荧光黄GX染料的合成

赵龙李刚

（辽东学院工程技术学院，辽宁 丹东 118003）

酸性染料按化学结构特征分为偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类、杂环类、亚硝基类等。荧光黄GX染料是一种环保型的用途较为广泛的弱酸性荧光染料，属于香豆素类弱酸性染料。香豆素化合物的母体-香豆素，原是天然物，广泛分布在植物界中，具有荧光强烈、发色强度髙等优良性能。据资料介绍，对于超细纤维染色，杂环类性能最好，偶氮类次之，蔥醌型最差。香豆素荧光染料被广泛应用于超细纤维的染色，同时又可用作荧光颜料、荧光溶剂染料和激光染料，具有广泛的应用前景。

1 实验

1.1 试剂与仪器

1.1.1 试剂

3-二乙氨基苯酚、三氯氧磷、DMF、氢氧化钠、邻苯二胺、氰乙酸乙酯、对甲苯磺酸、邻二氯苯、哌啶、浓盐酸、20%发烟硫酸、精盐（均为分析纯，国美试剂）。

1.1.2 仪器

三口瓶（100mL、500mL、1000mL，磁力搅拌器，液相色谱仪（高效液相色谱仪，美国）。耐洗色牢度试验机。染色摩擦牢度试验机。

1.2 染料结构式

1.3 荧光黄GX染料合成工艺路线

1.3.1 4-二乙氨基-2-羟基苯甲醛的合成

1.3.2 2-氰甲基苯并咪唑的合成

1.3.3 3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氯基香豆素亚胺的合成

1.3.4色基82的合成

1.3.5荧光黄GX染料的合成

1.4 荧光黄GX染料的合成过程

1.4.1 4-二乙氨基-2-羟基苯甲醛的合成[1]

在100mL三口烧瓶中加入DMF26.0g，在冷却下滴加三氯氧磷20.0g，滴加完后，在25～30℃保温反应1h，然后在冰水浴冷却下加入3-二乙氨基苯酚12.0g，加完后，在2h内将温度升至100℃，在100℃保温1h，降温至30℃以下，将反应液倒入400mL水中稀释，搅拌2h后，用30%氢氧化钠水溶液调pH值为4～5左右，继续搅拌0.5h后，过滤，用水洗涤至滤液为中性，干燥后得4-二乙氨基-2-羟基苯甲醛8.5g。

1.4.2 2-氰甲基苯并咪唑的合成[2]

在100mL三口烧瓶中加入邻苯二胺5.5g，氰乙酸乙酯6.0g，对甲苯磺酸0.2g，邻二氯苯40ml，通氮气保护，升温至164～165℃，反应10h，降至室温，过滤，用少量邻二氯苯洗至无溶剂，烘干，得产品8.3g。

1.4.3 3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氨基香豆素亚胺的合成[3]

在100mL三口烧瓶中加入4-N、N-二乙氨基-2-羟基苯甲醛3.0g，2-氰甲基苯并咪唑2.5g，哌啶0.2g和DMF20mL，在25℃下搅拌反应24h，过滤，用少量无水乙醇洗涤，干燥后得产物3.2g。

1.4.4 色基82的合成

在100mL三口烧瓶中，加入3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氨基香豆素亚胺2.0g，30ml浓盐酸，升温至98～100℃回流5h，冷却到0～5℃后用20%氢氧化钠水溶液调节pH值至7～7.5，过滤，用水洗涤至滤液为中性，干燥后得产物1.9g。

1.4.5 荧光黄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%发烟硫酸71.0g，搅拌下分批加入30g色基-82，控制温度60℃以下，加完料后观察物料情况，慢慢升温到120℃，反应5h，测终点。

1.4.5.2 稀释

1000mL烧杯中，加400g冰水，搅拌下将上述料稀释到冰水中，温度5～10℃，过滤。滤饼用1500～2000g水洗涤（刚果红试纸测洗涤液为微蓝或不变色为终点。变色范围为3.5到5.2，碱态为红色，酸态为蓝紫色）尽量抽干。滤饼重约为130g。

