本發(fā)明涉及染料中間體領域,特別是涉及一種染料中間體(3-β-羥乙砜基)苯胺-4-對氨基苯磺酸及其制備方法。
背景技術:
染料中間體是指用于生產染料及有機顏料的各種芳烴衍生物,主要以來自煤化工及石油化工的苯、甲苯、萘、蒽等芳烴為基本原料,通過一系列有機合成反應而制得。
本發(fā)明的目的是制備一種重要的染料中間體(3-β-羥乙砜基)苯胺-4-對氨基苯磺酸,可以作為偶氮染料的偶合組分,在活性染料的制備領域有著廣泛的市場應用前景。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種染料中間體及其制備方法。
本發(fā)明采用的技術方案為:
一種染料中間體,該中間體為(3-β-羥乙砜基)苯胺-4-對氨基苯磺酸,結構式如式(I)所示:
本發(fā)明還提供了上述染料中間體的制備方法,該方法包括如下步驟:
1)、氯磺化:將2-氯-5-硝基苯磺酸與氯磺酸進行氯磺化反應,制得氯磺化產物;
2)、還原:將氯磺化產物和亞硫酸鈉在堿性條件下進行還原反應,制得還原產物;
3)、羥乙基化:將還原產物與環(huán)氧乙烷反應,制得羥乙基化產物;
4)、縮合:將羥乙基化產物與對氨基苯磺酸進行縮合,得縮合物;
5)、加氫還原:將縮合物進行加氫還原,即制得染料中間體。
具體地,上述染料中間體的制備方法,包括如下步驟:
1)、氯磺化:向干燥的四口瓶中加入氯磺酸,水浴保溫15~20℃,緩慢加入2-氯-5-硝基苯磺酸;緩慢升溫至120~135℃反應,用液相色譜測定完全反應以后,將反應液緩慢滴加到裝有冰水混合物的燒杯中冰析,溫度始終保持在-5~0℃;過濾得到濾餅;
2)、還原:將亞硫酸鈉加入水中溶解,用NaOH(30%)調節(jié)pH=7.5~8.0冰水浴保持溫度15~20℃,將步驟1)所得產物緩慢加入到體系中,用NaOH(30%)保持體系pH=7~8.0;加完,持續(xù)攪拌1h,保持pH=7.5~8.0,溫度20~25℃;加入NaCl鹽析,產品析出后過濾得到濾餅;
3)、羥乙基化:將步驟2)所得產物用水打漿,升溫到55~60℃,使之完全溶解;維持溫度為60℃,向體系中通入環(huán)氧乙烷氣體,同時用H2SO4(25-30%)調節(jié)pH=6.8~7.2,持續(xù)通入18~20h,體系溶液逐漸有固體顆粒析出,即為生成產物;用液相色譜測定反應完全后,降溫到40℃;過濾,水洗得到產物為羥乙基化產物;然后將產品放入80℃烤箱中烤干,得羥乙基化產物干品;
4)、縮合:將步驟3)產物加入到異丙醇中加熱到沸點,停止加熱,然后加入對氨基苯磺酸,然后回餾直到反應完全;
5)、加氫還原:將步驟4)所得產物投入到高壓釜中,加入催化劑雷尼鎳,密封高壓釜向其中通入氮氣,置換掉里面的空氣,然后再通入氫氣,加熱到100℃,保持通入氫氣壓力1.2MPa,反應完全后降溫出料,加入精鹽,析料過濾得到最終產物(3-β-羥乙砜基)苯胺-4-對氨基苯磺酸。
本發(fā)明上述步驟涉及的反應如下:
本發(fā)明還提供了上述染料中間體在制備染料中的應用。
本發(fā)明還提供了一種利用上述染料中間體制得的染料,該染料具有如下(Ⅱ)的結構:
本發(fā)明所具有的有益效果:
本發(fā)明通過2-氯-5-硝基苯磺酸的氯磺化、亞硫酸鈉還原、羥乙基化、與對氨基苯磺酸縮合反應、將硝基加氫還原等一系列的制備過程得到了該染料中間體,本發(fā)明開發(fā)的新的染料中間體,相比于常用的染料中間體,能夠很好地提高制備的染料的水溶性,降低生產成本和減少環(huán)境污染。
具體實施方式
下面通過實例對本發(fā)明做詳細描述,這些實施例只是用于解釋本發(fā)明的技術方案,并不是對本發(fā)明形成任何的限制。
