一種分散藍60及其同系物的製備方法

2023-05-09 11:15:51 1

專利名稱：：一種分散藍60及其同系物的製備方法
技術領域：
：本發明屬於染料製備領域，尤其涉及一種分散藍60及其同系物的製備方法。
背景技術：
：分散藍60現有生產方法主要是以1，4_二氨基蒽醌隱色體為原料，在鄰二氯苯介質中與氯磺酸反應製得1，4-二氨基-2，3-二磺酸蒽醌，然後用液鹼調至PH至8左右，利用水蒸汽蒸餾蒸出鄰二氯苯，過濾後，加入到氰化鍋，進行氰化反應，滴加稀硫酸控制PH值，氰化反應溫度為98°C100°C，氰化完成後，加入硫代硫酸鈉除毒；再送壓濾機過濾洗滌至中性後，烘乾。在氧化鍋中加入濃硫酸，在不超過65°C條件下，加入已乾燥好的1，4_二氨基-2，3-二氰基蒽醌，在60°C90°C保溫反應，然後再加水水解閉環生成1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺，過濾、水洗後，然後加入氫氧化鈉水溶液，生成相當的鈉鹽並全溶於水，加入活性碳吸附除出雜質，再酸化成1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺，烘乾得到乾燥的1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺；然後將烘乾的1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺與Y-甲氧基丙胺在無水乙醇介質中，在回流溫度下進行縮合反應，反應完成後過濾，得到分散藍60濾餅，過濾後的母液再通過蒸餾蒸出乙醇和Y-甲氧基丙胺，蒸出的乙醇和Y-甲氧基丙胺再回用下一批縮合反應。但是縮合產物分散藍60在乙醇和Y-甲氧基丙胺中含有一定的溶解度導致分散藍60收率低；過濾後的分散藍60濾餅中含有一定量的乙醇和Y-甲氧基丙胺，導致乙醇和Y-甲氧基丙胺消耗高；所用的1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺必須是烘乾的，烘乾過程也需要消耗一定量的蒸汽；使用無水乙醇是易燃易爆品，在縮合反應和蒸餾過程中存在著一定安全隱患。蘇州染料廠吳家康等(改善分散翠藍S-GL色光的一道關鍵操作，吳家康，上海染料，1998，26(5)27)提出改善分散翠藍色光方法，其中的一道關鍵操作是將氧化物調鹼水解後，在酸沉澱之前，要將溶液進行過濾以去除不溶性雜質，取得好的色光，這主要是1，4-二氨基_2，3-二甲醯亞胺中間體提純方法。專利文獻CNlOl130640提到一種分散藍60及其同系物合成方法工藝改進，將水解得到1，4-二氨基蒽醌-2，3-二甲醯亞胺與與氫氧化鈉反應生成相應的鈉鹽並全溶於水，再加入活性碳除去雜質，趁熱過濾，再酸化閉環得到1，4-二氨基蒽醌-2，3-二羧酸酐，該酸酐在純Y-甲氧基丙胺(或Y_乙氧基丙胺)介質中於40-50°C保溫反應2-3小時即得到分散藍60產品及其同系物。由於1，4-二氨基蒽醌-2，3-二甲醯亞胺在水中的溶解度較差，目前還未有文獻報導採用以水為溶劑的製備方法。
發明內容本發明提供了一種生產成本低、工藝簡單和環境友好的製備分散藍60及其同系物的方法。一種分散藍60及其同系物的製備方法，步驟包括(1)在磺化反應釜內加入鄰二氯苯，升溫脫水，脫水後降溫投入1，4_二氨基蒽醌，滴加氯磺酸進行磺化反應；磺化完成後用液鹼調PH至8左右，反應蒸餾，將蒸餾液抽入氰化鍋；加入氰化鈉水溶液，再加入防染鹽進行氰化，滴加稀硫酸控制PH值，氰化反應溫度為980C；氰化完成，在氰化產物中加入大蘇打除毒，過濾，濾餅洗滌至中性後，烘乾；在氧化鍋加入濃硫酸，在不超過65°C下投加已乾燥的1，4_二氨基-2，3-二氰基蒽醌，在6075°C保溫反應，反應完成，抽入稀釋鍋，用水稀釋，過濾、濾餅水洗，然後將濾餅加入到氫氧化鈉水溶液中，調節PH值為鹼性，加入活性碳吸附除出雜質，酸化至pH值為酸性，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅洗滌至PH中性，即得1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌；(2)將1，4_二氨基-2，3_二甲醯亞胺蒽醌投入到水中，加入Y-烷氧基丙胺，進行縮合反應，縮合完成過濾，洗滌，烘乾得到分散藍60及其同系物；縮合反應中採用水作為反應溶劑，Y-烷氧基丙胺的加入，使得1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌在水溶液中的溶解度增加，優選，水和Y-烷氧基丙胺的質量比為812；為了提高原料1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌的轉化率，並且考慮到縮合後母液可以回收套用，所以縮合反應中1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌和Y-烷氧基丙胺的摩爾比為125；其中，Y-烷氧基丙胺優選為Y-甲氧基丙胺或Y-乙氧基丙胺。其中，縮合反應的條件為溫度95105°C，壓力0.070.18MPa，反應時間為46h。選擇控制在一定的溫度，壓力下進行一定時間的反應，有利於反應的完全和產品質量的提高。縮合反應完成後過濾得到的母液可以直接回用到下一批縮合反應中，這樣既可以回收母液內溶解的少量的分散藍60或其同系物，提高總體產品的產率和回收率，又可以避免母液中溶劑和試劑回收帶來的環境汙染和能量消耗；另外，也可以提高Y-甲氧基丙胺或Y-乙氧基丙胺的利用率；套用母液的過程中，如果有多餘的母液，可以通過蒸餾的方法回收Y-烷氧基丙胺，作為原料再用。本發明的分散藍60及其同系物的製備過程如下化學反應式所示formulaseeoriginaldocumentpage5其中R為甲基或乙基。本發明所用的原料試劑均為適合染料及中間體使用的市售工業品，所用的1，4-二氨基_2，3-二甲醯亞胺蒽醌都按現有以1，4-二氨基蒽醌隱色體為原料，經氯磺化、蒸餾、氰化、氧化、水解、精製等得到1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌，過濾、洗滌得到濾餅，無需乾燥，可直接用於縮合反應中。