熒光黃GX染料的合成

趙龍李剛

（遼東學院工程技術學院，遼寧 丹東 118003）

酸性染料按化學結構特征分為偶氮類、蒽醌類、三芳甲烷類、雜環類、亞硝基類等。熒光黃GX染料是一種環保型的用途較為廣泛的弱酸性熒光染料，屬于香豆素類弱酸性染料。香豆素化合物的母體-香豆素，原是天然物，廣泛分布在植物界中，具有熒光強烈、發色強度髙等優良性能。據資料介紹，對于超細纖維染色，雜環類性能最好，偶氮類次之，蔥醌型最差。香豆素熒光染料被廣泛應用于超細纖維的染色，同時又可用作熒光顏料、熒光溶劑染料和激光染料，具有廣泛的應用前景。

1 實驗

1.1 試劑與儀器

1.1.1 試劑

3-二乙氨基苯酚、三氯氧磷、DMF、氫氧化鈉、鄰苯二胺、氰乙酸乙酯、對甲苯磺酸、鄰二氯苯、哌啶、濃鹽酸、20%發煙硫酸、精鹽（均為分析純，國美試劑）。

1.1.2 儀器

三口瓶（100mL、500mL、1000mL，磁力攪拌器，液相色譜儀（高效液相色譜儀，美國）。耐洗色牢度試驗機。染色摩擦牢度試驗機。

1.2 染料結構式

1.3 熒光黃GX染料合成工藝路線

1.3.1 4-二乙氨基-2-羥基苯甲醛的合成

1.3.2 2-氰甲基苯并咪唑的合成

1.3.3 3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氯基香豆素亞胺的合成

1.3.4色基82的合成

1.3.5熒光黃GX染料的合成

1.4 熒光黃GX染料的合成過程

1.4.1 4-二乙氨基-2-羥基苯甲醛的合成[1]

在100mL三口燒瓶中加入DMF26.0g，在冷卻下滴加三氯氧磷20.0g，滴加完后，在25～30℃保溫反應1h，然后在冰水浴冷卻下加入3-二乙氨基苯酚12.0g，加完后，在2h內將溫度升至100℃，在100℃保溫1h，降溫至30℃以下，將反應液倒入400mL水中稀釋，攪拌2h后，用30%氫氧化鈉水溶液調pH值為4～5左右，繼續攪拌0.5h后，過濾，用水洗滌至濾液為中性，干燥后得4-二乙氨基-2-羥基苯甲醛8.5g。

1.4.2 2-氰甲基苯并咪唑的合成[2]

在100mL三口燒瓶中加入鄰苯二胺5.5g，氰乙酸乙酯6.0g，對甲苯磺酸0.2g，鄰二氯苯40ml，通氮氣保護，升溫至164～165℃，反應10h，降至室溫，過濾，用少量鄰二氯苯洗至無溶劑，烘干，得產品8.3g。

1.4.3 3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氨基香豆素亞胺的合成[3]

在100mL三口燒瓶中加入4-N、N-二乙氨基-2-羥基苯甲醛3.0g，2-氰甲基苯并咪唑2.5g，哌啶0.2g和DMF20mL，在25℃下攪拌反應24h，過濾，用少量無水乙醇洗滌，干燥后得產物3.2g。

1.4.4 色基82的合成

在100mL三口燒瓶中，加入3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氨基香豆素亞胺2.0g，30ml濃鹽酸，升溫至98～100℃回流5h，冷卻到0～5℃后用20%氫氧化鈉水溶液調節pH值至7～7.5，過濾，用水洗滌至濾液為中性，干燥后得產物1.9g。

1.4.5 熒光黃GX染料的合成

1.4.5.1 色基82的磺化

在500mL三口瓶中加入20%發煙硫酸71.0g，攪拌下分批加入30g色基-82，控制溫度60℃以下，加完料后觀察物料情況，慢慢升溫到120℃，反應5h，測終點。

1.4.5.2 稀釋

1000mL燒杯中，加400g冰水，攪拌下將上述料稀釋到冰水中，溫度5～10℃，過濾。濾餅用1500～2000g水洗滌（剛果紅試紙測洗滌液為微藍或不變色為終點。變色范圍為3.5到5.2，堿態為紅色，酸態為藍紫色）盡量抽干。濾餅重約為130g。

