一种间乙酰胺基苯酚的连续化合成方法与流程

文档序号:15088634发布日期:2018-08-04 12:42阅读:493来源:国知局

本发明涉及一种间乙酰胺基苯酚的连续化合成方法,属精细化工领域。



背景技术:

间乙酰胺基苯酚是吡啶酮类杂环分散染料分散黄114的关键中间体,分散黄114具有耐日晒、耐升华、耐水洗、耐摩擦等各项牢度性能良好,匀染性和提升力高等特点,可以单独或拼色使用,是目前应用最广的黄色分散染料之一。

分散黄114的重氮组分间苯磺酰氧基苯胺,国内外均以间氨基苯酚为原料,经氨基的乙酰化保护、羟基的苯磺酸酯化和去乙酰基脱保护三步反应合成,但该方法所用原料间氨基苯酚不仅价格高昂,而且其合成工艺三废严重、危险性高,制约了分散黄114的使用。

张炜等(浙江大学硕士学位论文,2010)报道了间苯二胺经单氨基成盐、醋酐单乙酰化合成间乙酰胺基苯胺盐酸盐,再经重氮化和重氮盐的水解反应合成间氨基苯酚的方法,但该方法间乙酰胺基苯胺盐酸盐进行重氮化和重氮盐水解时均为间歇反应,工艺的安全性差、三废多、收率低。另外,该方法重氮基和乙酰基都在重氮盐水解这步反应中同时水解,所得产物为间氨基苯酚。对于合成分散黄114中间体间苯磺酰氧基苯胺而言,需要将间氨基苯酚再进行乙酰化,所以成本仍然很高,而且同样存在工艺安全性差、三废多等缺点。因此寻找成本低、三废少、安全性好的间氨基苯酚或间乙酰胺基苯酚合成工艺具有重要的实际意义。



技术实现要素:

为了克服分散黄114中间体间乙酰胺基苯酚制备技术成本高、三废严重、安全性差等缺点,本发明提供了一种间乙酰胺基苯酚的连续化合成方法。

为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种间乙酰胺基苯酚的连续化合成方法,将间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a和亚硝酸钠水溶液b分别连续泵入管式反应器中混合形成反应液,该管式反应器具有一段提供了发生化学反应场所的管道式反应段,泵入所述间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a和亚硝酸钠水溶液b的流速比为1:1~15;在所述管道式反应段中,在50~130℃温度下先后连续进行重氮化反应和水解反应,反应液在管道式反应段中的停留时间控制在10~500s;反应完成后反应液再经冷却、萃取、干燥、脱溶得到产物,反应式如下:

上述技术方案中的有关内容解释如下:

1、上述方案中,所述间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a的组成为间乙酰胺基苯胺、硫酸、水,间乙酰胺基苯胺、硫酸、水的质量比为1:1~5:4~15。

2、上述方案中,所述亚硝酸钠水溶液b的质量浓度为10~35%。

3、上述方案中,所述间乙酰胺基苯胺与亚硝酸钠的摩尔比为1:1.01~1.08,该摩尔配比通过所述间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a和亚硝酸钠水溶液b的浓度和流速比来调节和控制。

4、上述方案中,所述管式反应器的反应温度控制在60~120℃。

5、上述方案中,所述管式反应器的管道式反应段的内径为2~25mm,长度为2~50m。

6、上述方案中,在所述重氮化反应和水解反应完成后,萃取的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、环己烷、甲基环己烷、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮中的一种,萃取温度为20~60℃。

7、上述方案中,在所述重氮化反应和水解反应完成后,所述反应液采用管式反应器或反应釜冷却,再经有机溶剂萃取,干燥,脱除溶剂得到产物。

8、上述方案中,泵入间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a和亚硝酸钠水溶液b的两个计量泵的具体流速根据管式反应器的内径、长度和反应液在管式反应器中的停留时间来确定。

本发明的有益效果是:

(1)本发明的连续化合成方法将传统的低温重氮化反应与高温重氮盐水解两步反应结合在一段管道化反应器中完成,反应快速,而且相对于釜式反应器而言,任何时刻在管道反应器中的物料量很少,所以工艺的安全性大为提高。

(2)氨基的重氮化与重氮盐的水解是在同一管道反应器中连续完成,无需分离或低温放置不太稳定的重氮盐中间体,反应时间短,分解产生的副产物少,所以产品收率和含量较高。

(3)因为氨基的重氮化反应和重氮盐的水解反应都是在强酸性条件下完成,间歇法两步反应都需要使用大量的硫酸,管道化法则将两步合为一管完成,重氮化反应时过量的硫酸直接用于重氮盐的水解,因此所需硫酸大为减少,产生的废酸量明显下降。

