一种微通道内连续化制备c.i.酸性橙10的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种微通道内连续化制备c. I.酸性橙10的方法。
【背景技术】
[0002] C. I.酸性橙10是一种单偶氮酸性染料，有较低的直接性和较好的匀染性，主要 用于羊毛、蚕丝和锦纶混纺织物的染色和印花。至今为止开发出的重氮偶合工艺都属于间 歇生产，存在产品质量稳定性差(不同批次间强度和色光存在差异)、收率低以及三废多等 缺点。因此，通过优化C.I.酸性橙10的合成工艺，提高收率、获得质量稳定的产品以及减 少产品生产过程中的三废，对产品的生产和应用具有很大的促进作用。
[0003] 微反应技术作为一项新兴的强化反应技术，是用建立在连续流动基础上的微通道 反应器替代传统间歇釜式反应器。微通道反应器的特征尺寸通常在10~2000 μ m之间。由 于微反应器内工艺流体的通道尺寸非常小，相对于常规管式反应器而言，其比表面积体积 比非常大，因此具有高的混合效率（毫秒级范围实现径向完全混合）、强的换热能力和窄的 停留时间分布，在化学合成、化学动力学研宄和工艺开发等领域具有广阔的应用前景。主要 具有以下优势：（1)无放大效应，无需中试直接可以放大；（2)对反应温度、时间、物料配比 等可以精确控制；（3)比表面积大，传质效率尚，物料以精确比例瞬间均勾混和；（4)比传热 效率高，证生产过程的安全性；（5)可连续化生产且具有良好的可操作性。现已被越来越多 用于强放热快速反应、烃类催化氧化和有机金属催化耦合等。
[0004] 因此，在传统的苯胺重氮盐和G盐为原料的碱性偶合的基础上，借助微反技术的 优点，开发微通道反应器内连续偶合制备c. I.酸性橙10的生产技术，可有效提高产品质量 包括强度和色光等的稳定性、简化工艺、提高选择性、降低成本和减少污染物排放，但目前 尚未见类似报道。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的上述问题，本发明目的是提供一种在微通道反应器中通过 连续偶合反应制备C. I.酸性橙10的方法，与传统的间歇式合成技术相比，本发明具有产品 质量稳定、工艺简单、选择性高、生产成本低和三废少等优点。
[0006] 所述的一种微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于所述方法 为： 1) 将苯胺和浓盐酸溶于水中，配制成苯胺浓度为〇. 4-0. 6 mol/L的混合溶液，作为料液 A，配制浓度为0. 4-0. 6 mol/L的亚硝酸钠水溶液，作为料液B ; 2) 将料液B缓慢滴加到料液A中，在0~5°C条件下进行重氮化反应，得到含苯胺重氮 盐的料液C ; 3) 将G盐溶于小苏打水溶液中配制成G盐浓度为0. 2-0. 3mol/L的料液D，作为偶合组 分，将步骤2)中的料液C及该步骤中的料液D用注射泵送到微通道反应器内，在5~25°C 条件下进行偶合反应，反应完成后用锥形瓶收集微通道反应器流出液盐析，过滤，干燥，获 得所述c. I.酸性橙10。
[0007] 所述的微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于步骤I)中料液A 中苯胺浓度为〇. 5 mol/L，料液B中亚硝酸钠浓度为0. 5 mol/L。
[0008] 所述的微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于步骤3)中的微通 道反应器为玻璃微通道反应器或聚四氟乙烯管微通道反应器。
[0009] 所述的微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于步骤3)中的微通 道反应器的内径为〇· 5 mm~I. 6 mm，长度0· 2~4m。
[0010] 所述的微通道内连续化制备c. I.酸性橙10的方法，其特征在于步骤3)中的微通 道反应器的内径为〇· 6 mm~I. 0 mm，长度L 5~3. 0m。
[0011] 所述的微通道内连续化制备c. I.酸性橙10的方法，其特征在于步骤3)中料液C 的苯胺重氮盐和料液D的G盐投料物质的量之比为I :1. 0~1. 2,所述小苏打水溶液的体 积用量以G盐的物质的量计为0. 14~I. 4mol/L。
[0012] 所述的微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于G盐的小苏打水 溶液与苯胺重氮盐溶液分别以相同的速度注射到微通道反应器中。
[0013] 所述的微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于料液C和料液D 在微通道反应器内的停留时间为5~60s，优选停留时间为13. 3~33. 3s，所述料液C和料 液D进入微通道反应器的总速度0. 01~0. 15m/s，优选速度为0. 05-0. 075 m/s。
[0014] 所述的微通道内连续化制备C. I.酸性橙10的方法，其特征在于偶合反应温度为 5~25°C，优选为20°C，偶合反应的pH值为8~10。
[0015] 本发明的反应方程式如下所示：
本发明所述微通道反应器为领域公知技术，各种类型的微通道反应器均可使用，本发 明优选微通道反应器由聚四氟乙烯管制成，也可使用其它材料如不锈钢、玻璃、陶瓷、硅或 其它金属。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在： 本发明方法由于微通道反应器传热能力强，混合均匀性好，大大缩短了反应时间，相较 于常规间歇式反应，偶合反应时间由原来的2~4小时缩短到10分钟以内；微通道内径 小，比表面积大，物料以精确比例瞬间均勾混合，可以提尚反应效率和广品质量，使得广物 选择性大大提高；该反应系统无放大效应，可以通过并联实现数倍放大；且具有连续反应 的稳定性，以及操作简便、生产周期短、原料便宜易得、生产工艺简单等优点，适用于工业化 生产；该微通道反应器由聚四氟材料制备，因此具有制备简单、耐溶剂性好和腐蚀性强等优 点，有利于工业应用。
【附图说明】
[0017] 图1本发明的微通道反应流程图； 图2为本发明的C. I.酸性橙10标准工作曲线图。
[0018] 图中：1-重氮盐水溶液注射器，2-偶合组分注射器，3-微型混合器3,4-微通道反 应器4, 5-反应液接收瓶。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合说明书附图及具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范 围并不仅限于此： 如图1所示，本发明的反应流程如下，按投料比配制好料液A、料液B及料液D，料液A 和料液B在0~5°C条件下进行重氮化反应，得到含苯胺重氮盐的料液C ;料液C与料液D分 别通过重氮盐水溶液注射器1和偶合组分注射器2注往微型混合器3内均匀混合，然后进 入微通道反应器4内反应，反应结束后，用反应液接收瓶5收集反应液，经后处理得C. I.酸 性橙10。
[0020] 实施例1 将0· 005mol苯胺和0· 29mol37. 5%盐酸溶于水中配制成苯胺终浓度0· 5mol/L的混合 溶液10mL，作为料液A ;取0. 005mol亚硝酸钠溶于水中形成亚硝酸钠终浓度0. 5m