概述
4-氨基偶氮苯(4-AAB)也称为对氨基偶氮苯,对苯基偶氮胺,是一种偶氮类染料中间体, 曾广泛用于酸性染料、 分散染料的生产。工业级4-氨基偶氮苯性状为微带灰色的结晶或粉末, 微溶于水, 溶于乙醇、 乙醚、 氯仿、 苯和油类。作为一种具有致癌作用的芳香胺类化合物,该化合物多年来一直是国内外检测行业公认的限用物质[1,2]。

制备方法
(1)称取工业级对氨基偶氮5kg, 加入2‑5kg盐酸,加入3‑5升蒸馏水,搅拌5‑10分钟, 抽滤、收集沉淀, 再加入蒸馏水, 搅拌5‑10分钟, 抽滤、收集沉淀, 再加入少量蒸馏水, 搅拌洗涤一次;
(2)将水洗后的对氨基偶氮苯盐酸盐结晶加入到60‑80℃的纯水中, 搅拌下加入3‑4 kg的40% 氢氧化钠水溶液, 中和到pH9‑10, 冷却, 析出对氨基偶氮苯结晶, 过滤、 收集结晶;
(3)将收集到结晶用热乙醇溶解,加入活性炭, 搅拌5‑10分钟, 趁热过滤, 观察滤液的颜色, 如果颜色合格, 即可将滤液降温冷却, 析出结晶, 如果滤液的颜色过深或发黑, 必须进行二次脱色, 一次重结晶只可得到含量为98%的4-氨基偶氮苯;
(4)为了得到更高含量的4-氨基偶氮苯, 需要再采取二次乙醇重结晶法, 于60‑80℃干燥、 即可得到99‑99.5%的纯品4-氨基偶氮苯[1]。
分析检测
由于4-氨基偶氮苯结构的特殊性, 在传统的检测方法条件下, 其结构中的偶氮键能够断裂, 产生苯胺和对苯二胺两种非致癌芳香胺, 从而难以检测到目标物质。因此,与其他23种可致癌芳香胺不同, 染料中的4-氨基偶氮苯的检测方法一直以来存在争议。直到2008年前后, 国内外陆续发布了多个行业中检测对氨基偶氮苯的方法和标准, 该问题才逐渐得以解决[1]。
基于大量实验,实验人员系统研究了邻甲氧基苯酚分光光度法测定4-氨基偶氮苯方法的可行性。通过对显色过程中重氮化反应 的酸度,时间及氨基磺酸铵用量,偶合反应的介质pH值,温度,稳定时间等影响因素的研究,确定了测定的最佳条件为:在室温下,4-氨基偶氮苯和亚硝酸钠在 pH值为2.56时,反应生成重氮盐;在pH值为10.25时,重氮盐与邻甲氧基苯酚偶联显色,重氮化反应时间为30min,显色效果最佳。在优化条件 下,在1~50mg.L-1范围内,偶合产物在最大吸收波长505.5nm处吸光值的增加与4-氨基偶氮苯浓度的增加呈良好的线性关系,检出限为 (3σ)3mg.L-1。该方法操作简单易行,可有效地应用于4-氨基偶氮苯的快速检测[3]。
此外,通过气相色 谱-质谱(GC-MS)和高效液相色谱/二极管阵列检测器(HPLC/DAD)联用法也可以实现4-氨基偶氮苯的检测。实验表明,在样品中加入氢氧化 钠,样品中的4-氨基偶氮苯和新鲜配制的连二亚硫酸钠发生反应,使4-氨基偶氮苯的碳碳双键断裂。释放的4-氨基偶氮苯在氯化钠存在的混合物中与叔丁基甲 醚进行液液萃取。取叔丁基甲醚层进行分析,通过GC-MS的保留时间及特征离子碎片并结合HPLC/DAD紫外法对4-氨基偶氮苯进行定性和定量分析。 4-氨基偶氮苯在2.5~30 mg/kg范围内呈良好的线性关系,其线性方程为:y=91.23x+5.272,相关系数r=1.000,检出限为3.20 mg/kg,平均回收率不低于90%[4]。
应用
生物化工技术领域公开了一种4-氨基偶氮苯人工抗原的合成方法。以4-氨基偶氮苯为半抗原,用重氮化法将其与载体蛋白BSA偶联,用分光光度法测定偶联物的偶联比,所得4-氨基偶氮苯的人工抗原可用于免疫分析中,为以后人们的研究提供了必需的人工抗原,可以满足国内对4-氨基偶氮苯研究的需要[5]。

材料化学领域则公开了一种4-氨基偶氮苯功能化石墨烯材料的制备方法。具体地,利用聚合重结晶的方法得到4-氨基偶氮苯,然后利用重氮化反应,将两端是氨基官能团的偶氮苯分子接枝在石墨烯表面。经表征分析,偶氮苯分子被成功接枝在石墨烯表面,摩尔接枝率可达10%,而且对氨基偶氮苯功能化的石墨烯表面完整,未发生明显的结构破坏。该发明为偶氮苯材料表面改性石墨烯提供了方法和应用前提[6]。
有关研究
为了解决纺织品中的4-氨基偶氮苯萃取时间长,乙醚挥发以及污染环境和结果不准确等问题,研究人员以乙腈-无机盐-水双水相系统,建立了一种环保高效的4-氨基偶氮苯前处理方法。经由无机盐分相能力差异,分析乙腈与几种常见盐构成双水相系统中各成分之间配比,有机相加入量,水相中氢氧化钠的质量分数对有机相的萃取率和4-氨基偶氮苯回收率的影响,筛选出4-氨基偶氮苯萃取的最优系统。结果表明:乙腈/碳酸钾系统为4-氨基偶氮苯萃取的最佳系统;当2%氢氧化钠溶液体积为10 mL,乙腈体积为4 mL,无水碳酸钾质量为4.0 g时,效果最优,线性范围为0~20 mg/kg,相关系数为0.9999,检出限为0.036 mg/kg;4-氨基偶氮苯的回收率在89.71%~101.60%之间,其相对标准偏差为1.40%~3.86%;乙腈萃取率在96.25%~101.00%之间,其相对标准偏差为0.63%~1.27%[7]。
参考文献
[1]贾伟青,赵鹏,张文雯.一种对氨基偶氮苯标准品制备方法:202011535467[P].
[2]张建扬,洪钢林,户献雷.纺织品中4-氨基偶氮苯的来源、性质及检测技术现状[J].中国纤检, 2008(1):3.DOI:10.3969/j.issn.1671-4466.2008.01.017.
[3]李引,叶曦雯,牛增元,等.4-氨基偶氮苯的分光光度法测定[J].青岛科技大学学报:自然科学版, 2012, 33(4):4.DOI:10.3969/j.issn.1672-6987.2012.04.004.
[4]廖梅东,杭义萍.GC—MS与HPLC/DAD联用对纺织品中4-氨基偶氮苯的测定[J].分析测试学报, 2010, 29(8):4.DOI:10.3969/j.issn.1004-4957.2010.08.018.
[5]殷祥刚,胥传来,董激文,等.一种4-氨基偶氮苯人工抗原的合成方法:CN201010215515.5[P].
[6]冯奕钰,俞慧涛,封伟,等.一种对氨基偶氮苯功能化石墨烯材料及其制备方法:CN201811236978.2[P].
[7]丁力进,孙峰,顾伟.4-氨基偶氮苯在乙腈-盐双水相系统中的萃取[J].纺织学报, 2018, v.39;No.388(07):105-109.DOI:CNKI:SUN:FZXB.0.2018-07-017.