[发明专利]一种酸碱指示剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种酸碱指示剂，命名为百里酚酞醛。所述酸碱指示剂制备方法：1)将1.5～2.0mmol百里酚酞，1.0～2.0mmol乌洛托品(HMTA)混合加入到50ml三口瓶中，冰浴条件下再加入0.15mol～0.20mol(10‑15ml)三氟乙酸，溶液搅拌30min后升温至室温；2)继续油浴加热至72℃进行回流反应8～24h，停止反应后，旋蒸除去过量的三氟乙酸；3)加入适量H₂O，搅拌溶液加热至60℃，30min后过滤，干燥得到固体；将固体进一步通过柱色法分离，得到淡黄色粉末。该指示剂易合成，结构稳定且变色灵敏，pH变色范围是10.8～12.0。

技术领域

本发明涉及酸碱指示剂，具体属于一种酚酞类酸碱指示剂及其制备方法和应用。

背景技术

酸碱指示剂是一种常用的化学试剂，其中酚酞类指示剂是现实中应用最广泛的酸碱指示剂。酚酞是最早发现的酸碱指示剂之一，而百里香酚酞是一种结构类似酚酞的酸碱指示剂。其pH变色范围为9.4-10.6，颜色变化为无色至蓝色，对于pH大于10.6的溶液的pH不能进行区分。因此具有一定的局限性。

百里香酚酞具有多个苯环，可通过在苯环上进行取代，氧化，异构等多种反应来改变其结构，从而拓展出新的性质及应用。本发明以百里酚酞为原料，通过取代的手段，成功合成出了一种新型酸碱指示剂。该指示剂具有制备简单，稳定性好，显色灵敏等优点，可用来区分pH大于10.0的碱性溶液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸碱指示剂，该指示剂为一种新型的酚酞醛基酸碱指示剂，可通过颜色的变化来区分pH大于10.6的碱性溶液。

本发明的另一目的在于提供所述酸碱指示剂的合成方法。

本发明的另一目的是提供一种上述酸碱指示剂的应用，增加隐色体酚酞染料的种类，从而增加染料的颜色种类。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种酸碱指示剂，命名为百里酚酞醛，结构式为：

该指示剂在碱性环境中显示绿色，在酸性环境中显示无色；能溶于乙醇，甲醇，三氯甲烷，二氯甲烷。

所述百里酚酞醛的合成方法，是以百里酚酞，乌洛托品，三氟乙酸为反应物，在回流状态下通过亲电芳香取代进行六亚甲基四胺甲酰化反应(又称Duff反应)；紧接着再通过水解反应得到百里酚酞醛。

该合成方法反应式为：

该合成方法的具体步骤为：

1)将1.5～2.0mmol百里酚酞，1.0～2.0mmol乌洛托品(HMTA)混合加入到50ml三口瓶中，冰浴条件下再加入0.15mol～0.20mol(10-15ml)三氟乙酸(TFA)，溶液搅拌30min后升温至室温。

2)继续油浴加热至72℃进行回流反应8～24h，停止反应后，旋蒸除去过量的TFA；

3)加入适量H₂O，搅拌溶液加热至60℃，30min后过滤，干燥得到固体；将固体进一步通过柱色法分离，得到淡黄色粉末。

所述的百里酚酞醛在碱性环境中显现绿色，在酸性环境中不显色，其pH变色范围是10.8～12.0，可用作酸碱指示剂，也可用作染料。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明合成的百里酚酞醛，具有遇碱由无色变为绿色的指示剂性能，pH变色范围是10.8～12.0。该指示剂易溶于乙醇，甲醇，二氯甲烷，三氯甲烷等溶剂。具有合成简单，稳定性好，显色灵敏等优点。同时，百里酚酞醛拓展了酚酞类隐色体染料的种类。

附图说明