一种制备分散蓝354的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201611120639.9

申请日:

2016.12.08

公开号:

CN106675082A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C09B 23/04申请日:20161208|||公开

IPC分类号:

C09B23/04; C07D333/60

主分类号:

C09B23/04

申请人:

江苏道博化工有限公司

发明人:

刘学峰; 徐松; 汪港; 郭维成

地址:

222525 江苏省连云港市灌南县堆沟港镇化工园区

优先权:

专利代理机构:

南京理工大学专利中心 32203

代理人:

邹伟红

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内容摘要

本发明公开了一种制备分散蓝354的方法,二氯乙烷做反应溶剂,羰基铁粉为催化剂,3(2H)??硫茚酮??1,1??二氧化物和丙二腈为反应原料,经腈化反应得中间体腈化物;将醋酸、中间体腈化物、2??甲基??4??氨基苯甲醛、磷酸投入反应容器中搅拌均匀,然后加入三氯化铝,经缩合反应,将溴己烷投入缩合工段的反应体系中,经烷基化反应得目标产物。本发明以2??甲基??4??氨基苯甲醛和溴己烷取代原料4??(N,N??二己基氨基)??2??甲基苯甲醛,尽管增加了一步反应,但是增加的烷基化反应与缩合反应为同一体系,并未额外增加操作难度系数,更重要的是,这一工艺的变更不仅促进了反应的进程更彻底,进一步提高了产品的收率,总收率在84%以上,更重要的是容易实现工业化,且降低了产品的单耗。

权利要求书

1.制备具有式Ⅰ结构的分散蓝354的方法,

其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物Ⅰa和丙二腈在催化剂羰基铁粉和反应溶剂二氯乙
烷的存在下发生腈化反应制备腈化物Ⅰb的步骤,

(2)将腈化物Ⅰb和2-甲基-4-氨基苯甲醛在催化剂三氯化铝、醋酸和磷酸的存在下发生
缩合反应制备化合物Ⅰc的步骤,
以及
(3)将化合物1c和溴己烷发生烷基化反应制备最终产物分散蓝354的步骤,

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(1)中所述的二氯乙烷与3(2H)-硫
茚酮-1,1-二氧化物的质量比为4:1,丙二腈与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的质量比为
0.46~0.78:1,羰基铁粉与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的质量比为0.01~0.05:1。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(1)中反应温度为回流反应温度。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(2)中所述的醋酸与腈化物Ⅰb的质
量比为4:1,2-甲基-4-氨基苯甲醛与腈化物Ⅰb的质量比为0.75~1:1,磷酸与腈化物Ⅰb的质
量比为0.01~0.05:1,三氯化铝与磷酸的质量比是1:1。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(2)中反应温度为75~95℃。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(3)中所述的溴己烷与化合物1c的
质量比为0.9~1.2:1。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(3)中反应温度为90~105℃。

说明书

一种制备分散蓝354的方法

技术领域

本发明涉及一种分散蓝的合成方法,具体的涉及一种分散蓝354的合成方法,属于
化工染料的制造技术领域。

背景技术

分散蓝354,又称分散艳蓝S-FR,化学名:[2-[2-[[4-(N,N-二己基氨基)-2-甲苯
基]]-3-(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物[b]-亚甲基]丙二腈。CAS:74239-96-6,结构式如下:


分散蓝354是一种艳蓝色调的蓝色粉末,主要用于涤纶、三醋纤的染色,染色性能
好,耐久性压烫整理,特别是在热熔法和高温高压法染色上所表现出的优异性能而得到广
泛重视。

目前合成分散蓝354的方法是以3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、丙二腈和4-(N,N-
二己基氨基)-2-甲基苯甲醛为原料,具体合成路线如下所示:


3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物和丙二腈的缩合需要在高温下进行,而丙二腈的毒
性类似氰化物,高温下丙二腈会分解放出有毒气体。另外,丙二腈与3(2H)-硫茚酮-1,1-二
氧化物的摩尔比必须在3:1以上才能促使3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物反应基本完全,因此
大量残留的丙二腈进入废水中,对环境造成危害,给环保带来了很大的压力。

上述所得中间体腈化物与4-(N,N-二己基氨基)-2-甲基苯甲醛继续反应得产物,
该步反应由于中间体很难反应彻底,导致收率低,除此之外4-(N,N-二己基氨基)-2-甲基苯
甲醛这一原料的价格较高,市场上也不常见,从而导致该产品的整体成本较高,最重要的是
工业化难以后续。

