反应型荧光增白剂的合成和应用

3,4,5-三甲氧基苯甲醛制备荧光增白剂目录1 引言..............................................................1No table of contents entries found.1 引言1.1 荧光增白剂的增白机理及用途白色物品一般对可见光(波长范围400～800nm) 中的蓝光(450～480 nm) 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之感. 为此,人们采取了不同的措施来使物品增白、增艳。

通常使用的方法有两种,一种是加蓝增白。

即向预增白的物品中加入少量蓝色颜料(如群青) ,通过增加蓝色光部分的反射来遮盖基体的微黄色,使其显得更白。

加蓝虽可增白,但一则效果有限,二则由于总的反射光量减少,而使亮度有所降低,物品色泽变暗。

另一种方法是化学漂白,通过对带有色素的物体表面进行氧化还原反应而使其褪色,因此对纤维素不可避免有破坏作用,而且漂白后的物体带有黄色头,影响视觉感受。

上世纪二十年代发现的荧光增白剂弥补了上述方法的不足,并显示了难以比拟的优越性。

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。

随着人们生活水平的提高，对色彩的要求也越来越苛刻。

而荧光增白所具有的增白，增艳和增亮作用正好满足了人们的这种要求，使其在纺织/洗涤/塑料和纸张等多个行业得到了广泛的应用。

荧光增白剂的应用行业使用量及所占比例大体如下：纺织行业25％；洗涤行业40％；纸张行业30％；塑料/合成纤维着色用荧光增白剂的使用量增加较快，有资料显示占有比例已达到10％。

荧光染料的合成和应用荧光染料是一种引人注目的化学物质，在生物医学、材料科学和环境科学中有广泛的应用。

荧光染料的合成和设计是化学和材料科学的一个热门研究领域，其复杂的结构和多样的特性，使得荧光染料的合成和应用的研究变得极其具有挑战性。

本文将从荧光染料的合成和应用两方面来探讨这个话题。

荧光染料的合成荧光染料的合成是一项极具挑战性的任务，因为荧光染料需要具备以下几个特性：1）高荧光量子收率；2）尽可能长的发射波长；3）极强的发光强度；4）可溶性和稳定性。

这些特性对于荧光染料的应用至关重要。

下面将介绍几种常用的荧光染料的合成方法。

1. 分子内荧光分子内荧光是小分子荧光染料的常用合成方法，其基本原理是利用活化剂将非荧光原子的轨道调整到荧光的状态，进而得到可荧光质子。

分子内荧光染料的最大优点是合成简单，易于纯化，而且荧光发射波长较长，能够在生物体内产生较强的荧光信号。

代表性的分子内荧光染料有芴、荧光素、羧基芘等。

2. FRET（荧光共振能量转移）FRET是一种通过电子跃迁的机制将荧光共振能量从一个染料传递到另一个染料的技术。

FRET技术先将一种高荧光量子收率的染料标记到感兴趣的分子上，然后将另一种发射波长较长而激发波长较短的荧光染料作为"探针"标记上去。

当"探针"受到激发后，其荧光共振能量将顺着发射波长转移给受体染料，从而引起其荧光发射。

FRET技术被广泛应用于生物体内荧光探针的研究以及蛋白质-蛋白质相互作用研究。

3. 修饰荧光蛋白修饰荧光蛋白是一种用于合成荧光蛋白变种的方法。

通过对已有的荧光蛋白进行基因工程修饰，改变基因序列以获得不同的荧光蛋白变体。

修饰荧光蛋白变体可以通过不同的基因组合得到，可以用于研究蛋白质功能和细胞生物学等领域。

荧光染料的应用荧光染料具有广泛的应用领域，以下将介绍其应用领域以及应用示例。

1. 生物医学荧光染料在生物医学领域具有重要的应用价值，可以用于细胞成像、分子探测、肿瘤标记等领域。

荧光增白剂OB-1的深度解读荧光增白剂OB-1，全称为2，2’-(1，2-乙烯基基)-双[4,4’-苯基氧基]二苯乙烯，是一种广泛应用于纺织品、塑料、涂料等领域的荧光增白剂。

