CN111518409B - 一种溶剂红169的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于染料技术领域，具体涉及一种溶剂红169的合成方法，包括如下步骤：溴苯和异丙胺以水为溶剂，以氯化亚铜为催化剂，在碱性条件下反应得到中间体N‑异丙基苯胺；N‑异丙基苯胺、苯酐在硫酸、乌洛托品的作用下反应得到1‑异丙基氨基蒽醌。本发明提供的溶剂红169的合成方法，以苯酐作为原料直接参与染料的合成，省却了传统工艺上蒽醌、硝基蒽醌以及1‑氯蒽醌的合成过程，大大缩短了工艺路线，从而大幅降低了废弃物的排放，削减了生产成本。

Description

一种溶剂红169的合成方法
技术领域
本发明属于染料技术领域，具体涉及一种溶剂红169的合成方法。
背景技术
溶剂红169，又名1-异丙基氨基蒽醌，英文别名:C.I.Solvent Red 169，分子式是C17H15NO2，分子量265.3，主要用于醋纤、聚苯乙烯、清漆、ABS树脂和汽车涂料的着色。结构式为：
Figure BDA0002506019200000011
目前行业内所使用的合成方法都是用1-氯蒽醌和异丙胺在密闭高压釜内缩合制得，而1-氯蒽醌目前使用最多的合成方法为以蒽醌为原料经过硝化、磺化、氯化所得，蒽醌的合成又要以苯酐和苯为原料经过缩合、水解再在浓硫酸中进行闭环得到，从源头原料到产品其实需要一条很长的反应路线，这中间涉及的人力物力带来的成本以及反应沿途的排放所造成的环保压力也是相当惊人的。因此，目前亟待开发一种路线短、排放低、收率高的溶剂红169的合成方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种路线短、排放低、收率高的溶剂红169的合成方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种溶剂红169的合成方法，包括如下步骤：
(1)溴苯和异丙胺以水为溶剂，以氯化亚铜为催化剂，在碱性条件下反应得到中间体N-异丙基苯胺；
Figure BDA0002506019200000012
(2)N-异丙基苯胺、苯酐在硫酸、乌洛托品的作用下反应得到1-异丙基氨基蒽醌；
Figure BDA0002506019200000013
优选的，所述步骤(1)中异丙胺、溴苯与氯化亚铜的摩尔比为1：1～1.5：0.001～0.1；进一步的，所述步骤(1)中异丙胺、溴苯与氯化亚铜的摩尔比为1：1～1.3：0.01～0.1；更进一步的，所述步骤(1)中异丙胺、溴苯与氯化亚铜的摩尔比为1：1～1.2：0.01～0.05。
优选的，所述步骤(1)中的碱性条件是通过加入氢氧化钠实现的，具体的，加入的氢氧化钠与异丙胺的摩尔比为1～3：1；进一步的，加入的氢氧化钠与异丙胺的摩尔比为1～1.5：1。
优选的，所述步骤(1)中温度为80℃～110℃，反应时间大于2h；进一步的，所述步骤(1)中温度为90℃～100℃，反应时间大于2h。
优选的，所述步骤(2)中N-异丙基苯胺、苯酐与乌洛托品的摩尔比为1：1～2：0.05～0.5；进一步的，所述步骤(2)中N-异丙基苯胺、苯酐与乌洛托品的摩尔比为1：1～1.5：0.05～0.5；更进一步的，所述步骤(2)中N-异丙基苯胺、苯酐与乌洛托品的摩尔比为1：1～1.2：0.1～0.2。
优选的，所述步骤(2)中的硫酸质量浓度为90％～105％。
优选的，所述步骤(2)中苯酐与硫酸的质量比为1：1～10；进一步的，所述步骤(2)中苯酐与硫酸的质量比为1：1～5；更进一步的，所述步骤(2)中苯酐与硫酸的质量比为1：2～4。
优选的，所述步骤(2)中温度为160℃～210℃，反应时间大于2h；进一步的，所述步骤(2)中温度为190℃～210℃，反应时间大于2h。
优选的，所述步骤(2)反应完成后，还包括加入水稀释反应液，使产物析出的步骤；具体的，加入水与硫酸的质量比为0.5～2：1；进一步的，加入水与硫酸的质量比为0.9～1.5：1。
本发明中化合物的中文命名与结构式有冲突的，以结构式为准；结构式有明显错误的除外。
本发明提供的溶剂红169的合成方法，以苯酐作为原料直接参与染料的合成，省却了传统工艺上蒽醌、硝基蒽醌以及1-氯蒽醌的合成过程，大大缩短了工艺路线，从而大幅降低了废弃物的排放，削减了生产成本。
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明，但不限制本发明。在本领域内，技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案内。
实施例1
N-异丙基苯胺的合成
在500ml压力釜中投入200ml水、24g片碱(分子量40，0.6mol)充分搅拌溶解10分钟后投入100g溴苯(分子量157，0.64mol)、34.5g异丙胺(分子量59.1，0.58mol)、1g氯化亚铜(分子量99，0.01mol)后密封搅拌30分钟，1小时升温至95℃后保温5小时检测终点，终点到达后降温至80℃，泄压排空，物料过滤，用80℃以上热水洗涤至中性，滤饼干燥后备用。含量98.6％，收率94.3％。
实施例2
N-异丙基苯胺的合成
在500ml压力釜中投入250ml水、25.7g片碱(分子量40，0.64mol)充分搅拌溶解10分钟后投入100g溴苯(分子量157，0.64mol)、36g异丙胺(分子量59.1，0.61mol)、1g氯化亚铜(分子量99，0.01mol)后密封搅拌30分钟，1小时升温至100℃后保温5小时检测终点，终点到达后降温至80℃，泄压排空，物料过滤，用80℃以上热水洗涤至中性，滤饼干燥后备用，干品含量96.4％，收率95.8％。
