CN102757369B

CN102757369B - 一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐的制备方法

Info

Publication number: CN102757369B
Application number: CN201210255261.9A
Authority: CN
Inventors: 袁正明; 张娟凤
Original assignee: Shenzhen Maxchemtech Co ltd
Current assignee: Shenzhen Maxchemtech Co ltd
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: CN102757369A

Abstract

本发明提供一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸的制备方法，其步骤包括：A）周位酸、苯胺和硫酸的精制；B）精制的周位酸与精制的苯胺在精制的硫酸的作用下缩合得到粗制的8-苯胺基-1-萘磺酸；C）粗制的8-苯胺基-1-萘磺酸纯化后得到纯度大于99%的精制的8-苯胺基-1-萘磺酸。本发明工艺流程简单；成本低廉；对环境污染小；可以从实验级放大并实现年产1000kg以上的工业化生产；本方法制备的8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐类产品纯度高，杂质含量少，可满足生物技术领域的应用需求。

Description

一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐的制备方法

技术领域

本发明涉及一类高纯度生化试剂的制备方法，尤其涉及一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐的制备方法。

背景技术

目前已知的国产8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐类产品不能满足生物技术，尤其是荧光探针、蛋白质染色、血细胞分析等生命科学研究与应用领域的需求。其主要问题在于：1、纯度偏低。用于传统染料中间体的8-苯胺基-1-萘磺酸的工业级产品的纯度通常只有85%～86%左右。2、有害杂质含量过高，尤其是铁、铅、铬、汞、砷、锰、铜等元素含量过高。3、未反应的上游原料残留过多。如苯胺、周位酸，以及其它副反应产生油状杂质（复杂有机物）过多，导致8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐类产品的颜色偏深，通常呈墨绿色或深褐色，其水溶液色度也很深，导致在生物技术领域的应用效果不好。另外，现有技术在精制过程中收率很低，而且需要使用乙酸乙酯等溶剂等耗材，生产成本偏高。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，发明人在高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐的制备方法方面进行了大量的探索，预料不到地发现，以精制后的周位酸与精制后的苯胺为原料，在精制的硫酸的作用下反应得到的8-苯胺基-1-萘磺酸经纯化后，纯度高，杂质含量少，可满足生物技术领域的应用需求；并且本发明工艺流程简单，成本低廉，对环境污染小。

一方面，本发明提供一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸的制备，包括如下步骤：

原料的精制：将工业级的周位酸用二氯甲烷或低碳醇溶解，重结晶后得到精制的周位酸，精制的周位酸为白色结晶颗粒状，含量大于98%；将工业级的苯胺通过氮气保护下的减压精馏得到精制的苯胺，精制得到的苯胺纯度大于99.9%；将工业级的硫酸通过微波加热至沸腾，再经衬有聚四氟乙烯层的冷凝器冷凝得到精制的硫酸。精制后的周位酸、苯胺和硫酸不仅纯度提高，而且有害杂质含量减少，尤其是铁、铅、铬、汞、砷、锰、铜等元素含量显著减少。

精制的苯胺和精制的周位酸在精制的硫酸存在下发生缩合反应，缩合反应物减压蒸馏得到8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品，反应式为：

Figure 2012102552619100002DEST_PATH_IMAGE001

。

用10%质量百分比的氢氧化钠溶液溶解8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品，得到混合溶液，再往混合液中加入中性氧化铝和活性炭，用于脱色、吸附去除金属离子和有机杂质，然后，搅拌两个小时，之后通过过滤材料进行过滤，过滤三次，可去除铁、锰、铜、汞、铅、铬、汞、砷等相应的氢氧化物或碱式盐形态存在的不溶物，最后收集滤液。

将收集到的滤液倒入洁净容器中，边搅拌，边缓慢滴加50%体积百分比的硫酸溶液，然后通过过滤材料进行过滤，收集第一滤渣；再用20%体积百分比的硫酸溶液洗涤第一滤渣，通过过滤材料进行过滤，重复三次，收集得到第二滤渣；再用10%体积百分比的硫酸溶液洗涤第二滤渣，通过过滤材料进行过滤，重复三次，收集得到第三滤渣；依次用50%、20%和10%体积百分比的硫酸溶液洗涤的目的在于逐步降低溶液的pH值，使得不溶性金属盐、有机副产物和原料残留物分步析出并在尾液中滤除。

