Page 209 - 《精细化工》2021年第9期

第 9 期 姚俊杰，等: 琥珀酰亚胺酯基类偶氮染料的制备及其超临界 CO 2 羊毛清洁化染色 ·1923·

式中：(K/S) λmax1 —索氏提取后染色羊毛纤维的 K/S 值； (dd, J = 8.4、1.9 Hz, 2H), 2.88 (s, 4H), 1.22 (s, 3H)。
(K/S) λmax0 —索氏提取前染色羊毛纤维的 K/S 值。 13 CNMR (100 MHz, DMSO-d 6 ), δ: 170.67, 160.36,
1.4.5 羊毛纤维的 SEM 测试 157.28, 155.43, 144.24, 141.69, 135.38, 133.76,
123.88, 122.62, 121.76, 118.45, 114.44, 113.02, 26.05,
将羊毛纤维样品用导电黏合剂固定在铝板上，
26.01, 18.05。m/Z: C 18 H 15 ClN 4 O 4 理论值为 386.08，
真空条件下将样品用导电黏合剂喷涂 80 s。SEM 的
+
实测值为 387.10 [M+H] 。
测试电压和操作距离分别设置为 10 kV 和 9 mm。
2.2 紫外-可见吸收光谱分析
1.4.6 染色后的羊毛纤维横截面测试
为了研究染料Ⅰ~Ⅳ对光的吸收能力，测试了 4
将经过 4 种染料染色后的羊毛纤维嵌入未染色
例染料在多种有机溶剂中的吸收波长，染料Ⅱ的紫
的羊毛纤维中，使用哈市切片器切取截面薄片，采
外-可见吸收光谱见图 1。结果发现，染料Ⅰ、Ⅲ和
用奥林巴斯光学显微镜观察羊毛纤维横截面。
Ⅳ的最大吸收波长集中在 360~370 nm 附近，而染料
1.4.7 羊毛纤维强力测试
Ⅱ的最大吸收波长集中在 379~452 nm 范围内。因
采用电子单纤维强力仪研究羊毛纤维染色前后
此，相比于前 3 例染料，染料Ⅱ的最大吸收波长出
断裂强力和断裂伸长率的变化，参数设置为：伸长
现红移现象，从极性质子溶剂 H 2 O 到非质子极性溶
速度 20 mm/min，夹持距离 10 mm。随机抽取不同
剂 DMSO，染料Ⅱ有明显的溶剂化效应。分析原因
位置的 500 根纤维进行测试。
在于，分散活性染料与非质子极性溶剂发生更密切
的相互作用，从而影响染料共轭体系的电子云密度。
2 结果与讨论
而具有较高 Kamlet-Taft 参数（α 代表溶剂的质子给
2.1 染料分子结构分析 予能力；β 参数为质子接受能力；π*反映溶剂的广
染料Ⅰ的分析：固体产物（1.098 g，0.003 mol）， 义极性参数）的强极性溶剂（DMSO 或 DMF）可以
1
产率为 65%。 HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 )，δ： 作为氢键供体或受体 [21] ，与染料分子结构中的羰基
8.22~8.17 (m, 1H), 7.94~7.87 (m, 1H), 7.64 (d, J = 8.8 （C==O）和氨基（—NH 2 ）发生氢键作用。此外，
Hz, 1H), 6.55~6.47 (m, 1H), 6.40 (s, 1H), 1.30~1.18 其他类型的物理分子间相互作用，如取向力、诱导
13
(m, 2H)。 CNMR (100 MHz, DMSO-d 6 ), δ: 170.79, 力和色散力，也增强了溶剂和染料之间的相互作用。
161.90, 157.56, 154.84, 143.53, 141.79, 132.52, 因此，当染料Ⅱ的偶合组分中含给电子基团（—
131.88, 123.94, 122.81, 118.12, 114.51, 112.92, 29.46,
26.02, 21.48, 17.98 。 m/Z: C 17 H 14 N 4 O 4 理论值为 CH 3 ）时，其电子云密度可以促进氨基与溶剂的相
+
338.10，实测值为 339.10 [M+H] 。 互作用。故染料Ⅱ溶解在不同极性的溶剂中时，可
观察到与其他染料不同的紫外-可见吸收光谱。虽然
染料Ⅱ的分析：固体产物（1.285 g，0.004 mol），
1
产率为 73%。 HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 )，δ： 染料Ⅳ的偶合组分中也含有—CH 3 ，但是其重氮组
分结构中含有吸电子基团（—Cl），吸电子基团的存
8.25~8.18 (m, 1H), 7.94 (dd, J = 9.6、7.6 Hz, 1H),
在降低了电子云密度，因此，染料Ⅳ不再具有染料
7.78~7.70 (m, 1H), 6.73~6.67 (m, 1H), 2.91 (d, J = 7.3
13
Hz, 2H)。 CNMR (100 MHz, DMSO-d 6 ), δ: 170.78, Ⅱ的溶剂化效应。
161.89, 154.79, 143.55, 131.89, 130.12, 126.79,
122.82, 114.02, 35.59, 31.73, 29.55, 29.48, 29.27,
29.18, 29.14, 29.04, 27.07, 26.04, 25.56, 22.54, 14.40。
m/Z: C 18 H 16 N 4 O 4 理论值为 352.12，实测值为 353.10
+
[M+H] 。
染料Ⅲ的分析：固体产物（1.525 g，0.004 mol），
1
产率为 82%。HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 )，δ：12.92
(s, 2H), 8.11~8.03 (m, 2H), 7.56 (s, 3H), 7.46 (d, J =
6.3 Hz, 2H), 7.32 (s, 1H), 2.88 (d, J = 4.5 Hz, 4H)。
13 CNMR (100 MHz, DMSO-d 6 )，δ：170.67, 170.04,

157.08, 149.04, 139.94, 135.37, 129.34, 126.66, 125.08, 图 1 染料Ⅱ在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱
123.90, 116.29, 113.50, 24.91。m/Z: C 17 H 13 ClN 4 O 4 理 Fig. 1 UV-Vis spectra of dye Ⅱ in different solvents
+
论值为 372.06，实测值为 373.10 [M+H] 。
染料Ⅳ的分析：固体产物（1.274 g，0.003 mol）， 2.3 光稳定性分析
1
产率为 66%。HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 )，δ：8.20 光稳定性是体现染料对光的耐受程度，将直接
(s, 1H), 8.17 (s, 1H), 7.89 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 7.86 影响染料的使用。因此，配制 4 例染料的 DMSO 溶