甲基红的应用

背景^[1][2]

甲基红分子式C₁₅H₁₅N₃O₂。分子量269.31。从甲苯中得发光的紫色结晶。熔点183℃，pKa1＝ 2.5，pKa2＝9.5，pKb＝4.8。溶于乙醇、丙酮、苯、氯仿、醋酸，几乎不溶于水。制法：由邻氨基苯甲酸的重氮化产物和二甲基苯胺偶合而得。用途：配成0.1%的乙醇溶液可作酸碱指示剂，pH4.4时为红色，pH6.2时为黄色。广泛用于强酸弱碱滴定中，因其易被氧化而褪色，故到达滴定终点时必须立即读出读数。

现有的合成甲基红的方法，有地使用乙醇作反应介质，成本高，生成物难过滤，收率低，有的采用水作反应介质，虽然提高了收率（66%），但仍存在以下问题：酸碱用量大，邻氨基苯甲酸重氮化时，加入相当于邻氨基苯甲酸摩尔量二倍量以上的盐酸，致使偶合反应步骤中需加入大量的碱中合过量的酸.在偶合反应中，碱的加入量及加入速度直接影响产率和质量，需控制加碱量及加入速度，故操作复杂.生成的甲基红为无定形沉淀，粘稠难过滤，不易洗净，粗产品纯度不高，一般要经有机溶剂重结晶提纯。

应用^[3][4][5][6]

甲基红是有光泽的紫色结晶或红棕色粉末固体，是常用的酸碱指示剂之一。在印染行业中，甲基红因价格低廉，易于制备，在布料染业和化工工业有着广泛的应用。其应用举例如下：

1. 用于对四氟乙烯气体的酸碱性快速检定。

首先制备溴百里香酚蓝甲基红混合指示剂，称取0.1g溴百里香酚蓝，溶于8.0ML浓度为0.02Mol/L的氢氧化钠溶液中，稀释至250ML。称取0.1g甲基红，溶于3.73ML浓度为0.02Mol/L的氢氧化钠溶液中，稀释至250ML。把二种溶液混合，配成溴百里香酚蓝甲基红混合指示剂。取250mL的玻璃三角烧瓶，加入25mL蒸馏水，加入2滴溴百里香酚蓝甲基红混合指示剂。

在装置测定的取样口阀门出口处，接上一段乳胶管，把乳胶管通入三角烧瓶溶液中，打开气体阀门，以每分钟500ml的速度通入四氟乙烯气体2分钟，至溶液颜色显示稳定，即可判定四氟乙烯气体的酸碱性。本发明方法简易，操作人员可对现场快速进行四氟乙烯气体进行酸度的分析。

2. 用于测试NMP中游离胺含量。

包括步骤：配制溴甲酚绿-甲基红指示剂；取一定量的NMP试样于容器中，加入异丙醇平稳摇动使其混匀；加入所述溴甲酚绿-甲基红指示剂混合均匀，用盐酸标准溶液滴定，由绿色至微黄色滴定结束；根据公式：%游离胺=c*V标*K/ρ*V，计算所述NMP试样中的%游离胺。

本发明通过配制溴甲酚绿-甲基红指示剂，采用酸碱滴定的方法来测试NMP中胺的含量，根据酸碱滴定过程中的参数，以质量百分数表示游离胺含量：%游离胺=c*V标*K/ρ*V，根据测试结果来评价NMP的性能。另外，该测试方法简单、方便、快捷并成本低，可以在生产和研究中被广泛的应用。

3.用于制备一种CO2 敏感型指示标签。

先配制10%~90%的乙醇溶液；0.07~0.12g甲基红溶于100mL乙醇溶液，得到甲基红乙醇溶液；取0.08~0.15g溴百里酚蓝溶于100mL乙醇溶液中，得到溴百里酚蓝乙醇溶液；取10~55mL甲基红乙醇溶液与15~50mL溴百里酚蓝乙醇溶液混合，稀释10倍，得到指示剂溶液；加入甘油，恒温水浴加热，到达额定温度时投入1.2~2.2g甲基纤维素，不断高速搅拌使其形成均匀甲基纤维素溶液；随温度下降，溶液粘度增大；得到指示剂膜液;将指示剂膜液在棉质纤维纸上刮膜，下鼓风干燥，得到CO2敏感型指示标签。本指示标签适用于环境中CO2含量在0~100%的快速检测。

降解方法^[7]

一种甲基红的降解方法，所述降解方法步骤如下：

步骤1、改性牛血清白蛋白的制备：取牛血清白蛋白溶于去离子水中，再在加入酸酐，室温下搅拌反应，反应完全后形成混合液A，将混合溶A液移入透析袋中，并用去离子水进行透析，除去过量酸酐；透析结束后，将透析袋里混合液A移入烧杯中，再加入邻菲咯啉的配合物，室温下搅拌反应，再将反应完成后的混合液移入透析袋中，并用浓度为1.0-6.0mmol/L的EDTANa2溶液进行透析，除去过量 的EDTANa2，透析结束后形成的混合液B备用；

步骤2、改性牛血清白蛋白-壳聚糖颗粒的制备：将壳聚糖溶入浓度为1.0-5.0％的乙酸水溶液中，然后加入步骤1中的混合液B，室温下搅拌混合均匀，再将混合液滴入浓度为1～4mol/L氢氧化钠溶液中，即得球形颗粒物，然后将该球形颗粒物浸泡于pH值为9.0-12.0的 环氧氯丙烷溶液中，反应完成后，即得利用环氧氯丙烷进行交联的改性牛血清白蛋白-壳聚糖球形颗粒物；

步骤3、改性牛血清白蛋白-壳聚糖球形颗粒物对甲基红的降解：以乙酸-乙酸钠为缓冲溶液，在甲基红溶液中加入步骤2中制备的改性牛血清白蛋白-壳聚糖球形颗粒物，静置，待甲基红溶液从橙色逐渐变为无色即可。

制备^[2]

一种操作简化，成本低，产率高，直接偶和就可得到易于过滤洗净，纯度高的有规则晶形的甲基红的合成方法.技术方案是：混合等摩尔数的邻氨基苯甲酸与盐酸，在0-5℃条件下，加入亚硝酸钠进行重氮化反应，生成邻氨基苯甲酸重氮盐，然后将不溶物滤除，在滤液中加入N，N-二甲基苯胺及表面活性剂，在0-10℃条件下偶合至无邻氨基苯甲酸重氮盐，滤集反应生成物，经水洗干燥处理，即得到规则晶形（晶粒直径约0.1mm）纯甲基红。

主要参考资料

[1]  化合物词典

[2] CN94104020.8 甲基红的合成方法

[3] CN201810100857.9 一种测定甲基红浓度的方法

[4] CN201010562760.3一种对四氟乙烯气体的酸碱性进行快速检定的方法

[5] CN201110395918.7一种测试NMP中游离胺含量的方法

[6] CN201310108019.3一种CO2 敏感型指示标签的制备方法

[7] CN201410704255.6 一种甲基红的降解方法