最后用纯水洗涤第三滤渣，反复抽滤至滤液的pH值约为6～7，收集得到第四滤渣，然后将得到第四滤渣置于真空干燥箱中，45～60℃干燥24～30h，得到精制的8-苯胺基-1-萘磺酸。

本发明的进一步改进是：精制的苯胺和精制的周位酸在精制的硫酸存在下发生缩合反应的温度控制在15～60℃之间，连续反应时间为24～36h。

本发明的进一步改进是：过滤材料包括普通滤纸和0.2nm滤膜，目的在于溶解去除溶于硫酸的有机杂质，如苯胺及其副产物。

本发明的进一步改进是：往8-苯胺基-1-萘磺酸溶液中滴加50%体积百分比的硫酸溶液的速度为0.5～2ml/s并充分搅拌，这样才能把溶于8-苯胺基-1-萘磺酸粗品中的有机杂质，如苯胺及其副产物，以及部分金属离子及其相应的硫酸盐完全溶解并最终去除。

另一方面，本发明还提供高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸盐的制备方法，包括如下步骤：

用电子级乙醇将得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸溶解，得到8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液，然后将得到的所述8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液过中性氧化铝的精制柱，可去除苯胺，周位酸，以及副反应生成的复杂有机物等大部分油溶性杂质；用电子级乙醇将碱性化合物溶解，得到碱性化合物的乙醇溶液；30～90转/min中速搅拌、40～60℃条件下，将所述碱性化合物的乙醇溶液缓慢加入到所述8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液中，然后反应4～6h，反应结束后通过普通滤纸和0.2nm滤膜过滤，过滤三次，收集滤液；在通风柜里通风情况下，用旋转蒸发仪或搅拌加热装置蒸馏收集的滤液，温度控制在80℃ ，蒸馏完毕后过滤，将得到的滤渣用乙醚洗涤3～5次；然后将洗涤后的滤渣，即8-苯胺基-1-萘磺酸盐于干燥箱中以45～55℃干燥，每隔30～60min翻动一次产品，干燥时间为12～24h，得到干燥的精制8-苯胺基-1-萘磺酸盐，溶剂残留为0～0.1%。

本发明的进一步改进是：与8-苯胺基-1-萘磺酸反应的碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠或碳酸镁中的一种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明制备的8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐类产品杂质含量少，颜色呈浅绿色、翠绿色或谷黄色，溶于水后颜色较浅，可满足生物技术领域的应用需求；本发明制备方法能获得纯度在99%以上8-苯胺基-1-萘磺酸和纯度在98%以上的8-苯胺基-1-萘磺酸盐类产品，产品纯度高；本发明提供的方法可将8-苯胺基-1-萘磺酸及其盐类中的有害元素（如：铁、铅、铬、汞、砷、锰、铜等）降至10ppm，甚至1ppm以下；本方法有机溶剂用量少，精制成本低廉；对环境污染小；工艺流程简单，可以从实验级放大并实现年产1000kg以上的工业化生产。

附图说明

图1为本发明产品8-苯胺基-1-萘磺酸的红外图谱示意图。

图2为本发明产品8-苯胺基-1-萘磺酸的核磁图谱示意图。

图3为本发明产品8-苯胺基-1-萘磺酸铵的红外图谱示意图。

图4为本发明产品8-苯胺基-1-萘磺酸铵的核磁图谱示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸的制备。

高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸的制备，包括如下步骤：

A)分别精制处理国产工业级的周位酸、苯胺、硫酸，得到精制的周位酸、苯胺、硫酸；

周位酸的精制：工业级周位酸为灰白色或淡红色、呈面粉状的产品，其含量通常只有90%左右；用二氯甲烷重结晶后，可得到白色结晶颗粒状的周位酸，其含量大于98%；1L二氯甲烷可精制600g周位酸；

