6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸(英文名:6-Nitro-2-aminophenol-4-sulfonic acid,简称6-NAPSA),CAS号96-93-5,是一种含氨基、羟基、硝基和磺酸基四类官能团的芳香族有机化合物。其分子中氨基可发生重氮化反应,是合成偶氮染料的关键活性位点;磺酸基赋予其优异的水溶性;硝基与羟基协同调控芳环电子密度,直接影响下游染料的色光与牢度。该化合物核心应用集中于染料与颜料工业,作为偶氮染料中间体广泛服务于纺织、油墨、造纸等领域,同时在医药中间体和有机合成中亦有应用。本条目系统梳理其基本理化参数、各应用领域的技术角色及安全操作要点,供化工、纺织、精细化工领域的技术人员与采购人员参考。
中文名称:6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸
英文名称:6-Nitro-2-aminophenol-4-sulfonic acid
常用缩写:6-NAPSA
CAS登录号:96-93-5
EINECS号:202-546-7
分子式:C₆H₆N₂O₆S
分子量:234.19 g/mol
中文别名:3-氨基-4-羟基-5-硝基苯磺酸;2-氨基-6-硝基酚-4-磺酸;6.2.4酸
英文别名:3-Amino-4-hydroxy-5-nitrobenzenesulfonic acid;2-Amino-6-nitro-1-phenol-4-sulfonic acid
外观性状:淡黄色至棕色结晶粉末
熔点:325 °C(分解)
水溶性:可溶于水
密度:约1.9 g/cm³
危险品标志:C(腐蚀性)
危险品运输编号:UN 2585,类别8,包装组III
主要用途:染料中间体;有机合成砌块
储存条件:密闭、避光、阴凉干燥处,避免与强氧化剂接触
偶氮染料中间体是6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸最核心、最成熟的工业应用方向。该化合物的分子结构中,氨基处于邻位羟基的对位关系,使其具备优异的重氮化反应活性,可与多种偶合组分发生偶氮偶联反应,构建发色体系。
在酸性染料合成中,6-NAPSA作为重氮组分或偶合组分参与反应,赋予染料分子磺酸基,从而保证染料在酸性染浴中的水溶性和匀染性。分子中硝基的强吸电子效应使染料的吸收波长向长波方向移动,有利于获得深色色谱。在活性染料领域,6-NAPSA的结构单元可作为染料母体的组成部分,其羟基和氨基为引入活性基团(如一氯均三嗪、乙烯砜等)提供了反应位点。
对于直接染料和分散染料,6-NAPSA的磺酸基含量直接影响染料的溶解性能和上染率。磺化程度较高的批次更适合需要高水溶性的染料品种,而磺化程度可控的产品则用于调节分散染料在水中的分散稳定性。供应商通常强调,该中间体在色牢度参数和磺化水平需要精确控制的配方中具有不可替代的作用。
在纸张染料和皮革染料方面,6-NAPSA衍生的偶氮染料因含有磺酸基而具有良好的亲和力和渗透性,适用于纤维素纤维和胶原蛋白纤维的着色。
在有机颜料制造中,6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸可作为色淀颜料的中间体。其磺酸基可与金属盐(如钡盐、钙盐、铝盐)形成不溶性色淀,将水溶性染料转化为水不溶性颜料,用于印刷油墨、涂料和塑料着色。
值得关注的是,喷墨墨水领域对该中间体有特定粒度和纯度要求。粒径小于20 µm的产品被用于喷墨墨水配方中,粒径控制和磺化水平的精确调节可影响墨滴的铺展行为和打印图像的色密度与耐候性。高纯度(99%以上)的6-NAPSA在偶氮染料中间体合成中可确保高色产率和批次间的一致性。
6-NAPSA的磺酸基赋予了分子表面活性特征,使其在纺织助剂配方中具有一定的应用潜力。在混凝土外加剂领域,磺化芳香族化合物是减水剂的重要结构单元之一,6-NAPSA可作为磺化芳香族中间体参与此类助剂的合成。此外,在水处理过程中,磺酸类芳香化合物可用于分散剂和阻垢剂的制备,借助磺酸基的静电排斥作用抑制水垢晶体的聚集。
除染料领域外,6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸在医药中间体和有机合成中也有应用价值。作为含有多个活性官能团的有机合成砌块,其氨基可用于酰胺化、重氮化等衍生化反应,羟基可参与醚化或酯化反应。在药物分子的构建中,该化合物的磺酸基可提供水溶性修饰位点,硝基则可还原为氨基以进一步衍生化。
部分供应商将其归类为工业级有机合成原料,用于活性药物成分的前体合成或精细化学品的制备。
Q1:6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸的主要工业用途是什么?
A:最主要的工业用途是作为染料中间体,特别是偶氮染料的合成。其氨基可发生重氮化反应,与偶合组分反应形成偶氮发色团,磺酸基则提供水溶性。此外也用于有机颜料、喷墨墨水和部分医药中间体合成。
Q2:该化合物如何合成?
A:工业上通常以邻氨基苯酚为起始原料,经两步反应制得:第一步与浓硫酸进行磺化反应,生成3-氨基-4-羟基苯磺酸;第二步在低温(0—20°C)下用硝酸或硝酸盐进行硝化反应,在羟基邻位引入硝基,得到目标产物。反应路线较短,收率较高。
Q3:6-NAPSA在染料中起什么结构作用?
A:其分子中的氨基是偶氮染料合成的关键位点,通过重氮化-偶合反应构建发色体系;磺酸基赋予染料水溶性,确保在染浴中的分散和上染;硝基作为强吸电子基团,调节染料的色光和牢度性能。
Q4:该化学品的安全操作要点有哪些?
A:6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸被归类为腐蚀性物质(GHS皮肤腐蚀1B类),对皮肤和眼睛有刺激性。操作时应佩戴防护手套、护目镜和防毒面具,避免吸入粉尘或气溶胶。储存需密闭避光,远离强氧化剂和矿酸。
Q5:该产品在喷墨墨水领域有什么特殊要求?
A:用于喷墨墨水时,通常要求粒径小于20 µm,以保证喷头的通过性和墨滴的均匀性。同时磺化水平需要精确控制,以调节墨水在承印物表面的铺展行为和干燥速度,确保打印图像的色密度和耐候性。
Q6:6-NAPSA与3-氨基-4-羟基-5-硝基苯磺酸是同一种物质吗?
A:是的。6-硝基-2-氨基苯酚-4-磺酸与3-氨基-4-羟基-5-硝基苯磺酸为同一种化合物的不同命名方式,CAS号均为96-93-5,分子式均为C₆H₆N₂O₆S。前者基于苯酚母体命名,后者基于苯磺酸母体命名,两者可互换使用。
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