专利名称：由nts制备dns酸钠盐的方法
技术领域：
本发明涉及一种硝基茋磺酸的合成方法，特别是一种4，4′-二硝基二苯乙烯-2，2′-二磺酸(DNS)的合成方法。
背景技术：
DNS是染料中间体4，4′-二氨基二苯乙烯-2，2′-二磺酸(DSD酸)的合成原料，基于DSD酸制造的荧光增白剂有一百多种，活性染料五十余种，直接染料七十余种，以DSD酸合成的染料作为联苯胺类染料的替代品，由于无毒性，在人体内无积累，近年来受到广泛重视，发展迅速。
工业上，DNS及其盐的制备通常是于强碱性介质中将对硝基甲苯邻磺酸(NTS)进行氧化缩合而得，所用的氧化剂(通常伴随催化剂)可以是氧、富氧的空气、次氯酸钠或氯气等。此氧化过程由两步组成首先两分子的NTS于碱性介质中被氧化缩合成为中间化合物4，4′-二硝基二苯乙烷-2，2′-二磺酸(苄基物，DND)；然后DND进一步氧化成为DNS酸。
在碱性水介质中以空气氧化NTS生产DNS的技术由于操作简单，成本低，因而得到了广泛的应用。但传统的生产工艺涉及很多问题。例如，由于氧化反应要求气液高度分散，工业上为达此目的，常常采用很大的通气量，一般空气用量是理论用量的100倍，即空气的利用率仅为1％。这样大大增加了动力和加热蒸汽的消耗。此外，由于釜内气液分布不均匀，致使副产物形成，降低收率，甚至出现“红锅”现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由NTS制备DNS酸钠盐的方法。本发明是通过下述技术方案加以实现的在碱值为0.9M～1.0M的NTS氢氧化钠溶液中，通入空气或氧气，并调节碱值和控制体系反应温度在55～75℃进行氧化缩合反应，反应后经酸化、盐析结晶、过滤可得DNS钠盐的晶体。其特征在于在NTS碱性溶液中加入粒径为20～300μm的惰性固体颗粒，加入量为1.0～5.0kg/m3。
上述的惰性固体颗粒包括硅藻土、活性炭、氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁，这些惰性固体微粒的粒径为50～100μm，微粒的加入量为2.0～2.5kg/m3。
本发明的优点在于基于微相对气液传质的增强作用，在氧化反应体系中加入一定量和一定粒度的惰性固体颗粒，从而减小反应液中气泡尺寸、增大气液接触面积，改善了反应体系的传质状况，减少副反应，提高了反应收率；并且克服了氧化过程对高通气量的依赖，减少空气或氧气及加热蒸汽的用量，降低能耗。
具体实施例方式
实施实例一将2g粒径为20μm的活性炭颗粒和浓度为0.9～1.0M的NaOH溶液730mL加入到4L的氧化釜中，通入流量为0.04m3/h的空气。然后，将100mL浓度为800g/L的NTS溶液在40min内滴加进反应釜中，同时滴加80mL浓度为11.40mol/L的工业级NaOH溶液，维持体系的碱浓度不变。在此过程中，反应体系温度维持为52～54℃。
在反应的第一个2h，反应温度维持在56～58℃，并用90mL NaOH溶液将体系碱值调为1.8M。
在反应的第二个2h，升温至62～64℃，加水将体系碱值调为0.9M，并同时加入2g活性炭。然后，在2h内升温至69～71℃，当反应至HPLC检测结果中DND含量小于2～3％时，在反应体系中加入一定体积硫酸终止反应，停止通空气。将反应液冷却、过滤得DNS酸钠盐。
该反应的收率为87.5％。
实施实例二按例一步骤进行，但所加活性炭为2.4g，粒径为40μm，反应收率为87.7％。
实施实例三按例一步骤进行，但所加活性炭为2.4g，粒径为20μm，反应收率为88.4％。
权利要求
1.一种由NTS制备DNS酸钠盐的方法，该方法是在碱值为0.9M～1.0M的NTS的氢氧化钠溶液中，通入空气或氧气，并调节碱值和控制体系反应温度在55～75℃进行氧化缩合反应，反应后经酸化、盐析结晶、过滤可得DNS钠盐的晶体，其特征在于在NTS碱性溶液中加入粒径为20～300μm的惰性固体颗粒，加入量为1.0～5.0kg/m3。
2.按权利要求1所述的由NTS制备DNS酸钠盐的方法，其特征在于惰性固体颗粒包括硅藻土、活性炭、氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁，这些惰性固体微粒的粒径为50～100μm，微粒的加入量为2.0～2.5kg/m3。
全文摘要
本发明公开了一种硝基茋磺酸的合成方法，特别是一种4，4′－二硝基二苯乙烯－2，2′－二磺酸(DNS)的合成方法。该方法是在NTS的氢氧化钠溶液中，通入空气或氧气，并调节碱值和控制体系反应温度进行氧化缩合反应，反应后经酸化、盐析结晶、过滤可得DNS酸钠盐的晶体。其特征在于在NTS碱性溶液中加入惰性固体颗粒。本发明的优点在于，减少副反应，提高反应收率；并且克服了氧化过程对高通气量的依赖，减少空气或氧气及加热蒸汽的用量，降低能耗。
文档编号C07C303/22GK1480452SQ0313042
公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者赵永江, 张凤宝, 张国亮, 王淑兰, 戈建华 申请人:天津大学