ET-30（Reichardt's dye）的制备

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流程：

1. 4-硝基-2,6-二苯基苯酚的制备

在100mL的烧瓶中，加入30mL浓硝酸[1]和30mL水[1]。在冰浴下缓慢加入10g 2,6-二苯基苯酚[1] (15min加完)。加完后为白色浊液。将烧瓶提到室温，在室温下搅拌过夜。

从左至右依次为：a)称取二苯基苯酚，b)配置稀硝酸，c)冰浴下加入产物的样子，d)回到室温的样子

浊液颜色由白色变为奶油色→淡黄色→黄色→橙黄色→橙红色。16h后，将浊液抽滤，并用冰水彻底清洗产物。粗产品质量为：18.1g[2]。产物用乙醇/水混合物重结晶[3]。最后从25g原料出发，得到黄色产物9.0g（产率=30.4%）[4]。

从左至右依次为：a)室温反应4h，b)室温反应过夜，c)抽滤粗产物，d)称量粗产物

2. 4-氨基-2,6-二苯基苯酚的制备

在500mL圆底烧瓶中，加入250mL 5%的NaOH[1]溶液，取5.9g（20.3mmol）上一步产物4-硝基-2,6-二苯基苯酚加入其中，并煮沸溶液，待其全部溶解[5]生成深红色溶液后，在激烈搅拌下缓慢加入连二亚硫酸钠[1] [6]22.53g（129mmol，＞6eq）。反应放热并放出气体。随着固体的加入，溶液颜色从棕红色变为墨绿色，深绿色，黄绿色，棕黄色，淡黄色。

从上至下从左至右依次为a)上步产物溶于沸热碱液b)称量连二亚硫酸钠c)加入一点连二亚硫酸钠，溶液变为墨绿色d)近距离观察

e)加入1/2连二亚硫酸钠的样子f)加入80%连二亚硫酸钠的样子g)完全加入连二亚硫酸钠的样子h)冷却后得到的粗产物

加完连二亚硫酸钠后继续煮沸15min后停止加热，将所有溶液倒入1000mL烧杯中，趁热加入冰醋酸[1]，直到pH=5左右[7]，将反应液冷却静置，得到木屑状浅棕色固体。过滤，用冷水反复洗涤后抽干得到4-氨基-2,6-二苯基苯酚粗品。粗品用甲苯重结晶[8]，得到灰白色纯品4-氨基-2,6-二苯基苯酚[9][10]。产率随反应投料量有较大变化，无法计算。

3. ET-30的制备

在配备有回流冷凝管的250mL圆底烧瓶中加入4-氨基-2,6-二苯基苯酚3.3g（12.6mmol，1.05eq），2,4,6-三苯基吡喃鎓氟硼酸盐[1][11]4.71g（12.0mmol），置换氮气后加入60mL 95%乙醇[1]搅拌并加热。待加热至60C°一段时间后（此时吡喃盐尚未完全溶解），加入无水醋酸钠[1]4.7g（57.3mmol，4.7eq）。溶液立刻由红棕色悬浊液变为蓝紫-紫红色溶液。再次简单置换一次氮气，回流3h。3h后趁热加入30mL5% NaOH溶液，再次回流30min后停止反应。此时反应溶液为蓝紫-紫红色

从左至右依次为a)称量氨基苯酚底物b)称量吡喃盐底物（自制）c)反应装置的样子d)溶液温度为60C°时的样子

从左至右依次为a)称量无水醋酸钠b)加入醋酸钠一瞬间的样子c)回流三小时后的样子d)加入氢氧化钠溶液的样子

倾出反应液，在旋蒸上旋蒸去大部分乙醇。随着溶液体积减少，在某个瞬间溶液将由蓝紫色溶液变为上清液为淡黄色，悬浮有大量紫红色固体的浊液，此即为产物（带3个结晶水），过滤，用冷水充分洗涤抽干。得到产物ET-30.3H2O。产物的纯度已经够高，可以脱结晶水后直接使用，也可以按照如下方法提纯：