本文将从OB-1的化学性质、应用领域、性能特点、影响因素等方面对OB-1进行深度解读。

化学性质OB-1为淡黄色至黄色结晶性粉末，其分子式为C28H18O2N2，分子量为414.44。

OB-1在一定的环境条件下可以发生荧光，其最大发射波长为436nm，最大吸收波长为374nm。

应用领域由于OB-1具有良好的荧光增白性能，广泛应用于纺织品、塑料、涂料等领域。

在纺织品中，OB-1可以增加棉、羊毛、涤纶、锦纶等纤维的白度，使之呈现出明亮的蓝白色；在塑料制品中，OB-1可以增加聚酯、聚氯乙烯、聚丙烯等塑料制品的白度，使之呈现出明亮的蓝白色；在涂料中，OB-1可以增加涂料的亮度，改善涂料的色泽。

性能特点1.良好的荧光增白性能：OB-1可以发射出具有良好荧光强度的白色光线，增加物品的白度和亮度。

2.耐久性较差：OB-1易受到紫外线和热分解的影响，因此在一些特殊环境下容易失去增白效果。

3.对环境较为友好：OB-1不含铅、汞等有害物质，对环境的危害较小。

4.迁移性较小：OB-1可以与纤维或塑料形成加合物，因此迁移性较小，不易引起污染。

影响因素1.pH值：OB-1在碱性条件下荧光强度增强，而在酸性条件下荧光强度减弱。

2.温度：OB-1易受到高温的影响，因此在高温条件下增白效果容易减弱。

3.光照条件：OB-1的荧光强度受到光照条件的影响，光照条件越好，OB-1的荧光强度越好。

总结荧光增白剂OB-1作为一种优秀的荧光增白剂，在纺织、塑料、涂料等领域有广泛的应用。

OB-1具有优异的增白性能，不含有害物质，但其耐久性较差，易受到光照、温度等因素的影响。

可以通过调整PH值、控制温度等手段来优化OB-1的性能。

第1篇一、实验目的1. 掌握荧光剂的制备原理和实验步骤。

2. 了解荧光剂在不同溶剂中的溶解性及荧光特性。

3. 分析实验过程中可能出现的误差及解决方法。

二、实验原理荧光剂是一种在特定条件下，能够吸收光能并发出荧光的化合物。

其基本原理是：当荧光剂分子吸收光能后，电子从基态跃迁到激发态，随后经过非辐射跃迁回到基态，同时释放出能量，产生荧光。

本实验采用有机合成方法制备荧光剂，通过调控反应条件，合成具有特定荧光性质的化合物。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 硼酸- 醋酸- 碘化钠- 氢氧化钠- 无水乙醇- 二甲基亚砜（DMSO）- 蒸馏水- 荧光分光光度计- 紫外可见分光光度计- 恒温水浴锅- 烧杯- 玻璃棒- 量筒- 移液管- 滤纸2. 实验仪器：- 荧光分光光度计- 紫外可见分光光度计- 恒温水浴锅- 烧杯- 玻璃棒- 量筒- 移液管- 滤纸四、实验步骤1. 准备溶液：- 将硼酸和醋酸溶解于蒸馏水中，配制成一定浓度的混合溶液。

- 将碘化钠溶解于无水乙醇中，配制成一定浓度的溶液。

- 将氢氧化钠溶解于蒸馏水中，配制成一定浓度的溶液。

2. 合成荧光剂：- 将混合溶液倒入烧杯中，加入一定量的碘化钠溶液，搅拌均匀。

- 将烧杯置于恒温水浴锅中，加热至一定温度。

- 在一定时间后，加入氢氧化钠溶液，继续加热反应。

- 反应完成后，冷却溶液，用滤纸过滤，得到固体产物。

3. 荧光性质测试：- 将固体产物溶解于DMSO中，配制成一定浓度的溶液。

- 使用荧光分光光度计测定溶液的激发光谱和发射光谱。

- 使用紫外可见分光光度计测定溶液的紫外-可见吸收光谱。

五、实验结果与讨论1. 激发光谱和发射光谱：- 实验得到的荧光剂在激发波长为365nm处有较强的激发峰，发射波长为470nm处有较强的发射峰，表明荧光剂具有较好的荧光特性。

