红色基RL的合成工艺.docVIP

红色基RL的合成工艺 红色基RL(以下简称RL),化学名为对硝基邻甲苯胺,黄色粉末,m.p.127～129℃。RL主要用作冰染染料的红色基,可与色酚AS系统直接在纤维上进行偶合着色,是平绒、金丝绒、灯芯绒染色时必不可少的原料;也可合成颜料,用于制备油墨[1,2]。另外,以RL为原料还可以合成光敏性重氮盐,用作感光材料;由于其原料来源广泛,成本低,成像性能优良,具有瞬时记录和显示,能重复使用等特点,被广泛用于复印、遥感、全息照相、大屏幕显示等方面[3],市场需求很大。RL的合成主要是以邻甲苯胺为原料,经氨基保护、硝化、水解三步反应而制得。氨基保护可有不同的方法。 对甲苯磺酰氯氨基保护法[4],反应如下: 该工艺存在着原辅材料品种多、工艺流程长、设备复杂、生产危险性大和成本高等缺点。 甲酸氨基保护法[5],反应如下: 该工艺与对甲苯磺酰氯氨基保护法相比的优点在于简化了设备,缩短了工艺流程,降低了生产 成本。使用稀硝酸作硝化剂,避免了使用浓硝酸的危险性。但在硝化反应中用浓硫酸作溶剂,产生大量的含酸废水,难以治理。 乙酰化氨基保护法[6],反应如下: 该方法以乙酸酐和冰醋酸的混合液作氨基保护试剂,成本较对甲苯磺酰氯低,但是硝化后得到 较多的副产物。本文采用乙酐高温酰化保护氨基,减少了乙酐用量,缩短了反应时间;用混酸硝化,提高硝化能力;最后通过酸性水解制备RL,提高了总收率。 实验过程 主要仪器与试剂 恒温电热套、电动搅拌器、三口瓶、温度计、pH试纸 邻甲苯胺(99.5%)、乙酸酐(97.0%)、冰醋酸(99.5%)、硫酸(96.0%)、氢氧化钠(96.0%)均为 分析纯试剂;发烟硝酸(98.0%)为工业品。 1、邻甲基乙酰苯胺的合成 将25.5 g乙酐投入250 mL四口烧瓶内,搅拌下再滴加10.7 g邻甲苯胺,滴加时间约10 min,放 热,随着温度升高,颜色逐渐变深,升至138℃ ,回流反应6 h,反应完毕,物料为浅黄色透明溶液。 将反应完的溶液倒入冷水中,搅拌,加30%NaOH水溶液中和多余的酸。随着碱液加入,有大量白色晶体析出,继续滴加至pH 12左右,过滤,烘干得白色粉状晶体邻甲基乙酰苯胺13.8 g,收率 92.6%,m.p.109.0～111.0℃ 对硝基邻甲基乙酰苯胺的合成 2.1、酰化、硝化在一锅内进行 将25.5 g乙酐投入250 mL四口烧瓶内,搅拌下在10 min内滴加10.7 g邻甲苯胺,加热,升至138℃(回流),反应4 h。降至47℃ ,在40 min内将19.2 g 90%硝酸缓慢滴入,滴毕降至43℃ ,搅拌保温5 h,最后溶液变为深红色。将反应完的溶液倒入冷水中,搅拌,产生黄色絮状物质,加30% NaOH水溶液中和多余的酸至pH 6～7,过滤,烘干得黄色固体9.2 g,收率47.4%。 2.2、邻甲基乙酰苯胺的单硝化合成 在250 mL四口烧瓶内,配好含有12 g浓硫酸(1.84g/ml)、1 g水和5 g发烟硝酸(1.51g/ml)的混酸（冰浴 .把浓硫酸慢慢的加入浓硝酸里,同时不断搅拌。要在通风地方里进行,不要面朝风向,硝酸会少量分解产生氮氧化物。）,将4 g邻甲基乙酰苯胺一次性加入瓶内,放出大量热,温度升至60℃ ,反应5 h。将反应完的溶液倒入冷水中,搅拌,有黄色物质生成,加30%NaOH水溶液中和多余的酸至pH6～7,过滤,烘干得黄色固体4.1 g,收率78.4%。 2.3、水解反应制备RL 将40 mL水加入250 mL四口烧瓶内,加入4 g由混酸硝化得到的硝化物,搅拌下滴加35 g98%浓硫酸,放出热量,滴加时间15 min。升温至110℃ ,反应2.5 h。将物料倒入冷水中,搅拌,加碱液中和多余的酸至pH 7,有大量絮状物析出。过滤,烘干得黄绿色固体2.4 g,收率78.2%,m.p.124.0～128.0℃ TLC（有机化学实验114）丁醇∶乙醇∶水=3∶1∶1的展开剂分离效果最好,可将染料和助剂有效分开。 1%羧甲基纤维素钠（CMC）、硅胶H（适合分离极性较大的化合物）、（环己烷和乙酸乙酯的混合液（5：:1）或者二氯甲烷和乙醚、氯仿的混合液作展开剂）、（极性的比较就是2-甲基-4-硝基苯胺和2-甲基-6-硝基苯胺的比较，前者极性较大，所以Rf值较大） 柱色谱（有机化学实验133） 中性氧化铝、甲苯（2-甲基-4-硝基苯胺要比2-甲基-6-硝基苯胺慢，最后出来的是染色基RL） 洗脱剂要极性较小的（甲苯和乙醚（1:1）） 从茶叶中提取咖啡因（有机化学实验384） 取茶叶12. 5 g于250mL圆底烧杯中,加入100～120mL水.加热至90℃,保持45m in.稍冷后用2～3层纱布代替滤纸用布氏漏斗进行抽滤.滤液中加入1/7滤液体积的5%氢氧化钠溶液,混合溶液转入分液漏斗中,用二氯甲