臧健,高介平
(常州纺织服装职业技术学院 纺化系,江苏 常州
213164) 摘要:以4-甲基苯磺酰氯作为C.I.分散紫57合成的起始原料,经过酯化反应得到4-甲基苯磺酸-4’-乙酰氨基苯酯(A1),有80%的收率;然后水解成4-甲基苯磺酸-4’-氨基苯酯(A2),收率为85%;再经过与1,4-二羟基蒽醌反应得到产物-
C.I.分散紫57 (A3),此步收率为93%。最后对产物进行精制后得到不同色光的染料产品,以满足不同客户的要求。 关键词:C.I.分散紫57;4-甲苯磺酰氯;4-甲基苯磺酸-4’-乙酰氨基苯酯;4-甲基苯磺酸-4’-氨基苯酯;精制
1 前言
C.I.分散紫57是一种蒽醌型结构染料,具有高耐晒牢度特点,在各种光源下色光变化很小,具有良好的匀染性和重演性,主要适用于耐晒牢度要求较高的汽车内装饰物[1]。近些年来,这种染料用于喷墨墨水的报道逐渐增多,相比较传统的颜料型墨水,有耐晒牢度高,耐候性好,可用于转移印花等优点[2][3][4]。目前国内有江苏亚邦染料股份有限公司等企业能生产滤饼(原染料),但其合成工艺未见文献报导。本文参照一些文献资料[5]以4-甲基苯磺酰氯为原料,完成了该产品的中样合成制备,并对粗品进行了精制。 2.中试实验部分 2.1 主要原料和仪器
原料:对乙酰氨基酚、4-甲基苯磺酰氯、三乙胺、氯仿、30%盐酸、氢氧化钠、1,4-二羟基蒽醌及其隐色体、硼酸、乳酸、正丁醇、正丁酮、环己酮、及其余溶剂均为工业级。 仪器:岛津SPD-10A高效液相色谱仪; 2.2分析方法
采用HPLC法(高效液相色谱法)测定产物的百分含量,采用面积归一法进行积分。HPLC法的分析条件为:岛津SPD-10A高效液相色谱仪,Kromosil
C18柱Φ4.6*150 mm;柱温30℃;流动相用0.45μm微孔滤膜过滤,在超声波水槽中充分脱气,在液谱柱上平衡1小时后进样分析。 2.3 中试实验方法[5] 2.3.1中间体4-甲基苯磺酸-4’-乙酰氨基苯酯(A1)的制备: (1)操作步骤:
1000L的搪瓷反应釜中,打开冷却水(夏天用冷冻),真空抽入溶剂氯仿583.3kg、4-甲基苯磺酰氯41.7kg,催化剂三乙胺41.7kg抽入高位槽。反应釜里再投入对乙酰氨基酚50kg,开回流系统(冷凝器用盐水)。缓慢滴加催化剂三乙胺,滴加过程中温度控制<32℃(30-32℃),滴加时间约1-2h,滴完在30℃-35℃保温1h,然后在35℃-45℃保温1h。缓慢升温至回流(约65℃),回流保温5h,取样中控,中控合格后再向下继续处理。改回流为蒸馏,回收溶剂,至溶剂较少时降温(约80℃),回收的溶剂氯仿另存(氯仿A)。降温至<45℃时加水,继续蒸馏,至溶剂较少时降温(约85℃),回收溶剂另存,分去溶剂中的水(氯仿B)。降温至室温,搅拌2h后过滤,用冷水洗至中性,抽干出料。75℃干燥后得到75.8kg中间体A1,收率约80%。 (2)中控分析方法: 流动相:乙腈/水(3/7
V/V);流速:0.5ml/min;进样体积:20μl;紫外检测器波长为254nm;出峰时间:4-甲基苯磺酰氯:4.8min;A1:8.8min。 (3)回收氯仿B的处理:每50g氯仿,加入5g氯化钙,放置24h,过滤,套用。 2.3.2中间体4-甲基苯磺酸-4’-氨基苯酯(A2)的制备: (1)操作步骤:
500L的搪瓷反应釜中,加入水90kg、30%的盐酸120kg、干燥的A1中间体90kg,开搅拌升温至回流(约105℃),保温6h,取样中控。终点到后,降温至40℃时以32%的液碱调pH值至8.0左右,时间约1-2h。继续降温至室温,搅拌2h出料,用冷水洗至中性,抽干出料。在75℃减压烘干,得到73.5kg中间体A2,收率约85%。 (2)中控分析方法: 流动相:乙腈/水(2/8
V/V);流速:0.5ml/min;进样体积:20μl;紫外检测器波长为254nm;出峰时间:A2:14.4min;A1:16.8min; (1)操作步骤:
1000L的搪瓷反应釜中,真空抽入正丁醇400kg、乳酸10kg(记下釜里液面位置,以便下次补加到此位置),再投入1,4-二羟基蒽醌35kg、1,4-二羟基蒽醌隐色体15kg、硼酸20kg、A2中间体43.8kg,升温至回流(控制100℃),保温24h,中控合格后搅拌降温至室温,抽料。物料用40kg的回收正丁醇分数次浸泡,抽干出料,得到分散57号紫(A3)粗品。出料后用离心机甩干,母液收集待套用。得到85.2kgC.I.分散紫57(A3)粗品,收率约93%。 (2)中控分析方法: 流动相:甲醇/水(85/15
V/V)+1%乙酸;流速:1ml/min;进样体积:20μl;紫外检测器波长为254nm;A2:7.5min;A3:9.8min;1,4-二羟基蒽醌:12.4min; 2.3.4C.I.分散紫57 (A3)的精制:
1000L的搪瓷反应釜中,真空抽入丁酮212.5kg,开搅拌,缓慢加入C.I.分散紫57(A3)粗品85.2kg,用2h左右时间升温至回流,保温3h。降温至100℃,减压回收丁酮,回收的丁酮量约为投入量的一半时停止回收。缓慢降温至80℃左右,用2-3h滴加200kg甲醇,温度控制在60-70℃,自然降温到室温,再用冰水降温至0-10℃,保温1h,过滤,用50kg的甲醇分数次洗涤浸泡滤饼。得到的精制C.I.分散紫57产品的色光如徳司达同类产品。 用环己酮代替丁酮进行精制,操作步骤不变,得到的精制产品的色光如汽巴的同类产品。 3.结论 以4-甲基苯磺酰氯作为C.I.分散紫57合成的起始原料,经过酯化、水解后再与1,4-二羟基蒽醌反应得到产物-
C.I.分散紫57
(A3),分别有80%、85%和93%的收率。最后对产物进行精制后得到不同色光的染料产品,以满足不同客户的要求。本合成及精制路线经过实践检验,中间材料、试剂易得,是一种方便可行的工艺路线。
参考文献: [1] 冉华文.江苏亚邦发展特色分散染料[J].染料与染色.2007,44(3):51-52. [2] Morimoto, Hitoshi. Ink-jet textile printing ink
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patterns with good light fastness[P]. JP:2005126861,2005-05-19. [4] Sato, Naoki. Manufacture of jet-printing ink with
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printing[P].
JP:2004292468. 2004-10-21. [5] Lewis, David. Agent for textile treatment[P].
WO:9839308. 1998-09-11.
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