苏丹红
09级应用化学本科
张立平
4109043010
结构式和化学式
苏丹红为亲脂性偶氮化合物，主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四种类型。
苏丹红I(SudanI)：1-苯基偶氮-2-萘酚(1-phenylazo-2-naphthalenol)，分子结构式为C6H5=NC10H6O8,分子量248.2
苏丹红II(SudanII)化学名称为1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚(1-[(2,4-dimethylphenyl)azo]-2-naphthalenol)。
苏丹红III(SudanIII)化学名称为1-[4-(苯基偶氮)苯基]偶氮-2-萘酚(1-[4-(phenylazo)phenyl]azo]-2-naphthalenol)。
苏丹红IV(SudanIV)化学名称1-2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基偶氮-2-萘酚(1-2-methyl-4-[(2-methylphenyl)azo]phenylazo]-2-naphthalenol)。
简介
苏丹红一号：
性状：黄色粉末，溶解性：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于油脂、矿物油、丙酮和苯。
溶于乙醇呈紫色，在浓硫酸中成晶红色，稀释后呈橙色沉淀。
熔点：134℃.用途：用做家具漆、鞋油、地板蜡、汽车蜡和油脂的着色。
此外，也用于礼花、烟花及溶剂的着色。
制备和来源：
以苯胺为原料，在盐酸中与亚硝酸钠进行重氮化反应，生成重氮盐，再与2-萘酚进行偶和而得。
操作：
取5 kg苯胺加入10 L盐酸，冷却至0oC，然后在搅拌下加入亚硝酸钠溶液（3.7 kg亚硝酸钠溶于5 L水），保持反应温度0～5oC进行重氮化，待亚硝酸钠全部加完后，得苯胺重氮盐。
将8 kg β-萘酚溶于10L 20%氢氧化钠溶液中，再加人5 kg结晶醋酸钠，过滤后冷却至0～5oC，慢慢加入上述苯胺重氮盐溶液，控制反应温度低于10oC，加完后于常温保温4 h，得偶合物，过滤沉淀，用10%氢氧化钠洗涤，滤干，得粗品。
将粗品于80～100oC烘干，用甲苯重结晶，得成品。
苏丹红二：
【熔点】161～163oC【性状】棕红色发光针状结晶。
【溶解情况】溶于醚、苯、挥发油、浓硫酸、脂肪、油中，微溶于醇，不溶于水、碱、弱酸。
用途:中枢神经组织脂肪染色剂。
制备或来源
2，4-二甲基苯胺重氮化后，与β-萘酚偶合制得。
操作：取6 kg 2，4-二甲基苯胺溶于10 L盐酸中，冷却至0oC，在搅拌下加入亚硝酸钠溶液（3.5 kg亚硝酸钠溶于5 L水），进行重氮化，加完后，继续搅拌30 min。
得2，4-二甲基苯胺重氮盐。
将7 kg β-萘酚溶于10 L 20%氢氧化钠溶液中，然后过滤，将滤液于5～10oC。
在搅拌下加入上述2，4-二甲基苯胺重氮盐溶液，进行偶合，放置4～6 h，析出沉淀，过滤沉淀，用5%氢氧化钠溶液洗涤沉淀2次，稀酸
煮沸洗涤1次，再经水洗涤得粗品；将粗品烘干后，用二甲苯重结晶，得成品。
苏丹红三号：
熔点:199oC(分解)性状:棕红色粉末，用醋酸结晶为棕绿色金属光泽结晶。
溶解情况:溶于乙醚、丙酮、石油醚、油脂、氯仿、冰乙酸、乙醇（呈红色溶液），不溶于水、碱溶液，和硫酸呈蓝绿色溶液，加水稀释有红色沉淀。
用途:细菌染色、油漆颜料。
制备或来源
氨基偶氮苯重氮化与β-萘酚偶合制得。
操作：
合成氨基偶氮苯盐酸盐：将9.3 kg苯胺溶于10 L盐酸中，然后冷却至0oC，在搅拌下慢慢加入亚硝酸钠溶液（3.5 kg亚硝酸钠溶于5 L水），保持反应温度5～10oC，进行重氮化，加完后升温至30oC，放置30 min后分层，把下层水层分出，在上层油状物中加人6.5 kg干燥的盐酸苯胺，搅拌使之溶解，于38～45oC保温4～5 h，冷却至常温，加人浓盐酸盐析至不再析出结晶为止，过滤结晶，得对氨基偶氮苯盐酸盐。
偶合：将9 kg氨基偶氮苯盐酸盐溶于10 L水、4 L盐酸中，冷却至
0oC，在搅拌下加入亚硝酸钠溶液（2.7 kg亚硝酸钠溶于5 L水），进行重氮化，加完后搅拌30 min，得对氨基苯偶氮苯重氮盐。
成品的制备及精制：将上述对氨基苯偶氮苯重氮盐加入到10oC的8 L 已溶入p萘酚的20%氢氧化钠的溶液中，进行偶合，控制温度于10oC以下，加完后 pH值应为8～9，如达不到要求，可用酸碱调节；放置24 h，将偶合物滤出，滤干，用5%氢氧化钠加热洗涤1次，用蒸馏水洗涤1次，用稀盐酸洗涤1次后.再用蒸馏水洗涤2次，然后滤干，再经干燥得粗品；将粗品用甲苯重结晶，得成品。
苏丹红四号
熔点:181～183oC性状:深褐色粉末。
溶解情况:
