CN108624079A

CN108624079A - 一种溶剂黄163染料的生产方法

Info

Publication number: CN108624079A
Application number: CN201810722397.3A
Authority: CN
Inventors: 周利霞; 杨庆水; 陶敏; 陶一敏; 刘镛
Original assignee: Anhui Qing Jie Jie Xin New Material Co Ltd
Current assignee: Anhui Qing Jie Jie Xin New Material Co Ltd
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2018-10-09
Anticipated expiration: 2038-07-04
Also published as: CN108624079B

Abstract

本发明涉及一种溶剂黄163染料的生产方法，它包括以下步骤：（a）向反应容器中加入有机溶剂、氯苯、硫氢化试剂和助剂，搅拌溶解得第一混合物，随后升温至100~150℃进行反应至终点；（b）将步骤（a）的产物降温至40~50℃，直接加入1,8‑二硝基蒽醌进行搅拌反应至终点；（c）将步骤（b）的产物再降温至20~35℃，进行抽滤得滤饼和滤液；（d）用离析溶剂洗泡所述滤饼，合并洗泡液和滤液，蒸馏回收；并用热水洗涤所述滤饼至中性，干燥即可。既可减少因环保原因导致苯硫酚难采购带来的物流和仓储成本，一浴法自制苯硫酚中间体以保证生产的正常进行；同时大幅降低了生产成本约30~40%，取得较好的经济效益。

Description

一种溶剂黄163染料的生产方法

技术领域

本发明涉及一种染料的制备方法，具体涉及一种溶剂黄163染料的生产方法。

背景技术

溶剂黄163又称溶剂黄GHS，其化学名称为1,8-双(苯硫基)-9,10-蒽二酮，英文名称为Solvent Yellow 163，分子式为C₂₂H₁₂S₂O₂，分子量为372.46，CAS号为13676-91-0。溶剂黄GHS是蒽醌类纯正红光黄，其耐晒性很好，含0.05%染料的透明苯乙烯制品耐晒牢度为8级，但其与1%钛白粉配制0.05%的染料的苯乙烯制品耐晒牢度为7级。溶剂黄163其在苯乙烯耐热稳定性可达300℃/5min，在ABS耐热稳定性可达300℃/5min，在聚碳酸酯耐热稳定性可达360℃/5min。溶剂黄163可用于聚苯乙烯塑料、ABS塑料、SAN塑料和聚酯塑料、PBT塑料、聚碳酸酯塑料、聚甲醛塑料、聚甲基丙烯酸甲酯塑料的着色，也可有限制的用于硬质聚氯乙烯塑料的着色。

目前，生产溶剂黄163的通用工艺为：先在反应釜内加入重量比为5：1：2的溶剂水、乙醇和苯硫酚，开启搅拌，投入氢氧化钾、助剂，投毕封盖，打开冷凝器进出水，进夹套蒸汽升温，1小时左右升温至100~110℃，于回流状态下保温20小时，保温结束，降温至40℃，开启釜底阀放料进入抽滤槽，真空抽干母液，用甲酸泡洗滤饼，滤饼再用80~90℃热水洗涤至中性；滤饼进入烘箱干燥，经粉碎拼混包装，即得溶剂黄163成品。经此工艺生产的溶剂黄163产品品质不佳，色相△C <–0.5的占总产量的约90%以上，部分单批次产品需经溶剂精制才能达到合格品质，造成了资源浪费，同时对环境也造成了污染；另外由于近几年国家环保督察的常态化，造成不同区域上游原料供应企业不定期减产和停产整顿，苯硫酚的供应出现严重紧缺现象，影响下游生产企业的正常运行。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种溶剂黄163染料的生产方法。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种溶剂黄163染料的生产方法，它包括以下步骤：

（a）向反应容器中加入有机溶剂、氯苯、硫氢化试剂和助剂，搅拌溶解得第一混合物，随后升温至100~150℃进行反应至终点；

（b）将步骤（a）的产物降温至40~50℃，直接加入1,8-二硝基蒽醌进行搅拌反应至终点；

（c）将步骤（b）的产物再降温至20~35℃，进行抽滤得滤饼和滤液；

（d）用离析溶剂洗泡所述滤饼，合并洗泡液和滤液，蒸馏回收；并用热水洗涤所述滤饼至中性，干燥即可。

优化地，步骤（a）中，所述有机溶剂为选自DMF、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和环丁砜中的一种或多组组成的混合物。

优化地，步骤（a）中，所述硫氢化试剂为选自硫化钠、硫磺、硫氢化钠和硫氢化钾中的一种或多种组成的混合物。

优化地，步骤（a）中，所述助剂为四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、18-冠-6和12-冠-4中的一种或多种组成的混合物。

