论文部分内容阅读
藏花红T是一种吩嗪类染料,在印染、生物染色、电镀、分析化学等领域具有广泛的应用。目前主流的合成方法是以2-甲基苯胺为原料,经重氮化、偶合、还原、氧化缩合四个步骤来合成藏花红T,但由于合成工艺技术中存在一些问题,并未在我国实现规模化生产。本文以2-氨基甲苯为起始原料,对原有工艺进行改进,开发出了一条具有工业化前景的工艺。首先,现有工艺采用铁粉还原2-氨基偶氮甲苯生成2,5-二氨基甲苯,工业化生产时铁粉容易沉降导致原料利用率不高,且产生的铁泥污染环境。本文以催化加氢反应代替铁粉还原,解决了铁粉易沉降的问题。通过实验考察了溶剂种类、反应温度、反应时间、氢气压力、催化剂用量等因素对2,5-二氨基甲苯收率的影响。结果表明最佳工艺条件为:溶剂为50%乙醇溶液,溶剂用量为原料质量的4倍,氢气压力1.1 MPa,雷尼镍催化剂用量5%,反应温度70℃,反应时间6h。在此条件下,2,5-二氨基甲苯收率94.5%左右。其次,2,5-二氨基甲苯和2-甲基苯胺氧化缩合生成藏花红T的反应,现有工艺采用重铬酸盐作氧化剂,但产生的含Cr(VI)废水毒性很大且难处理。本文以TS-1/H2O2催化氧化体系代替重铬酸盐,彻底解决含Cr(VI)废水的污染问题。通过实验考察了物料配比、p H值、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对藏花红T收率的影响。结果表明最佳工艺条件为:2,5-二氨基甲苯、2-氨基甲苯、苯胺和双氧水物料比1:1:1.2:9,p H值为6,TS-1分子筛用量5%,第一阶段反应温度30℃,反应时间3h,第二阶段反应温度60℃,反应时间4h。在此条件下,藏花红T收率93.0%左右。确定各步的最佳反应条件后,以2-甲基苯胺为起始原料,采用一锅法合成藏花红T,中间产物无需分离,最终产品收率85.7%,高于原有的合成方法。改进后的工艺具有操作简单、选择性高、污染小等优点,符合绿色化学的要求,有望大规模工业化生产。另一方面,实验发现在酸性条件下,碘酸钾能够将藏花红T氧化,使体系褪色并伴随荧光猝灭现象,而痕量的As(III)能显著抑制该反应,对体系的荧光猝灭具有阻抑作用。据此本文建立了一种利用阻抑荧光猝灭法测定痕量As(III)的新方法。本文对该体系的实验条件进行了详细研究,在最佳条件下,方法的线性范围为0.5~50μg/L,检出限为0.24μg/L。将该方法用于环境水样中痕量As(III)的测定,取得了很好的效果,具有很高的实用价值。