAN Bei-ming

（College of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Heilongjiang Qiqihar 161006，China）

Abstract：The way to produce schiff base ligand by means of the condensation reaction between furfural and ethylenediamine is reported in this paper, and the orthogonal experiment is carried out in the synthetic process. Through the investigation of the experimental conditions, the best synthesis condition is the ratio of ingredient: 2︰1, the time of the experiment: 6 h, the amount of catalyst: 2%, the reaction temperature: 60～65℃. Under this way, the product yield is more than 88%. The product of experiment is analysed by the infrared spectroscopy and melting point determination, and the primary product is determined to be schiff base ligand. Key words：furaldehyde；schiff base；ethylenediamine；orthogonal analysis