MCPO是双草酸酯荧光体系除CPPO,TCPO常用的试剂，用于产生活性中间体二聚二氧化碳以激发荧光染料产生荧光，笔者尝试合成这款化合物进行荧光试验。

合成路线:

所需药品:草酰氯（麦克林）、水杨酸甲酯（安耐吉）、吡啶（西陇）、toluene（杂牌）、水。

实验过程:

取约120g toluene作为溶剂加入1000ml茄形瓶（之后补加了70g）

取约30.46g（0.2mol）水杨酸甲酯加入

打开电扇，佩戴防毒面具在窗口处快速取吡啶约16.14g（0.2mol）加入体系（吡啶毒性较大，此步骤应尽量避免吸入）

设置冰浴并开启磁搅，搅拌约5min使体系冷却至10摄氏度以下并安装翻口塞

用注射器取8.5ml草酰氯（理论13g，0.1mol 微微过量）插入翻口塞中（液面不能接触注射器橡胶塞）

控制速率，大约两小时滴加完毕，过程始终保持温度低于10°C

反应机理:

吡啶进攻草酰氯消下氯离子形成酰基吡啶，水杨酸甲酯的酚羟基进攻羰基打下吡啶并转移其质子，以盐酸盐形式存在，同样再进行一次得到产物。

两小时之后肉眼可见大量白色沉淀生成（产物和吡啶盐酸盐），撤去冰浴，在室温下保持搅拌约15min（轻微手动摇晃）

加入100ml水淬灭反应并萃取溶解产生的吡啶盐酸盐，产生少量气体和雾（过量草酰氯生成氯化氢），然后将反应液全部加入砂芯漏斗抽滤，瓶内存留的固体残渣用水冲洗一并过滤，然后分别用水和石油醚洗涤滤饼，自然抽干。

抽干即得白色产物，装瓶。

得到一瓶半产物，很细腻的滑粉状。

荧光测试:

取100mg MCPO于离心管，溶于10ml乙酸乙酯，加入少量曙红y（出现一点淡红色即可，加多会导致荧光淬灭）作为荧光染料并加入50mg无水醋酸钠作为催化剂，关灯加入6ml 30%过氧化氢溶液，拧上离心管盖子并剧烈震荡，逐渐发出明亮的黄色光芒:

petal_20250104_184720.mp4 点击下载

此荧光持续约18min后逐渐变暗失去光芒。

可能的发光机理:

过氧化氢与双草酸酯发生两次亲核取代反应生成一种高能四元环中间体二聚二氧化碳，此物分解产生紫外线和二氧化碳，荧光染料的π电子云被激发产生激发态的荧光染料，回迁放出特定波长的可见光，即荧光。

不难看出，第一步和第二步中酚的离去性越强，产生二聚二氧化碳的速率越快，即发光效率越高。在忽略空间位阻因素时，酚的离去性随其酸性增强而增强，固可用酸性更强的酚制作酯来获取发光效率更高的产物。

另外，笔者尝试了前些日子自制的另一种荧光染料——羟甲香豆素的荧光效果，此荧光染料用365nm紫外灯照射会产生蓝色光，猜想可代替曙红y进行体系颜色的产生。然而笔者尝试将少量羟甲香豆素固体加入体系发现难以产生肉眼可见的荧光，剧烈震荡后仅有微凉淡蓝色光芒，用长时间曝光相机可观察到深蓝色光。笔者推测是羟甲香豆素在体系乙酸乙酯中溶解度太小的缘故，若能进行化学改性增大其溶解度，可能不失为一种性能良好的荧光棒荧光染料。

商用荧光棒中蓝色荧光染料使用苯基蒽衍生物等，然而业余制备此物最好使用Suzuki偶联反应，此法价格不菲且产物很杂不易分离，且此类稠环芳烃化合物的毒性偏大，而羟甲香豆素作为香豆素的衍生物不仅对生物环境友好，且价格便宜合成较容易，笔者原打算根据此骨架设计一款蓝色荧光染料，针对溶解度给香豆素加基团进行修饰以增加其溶解度，奈何高中学业繁重，现计划在寒假进行相关实验。

以上实验在2025.1.1日进行，今天周末有空写出来，也祝大家新年快乐。