苯胺的精制：将工业级的苯胺通过氮气保护下的减压精馏，可得到纯度大于99.5%的苯胺；

硫酸的精制：将工业级的硫酸通过微波加热至沸腾，经衬有聚四氟乙烯层的冷凝器冷凝后得到铁等金属元素的含量极低的精制硫酸。

B）精制的苯胺和精致的周位酸在精制的硫酸存在下发生缩合反应，所述苯胺与所述周位酸的质量比为1:2.06～2.08，所述硫酸过量，所述苯胺与所述硫酸的质量比为1:1.1～3.0；反应温度控制在15～60℃之间，连续反应时间为24～36h，得到缩合反应物，所述缩合反应物减压蒸馏得到8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品，颜色呈墨绿色或翠绿色，缩合反应式为：

。

C）配制10%体积百分比的氢氧化钠溶液并量取100mL倒入容器中，搅拌下将85 g 8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品慢慢加入到所述氢氧化钠溶液中，所述8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品完全溶解后向反应体系加入17～20g的中性氧化铝和8～10g的活性炭，搅拌两个小时后通过普通滤纸和0.2nm滤膜过滤，过滤三次，收集滤液。

D）将步骤C中收集到的滤液倒入洁净容器中；配制50%体积百分比的硫酸溶液并倒入滴液漏斗中，调节阀门将所述50%体积百分比的硫酸溶液缓慢地滴入所述滤液中，边搅拌；滴入所述硫酸的质量是步骤C中所述8-苯胺基-1-萘磺酸质量的1/3，硫酸的滴加速度一定要慢,速度为0.5～2ml/s；然后通过普通滤纸和0.2nm滤膜过滤，收集得到第一滤渣。

E）配制20%体积百分比的硫酸溶液；按照3:1体积比（20%体积百分比的硫酸溶液：8-苯胺基-1-萘磺酸溶液=3:1 ，8-苯胺基-1-萘磺酸溶液的体积为步骤C所得的滤液体积）用所述20%体积百分比的硫酸溶液洗涤第一滤渣，再通过普通滤纸和0.2nm滤膜过滤，重复三次，收集得到第二滤渣。

F）配制10%体积百分比的硫酸溶液，再按照步骤E中同样的体积比用所述10%体积百分比的硫酸溶液洗涤第二滤渣，再通过普通滤纸和0.2nm滤膜过滤，重复三次，收集得到第三滤渣。

G）用纯水洗涤第三滤渣，反复抽滤至滤液的pH值约为6～7，收集得到第四滤渣，然后将所述第四滤渣置于真空干燥箱中，45～60℃干燥24～30h，得到精制的8-苯胺基-1-萘磺酸。

精制的8-苯胺基-1-萘磺酸经产品质量标准检测，结果如表一所示。

精制的8-苯胺基-1-萘磺酸经高效液相色谱法测其纯度为99.5%。

将得到的精制的8-苯胺基-1-萘磺酸进行了物质鉴定检测，8-苯胺基-1-萘磺酸的红外图谱如图1所示，8-苯胺基-1-萘磺酸的核磁图谱如图2所示。

实施例二高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸铵的制备。

高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸铵的制备，包括如下步骤：

a) 用电子级乙醇将实施例一中得到的8-苯胺基-1-萘磺酸溶解，用量为：100ml所述乙醇溶解70～80g的所述8-苯胺基-1-萘磺酸，得到8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液，然后将所述8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液过中性氧化铝的精制柱，以去除大部分油溶性杂质。

b) 将电子级乙醇与氨水混合，得到氨水的乙醇溶液，控制氨的浓度为4～7mol/L。

c) 30～90转/min中速搅拌、40～60℃条件下，将所述氨水的乙醇溶液按氨与8-苯胺基-1-萘磺酸的摩尔比为1:1准确计量后缓慢加入到所述8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液中，然后反应4～6h。

d）反应完后，通过普通滤纸和0.2nm滤膜过滤,过滤三次，收集滤液。

e) 在通风柜里通风情况下，用旋转蒸发仪或搅拌加热装置蒸馏步骤d收集的滤液,边搅拌，边蒸馏，温度控制在80℃ ，蒸馏完毕后过滤，将得到的滤渣用乙醚洗涤3～5次。

f) 将步骤e洗涤后的滤渣，即8-苯胺基-1-萘磺酸铵于干燥箱中以45～55℃干燥，每隔30～60min翻动一次产品，干燥时间为12～24h，得到干燥的精制8-苯胺基-1-萘磺酸铵。

