《精细化工实验技术》课件第十章

精细化工试验技术第十章

信息用化学品

一、信息用化学品及其分类二、信息用化学品的应用三、信息用化学品的发展概况实验十五油溶性青398成色剂的合成实验十六增感剂3,3ˊ-二乙基-9-甲基硫碳菁碘盐的合成

信息用化学品

一、信息用化学品及其分类信息用化学品（informationchemicals）是为把信息记录与复印、图案的形成与显示等信息信号，用某种介质以某种形式表现出来的过程中所使用的化学品的总称。信息用化学品从使用要求看，包括永久性成像材料化学品和暂时性成像材料化学品。永久性成像材料主要包括记录、复印、复制、印刷材料和图像形成材料。从成像体系的方式看，信息用化学品包括发（消）色记录材料用化学品、微泡记录材料用化学品、浮雕记录材料用化学品及电致显示材料用化学品。信息用化学品信息用化学品从成像体系的原理和技术看，信息用化学品包括感光材料化学品、冲洗加工化学品、热感材料化学品、电感应材料化学品、磁感应材料化学品、光感应制版化学品和液晶等，其中感光材料化学品、冲洗加工化学品是信息化学品中的最大类别。液晶属于电子信息化学品，是信息化学品中有发展前途的一个类别。感光材料化学品有十多个类别，主要有明胶、卤化银、稳定剂、防灰雾剂、光学增感剂、超增感剂、防氧化剂、表面活性剂、坚膜剂、紫外线吸收剂、防腐剂、消泡剂、内防光晕染料、遮盖力剂、毛面剂、抗折痕剂、防青铜色剂、成色剂等。冲洗加工化学品主要有显影剂及定影液配方中的卤化银溶剂、防污剂、防硫剂、坚膜剂等。

信息用化学品

二、信息用化学品的应用信息检测与传感化学品可以从外部环境中提取所需的化学、电、磁、光、热及机械等方面的信息，并将其转化成适当的便于进一步处理的信息形式。信息传输化学品担负着传递信息的作用。信息存储化学品具有实时记录信息的作用。信息运算及处理化学品的作用在于对记录的信息进行处理，以满足信息加工的需要。电子化学品主要用在集成电路、印刷电路板和液晶显示器。三、信息用化学品的发展概况

信息用化学品实验十五油溶性青398成色剂的合成一、实验目标1．了解油溶性青398成色剂的合成原理。2．巩固蒸馏、洗涤、热过滤、重结晶等实验操作技术。二、产品特性与用途1．产品特性本品为油溶性青398成色剂，英文名为Oil-solubleCyanCoupler398。白色粉状结晶，熔点148～152℃；易溶于丙酮、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂，微溶于冷石油醚、乙腈，不溶于水。储运条件为避光，干燥。与显影剂生成染料的吸收峰λmax=650nm。信息用化学品化学式为C27H37Cl2NO3。结构式：命名：2－[2,4－双（1,1－二甲基丙基）苯氧基]－N－（3,5－二氯－2－羟基－4－甲苯基）－丁酰胺。2．产品用途本品属于感光材料化学品，主要用于制造油溶性彩色胶片，彩色相纸。在多层彩色胶片（正片）的感红层中，经显影加工后生成青色影像。信息用化学品三、实验原理1．氯化反应2.硝化反应信息用化学品3．还原反应4．乙酰化、氯化、水解及胺盐的制备

信息用化学品信息用化学品5.2,4－二叔戊基苯氧异丁酰氯的合成

信息用化学品6.成色剂的合成

信息用化学品四、主要仪器与药品1．主要仪器四口瓶两只、三口瓶、滴液漏斗两个、电动搅拌装置两套、温度计、分液漏斗、气体吸收装置一套、减压蒸馏装置一套、回流冷凝管、恒温水浴锅。2．主要药品间甲酚、硫酰氯、乙酐、冰醋酸、发烟硝酸、碳酸氢钠、碳酸钠、乙醇、氯化亚锡、2,4－二叔戊基苯酚、α-溴丁酸、浓盐酸、丙酮、吡啶、石油醚。

信息用化学品五、实验内容与操作步骤1．氯化反应⑴

在装有电动搅拌装置、滴液漏斗、气体吸收装置和温度计的500mL四口瓶中，加入157.5mL(1.504mol)间甲酚，在不断搅拌下于2h内滴加222.5g(2.23mol)硫酰氯，温度控制在22～26℃。⑵

