有机钴络合物的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种有机钴络合物的制备方法，包括以下步骤：1)、在酸性水溶液中，化合物II与亚硝酸钠混合后反应，再加氨基磺酸直至剩余的亚硝酸钠被反应完；2)、在碱性水溶液中加入化合物IV制成化合物IV水溶液，将化合物IV水溶液缓慢加入至步骤1)的所得物中，于10～40℃偶合反应2～3小时；3)、将所得物升温后加入钴盐，于50～95℃进行络合反应2.5～4小时，所得的反应液中含有有机钴络合物。采用本发明专利技术的方法制备有机钴络合物，具有降低物料消耗、缩短工艺流程、环保效果显著的技术优势。

【技术实现步骤摘要】
有机钴络合物的制造方法
本专利技术涉及一种有机钴络合物的制造方法。
技术介绍
本专利技术所涉及的有机钴络合物可以作为染料使用。该染料是一种具有偶氮结构的钴络合物。现有的这类偶氮染料合成要经过如下步骤：1)、将重氮组分在酸性条件下，用亚硝酸钠进行重氮化反应，制成重氮盐溶液或悬浮液；2)、另将偶合组分在碱性条件下制成溶液；再将重氮盐溶液加入到偶合组分的碱性溶液中进行偶合反应得到偶氮化合物，经过滤得到偶氮化合物的滤饼；3)、得到的偶氮化合物滤饼用水制成浆料，用硫酸钴或氯化钴进行钴络合；4)、过滤出钴络合物，干燥、标准化得到染料成品。具体为：①、在反应釜中，加水500公斤，30％盐酸305公斤(2.5kmol)，然后加入4-氨基-3-羟基苯磺酰胺188公斤(1.0kmol)，搅拌60分钟。加冰500公斤，搅拌降温至0℃以下。加入亚硝酸钠溶液(由80公斤亚硝酸钠和300公斤水组成)。搅拌20分钟。加适量氨基磺酸，除去多余的亚硝酸钠(碘-淀粉试纸无蓝色渗圈)，4-氨基-3-羟基苯磺酰胺重氮化反应完成。②、在溶解釜中，加水950L，再加入氢氧化钠40公斤(1.0kmol)，搅拌升温至40～50℃，加入乙酰基乙酰苯胺178公斤(1.02kmol)，搅拌至全溶，过滤，用200公斤水洗滤饼，合并滤液。降温至10～15℃，然后放入反应釜，加冰400公斤，搅拌降温至0℃以下。③、在反应釜加入步骤②所制得的乙酰基乙酰苯胺水溶液，加入500公斤冰，在5小时内加入步骤①制得的4-氨基-3-羟基苯磺酰胺重氮液，用127.5公斤醋酸钠和125公斤碳酸钠调整物料pH：7.5～8.0，用冰保持反应物料温度不高于5℃，搅拌60分钟，偶合反应到终点。物料过滤，滤饼为乙酰基乙酰苯胺与4-氨基-3-羟基苯磺酰胺制成的偶氮染料。④、在反应釜中加水1800公斤，加热升温至45～55℃，加入氯化钴30公斤(0.51kmol)，搅拌至全溶，用纯碱液调整物料pH：6.5～7.0，然后过滤，滤液备用。⑤、在反应釜中加入水7000公斤，加入步骤③所制得的乙酰基乙酰苯胺与4-氨基-3-羟基苯磺酰胺制成的偶氮染料滤饼，搅拌1小时。加入步骤④制得的氯化钴水溶液，加纯碱水，调pH＝8.5～9.5。继续升温至80～85℃，保温1h时加双氧水8公斤，加完，继续保0.5h。制成乙酰基乙酰苯胺与4-氨基-3-羟基苯磺酰胺制成的偶氮染料的钴络合物。⑥、将络合反应物降温到50～55℃，加精盐800公斤，盐析，过滤，得到乙酰基乙酰苯胺与4-氨基-3-羟基苯磺酰胺制成的偶氮染料的钴络合物滤饼。⑦、将步骤⑥得到的滤饼干燥后，加入助剂，进行产品标准化，得到650公斤产品。上述的现有制造方法中，主要存在以下5个缺陷：1)、重氮组分在进行重氮化反应时，需要过量的无机酸，通常是分子比为2.5～4.0，在进行偶合时就需要相应的碱予以中和，产生大量无机盐，这些无机盐即降低了染料的溶解度，又给过滤废水的治理增加了难度。经典的芳胺重氮化理论中，用亚硝酸钠(NaNO2)进行芳胺重氮化时，与芳胺发生重氮化反应的是亚硝酸(HNO2)，所形成重氮盐又是一个阳离子，必须有一个酸根负离子使之价态平衡，因此，芳胺与盐酸理论分子比(摩尔比)为1：2。同时，重氮盐是一个及其活泼的化合物，必须在酸性和低温条件下(一般为0～5℃)才能稳定，否则，重氮盐分解反应速度增加，产生多种杂质。因此，另外需要一部分酸留在反应体系中，这就是设置无机酸过量和低温条件的原因。2)、重氮化和偶合反应要求温度在0～5℃，需要加冰进行控制，既增加了能源消耗又增加了废水产生量。在该方法中，如果改成在10～30℃的室温下进行，会导致重氮盐分解反应的速度增加，产生更多的杂质。3)、在制造过程中要进行一次盐析，两次过滤，每生产1吨产品，约产生10～15吨高盐、高COD废水，处理难度很大，具有极高的环境风险。4)、在制造过程中工艺繁杂，物料转移次数多，耗能高，劳动强度大，物料损失严重，生产现场管理难度大。5)、在产品的标准化过程中，需要进行粉碎、拼混助剂、拼混机的卸料包装，造成粉尘污染严重。