一种制备分散蓝360的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备分散蓝360的方法。以2-溴噻唑为原料，经硝化、肼化、胺化、氧化四个单元反应过程得到目标产物，其具体途径是以2-溴噻唑为原料，在浓硝酸和浓硫酸的混合物的作用下发生硝化反应，生成2-溴-5-硝基噻唑，所得2-溴-5-硝基噻唑用2-甲基四氢呋喃作溶剂，在水合肼作用下进行反应，生成2-肼基-5-硝基噻唑，生成的2-肼基-5-硝基噻唑与3-甲基-4-氯-N,N-二乙基苯胺在三乙胺、溴化亚铜、丁醇的作用下生成2-[[4-(二乙基氨基）-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑，制备的2-[[4-(二乙基氨基）-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑在氧化剂的作用下生成目标产物。本发明专利技术以过硼酸钠和复合催化剂进行肼氧化，解决了采用双氧水做氧化剂肼氧化转化率不高的难题，为该偶氮染料的合成提供了一条新的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种制备分散蓝360的方法
本专利技术涉及一种已知分散染料的制备方法，确切地说是一种分散蓝360的合成方法，属于化工染化料的制造领域。
技术介绍
分散蓝360，化学名为2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基噻唑，它是一种新型杂环偶氮分散染料，不溶于水和乙醇，在浓硫酸中为蓝色。该染料色光鲜艳，吸光系数大，染色强度高，有优异的提升率，拔染性能和耐晒牢度及烟熏牢度较好，主要用于涤纶及混纺织物的染色和印花，也可用于超细纤维的染色。其分子式为C14H17N5O2S，相对分子质量为319.3。分散蓝360结构式为：分散蓝360是较新的染料品种，是环保蓝色染料，国内生产企业寥寥无几，目前国内分散蓝360的需求必须依赖进口。国内外现有的生产方法是以2-氨基噻唑为原料经过硝化生产2-氨基-5-硝基噻唑，然后重氮化制得重氮盐，再与N、N-二乙基间甲苯胺偶合得到产品，现有的生产方法合成路线如下：该方法存在以下几个方面的不足，首先2-氨基-5-硝基噻唑的合成难度较大，收率较低，成本较高，国内外厂家一直寻找其替代品；其次采用杂环化合物2-氨基-5-硝基噻唑进行的重氮化偶合反应，该路线副反应多，反应难度较大、周期长、收率低，所得产品纯度不高；第三该重氮化偶合反应在低温下进行，对温度的控制要求严格，需要大量的冷冻盐水，反应条件比较苛刻，尤其在夏天对冷冻机组的制冷性能是个严格的考验；第四该重氮化偶合反应产生酸性废水量大，杂质复杂，治理难度大，对环境压力较大。分散蓝360具有优良的性能，产品的应用不断被开发，具有较好的应用潜力及发展前景。因此，开发出适合规模化清洁生产的分散蓝360合成工艺具有很重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分散蓝360的合成方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：以2-溴噻唑为原料，经硝化、肼化、胺化、氧化四个单元反应过程得到目标产物，其具体途径是以2-溴噻唑为原料，在浓硝酸和浓硫酸的混合物的作用下发生硝化反应，生成2-溴-5-硝基噻唑，所得2-溴-5-硝基噻唑用2-甲基四氢呋喃作溶剂，在水合肼作用下进行反应，生成2-肼基-5-硝基噻唑，生成的2-肼基-5-硝基噻唑与3-甲基-4-氯-N,N-二乙基苯胺在缚酸剂三乙胺、催化剂溴化亚铜、溶剂丁醇的作用下生成2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑，制备的2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑在氧化剂的作用下生成目标产物2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基噻唑。