一种苯绕蒽酮的电化学制备方法技术

本发明专利技术公开了一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，包括以下步骤：(1)在无隔膜的电解池中依次加入电解液、蒽醌，插入阴极和阳极，通入氮气；(2)搅拌并加热至反应温度后，通电，同时向电解池中滴加甘油，在恒温、恒流下进行反应；(3)反应完成后，将电解液稀释至酸的质量分数为60％，析出产物，过滤并洗涤后，干燥得到苯绕蒽酮。优点在于：1、本发明专利技术采用电化学方法制备苯绕蒽酮，工艺简单，反应条件温和；2、反应过程中无有机溶剂加入，且无重金属盐产生，是环境友好型的有机合成反应；3、反应产物易于分离，苯绕蒽酮含量高，无需额外的处理工艺；4、电解液中的主要污染物为蒽醌或苯酮的一些磺化物，易于除去，净化之后的电解液可以回收再利用。净化之后的电解液可以回收再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种苯绕蒽酮的电化学制备方法

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[0001]本专利技术涉及电化学有机合成
，尤其涉及一种苯绕蒽酮的电化学制备方法。

技术介绍
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[0002]苯绕蒽酮又称苯绕蒽酮，是一种重要的蒽醌类染料中间体，可用于生产多种还原染料，如还原深蓝BO、还原艳绿FFB、还原灰M、还原橄榄绿B、还原橄榄绿T、还原黑BBN等；其分子式为C
17
H
10
O，其分子结构如下：
[0003][0004]传统的苯绕蒽酮的合成工艺为：蒽醌和甘油在浓硫酸的条件下，以铁粉或锌粉为还原剂，以硫酸铜为催化剂，合成出苯绕蒽酮。反应期间会产生大量的硫酸亚铁、硫酸铁及硫酸铜等重金属盐，浓硫酸因含有大量金属离子无法进一步提纯再利用，导致浓硫酸的浪费；如处理不当，还会对环境造成污染；同时，受铁粉或锌粉还会包裹在苯绕蒽酮上，所以，得到的苯绕蒽酮产品的含量也较低，通常只有85％，为了得到高含量的苯绕蒽酮，还需要额外的处理工艺，加大了生产成本和设备投资。
[0005]专利CN110668930A公开了一种新的苯绕蒽酮的生产方法，较传统工艺有了很大的改善，为我们提供了新的可行的研究方向，但其反应过程中涉及的催化加氢反应需在高温高压、同时通入氢气的条件下进行，工艺危险，对设备要求苛刻；催化加氢的产物蒽酚性质活泼，控制不好极易被氧化；反应中使用了有机溶剂，需要建立单独的溶剂回收系统，辅助系统庞大，设备投资大。

