本文旨在探讨利用4-氨基-2-氯苯甲酸合成一种活性分散染料的方法。通过深入研究这一合成过程,有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
简述:4-氨基-2-氯苯甲酸,英文名称:4-amino-2-chlorobenzoic acid,CAS:2457-76-3,分子式:C7H6ClNO2,外观与性状:米色至淡棕色粉末。4-氨基-2-氯苯甲酸是2-氯普鲁卡因的主要代谢物,这是一种广泛用于产科硬膜外镇痛的化合物。
应用:合成活性分散染料。
在众多纤维材料中,羊毛纤维具有很多优良的特性,受到研究者的高度关注。羊毛纤维表面鳞片层的疏水性提高了羊毛和CO2之间的亲和力,使其在scCO2中可用分散染料染色。
姚俊杰等人以对氨基苯甲酸和4-氨基-2-氯苯甲酸、苯胺和间甲苯胺为原料,采用重氮偶合反应制备染料前驱体,通过在前驱体上引入琥珀酰亚胺酯获得4例活性分散染料Ⅰ~Ⅳ。具体步骤如下:
仅以前驱体Ⅰ1和染料Ⅰ为例,其余前驱体和染料的合成参考Ⅰ1和Ⅰ的合成方法。
(1)前驱体Ⅰ1的合成:
在100 mL圆底烧瓶中加入对氨基苯甲酸(1.37 g,0.01 mol);将5 mL浓HCl(质量分数约为37%)稀释到15 mL水中后,将其加入烧瓶中,将此溶液置于冰水浴中冷却至0~5 ℃;将NaNO2(0.69 g,0.01 mol)溶解于15 mL水中,边搅拌边将NaNO2的水溶液缓慢滴加到烧瓶中,整个过程采用冰水浴控制温度在0~5 ℃,搅拌30 min, 制备得到重氮盐溶液;同时,将3 mL苯胺稀释于 15 mL水中,加入到200 mL圆底烧瓶中,将整个体系置于冰浴中,用1 mmol/L的NaOH溶液调节体系pH至8.0~9.0;然后将上述重氮盐溶液滴入该体系中,并用pH试纸检验反应体系的pH,及时用NaOH 溶液调节pH,使其维持在pH 9.0;反应3~4 h后,用淀粉碘化钾(KI)试纸检验NaNO2是否反应完全,直至试纸出现蓝色表明重氮化反应完成;反应结束后,再用HCl溶液将反应体系的pH调至4.0~5.0,析出前驱体Ⅰ1,抽滤,然后用蒸馏水和少量乙醇洗涤产品,40 ℃下真空干燥称重,得到Ⅰ1 1.81 g,收率为75%。前驱体Ⅰ1纯度较高,无需进一步纯化, 直接作为下一步反应的原料。
(2)染料Ⅰ的合成:
将上述前驱体Ⅰ1(1.205 g,0.005 mol)溶解在5 mL无水DMF中,搅拌10 min 使其充分溶解;然后将DCC(1.236 g,0.006 mol)加入反应体系中,搅拌反应10 min后,再将溶于 3 mL无水DMF中的NHS(0.69 g,0.006 mol)加 入反应体系中;冰浴搅拌反应2 h,室温下反应6 h 后,反应结束,将体系中的溶剂DMF蒸干,加入正己烷,然后超声处理,析出固体产物,抽滤,洗涤 后,40 ℃下真空干燥称重,得到染料Ⅰ。染料Ⅱ~ Ⅳ的合成步骤与染料Ⅰ相同,仅原料种类不同。
参考文献:
[1]姚俊杰,侯俊,吕丽华等.琥珀酰亚胺酯基类偶氮染料的制备及其超临界CO_2羊毛清洁化染色[J].精细化工,2021,38(09):1920-1927.DOI:10.13550/j.jxhg.20210264