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还原橙9的合成方法

发布日期:2020/11/19 13:43:29

背景及概述[1]

还原橙9又叫还原金橙G。还原染料是一类颜色艳丽,色牢度高,色彩齐全的高端染料,主要用于棉、麻、纤维等功能材性制品的染色和印花,其中蒽醌类染料更是以其优越的应用性能和使用安全性,得到了广泛的应用。橙色还原染料还原橙9是蒽醌类染料最重要的品种之一,占据极大的市场份额。

制备[1]

(A)溴化反应:向干燥的反应瓶中,加入原料2-甲基蒽醌11g(0.05mol),弱碱乙酸钠0.5g,非质子溶剂氯仿120g,加热到70℃并搅拌30min,然后缓慢滴加4g溴素,冷凝回流反应5h后结束。其中,弱碱也可以采用乙二胺、三乙胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基、苯胺、氯酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、次氯酸钠、吡啶或1,2-二甲基丙胺;非质子溶剂也可以采用二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯苯、二氯苯或N-甲基吡咯烷酮。

反应结束后进行除溴工艺:将所得反应液用饱和亚硫酸钠洗三次,每次50ml,以充分还原没有反应完的溴单质。然后,将所得液蒸干有机相,水洗,烘干,得到1-溴-2-甲基蒽醌粗品14g(0.046mol)。本反应理论100%收率时,可得到15.05g的1-溴-2-甲基蒽醌,可知本例的实际收率为93%。经液相色谱分析,反应产物中1-溴-2-甲基蒽醌的质量百分含量为96.5%。

(B)偶联反应:向烧瓶投入上步所得的1-溴-2-甲基蒽醌14g,然后加入非质子溶剂邻二氯苯1.3g和N-甲基吡咯烷酮1.5g,再加入催化剂纳米铜0.72g和镍0.08g,缓慢升温至180℃,冷凝回流反应6小时结束。为保证醇钾溶液组分的温度,也可在加入反应物和催化剂的间隙逐步升温,即1-溴-2-甲基蒽醌在100-106oC保温1小时后,加入邻二氯苯和N-甲基吡咯烷酮,然后升温至135℃后,再加入纳米铜粉。

反应结束后,为了加料方便避免意外、工艺安全,先降至室温,然后抽滤回收溶剂,60-70℃热水洗净溶剂,得到2,2,-二甲基-1,1,-联二蒽醌即双醌C滤饼,含溴废液进入溴回收循环系统回收溴素,并用于步骤(A)的溴化反应。

接着,为降低重金属含量进行除铜工艺,向烧瓶中投入所得的双醌C滤饼,加入50g自来水并升温至60-70oC,加入0.6g氯酸钠、4g的35%盐酸,再缓慢升温至85-90oC,反应2h。反应结束后,趁热抽滤、水洗、烘干后得除铜双醌C粗品9.28g(0.021mol),实际收率为90.59%(理100%收率下得到10.25g)。经液相色谱分析,反应产物中除铜双醌C的有效含量92.44%。

(C)闭环氧化反应:先向烧瓶中投入醇溶剂三甘醇18g、强碱氢氧化钾16g,为避免反应温度过高,先升温至135-140℃保温1小时,再降温至120℃,加入上步所得除铜双醌C9.28g,140℃反应4h;然后因为物料粘稠导致不能放料,故而先向烧瓶中加入40ml水稀释,再通空气氧化反应3h,反应温度为60℃。其中,强碱也可以采用氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化钾的复配;醇溶剂也可以采用其他沸点125℃以上单醇、多醇或者聚合醇。

反应结束后,反应液经抽滤、水洗、烘干后得固体8.12g(0.020mol),收率95.15%,即还原橙9。并且,抽滤的母液经过滤、蒸发浓缩回收套用溶剂,再用于本步骤中醇溶剂的投料。

参考文献

[1][中国发明]CN201610773584.5一种还原金橙G原染料的合成方法

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