CN105482495A - 一种红色活性染料的制备方法 - Google Patents

一种红色活性染料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种红色活性染料的制备方法，该活性染料结构式：

Description

一种红色活性染料的制备方法
技术领域
本发明涉及活性染料领域，特别涉及的是一种红色活性染料的制备方法。
背景技术
目前活性染料对于纤维素纤维的染色已经是非常普及，它具有色泽鲜艳，牢度优异，色谱齐全等特点。特别是毛用活性染料近年来发展迅速。本发明是一种毛用活性染料的制备新工艺，该染料为毛用活性染料三原色之一，拥有鲜艳的色光及优异的色牢度，市场供不应求。但由于该活性染料生产过程中，反应步骤多，废水量大且难于处理，达不到清洁生产的环保要求，限制其大量生产及使用。本发明一种新的制备工艺，合成该毛用活性染料，降低废水产生量，同时，对废水进行回收套用，做到清洁生产。
发明内容
本发明的目的是制备一支红色活性染料，该活性染料结构式：
该红色活性染料的制备方法，包括如下步骤:
(a).对甲苯磺酰氯亚磺化：将亚硫酸钠加入到烧杯中，加水，加入碳酸氢钠，使亚硫酸钠和碳酸氢钠完全溶解，开始加对甲苯磺酰氯，保持反应pH＝6.5～9.0，加毕后升温至70～85℃，保温搅拌充分反应完全；
(b).对苯二胺缩合
将步骤(a)反应物降温，然后调整pH＝5.0～6.5，另一烧杯中对苯二胺加盐酸溶解，然后加入到上述反应物中，搅拌均匀后补加盐酸，使反应物的pH值小于0.7，加入三氯化铁(FeCl3),保温25～35℃反应，反应完毕后，压滤，收集滤液及滤饼，滤饼烤干，备用；
(c).磺化
将步骤(b)的烤干缩合物加入发烟硫酸中磺化，在20～35℃反应，反应完毕后，降温，0℃以下将所得磺化物稀释到片冰内，稀释完成后，过滤，收集滤饼，得磺化物，备用；
(d).活化
将步骤(c)磺化物打浆，调pH＝7～7.5，物料溶解，5～15℃滴加2，3-二溴丙酰氯和丙酮的混合物，控制pH＝4.0～6.5，反应完成，得活化物，备用；
(e)重氮化
向步骤(d)活化物中加入盐酸，调节温度5～20℃加入亚硝酸钠，重氮化反应，反应完成后，加入氨基磺酸消除未反应的亚硝酸，得重氮盐，备用；
(f)偶合
将布咙酸粉末(2-萘胺-6-磺酸)加入到重氮盐中，进行偶合反应，反应完成后，过滤，收集滤液，得偶合物，备用；
(g)碱处理
调节步骤(f)偶合物温度5～15℃，30％氢氧化钠调节pH＝11.0～12.0，碱处理，偶合物完全反应为终点，盐酸回调pH＝6～6.5，即得该红色活性染料。
具体地，该红色活性染料的制备方法，包括如下步骤:
(a).对甲苯磺酰氯亚磺化：将亚硫酸钠加入到烧杯中，加水，搅拌条件下加入碳酸氢钠,升温至55～70℃，使亚硫酸钠和碳酸氢钠完全溶解，开始加对甲苯磺酰氯，保持反应pH＝6.5～9.0，加毕后升温至70～85℃，保温搅拌反应3小时，备用；
(b).对苯二胺缩合
将步骤(a)反应物降温至15～25℃，加入盐酸调整pH＝5.0～6.5，另一烧杯中对苯二胺加盐酸溶解，然后加入到上述反应物中，搅拌均匀后补加盐酸，使反应物的pH值小于0.7，加入三氯化铁(FeCl3),保温25～35℃，反应12～18小时，取样检测终点。反应完毕后，压滤，收集滤液及滤饼，滤饼烤干，备用；
(c).磺化
将步骤(b)的烤干缩合物加入发烟硫酸中磺化(物料：发烟硫酸＝1：6～8(重量比))，加料温度≤15℃，升温至20～35℃反应8～20小时，取样检测终点，缩合物完全磺化即可，当缩合物有剩余则继续保温至反应完全。降至室温，0℃以下将所得磺化物稀释到片冰内，稀释完成后，过滤，收集滤饼称重，分析含量，得磺化物，备用；
