偶氮染料毛巾红的制备.docx
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偶氮染料毛巾红的制备
目录
1实验原理：
3
2实验仪器4
3实验药品4
4实验过程4
4.1乙酰苯胺的合成4
4.2对-硝基乙酰苯胺的合成5
4.3对-硝基苯胺的合成5
4.41-（对-硝基苯偶氮）-2-萘酚（毛巾红）的合成6
5产品测试方法7
5.1TCL分析7
5.1.1薄层板制备7
5.1.2点样7
5.1.3展开7
5.2柱色谱分离[2-5]7
5.2.1试样的加入7
5.2.2洗脱8
5.3红外检测8
6数据处理8
7结论9
1材料与方法10
1.1材料与仪器10
1.2试验方法10
1.2.1提取方法10
1.2.2分析方法10
2结论11
第一部分偶氮染料毛巾红的制备及TLC分析和柱色谱分离
摘要：
偶氮染料都含有偶氮基—N=N—，因而可以通过重氮化-偶合反应来制备。
本实验以苯胺为主要原料，制备毛巾红。
由于氨基是一个活泼基团，首先需通过酰化反应将氨基保护起来才可以进行其他反应，待反应结束后再将酰基水解掉，恢复氨基。
常用乙酐酰化制得乙酰苯胺。
然后，乙酰苯胺用混酸硝化产生对-硝基乙酰苯胺。
对-硝基乙酰苯胺经盐酸水解后再以氨水中和制得对-硝基苯胺。
用亚硝酸钠和硫酸将对-硝基苯胺重氮化，使生成的重氮盐作用于2-萘酚，得到偶合产物1-（对-硝基苯偶氮）-2-萘酚，即毛巾红。
关键字：
偶氮染料，重氮化-偶合
关键词：
偶氮染料，偶氮基，重氮化-偶合。
Abstract：
azodyescommonfeatureistocontainazobase-N=N-andthereforecanbethroughdiazo-coupledreactiontopreparation.Thisexperimentwithanilineasmainrawmaterials,thepreparationtowelred.Becausetheaminoisalivelygroup,generallyneedtopassacylationresponsewoulditprotectedcanundertakeotherreaction,afterstayingresponseandrecoverydibenzyloxyphosphoiylhydrolysisdrop,amino.Commonbanhydrideacylationprocessacetylaniline.Then,acetylanilinemixedacidproducedbyacetylationanetholtrithionnitrificationofpolyaniline.For--byhydrochloricacidhydrolysisnitroacetylanilineinammoniaandthenmadeto-nitroaniline.Usesodiumnitriteandsulphuricacidwill-nitroanilinediazo,makegenerateddiazotizationsaltrolein2-alpha-naphthol,get1-（match-mismatchproductofnitrobenzeneazo）--2-alpha-naphthol,namelythetowelred.
Keywords:
azodyes,diazo-coupled.
前言
在合成染料问世之前，染料一直是人们所喜爱但却价格昂贵的物质。
色泽鲜艳、耐洗耐晒的染料只有茜素红、靛蓝等寥寥数种，且都是从动植物中提取的，来源非常有限。
有机染料按结构特征可分为偶氮染料、三苯甲烷染料、蒽醌染料、靛蓝染料等。
偶氮染料是其中最大也最重要的一类。
1实验原理：
2实验仪器
圆底烧瓶；锥形瓶；刺形分馏柱；温度计；烧杯；布氏漏斗；玻璃棒；量筒；表面皿；电热套；冰水浴；玻璃塞；回流冷凝管；滴管。
3实验药品
苯胺，冰醋酸，尿素，β-萘酚，甲苯，乙醇，亚硝酸钠，磷酸氢二钠，浓硫酸，浓硝酸，氢氧化钠，活性炭，锌粉，pH试纸，淀粉碘化钾试纸，刚果红试纸。
4实验过程
4.1乙酰苯胺的合成
