甲苯-2,5-二胺硫酸盐的性质以及制备提纯

2024/10/12 10:49:54 作者:火星人

简介

甲苯-2,5-二胺硫酸盐是一种重要的有机中间体及化工产品,在染发剂、医药、高分子材料及国防工业等领域均有着重要用途,此外还可以作为一种助剂应用到膜处理方面。

甲苯-2,5-二胺硫酸盐

由于甲苯-2,5-二胺硫酸盐结构中含有对位的两个氨基,易氧化、可应用于染毛剂,对位两氨基又自然成为直链型聚酰胺、酰亚胺等高分子的优选单体。自上世纪初甲苯-2,5-二胺硫酸盐物质的出现至八十年代,由于受应用领域发现的限制,其需求量少而合成及应用报道也不多。二十世纪九十年代起,随着美容美发在全球范围的兴起,随着2,5‑二氨基甲苯作染发剂有效发色成分比使用对苯二胺更有效、对人类健康更安全等发现的开始,从甲苯-2,5-二胺硫酸盐产品需要良好稳定性方面考虑,研究了各种不同的保护方式、使甲苯-2,5-二胺硫酸盐达到较理想的抗氧化效果,此后2,5‑二氨基甲苯的系列产品(甲苯-2,5-二胺硫酸盐)开始相继出现、并受到研究和应用者的重视和开发。

性质

甲苯-2,5-二胺硫酸盐又称2,5-二氨基甲苯硫酸盐,英文名称为2,5-Diaminotoluene sulfate,CAS号:615-50-9,分子式:C7H12N2O4S,分子量220.24,是一种白色结晶粉末。产品规格纯度大于99%,其熔点为300℃,摩尔折射率为39.55,摩尔体积为110.2m3/mol,易溶于水,性质稳定。

制备与精制

一、甲苯-2,5-二胺硫酸盐粗品的合成

往指定容器中加入邻甲苯胺128mL,加入浓盐酸33mL,降温至0~10℃;将亚硝酸钠10.32g加入至水29mL中,搅拌至全溶,配置成亚硝酸钠溶液;待邻甲苯胺溶液降温完成后,将亚硝酸钠溶液滴加至反应体系中,控制滴加温度为0~10℃;滴加完毕后,控制温度0~10℃保温40~60min;保温结束后,滴加入37%的盐酸20mL,升温至40℃保温45~60min,保温结束后,将500目锌粉23.7g加入至三口烧瓶中,用少量甲醇淋洗三口瓶内壁,将壁上残留的锌粉淋洗至反应液中,搅拌升温至80℃,缓慢滴加37%盐酸85mL,直至滴加完毕,滴加完毕后,将反应液降温至60℃左右;将氢氧化钠70g溶于水100mL中,并降至常温,待反应液降温完成后,将配好的碱液滴加至反应液中,直至反应液中的固体全部呈白色;滴加完毕后,将体系抽滤,再用200mL甲醇洗涤固体氢氧化锌,合并所有液体;开始蒸馏,当反应液升温至80℃,收集甲醇,当内温升温至95℃以上,切换馏出液收集瓶,收集水馏分,TLC确认反应体系中无邻甲苯胺后,往里面加入2g活性炭和2g保险粉,升温回流0.5h,趁热过滤,用清水淋洗;过滤完成后,降温后往反应液中用100×5mL二氯甲烷萃取,合并有机相后,将二氯甲烷浓缩至50~100mL;往20mL水中加入16mL浓硫酸,搅拌稀释,往浓缩好后有机相中加入100mL水,在加入已配好的稀硫酸,搅拌至有大量固体生成,再往加入50mL甲醇,搅拌降温至0~5℃,析料1h,然后抽滤,用甲醇淋洗至洗液呈清色,收集甲苯-2,5-二胺硫酸盐粗湿品。

二、甲苯-2,5-二胺硫酸盐精品的合成

将收集的甲苯-2,5-二胺硫酸盐粗湿品,加入至单口烧瓶中,加入50mL水,再加入10mL氨水使固体物料全 部溶解后,再加入2g活性炭,升温回流0.5h,趁热过滤,用清水洗涤滤渣,合并水相,往水相中搅拌加入14mL浓硫酸,搅拌至大量固体生成后,再加入50mL甲醇,搅拌降温至0~5℃,析料1h,然后抽滤,用甲醇淋洗至洗液呈清色,收集湿品,60℃烘干,得甲苯-2,5-二胺硫酸盐白色粉末24.7g,收率75%。

参考文献

[1]深圳有为技术控股集团有限公司. 一种2,5-二氨基甲苯硫酸盐的制备方法:CN202111097385.4[P]. 2023-03-24. 

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