一种利用相转移催化剂合成酸性红R3G的方法.pdf

本发明提供了一种无工艺废水、产品得量高、质量好、成本低的酸性红R3G的制备方法，该制备方法通过在反应中加入N甲基吡咯烷酮相转移催化剂并将二步缩合反应温度提高至50-65℃，pH调整至7.0-10.5，使其反应的转化率由90％提高至98％以上，生产过程中一次合成完成的原浆染料色光强度及其它应用性能指标达到合格产品的水平。

1、  一种利用相转移催化剂生产酸性红R3G的方法，该方法包括一步缩合、重氮化、偶合、二步缩合和成品化步骤，其特征在于二步缩合过程中将十二胺用乙醇溶解后加入N甲基吡咯烷酮相转移催化剂，二步缩合中反应温度为50-65℃，pH为7.0-10.5。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
a)一步缩合：在冰水中加入三聚氯氰于约0-10℃搅拌10分钟后，慢慢加入介酸，加毕后用10％碳酸钠溶液调pH约为3.0-6.5，在此条件下反应4-5小时得一步缩合液；
b)重氮化：在水中加入对氨基偶氮苯-4-磺酸，升温至55-65℃，用30％氢氧化钠溶液调整pH为7.5-8.5，全部溶解后加入亚硝酸钠混合均匀，然后将上述混合液在2-3小时内加入配好的盐酸水溶液，保持温度为10-20℃，其中保证亚硝酸钠过量，即碘化钾试纸呈蓝色，刚果红试纸呈蓝色，在此条件下反应1-2小时得重氮液；
c)偶合：将重氮液加入一次缩合液中，用1 0％碳酸钠溶液调pH为6-7，并用冰水保证温度低于15℃，并在此条件下反应2-3小时，得偶合液；
d)二步缩合：将十二胺用乙醇溶解后，加入N甲基吡咯烷酮相转移催化剂混合均匀，然后加入上述偶合液，搅拌均匀后将夹套升至50-65℃，并用10％碳酸钠溶液调pH为7.0-10.5，在此条件下反应5-8小时得二步缩合液；
e)成品化：将二步缩合液用元明粉调整到所需成品强度，然后喷雾干燥直接包装得到成品。

一种利用相转移催化剂合成酸性红R3G的方法
技术领域
本发明涉及酸性染料技术领域，尤其涉及一种利用相转移催化剂合成酸性红R3G的方法。
背景技术
酸性红R3G染料具有色泽鲜艳应用性能优异，使用方便，适用性强等显著特点，国内外均有厂家生产，而且该染料的制备方法在公开号为CN 101125964A的专利申请中已经公开。
目前生产中和上述专利文献中公开的制备方法采用将主要原料精制方法以达到原浆喷雾干燥目的，但在精制介酸过程中，产生含有介酸副产品杂质有机废水难于治理，并且在精制过程中损失5％-8％介酸。由于生态环境的制约和三废处理的费用、以及介酸损失的经济因素，制约该产品在市场上的竞争力。所以本发明通过研究发现影响产品质量主要因素在二步缩合合成过程中的反应转化率，本发明通过改进的酸性红R3G制备方法解决了上述技术问题。
发明内容
本发明要解决在二步缩合过程中主原料十二胺不溶于水形成固体颗粒状使反应体系为固液两相反应、反应转化率低影响了产品色光和应用性能的技术问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种无工艺废水、产品得量高、质量好、成本低的酸性红R3G的制备方法，该制备方法通过在反应中加入N甲基吡咯烷酮相转移催化剂并将二步缩合反应温度提高至50-65℃，pH调整至7.0-10.5，使其反应的转化率由90％提高至98％以上，生产过程中一次合成完成的原浆染料色光强度及其它应用性能指标达到合格产品的水平。
具体地，本发明提供了一种利用相转移催化剂生产酸性红R3G的方法，该方法包括一步缩合、重氮化、偶合、二步缩合和成品化，其特征在于二步缩合过程中将十二胺用乙醇溶解后加入N甲基吡咯烷酮相转移催化剂，二步缩合中反应温度为50-65℃，pH为7.0-10.5。