1.4.5.3 轉型

1000mL三口瓶中，加入上述濕物料和100g水打漿，攪拌下滴加液堿（40%NaOH）11g，調pH8～9，升溫到90℃，復測pH值，直至物料全溶。趁熱過濾，濾渣用少量80～90℃熱水洗滌，合并濾液。

1.4.5.4鹽析

上述濾液加入到1000mL三口燒瓶中，加熱到58～62℃，加液體體積的10%精鹽。染料析出后，繼續攪拌1h，染料呈顆粒狀后再降溫到35～40℃。點樣看滲圈情況再補加鹽。過濾，濾瓶用10%的100mL精鹽水洗滌一并過濾。濕濾餅在85℃的烘干箱中烘干。

1.5 測試方法

采用液相色譜測試反應的磺化轉化率。

采用AATCC方法測試染料的各項牢度。

2 結果與討論

2.1 反應溫度對磺化轉化率的影響

在500mL三口瓶中加入20%發煙硫酸71.0g，攪拌下分批加入30g色基-82，控制溫度60℃以下，加完料后觀察物料情況，分別在不同溫度反應5h，磺化轉化率如表1所示。

由表1可知，反應溫度從80℃上升至120℃時，磺化轉化率隨之上升；從120℃上升至130℃時，磺化轉化率基本不變，說明反應已經完成。因此確定磺化反應的最佳反應溫度為120℃。

表1 5h內不同溫度磺化轉化率

2.2 反應時間對磺化轉化率的影響

在500mL三口瓶中加入20%發煙硫酸71.0g，攪拌下分批加入30g色基-82，控制溫度60℃以下，加完料后觀察物料情況，分別在120℃下反應，不同時間的磺化轉化率如表2所示。

由表2可知，反應時間從3h上升到5h時，磺化轉化率隨之上升；從5h上升至5.5h時，磺化轉化率基本不變，說明反應已經完成。因此確定磺化反應的最佳反應時間為5h。

表2 120℃下不同反應時間轉化率

2.3 染料牢度

按照AATCC測試方法，各項染料牢度測試結果見表3。

表3 染料牢度結果

2.3.1 染料色強度俗稱染料力份，是商品染料著色能力的綜合指標，其一般分為兩類。（1）絕對強度。將單位質量的紡織品染至標準色深所需染料的濃度（2）相對強度。相對于標準參比染料著色能力的百分率。100%表示著色能力與標準染料相等，250%表示著色能力為標準染料的2.5倍。一般多指相對強度。

2.3.2 染料牢度

2.3.2.1 摩擦牢度是指染色織物經過摩擦后的掉色程度，可分為干態摩擦和濕態摩擦。干態摩擦用于白布摩擦織物，看白布的沾色情況。濕態摩擦，用含水100%的白布摩擦染色織物，看白布沾色情況。摩擦牢度以白布沾色程度作為評價原則，共分5級（1～5），數值越大，表示摩擦牢度越好。摩擦牢度差的織物使用壽命受到限制。

2.3.2.2 洗滌牢度是指水洗或皂洗牢度，是指染色織物經過洗滌液洗滌后色澤變化的程度。通常采用灰色分級樣卡作為評定標準，即依靠原樣和試樣褪色后的色差來進行評判。洗滌牢度分為5個等級，5級最好，1級最差。

如表3所示，所合成樣品的力份（%）、干摩擦牢度、濕摩擦牢度、耐水洗牢度均與02YeZ015相當，證明該樣品具有較高牢度。

3 結論

3.1 從基本的化工原料開始研究了4-二乙氨基-2-羥基苯甲醛、2-氰甲基苯并咪唑、3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氯基香豆素亞胺、色基82、熒光黃GX染料的合成。并對磺化反應的條件和影響因素做了詳細闡述。

熒光黃GX染料的合成中磺化反應的最佳工藝條件為120℃下5h。所合成染料的牢度與02YeZ015相當。

3.2 該產品工業化生產染料應用性能較好，香豆素類熒光分散染料具有發色強度髙，染色性能優異等特點，適于超細纖維的染色。合成熒光黃GX染料的原料易得，合成工藝成熟，產品色彩艷麗，各項牢度較高，適于超細纖維的染色。該產品工業化生產染料應用性能較好，有較大的市場價值。