研究8-喹啉甲酸的合成途径和具体应用，有助于深入了解这一化合物的性质及其在相关领域的潜在价值。
背景：8-喹啉甲酸是一种重要的中间体，主要用作医药中间体、有机合成中间体等方面。目前国内外文献报道的主要合成路线是用8-甲基喹啉氧化得到8-喹啉甲酸，但8-甲基喹啉价格很高，没有大量生产，而且收率很低，只有35%；另外，还有文献用8-溴喹啉在低温条件下用丁基锂先做成 8-喹啉甲醛，再氧化生成 8-喹啉甲酸，此法用到的 8-溴喹啉市场只有克级提供，而且价格昂贵，方法也是需要用到低温和丁基锂，工业化困难。还有文献报道用邻氨基苯甲酸和甘油反应生成8-喹啉甲酸，此法是 Skraup 喹啉合成法，主要问题在于反应过程不易控制，反应会急速升温，小试时易冲料，放大反应会导致爆炸，无法实现工业化。
1. 合成：
（1）8-羟基喹啉三氟甲磺酸酯的制备
将8-羟基喹啉(275g，1.9mo1)溶于二氯甲烷(3L)中，加入三乙胺(249g，2.47mo1)，降温至 0℃，然后滴加三氟甲磺酸酐(588g，2.1mo1)。反应在0℃反应1小时TLC跟踪反应完全，停止反应。500mL水加入反应釜中，搅拌 10分钟，分出二氯甲烷层，再用 500mL水洗，二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥，蒸去二氯甲烷，得到粗品，用石油醚重结晶，得到白色固体 8-羟基喹啉三氟甲磺酸酯499g，收率95%。
（2）8-喹啉甲酸甲酯的制备
将 8-羟基喹啉三氟甲磺酸酯(300g，1.08mol)溶于甲醇(3L)中，然后加入催化剂双三苯基膦二氯化钯 15g，通入一氧化碳，加热至 110℃，0.8MPa，反应 12小时，反应完全后，降温，过滤掉催化剂，反应液蒸干得到油状物用 1L，乙酸乙酯溶解，用500mL水洗涤两次。无水硫酸钠干燥，过滤掉硫酸钠，蒸干溶剂，得到8-喹啉甲酸甲酯184g，收率 90.8%。
（3）8-喹啉甲酸乙酯的制备
将8-羟基喹啉三氟甲磺酸酯(300g，1.08mo1)溶于乙醇(3L)中，然后加入催化剂双三苯基膦二氯化钯 50g，通入一氧化碳，加热至 110℃，0.8MPa，反应 12 小时，反应完全后，降温，过滤掉催化剂，反应液蒸干得到油状物用 1L乙酸乙酯溶解，用500mL，水洗涤两次。无水硫酸钠干燥，过滤掉硫酸钠，蒸干溶剂，得到 8-喹啉甲酸乙酯195g，收率89.55%。。
（4）8-喹啉甲酸的制备
将 8-喹啉甲酸乙酯(150g，0.8mo1)溶于500mL乙醇中，加入25%氢氧化钠溶液(400mL)，室温搅拌5小时，TLC显示反应完全。蒸去乙醇，降温，用称盐酸调 pH值到 5。得到大量固体，过滤，水洗，烘干，得到8-喹啉甲酸127g，收率98.4%。
2. 应用：合成2-喹啉基苯并咪唑衍生物。
苯并咪唑类化合物因其结构的多样性，良好的生物反应活性和光学性能等而被广泛地应用于化学化工、生命科学、材料、纺织和农业等领域，被用作催化剂、金属表面处理剂、分子探针、发光材料、助剂和农药等。因此，几十年来苯并咪唑及其衍生物的合成及应用的研究从未间断，新的化合物、新的用途不断地被报道。
李慧红等人在微波辐射下，通过8-喹啉甲酸和邻苯二胺(OPD)的酰胺化和脱水环化反应合成了3种新型的2-喹啉基苯并咪唑衍生物。具体实验步骤如下：
（1）中间体2-取代-8-喹啉甲酸(3a～3c)的合成
以2-甲基-8-喹啉甲酸(3a)的合成为例:取邻氨基苯甲酸13.71 g(100 mmol)，6 mol/L的HCl 240 mL，依次加入到500 mL的三口烧瓶中，缓慢滴加2-丁烯醛12 mL(145 mmol)，110℃回流反应 10 h。反应液冷却至室温，用氨水调pH至5，然后用二氯甲烷萃取反应液得到初产物。通过柱层析纯化，得白色固体14.11 g，产率是75.39%。
（2）2-喹啉基苯并咪唑(4a～4c)的合成
以2-(2-甲基-喹啉-8)-苯并咪唑(4a)的合成为例:将2-甲基-8-喹啉甲酸3.74 g(20 mmol)与1.5 eq的邻苯二胺及10.0 g(30 mmol)的PPA混合均匀，然后将混合物置于微波炉中，依次在解冻、中火、中高火3种模式下分别反应2、3 min和3 min，得深绿色溶液。反应液冷却至80℃，倒入冰水中，加KOH将其中和至pH=10～11，析出沉淀。抽滤，将滤饼分散至水中，用CH2Cl2萃取，得到粗产品。然后用柱层析除去杂质，旋干，所得产品用V(乙酸乙酯)∶V(水)=1∶1的混合溶剂重结晶，得产物4a 3.76 g。用同样的方法法制备4b和4c。
参考文献：
[1]李慧红,黄丹.微波辐射下2-喹啉基苯并咪唑衍生物的合成及表征[J].现代化工,2012,32(01):30-32+34.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2012.01.012.
[2]杰达维（上海）医药科技发展有限公司. 8-喹啉甲酸酯及8-喹啉甲酸的制备方法. 2011-10-19.
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