具体地，本发明体提供了一种利用相转移催化剂合成酸性红R3G的方法，该方法包括如下步骤：
f)一步缩合：在冰水中加入三聚氯氰于0-10℃搅拌10分钟后，慢慢加入介酸，加毕后用10％碳酸钠溶液调pH为3.0-6.5，在此条件下反应4-5小时得一步缩合液；
g)重氮化：在水中加入对氨基偶氮苯-4-磺酸，升温至55-65℃，用30％氢氧化钠溶液调整pH为7.5-8.5，全部溶解后加入亚硝酸钠混合均匀，然后将上述混合液在2-3小时内加入配好的盐酸水溶液，保持温度为10-20℃，其中保证亚硝酸钠过量，即碘化钾试纸呈蓝色，刚果红试纸呈蓝色，在此条件下反应1-2小时得重氮液；
h)偶合：将重氮液加入一次缩合液中，用10％碳酸钠溶液调pH为6-7，并用冰水保证温度低于15℃，并在此条件下反应2-3小时，得偶合液；
i)二步缩合：将十二胺用乙醇溶解后，加入N甲基吡咯烷酮相转移催化剂混合均匀，然后加入上述偶合液，搅拌均匀后将夹套升至50-65℃，并用10％碳酸钠溶液调pH为7.0-10.5，在此条件下反应5-8小时得二步缩合液；
j)成品化：将二步缩合液用元明粉调整到所需成品强度，然后喷雾干燥直接包装得到成品。
本发明的上述生产的酸性红R3G的方法与现有制备方法相比，成品得量提高8％以上，而且避免了精制介酸所产生的废水，节约了主原料介酸，缩短了工时，提高了产品的经济效益，增强了产品市场竞争力，杜绝工艺废水的排放，对保护环境起到了很大的促进作用。本发明制备方法生产的酸性红R3G具有良好的性能，色光鲜艳，溶解度高，各项牢度优良，特别对尼龙染色具有良好上染率和固色率，具有极佳的提升率。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做详细描述，这些实施例只是用于解释本发明的技术方案，并不是对本发明形成任何的限制。
具体地，酸性红R3G的制备方法的具体实施例如下：
实例1
a)一步缩合：在锅内加入底水100Kg，加入碎冰300Kg，温度0-3℃，加入三聚氯氰50Kg搅拌10分钟后，加入介酸70.11Kg，加毕后pH为2.1，然后用10％碳酸钠溶液调pH为3.0-5.0，在温度为0-5℃下反应4小时，得一步缩合液。
b)重氮化：在锅内加入底水600Kg，再加入对氨基偶氮苯-4-磺酸80.11Kg，升温至55-65℃，用30％氢氧化钠溶液调整pH为7.5，加入亚硝酸钠18.87Kg搅拌混合20分钟，搅拌均匀后用2小时的时间加入盐酸水溶液，用碎冰保持锅内温度15-20℃，加毕保持亚硝酸钠过量，即碘化钾试纸呈蓝色，刚果红试纸呈蓝色，在此条件下反应2小时，得重氮液。其中盐酸水溶液的配制方法是在锅内加入底水100Kg，再加入盐酸79.2Kg，再加入碎冰100Kg。
c)偶合：将重氮液加入一步缩合液，然后用碎冰保温度低于15℃，然后用10％碳酸钠溶液调pH为6-7，在此条件下反应3小时直到重氮液消失得偶合液。
d)二步缩合：在一桶内将十二胺48.9Kg用乙醇30.2Kg溶解后加入N甲基吡咯烷酮20.79Kg，搅拌均匀后加入偶合液中搅拌5分钟后用夹套升温50-55℃，并同时用10％碳酸钠调整pH为9.5-10.5，在此条件下反应5-8小时得二步缩合液。
e)成品化：将二步缩合液用元明粉调整到所需成品强度，然后喷雾干燥直接包装得到成品。
实例2
a)一步缩合：在锅内加入底水100Kg，加入碎冰300Kg，温度3-5℃，加入三聚氯氰50Kg搅拌10分钟后，加入介酸70.11Kg加毕后pH＝2.1用10％碳酸钠溶液调pH＝3-5，在此介质下，温度0-5℃反应4-5小时。
