一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法、絲素蛋白的修飾染色工藝技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法、絲素蛋白的修飾染色工藝，利用制備的氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽實(shí)現(xiàn)對蠶絲染色。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)利用亞硝酰硫酸實(shí)現(xiàn)對氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物的重氮化，控制反應(yīng)條件，提升了制備的重氮鹽的溶解度，并提高了制備重氮鹽的穩(wěn)定性，同時在溶解過程中，不會導(dǎo)致蒽醌結(jié)構(gòu)化合物結(jié)構(gòu)和自身色光發(fā)生變化。并且，將蠶絲織物首先經(jīng)過脫膠和浸軋?zhí)幚恚缓罄弥苽涞陌被祯Y(jié)構(gòu)化合物重氮鹽進(jìn)行偶合修飾染色，實(shí)現(xiàn)了絲素的共價著色，進(jìn)而提升了染色絲素的各項(xiàng)色牢度，如干、濕摩擦牢度，耐洗色牢度，耐有機(jī)溶劑萃取色牢度等，同時提升了染色絲素的耐光穩(wěn)定性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于蛋白質(zhì)的染色領(lǐng)域，具體涉及一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法、絲素蛋白的修飾染色工藝；利用制備的氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽實(shí)現(xiàn)對絲素蛋白質(zhì)的染色。
技術(shù)介紹
基于絲素蛋白氨基酸殘基的反應(yīng)活性，開發(fā)新型的蛋白質(zhì)染色工藝，可賦予染色蛋白質(zhì)較高的色牢度等性能。研究表明蠶絲絲素蛋白質(zhì)中酪氨酸成分質(zhì)量比為10.84％，且酪氨酸殘基分布于蛋白質(zhì)分子的表面，局部“掩埋”在蛋白質(zhì)表層里，易于受到試劑的進(jìn)攻和作用；同時，酪氨酸殘基含有“對羥基苯”基團(tuán)，因酚羥基的電子誘導(dǎo)效應(yīng)，苯環(huán)酚羥基鄰位極易發(fā)生芳環(huán)取代反應(yīng)，是優(yōu)異的親電反應(yīng)位點(diǎn)。蠶絲系天然蛋白質(zhì)纖維，通常選用酸性染料進(jìn)行染色。在酸性染料中，蒽醌結(jié)構(gòu)染料占有較大的比例，因蒽醌結(jié)構(gòu)酸性染料自身具有良好的耐日曬牢度，已被廣泛應(yīng)用于光穩(wěn)定性能較差的蛋白質(zhì)纖維染色工藝。因蒽醌環(huán)結(jié)構(gòu)中羰基的強(qiáng)吸電子效應(yīng)，氨基蒽醌結(jié)構(gòu)難以被重氮化。目前，尚沒有關(guān)于蒽醌結(jié)構(gòu)染料及化合物重氮化及其重氮鹽對蠶絲修飾著色的文獻(xiàn)報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法，制備的氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽有較高的溶解度，穩(wěn)定性高，同時在溶解過程中，不會導(dǎo)致蒽醌結(jié)構(gòu)化合物結(jié)構(gòu)和自身色光發(fā)生變化。本專利技術(shù)還提供了一種絲素蛋白的修飾染色工藝，利用制備的氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽實(shí)現(xiàn)了絲素蛋白的共價著色，進(jìn)而提升了染色絲素的干、濕摩擦牢度，耐洗色牢度，耐有機(jī)溶劑萃取色牢度等，同時提升了染色絲素的耐光穩(wěn)定性能。本專利技術(shù)提供的一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法，包括以下步驟：A、將亞硝酸鈉溶解在濃硫酸中，攪拌溶解后，加熱反應(yīng)，然后，冷卻至室溫，得到亞硝酰硫酸，待用；B、將氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物溶解在冰醋酸中，降溫至10℃以下，然后，滴加亞硝酰硫酸溶液，反應(yīng)后，再滴加冰水，繼續(xù)反應(yīng)，得到氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽。進(jìn)一步的，步驟A中亞硝酸鈉溶解在15-20倍當(dāng)量濃硫酸中；溶解時溫度控制在10℃以下。步驟A中所述加熱反應(yīng)是指在60-70℃條件下反應(yīng)12-18min；進(jìn)一步的，步驟B中所述氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物為：1-氨基蒽醌或C.I.