CN108047017B - 一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法 - Google Patents

一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，属于染料的制备技术领域。所述制备方法包括以下步骤：将异紫蒽酮、水和硫酸依次加入容器中进行研磨、粉碎，然后向研磨后的混合物中加入卤代烷烃，接着从液面下加入氯化剂，然后调整pH值至中性，将调整后的混合物升温至回流，卤代烷烃完全蒸净后过滤，将过滤后的滤饼用热水清洗至滤液无色，然后取出滤饼进行烘干最终制得产品。采用本发明的技术方案避免了采用全溶剂氯化方法所造成大量溶剂的回收困难和污染的弊病，合成的产品为市场欢迎的鲜艳红光紫色还原染料，比市售的产品更红，更艳，原粉强度更高。

Description

一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法
技术领域
本发明属于染料的制备技术领域，具体涉及一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法。
背景技术
异紫蒽酮二氯化物，分子式为C24H14Cl2O2，CAS：1324-55-6，商品名称为还原艳紫2R。该产品主要用于棉、麻、黏胶纤维的染色及其织物的印花，也可用于加工有机颜料和作塑料着色剂。还原艳紫2R是还原染料中极为重要产品，其染棉有鲜艳的蓝紫色，亲和力高，匀染性一般，对死棉遮盖力尚好，坚牢度优良，耐嗮牢度达6级。其他各项牢度均在4-5级。常用于棉布染色和直接印花，且对蚕丝的亲和力和匀染性都很好，深受市场青睐。
现有还原艳紫2R生产方法为：以苯绕蒽酮为原料，经溴化、硫化、成环缩合得到异紫蒽酮，再经氯化即得产物。经过滤、粉碎、干燥得成品。
许多专利介绍了异紫蒽酮在有机溶剂里进行氯化反应。如硝基苯中（GB:336775），氯苯或邻二氯苯（US1,525,117），冰乙酸（US5,554,774）中进行氯化反应。但是进行氯化反应时会使用大量有机溶剂造成回收困难，并且会带来有毒物质，例如使用氯苯或邻二氯苯作溶剂可能带来多氯联苯等致癌物质。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术中存在大量使用有机溶剂造成回收困难、采用的有机溶剂会带来有毒物质等技术问题，本发明提供一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，制得的产物强度高、呈鲜艳红光等优点，同时避免大量使用有机溶剂，节能环保。
技术方案：一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.将异紫蒽酮、水和硫酸依次加入容器中进行研磨、粉碎至细度为10~30μm，其中异紫蒽酮、水和硫酸的质量比为1：（1.98~4.07）：（0~2.19）；
步骤二.向研磨后的混合物中加入卤代烷烃，温度为30~65 ℃，然后在8~20 h内从液面下加入氯化剂，加完后保温2~3 h，卤代烷烃与异紫蒽酮的质量比为1~2.6:1；
步骤三.将步骤二保温后的反应物调整pH至中性；
步骤四.将步骤三调整后的混合溶液升温至回流，卤代烷烃完全蒸净后过滤；
步骤五.将过滤后的滤饼用热水清洗至滤液无色，然后取出滤饼进行烘干。
作为优选，所述步骤一中硫酸的质量分数为98%。
作为优选，所述步骤一中异紫蒽酮、水和硫酸的质量比为1:2.13:2.19。
作为优选，所述步骤二中卤代烷烃为二氯乙烷、三氯乙烷或四氯乙烷。
作为优选，所述步骤二中卤代烷烃与异紫蒽酮的质量比为2:1。
作为优选，所述步骤二中氯化剂为氯气或者次氯酸钠溶液，当氯化剂为氯气时，氯气与异紫蒽酮的质量比为1.3~1.6:1，当氯化剂为次氯酸钠溶液时，次氯酸钠溶液与异紫蒽酮的质量比为5~7:1。
作为优选，所述步骤二中氯化剂为次氯酸钠溶液时，次氯酸钠溶液中有效氯的含量为13wt.%。
作为优选，所述步骤三中用纯碱或者氢氧化钠调节pH至中性。
有益效果：1.本发明采用水介质-溶剂悬浮氯化法即使用将异紫蒽酮悬浮在稀硫酸水溶液中。加入少量卤代烷烃，例二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷，次氯酸钠或氯气作氯化剂。进行氯化反应，避免了使用大量高沸点有机溶剂造成回收困难，少量较低沸点卤代烷烃溶剂回收容易，能耗较低。
2.采用滤饼节省了干燥工艺。
3.本发明采用在氯化前进行粉碎，使异紫蒽酮颗粒粉碎至10～30μm，氯化效果明显，氯化成品色光呈鲜艳红光。
4.同时本发明所述制备方法避免了带来有毒物质等问题，例使用氯苯或邻二氯苯作溶剂会带来多氯联苯等致癌物质。
5.采用本发明得到更艳，更红，原粉强度更高（240-255%）的产品。
附图说明
图1为还原艳紫2R染色K/S曲线图。
具体实施方式
本发明有关异紫蒽酮二氯化物的新制备方法，其产物异紫蒽酮二氯化物（VATviolet 1）结构如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
实施例1
将41.45g异紫蒽酮湿滤饼（含水分45wt.%），折100%异紫蒽酮干品22.8 g放入容器中，加水30 g，98 wt.%硫酸50 g，经研磨、粉碎细度达20 μm，然后加入1,1,2-三氯乙烷45g。物料温度在30~35℃，然后于6 h内在液面下均匀加入100 mL次氯酸钠溶液（有效氯的含量为13 wt.%），另在35~45℃于6 h内再均匀加入80 mL次氯酸钠溶液（有效氯的含量为13wt.%），再保温2 h，测定样品含氯量为13~14 wt.%时到达反应终点，终点到达后，加入3wt.%氢氧化钠溶液，调节pH=7~7.5，升温至回流，蒸出三氯乙烷，待三氯乙烷完全蒸净后过滤，将过滤后的滤饼用热水清洗至滤液无色，然后取出滤饼进行烘干，得鲜艳红光产品。
实施例2
将38 g异紫蒽酮湿饼（含水分40 wt.%），折100%异紫蒽酮干品22.8 g放入容器中，加水30 g，98 wt.%硫酸45.0 g，经研磨、粉碎细度达30μm，然后加入1,2-二氯乙烷40 g，物料升温至55℃，在液面下16 h内均匀加入180 mL次氯酸钠溶液（有效氯的含量为13 wt.%），然后继续保温2 h，加入20 wt.%稀纯碱溶液调整pH=7，升温至回流，蒸出二氯乙烷，二氯乙烷蒸净后过滤，将过滤后的滤饼用热水清洗至滤液无色。然后取出滤饼进行烘干，得到鲜艳红光产品。
实施例3
将45.6g异紫蒽酮湿饼（含水分50 wt.%），折100%异紫蒽酮干品 22.8 g放入容器中，加水70 g，经研磨、粉碎细度达10 μm，然后加入四氯乙烷50 g，物料升温至45～50℃。然后于20 h内在液面底部缓慢通入氯气35 g，保温2 h，加入20wt.%稀纯碱溶液调整pH=7，升温至回流，蒸出四氯乙烷，待四氯乙烷完全蒸净后过滤，将过滤后的滤饼用热水清洗至滤液无色，然后取出滤饼进行烘干，得鲜艳红光产品。
实施例4
在300 mL陶瓷染缸中加入0.05 g实施例1中的原染料异紫蒽酮二氯化物，2 mL5wt.%拉开粉溶液，1 mL乙醇，加入200mL还原液，所述还原液为保险粉和NaOH的水溶液，其中保险粉0.85g，NaOH1.1g，升温至60℃，还原15分钟，加入5g棉织物，在60℃染色45分钟。将织物洗涤，空气氧化，用0.5wt.%皂液皂煮15分钟，洗净，晒干，得到紫色染色品。
该紫色染色品与还原艳紫2R标准品相比，强度是标准品的102.6%，色光△H=0.215，DC（颜色鲜艳度）=0.318，染色K/S曲线与标准品一致。说明根据本发明的实施例制成的染料是还原艳紫2R，质量指标符合标准品，且比标准品更艳，更红。

