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,開動攪拌,加入鹽酸使其溶解,加碎冰70g冷卻后,開始滴加配好的亞硝酸鈉溶液,控制溫度5~C~8℃之間,30分鐘加完,保持反應(yīng)1小時,終點用淀粉一碘化鉀試紙檢驗。到達終點后用尿素分解過量的亞硝酸。
為了重氮化反應(yīng)的完全且生成的重氮鹽不分解,鹽酸的使用量高于理論量而且在低溫下進行,同時為了減少反應(yīng)副產(chǎn)物的產(chǎn)生,始終保持溶液中亞硝酸鈉過量。此重氮化反應(yīng)屬常規(guī)方法,溫度要求不超過8℃,酸的用量要保證,本反應(yīng)中酸的用量達到了1:5.6摩爾,以保護重氮鹽。原料氨基物產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定,含量和實驗過程中以亞硝酸鈉用量計算出的含量相吻合。該重氮化反應(yīng)的摩爾比為:氨基物:亞硝酸鈉:鹽酸=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,開動攪拌,升溫到40℃,加3.2g純堿溶解,在溶解過程中保持pH值不要超過7。將溶解好的H一酸溶液,于1小時內(nèi)以先快后慢的速度滴加到上述重氮液中,在偶合過程中,反應(yīng)液的pH值不斷下降,所以邊加重氮液邊加純堿液調(diào)pH在3~4,保持溫度10℃,反應(yīng)10小時。H酸稀溶液檢查潤圈無紅色潤圈為終點。
偶合I是在H一酸的氨基鄰位偶合,適宜的pH為3~4,更低的pH值會使偶合速度大幅度降低,更高的偶合pH會使反應(yīng)發(fā)生在H酸羥基的鄰位4,4’一二氨基苯磺酰苯胺重氮液是較強的酸性,因為反應(yīng)介質(zhì)也是強酸性,加入H酸后偶合較困難。為了避免一次偶合pH過低,所以在重氮液中加入醋酸鈉和純堿,適當調(diào)整重氮液的pH值。
由表1可見,偶合pH值對染料的色光影響較大,并且偶合時間要達到10小時以上。
3.3苯胺重氮化、偶合II
在三口瓶中,加50mL水、4.6g苯胺,攪拌下加入14mL鹽酸,加冰冷卻至0℃,加亞硝酸鈉溶液(3.7g亞硝酸鈉加水配成30%溶液),并使之微過量,加畢后在0~5℃反應(yīng)30分鐘后,用淀粉碘化鉀試紙檢查反應(yīng)終點,合格后用少許尿素分解過量亞硝酸。
將苯胺重氮液倒人偶合I液中,然后用堿調(diào)pH在9~10,溫度控制6℃~10℃,反應(yīng)2小時。取樣進行薄層層析分析,展開劑為正丁醇:吡啶:水:氨水=4:5:4:1,以單偶氮染料消失為終點。
由表2可見,偶合pH、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對染料色光影響均有影響,pH偏低和偶合溫度高時,層析結(jié)果顯示雜斑多,拖尾長,說明Ⅱ偶合不完全,含有I偶合物及其他雜質(zhì);當偶合pH值達到9~10,時間2小時以上時,展開圖幾乎是一個斑點無拖尾現(xiàn)象,這是較純的Ⅱ偶合產(chǎn)物。
3.4間苯二胺溶解、偶合Ⅲ
三VI瓶中加5.5g間苯二胺和50mL水,升溫到70℃,使其全部溶解后,降溫到35℃~40℃,倒人偶合液Ⅱ中,維持pH9—10,反應(yīng)2小時,溫度12℃~15℃。進行薄層層析分析,以雙偶氮染料消失為終點。由于Ⅱ偶合物與間苯二胺的偶合反應(yīng)較為容易且平穩(wěn),所以此工藝沒有進行太多的研究探討。
3.5鹽析、染料標準化
將偶合Ⅲ的溫度升到60℃,滴加鹽酸,調(diào)pH6~7,繼續(xù)升溫到65℃加鹽,攪拌1小時后降溫到40℃~50℃之間,點樣合格后過濾、干燥、標準化。產(chǎn)品經(jīng)檢測與韓國標準比較色光近似,原染料強度達到200℃
4結(jié)論
綜上所述,合成C.I.酸性黑234染料的合成工藝條件見下表。
該產(chǎn)品已工業(yè)化生產(chǎn),染料應(yīng)用性能良好,經(jīng)使用各項技術(shù)指標達到了國外同類產(chǎn)品水平,滿足了用戶需求。
來源 遲洪訓,孫秀榮,金英花
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