靛藍的純化的製作方法
2023-05-08 18:36:46 1
專利名稱：靛藍的純化的製作方法
靛藍是世界上用量最多的合成織物染料。儘管有許多非常確定的生產方法，但它仍然含有許多雜質，例如高達0.6%(重量)的苯胺和0.4%(重量)的N-甲基苯胺，還有少量其它不希望有的化合物。
本發明的目的是研究一種純化靛藍的有效且經濟的方法，以此獲得的染料中沒有或者至少基本上沒有芳香胺類和其他雜質。
試圖用已知的方法，例如洗滌或用稀酸攪拌，蒸汽蒸餾或用有機溶劑提取等方法除去靛藍中的芳香胺，迄今仍然未取得成功，即使染料經過精細的研磨。
由於這些純化方法，即使在染料精細研磨之後，仍然不能使苯胺和N-甲基苯胺的濃度獲得降低，因此必須假定這些雜質是牢固地包含在靛藍晶體結構之中。
在所有製備靛藍的已知工業方法中，這種染料都是在最後的合成步驟中通過羥基吲哚酸鹽的鹼水溶液的空氣氧化而獲得的
式中R是H或COO-。
我們已發現上述目的可用下述以高產率獲得基本純靛藍的方法達到，這種方法是在無氧狀態下用水不溶的有機溶劑提取由合成產生的羥基吲哚酸鹽的鹼水溶液，然後將羥基吲哚酸鹽溶液氧化以得到靛藍。
當分離開兩相後，提取過的羥基吲哚酸鹽溶液可用已知方法氧化成靛藍。
為了保證高質量地去除羥基吲哚酸鹽溶液中的可提取雜質，極為重要的是用有機溶劑的提取應在嚴格的無氧狀態下完成，即在氮氣中工作則可有利地達到這一要求。
這是因為即使極少量的氧與溶解的羥基吲哚酸鹽反應形成靛藍，它也會不可逆地包含苯胺和甲基苯胺以及其它不希望有的雜質。
為了防止文獻中已知的吲哚酚紅的形成(Ⅰ)(它是由羥基吲哚酸鹽的自身縮合產生的，因而降低了靛藍的質量和產率)，用有機溶劑的提取過程一般是在55-75℃，最好是65℃左右進行。
已證明存在於羥基吲哚酸鹽溶液中的雜質的最佳提取方法是羥基吲哚酸鹽溶液與有機溶劑(重量)之比率(相比率)為1∶0.1至1∶1，優選1∶0.2至1∶0.6。
本發明方法的優選實施例中，將靛藍製備期間獲得的約85℃的羥基吲哚酸鹽的鹼水溶液立即用氮覆蓋，儘快冷卻(約5-15分鐘)至65℃，然後於65℃在5-10分鐘內用惰性有機溶液提取，相比率為1∶0.5。相分離後，按慣用方法將提取過的羥基吲哚酸鹽溶液用空氣氧化，得到靛藍，其純度為96-97%。
染料中的苯胺含量為0.02至0.04%(按重量)，且N-甲基苯胺含量為＜0.01%(按重量)。
通過重複提取操作和/或增加用於提取的溶劑量，靛藍中的芳香胺含量可進一步降低。
提取用過的溶劑(它含有可提取的雜質)被重新蒸餾後，可重用於提取。
工藝過程可間歇式或連續進行。
適宜的溶劑例子是所有的基本上不溶於水的溶劑，它們在所述反應條件下是惰性的，例如烴類，囟代烴類，醚或醇類，或其混合物。
適宜的溶劑例子是氯仿，二氯乙烯，全氯乙烯、二氯氟乙烯、氯苯、甲基異丙基醚、甲基異丁基醚、二正丁基醚、二異戊基醚、正己醇、正辛醇、2-乙基己醇、正壬醇、正癸醇、異壬醇(異構體混合物)、異癸醇(異構體混合物)、己烷、環己烷、辛烷、癸烷、具有適宜沸點的石油醚、甲苯、二甲苯、二乙基酮，甲基異丁基酮，二正丁基酮和環己酮。
特別優選的溶劑是二甲苯、甲苯、以及，例如2-乙基己醇。
實施例1將1，000在靛藍合成期間獲得的並含有3.8%吲哚酚的85℃羥基吲哚酸鹽溶液，在2升燒瓶內攪拌和充下氮氣在5分鐘內冷卻至65℃。將400份65℃的甲苯添加到羥基吲哚酸鹽溶液中，於恆定氮氣氛中攪拌器以500rpm的速度將混合物劇烈攪拌15分鐘。分離出甲苯相，然後按慣用方法於65-75℃將空氣通入溶液中，使經過提取的羥基吲哚酸鹽溶液轉化成靛藍。濾出靛藍，洗至中性，乾燥之。
用這種方法獲得的染料的純度是96至97%(光電測定法)。靛藍中還含有0.02-0.04%苯胺和0.004-0.006%的N-甲基苯胺。
實施例2按實施例1程序進行，但用於提取吲哚酸鹽溶液的甲苯是250份。
獲得的靛藍含有0.04-0.06%的苯胺和0.01%的N-甲基苯胺。
實施例3按實施例2程序進行，但在相分離之後用250份甲苯重複提取羥基吲哚酸鹽溶液。
該靛藍含有0.02-0.04%的苯胺和0.004-0.006%的N-甲基苯胺。
用250份甲苯重複提取羥基吲哚酸鹽溶液若干次後，靛藍中含有0.005-0.01%苯胺。檢測不出N-甲基苯胺。
權利要求
1.製備純化的靛藍的方法，該方法包括在無氧情況下用不溶於水的惰性溶劑提取由合成得到的羥基吲哚酸鹽鹼水溶液，然後氧化該羥基吲哚酸鹽溶液，得到靛藍。
2.按權利要求1的方法，其中，羥基吲哚酸鹽溶液的提取是在55-75℃，優選在65℃下進行。
3.按權利要求1的方法，其中，進行提取過程所用的羥基吲哚酸鹽溶液與溶劑之比率(重量)為1∶0.1至1∶1，優選1∶0∶2至1∶0.6。
4.按權利要求1的方法，其中，所用的溶劑是甲苯。
全文摘要
一種製備純化的靛藍的方法，該方法包括在無氧情況下用不溶於水的惰性溶劑提取由合成而產生的羥基吲哚酸鹽鹼水溶液，然後氧化該羥基吲哚酸鹽溶液，得到靛藍。
文檔編號C07D209/36GK1065872SQ9210281
公開日1992年11月4日 申請日期1992年4月14日 優先權日1991年4月15日
發明者R·科爾豪特, M·根, W·比格, M·范克亨奈爾L·哈斯 申請人:Basr公司