本發明取得的有益效果為(1)在縮合反應中用水替代了以無水乙醇為反應溶劑，解決了使用無水乙醇帶來的環保、安全問題和乙醇的消耗問題；(2)本發明採用溼品1，4_二氨基-2，3_二甲醯亞胺蒽醌代替幹品的1，4_二氨基_2，3-二甲醯亞胺蒽醌，解決了烘乾問題，每批按500kg折幹1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌計，每批可以減少水分蒸發1.2噸，減少蒸汽消耗為1.2噸左右；(3)通過縮合反應後過濾得到的母液回用下一批縮合反應中，將縮合反應後過濾得到的母液中溶解的分散藍60等回用於下一批縮合反應，可以在原來工藝的基礎上提高510%的收率，解決了蒸餾Y-烷氧基丙胺蒸汽消耗和Y-烷氧基丙胺的浪費，降低蒸餾能耗和對環境的汙染；(4)縮合反應採用在一定壓力和溫度下進行，保證了縮合反應的完全和最終產品的質量；(5)採用本發明的方法所得產品分散藍60及其同系物質量好且十分穩定，產品收率高，Y-烷氧基丙胺消耗低。具體實施例方式實施例11，4_二氨基-2，3_二甲醯亞胺蒽醌是採用本領域熟知的方法合成的，具體步驟為在磺化釜中內加入2000kg鄰二氯苯，升溫至120°C脫水，冷卻至50°C投入250kg1，4-二氨基蒽醌，在5055°C滴加480kg氯磺酸進行磺化反應，加畢，緩慢升溫至140°C，在140145°C保溫反應7小時；磺化完成後，冷卻至70°C，在蒸餾釜中用加水3000L，抽入已備好的磺化料，再用液鹼調PH至8左右，反應蒸餾，蒸餾畢，過濾；濾液轉入氰化鍋中，加入30%氰化鈉水溶液500kg，再加入防染鹽進行氰化，滴加稀硫酸控制pH值為9.0-9.5，氰化反應溫度為98°C;氰化畢，在氰化產物中加入大蘇打除毒，過濾洗滌至中性後，烘乾；加入濃硫酸500L，在不超過65°C下投加已乾燥的1，4-二氨基-2，3-二氰基蒽醌150kg，在6075°C保溫反應，反應畢，然後抽入稀釋鍋，用水稀釋至酸度為20-23%，過濾、水洗後，然後加入50-70kg氫氧化鈉的生成相當的鈉鹽並全溶於水，加入活性碳吸附除出雜質，再酸化成1,4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺；過濾洗滌至pH中性，即得1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌溼品，此1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌溼品可以直接用於下述的縮合反應中。在5000L的搪瓷釜放入2000kg水，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基_2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-甲氧基丙胺400kg，蓋好釜蓋，攪拌半小時，升溫至100°C，釜內壓力為0.12MPa，保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，得到分散藍60。實施例2在5000L的搪瓷釜放入實施例1縮合反應完成後過濾得到母液2000kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-甲氧基丙胺150kg，蓋好釜蓋，攪拌半小時，升溫至102°C，反應壓力為0.13MPa，保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，得到分散藍60。實施例3在5000L的搪瓷釜放入實施例2縮合反應完成後過濾得到母液1500kg，水500kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-甲氧基丙胺160kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至95°C，反應壓力為0.llMPa，保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，得到分散藍60。實施例4:在5000L的搪瓷釜放入實施例3縮合反應完成後過濾得到母液2500kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-甲氧基丙胺130kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至95°C，反應壓力為0.09MPa,保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，得到分散藍60。實施例5在5000L的搪瓷釜放入實施例4縮合反應完成後過濾得到母液2000kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-甲氧基丙胺145kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至95°C，反應壓力為0.14MPa,保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，得到分散藍60。對比例1在5000L的搪瓷釜放入Y-甲氧基丙胺400kg，無水乙醇1200L，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，上好鍋蓋，開啟回流冷凝器進、出水閥，升溫至75°C，回流反應6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到母液再通過蒸餾回收乙醇和Y-甲氧基丙胺，濾餅水洗至中性，製備得到分散藍60。實施例6在5000L的搪瓷釜放入2000kg水，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基_2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-乙氧基丙胺460kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至100°C，鍋內壓力為0.12MPa，保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，製備得到分散藍60的同系物。