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种有机钴络合物的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种有机钴络合物的制备方法：该有机钴络合物为：R1＝H，CH3，C6H4COOH，C6H5，C6H4NHCH3；R2＝R4＝H，Cl，Br；R3＝H，SO3H，Cl；制备方法为包括以下步骤：1)、在酸性水溶液中，化合物II与亚硝酸钠按照1:1.04～1.3(较佳为1:1.04～1.07)的摩尔比混合后，于10～40℃反应1～2小时，加氨基磺酸直至剩余的亚硝酸钠被反应完(氨基磺酸的加入量以碘-淀粉试纸不再显示蓝色为准)；化合物II与酸的摩尔比为1:1.1～1.3(较佳为1：1.1～1.17)；化合物II为：备注说明：上述步骤1)的所得物为化合物III(苯并噁唑类)的酸性溶液；化合物III为：反应式为：2)、在碱性水溶液中加入化合物IV制成化合物IV水溶液，化合物IV与步骤1)中的化合物II的摩尔比为1:1，碱与化合物IV的摩尔比为1.05～1.2:1(较佳为1.09:1)；将上述化合物IV水溶液缓慢加入至步骤1)的所得物(即，化合物III的酸性溶液)中，加入过程中控制体系的温度不超过40℃(约1-2小时加入完毕)；然后调节pH＝8.5(利用10％氢氧化钠水溶液进行调节)，于10～40℃偶合反应2～3小时；化合物IV为:备注说明：将化合物IV水溶液缓慢加入至化合物III的酸性溶液的过程中，pH梯度上升；上述步骤2)的所得物为化合物V的溶液；化合物V为：反应式为：3)、将步骤2)的所得物(即，化合物V溶液)先升温至50～95℃(较佳为70～85℃)，加入钴盐，所述钴盐与化合物II的摩尔比为0.4～0.6:1(较佳为0.49：1)；再调节pH＝7～7.5于50～95℃(较佳为70～85℃)进行络合反应2.5～4小时，所得的反应液中含有有机钴络合物。备注说明：该反应液中，除了含有有机钴络合物，还含有氯化钠(酸碱中和产生的)和少量没有进行络合的单偶氮化合物，即化合物V。这是有意为之，目的是将游离的钴离子完全络合干净，而这些物质不影响染料的使用，无需分离。作为本专利技术的有机钴络合物的制备方法的改进，还包括如下的步骤4)：4)、将步骤3)所得的反应液中，直接加入助剂、防尘剂进行标准化，然后喷雾干燥；所述助剂为尿素，每3.0kmol化合物II作为原料时，配用30～40kg(较佳为36kg)的尿素；防尘剂为防尘剂TS，每3.0kmol化合物II作为原料时，配用6～7kg(较佳为6.6kg)的防尘剂TS。作为本专利技术的有机钴络合物的制备方法的进一步改进：所述步骤3)中的钴盐为氯化钴或硫酸钴。作为本专利技术的有机钴络合物的制备方法的进一步改进，步骤1)为：反应釜中加入3000～3500L水，再加入质量浓度为28～32％的盐酸溶液3.3～3.6kmol，搅拌下投入3.0kmol化合物II(使化合物II溶解)，加入质量浓度为28～32％的亚硝酸钠水溶液3.1～3.2kmol，于0～40℃搅拌反应1～2小时；加氨基磺酸直至剩余的亚硝酸钠被反应完。作为本专利技术的有机钴络合物的制备方法的进一步改进，步骤2)为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.有机钴络合物的制备方法，其特征是：该有机钴络合物为：

【技术特征摘要】
1.有机钴络合物的制备方法，其特征是：该有机钴络合物为：R1＝H，CH3，C6H4COOH，C6H5，C6H4NCH3；R2＝R4＝H，Cl，Br；R3＝H，SO3H，Cl；制备方法为包括以下步骤：1)、在酸性水溶液中，化合物II与亚硝酸钠按照1:1.04～1.3的摩尔比混合后，于10～40℃反应1～2小时，加氨基磺酸直至剩余的亚硝酸钠被反应完；化合物II与酸的摩尔比为1:1.1～1.3；化合物II为：2)、在碱性水溶液中加入化合物IV制成化合物IV水溶液，化合物IV与步骤1)中的化合物II的摩尔比为1:1，碱与化合物IV的摩尔比为1.05～1.2:1；将上述化合物IV水溶液缓慢加入至步骤1)的所得物中，加入过程中控制体系的温度不超过40℃；然后调节pH＝8.5，于10～40℃偶合反应2～3小时；化合物IV为3)、将步骤2)的所得物先升温至50～95℃，加入钴盐，所述钴盐与化合物II的摩尔比为0.4～0.6:1；再调节pH＝7～7.5于50～95℃进行络合反应2.5～4小时，所得的反应液中含有有机钴络合物。2.根据权利要求1所述有机钴络合物的制备方法，其特征是还包括如下的步骤4)：4)、将步骤3)所得的反应液中，直接加入助剂、防尘剂进行标准化，然后喷雾干燥；所述助剂为尿素，每3.0kmol化合物II作为原料时，配用30～40kg的尿素；防尘剂为防尘剂TS，每3.0kmol化合物II作为原料时，配用6～7kg的防尘剂TS。3.根据权利要求1或2所述有机钴络合物的制备方法，其特征是：所述步骤3)中的钴盐为氯化钴或硫酸钴。4.根据权利要求3所述有机钴络合物的制备方法，其特征是所述步骤1)为：反应釜中加入3000～3500L水，再加入质量浓度为28～32％的盐酸溶液3.3～3.6kmol，搅拌下投入3.0kmol化合物II，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建成，肖刚，
申请(专利权)人：金华双宏化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33