2-氯苯胺-5-磺酸(CAS:98-36-2),又称3-氨基-4-氯苯磺酸、对氯间氨基苯磺酸,是一种含氯芳香族磺酸类化合物,化学式为C₆H₆ClNO₃S,分子量207.63。作为关键的染料中间体和有机合成中间体,该化合物广泛应用于偶氮染料合成、有机颜料制造、医药中间体及农药中间体等领域。其分子结构中同时含有氨基、氯原子和磺酸基团,赋予其独特的重氮化反应活性和偶联性能,是精细化工产业链中的重要基础原料。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 中文名称 | 2-氯苯胺-5-磺酸 |
| 英文名称 | 2-Chloroaniline-5-sulfonic Acid |
| CAS号 | 98-36-2 |
| EINECS号 | 202-661-2 |
| 分子式 | C₆H₆ClNO₃S |
| 分子量 | 207.63 |
| 精确质量 | 206.9757 Da |
| 中文别名 | 3-氨基-4-氯苯磺酸;对氯间氨基苯磺酸;2-氨基氯苯-4-磺酸;4-氯间氨基苯磺酸 |
| 英文别名 | 3-Amino-4-chlorobenzenesulfonic acid; 4-Chlorometanilic acid; 6-Chlorometanilic acid |
| 外观性状 | 白色至浅灰色针状结晶或粉末 |
| 熔点 | 约300°C(分解) |
| 密度 | 1.6±0.1 g/cm³ |
| 溶解性 | 微溶于水,不溶于醇和酮 |
| 储存条件 | 密封储存,阴凉干燥处 |
| 主要用途 | 染料中间体、有机颜料中间体、医药中间体、农药中间体 |
| 海关编码 | 2921420090 |
| 危险类别 | Xi(刺激性物质) |
| 风险声明 | R36/37/38(刺激眼睛、呼吸系统和皮肤) |
| 安全声明 | S26、S37/39 |
2-氯苯胺-5-磺酸属于芳香族磺酸类化合物,其分子结构以苯环为骨架,同时连接一个氨基(-NH₂)、一个氯原子(-Cl)和一个磺酸基团(-SO₃H)。这种三取代结构赋予该化合物独特的电子性质和化学反应活性。根据ECLASS标准定义,该化合物“不是盐,具有环状磺酸的典型特性,因此可用于合成染料、颜料和其他有机化学品,在各种工业产品的生产中发挥着重要作用”。
从电子效应来看,氨基为强活化基团,具有邻对位定位效应;氯原子为弱钝化基团,但同样具有邻对位定位效应;磺酸基为强钝化基团,具有间位定位效应。这三种基团的协同作用使得2-氯苯胺-5-磺酸在重氮化反应和偶联反应中表现出优异的反应活性,尤其适合作为重氮组分参与偶氮染料的合成。
2-氯苯胺-5-磺酸的首要用途是作为偶氮染料合成的重氮组分。其分子中的伯胺基团可在低温酸性条件下与亚硝酸钠发生重氮化反应,生成稳定的重氮盐,随后与各种偶联组分(如萘酚类、吡唑啉酮类化合物)进行偶联反应,形成色彩丰富的偶氮染料。
作为重氮组分,2-氯苯胺-5-磺酸在染料分子中引入磺酸基团,可显著提高染料的水溶性和染色亲和力,同时氯原子的引入有助于调节染料的色光和牢度性能。该类染料广泛应用于纺织品的染色与印花,涵盖棉、麻、丝、毛等天然纤维以及部分合成纤维的染色加工。
2-氯苯胺-5-磺酸及其衍生物是有机颜料工业的重要中间体。在颜料合成中,该化合物可作为重氮化组分参与偶联反应,制备多种高性能有机颜料。相关的有机颜料中间体(如2B酸系列)在颜料工业中用于生产耐晒大红、永固红等红色系颜料产品,这些颜料广泛应用于油漆、涂料、彩色油墨、橡胶和塑料着色等领域。
此外,2-氯苯胺-5-磺酸作为含离子性基团的二偶氮成分,可用于合成非对称型多偶氮着色剂,为颜料产品提供更丰富的色谱选择和更优异的应用性能。
在医药工业中,2-氯苯胺-5-磺酸作为一种重要的有机合成中间体,用于合成多种药物活性成分。其结构中的磺酸基团和氨基为药物分子的结构修饰提供了关键的官能团位点,可用于构建磺胺类药物及其他含磺酸基团的治疗性化合物。
研究表明,该化合物的结构基元使其成为合成多种治疗剂的理想起始原料,特别是在磺胺类抗菌药物的研发中具有应用价值。其分子可作为药物分子砌块,参与新药研发产业链前端的化合物设计与合成。