(d).活化
按分析含量将步骤(c)磺化物打浆，30％氢氧化钠调pH＝7～7.5，物料溶解，5～15℃滴加2，3-二溴丙酰氯和丙酮的混合物，工业碳酸氢钠控制pH＝4.0～6.5，TLC板控制，磺化物完全反应为终点，得活化物，备用；
(e)重氮化
向步骤(d)活化物中加入盐酸，调节温度5～20℃加入亚硝酸钠，重氮化2小时，反应完成后，加入氨基磺酸消除未反应的亚硝酸，得重氮盐，备用；
(f)偶合
将布咙酸粉末(2-萘胺-6-磺酸)加入到重氮盐中，用工业碳酸氢钠调节pH＝4～4.5，然后用15％碳酸钠调节pH＝5.5～8.0，偶合反应，反应完成后，过滤，收集滤液，得偶合物，备用；
(g)碱处理
调节步骤(f)偶合物温度5～15℃，30％氢氧化钠调节pH＝11.0～12.0，碱处理，TLC板控制碱处理终点，偶合物完全反应为终点，工业盐酸回调pH＝6～6.5，即得该红色活性染料。
优选地，该方法还包括如下步骤：
(h)盐析
步骤(g)反应液升温到25～50℃，按体积比10％～15％加入氯化钠盐析，搅拌1小时后压淋。滤饼打浆喷雾干燥。
优选地，步骤(b)所得滤液用来下一批次投料时对苯二胺溶解用，可反复套用2～3次。
本发明中所述的30％氢氧化钠、15％碳酸钠均指的是质量百分比浓度。
本发明所具有的有益效果：
本发明方法有效降低废水产生量，同时，对废水进行回收套用，做到清洁生产。
具体实施方式
为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。
实施例1
一支红色活性染料的制备方法，该方法包括如下步骤：
该活性染料结构式：
(a).对甲苯磺酰氯亚磺化：将15.7g亚硫酸钠加入到烧杯中，加水100ml，搅拌条件下加入碳酸氢钠17g,升温至55～60℃，使亚硫酸钠和碳酸氢钠完全溶解。开始加对甲苯磺酰氯19.36g，保持反应pH＝6.5～7.0。加毕后升温至70～75℃，保温搅拌反应3小时。备用；
(b).对苯二胺缩合
将步骤(a)反应物降温至15～20℃，加入盐酸调整pH＝6.0～6.5，另一烧杯中加对苯二胺9.05g,加15ml盐酸溶解，然后加入到步骤(a)反应物中，搅拌均匀后补加盐酸，使反应物的pH值小于0.7，加入三氯化铁(FeCl3)81.25g,保温25～30℃，反应12～14小时，取样检测终点。反应完毕后，压滤，收集滤液及滤饼，滤液用来下一批次投料时对苯二胺溶解用，可反复套用2～3次，滤饼烤干，备用；
(c).磺化
向步骤(b)所得的烤干缩合物加入发烟硫酸中磺化(物料：发烟硫酸＝1：8(重量比))，加料温度≤15℃，升温至20～25℃反应8～12小时，取样检测终点，缩合物完全磺化即可。如缩合物有剩余则继续保温至反应完全。降至室温，0℃以下将磺化物稀释到片冰内，稀释完成后，过滤，收集滤饼称重，分析含量，计算磺化物物质的量为0.073mol,备用；
(d).活化
按分析含量将步骤(c)所得磺化物打浆，30％氢氧化钠调pH＝7～7.5，物料溶解，5～8℃滴加2，3-二溴丙酰氯和丙酮的混合物(其中2，3-二溴丙酰氯20.03g，丙酮2g)，工业碳酸氢钠控制pH＝4.0～4.5，TLC板控制，磺化物完全反应为终点。备用；
(e)重氮化
向步骤(d)所得活化物中加入30.4g工业盐酸，调节温度5～10℃加入亚硝酸钠溶液(含亚硝酸钠7.3g)，重氮化2小时。反应完成后，加入氨基磺酸消除未反应的亚硝酸，得重氮盐，备用；
(f)偶合
将100％的布咙酸粉末15.46g加入到重氮盐中，用工业碳酸氢钠调节pH＝4～4.5，然后用15％碳酸钠调节pH＝5.5～6.0，偶合反应。反应完成后，过滤，收集滤液,备用；
(g)碱处理
调节步骤(f)所得偶合物的温度5～7℃，30％氢氧化钠调节pH＝11.5～12.0，碱处理。TLC板控制碱处理终点。偶合物完全反应为终点。工业盐酸回调pH＝6～6.5，备用；
(h)盐析
将步骤(g)反应液升温到25～30℃，按体积比10％～15％加入氯化钠盐析，搅拌1小时后压淋，滤饼打浆喷雾干燥，即得。
实施例2
一支红色活性染料的制备方法，该方法包括如下步骤：
该活性染料结构式：
(a).对甲苯磺酰氯亚磺化：将15.7g亚硫酸钠加入到烧杯中，加水100ml，搅拌条件下加入碳酸氢钠17g,升温至65～70℃，使亚硫酸钠和碳酸氢钠完全溶解。开始加对甲苯磺酰氯19.36g，保持反应pH＝7.5～8.0。加毕后升温至75～80℃，保温搅拌反应3小时。备用；
(b).对苯二胺缩合
将步骤(a)反应物降温至15～20℃，加入盐酸调整pH＝6.5～7.0，另一烧杯中加对苯二胺9.05g,加15ml盐酸溶解，然后加入到步骤(a)反应物中，搅拌均匀后补加盐酸，使反应物的pH值小于0.7，加入加入三氯化铁(FeCl3)81.25g,保温30～35℃，反应15～18小时，取样检测终点。反应完毕后，压滤，收集滤液及滤饼，滤液用来下一批次投料时对苯二胺溶解用，可反复套用2～3次，滤饼烤干，备用；
(c).磺化
向步骤(b)所得的烤干缩合物加入发烟硫酸中磺化(物料：发烟硫酸＝1：6(重量比))，加料温度≤15℃，升温至25～30℃反应10～14小时，取样检测终点，缩合物完全磺化即可。如缩合物有剩余则继续保温至反应完全。降至室温，0℃以下将磺化物稀释到片冰内，稀释完成后，过滤，收集滤饼称重，分析含量，计算磺化物物质的量为0.075mol,备用；
(d).活化
按分析含量将步骤(c)所得磺化物打浆，30％氢氧化钠调pH＝7～7.5，物料溶解，5～8℃滴加2，3-二溴丙酰氯和丙酮的混合物(其中2，3-二溴丙酰氯20.58g，丙酮2g)，工业碳酸氢钠控制pH＝5.5～6.0，TLC板控制，磺化物完全反应为终点。备用；
(e)重氮化
向步骤(d)所得活化物中加入30.4g工业盐酸，调节温度5～7℃加入亚硝酸钠溶液(含亚硝酸钠7.3g)，重氮化2小时。反应完成后，加入氨基磺酸消除未反应的亚硝酸。得重氮盐，备用；
(f)偶合
将100％量的布咙酸粉末15.88g加入到重氮盐中，用工业碳酸氢钠调节pH＝5～5.5，然后用15％碳酸钠调节pH＝6.5～7.0，偶合反应。反应完成后，过滤，收集滤液,得偶合物，备用；
(g)碱处理
调节步骤(f)所得偶合物的温度5～7℃，30％氢氧化钠调节pH＝11.5～12.0，碱处理。TLC板控制碱处理终点。偶合物完全反应为终点。工业盐酸回调pH＝6～6.5，备用；
(h)盐析
步骤(g)反应液升温到25～30℃，按体积比10％～15％加入氯化钠盐析，搅拌1小时后压淋。滤饼打浆喷雾干燥；即得。
本发明实施例1、2制备的红色活性染料的性能如下：

Claims (4)

1.一种红色活性染料的制备方法，其特征在于：该活性染料结构式：
该红色活性染料的制备方法，包括如下步骤:
(a).对甲苯磺酰氯亚磺化：将亚硫酸钠加入到烧杯中，加水，加入碳酸氢钠，使亚硫酸钠和碳酸氢钠完全溶解，开始加对甲苯磺酰氯，保持反应pH＝6.5～9.0，加毕后升温至70～85℃，保温搅拌充分反应完全；
(b).对苯二胺缩合
将步骤(a)反应物降温，然后调整pH＝5.0～6.5，另一烧杯中对苯二胺加盐酸溶解，然后加入到上述反应物中，搅拌均匀后补加盐酸，使反应物的pH值小于0.7，加入三氯化铁(FeCl3),保温25～35℃反应，反应完毕后，压滤，收集滤液及滤饼，滤饼烤干，备用；
(c).磺化
