水介质体系中制备2-硝基-2'-羟基-5'-特辛基偶氮苯的方法技术

本发明专利技术公开了一种水介质体系中制备2

【技术实现步骤摘要】
水介质体系中制备2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的方法


[0001]本专利技术涉及化工产品紫外吸收剂中间体生产领域，尤其是一种水介质体系中制备2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的方法。

技术介绍

[0002]紫外线吸收剂因其具有较好的热稳定性、化学稳定性及光化学稳定性，可有效吸收太阳光及荧光光源中的紫外线，并将吸收的能量以热能等形式释放，在高分子材料领域有着广泛应用，能有效延长它们的使用寿命。苯并三唑类化合物是一种重要的紫外吸收剂，其低毒性(LD
50
可达5000mg/kg)、与聚合物相容性好、紫外线吸收能力强且耐久性好，被广泛应用于食品包装、聚酯树脂、涂料和汽车涂层等合成材料制品中。UV
‑
329(2
‑
(2
’‑
羟基
‑5’‑
特辛基苯基)本并三唑)是苯并三唑类紫外吸收剂中的典型产品，其合成过程主要是邻硝基苯胺与对特辛基苯酚经重氮、偶合反应制备得到2
‑
硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯中间体后，经还原闭环得到目标产物。
[0003]而在2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯中间体的合成过程中，由于原料对特辛基酚的水溶性极低，因而常选用有机溶剂(甲醇、乙醇等)作为偶合反应介质，使得产生的废水中含有大量有机溶剂，难处理，存在较大的环境污染问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种水介质体系中制备2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的方法，通过乳化作用制备得到了对特辛基苯酚乳液，而后在水介质体系中与邻硝基苯胺制备的重氮盐经偶合反应制备得到了2
‑
硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯，避免了有机溶剂的使用，有效降低了后续废水处理难度。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种水介质体系中制备2
‑
硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的方法，在乳化剂的乳化分散作用下，实现原料对特辛基苯酚在水中的分散，而后在水介质中与邻硝基苯胺经重氮、偶合反应制备得到了2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯，该过程包括以下步骤：
[0006](1)对特辛基苯酚乳液的制备：按照1:1
‑
1:2.5的摩尔用量比依次称取对特辛基苯酚固体和NaOH固体颗粒，并将NaOH颗粒配制成质量浓度为30％的NaOH水溶液，反应容器中加入对特辛基苯酚固体、NaOH溶液和水，升温至对特辛基苯酚完全融化后，向其中加入乳化剂，继续搅拌15min后，采用高剪切均质乳化机进行乳化分散5
‑
10min，而后在搅拌条件下自然冷却至室温，得对特辛基苯酚乳液，对特辛基苯酚乳液中对特辛基苯酚的质量百分数为10％
‑
20％；
[0007](2)邻硝基苯胺重氮盐溶液的制备：按照1:2.8的摩尔用量比称量邻硝基苯胺和浓盐酸溶液，混合后打浆溶解6
‑
8小时得打浆液，而后向其中加入碎冰降温至0
‑
5℃；按照邻硝基苯苯胺:亚硝酸钠＝1:1.02的摩尔用量称取亚硝酸钠并配制成质量浓度为30％的亚硝酸钠水溶液，加入到打浆液中进行重氮化反应，反应中过量的亚硝酸钠用氨基磺酸去除，反应
终点为淀粉碘化钾试纸检测反应液显现为无色，即得邻硝基苯胺重氮盐溶液；
[0008](3)偶合反应：按照邻硝基苯胺:对特辛基苯酚＝1:0.95
‑
1:1的摩尔用量比称量步骤(1)中制备得到的对特辛基苯酚乳液加入到偶合反应容器，而后在机械搅拌和0
‑
5℃的反应条件下将步骤(2)中制备的邻硝基苯胺重氮盐溶液滴加到偶合反应容器中，滴加完毕后，用乙酸钠调节pH至3
‑
4，继续反应至重氮盐反应完全，而后将反应液抽滤、洗涤、干燥即得2
‑
硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯。
[0009]所述乳化剂由阴离子高分子表面活性剂和非离子表面活性剂组成，阴离子高分子表面活性剂的用量占对特辛基苯酚乳液的质量百分数为1％
‑
1.5％，非离子表面活性剂的用量占对特辛基苯酚乳液的质量百分数为0.5％
‑
1.5％。
[0010]所述阴离子高分子表面活性剂为苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐、聚苯乙烯磺酸钠中的一种或两种。阴离子高分子表面活性剂应用时将其溶于NaOH溶液中配置成溶液使用，质量浓度为10％，溶液pH值控制在7
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8。
[0011]所述非离子表面活性剂为环氧乙烷聚合度为15
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21的烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013](1)制备过程中以水为反应介质，避免了有机溶剂的使用，有效降低了后续废水的处理难度。
[0014](2)通过原料对特辛基苯酚的乳化实现了2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯在水介质体系中的合成，并通过乳化过程中对特辛基苯酚与NaOH用量比、乳化剂用量比及对特辛基苯酚与邻硝基苯胺用量比的调控，提高了目标产物收率和纯度，收率>95％，纯度达91.79％
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94.52％。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例1制备所得2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的高效液相色谱图。
[0016]图2是本专利技术实施例3制备所得2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的高效液相色谱图。
[0017]图3是本专利技术实施例5制备所得2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的高效液相色谱图。
[0018]图4是本专利技术实施例7制备所得2
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硝基
‑2’‑
羟基
‑5’‑
特辛基偶氮苯的高效液相色谱图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水介质体系中制备2
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硝基
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2'
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羟基
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5'
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特辛基偶氮苯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对特辛基苯酚乳液的制备：按照1:1
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1:2.5的摩尔用量比依次称取对特辛基苯酚固体和NaOH固体颗粒，并将NaOH颗粒配制成质量浓度为30％的NaOH水溶液，反应容器中加入对特辛基苯酚固体、NaOH溶液和水，升温至对特辛基苯酚完全融化后，向其中加入乳化剂，继续搅拌15min后，采用高剪切均质乳化机进行乳化分散5
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10min，而后在搅拌条件下自然冷却至室温，得对特辛基苯酚乳液，对特辛基苯酚乳液中对特辛基苯酚的质量百分数为10％
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20％；(2)邻硝基苯胺重氮盐溶液的制备：按照1:2.8的摩尔用量比称量邻硝基苯胺和浓盐酸溶液，混合后打浆溶解6
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8小时得打浆液，而后向其中加入碎冰降温至0
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5℃；按照邻硝基苯苯胺:亚硝酸钠＝1:1.02的摩尔用量称取亚硝酸钠并配制成质量浓度为30％的亚硝酸钠水溶液，加入到打浆液中进行重氮化反应，反应中过量的亚硝酸钠用氨基磺酸去除，反应终点为淀粉碘化钾试纸检测反应液显现为无色，即得邻硝基苯胺重氮盐溶液；(3)偶合反应：按照邻硝基苯胺:对特辛基苯酚＝1:0.95
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1:1的摩尔用量比称量步骤(1)中制备得到的对特辛基苯酚乳液加入到偶合反应容器，而后在机械搅拌和0
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5℃的反应条件下将步骤(2)中制备的邻硝基苯胺重氮盐溶液滴加到偶合反应容器中，滴加完毕后，用乙酸钠调节pH至3
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4，继续反应至重氮盐反应完全，而后将反应液抽滤、洗涤、干燥即得2
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硝基
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹凌云，周正浩，牛慧萍，费学宁，朱森，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：