2-氯苯胺-5-磺酸在农药合成领域同样具有重要应用。该化合物被归类为农药中间体,用于合成除草剂、杀虫剂和杀菌剂等农用化学品。其苯磺酸核心结构可被引入生物活性分子中,为农药分子提供特定的理化性质和生物活性。该化合物广泛用于医药、农药、染料、香料等行业,随着相关产业的持续增长,市场需求量逐年攀升。
水处理领域:相关磺酸类化合物可用于去除废水中的有机污染物,通过与有机分子表面的氨基结合形成稳定的络合物,实现污染物的去除。
化学试剂与表面活性剂:2-氯苯胺-5-磺酸的磺酰氯衍生物可用作芳香族化合物的磺化试剂,应用于化学试剂、染料中间体和表面活性剂的合成。
实验室研究:该化合物作为标准品和试剂,广泛应用于高等院校、科研院所的化学、材料科学等领域的科学研究。
2-氯苯胺-5-磺酸的工业生产主要有以下路线:
方法一:对氯苯胺磺化法
将对氯苯胺与100%硫酸在二苯砜溶剂中进行磺化反应,激烈反应生成4-氯苯胺-2-磺酸和水。蒸出水分后,反应混合物形成亮紫色结晶,在减压条件下继续加热7小时,冷却后加热水溶解,滤除二苯砜,冷却结晶得白色针状结晶,经过滤、水洗、干燥即得成品,收率约94%。
方法二:2-氯-5-硝基苯磺酸钠还原法
由2-氯-5-硝基苯磺酸钠在硫酸存在下用铁粉还原而得。
方法三:烘焙法(热重排法)
2-氯苯胺与硫酸反应首先生成2-氯苯胺硫酸氢盐,然后在180–200°C下加热,通过苯基磺酸中间体驱动磺酰基迁移至对位,实现热重排。
根据GHS分类,2-氯苯胺-5-磺酸属于刺激性物质(Xi),风险声明为R36/37/38,即刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。操作时应佩戴适当的个人防护装备,包括橡胶手套和气密性护目镜,在通风良好处进行处理,避免粉尘扩散。
急救措施:吸入后应将患者移至新鲜空气处;皮肤接触后立即脱去污染衣物并用大量水清洗;眼睛接触后用水小心清洗数分钟并及时就医。
储存条件:密封储存于阴凉、干燥的库房,避免与强氧化剂接触。建议储存温度为室温(15°C以下阴凉干燥处)。
Q1:2-氯苯胺-5-磺酸的主要用途是什么?
A1:2-氯苯胺-5-磺酸最主要用作偶氮染料合成的重氮组分,同时也广泛应用于有机颜料中间体、医药中间体、农药中间体等领域。其分子中的氨基可进行重氮化反应,是染料和颜料合成的关键中间体。
Q2:2-氯苯胺-5-磺酸的CAS号是多少?
A2:CAS号为98-36-2,EINECS号为202-661-2。
Q3:2-氯苯胺-5-磺酸和3-氨基-4-氯苯磺酸是同一种物质吗?
A3:是的。2-氯苯胺-5-磺酸与3-氨基-4-氯苯磺酸是同一化合物的不同命名方式,CAS号均为98-36-2。其他常见别名还包括对氯间氨基苯磺酸、4-氯间氨基苯磺酸等。
Q4:2-氯苯胺-5-磺酸在染料工业中的具体作用是什么?
A4:在染料工业中,该化合物主要作为重氮化组分参与偶氮染料合成。其氨基在低温酸性条件下与亚硝酸钠反应生成重氮盐,再与偶联组分反应形成偶氮染料。磺酸基团的引入提高了染料的水溶性,氯原子则有助于调节色光性能。
Q5:2-氯苯胺-5-磺酸如何储存?
A5:应密封储存于阴凉、干燥的库房,远离强氧化剂。操作时需在通风良好处进行,佩戴适当的个人防护装备。
Q6:2-氯苯胺-5-磺酸的市场供应情况如何?
A6:目前国内主要供应商包括上海阿拉丁生化科技股份有限公司、梯希爱(上海)化成工业发展有限公司(TCI)、湖北巨胜科技有限公司、陕西缔都医药化工有限公司等,产品纯度规格通常为98%以上,包装规格涵盖克级至千克级。
Q7:2-氯苯胺-5-磺酸属于危险化学品吗?
A7:该化合物被分类为刺激性物质(Xi),具有R36/37/38风险声明,接触后可能刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。操作时应遵守化学品安全操作规程,但根据GHS分类,其物理性危害和健康危害均未作进一步分类。
Q8:2-氯苯胺-5-磺酸可以用于医药领域吗?
A8:可以。该化合物作为医药中间体,用于合成磺胺类抗菌药物及其他含磺酸基团的治疗性化合物,是药物研发产业链中的重要分子砌块。
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