1.4.5.3 转型

1000mL三口瓶中，加入上述湿物料和100g水打浆，搅拌下滴加液碱（40%NaOH）11g，调pH8～9，升温到90℃，复测pH值，直至物料全溶。趁热过滤，滤渣用少量80～90℃热水洗涤，合并滤液。

1.4.5.4盐析

上述滤液加入到1000mL三口烧瓶中，加热到58～62℃，加液体体积的10%精盐。染料析出后，继续搅拌1h，染料呈颗粒状后再降温到35～40℃。点样看渗圈情况再补加盐。过滤，滤瓶用10%的100mL精盐水洗涤一并过滤。湿滤饼在85℃的烘干箱中烘干。

1.5 测试方法

采用液相色谱测试反应的磺化转化率。

采用AATCC方法测试染料的各项牢度。

2 结果与讨论

2.1 反应温度对磺化转化率的影响

在500mL三口瓶中加入20%发烟硫酸71.0g，搅拌下分批加入30g色基-82，控制温度60℃以下，加完料后观察物料情况，分别在不同温度反应5h，磺化转化率如表1所示。

由表1可知，反应温度从80℃上升至120℃时，磺化转化率随之上升；从120℃上升至130℃时，磺化转化率基本不变，说明反应已经完成。因此确定磺化反应的最佳反应温度为120℃。

表1 5h内不同温度磺化转化率

2.2 反应时间对磺化转化率的影响

在500mL三口瓶中加入20%发烟硫酸71.0g，搅拌下分批加入30g色基-82，控制温度60℃以下，加完料后观察物料情况，分别在120℃下反应，不同时间的磺化转化率如表2所示。

由表2可知，反应时间从3h上升到5h时，磺化转化率随之上升；从5h上升至5.5h时，磺化转化率基本不变，说明反应已经完成。因此确定磺化反应的最佳反应时间为5h。

表2 120℃下不同反应时间转化率

2.3 染料牢度

按照AATCC测试方法，各项染料牢度测试结果见表3。

表3 染料牢度结果

2.3.1 染料色强度俗称染料力份，是商品染料着色能力的综合指标，其一般分为两类。（1）绝对强度。将单位质量的纺织品染至标准色深所需染料的浓度（2）相对强度。相对于标准参比染料着色能力的百分率。100%表示着色能力与标准染料相等，250%表示着色能力为标准染料的2.5倍。一般多指相对强度。

2.3.2 染料牢度

2.3.2.1 摩擦牢度是指染色织物经过摩擦后的掉色程度，可分为干态摩擦和湿态摩擦。干态摩擦用于白布摩擦织物，看白布的沾色情况。湿态摩擦，用含水100%的白布摩擦染色织物，看白布沾色情况。摩擦牢度以白布沾色程度作为评价原则，共分5级（1～5），数值越大，表示摩擦牢度越好。摩擦牢度差的织物使用寿命受到限制。

2.3.2.2 洗涤牢度是指水洗或皂洗牢度，是指染色织物经过洗涤液洗涤后色泽变化的程度。通常采用灰色分级样卡作为评定标准，即依靠原样和试样褪色后的色差来进行评判。洗涤牢度分为5个等级，5级最好，1级最差。

如表3所示，所合成样品的力份（%）、干摩擦牢度、湿摩擦牢度、耐水洗牢度均与02YeZ015相当，证明该样品具有较高牢度。

3 结论

3.1 从基本的化工原料开始研究了4-二乙氨基-2-羟基苯甲醛、2-氰甲基苯并咪唑、3-（2-苯并咪唑基）-7-二乙氯基香豆素亚胺、色基82、荧光黄GX染料的合成。并对磺化反应的条件和影响因素做了详细阐述。

荧光黄GX染料的合成中磺化反应的最佳工艺条件为120℃下5h。所合成染料的牢度与02YeZ015相当。

3.2 该产品工业化生产染料应用性能较好，香豆素类荧光分散染料具有发色强度髙，染色性能优异等特点，适于超细纤维的染色。合成荧光黄GX染料的原料易得，合成工艺成熟，产品色彩艳丽，各项牢度较高，适于超细纤维的染色。该产品工业化生产染料应用性能较好，有较大的市场价值。