发明内容

为了克服上述产物收率低、毒性大、环保压力大、成本高,本发明提出了一种的制
备分散蓝354的方法。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案概述如下:一种制备分散蓝354的方
法,主要包括以下步骤:

(1)腈化反应

反应路线如下:


操作步骤:

以二氯乙烷做反应溶剂,以羰基铁粉为催化剂,以3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物和
丙二腈为反应原料;将二氯乙烷、3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物和丙二腈投入反应器,搅拌
均匀,加入少量的羰基铁粉,继续搅拌并升温至回流状态,保温数小时,TLC跟踪,待3(2H)-
硫茚酮-1,1-二氧化物反应完毕,停止保温,降至常温,加一定量的水,搅拌片刻,静置,分掉
水层,蒸馏回收二氯乙烷,所得浓缩物即为中间体腈化物。

(2)缩合反应

反应路线如下:


操作步骤:

将一定量的醋酸、中间体腈化物、2-甲基-4-氨基苯甲醛、少量的磷酸投入反应容
器中搅拌均匀,然后加入少量的三氯化铝,继续搅拌,然后开始缓慢升温至一定温度开始保
温;TLC跟踪,以腈化物反应完毕为终点,反应完毕,降温、待用。

(3)烷基化反应

反应路线如下:


操作步骤:

将一定量的溴己烷投入到缩合工段的腈化物的反应体系中,搅拌、升温至一定的
温度,开始保温,HPLC跟踪,以缩合工段的中间体不大于2%视为反应终点;降温、过滤,滤液
回收醋酸,滤饼用甲醇打浆,过滤,滤液回收甲醇,滤饼继续用热水洗涤,直至洗涤液的pH为
中性,最终得到蓝色粉末状产品。

在本发明的实施例中,工艺条件如下:

(1)腈化反应中所述的二氯乙烷与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的质量比为4:1,
丙二腈与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的质量比为0.46~0.78:1,羰基铁粉与3(2H)-硫茚
酮-1,1-二氧化物的质量比为0.01~0.05:1,水与二氯乙烷的质量比为4:1,保温温度为回
流温度。

(2)缩合反应中所述的醋酸与腈化物的质量比为4:1,2-甲基-4-氨基苯甲醛与腈
化物的质量比为0.75~1:1,磷酸与腈化物的质量比为0.01~0.05:1,三氯化铝与磷酸的质
量比是1:1。保温温度为75~95℃。

(3)烷基化反应中所述的溴己烷与缩合工段的腈化物质量比为0.9~1.2:1。保温
温度为90~105℃。

本发明与现有技术相比,具有以下显著优点:(1)大大降低了丙二腈的使用量,缓
解了环保压力;(2)反应温度降低,从而避免丙二腈分解而产生有毒气体;(3)以2-甲基-4-
氨基苯甲醛和溴己烷取代原料4-(N,N-二己基氨基)-2-甲基苯甲醛,尽管增加了一步反应,
但是增加的烷基化反应与缩合反应为同一体系,并未额外增加操作难度系数,更重要的是,
这一工艺的变更不仅促进了反应的进程更彻底,进一步提高了产品的收率,总收率在84%
以上,更重要的是容易实现工业化,且降低了产品的单耗。

具体实施方式

具体反应步骤如下:

(1)腈化反应:将一定量的二氯乙烷、3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物和丙二腈投入
反应器,搅拌均匀,加入少量的羰基铁粉,其中二氯乙烷与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的
质量比为4:1,丙二腈与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的质量比为0.46~0.78:1,羰基铁粉
与3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的质量比为0.01~0.05:1。升温至回流状态开始保温,保温
时间为7h,TLC跟踪,待3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物反应完毕,停止保温,降至常温,加一定
量的水,水与二氯乙烷的质量比为4:1。搅拌片刻,静置,分掉水层,蒸馏回收二氯乙烷,浓缩
物为中间体腈化物,称重。

(2)缩合反应:将一定量的醋酸、中间体腈化物、2-甲基-4-氨基苯甲醛、少量的磷
酸投入反应容器中搅拌均匀,然后加入少量的三氯化铝,醋酸与腈化物的质量比为4:1,2-
甲基-4-氨基苯甲醛与腈化物的质量比为0.75~1:1,磷酸与腈化物的质量比为0.01~
0.05:1,三氯化铝与磷酸的质量比是1:1。然后开始缓慢升温至75~95℃开始保温。TLC跟
踪,以腈化物反应完毕为终点,反应完毕,降温至常温、待用。