滴加完后，缓慢升温至100℃，保温10h；降温至40℃，加入10%碳酸钠水溶液约50mL，中和至呈中性。

⑶

将物料转移到分液漏斗中，静置分层，分出的油层分别用300mL蒸馏水洗涤两次；减压蒸馏，收集沸点为130～138℃（6665Pa）的馏分，得无色透明液体4－氯－5－甲基苯酚（凝固点48～52℃）。

信息用化学品2．硝化反应⑴

在装有电动搅拌装置、滴液漏斗和温度计的500mL三口瓶中，加入216mL冰醋酸、54mL水、114g（0.800mol）4－氯－5－甲基苯酚，开动搅拌，用冰盐浴冷却至－5℃。⑵

在－5～0℃下，于1.5h内滴加60mL发烟硝酸，然后缓慢升温至30℃，反应4h。⑶

反应结束后，过滤，水洗至呈中性，干燥，得到粗品；乙醇重结晶，得产品2－硝基－4－氯－5－甲基苯酚（熔点131～133℃）。信息用化学品3．还原反应⑴

在装有电动搅拌装置、滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的500mL四口瓶中，加入上述产品2－硝基－4－氯－5－甲基苯酚23.5g和50mL水，开动搅拌并加热至90℃。

⑵在1h内滴加113g氯化亚锡溶解在110mL浓盐酸中的溶液，再在90～95℃下反应2h。⑶

将上述反应液趁热过滤，滤液冷却后加入25mL浓盐酸；冷却至10℃，析出结晶，过滤；将滤饼用水加热溶解，过滤，滤液冷却后用碳酸氢钠调pH=6～7；过滤，水洗，干燥，得到白色（或淡黄色）粉末2－氨基－4－氯－5－甲基苯酚（熔点138～142℃）。

信息用化学品4.乙酰化、氯化、水解及胺盐的制备⑴

在装有电动搅拌装置、回流冷凝管和温度计的500mL三口瓶中，加入上述产品2－氨基－4－氯－5－甲基苯酚20.5g和82mL冰醋酸，搅拌下加入27.2mL乙酐；反应混合物自行升温至55℃，保温反应1h。⑵

冷却至20℃，加入11.3mL硫酰氯，反应混合物变为暗红色溶液，继续搅拌反应1h。⑶

加入由102mL浓盐酸和51mL乙醇配成的约153mL酸性乙醇，回流反应1.5h，析出白色晶体3,5－二氯－2－羟基－4－甲基苯胺盐酸盐

。⑷

冷却至5℃，过滤，用丙酮洗涤，干燥，得到产品。

信息用化学品5.2,4－二叔戊基苯氧异丁酰氯的合成⑴

在装有滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的500mL三口瓶中，加入150mL乙醇和50g氢氧化钠，回流0.5h；稍冷片刻，加入58.5g（约0.25mol）2,4－二叔戊基苯酚，回流0.5h。⑵

降温至20℃，滴加53.4gα-溴丁酸（约0.32mol）的乙醇溶液，控制反应温度不超过25℃，加完后回流6h。⑶

将反应液倒入水中，用盐酸酸化，过滤并析出沉淀；干燥，用60～90℃的石油醚进行重结晶，得到白色的2,4－二叔戊基苯氧异丁酸（熔点98～100℃）。⑷在装有回流冷凝管和气体吸收装置的250mL三口瓶中加入2,4－二叔戊基苯氧异丁酸16g（约0.05mol），再加入硫酰氯18g（约0.15mol），升温回流12h；除去硫酰氯，得到2,4－二叔戊基苯氧异丁酰氯。

信息用化学品6.成色剂的合成⑴在装有电动搅拌装置、滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的250mL四口瓶中，加入5.5mL吡啶和61.3mL丙酮，开动搅拌，加入7g3,5－二氯－2－羟基－4－甲基苯胺盐酸盐，回流5min。⑵

