酸性藍黑10B的合成工藝研究

———酸性藍黑10B的合成工藝研究本文主要介紹了以對硝基苯胺、H酸、苯胺等基本原料合成酸性藍黑／0B染料的方法，論述了制備工藝及反應(yīng)條件對染料性能的影響，介紹了其在印染工業(yè)上的應(yīng)用。

要害詞：酸性染料；藍黑1OB；重氮化I偶合；皮革

近年來，隨著人們對皮革制品需求量的日益增加，皮革染料的研究與開發(fā)也逐漸發(fā)展起來，強酸性染料是最早發(fā)展起來的酸性染料，在酸性介質(zhì)中可染羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維和聚酰胺纖維，也可用于皮革、紙張食品的著色。強酸性染料分子結(jié)構(gòu)簡單、分子量低，染色時具有染色方法簡單、勻染性好、色澤鮮艷等優(yōu)點。酸性藍黑lOB為強酸性染料中生產(chǎn)量較大的一個品種，因而在染料生產(chǎn)中占有重要的地位。

1實驗部分

1．1反應(yīng)原理

1．3實驗操作過程

1．3.l對硝基苯胺的重氮化

將·30g碎冰投入250ml四口瓶中，開動攪拌器，將升溫到9O℃以上全部溶解的對硝基苯胺、鹽酸、水混合物迅速倒入，驟然降溫，得到淡藍色小顆粒，待溫度降到5℃以下，將NaNO。溶液迅速加入，用淀粉一KI試紙測其是否過量，若反應(yīng)正常，溶液呈淡黃色，保溫0。5h，抽濾。

1.3．2酸性偶合

將對硝基苯胺的重氮濾液倒人到500ml的四口燒瓶中，開動攪拌，將H酸于1．5h內(nèi)滴加到重氮液中，保溫8h，溫度控制在1o～15℃，6h后，取樣點板，偶合液顏色呈紫紅色。

1．3．3苯胺重氮化

將鹽酸水溶液倒入250ml四口燒瓶中，加入3Og左右碎冰后，再加入苯胺，待溫度為5℃以下時，將NaN。2于滴液管中慢慢加入反應(yīng)瓶，滴加完畢用淀粉一KI試紙檢驗其是否過量，保溫05h。

l.3．4堿性偶合

向酸性偶合液中加入NaOH中和過量的HCI，再加入2．6gNaCO。使偶合液呈堿性，將保溫好的苯胺重氮液滴加到偶合液中，然后再加入等量的Na2CO溶液，調(diào)節(jié)偶合液的pH值為8～9，保溫0．5h后取樣、點板，偶合液顏色為藍黑色。

1．3．5加30gNaC1于保溫好的堿性偶合液中，鹽析0．5la，抽濾，將濾餅烘干、稱重、研磨、裝袋。此反應(yīng)是一種自身偶合反應(yīng)，是不可逆的，一旦，偶氮化合物生成，即使補加酸液也無法使偶氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹氐}，因此，會使重氮鹽溶液含有雜質(zhì)，產(chǎn)率降低；當(dāng)酸量不足時，重氮鹽還輕易分解，溫度越高分越快。因此，進行重氮化反應(yīng)時，酸的用量一定要控制好，使介質(zhì)的pH值小于3。

2．1．2亞硝酸的用量與滴加速度

重氮化反應(yīng)進行時，自始至終必須保持亞硝酸稍過量，否則會引起自身偶合反應(yīng),但是亞硝酸太過量，會對下一步偶合反應(yīng)不利，因此控制亞硝酸的用量和滴加速度，是重氮化反應(yīng)的要害之處。

重氮化反應(yīng)速度是由加入亞硝酸鈉溶液的速度來控制的，必須保持一定的加料速度，過慢則來不及作用的芳胺會和重氮鹽作用發(fā)生自身偶合反應(yīng)。不同的芳胺滴加亞硝酸鈉的速度有所不同，在藍黑10B的工藝過程中有兩步重氮化反應(yīng)，分別使用兩種芳胺，對硝基苯胺和苯胺，對硝基苯胺屬于堿性較弱的芳胺，分子中含有強的吸電子基團一NO。堿性較弱，難以和稀酸成鹽，即使生成了銨鹽，在水中也很輕易水解生成游離的芳胺，而真正參加重氮化反應(yīng)的是溶解的游離胺，不是芳胺的銨鹽，故對硝基苯胺的重氮化反應(yīng)速度比堿性強的苯胺快，因此在兩次重氮化反應(yīng)中。對硝基苯胺與苯胺的反應(yīng)控制條件有所不同。反應(yīng)中通常用KI一淀粉試紙來檢驗亞硝酸是否過量，若KI一淀粉試紙遇溶液變藍，說明亞硝酸過量苯胺屬于強堿性芳胺，分子中不含水量有吸電子取代基，輕易與無機酸生成穩(wěn)定的銨鹽，重氮化反應(yīng)速度慢。所以亞硝酸鈉的加入速度不必過快，滴加即可，因此，苯胺重氮化時，只要控制好亞硝酸鈉稍過量及滴加速度，溫度控制在5℃以下，反應(yīng)即可正常進行。

2．2偶合反應(yīng)

偶合反應(yīng)進行的同時能發(fā)生重氮鹽的副反應(yīng)，生成焦?fàn)钗镔|(zhì)。由多次實驗可知，溫度每增加lO℃，偶合反應(yīng)速度增加2～2．4倍，重氮鹽分解的速度增加

3．1～5．3倍，因此，偶合反應(yīng)應(yīng)在較低的溫度下進行通過對比實驗分析比較，偶合反應(yīng)溫度控制在8～15℃之間比較適易。

在偶合過程中兩步偶合反應(yīng)的pH值有所不同，對硝基苯胺重氮液需在酸性條件下偶合。苯胺重氮液需在堿性條件下偶合，并由H酸的定位效應(yīng)可知，必須先進行酸性偶合，然后調(diào)節(jié)pH值，再進行堿性偶合。在酸性條件下，H酸的一NH形成鹽酸鹽，因此，一NH鄰位電子云密度增加，有利于帶正電荷的對硝基重氮鹽的進攻,在堿性條件下，由于一OH部分電離出H，使一OH相鄰的位置電子云密度增加，當(dāng)加人苯胺重氮鹽時，輕易進攻該位置。在堿性偶合過和中，需加入兩次堿液，由反應(yīng)動力學(xué)可知，苯胺重氮液穩(wěn)定性不好，當(dāng)pH值小于4時，分解速度大于偶合速度，加入第一次堿即是調(diào)節(jié)pH值，使pH值大于7，當(dāng)pH=8～9之間時，偶合速度大于分解速度，加入第二次堿液則使苯胺重氮鹽完全參加偶合反應(yīng)。

3結(jié)論

在藍黑10B