偶氮染料毛巾红的制备.docx

1、偶氮染料毛巾红的制备目录1 实验原理： 32 实验仪器 43 实验药品 44 实验过程 44.1 乙酰苯胺的合成 44.2 对-硝基乙酰苯胺的合成 54.3 对-硝基苯胺的合成 54.4 1-（对-硝基苯偶氮）-2-萘酚（毛巾红）的合成 65 产品测试方法 75.1 TCL分析 75.1.1薄层板制备 75.1.2点样 75.1.3展开 75.2 柱色谱分离2-5 75.2.1试样的加入 75.2.2洗脱 85.3 红外检测 86 数据处理 87 结论 91 材料与方法 101.1 材料与仪器 101.2 试验方法 101.2.1提取方法 101.2.2分析方法 102 结论 11第一部 分偶

2、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。Abstrac

3、t：azo dyescommon feature is to contain azo base - N = N - and therefore can be through diazo - coupled reaction to preparation. This experiment with aniline as main raw materials, the preparation towel red. Because the amino is a lively group, generally need to pass acylation response would it prote

4、cted can undertake other reaction, after staying response and recovery dibenzyloxyphosphoiyl hydrolysis drop, amino. Common b anhydride acylation process acetyl aniline.Then, acetyl aniline mixed acid produced by acetylation anetholtrithion nitrification of polyaniline. For - by hydrochloric acid hy

5、drolysis nitro acetyl aniline in ammonia and then made to - nitro aniline. Use sodium nitrite and sulphuric acid will - nitro aniline diazo, make generated diazotization salt role in 2 - alpha-naphthol, get 1 - (match-mismatch product of nitrobenzene azo) - - 2 - alpha-naphthol, namely the towel red

6、.Keywords: azo dyes, 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，-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，

7、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4060min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300m

8、l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12min,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4.2

9、ml浓硫酸，塞住瓶口，用冰水浴冷到1015，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1520之间，1015min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8590ml,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

10、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20ml 1+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

11、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。4.4 1-（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H2SO4 5.94g,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

12、解。稍冷后移至冰浴中冷却到510，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2.16g-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5.1 TC

13、L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

14、.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2-55.2.1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

15、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

16、(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 Parker RP, Reeves RF, Conn RC. Preparation of acylni2troarylides: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

17、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： Paprika red extracted from paprika is widely used in food additive，beverage，cosmetic and pharmacy field，whi

18、ch has big market needAs compared with solvent extraction，supereritical carbon dioxide extraction could obtain capsanthin product with higher color value，recovery and yield，and is more suitable for extraction of capsanthinKey words：paprika oleoresin；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

19、。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

20、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0.0002 g，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1 cm 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

21、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=0.1152 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25 mL，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):1-22 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，

22、14(1)：21253 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

23、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

24、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（90100分）、良（8089分）、中（7079分）、及格（6069分）、不及格（60分以下）五档制评定成绩。