第五組 對位紅1

1、精細有機合成技術第五組項目四：對位紅的制備完成者：黃逸 徐艷 林長耀11.認識對位紅2.實驗步驟3實驗操作草案4.合成工藝路線及原理與特點5.成本估算6.毒性 防護措施及三廢處理方法7.合成路線的確定8.理化常數(shù)9.原料產(chǎn)品的分析測試草案10.注意事項2“對位紅”是一種常用的紅色顏料，亦稱對稍苯胺紅，常溫下呈固態(tài)。它和引發(fā)英國有史以來最大一起食品召回行動的“蘇丹紅”染料相似，都是工業(yè)上使用的化學物質(zhì)，都被禁止在食品染色劑中使用。據(jù)牛津大學物理與理論化學實驗室的化學品安全信息中心介紹，“對位紅”對眼睛、皮膚和呼吸系統(tǒng)有刺激性，但其毒性尚在研究中，沒有明確的結論。認識對位紅3實驗步驟.硝化和水解在

2、干燥的50mL錐形瓶中，加入5g(0.037mol)乙酰苯胺和5mL冰乙酸，振蕩使混合均勻，邊搖動錐形瓶，邊分批慢慢加入10mL濃硫酸，將得到透明溶液放于冰水浴中冷卻到02。在冰水浴中，將2.2mL（0.032mol）濃硫酸和1.4濃硫酸配制成混酸，并置于冰水浴中冷卻。用吸管慢慢滴加到乙酰苯胺的酸溶液中，其間保持反應溫度不超過5，得淡黃色黏稠液體。滴加完畢，取出錐形瓶于室溫下放置2030min，并間歇振蕩，得到橙黃色液體。在250mL燒杯中加入20mL水和20g碎冰，將反應液以細流慢慢倒入冰水中，邊倒邊攪拌，有固體析出，冷卻后抽濾。用10mL水重復洗滌固體三次，抽干得黃色固體。粗產(chǎn)品加到盛有2

3、0mL水的250mL錐形瓶中，在不斷攪拌下慢慢加入碳酸鈉粉末至混合物呈堿性（約0.5g碳酸鈉）?；旌衔镉谑蘧W(wǎng)上加熱至沸騰數(shù)分鐘后，冷卻至50，迅速抽濾用少量水洗滌抽干，放置晾干，得到淡黃色固體。常量約4g。將制得的粗對硝基乙酰苯胺放入100mL圓底燒瓶中。另取一錐形瓶，在振蕩和冷卻下，把12mL濃硫酸小心地以細流加到9mL冷水中，得到20mL70%硫酸，將此硫酸溶液加到上述燒瓶中，投入沸石，裝上回流冷凝管，在石棉網(wǎng)上加熱回流15min，得到一透明溶液。將反應液倒入盛有100mL冷水的燒杯中，分批慢慢加入氫氧化鈉固體至溶液呈堿性，有沉淀析出。冷卻后抽濾，固體濾餅用少量水洗滌三次，抽干放置晾干，

4、得到黃色針狀晶體，欲2.5g。4.重氮化和偶合將1g(0.007mol)制得的對硝基苯胺和6mL11鹽酸加入一燒杯中，水浴加熱使之溶解，冷卻后加入7g碎冰，所得溶液置于冰水浴中，保持溫度05之間。取10%亞硝酸鈉溶液6mL，冷卻05，在不斷攪拌下，將冷卻好的亞硝酸鈉溶液迅速地一次倒入對硝基苯胺的稀鹽酸溶液中，用pH試紙檢驗溶液是否呈酸性，并充分攪拌至試紙顯色。將反應物在冰水浴中放置15min后，抽濾以除去沉淀物。將濾液用冰水稀釋至70Ml，所得淡黃色透明的重氮鹽溶液保存在冰水浴中。將1g（0.007mol）研細的2-萘酚、6mL10%氫氧化鈉溶液加入100mL燒杯中，充分振蕩使之溶解，一小條潔

5、凈的白棉布浸入此溶液中，并用玻璃棒攪動使之浸漬充分均勻，10min后取出棉布，并瀝去大部分溶液，再把棉布放在前面制得的對硝基氯化重氮溶液中，棉布立即染成鮮紅色，繼續(xù)保持在0510min，并不斷翻動棉布使染色完全，取出棉布，用水沖洗后晾干。如要進一步制得對位紅產(chǎn)品，可將其余2-萘酚溶液以細流全部倒入重氮溶液中，在5以下攪拌15min，得到深紅色固體，抽濾，固體用水洗滌至中性，抽干晾置。5實驗操作草案儀器與藥品儀器：圓底燒瓶（100mL,191）、球形冷凝管（200mL,192）、錐形瓶（50mL）、錐形瓶（250Ml）、燒杯（250mL）、布氏漏斗（60mL）、吸濾瓶（250mL）、溫度計（30

6、0）。 藥品：乙酰苯胺、冰醋酸、濃硝酸、濃硫酸23.4mL、碳酸鈉1g、氫氧化鈉20g、-萘酚、亞硝酸鈉0.6g、濃硫酸30mL、碘化鉀-淀粉試紙。6合成工藝路線及原理與特點工藝路線 以乙酰苯胺為原料，經(jīng)過硝化、水解分離后得到對硝基苯胺，再經(jīng)重氮化再與-萘酚偶合生成對位紅反應原理硝化水解7重氮化偶合8特點 反應過程簡單，無副產(chǎn)物生成。生產(chǎn)環(huán)境適中，反應時間較短，反應過程穩(wěn)定。適合較大規(guī)模的生產(chǎn)。 原料易得，產(chǎn)率高，設備簡單,流程短,操作條件彈性大。9成本估算對位紅的制備重氮鹽和酚的偶合反應10毒性 防護措施及三廢處理方法健康危害毒性 應急處理急救措施該品有毒，空氣中容許濃度為5mg/m3。吸入

7、、口服和皮膚接觸有害。毒性 高毒?？梢鸨缺桨犯鼜姷难褐卸尽Ｈ绻瑫r存在有機溶劑或在飲酒后，這種作用更為強烈。急性中毒表現(xiàn)為開始頭痛、顏面潮紅、呼吸急促，有時伴有惡心、嘔吐，之后肌肉無力、發(fā)紺、脈搏頻弱及呼吸急促。皮膚接觸后會引起濕疹及皮炎。大鼠經(jīng)口LD50為1410mg/kg。隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。小量泄漏：避免揚塵，用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中。大量泄漏：用塑料布、帆布覆蓋。然后收集回收或運至廢物處理場所處置。皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動清水沖洗。 眼睛接觸：立即翻開上下眼眼瞼，用流動清水

8、沖洗15分鐘。就醫(yī)。 吸入：脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。就醫(yī)。 食入：誤服者給飲足量水，催吐。就醫(yī)。 滅火方法：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。11合成路線的確定乙酰苯胺硝化對硝基乙酰苯胺水解強酸作用對硝基苯胺重氮化酸性條件重氮鹽偶合堿性介質(zhì)對位紅在硝化反應中有鄰硝基乙酰苯胺生成，為了除去副產(chǎn)物，利用鄰硝基乙酰苯胺在堿性條件易水解而對硝基乙酰苯胺不水解，將鄰位產(chǎn)物除去。12合成路線的選擇可行性實用性安全性經(jīng)濟性環(huán)保性對位紅的制備制備所需的原料易得生產(chǎn)環(huán)境適中，反應時間較短反應過程穩(wěn)定產(chǎn)率高，設備簡單，操作條件彈性大反應過程簡單，無副產(chǎn)物生成合成路線選擇的結果13產(chǎn)品用途對位紅亦稱對硝苯胺紅，常溫

9、下呈固態(tài)。用于低檔油漆涂料的著色，不用于塑料、橡膠的著色。被禁止在食品染色劑中使用。14理化常數(shù)15原料產(chǎn)品的分析測試草案一、液相色譜法高效液相色譜法反相高效液相色潽法 經(jīng)乙腈提取后過濾，濾液用反相高效液相色譜法進行分析色譜柱為Agilent C18（40125mm，5m），流動相為乙腈-05乙酸溶液（體積比70：30），等梯度洗脫，流速為05mLmin-1，外標法定量。質(zhì)譜采用正離子電離方式，選擇mz 156和277碎片離子作為定性離子，以豐度最高的碎片離子mz 277作為定量離子。對位紅染料的檢出限（LOD）為103ngg-1，定量下限（LOQ）為308ngg-1；回收率為86112。16二、分光光度法測定所需儀器：UV7504型紫外可見分光光度計，比色皿，材料與試劑：對位紅標準品，乙醇，對位紅樣品。操作步驟：1、對位紅標準溶液的配制2、樣品溶液配制3、儀器預熱4、吸收池成套性檢驗5、設定儀器6、標樣及試樣吸光度的測定7、處理數(shù)據(jù)，結束工作17【注意事項】 .硝化反應中所用的玻璃儀器要干燥潔凈，以免原料水解或產(chǎn)生有色雜質(zhì)。 .硝化反應應控制在5以下，產(chǎn)物以對位紅為主。如果溫度過高，鄰位副產(chǎn)物和多取代產(chǎn)物將增加。 .在堿性水解過程中，反應液的pH值不可調(diào)得過高，水解時間也不能太長，否則對硝基乙酰苯胺也會部分水解。 .如果第一步硝化產(chǎn)物較少，以后各