2. 紫外-可见吸收光谱：- 实验得到的荧光剂在紫外-可见光区有较强的吸收峰，表明荧光剂分子具有一定的共轭体系。

二苯乙烯基苯类荧光增白剂近l0多年来，二苯乙烯基苯类荧光增白剂是荧光增白剂系列中迅猛发展的一个分支．这类荧光增白剂国外20世纪40年代末就开发出来，60年代大量上市，我国直到90年代初期才开始大量工业化生产．它有粉状或稳定分散液2种商品剂型．可用于聚酯纤维、醋酸纤维、锦纶等纺织品的增白、增艳，还能用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等塑料的增白．近些年，发现该类型荧光增白剂的一些同分异构体之间或同其他化学结构类型的荧光增白剂按一定比例进行复配，能产生加和增效作用．复配型荧光增白剂不但能采用物理混合法，即按一定比例把2个或更多品种的荧光增白剂通过机械调和复配成一种混合型荧光增白剂，而且同分异构体的该类型荧光增白剂还可以通过控制化学反应条件，在合成过程中直接得到复配型的荧光增白剂，即所谓化学性复配．目前国内生产的二苯乙烯基苯类荧光增白剂的主流品种是荧光增白剂ER(330％)，表1所列的其他5个品种是同分异构体，现在已经在一些企业工业化生产．与之配套的2个主要中间体，即对苯二甲醛和邻／对／问氰基氯苄，国内已能大量生产，使该类型荧光增白剂有了迅速发展的原料基础。

经过多年对生产工艺进行改进，生产技术水平和产品质量均有了很大的提高，酯化和缩合收率已经提高到85％以上，产品的技术指标基本达到国外公司同类产品的水平，产品已经走向国际市场．2004年出口量达到1500 t。