本专利技术采用的合成路线如下：具体反应步骤如下：1、硝化反应：将2-溴噻唑、浓硫酸、浓硝酸投入反应器中，搅拌升温至一定温度反应，反应结束后降温，将降温后的反应液加到软水中，过滤，干燥得到固体产物2-溴-5-硝基噻唑；2、肼化反应：将2-溴-5-硝基噻唑、水合肼、2-甲基四氢呋喃投入反应器中，搅拌保温至一定温度反应，反应结束后加入适量甲醇，过滤，真空干燥出固体产物2-肼基-5-硝基噻唑；3、胺化反应：将2-肼基-5-硝基噻唑、3-甲基-4-氯-N,N-二乙基苯胺、三乙胺、溴化亚铜、丁醇投入反应器，氮气置换反应器，密闭反应器，搅拌升温至一定温度反应，反应结束后降至常温，过滤，干燥得到固体产物2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑；4、氧化反应：将2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑、溶剂DMSO、催化剂NH4VO3、CuCl2和H2SO4投入反应器，搅拌升温至一定温度，缓慢加入氧化剂过硼酸钠，加料结束后继续升温，在一定温度下保温反应，反应结束后滴加甲醇，过滤，干燥得到目标产物分散蓝360。步骤1中所述的2-溴噻唑与浓硫酸的质量比为1：(2-4)，2-溴噻唑与浓硝酸的质量比为1：(2-4)，反应温度为45-55℃，反应时间为2h以上，降温后的反应液的温度为20℃以下。步骤2中所述的2-溴-5-硝基噻唑与水合肼的质量比为1：(0.28-0.4)，2-溴-5-硝基噻唑与2-甲基四氢呋喃的质量比为1：(20-40)，2-溴-5-硝基噻唑与甲醇的质量比为1：(30-40)，反应温度为30-35℃，反应时间为1h以上。步骤3中所述的2-肼基-5-硝基噻唑与3-甲基-4-氯-N,N-二乙基苯胺的质量比为1：(1.3-1.38)，2-肼基-5-硝基噻唑与三乙胺的质量比为1：(2-3)，2-肼基-5-硝基噻唑与溴化亚铜的质量比为1：(0.025-0.1)，2-肼基-5-硝基噻唑与丁醇的质量比为1：(5-10)，反应温度为60-64℃，反应时间为2-2.5h。步骤4所述的2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑与DMSO的质量比为1：(10-20)，2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑与NH4VO3的质量比为1：(0.025-0.05)，2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑与CuCl2的质量比为1：(0.2-0.25)，2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑与H2SO4的质量比为1：(0.5-1)，2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑与过硼酸钠的质量比为1：(1.5-2)，2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑与甲醇的质量比为1：(30-60)，反应温度为120-125℃，反应时间为4h以上。本专利技术与现有技术相比，具有显著的有点：1、开发了一条新的合成路线，以2-溴噻唑为原料，经硝化、肼化、胺化、氧化四个单元反应过程得到目标产物，每一环节都有明显优势，成本大幅度降低，具有较好的发展前景。2、新的合成路线与现有的重氮化偶合路线相比，反应系统相对清洁干净，避免了重氮偶合反应大量的酸性废水的生成，在三废排放量上具有竞争优势。3、肼化反应采用2-甲基四氢呋喃替换四氢呋喃做反应溶剂，提高了该反应的收率，降低了溶剂回收的能耗。4、胺化反应选用了合适的缚酸剂、催化剂、摩尔比及反应温度，通过氮气置换出反应体系中的空气，避免了副反应双取代的发生，提高了产物的纯度。5、筛选出了适宜的氧化剂过硼酸钠和复合催化剂NH4VO3/CuCl2/H2SO4进行肼氧化，解决了采用双氧水做氧化剂肼氧化转化率不高的难题，为该偶氮染料的合成提供了一条新的制备方法。具体实施方式以下集合实施例对本专利技术作进一步描述，但不局限于此。