慢慢加入11.4g2,4－二叔戊基苯氧异丁酰氯，回流反应2h。⑶

将反应物加入酸性冰水中，析出青成色剂粗品；过滤，水洗至呈中性；干燥，得产品；产品可用石油醚（沸程为90～120℃）进行重结晶。

六、实验记录与数据处理实验中，请参照表10-1，做好记录和数据处理工作。

信息用化学品中间体及产品名称性状熔程（℃）产量（g）收率（%）4－氯－5－甲基苯酚

2－硝基－4－氯－5－甲基苯酚

2－氨基－4－氯－5－甲基苯酚

3,5－二氯－2－羟基－4－甲基苯胺盐酸盐

2,4－二叔戊基苯氧异丁酰氯

油溶性青398成色剂

表10-1油溶性青398成色剂合成实验记录表

信息用化学品七、安全与环保1．实验宜在通风橱内进行。2．间甲酚、硫酰氯、发烟硝酸等均有腐蚀性，操作时注意勿与皮肤直接接触。3．丙酮和石油醚都易挥发、易燃，操作时不要接触明火。4．吡啶有极难闻的气味，不要与皮肤接触，否则气味难以消除。5．注意洗涤用溶剂（乙醇、丙酮、石油醚等）的回收利用，不要直接倒入下水道内。6．硝化反应是强烈的放热反应，4－氯－5－甲基苯酚属于易被硝化和被氧化的活泼芳烃衍生物，所以，硝化过程会放出大量热，如果不及时移出，将使反应温度迅速上升，引起多硝化、氧化等副反应的发生，造成硝酸分解，产生大量红棕色二氧化氮气体，甚至发生爆炸事故。因此，为使硝化反应顺利进行，必须严格控制反应在规定的温度范围内进行。

信息用化学品实验十六增感剂3,3ˊ-二乙基-9-甲基硫碳菁碘盐的合成一、实验目标1.了解增感剂3,3ˊ－二乙基－9－甲基硫碳菁碘盐的合成原理。2.巩固蒸馏、洗涤、干燥、萃取和重结晶等实验操作技术。二、产品特性与用途本品为阳离子碳菁染料，光学增感剂，呈铜色结晶，熔点286～287℃；最大吸收波长为543nm（甲醇），用于卤化银照相乳剂中的最大增感波长为590nm；中位甲基的存在，使增感效果比未有取代基的要好。

信息用化学品化学式：C22H23N2S2I结构式：三、实验原理1.2－甲基苯并噻唑的合成信息用化学品2.2－甲基－3－乙基苯并噻唑碘盐的合成

3.3,3ˊ－二乙基-9-甲基硫碳菁碘盐的合成

信息用化学品四、主要仪器与药品1．主要仪器三口瓶、圆底烧瓶、三口瓶、回流冷凝管、电动搅拌装置一套、大烧杯、水浴、油浴。2．主要药品硫代乙酰苯胺、铁氰化钾、氢氧化钠、碘乙烷、吡啶、四氯化碳、丙酮、甲醇、乙醚、氧化钡、氢氧化钾。五、实验内容与操作步骤1．2－甲基苯并噻唑的合成⑴

取22.5g氢氧化钠溶于440mL水中，再加入20g硫代乙酰苯胺，加热至45℃，溶解，滤去不溶性杂质。⑵

将115g铁氰化钾加入400mL水中，加热溶解，冷却至15～20℃。信息用化学品⑶将⑴所得溶液逐渐在1～1.5h内滴入⑵所得溶液，温度控制在15～20℃；继续搅拌15min。⑷

静置0.5h，反应物分别用50mL四氯化碳萃取四次；将萃取液分别用75mL5%氢氧化钠洗涤三次，再分别用50mL水洗涤两次。⑸在油浴上先蒸去四氯化碳，然后继续加热蒸馏，收集235～240℃馏分，得到无色油状液体2－甲基苯并噻唑。

2．2－甲基－3－乙基苯并噻唑碘盐的合成⑴在250mL烧瓶中加入15g2－甲基苯并噻唑和16g碘乙烷，加热回流20h。⑵

过滤，用丙酮研磨并洗涤两次；在40mL甲醇中进行重结晶，得2－甲基－3－乙基苯并噻唑碘盐（熔点190～192℃）。信息用化学品3．3,3ˊ－二乙基-9-甲基硫碳菁碘盐的合成⑴将吡啶用氧化钡干燥，在使用前重新蒸馏；三乙胺先用固体氢氧化钾干燥，然后在氧化钡中回流3h，蒸馏，收集沸点为86～90℃的馏分。⑵在装有电动搅拌装置、回流冷凝管和温度计的100mL三口瓶中加入9.15g（0.03mol）2－甲基－3－乙基苯并噻唑碘盐、30mL吡啶、3.03g（0.03mol）三乙胺，加热至回流温度，回流1.5h，不断有染料结晶析出。⑶

反应结束后，冷却，加入200mL乙醚萃取；残余物用热水洗涤，除去焦油状杂质；用甲醇重结晶两次，得到产品（熔点286～287℃）。

信息用化学品六、实验记录与数据