第四代彩色显影剂——4-(N-乙基-N-羟乙基)-2-甲基苯二胺硫酸盐

简述

4-(N-乙基-N-羟乙基)-2-甲基苯二胺硫酸盐，即用于显影彩色胶片的显色剂系列中的第四种，通常称为CD-4，白色结晶或结晶粉末。其分子式为C₁₁H₂₀N₂O₅S，分子量为292.35，常温常压下稳定，可溶于水和醇类溶剂，不溶于有机溶剂。该物质在显色时，氧化显色剂还原卤化银晶体中的银原子后，与色耦结合形成彩色染料分子[1]。

分子结构

4-(N-乙基-N-羟乙基)-2-甲基苯二胺硫酸盐的分子结构有关数据如下：

（1）摩尔折射率：60.42

（2）摩尔体积（m³/mol）：176.4

（3）等张比容（90.2K）：469.0

（4） 表面张力（dyne/cm）：49.8

（5）极化率（10-24cm3）：23.951、 疏水参数计算参考值（XlogP）：1.4

（6） 氢键供体数量：2

（7）氢键受体数量：3

（8） 可旋转化学键数量：4

制法

以N-乙基间苯甲胺为主要原料，通过羟乙基化、亚硝化、还原和成盐等步骤可以得到性能合格的成品4-(N-乙基-N-羟乙基)-2-甲基苯二胺硫酸盐，进而合成彩色显影剂CD-4，总收率达到 60 %以上[2]。

应用

 在由4-(N-乙基-N-羟乙基)-2-甲基苯二胺硫酸盐制得的CD-4显影剂中，加入亚硫酸钠，四硼酸钠，使负片和相纸三层色彩平衡，加入苯甲醇溶液和一缩二乙二醇互补剂使感光材料三层乳剂膜迅速膨胀可制得一种彩色负片和照片通用的显定冲洗液，包括显影剂和漂定剂。漂定液使用乙二胺四乙酸和硫代硫酸铵替代在高温下容易分解的硫代硫酸钠和EDTA，这种药液适用各种型号彩色胶卷，既能冲洗负片又能冲洗照片，适合高温快速冲洗[3]。

有关研究

实验研究了明胶层中油溶性成色剂油珠的偶合反应动力学。通过实验和数值模拟的比较证明：在明胶层中油溶性成色剂(C-1)油珠与彩色显影剂CD-4（4-(N-乙基-N-羟乙基)-2-甲基苯二胺硫酸盐）的氧化产物的偶合反应主要是发生在油珠-明胶水溶液的界面上。偶合反应速度与油珠大小、比速率常数、成色剂在油相中的浓度以及QDI的扩散系数有关。并且得到C-1成色剂油珠的比速率常数、CD-4氧化产物的扩散系数以及QDI和生成的染料在明胶层中的时空分布。同时观察到温度对偶合反应动力学的影响[4]。

参考文献

[1]HG/T 2335-1992,照相化学品 4fN乙基-N-(β-羟乙基-2-甲基苯二胺硫酸盐(CD-4)[S].

[2]华平,沙兆林.彩色显影剂CD-4的合成方法研究[J].现代化工,2000,(08):44-45+47.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2000.08.013.

[3]刘树斌.Developing-fixing liquor and developing process for both colour negative film and colour printing paper.1995.

[4]赵文芳,莫亦波,夏培杰,等.明胶层中的扩散和反应的动力学研究——(Ⅴ)油溶性成色剂的偶合反应的动力学[J].感光科学与光化学, 1992, 10(2):8.DOI:CNKI:SUN:GKGH.0.1992-02-003.