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1、助剂化学结课论文对荧光增白剂的简述学院专业年级姓名2014年06月01日荧光增白剂定义荧光增白剂是一种在紫外光照射下能产生蓝色荧光，通过光学互补的原理使白色或浅色工业产品获得增白、增亮、增艳效果的有机化合物。荧光增白剂作用机理白色物品一般对可见光(波长范围400～800nm)中的蓝光(450～480nm)有轻微吸收,而造成蓝色不足,使其略带黄色,由于白度受到影响而给人以陈旧不洁感。人们通过向物品中添加荧光增白剂来避免这个问题。荧光增白剂是一种能吸收紫外光并激发出蓝色或蓝紫色荧光的有机化合物,吸附有荧光增白剂的物质,一方面能将照射在物体上的可见光反射出来,同时
2、还能将吸收的不可见紫外光(波长为300～400nm)转变为蓝色或蓝紫色的可见光发射出来,蓝色和黄色互为补色,因而消除了物品基体中的黄色,使其显得洁白、艳丽.另一方面增加了物体对光线的发射率,发射光的强度超过了投射于被处理物上原来可见光的强度,所以,人们用眼睛看上去物体的白度增加了,从而达到增白的目的。从结构上分析，作为荧光增白剂其分子都具有由π电子形成的平面共轭体系,结构如下:-C=C-C=C-C=C-或-N=C-C=N-C=C-,此两类结构的化合物吸收紫外线后，发生电子跃迁,增白剂分子从单线基态S0跃迁到激发态S1※，分子能量增加,电子分布发生变化;分子S
3、1※能级比S0能级高,但不稳定,在很短时间内又消失,返回S0。可放出波长为420～450nm的荧光。为了改善荧光增白剂综合使用性能，还需引入助色基团，包括推电子基(如烷氧基、烷基、取代氨基等)和拉电子基(如磺酸基、氰基、羧基等)，这些基团会影响荧光的性质与强度。有些基团对发色系统的影响较小，但可改变荧光增白剂的应用性能及对纤维、塑料等的亲和力。在荧光增白剂的结构中不能含硝基、亚硝基或重氮基团，虽然它们能提高牢度，但这些基团会减弱甚至完全猝灭荧光。荧光增白剂分类荧光增白剂分为以下几类：为三嗪氨基二苯乙烯型、恶唑环型、双乙酰氨基取代型、香豆素型、吡唑啉型、萘二甲
4、酰亚胺型、恶二唑型、三氮唑型、碳环型、呋喃型、咪唑型。几种荧光增白剂合成工艺（1）VBU合成荧光增白剂VBU是双三嗪氨基二苯乙烯型增白剂。是以三聚氯氰、对氨基苯磺酸、DSD酸、二乙胺等原料经过一、二、三步缩合而成。第一步采用三聚氯氰与对氨基苯磺酸0~5℃反应，第二步再与DSD酸的钠盐30℃左右反应，第三步再与二乙胺在80~85℃反应。该路线反应条件低，收率高。主要原料及试剂：三聚氯氰、对氨基苯磺酸、DSD酸、二乙胺、30%液体烧碱、纯碱、盐酸等均为工业品。由于DSD酸是微溶于水的，为了便于计量和均相反应，所以必须将其调配成液体。在烧杯中加入一定量水，搅拌下先
5、加入纯碱，溶解后再加入DSD酸膏状物，慢慢加入固体纯碱调节溶液的pH至7~8使DSD酸完全溶解，然后升温至80~85℃，加入活性炭脱色，热过滤，滤液冷却后备用。在烧杯中，加底水若干，然后加少量盐酸调pH至2。开搅拌，将碎冰加入烧杯内，再加入分散剂搅拌均匀，大约3~5min后停止搅拌，将含量99.5%以上的三聚氯氰投入烧杯内，开启搅拌。(控制温度在0℃左右)打浆。将对氨基苯磺酸加入烧杯中，温度控制在0~5℃，搅拌反应，慢慢加入30%的烧碱液调整反应液的pH2~2.5，之后缓慢升温。在烧杯中加入尿素搅拌，将DSD酸溶液均匀缓慢加入并用30%烧碱调整pH至4~4.
6、5，控温。将二步缩合物料转到四口瓶中进行三步缩合，加入含量99%的二乙胺，升温至80~85℃开始加入30%的烧碱，控制反应的pH=8~8.5，并维持80~85℃反应，当主成分的含量达到92%~95%时视为反应终点。反应结束后热过滤，去掉不溶物三嗪杂质，滤液酸析。（2）OM合成荧光增白剂OM的合成主要包括两步反应，第一步是合成2-羟基-1-萘甲醛,采用萘酚与六次甲基四胺在浓硫酸的催化下甲酰化的方法产率较高。。第二步是环化合成香豆素类化合物，采用相转移催化剂以邻羟基酚醛为主要原料，利用Perkin反应内酯化得到香豆素类化合物。主要试剂：冰乙酸(分析纯，99.0%
7、)；NaOH(分析纯，96.0%);β-萘酚(化学纯);乙酸酐(分析纯，98.5%)；六次甲基四胺(分析纯，99.0%)；无水碳酸钾(化学纯)。在三口瓶中加入乙酸溶液，搅拌下加入β-萘酚，六次甲基四胺和苄基三乙胺盐酸盐，边搅拌边升温，当温度达100℃(内温)时，保温反应1小时，然后冷却到50℃以下滴加37%浓盐酸，回流搅拌1.5小时。冷却后加水稀释，静置冷却结晶，过滤，滤饼用水洗至中性，红外干燥，得到2-羟基-1-萘甲醛。再在三口烧瓶中，依次加入苯乙酸，乙酸酐，碳酸钾和PEG-800，在搅拌条件下升温到100℃，然后将制得的2-羟基-1-萘甲醛分三次加入，每
8、次间隔20分钟，升温至135℃，反应3小时，然后冷却