實施例1:
(3-β-羥乙砜基)苯胺-4-對氨基苯磺酸的制備方法,包括如下步驟:
1)、氯磺化:向干燥的四口瓶中加入240g氯磺酸,水浴保溫15~20℃,緩慢加入干品原料47.52g(100%)2-氯-5-硝基苯磺酸;緩慢升溫至120~135℃反應4h,用液相色譜測定完全反應以后,將反應液緩慢滴加到裝有冰水混合物的燒杯中冰析,溫度始終保持在-5~0℃以下;過濾得到濾餅;
2)、還原:將50g亞硫酸鈉加入水中溶解,用NaOH(30%)調節(jié)pH=7.5~8.0冰水浴保持溫度15~20℃下,將步驟1)所得產物緩慢加入到體系中,用NaOH(30%)保持體系pH=7~8.0;加完,持續(xù)攪拌1h,保持pH=7.5~8.0,溫度20~25℃;加入NaCl鹽析,產品析出后過濾得到濾餅;
3)、羥乙基化:將步驟2)所得產物用250mL水打漿,升溫到55~60℃,使之完全溶解;向反應容器內充氮氣排除空氣;緩慢加熱溶液至60℃,再向體系中通入環(huán)氧乙烷氣體,同時用H2SO4(25-30%)調節(jié)pH=6.8~7.2,持續(xù)通入18~20h,體系溶液逐漸有固體顆粒析出,即為生成產物;用液相色譜檢測直到原料2-氯-5-硝基苯亞磺酸無法檢測出時即為反應完全,然后降溫到40℃;過濾,水洗得到產物為羥乙基化產物;然后將產品放入80℃烤箱中烤干,得羥乙基化產物干品;
4)、縮合:將93g羥乙基化產物干品加入到84mL異丙醇中加熱到沸點,停止加熱,用15min加入189.26g對氨基苯磺酸,然后回餾1h直到反應完全;
5)、加氫還原:壓力反應釜中加入35g(3-β-羥乙砜基)硝基苯-4-對氨基苯磺酸,加入2g雷尼鎳催化劑后,密封高壓釜向其中通入氮氣,置換掉里面的空氣,然后通入氫氣,在1.2MPa的壓力下催化加氫,維持溫度為100℃直到反應5h,直到不消耗氫為止,反應完全后降溫出料,加入精鹽鹽析,析料過濾得到(3-β-羥乙砜基)苯胺-4-對氨基苯磺酸。
實施例2
一種藍色活性染料,具有式(Ⅱ)結構的化合物:
該藍色活性染料的制備方法,包括如下步驟:
(a)縮合
在1000mL燒杯內加入500mL底水,再加入100%量的
80.59g,升溫到60℃,逐漸加入100%量的四氯苯醌26.93g,用NaHCO3調節(jié)pH=6~7,加入時間一般控制在1h,溫度控制在55~65℃,加畢保持2h,反應結束后降溫至30℃以下,加入體積比20%的NaCl鹽析,過濾,濾餅用飽和食鹽水洗滌2次,于60~80℃干燥,得縮合物干品,干品粉碎后備用。
(b)酯化、閉環(huán)
在500mL四口瓶內,加入20%濃度的發(fā)煙硫酸432.6g,慢慢加入上述縮合物干品72.1g,用冷鹽水降溫,加料溫度≤30℃,加畢保持2h;然后再慢慢加入54g過硫酸鉀(K2S2O8),控制加料溫度≤30℃,加料時間4h,加畢保持2h,待稀釋。
(c)稀釋、中和
將上述反應液稀釋于冰水混合物中,控制溫度≤5℃,稀釋畢加入體積比20%的NaCl鹽析,鹽析時間2h,過濾,所得酸性濾餅用400mL冰水打漿,然后用NaHCO3調節(jié)pH=5~6,經噴霧干燥得到式(Ⅱ)所示的藍色活性染料。
本發(fā)明實施例2制備的藍色活性染料的性能如下:
本發(fā)明的方法已經通過具體的實施例進行了描述。本領域技術人員可以借鑒本發(fā)明的內容適當改變原料、工藝條件等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)相應的其它目的,其相關改變都沒有脫離本發(fā)明的內容,所有類似的替換和改動對于本領域技術人員來說是顯而易見的,都被視為包括在本發(fā)明的范圍之內。