在100ml圆底烧瓶中，加入7ml苯胺，10ml冰醋酸和0.2g锌粉。
装上一支刺形分馏柱，柱顶插一支150℃的温度计，直管用一乳胶管与一根玻璃管相连，玻璃管下端伸入一个小锥形瓶中，以收集蒸出的水和醋酸。
将圆底烧瓶置于电热套中小心加热至沸腾，控制温度。
保持温度计读数在105℃左右。
在加热的过程中，锌粉不断溶解，反应液变澄清，约40~60min后，反应所生成的水（含少量醋酸）可完全蒸出（馏出液总体积约4ml）。
此时温度计读数会下降，表示反应已经完成，停止加热。
氏漏斗抽滤析出的固体，并用少量冷水洗涤固体以除去残留的酸液。
将粗产品放入盛有300ml水的烧瓶中，加热至沸腾。
如果还有未溶解的油珠，可补加少量热水，直到油珠完全溶解为止。
稍冷后，加入约2g粉末状的活性炭，用玻璃棒搅拌并煮沸1~2min,趁热用事先预热好的布氏漏斗抽滤，并尽快将滤液转移到一个小烧杯中。
冷却滤液，乙酰苯胺即呈无色片状晶体析出。
用布氏漏斗抽滤，产品放表面皿上晾干。
4.2对-硝基乙酰苯胺的合成
在干燥的100ml锥形瓶中放置制出的乙酰苯胺,加入10ml冰醋酸，在石棉网上加热至溶解。
稍冷后相继用冷水浴和冰水浴冷却到约10℃，滴入10ml浓硫酸，再在冰水浴中冷到10℃左右，溶液变得浓稠。
在干燥的50ml锥形瓶中混合3.5ml浓硝酸（含HNO3约3g，0.048mol）和4.2ml浓硫酸，塞住瓶口，用冰水浴冷到10~15℃，然后用滴管慢慢滴加到已制备的乙酰苯胺溶液中，边滴加边摇匀，控制反应温度在15℃~20℃之间，10~15min滴完。
滴完后取离水浴，在室温下放置30min以上，并注意观察温度变化。
如发现温度上升超过室温，应以冰水浴冷却到15℃，然后重新在室温下放置并观察温度变化，直至在室温下连续放置30min而温度不超过室温为止。
在250ml烧杯中放置100ml水和20g碎冰，将反应混合物倾注其中，搅拌，抽滤，用玻璃塞挤滤饼，尽可能抽去其中的残酸。
将滤饼转移到250ml烧杯中，加15%磷酸氢二钠水溶液85~90ml,搅拌成糊状，抽滤。
用约30ml水荡洗烧杯，一并转入抽滤漏斗，抽干后再用约50ml冷水洗涤滤饼，重新抽滤，用玻璃塞挤压滤饼，尽量抽干。
将滤饼转移到表面皿上晾干，此粗品可直接用于制备对-硝基苯胺。
4.3对-硝基苯胺的合成
在100m圆底烧瓶中投放4.6g对-硝基乙酰苯胺（0.025mol）,注入20ml1+1硫酸（含H2SO4约18g,0.18mol），投入两粒沸石，装上回流冷凝管，隔石棉加热回流40min,将反应液倒入烧杯中，放冷至室温，有大量晶体析出，甚至全部固化。
用20%氢氧化钠溶液中和上面所得的混合物，固体逐渐溶解，形成透明的橙红色溶液。
继续加碱液，重新析出晶体，至pH=8，有大量晶体析出，充分冷却使结晶完全，抽滤，用冷水洗涤两三次，抽干。
将所得黄色晶体转入100ml圆底烧瓶中，加入体积比为1：
1的水-乙醇混合溶剂约50ml，安装回流装置加热回流至固体全溶。
稍冷，加入约1/3钥匙活性炭，重新加热回流2min,趁热抽滤。
将所得热滤液尽可能迅速完全地转移到干净的圆底烧瓶中去，重新加热回流至已经析出的晶体完全溶解，将烧瓶浸在热水浴中，连同热浴一起缓缓冷却到室温，析出细长的亮黄色针状晶体。
抽滤，将提得晶体摊在滤纸上晾干。
4.41-（对-硝基苯偶氮）-2-萘酚（毛巾红）的合成
在小烧杯中置15ml水，慢慢注入3.3ml浓硫酸（含H2SO45.94g,0.06mol）,旋摇均匀后加入2.1g对-硝基苯胺（0.0152mol）,在石棉网上小火加热溶解。
稍冷后移至冰浴中冷却到5~10℃，析出晶体，成悬浮状。
1.05g亚硝酸钠（0.015mol）溶于3ml水中，用滴管吸收缓缓滴加到悬浮液中，同时旋摇烧杯，控制温度在10℃一下。
继续在冰浴中旋摇数分钟，用碘化钾淀粉试纸检验，如发现有游离的亚硝酸存在，应加少许尿素除去如无，在冰浴中存待用。
将2.16gβ-萘酚（0.015mol）溶于36ml10%NaOH溶液（约含NaOH4g,0.1mol）中，冷到10℃，滴加到重氮盐溶液中去。
滴完后用刚果红试纸检验，应为蓝色，如不为蓝色应滴加50%硫酸溶液至呈蓝色。
抽滤，干燥。
将粗品用甲苯重结晶精制。
实验装置图
1.
2.
3和4.