溶于乙醚、乙醇、油脂、酚，不溶于水。
用途:染色剂，油漆、脂肪着色剂，医药防腐剂。
制备或来源
邻氨基偶氮甲苯重氮化与β-萘酚偶合制得。
操作：
制备邻氨基苯甲基苯偶氮甲苯盐酸盐：将10 kg邻甲苯胺溶于10 L工业盐酸中，冷却至0oC，在搅拌下慢慢加入由6.5 kg亚硝酸钠溶于10 L水的溶液，保持温度在O～10oC进行重氮化，加完后升温至30oC，放置1 h
分层，分出下层水层，收集上层油层，再加入6.5 kg粉碎的邻甲苯胺盐酸盐，搅拌溶解，于30～40oC保温4～5 h，然后冷却加入浓盐酸盐析，至不再出现结晶为止，再经冷却滤出结晶，得邻氨基甲基苯偶氮甲苯盐酸盐。
重氮化：取9 kg邻氨基甲基苯偶氮甲苯盐酸盐溶于5 L盐酸和10 L 水中.冷却至0oC，在搅拌下滴入亚硝酸钠溶液（2.5 kg亚硝酸钠溶于5 L 水），加完后搅拌30 min，进行重氮化，得邻氨基甲苯偶氮甲苯重氮盐，备用。
偶合:将5 kgβ-萘酚溶于7 L 20%氢氧化钠溶液中，过滤，将滤液冷却至5～10oC，在搅拌下，加入上述重氮盐，加完后pH值为7～8，于30oC 保温，滤出偶合物用5%热氢氧化钠洗涤，然后用稀盐酸洗涤，再用水洗涤，滤干，得粗品。
精制：用二甲苯重结晶，得成品。
危害：
Sudan Ⅰ在体内的代谢产物为苯胺和1 - 氨基- 2 - 萘酚。
苯胺是制造染料、橡胶促进剂及抗氧剂等的原料，是一种重要的有机合成中间体。
然而一旦苯胺接触人体皮肤或进入消化系统以后，一方面由于苯胺可直接作用于肝细胞，引起中毒性肝病，还有可能诱发肝脏细胞基因发生变异，增加了人体癌变的几率；另一方面，有可能因为苯胺将血红蛋白结合的Fe（Ⅱ）氧化为Fe（Ⅲ），导致血红蛋白无法结合氧而患上高铁血红蛋白症。
另据报道，长期摄入苯胺还可造成人体的神经系统损害。
萘酚作为中间体，主要应用在染料、油脂、农药的合成与生产中，还可用作着色剂用于染发剂中。
萘酚具有致癌、致畸、致敏、致突变的潜在毒性，对眼睛、皮肤、粘膜有强烈刺激作用，大量吸收可引起出血性肾炎。
Sudan Ⅱ、Sudan Ⅲ、Sudan Ⅳ 在体内代谢的其他各产物均为苯胺或萘酚的衍生物，这些衍生物均被国际癌症研究机构（IARC）列为第2 类（对动物怀疑有致癌性物质）或第3 类致癌物质，具有遗传毒性，摄入对人体有害。
苏丹红的分析技术
电喷雾解吸电离质谱法（DESI-MS）
该法能够对表面上吸附的物质直接进行解吸电离，对辣椒面、番茄酱和煎鸡蛋等典型的复杂样品无须样品预处理即可采用二级质谱快速检测其中的微量SudanⅠ等染料。
使用的喷雾液选定酸性甲醇-水-醋酸混合溶液，因其对Sudan染料的信号有较大增强作用。
对待测物具有较好的质子化效果。
Sudan Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ染料的质子化分子离子峰的荷质比分别为249,257,353,381，在含脂肪量高的样品中信号较弱，原因是苏丹红为脂溶性染料对脂肪的亲和力高从而难以被离子化。
虽然，DESI-MS 具有在不需要样品预处理的情况下对复杂样品中的微量组分进行快速检测的能力。
但是，在实际样品分析时，为排除测定结果的假阳性，对未知样的分析结果需要通过二级质谱作确认。
同时，该法的检出限比其他方法的要低一些。
高效液相色谱法（HPLC）
迄今为止，国际上食品中苏丹染料的常用检测方法是高效液相色谱法，而高效液相-质谱联用法和前面所述的电喷雾解析电离质谱法等用于检测结果的确证。
欧洲委员会推荐的液相色谱法是由样品经匀桨化或粉碎后，加入乙腈（Sudan Ⅲ、Sudan Ⅳ加入氯仿）提取，过滤，滤液用反相高效液相色谱仪进行色谱分析。
以波长可变的紫外-可见检测器定性和定量。
检测波长：Sudan Ⅰ、Sudan Ⅱ在478nm 波长有最大吸收，Sudan Ⅲ、Sudan Ⅳ在520nm波长有最大吸收。
Sudan Ⅰ的检测限是13微克/升，定量的最低浓度为106微克/升，在辣椒粉样品中的添加回收率高于90％。
我国国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布的高效液相色谱法在欧洲委员会公布的检测方法基础上做了改进。
国标法的提取液由乙腈改为正己烷，将液体、浆状样品混合均匀，固体样品磨细后用正己烷提取、过滤，必要时加入无水硫酸钠脱水后稍加温溶解，用旋转蒸发仪蒸发浓缩，然后慢慢加入氧化铝层析柱中萃取净化后用丙酮转移定容待测。
溶剂采用甲酸，乙腈和丙酮的混合溶液，采用梯度流动相，用反相高效液相色谱—紫外可见光检测器进行色谱分析，外标法定量。
检测波长（30摄氏度）为： Sudan Ⅰ 478nm， Sudan Ⅱ、 Sudan Ⅲ、Sudan Ⅳ
520nm。
除以上方法外，鉴于我国实验室配置气相色谱仪较高效液相色谱仪为多，也可采用气相色谱-质谱连用技术检测Sudan染料，更符合我国实际情况。