实施例所用的原料，除另有说明外，均为适合染料及中间体使用的市售工业品；一种制备分散蓝360的方法，其步骤如下，1、硝化反应(2-溴-5-硝基噻唑的合成)：将浓硫酸、浓硝酸投入反应器中，降温至15℃，加入2-溴噻唑，搅拌升温至45-55℃保温反应2h以上，2-溴噻唑与浓硫酸的质量比为1：(2-4)，2-溴噻唑与浓硝酸的质量比为1：(2-4)；反应结束后降温至20℃，于20℃以下将反应液加到软水中，过滤，水洗涤滤饼至中性，干燥，得到固体产物2-溴-5-硝基噻唑。2、肼化反应(2-肼基-5-硝基噻唑的合成)：将2-溴-5-硝基噻唑、水合肼、2-甲基四氢呋喃投入反应器中，搅拌保温至30-35℃反应1h以上，反应结束后加入甲醇，2-溴-5-硝基噻唑与水合肼的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备分散蓝360的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、硝化反应：将2‑溴噻吩、浓硫酸、浓硝酸投入反应器中，搅拌升温至一定温度反应，反应结束后降温，将降温后的反应液加到软水中，过滤，干燥得到固体产物2‑溴‑5‑硝基噻唑；步骤2、肼化反应：将2‑溴‑5‑硝基噻唑、水合肼、2‑甲基四氢呋喃投入反应器中，搅拌保温至一定温度反应，反应结束后加入适量甲醇，过滤，真空干燥出固体产物2‑肼基‑5‑硝基噻唑；步骤3、胺化反应：将2‑肼基‑5‑硝基噻唑、3‑甲基‑4‑氯‑N,N‑二乙基苯胺、三乙胺、溴化亚铜、丁醇投入反应器，氮气置换反应器，密闭反应器，搅拌升温至一定温度反应，反应结束后降至常温，过滤，干燥得到固体产物2‑[[4‑(二乙基氨基）‑2‑甲基苯基]联氨]‑5‑硝基噻唑；步骤4、氧化反应：将2‑[[4‑(二乙基氨基）‑2‑甲基苯基]联氨]‑5‑硝基噻唑、溶剂DMSO、催化剂NH4VO3、CuCl2和H2SO4投入反应器，搅拌升温至一定温度，缓慢加入氧化剂过硼酸钠，加料结束后继续升温，在一定温度下保温反应，反应结束后滴加甲醇，过滤，干燥得到目标产物分散蓝360。

【技术特征摘要】
1.一种制备分散蓝360的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、硝化反应：将2-溴噻唑、浓硫酸、浓硝酸投入反应器中，搅拌升温至一定温度反应，反应结束后降温，将降温后的反应液加到软水中，过滤，干燥得到固体产物2-溴-5-硝基噻唑；步骤2、肼化反应：将2-溴-5-硝基噻唑、水合肼、2-甲基四氢呋喃投入反应器中，搅拌保温至一定温度反应，反应结束后加入适量甲醇，过滤，真空干燥出固体产物2-肼基-5-硝基噻唑；步骤3、胺化反应：将2-肼基-5-硝基噻唑、3-甲基-4-氯-N,N-二乙基苯胺、三乙胺、溴化亚铜、丁醇投入反应器，氮气置换反应器，密闭反应器，搅拌升温至一定温度反应，反应结束后降至常温，过滤，干燥得到固体产物2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑；步骤4、氧化反应：将2-[[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]联氨]-5-硝基噻唑、溶剂DMSO、催化剂NH4VO3、CuCl2和H2SO4投入反应器，搅拌升温至一定温度，缓慢加入氧化剂过硼酸钠，加料结束后继续升温，在一定温度下保温反应，反应结束后滴加甲醇，过滤，干燥得到目标产物分散蓝360。2.根据权利要求1所述的制备分散蓝360的方法，其特征在于步骤1中所述的2-溴噻唑与浓硫酸的质量比为1：(2-4)，2-溴噻唑与浓硝酸的质量比为1：(2-4)，反应温度为45-55℃，反应时间为2h以上，降温后的反应液的温度为20℃以下。3.根据权利要求1所述的制备分散蓝360的方法，其特征在于步骤2中所述的2-溴-5-硝基噻唑与水合肼的质量比为1：(0....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐松，刘学峰，郭维成，
申请(专利权)人：江苏道博化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32