[发明专利]光致变色偶氮纤维素醚的制备方法

摘要

本发明涉及一种光致变色偶氮纤维素醚的制备方法。技术方案是以亚硝酸钠、盐酸、苯胺和尿素为原料合成重氮盐溶液；将重氮盐滴入苯酚氢氧化钠中，反应后调节溶液pH至3-5出现沉淀，收集、洗涤、真空干燥，得到4-羟基偶氮苯；将4-羟基偶氮苯和三甲基苄基氯化铵与环氧氯丙烷在氢氧化钠作用下反应。经过滤、蒸馏、真空干燥得到4-(1,2-环氧丙氧基)偶氮苯；将4-(1,2-环氧丙氧基)偶氮苯加入纤维素混合溶液，得到偶氮纤维素醚。本发明采用的含有环氧基团的偶氮化合物反应活性高，易与纤维素的羟基反应形成纤维素醚，反应条件温和；制备的偶氮纤维素醚具有可逆光致变色性、较高的热稳定性和生物降解性。

主权项

一种光致变色偶氮纤维素醚的制备方法，其特征在于：（1）重氮盐的制备A、分别配制质量浓度为16.7%的亚硝酸钠水溶液和体积浓度为50%的盐酸溶液，将两种溶液分别保存在0℃～5℃环境中备用 ；B、将苯胺滴加到温度为3～6℃的步骤A配制备用的盐酸溶液中，搅拌溶解，反应0.5～1.5小时得到B溶液；C、将步骤A配制备用的亚硝酸钠水溶液滴加到B溶液中，滴加后继续反应0.5～1.5小时得到C溶液；D、将尿素加入到C溶液中，搅拌溶解后得到重氮盐溶液；（2）4‑羟基偶氮苯的合成E、将苯酚溶解于1.1 mol/L的氢氧化钠水溶液中，配制成质量浓度为9.4%的碱性苯酚溶液，并分别保存在0℃环境中；F、将步骤D中得到的重氮盐溶液滴加到步骤E所述的碱性苯酚溶液中，保持温度在3～6℃，溶液pH为7.5～8，滴加完毕后继续反应1小时，然后用质量浓度为10%盐酸溶液将反应溶液pH调节至3～5，见橙黄色沉淀析出后，抽滤收集沉淀物，将沉淀物用体积浓度为10%的乙醇水溶液洗涤，最后，将沉淀物在70℃温度下真空干燥，即得到橙黄色粉末状产物4‑羟基偶氮苯；（3）4‑(1, 2‑环氧丙氧基)偶氮苯的合成G、将步骤（2）得到的4‑羟基偶氮苯和三甲基苄基氯化铵，加入装有环氧氯丙烷的三口烧瓶中，搅拌加热至65℃得到G溶液；H、在氮气气氛中，将质量浓度为20%的氢氧化钠水溶液缓慢滴加到G溶液中，保持反应温度在65℃，滴加完毕后降温至60℃，搅拌反应6小时；I、过滤除去反应溶液中的沉淀，将滤液静置，析出固体后，将固体取出溶解于二氯甲烷中，水洗，然后减压蒸馏除去未反应的环氧氯丙烷和溶剂二氯甲烷，70℃真空干燥，得到橙红色产物4‑(1, 2‑环氧丙氧基)偶氮苯； (4) 偶氮纤维素醚的制备J、将氢氧化钠粉末加入到纤维素混合溶液中，在60℃氮气保护下室温搅拌1小时，然后升温至70℃继续搅拌0.5小时；K、将步骤（3）配制的EA溶解于DMAc溶液中制成含EA的EA/DMAc溶液，然后滴加到上述纤维素溶液中，在氮气保护下70℃搅拌反应6～7小时；L、将上述反应溶液倒入甲醇中沉淀，抽滤收集沉淀，洗涤干净后将产物在70℃真空干燥，得到浅黄色产物偶氮纤维素醚。