布氏漏斗：
5产品测试方法
5.1TCL分析
5.1.1薄层板制备
将1份固定相和3份水在研钵中向一方向研磨混合，去除表面的泡后，倒入涂布器中，在玻璃板上平稳地移动涂布器进行涂布（厚度为0.2-0.3mm），取下涂好薄层的玻璃板，置水平台上于室温下晾干，后在110℃烘30分钟。
即置有干燥剂的干燥箱中备用。
使用前检查其均匀度（可通过透射光和反射光检视）。
5.1.2点样
用点样器点样于薄层板上，一般为圆点，点样基线距底边2.0cm，点样直径为2-4mm，点间距离约为1.5-2.0cm，点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜。
点样时必须注意勿损伤薄层表面。
5.1.3展开
将点好样品的薄层板放入展开室的展开剂中，浸入展开剂的深度为距薄层板底边0.5-1.0cm（切勿将样点浸入展开剂中），密封室盖，等展开至规定距离（一般为10-15cm），取出薄层板，晾干，检测。
5.2柱色谱分离[2-5]
5.2.1试样的加入
将试样溶于层析时使用的流动相中，再沿色谱管壁缓缓加入。
注意勿使吸附剂翻起。
或将试样溶于适当的溶剂中，与少量吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽后使呈松散状；将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。
如试样在常用溶剂中不溶解，可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。
5.2.2洗脱
按流动相洗脱能力大小，递增变换流动相的品种和比例，分别分部收集流出液，至流出液中所含成分显著减少或不再含有时，再改变流动相的品种和比例。
操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
收集完所需要的组分后，用双联球加压，让残留在柱中的溶剂和洗脱剂完全流出后，再将柱子里的硅胶弄出来用塑料袋装着扔掉。
层析柱先用自来水冲洗，再用试样的溶剂清洗，并用双联球加压，将石英砂板上可能残留的试样洗干净，最后用蒸馏水润洗后干燥即可。
5.3红外检测
将样品溶于乙醇中进行精制，经重结晶的样品利用溴化钾压片法进行测定。
其主要特征峰为：
氨基3481，3372cm-1；硝基1545，1323cm-1；苯环骨架震动1600，1500，1450cm-1及860，800cm-1（苯环1,2,4-三取代的特征峰）。
6数据处理
n（苯胺）=0.088mol
那么理论上n（毛巾红）=n（苯胺）=0.088mol
实验所得毛巾红的质量为m（毛巾红）=25.84g
实际得产物5.52g
产率：
5.05/25.84*100%=19.54%
7结论
产率较低，原因可能是因为
1.温度时间掌握不好，反应不完全。
2.转移制品时候操作不恰当，造成产物遗失
参考文献：
[1]尹鹏偶氮染料毛巾红的制备
[2]ParkerRP,ReevesRF,ConnRC.Preparationofacylni2troarylides:
US,2459002[P].1994209226.
[3]陈亚庆.有机中间体的工业分析法[M].北京:
化学工业出版社,1997.84.
[4]徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册[M].北京:
化学工业出版社,1998.
[5]杨建洲,张昌辉.合成染料及颜料[M].北京:
化学工业出版社,2005:
272.
第二部分从干红辣椒中提取辣红素
摘要：
椒红色素在食品添加剂、饮料、化妆品和医药行业中应用广泛，有着较大的市场需求.萃结果表明：
超临界二氧化碳萃取法具有产品回收率大、产率高、色价高等优点而更适于辣椒红色素的提取。
关键词：
辣红素；干红辣椒；提取工艺
Abstract：
Paprikaredextractedfrompaprikaiswidelyusedinfoodadditive，beverage，cosmeticandpharmacyfield，whichhasbigmarketneed．Ascomparedwithsolventextraction，supereriticalcarbondioxideextractioncouldobtaincapsanthinproductwithhighercolorvalue，recoveryandyield，andismoresuitableforextractionofcapsanthin．
Keywords：
paprikaoleoresin；chilli;extraction
前言
辣椒是一种广为栽培的蔬菜，色泽鲜红。
肉厚汁多，易于种植，产量高。
红辣椒是辣椒的成熟果实，含有几种色泽鲜艳的色素。
主要为红色素。
辣椒红色素是从成熟的红辣椒中提取的一种天然红色索。
属类胡萝卜素类色素。