b)重氮化：在锅内加入底水600Kg再加入对氨基偶氮苯-4-磺酸80.11Kg，升温至55-65℃，用30％氢氧化钠溶液调整pH为7.5，加入亚硝酸钠18.87Kg搅拌混合20分钟均匀后备用。
c)在另一锅内加入底水100Kg加入盐酸79.2Kg再加入碎冰100Kg后，将上述混合液用2小时左右加入，同时用碎冰保持锅内温度15-20℃，加毕保持亚硝酸钠过量，即碘化钾试纸呈蓝色，刚果红试纸呈蓝色，在此条件下反应1小时，得重氮液。
d)偶合：一步缩合完成后将重氮液一次加入，用碎冰保温度低于15℃，加毕后用10％碳酸钠溶液调pH为6-7，在此条件下反应2小时直到重氮液消失，得偶合液。
e)二步缩合：在一桶内将十二胺48.9Kg，用乙醇30.2Kg溶解后加入N甲基吡咯烷酮20.79Kg搅拌均后，加入偶合液，搅拌5分钟后用夹套升温至55-60℃，并同时用10％碳酸钠调整pH为7.0-7.5，在此条件下反应5-8小时，得二步缩合液。
f)成品化：将二步缩合液用元明粉调整到所需成品强度，然后喷雾干燥直接包装得到成品。
实例3
a)一步缩合：在锅内加入底水100Kg，加入碎冰300Kg，温度5-8℃，加入三聚氯氰50Kg搅拌10分钟后，加入介酸70.11Kg加毕后pH＝2.1用10％碳酸钠溶液调pH＝3-5，在此介质下，温度0-5℃反应4-5小时，得一步缩合液。
b)重氮化：在锅内加入底水600Kg再加入对氨基偶氮苯-4-磺酸80.11Kg，升温至55-65℃，用30％氢氧化钠溶液调整pH为7.5，加入亚硝酸钠18.87Kg搅拌混合20分钟均匀后用小时时间盐酸溶液，混合碎冰保持锅内温度15-20℃，保持亚硝酸钠过量，即碘化钾试纸呈蓝色，刚果红试纸呈蓝色，在此条件下反应2小时，得重氮液。其中盐酸溶液的制备是在锅内加入底水100Kg，然后加入盐酸79.2Kg，再加入碎冰100Kg。
c)偶合：将重氮液加入一次缩合液中，用碎冰保温度低于15℃，加毕后用10％碳酸钠溶液调pH为6-7，在此条件下反应3小时直到重氮液消失，得偶合液。
d)二步缩合：在一桶内将十二胺48.9Kg，用乙醇30.2Kg溶解后加入N甲基吡咯烷酮20.79Kg搅拌均后，加入偶合液，搅拌5分钟后用夹套升温60-65℃，并同时用10％碳酸钠调整pH为7.5-8，在此条件下反应8小时，得二步缩合液。
k)成品化：将二步缩合液用元明粉调整到所需成品强度，然后喷雾干燥直接包装得到成品。
实施4
a)一步缩合：在锅内加入底水100Kg，加入碎冰300Kg，温度8-10℃，加入三聚氯氰50Kg搅拌10分钟后，加入介酸70.11Kg，加毕后pH＝2.1，用10％碳酸钠溶液调pH为3-5，在此介质下，温度0-5℃反应5小时。
b)重氮化：在锅内加入底水600Kg再加入对氨基偶氮苯-4-磺酸80.11Kg，升温至55-65℃，用30％氢氧化钠溶液调整pH为7.5，加入亚硝酸钠18.87Kg搅拌混合20分钟均匀后备用。
c)在另一锅内加入底水100Kg加入盐酸79.2Kg再加入碎冰100Kg后，将上述混合液用2-3小时左右加入上述溶液，同时用碎冰保持锅内温度15-20℃，加毕保持亚硝酸钠过量，即碘化钾试纸呈蓝色，刚果红试纸呈蓝色，在此条件下反应2小时。
d)偶合：将重氮液加入一次缩合液中，用碎冰保温度低于15℃，加毕后用10％碳酸钠溶液调pH为6-7，在此条件下反应3小时直到重氮液消失，得偶合液。
e)二步缩合：在一桶内将十二胺48.9Kg，用乙醇30.2Kg溶解后加入N甲基吡咯烷酮20.79Kg搅拌均后，加入偶合液，搅拌5分钟后用夹套升温55-60℃，并同时用10％碳酸钠调整pH为8-8.5，在此条件下反应6小时。
1)成品化：将二步缩合液用元明粉调整到所需成品强度，然后喷雾干燥直接包装得到成品。
上述实施例1-4制备的产品得量和强度如下：