颜料黄的制备

1、实验目的

(1)、掌握颜料黄的制备方法和无溶剂法制备在有机合成中的应用及优点。

(2)、了解染料的性质、用途和使用方法，了解不同酸碱性条件下颜料颜色变化的原因以及对应的结构变化。

2、实验原理

颜料黄为酰胺类蒽醌还原染料，以三聚氯氰作为酰化剂，与α-氨基蒽醌衍生物作用。这类还原染料使得光敏脆损性变小，且对纤维素具有良好的亲和力。分散性、匀染性好，耐氯漂、湿处理牢度高。反应的方程式如下：

或者用2-苯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪与1-氯蒽醌在氯化亚铜催化下，碳酸钠作为缚酸剂，在有机溶剂中反应制得。其中2-苯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪可由苯甲腈和双氰胺在氢氧化钠和丁醇的条件下反应制得。反应的方程式如下：

3、实验仪器和药品

实验仪器：分液漏斗(500ml)、恒压滴液漏斗、布氏漏斗（φ8）、电动搅拌器、旋转蒸发仪、水浴锅、电热干燥箱、三口烧瓶（250ml）、球形冷凝管、干燥管、玻璃水泵、温度计（0℃~300℃）、烧杯（500ml）、量筒（100ml）、滴液漏斗（60ml）、电子天平。

实验药品：1-氨基蒽醌，三聚氯氰、1-氯蒽醌、苯甲腈、双氰胺苯酚、去离子水、无水乙醇、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、碳酸钠、氢氧化钠、丁醇

4、主要性质和用途

①颜料黄147：是一种含有均三嗪杂环的蒽醌结构的有机颜料，它的化学名称为1,1'-[(6-苯基-1,3,5-三嗪-2,4-二亚氨基]双蒽醌，C₃₇H₂₁N₅O₄，外观为橙色粉末，不溶于水和乙醇。在碱性保险粉还原液中为紫色；在酸性保险粉还原液中为暗橙色；在浓硫酸中为黄色。颜料黄147有较好的耐晒性能。耐酸、碱和耐迁移性能优异，热稳定性高，主要用于棉、黏胶、维/棉混纺织物的染色和印花，还可以用作有机染料。

②1-氨基蒽醌：红宝石色晶体。  熔点(℃)： 253~255 沸点(℃)： (升华) 不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、苯、冰醋酸。 主要用途： 用于制蒽醌染料、药物及测定亚硝酸盐等。

③三聚氯氰：三聚氯氰(C N3C13)，又称三聚氰酰氯、氰尿酰氯，外观为白色粉末，在空气中不稳定，有挥发性和刺激性，熔点145．5 cI=，相对密度1．32，溶于苯、热乙醚、丙酮、乙腈、二氧六环、乙醇、醋酸、氯仿、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水，遇水及碱易分解成三聚氰酸，同时放出氯化氢气体。具有广泛的用途，它是农药工业的中间体，是制造活性染料的原料，可做有机工业生产的各种助剂，如荧光增白剂、纺织物防缩水剂、表面活性剂等，是橡胶促进剂和国防用于制造炸药的原料之一，也是医药农药工业用于合成药物的原料。

④1-氯蒽醌：分子式: C14H7ClO2  分子量: 242.66 熔点: 157-162℃  黄色针状结晶或结晶性粉末。升华。熔点162℃。溶于醋酸、硝基苯、戊醇和热苯，微溶于热乙醇，不溶于水。在浓硫酸中呈灰黄色。用作蒽醌还原染料及其他蒽醌染料的中间体，如还原棕BR染料。

⑤苯甲腈：C7H5N；C6H5CN 分子量：103.12 蒸汽压：0.13kPa/28.2℃  闪点：71℃熔 点：-12.8℃ 沸点：190.7℃  密 度：相对密度(水=1)1.01 稳定性：稳定。危险标记：14(有毒品) 外观与性状：无色油状液体，有杏仁的气味 溶解性：微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚

