3.1 4,4-二氨基-苯磺酰苯胺重氮
在三口瓶中加80mL水和113.8g4,4一二氨基苯磺酰苯胺,开动搅拌,加入盐酸使其溶解,加碎冰70g冷却后,开始滴加配好的亚硝酸钠溶液,控制温度5~C~8℃之间,30分钟加完,保持反应1小时,终点用淀粉一碘化钾试纸检验。到达终点后用尿素分解过量的亚硝酸。
为了重氮化反应的完全且生成的重氮盐不分解,盐酸的使用量高于理论量而且在低温下进行,同时为了减少反应副产物的产生,始终保持溶液中亚硝酸钠过量。此重氮化反应属常规方法,温度要求不超过8℃,酸的用量要保证,本反应中酸的用量达到了1:5.6摩尔,以保护重氮盐。原料氨基物产品质量较稳定,含量和实验过程中以亚硝酸钠用量计算出的含量相吻合。该重氮化反应的摩尔比为:氨基物:亚硝酸钠:盐酸=1:2.1:5.6。
3.2 H一酸溶解、偶合I
三口瓶中加入40gH.酸和80mL水,开动搅拌,升温到40℃,加3.2g纯碱溶解,在溶解过程中保持pH值不要超过7。将溶解好的H一酸溶液,于1小时内以先快后慢的速度滴加到上述重氮液中,在偶合过程中,反应液的pH值不断下降,所以边加重氮液边加纯碱液调pH在3~4,保持温度10℃,反应10小时。H酸稀溶液检查润圈无红色润圈为终点。
偶合I是在H一酸的氨基邻位偶合,适宜的pH为3~4,更低的pH值会使偶合速度大幅度降低,更高的偶合pH会使反应发生在H酸羟基的邻位4,4’一二氨基苯磺酰苯胺重氮液是较强的酸性,因为反应介质也是强酸性,加入H酸后偶合较困难。为了避免一次偶合pH过低,所以在重氮液中加入醋酸钠和纯碱,适当调整重氮液的pH值。
由表1可见,偶合pH值对染料的色光影响较大,并且偶合时间要达到10小时以上。
3.3苯胺重氮化、偶合II
在三口瓶中,加50mL水、4.6g苯胺,搅拌下加入14mL盐酸,加冰冷却至0℃,加亚硝酸钠溶液(3.7g亚硝酸钠加水配成30%溶液),并使之微过量,加毕后在0~5℃反应30分钟后,用淀粉碘化钾试纸检查反应终点,合格后用少许尿素分解过量亚硝酸。
将苯胺重氮液倒人偶合I液中,然后用碱调pH在9~10,温度控制6℃~10℃,反应2小时。取样进行薄层层析分析,展开剂为正丁醇:吡啶:水:氨水=4:5:4:1,以单偶氮染料消失为终点。
由表2可见,偶合pH、反应温度、反应时间对染料色光影响均有影响,pH偏低和偶合温度高时,层析结果显示杂斑多,拖尾长,说明Ⅱ偶合不完全,含有I偶合物及其他杂质;当偶合pH值达到9~10,时间2小时以上时,展开图几乎是一个斑点无拖尾现象,这是较纯的Ⅱ偶合产物。
3.4间苯二胺溶解、偶合Ⅲ
三VI瓶中加5.5g间苯二胺和50mL水,升温到70℃,使其全部溶解后,降温到35℃~40℃,倒人偶合液Ⅱ中,维持pH9—10,反应2小时,温度12℃~15℃。进行薄层层析分析,以双偶氮染料消失为终点。由于Ⅱ偶合物与间苯二胺的偶合反应较为容易且平稳,所以此工艺没有进行太多的研究探讨。
3.5盐析、染料标准化
将偶合Ⅲ的温度升到60℃,滴加盐酸,调pH6~7,继续升温到65℃加盐,搅拌1小时后降温到40℃~50℃之间,点样合格后过滤、干燥、标准化。产品经检测与韩国标准比较色光近似,原染料强度达到200℃
4结论
综上所述,合成C.I.酸性黑234染料的合成工艺条件见下表。
该产品已工业化生产,染料应用性能良好,经使用各项技术指标达到了国外同类产品水平,满足了用户需求。
来源 迟洪训,孙秀荣,金英花
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