有如下的提纯方法：

1.用甲醇/水混合溶剂重结晶，得到的是紫红色晶体，但是收率颇低。也可以直接用MeOH /H2O=1/3的混合溶液重结晶，但是需要消耗大量溶剂。

2.柱层析法：更换干燥抽滤瓶，将漏斗上的滤饼（产物），用DCM溶液充分溶解搅拌后抽滤，反复几次使得产物全部溶解滤下，得到深绿色滤液。溶液转移至分液漏斗，依次用5%NaOH溶液—饱和NaHCO3溶液—水—饱和食盐水洗涤，有机相用无水硫酸镁充分干燥后过滤，得到深绿色溶液。过柱层析，以硅胶为固定相，DCM装柱，将上述得到的干燥深绿色溶液[12]上柱，并用大量DCM 冲洗，以除去所有其他有机物和副产物，之后依次用DCM/EtOH=10/1→5/1→2/1→1/1冲洗，（以上所有洗液全部弃去）。在这个过程中，可以清晰地观察到吸附于柱层顶端的产物的颜色变化。最后用纯乙醇洗脱产物。得到蓝紫色溶液。溶液用铺有薄层硅藻土的砂芯漏斗过滤后[13]，旋蒸旋干乙醇，得到蓝紫色纯品结晶状粉末。

*以上得到的产物都带有结晶溶剂等，在50C°真空干燥24h后，会脱去结晶溶剂，残余2个结晶水，得到墨绿色的二水纯品ET-30[14]。核磁表征[15]。

从左至右依次为a)旋蒸乙醇的样子b)粗产品是紫色晶体c)甲醇/水混合溶剂重结晶的样子d)2水合物纯品

注释

[1] 2,6-二苯基苯酚来自安耐吉化学公司，未经提纯即可使用；浓硝酸来自国药化学集团，未经提纯即可使用；氢氧化钠来自国药化学集团，未经提纯即可使用；冰醋酸来自国药化学集团，未经提纯即可使用；无水醋酸钠来自安耐吉化学公司，未经提纯即可使用，使用前应当保存于干燥箱中；连二亚硫酸钠（保险粉）来自安耐吉化学公司，未经提纯即可使用，应当使用未开瓶的；2,4,6-三苯基吡喃鎓氟硼酸盐来自TCI化学公司，未经提纯即可使用。本实验中用的水均为去离子水，95%乙醇购自美团的消毒酒精。

[2]粗产品核磁极为杂乱，其中含有大量杂质，必须经过重结晶才能进行下一步的合成。

[3]重结晶时，产物由于可以和乙醇形成氢键，导致包合溶剂从而以油状产物析出。经测试，在冷却时激烈搅拌混合物可以得到粒状分散的纯净产物颗粒。无论采用什么冷却方法均无法结出文献记载的针状结晶。

从左至右依次为：a)重结晶粗产物，b)搅拌下冷却，c)合并称量纯净的纯产物

[4]从实验结果来看，硝化产物的粗品必须提纯，且提纯后的产物产率也远低于文献(Synthesis, 1988,8:635-636.)记载。综合分析来看，可能是反应温度的影响。文献记载的常温搅拌过夜不适宜，应当适当的降低温度（控温在10-20C°）可能可以取得较好的效果。

[5]通过增加氢氧化钠溶液的浓度试图减少氢氧化钠溶液的体积是不行的。这是因为4-硝基-2,6-二苯基苯酚的钠盐在水溶液中溶解度很低，必须按照所述的体积的水在沸腾状态下才能溶解完毕。

[6]连二亚硫酸钠必须是新鲜的。新鲜的连二亚硫酸钠是纯白色流散性很好的粉末，在潮湿空气中发烟并散发臭味。变质的连二亚硫酸钠会出现潮解，变黄，结块的情况。应当避免使用这类变质的连二亚硫酸钠。

[7]中和是个漫长的过程，在这个过程中会放出大量的气体（SO2等）并产生大量泡沫，为防止溢出，中和应该在通风橱中，使用较大的容器进行，并且应当给予充分的搅拌。

[8]产物的重结晶可以在开口的圆底烧瓶或者锥形瓶中进行。将产物和一定量的甲苯混合并温和煮沸。产物是从水溶液中结晶出来的，所以一开始重结晶时，沸腾起来的是甲苯/水共沸物，可以观察到瓶壁上以及瓶口出现液滴，温度计可测得蒸汽温度为80C°~90C°左右。保持这个混合物的沸腾并不断地补充甲苯促使水的带出。直到观察到瓶壁上无液滴而呈现甲苯蒸汽的波浪，温度计测得蒸汽温度＞105C°即可认为水已经共沸干净。蒸发甲苯到产物刚好析出，补加一些甲苯溶解产物，冷却即可。另外，文献(Synthesis, 1988,8:635-636.)提及以活性碳脱色，经过试验发现损失产物较多，操作麻烦，且效果不明显，可以不采用。

