CN109704979B - 利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4‑二氨基‑1,1‑联蒽醌的方法，称取Bronsted酸功能化离子液体加入反应容器中，加热至一定温度；缓慢加入4,4‑二氨基‑1,1‑联蒽醌‑3,3‑二磺酸钠并加热搅拌反应一定时间，反应结束冷却至一定温度；逐滴加入一定量的有机溶剂搅拌均匀后抽滤，并用该溶剂洗涤至无色；滤饼真空干燥得4,4‑二氨基‑1,1‑联蒽醌。本发明使用Bronsted酸功能化离子液体替代浓硫酸作为4,4‑二氨基‑1,1‑联蒽醌生产的反应介质，该方法不仅无废酸排放，且4,4‑二氨基‑1,1‑联蒽醌的产率高达98%以上，符合绿色循环发展大方向，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于精细化学品合成领域，特别提出了一种在Bronsted酸功能化离子液体中制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法。
背景技术
4,4-二氨基-1,1-联蒽醌是一种高档有机颜料，具有优良的耐候、耐溶剂、耐化学性、良好的耐迁移性以及耐塑料成型温度，是合成树脂和塑料着色的主要红色有机颜料品种，也广泛应用于油漆、油墨、涂料、合成纤维、液晶等方面。目前4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的生产基本上是将4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在硫酸介质中进行脱磺酸基反应从而得到4,4-二氨基-1,1-联蒽醌。合成反应方程式如下：
4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠脱磺酸基反应需在硫酸（硫酸浓度达78%）介质中进行，处理过程中需加水进行稀释，故每生产1t 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌约产生40t废水（硫酸浓度20%左右），废酸难以处理和回收套用，带来严重的环保问题，限制了4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的生产，因此迫切需要开发出不含废酸的PR177生产绿色工艺路线。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法，使用Bronsted酸功能化离子液体替代浓硫酸作为4,4-二氨基-1,1-联蒽醌生产的反应介质，该生产工艺符合绿色循环发展大方向，具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法，步骤如下：
（1）称取Bronsted酸功能化离子液体加入反应容器中，加热至一定温度；
（2）缓慢加入4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠并加热至一定温度；
（3）搅拌反应一定时间，反应结束冷却至一定温度；
（4）逐滴加入一定量的有机溶剂搅拌均匀后抽滤，并用该溶剂洗涤至无色；
（5）滤饼在一定温度下真空干燥得4,4-二氨基-1,1-联蒽醌。
所述步骤（1）中加热所达到的温度为100-120℃。
所述步骤（1）中的Bronsted酸功能化离子液体的结构式为：
其中， 
、 
； R=H、CH3
n = 0、1/2、1、3/2、2。
所述Bronsted酸功能化离子液体与4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠的质量比为8:1。
所述步骤（2）中加热所达到温度为130-150℃。
所述步骤（3）中的反应时间为5-8 h，冷却温度为45-65℃。
所述步骤（4）中的有机溶剂为CH3OH，以1g功能化离子液体的质量为基准，有机溶剂的加入量为6-8ml。
所述步骤（5）中的干燥温度为60-100℃，干燥时间为6-10h。
本发明的有益效果：本发明使用Bronsted酸功能化离子液体替代浓硫酸作为4,4-二氨基-1,1-联蒽醌生产的反应介质的方法，该方法不仅无废酸排放，且4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的产率高达98%以上。该生产工艺符合绿色循环发展大方向，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1产品的红外表征图。
图2为本发明实施例2产品的红外表征图。
图3为本发明实施例3产品的红外表征图。
图4为本发明实施例4产品的红外表征图。
图5为本发明实施例5产品的红外表征图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法如下：
（1）称取8 g N-磺酸丁基吡啶对甲苯磺酸盐加入100 ml三口瓶，加热至110 ℃；
（2）称取1g 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在15 min内缓慢加入瓶中，缓慢加热至140 ℃；
（3）搅拌反应6 h，反应结束冷却至55 ℃；
（4）逐滴加入50 ml CH3OH搅拌均匀后抽滤，并用CH3OH洗涤至无色；
（5）滤饼80 ℃下真空烘干8 h。（产品：0.550 g；产率：80.27）
对4,4-二氨基-1,1-联蒽醌进行了红外（IR）表征：IR（KBr）：υ = 3404.62,3278.83, 3068.37, 1634.94, 1592.95, 1534.27, 1389.66, 1368.11, 1338.33,1265.39, 1181.82, 1170.34, 1009.80, 881.26, 839.89, 801.57, 732.30 cm-1。
实施例2
本实施例利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法如下：
（1）称取8 g N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐加入100 ml三口瓶，加热至110 ℃；
（2）称取1g 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在15 min内缓慢加入瓶中，缓慢加热至140 ℃；