优化地，步骤（a）中，所述氯苯、硫氢化试剂和助剂的质量比为1：1~2.5：0.005~0.02。

优化地，步骤（b）中，所述1，8-二硝基蒽醌和所述氯苯的重量比为1~1.3：1。

优化地，步骤（d）中，所述热水的温度为80~90℃。

优化地，步骤（d）中，蒸馏回收的有机溶剂套用至下一批次。

本发明带来的有益效果是：本发明溶剂黄163染料的生产方法，直接采用氯苯在助剂和硫氢化试剂的存在下在有机溶剂中进行硫氢化反应，产物不经分离即和1,8-二硝基蒽醌进行缩合反应制得溶剂黄163；由于采用价格便宜的氯苯作为起始原料，既可减少因环保原因导致苯硫酚难采购带来的物流和仓储成本，一浴法自制苯硫酚中间体以保证生产的正常进行；同时大幅降低了生产成本约30~40%，取得较好的经济效益；采用1,8-二硝基蒽醌替代1,8-二氯蒽醌作为主原料，协同了两步的反应条件，实现了一浴法合成溶剂黄163；另外添加助剂使反应副产物减少，产生的少量副产物全溶于有机溶剂，通过降温即可使产品在低温下充分析出，从而提高了产品纯度；过滤后的物料进行洗涤可进一步提高产品纯度，并使溶剂回收体系变得更简单，可操作性提高；更重要的是，通过本工艺的实施总成本较现行工艺降低约35%，经济效益十分明显，获得的溶剂黄163染料△E <0.5，△C 为近似偏艳，HPLC检测含量>98.5%，产品品质能够满足高端客户的应用需求。

附图说明

图1为本发明溶剂黄163染料的反应方程式；

图2为本发明溶剂黄163染料生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明溶剂黄163染料的生产方法，它包括以下步骤：（a）向反应容器中加入有机溶剂、氯苯、硫氢化试剂和助剂，搅拌溶解得第一混合物，随后升温至100~150℃进行反应至终点；（b）将步骤（a）的产物降温至40~50℃，直接加入1,8-二硝基蒽醌进行搅拌反应至终点；（c）将步骤（b）的产物再降温至20~35℃，进行抽滤得滤饼和滤液；（d）用离析溶剂洗泡所述滤饼，合并洗泡液和滤液，蒸馏回收；并用热水洗涤所述滤饼至中性，干燥即可。直接采用氯苯在助剂和硫氢化试剂的存在下在有机溶剂中进行硫氢化反应，产物不经分离即和1,8-二硝基蒽醌进行缩合反应制得溶剂黄163；由于采用价格便宜的氯苯作为起始原料，既可减少因环保原因导致苯硫酚难采购带来的物流和仓储成本，一浴法自制苯硫酚中间体以保证生产的正常进行；同时大幅降低了生产成本约30~40%，取得较好的经济效益；采用1,8-二硝基蒽醌替代1,8-二氯蒽醌作为主原料，协同了两步的反应条件，实现了一浴法合成溶剂黄163；另外添加助剂使反应副产物减少，产生的少量副产物全溶于有机溶剂，通过降温即可使产品在低温下充分析出，从而提高了产品纯度；过滤后的物料进行洗涤可进一步提高产品纯度，并使溶剂回收体系变得更简单，可操作性提高；更重要的是，通过本工艺的实施总成本较现行工艺降低约35%，经济效益十分明显，获得的溶剂黄163染料△E <0.5，△C 为近似偏艳，HPLC检测含量>98.5%，产品品质能够满足高端客户的应用需求。

步骤（a）中，所述有机溶剂优选为选自DMF、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和环丁砜中的一种或多组组成的混合物，最优为二甲基亚砜。步骤（a）中，所述硫氢化试剂优选为选自硫化钠、硫磺、硫氢化钠和硫氢化钾中的一种或多种组成的混合物，优选为硫氢化钾。步骤（a）中，所述助剂为四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、18-冠-6和12-冠-4中的一种或多种组成的混合物，优选为18-冠-6。步骤（a）中，所述氯苯、硫氢化试剂和助剂的质量比为1：1~2.5：0.005~0.02；步骤（b）中，所述1，8-二硝基蒽醌和所述氯苯的重量比为1~1.3：1，以提高产物的纯度和得率。步骤（d）中，所述热水的温度为80~90℃；蒸馏回收的有机溶剂套用至下一批次。

下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：

实施例1

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，如图2所示，它包括以下步骤：

（a）向3000L的搪瓷反应釜中加入二甲基亚砜1600公斤（人工计量），投入氯苯300公斤，硫氢化钾500公斤，再加入6公斤助剂18-冠-6，投毕封盖搅拌；打开反应釜的冷凝器进出水并利用夹套蒸汽升温，1小时左右升温至110~120℃（此温度区间内的温度变化对产品质量影响不大），并在此温度保温维持反应15小时（反应方程式如图1所示如上，此时HPLC检测达到终点）；

（b）开启夹套冷却水将步骤（a）的产物降温至40~50℃，向反应釜中加入1,8-二硝基蒽醌350公斤进行反应至反应结束；

（c）再将步骤（b）的产物降温至20℃进行抽滤得滤饼和滤液；

（d）滤饼用400公斤二甲基亚砜泡洗，收集滤液和泡洗液，蒸馏回收溶剂（含有二甲基亚砜、水）；滤饼再用80~90℃热水洗涤滤饼至中性，经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品856公斤；收率为85.9%，含量99.0%；△E 0.126，△C 0.024近似；成本为150元/kg。

实施例2

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中溶剂二甲基亚砜替换为DMF 1600公斤，18-冠-6替换成苄基三乙基氯化铵6公斤，最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品832公斤；收率为83.5%，含量98.6%；△E 0.621，△C -0.393偏暗；成本为153.7元/kg。

实施例3

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中溶剂二甲基亚砜替换为N-甲基吡咯烷酮 1600公斤，最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品825公斤；收率为82.8%，含量96.7%；△E 0.330，△C -0.177偏暗；成本为156.5元/kg。

实施例4

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中硫氢化钾替换为硫化钠400公斤+硫磺100公斤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品796公斤；收率为79.9%，含量96.1%；△E 0.404，△C -0.312偏暗；成本为161.1元/kg。

实施例5

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中硫氢化钾替换为硫氢化钠500公斤，最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品852公斤；收率为85.5%，含量99.1%；△E 0.306，△C-0.083 近似；成本为150.6元/kg。

实施例6

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中硫氢化钾加入的量为750公斤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品860公斤；收率为87.3%，含量98.8%；△E 0.52，△C 0.265偏艳；成本为149.7元/kg。

实施例7

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中硫氢化钾加入的量为300公斤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品807公斤；收率为81%，含量98.7%；△E 0.714，△C-0.626偏暗；成本为159元/kg。

实施例8

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中18-冠-6加入的量为15公斤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品858公斤；收率为86.1%，含量99.0%；△E 0.184，△C 0.034近似；成本为150.1元/kg。

实施例9

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（b）中，向反应釜中加入1,8-二硝基蒽醌320公斤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品831公斤；收率为83.4%，含量99.4%；△E 0.366，△C 0.202偏艳；成本为154.5元/kg。

实施例10

本实施例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（b）中，向反应釜中加入1,8-二硝基蒽醌390公斤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品862公斤；收率为86.5%，含量97.5%；△E 0.311，△C -0.206；成本为150.2元/kg。

对比例1

本对比例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它采用通用工艺进行，具体为：先在反应釜内加入水1500公斤、乙醇300公斤和苯硫酚500公斤，开启搅拌，分次投入氢氧化钾400公斤、助剂10公斤，1，8-二氯蒽醌500公斤，投毕封盖，打开冷凝器进出水，进夹套蒸汽升温，1小时左右升温至100~110℃，于回流状态下保温20小时，保温结束，降温至40℃，开启釜底阀放料进入抽滤槽，真空抽干母液，用乙醇泡洗滤饼，滤饼再用80~90℃热水洗涤至中性；滤饼进入烘箱干燥，经粉碎拼混包装，即得溶剂黄163成品750公斤；含量98.4%。△E 1.153，△C -0.716偏暗；成本为226元/kg。

对比例2

本对比例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（a）中未加入助剂；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品787公斤；收率为79%，含量93.7%；△E 1.041，△C -0.673偏暗。

对比例3

本对比例提供一种溶剂黄163染料的生产方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（c）中未降温至20~35℃，而是直接过滤；最终经干燥、粉碎、包装得溶剂黄163成品840公斤；收率为84.3%，含量99.3%；△E 0.514，△C 0.307偏艳。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于，它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（a）中，所述有机溶剂为选自DMF、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和环丁砜中的一种或多组组成的混合物。

3.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（a）中，所述硫氢化试剂为选自硫化钠、硫磺、硫氢化钠和硫氢化钾中的一种或多种组成的混合物。

4.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（a）中，所述助剂为四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、18-冠-6和12-冠-4中的一种或多种组成的混合物。

5.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（a）中，所述氯苯、硫氢化试剂和助剂的质量比为1：1~2.5：0.005~0.02。

6.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（b）中，所述1，8-二硝基蒽醌和所述氯苯的重量比为1~1.3：1。

7.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（d）中，所述热水的温度为80~90℃。

8.根据权利要求1所述的溶剂黄163染料的生产方法，其特征在于：步骤（d）中，蒸馏回收的有机溶剂套用至下一批次。