从左至右依次为：a)重结晶粗产物，b)纯产物的结晶，因为带有母液显示黄色，c)合并的纯净的纯产物

[9]产物是灰白色到淡黄色的片状结晶，对空气一般敏感，暴露在空气中3天则变为红色，因此应当储存在惰性气体氛围中。

[10] 4-氨基-2,6-二苯基苯酚的核磁共振氢谱为：

1HNMR(400MHz,CDCl3):

δ=7.61-7.52(m,4H,PhH) ,7.52-7.43(dd,4H,PhH) ,7.43-7.34(m,4H,PhH) ,6.68(s,2H,ArH-center)

[11] 2,4,6-三苯基吡喃鎓氟硼酸盐可以购买，也可以按照文献（XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX）进行制备。需要注意的是制备的产物应当通过丙酮进行重结晶以得到纯品，按照上述文献采用二氯乙烷重结晶会导致产物混入结晶溶剂。在站内也有详细教程

[12]溶液的体积可以适当浓缩，不过产物虽然易溶于DCM，但被吸附在硅胶上后，即无法被DCM洗脱，所以上样溶液体积大小关系不大。

[13]因为乙醇会导致硅胶的溶解，所以有必要将洗脱液用硅藻土进行过滤一遍。

[14]无水的产物为墨绿色粉末，加热至200C°以上开始软化，275C°液化并分解，没有明显的熔点。

[15]产物的核磁谱图为：

1HNMR(500MHz,CDCl3):

δ=8.05(s,2H,ArH) ,7.89 (m,2H,ArH) ,7.71-7.03(m,23H) ,6.39(s,2H,ArH).

13CNMR(125MHz,CDCl3):

δ=169.41 ,156.93 ,153.85 ,141.09 ,134.07 ,133.94 ,132.21 ,130.23 ,130.08 ,130.05 ,129.07 ,129.03 ,129.00 ,127.77 ,127.65 ,127.07 ,125.67 ,124.95 ,118.79.

4-氨基-2,6-二苯基苯酚的核磁共振氢谱

ET-30的核磁共振氢谱

ET-30的核磁共振碳谱（芳香碳放大）

讨论

某些分子具有，在不同溶剂中显示出不同吸收光谱的效应，这就是溶致变色效应。具有溶致变色效应的分子往往具有大共轭结构，在不同的溶剂中，其HOMO和LUMO轨道的能量发生变化，从而使得吸收的光波波长发生变化，产生溶致变色效应。

本文紧接上一篇文章的视点，合成了最为广泛使用，溶致变色范围最广的ET-30染料。与MOED不同，ET-30在高极性范围（各种醇类等）的变色极为明显，且其在低级性溶剂重也有较好的溶解度。唯一遗憾的就是文中的产物已经丢失，好在数据还在，可以进行完整的重复。

对于合成的改进有以下几点的改进

1. 4-硝基-2,6-二苯基苯酚的制备，本文采用略为昂贵的二苯基苯酚（1$/g）为原料，且硝化的效果并不理想。如果想要降低原料成本，增加产物收率。可以采用粘溴酸（可直接购买，也可以用新鲜的糠酸溴化得到）亚硝化得到硝基丙二醛钠盐，再与二苄基甲酮进行缩合的方式进行。本文不再赘述。可以参照如下参考文献进行：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。

4-硝基-2,6-二苯基苯酚制备路线新方法

2. 硝基的还原。本文采用传统的硝基酚的还原方法，即碱性条件下在水溶液中用还原剂（Na2S2O4,Na2S等）进行还原。但是最近开发出了很多新的，干净，快捷，易于后处理的还原方法：Pd/C+N2H4 /EtOH还原；4,4'联吡啶催化下用连硼酸还原。这些都有待探究。欢迎各位同学继续进行。

硝基还原新方法（点击跳转至原文献XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX）