利用微波加热制备直接染料黄11的方法

利用微波加热制备直接染料黄11的方法
【专利摘要】利用微波加热制备直接染料黄11的方法，涉及一种制备染料的方法，连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均匀；开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应；待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后，用酸溶液调节b）备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。本发明使反应速率提高至少三倍，操作简单，控温准确。
【专利说明】利用微波加热制备直接染料黄11的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备染料的方法，特别是涉及一种利用微波加热制备直接染料黄 11的方法。

【背景技术】
[0002] 直接染料以其合成工艺简单、染色方便、价格低廉的特点而得到广泛应用。1973 年，我国直接染料产量已达12, 295吨，为历史最高水平。直接染料在印染行业，尤其是 针织和丝绸行业十分重要。在目前各类染料滞销的情况下，直接染料的销路是比较好的。 直接黄11染料在工业、印刷、纺织品等行业得到广泛的应用。其优点在于价格低廉，但其上 染率低，目前国内对直接黄11的合成工艺研究有限，因此研究直接黄11的合成工艺及合成 手段改进是有必要的。
[0003] 美国专利4310331专利公开了以对硝基甲苯邻磺酸与碱在40_90°C反应生成直接 黄11。
[0004] 一篇名为《Stilbene Dyes》公开发表了以对硝基甲苯邻磺酸与 NaOH加热合成直接黄11的方法，同时也公开了不同浓度NaOH，与不同温度合成不同黄 色染料。
[0005] 美国专利4617380,公开发表了以对硝基甲苯邻磺酸为原料合成液体CI直接黄 11的方法，混合染料经处理得到一种具有稳定染色力的直接黄11，化合物最大吸收值在 417nm〇


【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于提供一种利用微波加热制备直接染料黄11的方法，该方法利 用微波加热法来制备直接黄11，使反应速率提高至少三倍。采用微波加热，以对硝基甲苯邻 磺酸为原料，与NaOH溶液经自身缩合合成直接黄11。该方法操作简单，控温准确，反应速度 快。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述方法包括下述步骤： a) 连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口 烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均 匀； b) 开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达 到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应； c) 待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后， 用酸溶液调节b )备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。
[0008] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述b)步骤中，微波加热的功率 在30(T900W，最佳条件为500W。
[0009] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述反应温度在3(T90°C。
[0010] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述碱的加入量在1:1. 5~1:6。
[0011] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述碱为LiOH、KOH、NaOH等含 〇H_的水溶性碱。
[0012] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述C)实验结束时溶液的pH值 在13. 5,将染料的pH值调到pH=6至pH=8之间，使用的酸为盐酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。
[0013] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述反应原料对硝基甲苯邻磺 酸在273nm处有一个最大的吸收，而生成物直接黄11在400-410nm处有一个最大吸收值。

【专利附图】

【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例3反应曲线图； 图2为本发明实施例4反应曲线图。

【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
[0016] 微波法制备直接黄11，该方法包括下述步骤： a)连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口烧 瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均匀。
[0017] b)开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程 序，达到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应。
[0018] c)待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温 后，用酸溶液调节b )备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。
[0019] 传统的方法用对硝基甲苯邻磺酸与碱缩合合成直接黄11，本发明用微波加热法合 成直接黄11，使合成时间缩短了一倍。b)步骤中，微波加热的功率在30(T900W，最佳条件 为500W，原因在于500 W条件下加热，微波聚合比传统聚合反应速率提高3倍以上。原因 如下：微波辐射加热与传统加热技术有着本质的区别，前者是在物质受到微波辐射后分子 从相对静态瞬间转变成动态，分子偶极以每秒数十亿次的高速旋转产生热量，由于此瞬间 变态是在物质内部进行的，故常称为内加热。而传统加热方式是靠传导和对流进行的称为 外加热。内加热具有加热速度快，受热体系均匀等特点，外加热方式进行的的反应常常需 要几小时甚至几十小时才能完成，微波反应往往在几分钟内就能完成，可以避免反应物长 时间加热而引起副反应，因此在加速反应的同时可以提高反应收率和产品纯度。b)中对 反应温度在3(T90°C做过相关研究，反应温度太低，反应时间越长；反应温度太高，虽然反 应时间缩短，但产品染色率与收率也随之下降。对碱的加入量在1:1. 5~1:6做过相关的研 究，在正常条件下，碱的比例太少反应时间太长，而加碱量过大成本较高。使用的碱可以为 LiOH、KOH、NaOH等含OIT的水溶性碱。c)实验结束时溶液的pH值都在13. 5左右，我们将 染料的pH值调到pH=6至pH=8之间，使用的酸可以为盐酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。通过光 度分析来判定实验终点，反应原料对硝基甲苯邻磺酸在273nm处有一个最大的吸收，而生 成物直接黄11在400-410nm处有一个最大吸收值，随着反应的进行原料越来越少，生成物 越来越多。
[0020] 实施例一： 用微波加热法合成直接黄11，向三口烧瓶中加入55ml的水，称量含量为80-90%的对 硝基甲苯邻磺酸IOg加入到水中，搅拌均勻，升温至85°C，加入6g的NaOH,用光度分析法分 析，反应约IOmin达到反应终点，结束加热，用H 2SO4溶液调节pH在7. 5,抽滤，干燥。
[0021] 实施例二： 实验方法与实施例一相似，温度改为75°C，用光度分析法分析，保温反应约20min达到 反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7. 3,抽滤，干燥。
[0022] 实施例三： 实验方法如实施例一相似，将温度改为65°C，用光度分析法分析，保温反应约I. 5h达 到反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7. 3,抽滤，干燥。
[0023] 实施例四： 对比实验：实验方法如实施例三相似，将微波加热改为普通水浴加热，保温反应约8h 达到反应终点。实施例八反应曲线图如图1所示与实施例九反应曲线如下图2所示：实施 例五： 验方法与实施例三相似，将NaOH改为6. 5g的LiOH，保温反应约I. 5h结束加热，用 H2SO4溶液调节pH在7. 3,抽滤，干燥。
[0024] 实施例六： 实验方法与实施例三相似，将NaOH改为9. 7g的K0H，保温反应约I. 5h结束加热，用 H2SO4溶液调节pH在7. 3,抽滤，干燥。
[0025] 实施例七： 实验方法如实施例三相似，结束加热后，用HCl溶液调节pH在7. 3抽滤，干燥。
[0026] 实施例八： 实验方法如实施例三相似，结束加热后，用乙酸溶液调节pH在7. 3抽滤，干燥。
[0027] 实施例九： 实验方法与实施例三相似，将NaOH的量改为5g，用光度分析法分析，保温反应约2. 5h 达到反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7. 3,抽滤，干燥。
[0028] 实施例十： 染色实验，结果见表1:上染率测试方法采用国标GB/T 23976. 1-2009。色度分析用三 恩驰精密色差仪NRllO来测量。
[0029] 表1实验总数据表

【权利要求】
1. 利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤： a)连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三 口烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌 均匀； b) 开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达 到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应； c) 待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后， 用酸溶液调节b )备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。
2. 根据权利要求1所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述 b) 步骤中，微波加热的功率在30(T900W，最佳条件为500W。
3. 根据权利要求1所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述 反应温度在3(T90°C。
4. 根据权利要求1所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述 碱的加入量在1:1. 5~1:6。
5. 根据权利要求1所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述 碱为LiOH、KOH、NaOH等含0Γ的水溶性碱。
6. 根据权利要求1所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述 c) 实验结束时溶液的pH值在13. 5,将染料的pH值调到pH=6至pH=8之间，使用的酸为盐 酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。
7. 根据权利要求1所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于， 所述反应原料对硝基甲苯邻磺酸在273nm处有一个最大的吸收，而生成物直接黄11在 400-410nm处有一个最大吸收值。
【文档编号】C09B27/00GK104292876SQ201410466018
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】孔祥文, 王涵, 王欢, 张静, 黄菊洪 申请人:沈阳化工大学