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分散蓝183及其中间体的合成

2017-02-20杨建青浙江洪翔化学工业有限公司浙江绍兴312300

化工管理 2017年4期
关键词:苯胺母液乙基

杨建青(浙江洪翔化学工业有限公司,浙江 绍兴 312300)

分散蓝183及其中间体的合成

杨建青(浙江洪翔化学工业有限公司,浙江 绍兴 312300)

本文研究了以间苯二胺和丙酸为原料,在盐酸作用下合成间丙酰氨基苯胺;然后以间丙酰氨基苯胺和溴乙烷为原料,在缚酸剂的作用下合成间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺;最后与2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺的重氮盐偶合反应合成分散蓝183。合成中间体间丙酰氨基苯胺最佳工艺配比为间苯二胺:丙酸及盐酸摩尔比为1:2.0:l.3。

分散蓝183;间丙酰氨基苯胺;间苯二胺;合成

0 引言

分散蓝183是重要的分散染料,具有优良的全面牢度性能、耐光性能和耐升华性能;上染曲线平坦,上色率和提升力都很高,色光鲜艳,适合超细旦纤维的染色,发展前景良好。间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺是分散蓝183的关键中间体(偶合组分),间丙酰氨基苯胺又是间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺的关键中间体,其质量好坏直接关系到染料的色光和其他染色性能,其成本高低也决定了产品的竞争力。因此研究优化其合成工艺与方法具有重要意义。

1 试验

(1)实验仪器与试剂。仪器:JB一50搅拌电机;2XZ-2旋片式真空泵;岛津1211液相色谱仪;旋转式小样染样机;12A耐洗色牢度试验机。

试剂:间苯二胺、丙酸、盐酸、溴乙烷、2-氰基4-硝基-6-溴苯胺,试剂均为工业品。

(2)反应机理。

图1 间丙酰氨基苯胺合成反应方程式

图2 间丙酰氨基一N,N-二乙基苯胺的合成

图3 B183的合成

2 实验过程

(1)间丙酰氨基苯胺合成。在500mL反应烧瓶中依次加入365g母液,间苯二胺12.0g、丙酸10.6g,盐酸13.4g,然后升温至90℃,保温15h,HPLC跟踪,然后降温到30℃,过滤,滤饼为产品,母液适当浓缩用于下批套用。产品HPLC≥97.0%。

(2)间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺合成。在500mL反应烧瓶中依次加入250g水,间丙酰氨基苯胺50.0g,然后升温至30~35℃,根据回流情况慢慢滴加溴乙烷,同时滴加液碱,控制pH在5-6,滴加完毕,在65℃保温10h,HPLC跟踪,然后降温到40℃,中和结晶,过滤得产品。产品HPLC≥95.0%。

(3)分散蓝183的合成。在150mL反应烧瓶中加入100mL 98% 浓硫酸,在室温下加入亚硝酸钠4.7g(0.68mol),5℃左右保温1小时,然后降温到0℃以下,慢慢加入2-氰基4-硝基-6-溴苯15g(0.62mo1),在此温度下保温5小时左右至重氮化完全。将制备好的间丙酰氨基一N,N-二乙基苯胺13.5g(0.62mol)加入到lO00mL烧杯中,加水250ml、加98%浓硫酸5mL、碎冰250g、尿素2g、打浆30分钟。滴加上述重氮液,在O~C~10oC反应1小时,加完用H酸检测终点,然后升温到70℃~80℃,保温3小时,过滤洗涤得染料滤饼。

3 实验结果与分析

(1)间丙酰氨基苯胺实验分析与讨论

①采用间苯二胺为原料合成间丙酰氨基苯胺可行性探讨试验

MPD:PA:HCl 水:PA(质量比) 温度℃ 时间h 反应纯度%原料 产品 双酰1:2:1.25 0.5 100 12 20.9 58.9 20.4 1:2.5:1.15 1.0 95 15 20.8 64.5 14.6 1:2.5:1.05 2.5 90 15 37.5 54.2 8.2

试验能顺利进行,具有可开发性。

②盐酸用量的确定

在其他条件不变的情况下,试验盐酸用量对反应进程的影响。温度为90℃,时间15h,水和PA的质量比为1:1。

反应纯度%MPD:PA:HCl 产品纯度%原料 产品 双酰1:2.5:2.0 69.35 27.89 0.42 --1:2.5:1.5 33.68 61.78 4.54 97.6

在MPD:PA为2.5,温度为90℃,时间15h,水和PA的质量比为1:1时,HCl:MPD为1.3左右反应最好(即原料较少,而双酰含量不大)。

③丙酸(PA)用量的确定

在其他条件不变的情况下,试验PA用量对反应进程的影响。温度为90℃,时间15h,水和PA的质量比为1:1,HCl:MPD为1.3。随着PA用量的减少,反应原料增加;由于浓度增大,收率也有所提高。PA:MPD为2.0时可以采用。

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④改变水配比试验

在其他条件不变的情况下,试验水用量对反应进程的影响。温度为90℃,时间15h,MPD :PA:HCl为1:1.2:1.3。水的用量为PA≥1.0时,产品纯度合格,对收率有所影响,比例1.0合适。

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⑤母液套用及稳定性试验如下表

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通过对稳定套用母液试验,母液PA含量在17%到19%,HCl含量为7.5%到8.5%,套用能顺利进行。该工艺母液套用可以得到稳定的产品,收率在92.5%以上。

(2)间丙酰氨基一N,N-二乙基苯胺合成。采用溴乙烷和间丙酰苯胺合成间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺,收率可以达到92.0%,HPLC≥95%。有文献采用便宜的氯乙烷代替溴乙烷乙基化节省成本。

(3)B183合成。采用小试合成的间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺和2-氰基4-硝基-6-溴苯胺合成的B183,产品色光、分散性等均合格,收率90%以上。

4 结语

本文主要研究间丙酰氨基苯胺,相对以往工艺先进完善;后面2步,都是根据实验条件,来验证间丙酰氨基苯胺质量,可以顺利得到合格的B183滤饼。在小试研究的基础上,本文提出以下优化路线:以间苯二胺和丙酸为原料,在在氯化氢的作用下合成间丙酰氨基苯胺;然后在缚酸剂的作用下与氯乙烷合成间丙酰氨基-N,N-二乙基苯胺;最后再与2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺的重氮盐偶合,合成分散蓝183的工艺。该工艺如能顺利应用于大生产,将在目前的市场竞争中处于有利的位置。合成中间体间丙酰氨基苯胺较佳工艺条件为间苯二胺:丙酸及盐酸摩尔比为1:2.0:l.3,90℃保温15小时。

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