酸性藍(lán)25；1-氨基蒽醌重氮化后得到的產(chǎn)物為1-氨基蒽醌重氮鹽，C.I.酸性藍(lán)25重氮化后得到的產(chǎn)物為C.I.酸性藍(lán)25重氮鹽；步驟B中氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物、溶解氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物的冰醋酸和冰水的用量比為2-4mmol:5-10mL：20-30mL。步驟B中所述亞硝酰硫酸溶液，濃度為0.1mol/L，制備方法為：將步驟A制備的亞硝酰硫酸溶解在冰醋酸中，獲得亞硝酰硫酸溶液。步驟B中亞硝酰硫酸與氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物摩爾比為1-1.05:1；步驟B中滴加亞硝酰硫酸后，控制溫度5-10℃下持續(xù)反應(yīng)45-60min；步驟B中加入冰水后繼續(xù)反應(yīng)12-18min。一種絲素蛋白的修飾染色工藝，包括以下步驟：1)對蠶絲織物進(jìn)行脫膠處理后，冷卻至25℃以下，再進(jìn)行浸軋?zhí)幚恚?)步驟1)處理后的蠶絲織物置于氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽冰水溶液中，浴比為30-45:1，在10-15℃水浴中進(jìn)行染色，染色完畢，清水漂洗織物，自然晾干。進(jìn)一步的，步驟1)中，所述脫膠處理具體為：將蠶絲織物在功率為0.8-1.0W/cm2，頻率20-30kHz的超聲波條件下，經(jīng)10g/L的Na2CO3溶液脫膠，脫膠浴比為40-50:1，脫膠溫度60-75℃，脫膠時間70-90min；脫膠蠶絲經(jīng)苦味酸檢測，絲膠完全去除；步驟1)中，所述浸軋?zhí)幚恚堃郝蕿?00％；浸軋?zhí)幚淼男Q絲織物用保鮮膜包覆，低溫避光保存，待用。進(jìn)一步的，步驟2)中所述染色具體為：染浴pH值為3.5-5.0，染色時間55-65min。調(diào)控pH方法為：采用濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的醋酸及15-30％的碳酸鈉溶液調(diào)控；步驟2)中氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽與脫膠蠶絲織物的質(zhì)量比為0.0485％(owf)；步驟2)中所述氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽優(yōu)選的為1-氨基蒽醌重氮鹽。現(xiàn)有重氮鹽的偶合染色技術(shù)，系通過對芳胺結(jié)構(gòu)的重氮化制備重氮鹽，芳胺結(jié)構(gòu)易發(fā)生重氮化，是較成熟的技術(shù)；但蒽醌結(jié)構(gòu)系染料的一大類，且蒽醌結(jié)構(gòu)染料具有色光鮮艷、光穩(wěn)定性能優(yōu)良等優(yōu)勢，為提升蒽醌結(jié)構(gòu)染料上染蛋白質(zhì)的各項(xiàng)色牢度，通過重氮化工藝，制備氨基蒽醌結(jié)構(gòu)染料的重氮鹽，可實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)的共價染色，提升染色蛋白質(zhì)的各項(xiàng)色牢度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)中，利用亞硝酰硫酸實(shí)現(xiàn)對氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物的重氮化，控制反應(yīng)條件，提升了制備的重氮鹽的溶解度，并提高了制備重氮鹽的穩(wěn)定性，同時在溶解過程中，不會導(dǎo)致蒽醌結(jié)構(gòu)化合物結(jié)構(gòu)和自身色光發(fā)生變化；非氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物亦可以通過硝基化，后還原氨基化制備氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物；將蠶絲織物首先經(jīng)過脫膠和浸軋?zhí)幚恚缓罄弥苽涞陌被祯Y(jié)構(gòu)化合物重氮鹽進(jìn)行偶合修飾染色，實(shí)現(xiàn)了絲素的共價著色，進(jìn)而提升了染色絲素的各項(xiàng)色牢度，如干、濕摩擦牢度，耐洗色牢度，耐有機(jī)溶劑萃取色牢度等，同時提升了染色絲素的耐光穩(wěn)定性能。附圖說明圖1為1-氨基蒽醌重氮鹽制備反應(yīng)過程示意圖；圖2為1-氨基蒽醌及其重氮鹽的UV-Vis光譜；圖3為C.I.酸性藍(lán)25結(jié)構(gòu)式；圖4為C.I.