对两种磺酰胺类染料中间体的合成与表征的分析

对两种磺酰胺类染料中间体的合成与表征的分析

黄意利俞璐飞

（浙江龙盛化工研究有限公司，浙江绍兴312369）

摘要：目的：分析两种磺酰胺类染料中间体的合成与表征。方法：合成4-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺，与N-（4-氨基苯磺酰基）-N’（3-氨基-4-甲氧基苯磺酰基）-1，对比两者的表征。结果：两种磺酰胺类染料中，不含21类致癌芳香胺。且合成操作简单，成本低。当反应温度为70℃、NaOH：4-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺=3：1、NaOH质量分数为4%时产率最高，分别为92.26%、92.74%及92.69%。上述产率能否符合两种磺酰胺类染料，以及相关产品的生产要求。结论：两种磺酰胺类染料合成简单、无致癌特征，产率高，可替代联苯胺类染料。

关键词：磺酰胺类染料；中间体；产率

1仪器与方法

1.1仪器与试剂

本实验所需仪器如下：（1）显微熔点测定仪。（2）分光光度计。（3）分析仪。（4）质谱仪。（5）核磁共振仪。本实验所需试剂，包括CP及AR两种，实验人员可按照需求使用。

1.2方法

1.2.1对乙酰氨基苯磺酰氯

对乙酰氨基苯磺酰氯的合成方法如下：（1）取氯磺酸，将其加入250ml三口瓶中。（2）将三口瓶置于15℃以下环境中冷却，冷却后给予搅拌，并逐渐加入乙酰苯胺。（3）15min后搅拌完毕，将混合物升温至60℃。（4）以冰水稀释混合物，析出，过滤，干燥，便可得到合成产物。合成产物的熔点，为147.1℃--148.4℃。

1.2.24-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺

（1）取2g对苯二胺，加入水中，制备成为对苯二胺水溶液。（2）将水溶液置入四口烧瓶中，加入对乙酰氨基苯磺酰氯悬浮液4g。（3）室温下搅拌3h，加入丙酮，得到蓝色沉淀，便可得到合成产物。合成产物的熔点，为231.1℃--233.2℃。

1.2.3N-（4-氨基苯磺酰基）-N’-（3-氨基-4-甲氧基苯磺酰基）-1

（1）取5ml邻氨基苯甲醚，加入三口瓶中。加25ml乙酸酐，以及25ml冰乙酸。室温下搅拌5h，加100ml冷水，加NaOH，析出沉淀，抽滤，便可得到合成产物。合成邻乙酰氨基苯甲醚，熔点为86.9℃--88.2℃。加氯磺酸等物质，得到白色沉淀后，抽滤水洗至中性。真空干燥后，便可得到熔点为143℃--145℃的3-乙酰氨基-4-甲氧基-苯磺酰氯。（2）取4-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺0.7g+3%NaOH溶液+3-乙酰氨基-4-甲氧基苯磺酰氯，升温至45℃，加展开剂，抽滤，干燥，便可得到最终产物。产物的熔点，为230.0℃--303.0℃。各部分反应路线见图1：

图1各部分反应路线

1.2.4物质反应条件

磺酰化反应及胺化反应条件如下：（1）磺酰化反应：反应温度为50℃--80℃，反应过程中，胺与氯磺酸的比例为1:5。为避免磺酰氯分解，应避免温度超过80℃。（2）胺化反应：为避免得到双胺化物，应于反应过程中，采用低温搅拌的方式对相应物质进行搅拌。胺化反应过程中，应采用NaOH作为主要介质，提高产品分离的便利性。

1.3观察指标

观察不同类型磺酰胺类染料的结构表征。观察反应温度对产率的影响。观察NaOH使用量对产率的影响。观察NaOH质量分数对产率的影响。

2结果

2.14-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺

通过对实验结果的观察，得到数据如下：（1）元素：w（C）为55.0910，w（H）为4.9278。w（N）为13.8414。（2）IR（v/cm-1，KBr）为3260.20，3416.20（NH2—），2800（CH3—），1620.91，1509.23，1428.69（苯环骨架振动），1314.25，1143.69（SO2—NH）831.20（苯环对位取代）。

2.2N-（4-氨基苯磺酰基）-N’-（3-氨基-4-甲氧基苯磺酰基）-1

通过对实验结果的观察，得到数据如下：（1）元素：w（C）为50.7941，w（H）为4.0860。w（N）为12.9514。（2）IR（v/cm-1，KBr）为3242.25，3371.52（NH2—），2900（CH3—），1162.30，1328.50（SO2—NH），1679.20（—CONH—），1145.80（O—CH3）；829.51（苯环对位取代），691.20（Ar—）。

2.3反应温度对产率的影响

通过对反应温度对产率影响观察发现，当反应温度为70℃时产率最高，为92.26%。与其他温度相比，差异显著。详见表1：

2.4NaOH使用量对产率的影响

通过对NaOH使用量对产率影响的观察发现，当NaOH：4-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺=3：1时产率最高，为92.74%。与其他使用量相比，差异显著。详见表2：

（比例为NaOH：4-氨基-4’-乙酰氨基苯磺酰苯胺）

3讨论

两种磺酰胺类染料的成分，以乙酰苯胺、邻甲苯胺、对苯二胺等为主。经磺化反应，胺化反应后，两种染料便可获得[1]本文研究发现，经上述反应获得的两种磺酰胺类染料中，不含21类致癌芳香胺。且合成操作简单，成本低。可替代联苯胺类染料，作为主要染料类型，应用到市场当中，提高染料的安全性。

综上所述，两种磺酰胺类染料合成简单、无致癌特征，产率高，可替代联苯胺类染料投入市场。

参考文献

[1]胡琳莉,张宇峰,张欣.一种基于丹磺酰胺染料的高选择性汞(Ⅱ)离子荧光探针（英文）[J].影像科学与光化学,2017,35(03):297-306.

[2]程晓红,崔志华,王锡栋.磺酰胺型分散染料对聚乳酸纤维的染色动力学研究[J].浙江理工大学学报,2014,31(07):339-342.