偶氮染料毛巾红的制备 1

化学工程学院化学综合实验Ｂ

实验报告

课程名称由苯胺制备1-(对硝基苯偶氮)-2-萘酚(毛巾红)

实验时间__＿_ 2013.7.４— 2０13.7.７．_ __

实验地点基础化学实验中心有机化学实验室

专业年级＿_＿_____高分子材料与工程专业11-1班__ 学生姓名__＿______＿＿_＿卞跃成＿___

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学号＿__＿＿__＿___ 2011２991＿_＿＿＿________

指导老师 _________＿__ ＿_＿＿____＿＿___＿_ __

实验成绩_＿＿__＿__＿＿_＿＿_＿_ _______________

一概述

偶氮染料是现染料市场中品种数量上最多的一种染料，由染料分子中含有偶氮基而得名。其生产过程中最主要的化学过程为重氮化与偶合反应,其反应过程并受

多种反应条件的影响。偶氮染料在应用上具有因合成工艺简单、成本低廉、染色性

能突出等优点,在染料分子结构中,凡是含有偶氮基(—N=N—)的为偶氮染料。采

用重氮化、偶合反应由中间体制得。由于合成方法简单,结构多变,因而是染料中

品种最多的一类，约占合成染料品种的5０%以上，在应用上包括酸性、冰染、

直接、活性、阳离子等染料类型。广泛用于多种天然和合成纤维的染色和印花，

也用于油漆、塑料、橡胶等的着色

偶氮染料－分类

1、根据含有偶氮基的数目可分为：

(1）单偶氮染料,例如酸性大红G；

(２)双偶氮染料，例如直接大红4B;

(3)多偶氮染料，例如直接黑BＮ。

2、根据溶解度可分为：

(1)可溶性偶氮染料，指一般能溶解在水中的染料;

（2)不溶性偶氮染料,包括冰染染料和其他不溶于水的偶氮染料。

偶氮染料 - 合成

偶氮染料合成的反应过程

制造偶氮染料的方法,主要包括重氮化和偶合两个步骤。

原料

主要有芳香烃，亚硝酸钠，以及芳烃的杂环化合物。

合成机理

在偶氮染料的生产中，重氮化与偶合是两个主要工序及基本反应。也有少量偶氮染料是通过氧化缩合的方法,而不是通过重氮盐的偶合反应合成的。对染整工作者来说，重氮化和偶合是两个很重要的反应,人们常用这两个反应进行染色和印花。

合成方法

1、重氮化反应

芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应,方伯胺常称重氮组分，亚硝酸为重氮化试剂。因为亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反应时生成的亚硝酸立即与方伯胺反应,避免亚硝酸的分解，重氮化反应后生成重氮盐。

2、偶合反应

芳香族重氮盐与酚类和芳胺等作用，生成偶氮化合物的反应称为偶合反应。酚类和芳胺等称为偶合组分。

工艺流程

1、合成步骤：

氨基物打浆→(溶解）重氮化→偶合组分打浆溶解→偶合（皂化、二次重氮化、二次偶合、三次重氮化、三次偶合、转晶)→盐析过滤出滤饼(膜滤）

２、后处理:滤饼打浆→加助剂→研磨→调整→喷雾干燥

1、偶氮染料因合成工艺简单、成本低廉、染色性能突出等优点，使其无论在品种或是在数量上均为最大的一类工业染料。

据统计,在１998年,世界染料市场上偶氮染料约占60%~70%。除用于各类纤维的染色和印花,并用于化学纤维、皮革、纸张、肥皂、蜡烛、木材、麦秆、羽毛等染色以及油漆、油墨、塑料、橡胶、食品、化妆品等的着色。

2、偶氮染料还具有光致变色特点，因此用偶氮染料掺杂高分子薄膜后,可以用作可擦重写光盘的记录介质。

3、利用其光变色原理，可以设计和研制高密度、大容量和耐疲劳度高的三维“海量”光存储元件。

３、也可以用偶氮染料与金属络合后制备三阶线性光学材料。

4、偶氮染料还用于液晶显示、染料激光以及生命科学中的ＤNＡ分子荧光标记等现代高科技领域。

机理

有一部分含有偶氮结构的染料在经过裂解后有可能产生以上２4种致癌芳香胺。这样的染料是被欧盟禁止使用的。这些禁用的偶氮染料品种数占全部偶氮染料的7％-8%左右，具体是经还原会释出法令指定的2０多种芳香胺类的偶氮染料，其有100种以上。而并非所有含偶氮结构的染料都被禁止。[1]

这些用受禁偶氮染料染色的服装或其他消费品与人体皮肤长期接触后，会与代谢过程中释放的成分混合,并产生还原反应,形成致癌的芳香胺化合物，这种化合物会被人体吸收,经过一系列活化作用使人体细胞的ＤNA发生结构与功能的变化，成为人体病变的诱因。

偶氮是国际环保要求的必检项目之一,检验方法有以下三种:薄层色谱法（TLC）,气相色谱及质谱联用法（GC－MSD)及高效液相色谱法(HＰLＣ)。标准规定被检产品中不得含有禁用的偶氮染料中间体，若检出其中一种即为不合格产品，其限量为３0ｐｐm。

就２1世纪初国内禁用偶氮染料检测情况来看,禁用偶氮染料检测的前处理方法均采用GＢ/ T175９2—2００6《纺织品禁用偶氮染料的测定》中所述的操作进行，该方法前处理采用硅藻土提取柱进行萃取，所需时间较长,成本较大。[３]

苏丹红

苏丹红是一类合成型偶氮染料,其品种主要包括苏丹红1号、苏丹红2号、苏丹红3号和苏丹红4号,主要用于溶剂、油、蜡、汽油增色以及鞋和地板等的增光，同时具有强致癌性，现(２012年)已经被禁止使用。

毛巾红

毛巾红是最早的不溶性氮染料，在染料索引中归入有机颜料中,其编号为ＣＩ pigment Red １#.因此合成毛巾红有其特殊的意

在本实验中主要介绍用苯胺为原料合成偶氮染料毛巾红。另外也可以通过其他途径合成得到。如：本实验以乙酰苯胺为原料,经过硝化、水解分离后得到对硝基苯胺，再经重氮化 -萘酚偶合生成毛巾红。

再与

二:实验原理: