【集萃網(wǎng)觀察】熒光增白劑是一類帶熒光的白色染料。它不僅能反射可見光,而且還可以將吸收的不可見的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色或紫藍色的可見光反射出來,從而增加了光線的反射率,使熒光增白劑處理過的物體白度和光澤提高,所以熒光增白劑又稱光學增白劑。熒光增白劑的用途日益廣泛,除紡織工業(yè)外,在洗滌劑、造紙、皮革、塑料、涂料、照相顯影等行業(yè)都有應用。熒光增白劑大約有１５種基本結(jié)構(gòu)類型,４００種以上化合物,商品牌號２５００個以上,經(jīng)常生產(chǎn)的品種達１００種以上,我國經(jīng)常生產(chǎn)的品種達１５種以上。目前關(guān)于熒光增白劑分子結(jié)構(gòu)的理論還不十分完善。據(jù)實際產(chǎn)品分析,分子結(jié)構(gòu)中都具有一定的π電子共軛度,而且均在一個平面上。大多數(shù)熒光增白劑都是某些特定結(jié)構(gòu)的化合物,例如香豆素、二苯乙烯、芳唑等的衍生物。吡唑啉類熒光增白劑是指含有吡唑啉基團的一類化合物,其化學結(jié)構(gòu)通式如下［１］：
上述熒光增白劑一般由芳肼與α，β不飽和酮、β氯酮或Ｍａｎｎｉｃｈ堿合成制備,產(chǎn)品的純度較高,收率也很高［３］。１實驗部分通過幾種熒光增白劑及中間體的合成來說明其制造過程。１．１Ｍａｎｎｉｃｈ堿的合成２９．５ｇ對氯苯乙酮,嗎啉１９ｍｌ,濃鹽酸２２ｍｌ,９５%乙醇６０ｍｌ,多聚甲醛１２ｇ,加熱回流８ｈ,冷卻過夜,過濾,用乙醇洗滌,干燥得Ｍａｎｎｉｃｈ堿４４ｇ,收率為８４%,熔點１７３～１７４℃。
１．２α,β不飽和酮的合成
１１ｇＮａＯＨ溶于９８ｍｌ水中,加入９５%乙醇６３ｍｌ,對氯苯乙酮２５．５ｇ，１０℃以下滴加苯甲醛２３ｍｌ,然后升溫至２０℃,保溫反應２．５ｈ,反應完畢靜置８ｈ,過濾洗滌干燥得α，β不飽和酮４２ｇ,收率按對氯苯乙酮計為９５%。
１．３β氯酮的合成
５９．５ｇ氯苯攪拌下加入６６．５ｇ無水ＡｌＣｌ３,降溫至１０℃以下,再加入６１．５ｇ氯代丙酰氯,控制溫度為１５～２０℃,反應１ｈ,再升溫至８０℃反應１ｈ,進行Ｆｒｉｅｄｅｌ-Ｃｒａｆｔｓ反應,得β氯酮。
氯代丙酰氯由丙烯腈與ＨＣｌ加成、水解、酰氯化而得。
１．４芳肼的合成
芳肼一般由相應的芳胺經(jīng)重氮化、還原而制得,收率大約為９０%。
１．５吡唑啉類化合物的合成
１．５．１以Ｍａｎｎｉｃｈ堿為原料合成
ＤＣＢＭａｎｎｉｃｈ堿０．１ｍｏｌ、芳肼０．１２ｍｏｌ、ＮａＯＨ０．１２ｍｏｌ在２５０ｍｌ的４０%乙醇中回流５ｈ,冷卻過濾,用醇洗滌得ＤＣＢ,收率７５%［４］。
１．５．２以α，β不飽和酮為原料合成ＷＧ
０．１ｍｏｌ的α，β不飽和酮與０．１２ｍｏｌ的芳肼在１００ｍｌ４０%的醋酸溶液中回流反應４ｈ,冷卻過濾干燥得產(chǎn)品ＷＧ,收率為８２%［５］。１．５．３以β氯酮為原料合成ＤＣＢ０．１ｍｏｌ的β氯酮與０．１２ｍｏｌ的芳肼在１００ｍｌ乙醇中加熱回流４ｈ,冷卻過濾干燥得ＤＣＢ,收率為７８%。
２結(jié)果與討論
２．１結(jié)構(gòu)分析與純度分析
我們用兩種方法合成的ＤＣＢ和用另一種方法合成的ＷＧ,經(jīng)中科院感光化學所使用色質(zhì)聯(lián)用儀、核磁共振氫譜的分析,證實了上述分子結(jié)構(gòu),色譜分析證明產(chǎn)品純度在９８%以上。ＤＣＢ質(zhì)譜和色譜如圖１、圖２所示。
２．２熒光強度
熒光強度是熒光增白劑的主要質(zhì)量指標,它是指樣品中的活性組分與同一結(jié)構(gòu)的標準樣品活性組分的相對比值,是一種相對的純度指標。目前各使用單位大多采用染色法,即使用一系列選定濃度的標樣與定量的試樣在特定條件下染至棉布上,然后對比被染物的白度。中科院感光化學所測定表明：合成的ＤＣＢ相當于德國拜耳公司的產(chǎn)品,ＷＧ相當于日本住友公司的產(chǎn)品。
２．３合成工藝路線的選擇
吡唑啉類熒光增白劑的合成可以選擇以上三種路線,文獻中還有其他合成方法。這類化合物的合成,產(chǎn)品的純度和收率都比較高,后處理也比較簡單。取代基不同,應選擇不同的合成方法。從成本和工藝出發(fā),ＤＣＢ宜選用Ｍａｎｎｉｃｈ堿法,因為β氯酮的中間體β氯丙酰氯合成工藝比較復雜。熒光增白劑ＷＧ只能采用α，β不飽和酮法,使用其他方法Ｒ基的苯基很難取代上去。
參考文獻
［１］Ｃｈａｓｅ，Ｅｖａｎｓ，ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＷｈｉｔｅｎｉｎｇＡｇｅｎｔｓ，ＰａｒｔＩ，１，３-Ｄｉａｒｙｌ-２Ｐｙｒａｚｏｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｓ．，１９６４，（８６）：２８２５．
［２］Ｍｏｈｒｂａｃｈｅｒ．ＯｘａｚｏｌｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＷｈｉｔｅｎｅｒｓ［Ｊ］．Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｓ．，１９５７，（７９）：４０１．
［３］Ｍａｘｗｅｌｌ．ＯｒｇａｎｉｃＳｙｎｔｈｅｉｃＣｏｌｌｅｃｔａｎｅａ（ＶｏｌⅢ）［Ｃ］．３０５．
［４］李光才．熒光增白劑ＷＧ的合成［Ｊ］．精細化工,１９９０,７（３）:４３．
［５］ＷｉｌｌｉａｍＭ．Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｏｌｕｎｅ［Ｐ］．美國專利：ＵＳ３００７９７５，１９５９．
來源: 印染在線 作者：李光才（青島化工學院,山東青島２６６０４２）
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