将步骤(b)的烤干缩合物加入发烟硫酸中磺化，在20～35℃反应，反应完毕后，降温，0℃以下将所得磺化物稀释到片冰内，稀释完成后，过滤，收集滤饼，得磺化物，备用；
(d).活化
将步骤(c)磺化物打浆，调pH＝7～7.5，物料溶解，5～15℃滴加2，3-二溴丙酰氯和丙酮的混合物，控制pH＝4.0～6.5，反应完成，得活化物，备用；
(e)重氮化
向步骤(d)活化物中加入盐酸，调节温度5～20℃加入亚硝酸钠，重氮化反应，反应完成后，加入氨基磺酸消除未反应的亚硝酸，得重氮盐，备用；
(f)偶合
将布咙酸粉末(2-萘胺-6-磺酸)加入到重氮盐中，进行偶合反应，反应完成后，过滤，收集滤液，得偶合物，备用；
(g)碱处理
调节步骤(f)偶合物温度5～15℃，30％氢氧化钠调节pH＝11.0～12.0，碱处理，偶合物完全反应为终点，盐酸回调pH＝6～6.5，即得该红色活性染料。
2.根据权利要求1所述一种红色活性染料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤:
(a).对甲苯磺酰氯亚磺化：将亚硫酸钠加入到烧杯中，加水，搅拌条件下加入碳酸氢钠,升温至55～70℃，使亚硫酸钠和碳酸氢钠完全溶解，开始加对甲苯磺酰氯，保持反应pH＝6.5～9.0，加毕后升温至70～85℃，保温搅拌反应3小时，备用；
(b).对苯二胺缩合
将步骤(a)反应物降温至15～25℃，加入盐酸调整pH＝5.0～6.5，另一烧杯中对苯二胺加盐酸溶解，然后加入到上述反应物中，搅拌均匀后补加盐酸，使反应物的pH值小于0.7，加入三氯化铁(FeCl3),保温25～35℃，反应12～18小时，取样检测终点。反应完毕后，压滤，收集滤液及滤饼，滤饼烤干，备用；
(c).磺化
将步骤(b)的烤干缩合物加入发烟硫酸中磺化(物料：发烟硫酸＝1：6～8(重量比))，加料温度≤15℃，升温至20～35℃反应8～20小时，取样检测终点，缩合物完全磺化即可，当缩合物有剩余则继续保温至反应完全。降至室温，0℃以下将所得磺化物稀释到片冰内，稀释完成后，过滤，收集滤饼称重，分析含量，得磺化物，备用；
(d).活化
按分析含量将步骤(c)磺化物打浆，30％氢氧化钠调pH＝7～7.5，物料溶解，5～15℃滴加2，3-二溴丙酰氯和丙酮的混合物，工业碳酸氢钠控制pH＝4.0～6.5，TLC板控制，磺化物完全反应为终点，得活化物，备用；
(e)重氮化
向步骤(d)活化物中加入盐酸，调节温度5～20℃加入亚硝酸钠，重氮化2小时，反应完成后，加入氨基磺酸消除未反应的亚硝酸，得重氮盐，备用；
(f)偶合
将布咙酸粉末(2-萘胺-6-磺酸)加入到重氮盐中，用工业碳酸氢钠调节pH＝4～4.5，然后用15％碳酸钠调节pH＝5.5～8.0，偶合反应，反应完成后，过滤，收集滤液，得偶合物，备用；
(g)碱处理
调节步骤(f)偶合物温度5～15℃，30％氢氧化钠调节pH＝11.0～12.0，碱处理，TLC板控制碱处理终点，偶合物完全反应为终点，工业盐酸回调pH＝6～6.5，即得该红色活性染料。
3.根据权利要求1或2所述一种红色活性染料的制备方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：(h)盐析：步骤(g)反应液升温到25～50℃，按体积比10％～15％加入氯化钠盐析，搅拌1小时后压淋。滤饼打浆喷雾干燥。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种红色活性染料的制备方法，其特征在于：步骤(b)所得滤液用来下一批次投料时对苯二胺溶解用，可反复套用2～3次。
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