一种黄色染料的合成研究

一种黄色染料的合成研究

作者：韩建朝

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第10期

摘要：该黄色染料为C.I.活性黄39，是一种应用性能较好、环保型的单偶氮活性染料。它是由2，4-二氨基苯磺酸与二溴丙酰氯缩合，缩合物重氮化与2.5.4-酮偶合后，偶合物再水解而制得的偶氮染料。本文详细介绍了C.I.活性黄39的合成过程。

关键词：C.I.活性黄39；2，4-二氨基苯磺酸；二溴丙酰氯

C.I.活性黄39的英文名称为C.I.Reactive yellow39，黄色均匀粉末或绿光黄色（日光下）均匀粉末，溶于水，遇浓硫酸、稀盐酸或稀氢氧化钠时，均为绿光黄色，其染色溶液遇铜离子显微红。文献上[1]得到的方法一为间氯苯胺与浓硫酸发生磺化，磺化产物与α-溴代丙酰氯发生取代，生成2-氨基-4-（α-溴代丙烯酰胺基）苯磺酸发生重氮化，然后与2，5，4-酮发生偶合，得到染料产品；方法二是由2，4-二氨基苯磺酸与二溴丙酰氯缩合，缩合物重氮化与2，5，4-酮偶合后，偶合物再水解而制得的偶氮染料。我公司的染料合成提倡单元反应较少的路线，这样工艺路线容易控制，设备等投资较少，因此我们着重于方法二的研究。本文主要介绍C.I.活性黄39的合成工艺路线以及合成条件的确定。

1 产品介绍

1.1 分子式：C19H22BrCl2N5NaO8S2

1.2 相对分子量：699.25

1.3 产品指标

色光：近似-微（与标准品相比）

强度：100%±2

2 生产基本原理

本产品为2，4-二氨基苯磺酸与二溴丙酰氯缩合制得缩合物A，缩合物A在常温下重氮化，再与2，5，4-酮偶合，偶合物再水解而制得的偶氮染料[2]。

3 实验部分

3.1 试验器材

200ml烧杯一个；400ml烧杯一个；10ml、100ml量筒个一个；250ml三口瓶两个（配有搅拌、温度计、回流冷凝器）；5ml移液管；电子天平；酸度计；调温电热器；滴液漏斗。

3.2 实验试剂

2，4-二氨基苯磺酸（工业）；液碱（30%工业碱）；二溴丙酰氯（工业）；亚硝酸钠（工业）；纯碱（工业）；2.5.4-酮（湿品）；氯化钾（工业）；盐（工业）；盐酸（工业）。

γ酸检测溶液

3.3 操作步骤

3.3.1 缩合

3.3.1.1 溶解

在250ml三口瓶中加入水80ml、2，4-二氨基苯磺酸（折百量）为15g，打浆10分钟，然后用液碱溶解，调pH=6.5-7.0至全溶，如果2，4-二氨基苯磺酸不溶，可升温至40℃，保温搅拌至全溶。

3.3.1.2 缩合

用冰水将水温冷却到0-5℃，在30-50分钟用滴液漏斗滴加二溴丙酰氯（折百量）20g，过程中控制温度0-5℃，用15%碳酸钠溶液维持pH=6.0-7.5，每隔5分钟检测一次，直到pH值不再变化时，反应完成。加入体积10%的精盐，搅拌30分钟以上，吸滤。

3.3.1.3 后处理

滤饼干燥、标化、分析含量，应用于下面的反应。

3.3.2 重氮化

重氮化反应过程：在250ml三口瓶中，加入缩合产物A、水50ml，开搅拌，加入食盐，打浆升温至18℃，搅拌30分钟。流加盐酸8ml，搅拌10分钟。保温18～20℃，缓慢滴加亚硝酸钠溶液3.9ml，1小时滴完，之后在18～20℃保温3小时，其中每30分钟检测一次亚硝根，保持亚硝根微过量，否则补加。偶合前用氨基磺酸破坏过量亚硝根。以上溶液总体积约为90ml。

3.3.3 偶合

3.3.3.1 化料

烧杯中加入水、2，5，4-酮7ml，打浆20分钟。用15%的碳酸钠溶液调pH=6.5-7.5，搅拌30分钟，全溶后准备吸滤，滤液备偶合。

3.3.3.2 偶合

用冰浴冷却降温至5-10℃，30分钟左右流加重氮液，流家过程中用液碱控制pH=6.0-

7.0。流加完重氮液后，调整pH=6.5-7.0。用γ酸溶液测试终点，两润圈相交处若显红色，则补加少量的2，5，4-酮，搅拌至γ酸溶液测试不显红色，即为终点。终点到后，继续搅拌30分钟。

3.3.3.3 水解

偶合液维持温度5-10℃，用液碱调pH=12.0-12.5，水解1小时，用醋酸调pH=6.5-7.0，搅拌30分钟。

3.3.3.4 盐析

水解液中加入5g氯化钾，搅拌1小时，再加入5g氯化钾，搅拌2小时。静置1小时，吸滤，滤饼干燥标化。

3.4 物料检测

物料干燥后，用研钵研磨成粉末，称重，标明批次。送标准化分析强度、色光等各项染料指标。

4 结论

以上实验条件的确认都是通过正交实验和条件时间关系确定的，均是选择了C.I.活性黄39的最佳反应条件，其关键步骤的最佳反应条件如下：

①缩合反应pH值为6.0-7.5，反应物料配比为1：1.05，反应温度为0-5℃，反应时间为3小时；②重氮化反应温度为15-20℃；③偶合反应过程中重氮组分与偶合组分的配比为1：0.9-1：1.0之间。

参考文献：

[1]黄磊，罗巨涛，张高奇.活性黄M-3ER的合成研究[J].染料与染色，2012，49（5）4-7.

[2]何烨.含双活性基红色谱系活性染料的合成及染色性能研究[D].上海：东华大学，2014.