酸性藍(lán)25及其重氮鹽的UV-Vis光譜；圖5為酪氨酸與重氮鹽偶合反應(yīng)方程式；圖6為酪氨酸及偶合酪氨酸在冰醋酸中的UV-Vis光譜；圖7為偶合酪氨酸、1-氨基蒽醌和酪氨酸紅外譜圖；具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法，包括以下步驟：A、將2mmol亞硝酸鈉在10℃下溶解在15-20倍當(dāng)量的濃硫酸中，攪拌溶解后，加熱至60-70℃并保溫反應(yīng)15min，然后，冷卻至室溫，得到亞硝酰硫酸，待用；B、在三口燒瓶中注入5ml冰醋酸，緩慢加入2mmol1-氨基蒽醌，攪拌溶解后，降溫至10℃以下，然后，將步驟A制備的亞硝酰硫酸溶解在冰醋酸中，獲得0.1mol/L的亞硝酰硫酸溶液，逐滴滴加亞硝酰硫酸溶液20mL，保溫5-10℃持續(xù)反應(yīng)50min，再逐滴滴加冰水20mL，繼續(xù)反應(yīng)15min，得到1-氨基蒽醌重氮鹽。反應(yīng)過程示意圖如圖1所示，重氮化結(jié)束后，采用冰醋酸分別溶解1-氨基蒽醌及其重氮鹽，分別測試其UV-Vis光譜，結(jié)果見圖2所示。1-氨基蒽醌重氮化前溶液顏色為磚紅色，重氮化后溶液顏色為黃綠色，根據(jù)1-氨基蒽醌重氮化前后溶液顏色可知1-氨基蒽醌溶解體系在重氮化前后色光發(fā)生了明顯變化，且重氮化后體系澄清均一，表明其重氮體系較為穩(wěn)定。由圖2可知，1-氨基蒽醌及其重氮鹽光譜曲線在峰型、峰高等信號方面均有顯著變化，其中1-氨基蒽醌在可見光區(qū)474nm處存有特征吸收，該吸收峰系蒽醌1位上的氨基(-NH2)與鄰近羰基形成氫鍵，進(jìn)而增強(qiáng)了給電子基孤對電子與蒽醌環(huán)的共軛作用而形成的。在252nm、304nm處有兩肩峰，是蒽醌母體結(jié)構(gòu)的特征吸收波長，體現(xiàn)了蒽醌母體結(jié)構(gòu)中芳環(huán)結(jié)構(gòu)的存在。相對于1-氨基蒽醌譜圖，其重氮鹽紫外吸收區(qū)兩肩峰略有紅移，原因在于蒽醌母體1位氨基(-NH2)變?yōu)榕嫉?-N＝N-)，由助色團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)樯珗F(tuán)，蒽醌結(jié)構(gòu)與氨基相連芳環(huán)共軛體系略有延長，且無法與鄰近的羰基形成氫鍵，且導(dǎo)致在474nm吸收峰強(qiáng)度顯著下降，甚至消失。實(shí)施例2一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法，包括以下步驟：A、將4mmol亞硝酸鈉本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：A、將亞硝酸鈉溶解在濃硫酸中，攪拌溶解后，加熱反應(yīng)，然后，冷卻至室溫，得到亞硝酰硫酸，待用；B、將氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物溶解在冰醋酸中，降溫至10℃以下，然后，滴加亞硝酰硫酸溶液，反應(yīng)后，再滴加冰水，繼續(xù)反應(yīng)，得到氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：A、將亞硝酸鈉溶解在濃硫酸中，攪拌溶解后，加熱反應(yīng)，然后，冷卻至室溫，得到亞硝酰硫酸，待用；B、將氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物溶解在冰醋酸中，降溫至10℃以下，然后，滴加亞硝酰硫酸溶液，反應(yīng)后，再滴加冰水，繼續(xù)反應(yīng)，得到氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物重氮鹽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A中亞硝酸鈉溶解在15-20倍當(dāng)量濃硫酸中；溶解時溫度控制在10℃以下。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟A中所述加熱反應(yīng)是指在60-70℃條件下反應(yīng)12-18min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟B中所述氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物為：1-氨基蒽醌或C.I.酸性藍(lán)25。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟B中氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物、溶解氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物的冰醋酸和冰水的用量比為2-4mmol:5-10mL：20-30mL；亞硝酰硫酸與氨基蒽醌結(jié)構(gòu)化合物摩爾比為1-1.05:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其特征在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王宗乾，張胡林，徐晶晶，
申請(專利權(quán))人：安徽工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34