（3）搅拌反应6 h，反应结束冷却至55 ℃；
（4）逐滴加入50 ml CH3OH搅拌均匀后抽滤，并用CH3OH洗涤至无色；
（5）滤饼80 ℃下真空烘干8 h。（产品：0.673；产率：98.22%）
对4,4-二氨基-1,1-联蒽醌进行了红外（IR）表征：IR（KBr）：υ = 3401.03,3272.82, 3073.13, 1634.70, 1593.18, 1535.59, 1390.94, 1367.82, 1282.84,1264.31,1181.86, 1170.06, 1022.70, 881.34, 841.18, 801.65, 732.85 cm-1。
实施例3
本实施例利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法如下：
（1）称取8 g 1-丙基磺酸-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐加入100 ml三口瓶，加热至100 ℃；
（2）称取1g 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在15 min内缓慢加入瓶中，缓慢加热至130℃；
（3）搅拌反应5 h，反应结束冷却至45℃；
（4）逐滴加入50 ml CH3OH搅拌均匀后抽滤，并用CH3OH洗涤至无色；
（5）滤饼60 ℃下真空烘干10 h。（产品：0.624；产率：91.06%）
对4,4-二氨基-1,1-联蒽醌进行了红外（IR）表征：IR（KBr）：υ = 3401.03,3272.82, 3073.13, 1634.70, 1593.18, 1535.59, 1390.94, 1367.82, 1282.84,1264.31,1181.86, 1170.06, 1022.70, 881.34, 841.18, 801.65, 732.85 cm-1。
实施例4
本实施例利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法如下：
（1）称取8 g 1-丙基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐加入100 ml三口瓶，加热至120℃；
（2）称取1g 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在15 min内缓慢加入瓶中，缓慢加热至150℃；
（3）搅拌反应8 h，反应结束冷却至65℃；
（4）逐滴加入50 ml CH3OH搅拌均匀后抽滤，并用CH3OH洗涤至无色；
（5）滤饼100℃下真空烘干6 h。（产品：0.471；产率：68.70%）
对4,4-二氨基-1,1-联蒽醌进行了红外（IR）表征：IR（KBr）：υ = 3406.03,3302.61, 3067.16, 1635.27, 1593.34, 1534.55, 1388.68, 1367.95, 1264.81,1181.78, 1169.88, 1037.74, 1018.31, 880.91, 838.87, 800.91, 730.66 cm-1。
实施例5
本实施例利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法如下：
（1）称取8 g 1-丙基磺酸-2,3-二甲基咪唑三氟甲磺酸盐加入100 ml三口瓶，加热至110 ℃；
（2）称取1g 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在15 min内缓慢加入瓶中，缓慢加热至140 ℃；
（3）搅拌反应7h，反应结束冷却至60℃；
（4）逐滴加入50 ml CH3OH搅拌均匀后抽滤，并用CH3OH洗涤至无色；
（5）滤饼90℃下真空烘干7h。（产品：0.523；产率：76.33%）
对4,4-二氨基-1,1-联蒽醌进行了红外（IR）表征：IR（KBr）：υ = 3409.15,3305.41, 3066.73, 1635.38, 1593.87, 1535.14, 1367.76, 1263.98, 1181.79,1169.53, 1037.51, 1019.44, 880.40, 837.26, 800.60, 730.55, 624.77 cm-1。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种利用Bronsted酸功能化离子液体高效制备4,4-二氨基-1,1-联蒽醌的方法，步骤如下：
（1）称取8 g N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐加入100 ml三口瓶，加热至110 ℃；
（2）称取1g 4,4-二氨基-1,1-联蒽醌-3,3-二磺酸钠在15 min内缓慢加入瓶中，缓慢加热至140 ℃；
（3）搅拌反应6 h，反应结束冷却至55℃；
（4）逐滴加入50 ml CH3OH搅拌均匀后抽滤，并用CH3OH洗涤至无色；
（5）滤饼80 ℃下真空烘干8 h。
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Address after: 253000 Shandong province Dezhou City Tianqu Industrial Park Orchard Road No. 6 Patentee after: Yuhong Pigment Co.,Ltd. Patentee after: ZHENGZHOU INSTITUTE OF EMERGING INDUSTRIAL TECHNOLOGY Address before: 253000 Shandong province Dezhou City Tianqu Industrial Park Orchard Road No. 6 Patentee before: SHANDONG YUHONG NEW PIGMENT Co.,Ltd. Patentee before: ZHENGZHOU INSTITUTE OF EMERGING INDUSTRIAL TECHNOLOGY |
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