行销l0多个国家．2004年国内有30余家企业生产该类型荧光增白剂，分别在浙、苏、京、沪、豫、鲁、辽、粤、闽、冀、黑等l0余个省市，主要生产企业是：浙江传化华洋化工有限公司、衢州贝仕达化工有限公司、绍兴宏达化工有限公司、上虞珊瑚化工厂、浙江永泉化工有限公司、南京龙溪化工有限公司、高邮助剂厂、通州岸西化工厂、南通丽思有机化工有限公司、北京众达世纪化工有限公司、上海助剂厂有限公司、河南西平骏马化工有限公司、山东夏津县宏源化工有限公司、大连化工研究设计院、广州时代化工厂、大庆新世纪精细化工有限公司、河北鹿泉市星宇化工总厂、晋江银响精细化工科技开发公司等．总生产能力已经超过了3000 t，最大生产企业的产量已经达到300 t．本文对该类型的荧光增白剂作较全面、系统的阐述．1 主要品种和合成工艺二苯乙烯基苯类荧光增白剂是二苯乙烯共轭体系延长所产生的衍生物，其主体结构如下：用氰基取代的二苯乙烯基苯具有相当高的荧光量子产率，增白效果很好，特别是2端都是邻位的氰基，商品名称是荧光增白剂ER(330％)，主要用于聚酯纤维，它可溶于大多数有机溶剂，对阳离子柔软剂稳定，可与次氯酸钠、双氧水或还原性漂白剂同浴使用，其色光纯正，增自强度高，增白效率是传统的涤纶用荧光增白剂DT(属双苯并嚼唑类型)的10倍左右，适用于多种增白工艺，特别适用于低温吸附固着法增白，还适用于醋酸纤维及锦纶等纤维的增白．其商品剂型有粉状物和稳定的分散液等．另外对塑料等聚合物的增白效果也很好，至今仍是其他一些荧光增白剂还不能替代的品种．表1所列的6个品种的荧光增白剂的制备都是采用维蒂希一霍尔纳(Witting—Homer)反应而得到，该方法是将苄基氯之类的活性基团与亚磷酸三乙酯发生维蒂希反应，生成相应的维蒂希试剂，后者再于非质子溶剂DMF中与醛类化合物(如对苯二甲醛)在强碱的催化下进行缩合反应，形成新的亚乙烯基结构，该反应具有较高的产率和选择性．2 荧光增白剂ER(330％)的合成工艺2一氰基苄基氯与亚磷酸三乙酯发生维蒂希一霍尔纳反应，生成相应的维蒂希试剂(邻氰基苄基磷酸二乙酯)，再与对苯二甲醛在DMF中，甲醇钠存在下进行缩合反应，再经精制得到．化学反应方程式如下：另一个代表品种是荧光增白剂ER—II，由2一氰基苄基氯和4一氰基苄基氯分别与亚磷酸三乙酯发生维蒂希一霍尔纳反应，得到2种产物(邻氰基苄基磷酸二乙酯和对氰基苄基磷酸二乙酯)，在DMF中甲醇钠存在下，先将邻位酯化物和对苯二甲醛发生缩合反应，第一次缩合产物在基本相同条件下再将对位酯化物加入继续进行缩合反应．最后经精制而制得，化学反应方程式如式(4)～式(6)：历来维蒂希反应必须在非水极性递质中进行，BASF公司发明了一项专利，提出了在相转移催化剂的存在下，在水，有机溶剂的混合溶剂中反应的新方法：邻氰基苄基磷酸二乙酯和对苯二甲醛在水和二甲苯混合递质中，在氢氧化钠和相转移催化剂存在下，制取荧光增白剂ER(330％)收率可为84％．3 荧光增白剂的复配增效二苯乙烯基苯类荧光增白剂同分异构体之间或与其他一些化学结构类型的荧光增白剂按一定比例混合成复配型荧光增白剂可提高增白效果，在保持原有增白白度的前提下使用复配型荧光增白剂可减少使用量．另外应用性能(如耐日晒牢度，耐气候牢度、耐热牢度等)均比单一组分有所提高，还能调整色光，使被增白的物品外观更加悦目．这种增效效应有明显的经济和社会效益，受到使用者的欢迎．荧光增白剂的复配方法：(1)物理性复配是把可复配的几种荧光增白剂按一定比例机械地调和成混合物，这法可用于二苯乙烯基苯类的几种同分异构体之间，也可用于二苯乙烯基苯类荧光增白剂或与其他化学结构类型的荧光增白剂之间；(2)化学性复配只限于在二苯乙烯基苯类荧光增白剂的同分异构体之间进行，通过控制合成过程中的工艺条件，生成2种异构体，自然形成混合型荧光增白剂．化学性复配可利用对苯二甲醛的2个醛基在进行缩合反应中的活性不同，通过调整缩合反应温度来实现：一缩反应20～25℃，反应产物可以分离或不分离直接进行二缩反应；二缩反应30～40℃为佳，但单纯利用反应温度来进行控制异构体的选择有一定局限性，一般只能得到含量在90％左右的某品种的二苯乙烯基苯类荧光增白剂，另外约10％是同分异构体，造成2种同分异构体的配合比例范围较窄．华东理工大学沈永嘉等人对此曾进行过系统的研究和试验，合成出6种化学性复配制得的以不对称的1，4一二苯乙烯基苯为主要成分的二苯乙烯苯类混合复配型荧光增白剂，见表2．3．2 二苯乙烯基苯类／萘酰亚胺类荧光增白剂[41组分A，同3．1．组分B 是荧光增白剂UvitexAT，化学名称是：N-甲基-4-甲氧基-1，8-萘酰亚胺，CAS登录号是3271-05-4届于萘酰亚胺类型荧光增白剂，化学式如下：3．3二苯乙基苯类／阴离子型荧光增白剂二苯乙烯基苯类荧光增白剂属于非离子型，它和一些阴离子型的荧光增白剂复配使用，加和增效作用明显．组分A为非离子型荧光增白剂，它有2种荧光增白剂组成，2者比例是A1：A2=1：1．A1是ER-11．A2是5-甲基-2-(4-甲酸甲酯苯乙烯)苯并嚼唑，是一种单苯并曝唑类荧光增白剂，化学结构式为：从表5看出，单独使用组分B，荧光白度虽较高，但色光欠佳，耐日晒牢度低，单独使用组分A，耐日晒牢度高，但色光偏绿，荧光白度低；使用A和B的混合复配型荧光增白剂既提高了荧光白度又调整了色光，提高了耐日晒牢度，加和增效作用明显．4 结语二苯乙烯基苯类荧光增白剂是用于涤纶增白增艳的主流品种，它不但可用于涤纶纺织品的染整增白，还可用于涤纶原液增白．除纺织品外，塑料等非纺织品的增白也可使用．它和其他一些化学结构类型的荧光增白剂复配以及它的同分异构体之间自复配所得到的混合型荧光增白剂，其性能价格比更优异．该类型的荧光增白剂发展前景十分广阔．2004年国内聚酯纤维产量已达到891．2万t，预计2005年国内聚酯纤维产量可望达到989．2万t．比2004年增长1 1％．我国加入WTO以后，化纤及聚酯也会进一步对外开放，估计5年内可能有8 000～10 000 kt／a聚酯生产能力[5]。

