本發(fā)明涉及一種化學中間體的合成方法,具體的就是1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸的合成方法,屬于有機化學合成領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸為藍色粉末狀,是一種重要的染料中間體,其結(jié)構(gòu)式為:
可以通過上述中間體合成分散蘭359,合成路線如下所示:
分散蘭359,化學名為1-氨基-4(乙基氨基)蒽醌-2-甲腈,它是一種應(yīng)用范圍廣泛的三元色之一,其主要應(yīng)用于噴繪印花和轉(zhuǎn)移印花上,具有良好的應(yīng)用前景。1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸作為分散蘭359的關(guān)鍵中間體,具有重要的研究價值。
目前關(guān)于1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸合成方法的研究報道主要有:①以1-氨基蒽醌為原料經(jīng)過磺化生產(chǎn)1-氨基蒽醌-2-磺酸然后溴化制得溴氨酸,再經(jīng)過胺化得到產(chǎn)品;②以1-氨基蒽醌為原料經(jīng)過磺化生產(chǎn)1-氨基蒽醌-2-磺酸然后氯化制得的1-氨基-4氯蒽醌-2-磺酸,再經(jīng)過胺化得到產(chǎn)品。兩種合成路線都是以1-氨基蒽醌為起始原料,工藝流程長,設(shè)備多,能耗高,生產(chǎn)成本高,這也是現(xiàn)行1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸工業(yè)生產(chǎn)方法的主要缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供了一種1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸的合成方法。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:一種1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸的合成方法,具體步驟如下:首先將水、1,4-二羥基蒽醌-2磺酸、濃鹽酸依次投入壓力容器中,然后攪拌升溫,加入鋅粉發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,滴加70wt%乙胺、30wt%氨水,滴加結(jié)束后,密閉壓力容器,攪拌升溫進行縮合反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后降溫泄壓,通入空氣進行氧化反應(yīng),最后過濾,洗滌,干燥即得到1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸。
在本發(fā)明的實施例中,所述的1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與水的質(zhì)量比為1:(6-10),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與鹽酸的質(zhì)量比為1:(1.28-1.7),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與鋅粉的質(zhì)量比為1:(0.5-0.7),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與70wt%乙胺的質(zhì)量比為1:(0.22-0.25),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與30wt%氨水的質(zhì)量比為1:(0.17-0.18)。
在本發(fā)明的實施例中,所述的鋅粉采用分批次加入的方法,還原反應(yīng)溫度為45-50℃,還原反應(yīng)時間為2-4h。
在本發(fā)明的實施例中,所述的乙胺和氨水投料采用同時分別滴加的方法,滴加溫度為45-50℃,滴加乙胺時間為1-2小時,滴加氨水時間為2-3小時。
在本發(fā)明的實施例中,所述的縮合反應(yīng)溫度為82-88℃,保溫時間為4小時以上。
在本發(fā)明的實施例中,氧化反應(yīng)采用的催化劑為氯化鋅,氧化反應(yīng)溫度為60-65℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點:
1、與1-氨基蒽醌法合成路線不同,本發(fā)明開發(fā)了一條合成1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸的新方法,以1,4-二羥基蒽醌-2-磺酸為起始原料,節(jié)省了中間步驟的后處理過程,節(jié)省了大量的人力物力。
2、本發(fā)明工藝路線流程短,設(shè)備需求少,能耗低,生產(chǎn)成本低,更適合工業(yè)化放大生產(chǎn)。
3、本發(fā)明選用合理的中間控制,采用同時分別滴加的投料方法加入乙胺和氨水,有效避免了副產(chǎn)物的生成。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述,但不局限于此。
本發(fā)明采用的合成路線如下:
①以1,4-二羥基蒽醌-2磺酸被還原為1,4-二羥基-2-磺酸蒽醌隱色體。
②1,4-二羥基-2-磺酸蒽醌與氨水、乙胺縮合反應(yīng)生成中間體。
③中間體被氧化成1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸。
實施例所用的原料,除另有說明外,均為適合染料及中間體使用的市售工業(yè)品。
一種1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸合成方法,具體步驟如下,
首先將水、1,4-二羥基蒽醌-2磺酸、鹽酸依次投入壓力容器中,然后攪拌升溫至45-50℃,分批加入鋅粉發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)時間2-4小時,反應(yīng)結(jié)束后,同時滴加70wt%乙胺、30wt%氨水溶液,滴加時間分別為1-2h、2-3h,滴加溫度45-50℃,滴加結(jié)束后,密閉壓力容器,保溫30min,后攪拌升溫至85±3℃進行縮合反應(yīng),反應(yīng)時間4小時反應(yīng)結(jié)束后降溫泄壓,降溫至60-65℃通入空氣進行氧化反應(yīng),最后過濾,洗滌,干燥即得到1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸。
所述的1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與水的質(zhì)量比為1:(6-10),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與鹽酸的質(zhì)量比為1:(1.28-1.7),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與鋅粉的質(zhì)量比為1:(0.5-0.7),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與70wt%乙胺的質(zhì)量比為1:(0.22-0.25),1,4-二羥基蒽醌-2磺酸與30wt%氨水的質(zhì)量比為1:(0.17-0.18)。
實施例1
在帶有機械攪拌、溫度計的500mL高壓反應(yīng)釜中,加入水210g、鹽酸44.8g,攪拌升溫至45℃,分批加入鋅粉17.5g發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)時間2小時。當反應(yīng)結(jié)束后,控制在45℃左右,同時分別滴加7.7g70wt%乙胺、5.95g 30wt%氨水溶液,滴加時間分別控制在1h、2h,滴加結(jié)束后,密閉高壓釜,于45℃保溫30min。保溫結(jié)束后,攪拌升溫至82℃后進行縮合反應(yīng),反應(yīng)時間6h。反應(yīng)結(jié)束后,降溫至60℃,泄壓,通入空氣,將中間體氧化,最后過濾,洗滌,干燥即得到1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸37.3g,純度95.5%,收率94.1%。
實施例2
在帶有機械攪拌、溫度計的500mL高壓反應(yīng)釜中,加入水300g、鹽酸55g,攪拌升溫至47℃,分批加入鋅粉20g發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)時間3小時。當反應(yīng)結(jié)束后,控制在46℃左右,同時分別滴加8.0g70wt%乙胺、6.05g 30wt%氨水溶液,滴加時間分別控制在1.5h、2.5h,滴加結(jié)束后,密閉高壓釜,于48℃保溫30min。保溫結(jié)束后,攪拌升溫至85℃后進行縮合反應(yīng),反應(yīng)時間6h。反應(yīng)結(jié)束后,降溫至63℃,泄壓,通入空氣,將中間體氧化,最后過濾,洗滌,干燥即得到1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸35.8g,純度95.5%,收率94.9%。
實施例3
在帶有機械攪拌、溫度計的500mL高壓反應(yīng)釜中,加入水350g、鹽酸59.5g,攪拌升溫至50℃,分批加入鋅粉24.5g發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)時間4小時。當反應(yīng)結(jié)束后,控制在50℃左右,同時分別滴加8.75g70wt%乙胺、6.3g 30wt%氨水溶液,滴加時間分別控制在2h、3h,滴加結(jié)束后,密閉高壓釜,于50℃保溫30min。保溫結(jié)束后,攪拌升溫至88℃后進行縮合反應(yīng),反應(yīng)時間4h。反應(yīng)結(jié)束后,降溫至65℃,泄壓,通入空氣,將中間體氧化,最后過濾,洗滌,干燥即得到1-氨基-4(乙氨基)-9,10-蒽醌-2磺酸39.2g,純度93.0%,收率96.8%。