Page 224 - 精细化工2019年第9期

·1952· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

ΔE 表示两种颜色之间的色差。Lab 值由色差仪 机溶剂为非质子溶剂，可以消除氢键的影响。通过
测试所得，一般当 ΔE≤2 时，认为两者色差很小。 薄层色谱〔固定相为硅胶，流动相 V（PE）∶V（DCM）
色差的计算公式见式（4） [21] 。 =3∶ 1〕测得染料的比移值（R f ）。其中，Anthra-c-6、

ΔE  [(Δ )+(Δ )+(Δ ) ]L 2 a 2 b 2 1 / 2 （4） Anthra-e-6、Anthra-i-6、Anthra-n-6、Anthra-n-8、
由于便携式色差仪可以同时读出色密度值与 Anthra-n-12、Anthra-n-16、Anthra-n-18 的 R f 值分别
Lab 值，故按照 1.3.3 节的方法，测试 8 种染料的 为 0.32±0.01、0.30±0.01、0.24±0.02、0.41±0.01、
Lab 值。 0.57±0.02、0.59±0.01、0.74±0.02、0.65±0.01；THF
与 EA c 在相同条件下的 R f 值分别为 0.45±0.02、
2 结果与讨论
0.49±0.02。发现 Anthra-n-6 与 THF、EA c 的 R f 值较
2.1 染料的溶解度测定 为相近；DMF、1,4-二氨基-2,3-二羧酸酐蒽醌与
测定了 1,4-二氨基-2,3-二羧酸酐蒽醌与 8 种油 MeOH 在相同条件下的 R f 值分别为 0.11±0.01、
溶性染料在 DCM、EA c 、THF 与 MeOH 中的溶解度 0.13±0.01、0.22±0.01。可以看出，1,4-二氨基-2,3-
（25 ℃）。结果发现，1,4-二氨基-2,3-二羧酸酐蒽醌 二羧酸酐蒽醌极性大，在极性大的 DMF 中具有一定
在上述 4 种有机溶剂中完全不溶；8 种染料在极性 的溶解性，而在比 DMF 极性小的 MeOH 与弱极性
较大的 MeOH 中完全不溶，在其他 3 种有机溶剂中 溶剂中完全不溶。当与含 6 个碳原子的伯胺反应后，
的溶解度见表 1。 极性减小，与弱极性有机溶剂极性接近使其溶解度
提高；当染料上的烷基链进一步增长时，染料的极
表 1 染料在有机溶剂中的溶解度
Table 1 Solubility of dyes in organic solvents 性会随之降低，导致染料的溶解度变小。
–2
–2
–2
S/(×10 g/mL) S/(×10 g/mL) S/(×10 g/mL) 比较 Anthra-n-6 与 Anthra-e-6 的溶解度，发现
染料
(DCM) (EA c) (THF) 前者在弱极性溶剂中的溶解度较好，说明亚胺上的
Anthra-c-6 0.2 0.20 0.3
亚甲基相对于烷氧基在弱极性溶剂中具有更好的溶
Anthra-i-6 0.1 0.09 0.2
解性。此外，与 Anthra-i-6 的溶解性对比可知，当
Anthra-e-6 0.1 0.09 0.2
引入伯胺碳链上含有支链时会导致染料的溶解性
Anthra-n-6 0.6 0.40 0.9
降低。
Anthra-n-8 0.3 0.10 0.3
2.2 染料的紫外吸收光谱测定
Anthra-n-12 0.3 0.20 0.4
根据 1.3.2 中的测试方法，分别测得 8 种染料在
Anthra-n-16 0.1 0.10 0.4
不同浓度、不同溶剂下的吸收光谱。图 2 为染料在
Anthra-n-18 0.2 0.10 0.3
DCM 中的滴定光谱，图 3 为染料（14 μmol/L）在

由表 1 可知，当在蒽醌染料分子中引入长碳链 DCM、THF 与 EA c 这 3 种溶剂中的紫外-可见吸收
伯胺基团时，染料分子在极性相对较弱的 DCM、 光谱。8 种染料在 DCM、EA c 与 THF 中的最大吸收
EA c 、THF 中溶解度相对于 1,4 二氨基-2,3 羧酸酐蒽 波长与摩尔吸光系数见表 2。
醌变大（ 4 种 有 机 溶 剂的极性 大小顺序 为 如图 2 所示，8 种染料在 DCM 中的最大吸收峰
MeOH>THF>EA c>DCM）。其中，Anthra-n-6 在 THF 位于 669~672 nm，颜色均为蓝色。染料的最大吸收
–3 峰位置不随浓度变化而变化，与伯胺上碳链的长度
中溶解度最大，为 9× 10 g/mL，在 DCM 与 EA c
–3
–3
中分别为 6×10 与 4×10 g/mL。当胺上碳原子的个 无关，图 2i 表明相同浓度（16 μmol/L）下，Anthra-n-6
数少于 6 时，生成的产物在 DCM 等弱极性有机溶 在 DCM 中紫外吸收值最大。由图 3 可知，染料在
剂中几乎不溶，当胺上的碳原子个数为 6 个时，染 相同浓度（14 mol/L）下 3 种溶剂中最大吸收波长
料 Anthra-c-6、Anthra-e-6、Anthra-n-6 在弱极性有 没有明显变化。图 3i 表明 Anthra-n-6 在 3 种溶剂中
机溶剂中均可溶解。然而，随着碳链的增长，染料 具有最大的紫外吸收值。通过对染料的摩尔吸光系
Anthra-n-8、Anthra-n-12、Anthra-n-16、Anthra-n-18 数计算可发现，Anthra-n-6 在 THF 中摩尔吸光系数
5
相对于 Anthra-n-6 在弱极性溶剂中的溶解度降低。 最大，达到 3.69×10 L/(mol·cm)。由此可以看出，
影响物质溶解度的因素主要包括物质结构（离 油溶性 1,4 二氨基-2,3-邻苯二甲酰亚胺染料在有机
子化合物的晶格能与离子半径、溶质溶剂的极性、 溶剂中有很好的稳定性，Anthra-n-6 在 8 种染料中
氢键）与体系条件（温度、pH 等）。本实验所选有 的吸光能力最强。