造纸用液体荧光增白剂的现状[摘要]荧光增白剂对纸张有着明显的增白作用，本文综述了用于造纸行业的液体荧光增白剂的主要品种及作用机理。

对其中一些具有代表性品种的制备方法进行了说明，并讨论了荧光增白剂在造纸工业中使用时可能对增白效果影响的因素，并对荧光增白剂的未来研究和生产的发展方向进行了展望。

[关键词]荧光增白剂；造纸；结构1前言荧光增白剂（简称FWA）在国家标准GB/T6687-1986中的定义是：荧光增白剂是一种无色的荧光染料，其可以广泛应用于造纸、纺织印染、洗涤剂、塑料、涂料等行业[1-3]。

目前造纸工业最常用的荧光增白剂是有二苯乙烯共轭双键结构的系列荧光增白剂，如VBL、PEB、APC、MST、HST、PRS等。

荧光增白剂VBL是一种传统的纸浆增白剂，尽管其具有较好的增白效果、可添加元明粉促染等优点，但由于国内商品几乎全为粉状剂型的产品，导致其在添加于纸浆中时会扬起较多的粉尘，在进行搅拌溶解是需要耗费较长时间，无法应用于自动化生产线，从而限制了它的广泛使用[4]。

而液体荧光增白剂APC、MST等克服了上述的不足，使用方便，易于自动化生产控制。

虽然其存在着强度低，稳定性差、贮运费用高等问题，但是随着人们劳动保护意识的提高，自动化程度的提高，液体荧光增白剂的得到更为广泛的应用。

目前主要是使用含有较高含量纤维的材料进行造纸，在制浆过程中由于木素有着较大的残留，加上在制浆池中需要加入化学助剂，使制出的纸张总是带有微黄色调的光，即使经过次氯酸钠或是双氧水的漂白处理，这种色调仍然存在，而使用荧光增白剂可有效避免这一现象。

荧光增白剂在日光或有充足紫外线的光源照射下，可释放出蓝-紫色可见光，其与纸张上的微黄色光混合得到白光，从视觉上看感觉纸张的白度有着明显的提高。

荧光增白剂是一种具有光学性增白作用的染料，是迄今为止被认为是制造白色纸张的最能产生经济效益的助剂[5]。

2荧光增白剂在造纸中的作用机理目前造纸厂中，无论是将增白剂分子添加入纸浆中，还是进行表面施胶及涂布，荧光增白剂溶解成溶液时，荧光增白剂以单个分子的形势被纤维吸附而固着在成品纸上。