用途：　　

a. 用于制造苯代三聚氰胺、合成农药、脂肪胺和苯甲酸的中间体；亦可用作溶剂、抗氧剂、染料溶剂和染料助剂等方面。

b. 苯甲腈和双氰胺在碱性条件制得苯代三聚氰胺可以大幅度提高蜜胺塑料的质量，苯代三聚氰胺进一步制成的苯代三聚氰胺树脂，可用于涂料、粘结剂、层压板和成型材料。

c. 苯甲腈经过水解得到苯甲酰胺，再制得苯甲酸，可用作增塑剂、涂料和聚合物的有机中间体。

d. 苯甲腈还原后，可制得苄基胺，用作制药中间体。

e. 苯甲腈用非离子型表面活性剂乳化，其乳化液为染色助剂。

⑥双氰胺：C2H4N4  相对分子质量:84.08  性状:白色结晶性粉末。水中溶解度在13℃时为2.26%，在热水中溶解度较大。当水溶液在80℃时逐渐分解产生氨气。无水乙醇、乙醚中溶解度在13℃时，分别为1.26%和0.01%。溶于液氨，不溶于苯和氯仿。相对密度(d254)1.40。熔点209.5℃。低毒，半数致死量(小鼠，经口)>4000mg/kg。用途:检定钴、镍、铜和钯。有机合成。硝化纤维稳定剂。硬化剂。去垢剂。硫化促进剂。树脂合成。

⑦2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪：白色结晶性粉末。熔点226-227℃，相对密度1.40（25/4℃），溶解度（25℃，g/100g）：水中为0，苯中为0.04，乙酸乙酯中为0.7，甲醇中为1.4，丙酮中为1.8，四氢呋喃中为8.8，二甲基甲酰胺中为12.0，甲基溶纤剂乙酸酯中为13.7。用途 ：
用于制取热固性树脂、改性树脂、氨基涂料和塑料、医药、农药和染料。1.金属用涂料将羟甲基化苯代三聚氰二胺进一步以醇变性得烷基化物，则成为主要用于金属的涂料。2.装饰板 将苯三聚氰二胺用作装饰板是一种最有特色的使用方法。可与醇酸树脂、丙烯酸树脂等混合以制造涂料。

5、实验步骤

在有机溶剂中合成颜料
①在250mL四口瓶中加入2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-均三嗪2.3g（0.012mol）、l-氯蒽醌6.2g(0.025mol)、无水碳酸钠3.2g、硝基苯溶剂35mL和吡啶2mL,升温至150℃, 并在该温度下维持12小时。

②将产物抽滤后分别用热硝基苯、热乙醇、稀盐酸洗涤,最后用水洗至滤液呈中性,得黄色产品。
改用邻二氯苯为溶剂在相同条件下合成颜料。

颜料的有机溶剂后处理
③取合成后的干粉颜料3g,加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）15mL,加热至回流。④并分别在30分钟和90分钟取样，冷却至室温,过滤、干燥得处理后产品。
以二甲苯为溶剂代替DMF进行相同实验。

6、操作重点及注意事项

①颜料在有机溶剂后处理的作用是利用溶剂的极性, 在高温下使颜料粒子的晶型得以改变或调整,是改善颜料性能的重要途径。所用的溶剂主要有乙醇、氯苯、二氯 苯、二甲苯及N,N一二甲基甲酰胺等,溶剂的极性是决定改性效果的主要因素。

②以极性溶剂DMF对颜料溶剂化处理达到一定时间后可以提高颜料的结晶度，而以非极性溶剂二甲苯进行溶剂化处理时,在90分钟内对颜料的结晶性能影响不大。

③在硝基苯溶剂中提高反应温度有利于提高颜料的结晶度。

④在该实验中碳酸钠作为缚酸剂

 

第二篇：实验四 2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的制备预习报告

2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的制备

1、实验目的

(1)、掌握环合反应的机理以及2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的制备方法

(2)、熟练掌握重结晶的操作技术

2、实验原理

其制备方法是在反应釜中加入硝酸胍、乙酰丙酮、碳酸钾和水，在室温下搅拌数小时，反应结束，过滤干燥即得成品。硝酸胍与乙酰丙酮在碱性条件下缩合生成2-氨基-4,6-二甲基嘧啶。硝酸胍、乙酰丙酮、碳酸钾的摩尔比1∶1.1∶0.75,溶剂为水,反应条件:35℃反应3h,升温到98℃继续反应2h,冷却至室温,静置1h,收率达84%。