得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸铵经产品质量标准检测，结果如表二所示。

得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸铵经高效液相色谱法测其纯度为98.6%。

将得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸铵进行了物质鉴定检测，8-苯胺基-1-萘磺酸铵的红外图谱如图3所示，8-苯胺基-1-萘磺酸铵的核磁图谱如图4所示。

实施例三高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸镁的制备。

高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸镁的制备，制备步骤与实施例二相似，只是把步骤b中加入的氨水换为碳酸镁，反应体系中碳酸镁与8-苯胺基-1-萘磺酸的摩尔比为1:2，最后得到的是高纯度的8-苯胺基-1-萘磺酸镁。

得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸镁经产品质量标准检测，结果如表三所示。

得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸镁经高效液相色谱法测其纯度为98.3%。

实施例四高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸钾的制备。

高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸钾的制备，制备步骤与实施例二相似，只是把步骤b中加入的氨水换为氢氧化钾，且配制的氢氧化钾的乙醇溶液中氢氧化钾的浓度8～9mol/L；反应体系中氢氧化钾与8-苯胺基-1-萘磺酸的摩尔比为1:1，最后得到的是高纯度的8-苯胺基-1-萘磺酸钾。

得到的高纯度的8-苯胺基-1-萘磺酸钾经产品质量标准检测，结果如表四所示。

得到的高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸镁经高效液相色谱法测其纯度为98.8%。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸盐的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

A）原料的精制：将工业级的周位酸用二氯甲烷或低碳醇溶解，重结晶后得到精制的周位酸；将工业级的苯胺通过氮气保护下的减压精馏得到精制的苯胺；将工业级的硫酸通过微波加热至沸腾，再经衬有聚四氟乙烯层的冷凝器冷凝得到精制的硫酸；

B）所述精制的苯胺与所述精制的周位酸在所述精制的硫酸存在下发生缩合反应，缩合反应物减压蒸馏得到8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品；

C）用10%的氢氧化钠溶液溶解所述8-苯胺基-1-萘磺酸的粗品，得到混合溶液，再往所述混合溶液中加入中性氧化铝和活性炭，搅拌后通过过滤材料进行过滤，收集滤液；

D）将步骤C中收集到的滤液倒入洁净容器中，边搅拌，边缓慢滴加50%的硫酸溶液，然后通过过滤材料进行过滤，收集得到第一滤渣；

E）用20%的硫酸溶液洗涤所述第一滤渣，通过过滤材料进行过滤，重复三次，收集得到第二滤渣；

F）用10%的硫酸溶液洗涤第二滤渣，通过过滤材料进行过滤，重复三次，收集得到第三滤渣；

G）用纯水洗涤第三滤渣，通过过滤材料进行反复抽滤至滤液的PH值为6～7，收集得到第四滤渣，然后将所述第四滤渣置于真空干燥箱中干燥，得到精制的8-苯胺基-1-萘磺酸；还包括以下几个步骤：

a)用电子级乙醇将所述的8-苯胺基-1-萘磺酸溶解，得到8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液，然后将所述8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液过中性氧化铝的精制柱，收集滤液；

b)用电子级乙醇将碱性化合物溶解，得到碱性化合物的乙醇溶液；

c) 30～90转/min中速搅拌、40～60℃条件下，将所述的碱性化合物的乙醇溶液缓慢加入到所述8-苯胺基-1-萘磺酸的乙醇溶液中，然后反应4～6h；

d)反应完后过滤三次，收集滤液；

e)在通风柜里通风情况下，用旋转蒸发仪或搅拌加热装置蒸馏步骤d收集的滤液，温度控制在80℃ ，蒸馏完毕后过滤，将得到的滤渣用乙醚洗涤3～5次；

f)将步骤e洗涤后的滤渣，即8-苯胺基-1-萘磺酸盐于干燥箱中干燥，每隔30～60min翻动一次产品，得到干燥的精制8-苯胺基-1-萘磺酸盐；

步骤b中所述的碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠或碳酸镁中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种高纯度8-苯胺基-1-萘磺酸盐的制备方法，其特征在于：步骤f中所述干燥温度为45～55℃，干燥时间为12～24h。