溴氨酸合成与降解研究

简述

溴氨酸又名4-溴-1-氨基蒽醌-2-磺酸，英文名称Bromaminic acid，是酸性染料和活性染料极为重要的中间体，主要用于合成艳蓝色品种，分散染料和有机颜料中的个别品种也可由溴氨酸制得。因此，溴氨酸在染料工业中占有很重要的地位^[1-3]。常温下，溴氨酸可以稳定存在，纯品为红色针状晶体，工业品也有红色或橘红色膏状物形态。

合成方法

溴氨酸的制备方法包括如下步骤：

(1)磺化反应：以1-氨基蒽醌为原料，在邻二氯苯溶剂中，滴加氯磺酸进行磺化反应得到含有磺化产物的磺化料，1-氨基蒽醌与邻二氯苯的投料重量比为1:5~7，磺化反应的温度为115℃~150℃；

(2)加稀硫酸分层：在磺化反应达到终点后，向反应体系中直接加入浓度为55wt%~60wt%的稀硫酸，直至磺化料分层，其中，上层为能够多次套用的邻二氯苯有机相，下层为1-氨基蒽醌-2-磺酸的硫酸溶液；

(3)溴化反应：向步骤(2)所得下层物料中加水，使其酸度达到8%~10%，而后直接滴加溴素进行溴化反应获得溴氨酸粗品。

相较于传统工艺，上述合成方法能耗大幅降低，所得溴氨酸产品的质量和收率均显著提高^[4]。

测定方法

实验建立了一种测定溴氨酸的反相离子对-高效液相色谱的方法。具体地，以甲醇-水为流动相，四甲基溴化铵为离子对试剂，2-萘酚为内标物，检测波长为240 nm，线性范围为0～0.18mg/ml，浓度测定的变异系数为0.26%～0.81%^[5]。

降解研究

溴氨酸是一种重要的蒽醌染料中间体，在其合成和制备过程中产生大量的废水。这类废水具有高色度，高CODCr，高盐度和低BOD5/CODCr的特点，传统的活性污泥生物法难以有效处理^[6]。

采用TiO₂光催化氧化降解蒽醌染料中间体——溴氨酸废水，对催化剂TiO₂的浓度、溶液pH值、电子捕获剂过硫酸铵浓度、光照强度和光照时间等影响因素进行了研究，并探讨了其降解的动力学过程。试验表明：TiO₂光催化氧化法能有效地降解该废水，使其CODCr和色度均可显著降低；在选定条件下降解过程遵循准一级动力学规律，表观反应速率常数为0.0108min^-1[7]。

参考文献

[1]高昆玉,周迎娣,程侣柏.溴氨酸及其分析[J].染料工业, 1985(3):32+43-45.DOI:CNKI:SUN:GONG.0.1985-03-007.

[2]樊泉.高效液相色谱法分析废水中溴氨酸等化合物[J].化工环保, 1990, 10(6):2.DOI:CNKI:SUN:HGHB.0.1990-06-013.

[3]冉华文.我国溴氨酸市场动向[J].染料工业, 1992(05):59-60.DOI:CNKI:SUN:GONG.0.1992-05-014.

[4]李根荣,徐新连.一种溴氨酸的制备方法:CN201210063168.8[P].DOI:CN102617412 B.

[5]李乃瑄,肖如亭.反相离子对高效液相色谱法测定溴氨酸[J].精细化工中间体, 2003, 33(4):2.DOI:10.3969/j.issn.1009-9212.2003.04.019.

[6]樊丽.鞘氨醇单胞菌降解溴氨酸及强化生物体系的研究[M].北京大学,2008.

[7]杨少斌,费学宁,赵珊.TiO₂光催化氧化降解溴氨酸废水研究[J].天津城市建设学院学报, 2005.DOI:CNKI:SUN:TJCS.0.2005-03-013.