(3)烷基化反应:将一定量的溴己烷投入缩合工段的反应体系中,溴己烷与缩合工
段的腈化物质量比为0.9~1.2:1。升温至90~105℃,开始保温,HPLC跟踪,以缩合工段的中
间体不大于2%视为反应终点。降温、过滤,滤液回收醋酸。滤饼用甲醇打浆2h,甲醇量为潮
品量的4倍,过滤,滤液回收甲醇,滤饼继续用热水洗涤,直至洗涤液的pH为中性,最终得蓝
色粉末状产品。

实施例1

(1)腈化物的制备:将200g的二氯乙烷、50g的3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、23g的
丙二腈、0.5g的羰基铁粉投入反应器中,搅拌、升温至回流状态(80~82℃)开始保温,反应
约7h,TLC检测,3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的点消失,保温结束,降至常温,加入水200g,
搅拌10min,静置、分层,除去水层,开始升温回收二氯乙烷,所得浓缩物即为腈化物,纯度
95.7%,称重58g。

(2)缩合物的制备:将232g的醋酸、腈化物、43.5g的2-甲基-4-氨基苯甲醛、0.58g
的磷酸投入反应体系中,搅拌均匀再加入0.58g的三氯化铝,在75℃保温,反应约14h,TLC检
测,腈化物物料点消失,停止反应,降温至常温。

(3)目标产品的制备:将52.2g的溴己烷投入到缩合工段,升温至90℃保温,HPLC跟
踪,反应16h后,缩合物的含量在1.7%,开始降温至常温,过滤,滤液收集回收醋酸,所得滤
饼用潮品物料4倍量的甲醇常温打浆2h,过滤,滤液收集回收甲醇,滤饼热水洗涤至洗涤液
为中性为止,烘干,得蓝色粉末状产品,含量98.8%。

上述三步反应的总收率为85.1%。

实施例2

(1)腈化物的制备:将200g的二氯乙烷、50g的3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、29g的
丙二腈、0.5g的羰基铁粉投入反应器中,搅拌、升温至回流状态(80~82℃)开始保温,反应
约6.5h,TLC检测,3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的点消失,保温结束,降至常温,加入水
200g,搅拌10min,静置、分层,除去水层,开始升温回收二氯乙烷,所得浓缩物即为腈化物,
纯度96.2%,称重56.4g。

(2)缩合物的制备:将225g的醋酸、腈化物、50.8g的2-甲基-4-氨基苯甲醛、0.56g
的磷酸投入反应体系中,搅拌均匀再加入0.56g的三氯化铝,在85℃保温,反应约11h,TLC检
测,腈化物物料点消失,停止反应,降温至常温。

(3)目标产品的制备:将59.2g的溴己烷投入到缩合工段,升温至100℃保温,HPLC
跟踪,反应14h后,缩合物的含量在1.84%,开始降温至常温,过滤,滤液收集回收醋酸,所得
滤饼用潮品物料4倍量的甲醇常温打浆2h,过滤,滤液收集回收甲醇,滤饼热水洗涤至洗涤
液为中性为止,烘干,得蓝色粉末状产品,含量98.2%。

上述三步反应的总收率为84.7%。

实施例3

(1)腈化物的制备:将200g的二氯乙烷、50g的3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、39g的
丙二腈、0.5g的羰基铁粉投入反应器中,搅拌、升温至回流状态(80~82℃)开始保温,反应
约6h,TLC检测,3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的点消失,保温结束,降至常温,加入水200g,
搅拌10min,静置、分层,除去水层,开始升温回收二氯乙烷,所得浓缩物即为腈化物,纯度
96.4%,称重60.2g。

(2)缩合物的制备:将240g的醋酸、腈化物、51.5g的2-甲基-4-氨基苯甲醛、0.6g的
磷酸投入反应体系中,搅拌均匀再加入0.6g的三氯化铝,在75℃保温,反应约13.5h,TLC检
测,腈化物物料点消失,停止反应,降温至常温。

(3)目标产品的制备:将72.2g的溴己烷投入到缩合工段,升温至90℃保温,HPLC跟
踪,反应16h后,缩合物的含量在1.57%,开始降温至常温,过滤,滤液收集回收醋酸,所得滤
饼用潮品物料4倍量的甲醇常温打浆2h,过滤,滤液收集回收甲醇,滤饼热水洗涤至洗涤液
为中性为止,烘干,得蓝色粉末状产品,含量98.1%。