辣椒红色素是一种色价高的天然类胡萝卜素食用色素，其成品多为暗红色膏状物。
它不仅无毒副作用，而且有益于身体抗氧化、调节免疫系统活性等生理功能，因此被广泛应用于食品、医药、化妆品和儿童玩具等领域。
如在食品领域，因其色泽鲜艳，可调出由红到橙等不同色调，所以用于水产品、肉类、糕点、色拉、罐头、饮料等各类食品的着色。
辣椒红色素着色力强，稳定性好，原料易得，是提倡使用的天然色素之一，应用前景十分广阔。
1材料与方法
1.1材料与仪器
辣椒本地市场收购红尖椒，将湿辣椒去梗，洗净后晾晒或烘干。
将辣椒粉碎，碾磨，加工成辣椒粉。
UV一2000紫外可见分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司；电子恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司。
1.2试验方法
1.2.1提取方法
本实验采用有机溶剂提取辣椒红色素。
称取一定质量的辣椒粉，在一定温度下用有机溶剂提取一定时间，旋转蒸发浓缩提取液，回收有机溶剂，然后将浓缩物置真空干燥箱中至恒质量，得到辣椒红色素粗产品。
实验工艺流程如图1所示
1.2.2分析方法
准确称取一定质量的试样，精确至0.0002g，用丙酮稀释一定倍数，用分光光度计于460nm波长处，以丙酮作参比液，于1cm比色皿中测定其吸光度。
在一定的稀释倍数下，吸光度与辣椒红素的含量成正比。
辣椒红色素色价
A为实测试样的吸光度；f为稀释倍数；m为试样质量，g。
辣椒红色素产量
辣椒红色素产量=提取所得辣椒红色素的质量／提取所得辣椒的质量=0.23/2.0
=0.115
2结论
通过正交实验对丙酮提取辣椒红色素的工艺条件进行优化，得到最优提取条件为：
每次提取时间为3h，提取温度为30℃，提取每克辣椒所用总溶剂量为25mL，提取次数为3次。
在最优提取条件下提取的辣椒红色素色价可达60以上。
参考文献:
[1]赵宇;王艳辉;马润宇.从干红辣椒中提取辣椒红色素的研究[J].北京化工大学学报,2004,31
（1）:
1-2
[2]张继民;胡林华．辣椒色素提取工艺及稳定性[J]．安徽机电学院学报，1999，14
（1）：
21—25
[3]武占省;江英;赵晓梅.天然辣椒红色素的研究进展[期刊论文].中国食品添加剂,2004（06）
[4]杜胜.辣椒红色素的提取及其性质测试[期刊论文],太原城市职业技术学院学报,2010（4）
[5]黄宏伟.辣椒红色素的提取工艺[期刊论文],考试周刊,2010（12）
实验总结
短短的两周综合实验结束了，在这两周的时间里，虽然没学到很多东西，但是也是对以前所学知识的一个回顾，提高我们个人动手能力和思维缜密。
经过几天的查阅资料，对以前学的知识的又一次复习，整理资料形成实验方案，实验过程中基本靠自己完成，老师只是稍微指导，跟以前的实验有很大差别，用心的完成本次实验收获很大，提高自己各方面的能力，熟悉在以后工作中会用到的最基本的一些操作步骤。
回想以前做实验的时候，也是从不懂开始，一步一步慢慢对实验产生感觉，总的来说，经过这两周实验，还是有一些收获的。
期待今后有好的发展。
化学化工学院专业综合实验评分表
评价单元
评价要素及内涵
满分
实评分
实
验
前
期
评
价
1.文献资料的查阅
能根据老师给定的题目及设计要求，查阅相关的文献资料。
2.方案的设计
结合本实验室的实验条件，综合相关课程知识，加以整理、归纳，写出具体的实验方案。
设计实验方案必须具有以下几个方面：
合理的实验原理、必要的试剂与仪器、必要的辅助设备（如：
制冰机或冰箱、马弗炉等）、具体的实验步骤（工艺）、必要的检测手段、数据的记录与处理；
实验的注意点与关键点及异常情况的处理方案等；
在自己设计的实验方案上作出必要的标注，即参考文献。
15
实
验
过
程
评
价
1．态度认真，遵守劳动纪律；
2．严谨的学风和实事求是的科学态度，按时、按质、按量完成实验规定任务；
3．在实验过程中，能准确的安装实验仪器，准确的配制必要的试剂；
4．能借助一些高科技先进的仪器设备服务于实验，如：
IR、液相、气相色谱仪、荧光和紫外分光光度计、DSC、极谱仪、熔点仪及旋光仪等、相应的谱图分析；
5．在实验过程中善于思考，综合运用知识的能力强，具有独立解决实际问题的能力，有一定的创新性；
6．对于实验中关键性问题考虑周密，且能合理的解释实验过程中出现的现象或问题；
7．能较好的完成大型综合实验任务，工作量饱满。
50
实验报告或小论文
评价
1.实验报告或小论文的书写格式规范，文字流畅，实验数据真实可靠；
2.对关键性影响因素分析较全面、透彻；
3.参考文献的引用真实格式规范；
35
实评总分 ；成绩等级
指导教师（签名）年月日
注：
按优（90—100分）、良（80—89分）、中（70—79分）、及格（60—69分）、不及格（60分以下）五档制评定成绩。
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