實施例7在5000L的搪瓷釜放入實施例6縮合反應完成後過濾得到母液2000kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-乙氧基丙胺160kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至103°C，反應壓力為0.15MPa，保溫5.5小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，製備得到分散藍60的同系物。實施例8:在5000L的搪瓷釜放入實施例7縮合反應完成後過濾得到母液2500kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-乙氧基丙胺140kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至95°C，反應壓力為0.OSMPa,保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，製備得到分散藍60的同系物。實施例9在5000L的搪瓷釜放入實施例8縮合反應完成後過濾得到母液2000kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基-2，3_二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-乙氧基丙胺150kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至105°C，反應壓力為0.15MPa，保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，製備得到分散藍60的同系物。實施例10在5000L的搪瓷釜放入實施例9縮合反應完成後過濾得到母液1800kg，開啟攪拌，投加已備好的溼品1，4_二氨基-2，3_二甲醯亞胺蒽醌(折幹450kg)，投畢，加入已備好Y-乙氧基丙胺170kg，蓋好鍋蓋，攪拌半小時，升溫至100°C，反應壓力為0.llMPa，保溫6小時，然後冷卻至60°C，過濾，過濾得到的母液收集於母液槽，濾餅水洗至中性，製備得到分散藍60的同系物。將實施例110和對比例1製備得到的分散藍60及其同系物進行分析結果如表1。反應後的母液在滿足後續縮合反應的條件下，剩餘的母液可以經過蒸餾後回收Y-烷氧基丙胺，作為後續的縮合反應的原料使用，此處所述的母液即為表1中需蒸餾的母液。表1tableseeoriginaldocumentpage8上述的染色強度是相對於200%商品化分散藍為標準品所測的染色強度，具體測定方法為GB/T2394-200。從以上的實施例與對比例可以得出，通過本發明對分散藍60的工藝改進，在保證產品染色強度大於472，色光為近似-微紅的情況下，一方面可以提高產品的收率(產品濾餅折幹大於470kg)，降低原料單耗降低原料單耗(在母液回用的條件下每批Y-甲氧基丙胺的用量小於200kg(對比例中所投的Y-甲氧基丙胺為400kg，通過蒸餾可以蒸出200kg，實際每批消耗Y-甲氧基丙胺為190kg)。另一方面可以可以減少由於蒸餾母液而必須投入的能量消耗，實現了節能減排，清潔生產、循環經濟的目的，經濟效益和環保效益顯著。權利要求一種分散藍60及其同系物的製備方法，包括將1，4-二氨基蒽醌依次經過在鄰二氯苯介質中與氯磺酸進行磺化反應，在氰化鈉溶液中進行氰化反應，在濃硫酸和水中進行氧化反應和閉環反應過濾得到1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌，其特徵在於將1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌投入到水中，再加入γ-烷氧基丙胺，進行縮合反應，縮合完成後過濾，洗滌，烘乾得到分散藍60及其同系物。2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的縮合反應完成後，過濾得到的母液回用到下一批縮合反應中。3.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於所述的Y-烷氧基丙胺為Y-甲氧基丙胺或Y-乙氧基丙胺。4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的縮合反應中水和Y-烷氧基丙胺的質量比為812。5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的縮合反應中1，4_二氨基-2，3-二甲醯亞胺蒽醌和Y-烷氧基丙胺的摩爾比為125。6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的縮合反應的條件為溫度95105°C，壓力0.070.18MPa。7.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的縮合反應的反應時間為46小時。全文摘要本發明公開了一種分散藍60及其同系物的製備方法，包括，將1，4-二氨基-2，3-二甲醯亞胺溼品加入到水中，再加入γ-烷氧基丙胺，在95-105℃溫度下，反應壓力為0.07～0.18MPa的條件下進行縮合反應，反應4～6小時，縮合反應完成過濾，洗滌，烘乾得到分散藍60及其同系物；縮合反應完成後過濾得到的母液回用到下一批縮合反應。本發明公開的分散藍60及其同系物的製備方法，使用了以水為溶劑，實現了清潔生產和循環經濟，經濟效益和環境效益十分明顯。文檔編號C09B5/24GK101817989SQ20101014251公開日2010年9月1日申請日期2010年4月8日優先權日2010年4月8日發明者杜偉豐,莫琰,趙鋒,金永輝,阮國濤申請人:浙江長徵化工有限公司