上述三步反应的总收率为85.6%。

实施例4

(1)腈化物的制备:将200g的二氯乙烷、50g的3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、23g的
丙二腈、0.5g的羰基铁粉投入反应器中,搅拌、升温至回流状态(80~82℃)开始保温,反应
约6h,TLC检测,3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的点消失,保温结束,降至常温,加入水200g,
搅拌10min,静置、分层,除去水层,开始升温回收二氯乙烷,所得浓缩物即为腈化物,纯度
96.8%,称重57.4g。

(2)缩合物的制备:将230g的醋酸、腈化物、53.4g的2-甲基-4-氨基苯甲醛、0.56g
的磷酸投入反应体系中,搅拌均匀再加入0.57g的三氯化铝,在90℃保温,反应约11h,TLC检
测,腈化物物料点消失,停止反应,降温至常温。

(3)目标产品的制备:将52g的溴己烷投入到缩合工段,升温至105℃保温,HPLC跟
踪,反应12.5h后,缩合物的含量在1.84%,开始降温至常温,过滤,滤液收集回收醋酸,所得
滤饼用潮品物料4倍量的甲醇常温打浆2h,过滤,滤液收集回收甲醇,滤饼热水洗涤至洗涤
液为中性为止,烘干,得蓝色粉末状产品,含量98.4%。

上述三步反应的总收率为84.8%。

实施例5

(1)腈化物的制备:将200g的二氯乙烷、50g的3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、23g的
丙二腈、1.5g的羰基铁粉投入反应器中,搅拌、升温至回流状态(80~82℃)开始保温,反应
约5h,TLC检测,3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的点消失,保温结束,降至常温,加入水200g,
搅拌10min,静置、分层,除去水层,开始升温回收二氯乙烷,所得浓缩物即为腈化物,纯度
96.1%,称重55.8g。

(2)缩合物的制备:将223g的醋酸、腈化物、41.3g的2-甲基-4-氨基苯甲醛、1.7g的
磷酸投入反应体系中,搅拌均匀再加入1.7g的三氯化铝,在90℃保温,反应约9.5h,TLC检
测,腈化物物料点消失,停止反应,降温至常温。

(3)目标产品的制备:将50.2g的溴己烷投入到缩合工段,升温至105℃保温,HPLC
跟踪,反应13h后,缩合物的含量在1.71%,开始降温至常温,过滤,滤液收集回收醋酸,所得
滤饼用潮品物料4倍量的甲醇常温打浆2h,过滤,滤液收集回收甲醇,滤饼热水洗涤至洗涤
液为中性为止,烘干,得蓝色粉末状产品,含量98.5%。

上述三步反应的总收率为85.1%。

实施例6

(1)腈化物的制备:将200g的二氯乙烷、50g的3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物、23g的
丙二腈、2.5g的羰基铁粉投入反应器中,搅拌、升温至回流状态(80~82℃)开始保温,反应
约4.7h,TLC检测,3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物的点消失,保温结束,降至常温,加入水
200g,搅拌10min,静置、分层,除去水层,开始升温回收二氯乙烷,所得浓缩物即为腈化物,
纯度96.3%,称重56.5g。

(2)缩合物的制备:将226g的醋酸、腈化物、42g的2-甲基-4-氨基苯甲醛、2.8g的磷
酸投入反应体系中,搅拌均匀再加入2.8g的三氯化铝,在90℃保温,反应约9h,TLC检测,腈
化物物料点消失,停止反应,降温至常温。

(3)目标产品的制备:将50.8g的溴己烷投入到缩合工段,升温至105℃保温,HPLC
跟踪,反应12h后,缩合物的含量在1.44%,开始降温至常温,过滤,滤液收集回收醋酸,所得
滤饼用潮品物料4倍量的甲醇常温打浆2h,过滤,滤液收集回收甲醇,滤饼热水洗涤至洗涤
液为中性为止,烘干,得蓝色粉末状产品,含量98.1%。

上述三步反应的总收率为84.4%。

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本发明公开了一种制备分散蓝354的方法,二氯乙烷做反应溶剂,羰基铁粉为催化剂,3(2H)?硫茚酮?1,1?二氧化物和丙二腈为反应原料,经腈化反应得中间体腈化物;将醋酸、中间体腈化物、2?甲基?4?氨基苯甲醛、磷酸投入反应容器中搅拌均匀,然后加入三氯化铝,经缩合反应,将溴己烷投入缩合工段的反应体系中,经烷基化反应得目标产物。本发明以2?甲基?4?氨基苯甲醛和溴己烷取代原料4?(N,N?二己基氨基)?。

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