对位红的合成与有机应用

对位红化学名：1-(4-硝基苯基偶氮)-2-萘酚，别名：对硝基苯胺红，典型单偶氮颜料，由对硝基苯胺与2-萘酚通过偶氮键（-N=N-）连接；结构和苏丹红I高度相似，仅苯环对位多一个硝基，脂溶性强。对位红wei 暗红色/樱桃红色结晶粉末，加热至120℃以上颜色变暗；纯品亮樱桃红，磺化改性品偏深蓝暗红。

合成方法

方法一：空气氛围中,将1.0重量份的2-萘酚加入到1.5重量份的N-对甲苯磺酰基-4-硝基苯肼和2.0重量份的碳酸钾的二氯甲烷溶液中,室温下,磁力搅拌8小时,反应过程中用TLC监测至完全反应。后处理时将反应液用乙酸乙酯萃取,无水Na2SO4干燥，减压旋干溶剂通过快速柱层析分离得纯净的产品对位红。分离产率:78%。¹HNMR (400MHtz,CDCl₃)： δ8.44(s),8.50(d,J=8.0Hz,1H),8.38(d,J=8.8Hz,2H),8.00(d,J=8.8Hz,2H),7.90(d,J=8.8Hz,1H),7.72(d,J=7.2Hz,1H) 7.62(d,J=8.0Hz,1H),7.51(d,J=8.2Hz,1H),6.70(d,J=8.8H z,1H)[1]。

方法二：向反应容器内加入10g聚四氟乙烯颗粒(约70mg/粒)、1.000g(1摩尔当量)2-萘酚、0.897g(1.25摩尔当量)盐酸(36%)、1.005g(1.05摩尔当量)对硝基苯胺、0.526g(1.1摩尔当量)亚硝酸钠、5mL水,室温下用改良机械搅拌桨搅拌反应60分钟,薄板层析检测反应完成,过滤并用2mL水漂洗,滤饼干燥得到2.103g对位红,反应母液及漂洗液留待下次循环使用。产物收率大于99%[2]。

有机应用

荧光探针DNHF-HzS的制备：1)该实验在双排管无水无氧环境下进行,称取1.4mmol的对位红和1.2mmol的2,4-二硝基氟苯加入至7ml DMF中混合均匀。2)然后加入2.2mmol碳酸钾,常温搅拌6h。3)将圆底烧瓶放置于油浴锅中,温度调至40-60℃,继续反应6h。4)待溶液冷却到室温后,加入适量冰水,静止,抽滤。得到的红色固体即荧光探针DNHF-H2S[3]。

染料3的制备工艺如下：将2.93g（0.01mol）染料对位红投入溶有1.84g（0.01mol）三聚氯氰的300mL二氯甲烷（DCM）溶液中。该亲核取代反应过程中会释放氯化氢（HCl），致使体系pH持续下降，本研究首次报道该反应体系下的此类现象。为推动反应正向进行，需移除体系生成的氯化氢，因此向反应液中加入1.01g（0.01mol）有机碱三乙胺。待混合液pH不再发生变化时，判定反应终点。反应结束后，过滤析出的染料固体，室温干燥过夜，产物收率84%[4]。

参考文献

[1] 江西理工大学. 一种温和的制备苏丹红I结构类似物的方法:CN201810012861.X[P]. 2018-07-13.

[2] 天津大学. 利用固体颗粒一锅法合成偶氮化合物的方法:CN201810998187.7[P]. 2018-11-30.

[3] 曲阜师范大学. 一种双光子超低背景荧光探针及其制备方法和应用:CN201910421506.2[P]. 2019-08-23. 

[4] BANITORFI HOVEIZAVI N, FEIZ M. Synthesis of novel dyes containing a dichlorotriazine group and their applications on nylon 6 and wool[J]. Dyes and Pigments, 2023, DOI: 10.1016/j.dyepig.2023.111086.