技术实现思路
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[0006]为了克服现有苯绕蒽酮合成工艺复杂且对环境污染严重的缺点，本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、条件温和、环境友好的苯绕蒽酮的电化学制备方法。
[0007]本专利技术的合成路线如下：
[0008][0009]本专利技术由如下技术方案实施：一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)在无隔膜的电解池中依次加入电解液、蒽醌，插入阴极和阳极，通入氮气；
[0011](2)搅拌并以1～2℃/min的升温速率加热至反应温度后，通电，同时向电解池中滴加甘油，在恒温、恒流条件下进行反应；
[0012](3)反应完成后，向电解液中加入水，稀释至酸的质量分数为60％，析出产物，过滤并将滤饼洗涤至pH为6～7后，置于恒温烘箱干燥得到苯绕蒽酮。
[0013]进一步的，所述步骤(1)中，电解液为浓硫酸溶液。
[0014]进一步的，所述浓硫酸溶液的浓度为85％。
[0015]进一步的，所述步骤(1)中，所述阴极为碳电极、铂电极或铜电极中的一种；所述阳极为碳电极、玻璃电极、铂电极或铜电极中的一种。
[0016]进一步的，所述步骤(1)中，所述电解液的质量为蒽醌质量的3～6倍。
[0017]进一步的，所述步骤(2)中，所述甘油的添加量为：确保蒽醌与甘油的摩尔比为0.1～1。
[0018]进一步的，所述步骤(2)中的甘油的滴加时间为1～4h。
[0019]进一步的，所述步骤(2)的反应温度为80℃～120℃。
[0020]进一步的，所述步骤(2)中通电步骤的电流为3～10A。
[0021]进一步的，所述步骤(3)的干燥温度为105～120℃，干燥时间为6～12h。
[0022]本专利技术的优点：1、本专利技术采用电化学方法制备苯绕蒽酮，工艺简单，反应条件温和；2、反应过程中无有机溶剂加入，且无重金属盐产生，是环境友好型的有机合成反应；3、反应产物易于分离，苯绕蒽酮含量较高，无需额外的处理工艺；4、电解液中的主要污染物为蒽醌或苯酮的一些磺化物，在酸析和活性炭吸附的双重作用下极易除去，净化之后的电解液可以回收再利用。
具体实施方式：
[0023]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0024]实施例1：
[0025]将0.048mol蒽醌和50g的85％的硫酸溶液加入分别以碳电极为阴极和阳极的电解池中，在氮气保护下，搅拌并以1℃/min的升温速率将溶液加热至100℃，通电，调节电流为3A，同时滴加0.1mol甘油，滴加时间为2h；当通过电量达10560库仑时，停止通电；将硫酸溶液的浓度稀释至60％，过滤并将滤饼洗涤至pH为6～7后，置于105℃恒温烘箱中干燥12h，得到苯绕蒽酮。
[0026]实施例2：
[0027]将0.048mol蒽醌和50g的85％的硫酸溶液加入以铂电极为阴极，玻璃电极为阳极的电解池中，在氮气保护下，搅拌并以2℃/min的升温速率将溶液加热至80℃；通电，调节电流为10A，同时滴加0.048mol甘油，滴加时间为1h；当通过电量达10560库仑时，停止通电；将硫酸溶液的浓度稀释至60％，过滤并将滤饼洗涤至pH为6～7后，置于105℃恒温烘箱中干燥6h，得到苯绕蒽酮。
[0028]实施例3：
[0029]将0.048mol蒽醌和50g的85％的硫酸溶液加入分别以铂电极为阴极和阳极的电解池中，在氮气保护下，搅拌并以2℃/min的升温速率将溶液加热至120℃；通电，调节电流为3A，同时滴加0.48mol甘油，滴加时间为4h；当通过电量达10560库仑时，停止通电；将硫酸溶液的浓度稀释至60％，过滤并将滤饼洗涤至pH为6～7后，置于105℃恒温烘箱中干燥12h，得到苯绕蒽酮。
[0030]实施例4：
[0031]分别将实施例1
‑
3的三种制备苯绕蒽酮的方法以及得到的苯绕蒽酮产品，进行产率和苯绕蒽酮含量以及纯度的测试，测试结果见表1。
[0032]表1各实施例苯绕蒽酮的产率、纯度和含量的检测结果
[0033] 实施例1实施例2实施例3产率95％96％94％纯度99.5％99.6％98.9％含量97.6％98.2％96.8％
[0034]由表1可以看出，本专利技术提供的方法的产率相较于传统工艺的产率约87％、纯度约99％、含量约85％相比，纯度可达到传统工艺的纯度，产率和含量较传统工艺均明显提高，可大大提高原料的利用率，改善将苯绕蒽酮作为中间体的后续还原、分散类染料的产品应用性能。
[0035]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在无隔膜的电解池中依次加入电解液、蒽醌，插入阴极和阳极，通入氮气；(2)搅拌并以1～2℃/min的升温速率加热至反应温度后，通电，同时向电解池中滴加甘油，在恒温、恒流条件下进行反应；(3)反应完成后，向电解液中加入水，稀释至酸的质量分数为60％，析出产物，过滤并将滤饼洗涤至pH为6～7后，置于恒温烘箱干燥得到苯绕蒽酮。2.根据权利要求1所述的一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，电解液为浓硫酸溶液。3.根据权利要求2所述的一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，其特征在于，所述浓硫酸溶液的浓度为85％。4.根据权利要求1所述的一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述阴极为碳电极、铂电极或铜电极中的一种；所述阳极为碳电极、玻璃电极、铂电极或铜电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周林，黄斌，
申请(专利权)人：赤峰市恒祥化工有限公司，
类型：发明
国别省市：