3、实验仪器设备和药品

实验仪器：分液漏斗(500ml)、恒压滴液漏斗、布氏漏斗（φ8）、电动搅拌器、旋转蒸发仪、水浴锅、电热干燥箱、三口烧瓶（250ml）、球形冷凝管、干燥管、玻璃水泵、温度计（0℃~300℃）、烧杯（500ml）、量筒（100ml）、滴液漏斗（60ml）、电子天平。

实验药品：乙酰丙酮，硝酸胍，去离子水，碳酸钠，碳酸钾，氯化钠，活性炭。

4、药品主要性质和用途

①2-氨基-4，6-二甲基嘧啶：白色至类无色结晶性粉末，熔点151-153℃。不溶于水，难溶于大部分有机溶剂。2-氨基-4，6-二甲基嘧啶是磺酰脲类除草剂嘧磺隆的中间体，可用于农药嘧磺隆的合成。本品主要用于合成磺胺类抗生素，如磺胺二甲嘧啶、水杨酸偶氮磺胺二甲嘧啶和磺胺硝呋嘧啶等。

②乙酰丙酮：2,4-戊二酮 分子式： C5H8O2 ；CH3COCH2COCH3 分子量： 100.11

无色或微黄色液体，有酯的气味。微有丙酮和乙酸的臭气；易燃。与水、乙醇、乙醚或氯仿能任意混合。熔点(℃)： -23.2 沸点(℃)： 140.5 相对密度(水=1)： 0.98 主要用途：用作醋酸纤维素的溶剂，有机合成中间体，金属络和物，涂料干燥剂，润滑剂、杀虫剂。

③硝酸胍：硝酸亚氨脲 分子式： CH6N4O3 分子量： 122.08白色颗粒。 熔点(℃)： 217 沸点(℃)：分解 禁配物： 强还原剂、易燃或可燃物、硫、磷。 避免接触的条件：受热硝酸胍为化学物质，助燃，具刺激性，该品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道具有刺激作用，过量吸入可致死。高温下释放出氮氧化物气体，对呼吸道有刺激性。

5、实验步骤

①向装有搅拌器、温度计、冷凝回流器的250ml三口烧瓶中，依次加入125ml水、70g硝酸胍、45g碳酸钠和50g乙酰丙酮，开启搅拌，加热。

②慢慢升温至95℃，并在95～100℃下搅拌反应2～3h。

③反应毕，稍冷却，加水250ml稀释，并冷却至10℃以下，养晶1～1.5h。

④过滤，滤饼加质量分数为25﹪的氯化钠水溶液40g打浆30min（温度不超过10℃），再过滤。

⑤将滤饼加入170ml水中，搅拌加热溶解后加入活性碳2g，并继续升温搅拌20～30min。

⑥趁热过滤，滤液倒入烧杯中，加入50g氯化钠，搅拌15min后，冷却。随着温度的慢慢析出晶体，再继续冷却至15℃以下，并养晶30min，过滤、冰水淋洗、过滤，50℃以下真空干燥，得产品。收率大于85％，含量（HPLC测定）大于99％，熔点151～153℃

6、操作重点及注意事项

①注意第四步滤饼打浆时温度不能超过10℃。

②产物为液体，但它不溶于水，且难溶于大部分有机溶剂，所以后处理时，不能采用萃取操作，而是通过结晶获得。

③实验过程中加入无水氯化钠可能是因为产物虽然难溶于水，但也会溶，用无水氯化钠干燥，去除水分，减少了产物在水中的溶解，从而提干了产率。

7、实验装置

8、补充知识点

柱层析

    ①层析的基本原理

层析是根据混合物中溶质在互不混溶的两相之间分配行为的差别，引起移动速度的不同

而进行分离的方法。

    ②凝胶层析的原理

    凝胶过滤层析是利用具有一定孔径分布范围的凝胶粒子为固定相，洗脱液为流动相，料液中相对分子质量大小不同的分子进入凝胶的比例不同，所以在流动相、固定相中的                         分配系数不同，洗脱速度不同而实现分离。

    ③装柱

    先将他们泡在洗脱剂中慢慢搅拌。然后再搅拌下缓慢加入柱中，使凝胶自然沉积，直到所需高度为止。床层要均匀，不能有纹路或气泡，然后在上面铺一层石英砂。