Claims (5)

1.一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.将异紫蒽酮、水和硫酸依次加入容器中进行研磨、粉碎至细度为10~30μm，其中异紫蒽酮、水和硫酸的质量比为1:2.13:2.19；
步骤二.向研磨后的混合物中加入卤代烷烃，温度为30~65 ℃，然后在8~20 h内从液面下加入氯化剂，加完后保温2~3 h，卤代烷烃与异紫蒽酮的质量比为2:1，氯化剂为次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液与异紫蒽酮的质量比为5~7:1；
步骤三.将步骤二保温后的反应物调整pH至中性；
步骤四.将步骤三调整后的混合溶液升温至回流，卤代烷烃完全蒸净后过滤；
步骤五.将过滤后的滤饼用热水清洗至滤液无色，然后取出滤饼进行烘干。
2.根据权利要求1所述的一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，其特征在于，所述步骤一中硫酸的质量分数为98%。
3.根据权利要求1所述的一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，其特征在于，所述步骤二中卤代烷烃为二氯乙烷、三氯乙烷或四氯乙烷。
4.根据权利要求1所述的一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，其特征在于，所述步骤二中次氯酸钠溶液中有效氯的含量为13wt.%。
5.根据权利要求1所述的一种异紫蒽酮二氯化物的制备方法，其特征在于，所述步骤三中用纯碱或者氢氧化钠调节pH至中性。
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