[发明专利]一种颜料红177的中间体DAS改进的制备方法在审
申请号: | 201910690480.1 | 申请日: | 2019-07-29 |
公开(公告)号: | CN110294694A | 公开(公告)日: | 2019-10-01 |
发明(设计)人: | 张天永;任忠静;李彬;姜爽 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | C07C303/32 | 分类号: | C07C303/32;C07C309/53 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 曹玉平 |
地址: | 300350 天津市津南区海*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 铜粉 溴氨酸 柠檬酸 颜料红 质量比 铜盐 制备 乌尔曼反应 生产效率 催化剂 掺杂 改进 | ||
本发明涉及一种颜料红177的中间体DAS改进的制备方法,反应开始时先加入铜粉,铜粉质量与溴氨酸的质量比为(1~2):5,待反应体系反应3‑4h后,再加入铜粉;铜粉质量与溴氨酸的质量比为(2~1):5的,再反应1‑1.5h;再加入柠檬酸,柠檬酸质量与溴氨酸的质量比例范围为(1~10):5。本发明技术方法在使用相同的催化剂的量的情况下,通过分批加入铜粉,使溴氨酸乌尔曼反应的原反应时间为7‑8h,缩短了反应时间2‑3h,使反应更完全,生产效率更高;解决了中间体DAS由于掺杂铜盐而导致的纯度小于90%的问题,提高纯度至98%以上,铜盐含量低于0.001%。
技术领域
本发明属于有机颜料制备领域,具体发明内容涉及的是一种改进的颜料红177中间体DAS的制备方法,即关于催化剂的加入方式及去除中间体DAS中含有少量金属铜的方法。
背景技术
C.I.颜料红177(后文简称PR177)是一种高档的有机颜料,具有多种优良性能,包括耐候、耐热、耐溶剂、耐化学性、着色力高等。广泛应用于油漆、油墨、塑料、合成树脂、合成纤维、涂料、液晶等方面。4,4’-二氨基-1,1’-二蒽醌-3,3’-二磺酸(简称DAS)是合成PR177的中间体,是合成PR177的关键。
在绿色、环保、可循环原则的要求下,以铜粉为催化剂,原料溴氨酸在DMF(简称DMF)和甲醇介质中进行乌尔曼偶联反应,可以合成DAS,没有废水排放。反应方程式如下:
DAS在离子液介质或硫酸中进一步进行脱磺酸基反应即得到C.I.颜料红177。DAS是PR177颜料的关键中间体。
合成中间体DAS主要通过溴氨酸钠乌尔曼偶联反应来制备。
中间体DAS的合成可以在有机介质中进行,主要制备过程如下:一般是先将催化剂铜粉在硫酸和乙醇中进行预处理,然后在DMF和甲醇的有机介质中进行偶联反应,待反应完全,过滤出铜粉,对滤液进行蒸馏,待蒸馏到一定体积,冷却后,加入一定量的二氯甲烷进行搅拌析出。过滤得到滤饼。
原料溴氨酸在铜粉作为催化剂的条件下进行乌尔曼偶联反应,铜粉通常会一次性加入,这就在反应过程中造成部分铜粉失活;由原料溴氨酸合成中间体DAS会脱掉溴离子,而溴离子会和铜粉结合生成无机盐溴化铜,导致DAS产品中会含有铜盐,进而导致DAS的纯度小于90%。含有较高铜盐的DAS在脱出磺酸基后会使PR177质量较差。
从环保,卫生、产品质量以及耗能方面考虑,上述生产过程存在以下明显缺点:
(1)对于催化剂铜粉的一次性加入,导致部分铜粉催化性质失活,既增加了铜粉的用量,又延长了反应时间。本发明之前的技术中铜粉与溴氨酸钠的质量比例为3:5,反应时间需要7-8小时。
(2)合成中间体DAS过程中,会脱掉原料溴氨酸的溴离子,溴离子会和催化剂铜粉结合,存留在滤液中,导致最后DAS产品中含有铜盐,进而导致DAS的纯度小于90%。本发明之前的技术中,DAS产品中铜盐的含量在1.25%-2.5%之间,铜盐含量太高。
(3)DAS中含有较高含量的铜盐,会对PR177的质量产生不利影响。
因此希望能够通过更好的制备技术来改进、解决上述存在的问题。
发明内容
本发明目的是一种颜料红177的中间体DAS改进的制备方法,在于提供一种解决催化剂铜粉一次性加入导致铜粉部分失活的问题,让铜粉充分发挥催化剂的作用,在相同量的催化剂下,原反应时间为7-8h,改进工艺后,将反应时间缩短了2-3h。对于中间体DAS中含有铜盐导致纯度小于90%的情况,使可溶于有机溶剂的铜盐转化成不能溶于有机溶剂的物质,过滤去除。本发明技术可以使DAS中铜盐含量降低到0.001%以下,DAS纯度高于98%。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:
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