实施例3
N-异丙基苯胺的合成
在1000ml压力釜中投入500ml水、70g片碱(分子量40，1.77mol)充分搅拌溶解10分钟后投入222g溴苯(分子量157，1.4mol)、70g异丙胺(分子量59.1，1.18mol)、2g氯化亚铜(分子量99，0.02mol)后密封搅拌30分钟，1小时升温至95℃后保温5小时检测终点，终点到达后降温至80℃，泄压排空，物料过滤，用80℃以上热水洗涤至中性，滤饼干燥后备用。含量98.7％，收率96.2％。
实施例4
1-异丙基氨基蒽醌的合成
在500ml压力釜中投入95％wt硫酸200g，苯酐100g(分子量148，0.68mol)升温至140℃保温5分钟充分搅拌均匀，在当前温度下投入N-异丙基苯胺76g(分子量135，0.56mol)、乌洛托品15.2g(分子量140，0.11mol)密闭升温至195℃保温12小时检测终点，终点到达后降温至90℃，在此温度下滴加水265g，滴加完毕降温至60℃继续搅拌30分钟，物料过滤，滤饼洗涤至中性，再将滤饼投入500ml、3％wt浓度氢氧化钠溶液中80℃打浆后过滤洗涤至中性，滤饼烘干得到溶剂红189成品，含量98.7％，收率91.4％。
实施例5
1-异丙基氨基蒽醌的合成
在1000ml压力釜中投入98％wt硫酸400g，苯酐200g(分子量148，1.35mol)升温至140℃保温5分钟充分搅拌均匀，在当前温度下投入N-异丙基苯胺160g(分子量135，1.19mol)、乌洛托品35.2g(分子量140，0.25mol)密闭升温至195℃保温12小时检测终点，终点到达后降温至90℃，在此温度下滴加水359g，滴加完毕降温至60℃继续搅拌30分钟，物料过滤，滤饼洗涤至中性，再将滤饼投入1000ml、3％wt浓度氢氧化钠溶液中80℃打浆后过滤洗涤至中性，滤饼烘干得到溶剂红169成品，含量97.7％，收率92.2％。
实施例6
1-异丙基氨基蒽醌的合成
在2000ml压力釜中投入100％wt硫酸800g，苯酐200g(分子量148，1.35mol)升温至140℃保温5分钟充分搅拌均匀，在当前温度下投入N-异丙基苯胺160g(分子量135，1.19mol)、乌洛托品16.8g(分子量140，0.12mol)密闭升温至210℃保温12小时检测终点，终点到达后降温至90℃，在此温度下滴加水680g，滴加完毕降温至60℃继续搅拌30分钟，物料过滤，滤饼洗涤至中性，再将滤饼投入1000ml、3％wt浓度氢氧化钠溶液中80℃打浆后过滤洗涤至中性，滤饼烘干得到溶剂红189成品，含量96.5％，收率93.1％。
实施例1～6中的产物结构均经过质谱、氢谱和高效液相色谱确认。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种溶剂红169的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)溴苯和异丙胺以水为溶剂，以氯化亚铜为催化剂，在碱性条件下反应得到中间体N-异丙基苯胺；
Figure FDA0002506019190000011
(2)N-异丙基苯胺、苯酐在硫酸、乌洛托品的作用下反应得到1-异丙基氨基蒽醌；
Figure FDA0002506019190000012
2.如权利要求1所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中异丙胺、溴苯与氯化亚铜的摩尔比为1：1～1.5：0.001～0.1。
3.如权利要求1所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碱性条件是通过加入氢氧化钠实现的，加入的氢氧化钠与异丙胺的摩尔比为1～3：1。
4.如权利要求1所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中温度为80℃～110℃，反应时间大于2h。
5.如权利要求1～4任一项所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中N-异丙基苯胺、苯酐与乌洛托品的摩尔比为1：1～2：0.05～0.5。
6.如权利要求5所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中N-异丙基苯胺、苯酐与乌洛托品的摩尔比为1：1～1.5：0.05～0.5。
7.如权利要求1～4任一项所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中苯酐与硫酸的质量比为1：1～10。
8.如权利要求1～4任一项所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中温度为160℃～210℃，反应时间大于2h。
9.如权利要求1～4任一项所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)反应完成后，还包括加入水稀释反应液，使产物析出的步骤。
10.如权利要求9所述的溶剂红169的合成方法，其特征在于，加入水与硫酸的质量比为0.5～2：1。
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