(4)控制间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a和亚硝酸钠水溶液b的流速比以及在管道式反应段中的停留时间对于本发明来说至关重要,通过调节流速比在适当的范围来控制间乙酰胺基苯胺与亚硝酸钠的摩尔配比,以达到反应处于温和可控的状态,同时又能充分反应、提高收率。泵入间乙酰胺基苯胺的硫酸水溶液a和亚硝酸钠水溶液b的两个计量泵的具体流速根据管式反应器的内径、长度和反应液在管式反应器中的停留时间来确定。

综上所述,本发明提出的一种间乙酰胺基苯酚的连续化合成方法,产品收率高,收率达85%以上,含量达96%以上,而且具有原料来源充足、价格低廉,合成工艺安全性高、三废污染少等特点,具有较高的工业化价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述:

以下实施例所用原料等均为工业级产品,未经进一步纯化。含量测定使用高效液相色谱(hplc)归一化法,薄层色谱(tlc)使用g254硅胶板。

实施例1间乙酰胺基苯酚的合成

91.5g(0.61mol)间乙酰氨基苯胺、270g(2.70mol)98%硫酸和1200ml水,搅拌均匀配成溶液a,42.8g(0.62mol)亚硝酸钠和180ml水,搅拌均匀配成溶液b。溶液a与溶液b分别以计量泵a和计量泵b进料,控制计量泵a和计量泵b的流速比为1:7.1,控制反应液在管式反应器中的停留时间为25s。管式反应器的整体为铜管,内径16mm,长度2m,管道浸没在恒温120℃的油浴中。反应液流出至带有搅拌和冷却的四口瓶中,以甲基异丁基酮3x200ml萃取,萃取温度20~35℃,水洗,无水硫酸钠干燥。过滤、脱溶得粗品间乙酰胺基苯酚79.3g,收率87.2%,含量96.4%,tlc和hplc保留时间与间乙酰胺基苯酚标准品相符。

实施例2间乙酰胺基苯酚的合成

91.5g(0.61mol)间乙酰氨基苯胺、180g(1.80mol)98%硫酸和1000ml水,搅拌均匀配成溶液a,44.2g(0.64mol)亚硝酸钠和160ml水,搅拌均匀配成溶液b。溶液a与溶液b分别以计量泵a和计量泵b进料,控制计量泵a和计量泵b的流速比为1:6.3,控制反应液在管式反应器中的停留时间为80s。管式反应器由两部分组成,第一部分反应段为铜管,内径4mm,长度10m,管道浸没在恒温100℃的油浴中;第二部分冷却段为不锈钢管,内径4mm,长度10m,管道浸没在冰水浴中。收集反应液,以甲苯4x150ml萃取,萃取温度50~60℃,水洗,无水硫酸钠干燥。过滤、脱溶得粗品间乙酰胺基苯酚77.7g,收率85.5%,含量96.2%,tlc和hplc保留时间与间乙酰胺基苯酚标准品相符。

实施例3间乙酰胺基苯酚的合成

91.5g(0.61mol)间乙酰氨基苯胺、360g(3.60mol)98%硫酸和800ml水,搅拌均匀配成溶液a,45.0g(0.65mol)亚硝酸钠和110ml水,搅拌均匀配成溶液b。溶液a与溶液b分别以计量泵a和计量泵b进料,控制计量泵a和计量泵b的流速比为1:8.1,控制反应液在管式反应器中的停留时间为220s。管式反应器的整体为铜管,内径6mm,长度40m,管道浸没在恒温70℃的油浴中。反应液流出至带有搅拌和冷却的四口瓶中,以环己烷4x180ml萃取,萃取温度45~55℃,水洗,无水硫酸镁干燥。过滤、脱溶得粗品间乙酰胺基苯酚80.1g,收率88.1%,含量96.6%,tlc和hplc保留时间与间乙酰胺基苯酚标准品相符。

实施例4间乙酰胺基苯酚的合成

91.5g(0.61mol)间乙酰氨基苯胺、140g(1.40mol)98%硫酸和550ml水,搅拌均匀配成溶液a,43.8g(0.635mol)亚硝酸钠和320ml水,搅拌均匀配成溶液b。溶液a与溶液b分别以计量泵a和计量泵b进料,控制计量泵a和计量泵b的流速比为1:2.2,控制反应液在管式反应器中的停留时间为25s。管式反应器由两部分组成:第一部分反应段为铜管,内径10mm,长度18m,管道浸没在恒温90℃的油浴中;第二部分冷却段也为铜管,内径10mm,长度10m,管道浸没在冰水浴中。收集反应液,以乙酸乙酯3x200ml萃取,萃取温度25~40℃,水洗,无水硫酸镁干燥。过滤、脱溶得粗品间乙酰胺基苯酚78.3g,收率86.1%,含量97.1%,tlc和hplc保留时间与间乙酰胺基苯酚标准品相符。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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