本發(fā)明涉及一種制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐,尤其涉及一種超強酸催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的方法。
背景技術:
3,4,9,10-苝四甲酸二酐是苝系染(顏)料的重要中間體,下游的產(chǎn)品很多。紅色系的有:C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅224、C.I.還原紅23、C.I.還原紅29、C.I.還原紅32和苝紅染料Lumogen Red F300;綠色系的有:C.I.溶劑綠5;紫色系的有:C.I.顏料紫29;棕色系的有:C.I.顏料棕26;黑色系的有:C.I.顏料黑32。傳統(tǒng)制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的工藝是用大量的濃硫酸在200℃以上的溫度將3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺水解制得。由于溫度太高,大量的底物被氧化或磺化導致收低很低,而且污染很嚴重。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術中存在的不足,提供一種利用超強酸作為催化劑來催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐,可以降低硫酸的用量,降低反應溫度從而提高3,4,9,10-苝四甲酸二酐的收率,也可以降低水解反應過程中產(chǎn)生和排放的二氧化硫的量的一種超強酸催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的方法。
本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
一種超強酸催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的方法,按以下步驟進行:
將300份3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺加入2000份90%~100%濃硫酸中,升溫至60~120℃保溫至物料全部溶解;然后降溫至80℃,向其中緩慢加入4.5份超酸催化劑,升溫至125℃保溫8小時,降溫至60℃過濾,用1500份85%的濃硫酸洗滌濾餅,然后將濾餅轉移至3000份水中,攪拌均勻后過濾,用水洗滌至中性得到3,4,9,10-苝四甲酸二酐。
作為優(yōu)選,權利要求1所述的溶解3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺的硫酸濃度為93%~96%。
作為優(yōu)選,所述的硫酸用量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的5~20倍。
作為優(yōu)選,所述的超酸催化劑為氟銻酸、魔酸和炭硼烷酸中的一種。
作為優(yōu)選,所述的超酸催化劑的加入量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的0.2~10%。
作為優(yōu)選,所述的水解溫度為90~220℃。
超強酸又稱“超酸”,是一類比100%濃硫酸的酸性還要強幾百萬倍甚至幾十億倍的酸。這類酸在化學和化學工業(yè)上極有應用價值,它是無機和有機的質子化試劑,又是活性極高的催化劑。過去一些在普通條件下難以實現(xiàn)或者根本無法實現(xiàn)的化學反應以超強酸為催化劑時,卻能順利的完成。
本發(fā)明可以降低硫酸的用量,降低水解反應過程中產(chǎn)生和排放的二氧化硫的量。
具體實施方式
下面通過實施例,,對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例1:一種超強酸催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的方法,按以下步驟進行:
將300份3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺加入2000份90%濃硫酸中,升溫至60℃保溫至物料全部溶解;然后降溫至80℃,向其中緩慢加入4.5份超酸催化劑,升溫至125℃保溫8小時,降溫至60℃過濾,用1500份85%的濃硫酸洗滌濾餅,然后將濾餅轉移至3000份水中,攪拌均勻后過濾,用水洗滌至中性得到3,4,9,10-苝四甲酸二酐。
所述的硫酸用量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的5倍。
所述的超酸催化劑為氟銻酸。
所述的超酸催化劑的加入量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的0.2%。
所述的水解溫度為90℃。
實施例2:一種超強酸催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的方法,按以下步驟進行:
將300份3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺加入2000份95%濃硫酸中,升溫至80℃保溫至物料全部溶解;然后降溫至80℃,向其中緩慢加入4.5份超酸催化劑,升溫至125℃保溫8小時,降溫至60℃過濾,用1500份85%的濃硫酸洗滌濾餅,然后將濾餅轉移至3000份水中,攪拌均勻后過濾,用水洗滌至中性得到3,4,9,10-苝四甲酸二酐。
所述的硫酸用量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的10倍。
所述的超酸催化劑為魔酸。
所述的超酸催化劑的加入量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的5%。
所述的水解溫度為120℃。
實施例3:一種超強酸催化水解制備3,4,9,10-苝四甲酸二酐的方法,按以下步驟進行:
將300份3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺加入2000份100%濃硫酸中,升溫至120℃保溫至物料全部溶解;然后降溫至80℃,向其中緩慢加入4.5份超酸催化劑,升溫至125℃保溫8小時,降溫至60℃過濾,用1500份85%的濃硫酸洗滌濾餅,然后將濾餅轉移至3000份水中,攪拌均勻后過濾,用水洗滌至中性得到3,4,9,10-苝四甲酸二酐。
所述的硫酸用量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的20倍。
所述的超酸催化劑為炭硼烷酸。
所述的超酸催化劑的加入量為3,4,9,10-苝四甲酰二亞胺重量的10%。
所述的水解溫度為220℃。