本发明涉及一种化妆品染料的制备方法，特别是涉及一种溴代荧光素类化妆品染料的制备方法。
背景技术：
按2015版《化妆品安全技术规范》所述，溴代荧光素类化妆品染料的品种有4',5'-二溴荧光素、2',4',5',7'-四溴荧光素、2',4',5',7'-四溴-4,7-二氯荧光素、2',4',5',7'-四溴-4,5,6,7-四氯荧光素。这四种染料及其各自的二钠盐染料或及色淀被允许用于化妆品的着色。
上述四个染料的合成工艺中有一个共同的单元反应，那就是溴化，溴化方法也基本一致。据文献所述，溴化方法可分为两大类，一类是电解溴化法，另一类是化学试剂溴化法。
电解溴化法的代表性文献有：electrochemicalpreparationoferythrosineandeosin(bulletinofelectrochemistry,1987，3(1).pp.29-31.)，涉及制备四溴荧光素，以溴化钠作为溴化剂，溴化钠与荧光素的摩尔比为6.5:1，产品收率72.5％；electrochemicalsynthesisofeosinfromfluorescein(journalofappliedelectrochemistry,23(1993),808-812)，涉及制备四溴荧光素，以溴化钾作为溴化剂，溴化钾与荧光素的摩尔比为7:1，最优条件下的产品收率94.2％，染料含量94.5％；electrochemicalhalogenationoffluoresceininbatchandflowreactors(bulletinofelectrochemistry,2000,16(8):341-344),涉及制备四溴荧光素，溴化钠、溴化钾、溴素均可作为溴化剂，其中溴化钠或溴化钾与荧光素的摩尔比为7:1，溴素与荧光素的摩尔比达20:1(以溴原子计的话则为40：1)，产品收率94％。
化学试剂溴化法的代表性文献有：cn102351832a醇溶性曙红的制备方法，设计四溴荧光素，以溴素为溴化剂，直接滴入荧光素的乙醇溶液中完成溴化，其中溴与荧光素的摩尔比为9:1(以溴原子计的话则为18：1)。
cn102351833a水溶性曙红的制备方法，以溴素为溴化剂，溴滴加入荧光素的95％乙醇溶液中完成溴化，其中溴与荧光素的摩尔比为4.6:1(以溴原子计的话则为9.2：1)。
us3111528荧光素的溴化，涉及二溴荧光素，大致工艺是溴素滴入液碱溶液中制备得次溴酸钠溶液，次溴酸钠再滴入至荧光素的碱性溶液，再磷酸倒入完成溴化得二溴荧光素，其中溴与荧光素的摩尔比为2.55:1(以溴原子计的话则为5.1：1)，产品纯度96-99％，未提及收率。
前述所有文献均存在一个共同的缺陷，从投料配比上看，溴原子的利用率均低于50％(也未见表述后期对剩余溴元素的回收)，这在源头上的设计就不符合绿色化学的理念，而且溴是一种消耗性资源，近十年来随着溴素市场价格的一路走高，使得这个缺点更加突出。
本发明的目的是提供一种溴原子的高利用率且经济性佳的溴代荧光素类化妆品染料的制备方法。用该方法制备而得的溴代荧光素类化妆品染料含量高、纯度高、收率高。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种高溴原子利用率的溴代荧光素类化妆品染料的制备方法。
本发明所涉及的溴代荧光素类化妆品染料是：4',5'-二溴荧光素(c.i.45370:1)、2',4',5',7'-四溴荧光素(c.i.45380:2)、2',4',5',7'-四溴-4,7-二氯荧光素(c.i.45405:1)、2',4',5',7'-四溴-4,5,6,7-四氯荧光素(c.i.45410:1)。相应的化学结构式如下：
本发明所涉及的反应方程式可描述如下：
1、次溴酸钠的制备
br2+2naoh→nabr+nabro+h2o
naclo+nabr→nacl+nabro
2、溴化
其中：r1，r2，r3，r4＝h或cl；r5＝h或br；x＝cl或h2po4-。
本发明所涉及的反应机理如上述反应式描述：利用次氯酸钠在碱性情况下能把溴化钠置换成次溴酸钠的原理，将1mol的溴素分子成功地转化成2mol次溴酸钠；次溴酸钠在酸性情况下转化为次溴酸，从而完成对目标物的溴化。
本发明公开的一种溴代荧光素类化妆品染料的制备方法，其步骤包含：
(i)低温下，溴素在液碱和次氯酸钠水溶液中制备得到次溴酸钠溶液；
(ii)荧光素或相应的氯代荧光素溶解或部分溶解于含酸的溶剂中，常温下滴入步骤(i)制备的次溴酸钠溶液进行溴化；
(iii)到溴化终点后，如有残留的次溴酸，加适量还原剂消去；除去溶剂后，所得粗品经稀盐酸洗涤脱盐，干燥而得目标产品。
其中，步骤(i)中，所述低温为0～15℃。
步骤(i)中，所述溴素与次氯酸钠的摩尔比为1∶0.98～1.0。
步骤(ii)中，制备4’，5’-二溴荧光素时，所述溴素与荧光素的摩尔比为1～1.05∶1。
步骤(ii)中，制备四溴代荧光素类染料时，所述溴素与荧光素或氯代荧光素的摩尔比为2.1～2.3:1。
步骤(ii)中，所述的酸为醋酸或磷酸。
步骤(ii)中，磷酸与溴素的摩尔比例为0.6～0.9:1。
步骤(ii)中，所述的溶剂为醋酸或95％乙醇。
步骤(ii)中，所述的常温为20～30℃。
步骤(ⅲ)中，所述的还原剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸钠。
本发明尤其是提供了一种高溴原子利用率的溴代荧光素类化妆品染料的制备方法，且具有极佳的经济性。
本发明的制备工艺的创新之处在于：在认清溴化机理的前提下，巧妙地利用价格低廉、易得到的次氯酸钠，将溴化钠转变为次溴酸钠，从而在源头设计上将溴原子的利用率提高到了接近100％，并且最终保障了产品的高收率。
本发明与常规的制备方法相比，其突出优势在于：
(1)极高的溴原子利用率，符合绿色化学理念；
(2)使用既便宜又容易获得的次氯酸钠作为溴离子的转化剂，具较高的经济价值。
下面结合具体实施例对本发明的溴代荧光素类化妆品染料的制备方法作进一步说明。
具体实施方式
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。比例和百分比基于重量，除非特别说明。
实施例1(4',5'-二溴荧光素的制备)
在250ml四口烧瓶中，加入30.5g次氯酸钠溶液(10％,43mmol)，外置冰水浴，开启搅拌，加入约18g水，12.2g32％液碱，物料温度至0～5℃后，缓慢滴入7.0g溴素(99％，43mmol)，控制反应温度在15℃以下。测定含量(有效溴约20％)并备用。
在500ml四口烧瓶中加入100g95％乙醇，开启搅拌，加入14.3g荧光素(97.5％，42mmol)，升温至40～50℃，溶解。加入13.6g磷酸(85％，118mmol)，降温至20～25℃，1.5小时内慢慢滴加67g上述次溴酸钠溶液(84mmol)，期间反应温度控制在20～25℃。再保温搅拌1小时。
反应液升温至60℃，真空蒸出约80g乙醇。蒸馏底液中加入水150ml，有橙色物析出，冷至常温，抽滤，得粗制滤饼。
滤饼共用约200ml稀盐酸水溶液(1+500)淋洗三次。滤饼于100℃烘干，得20.1g橙黄色目标产物(hplc纯度98.4％，含量98.2％),收率96.0％。
实施例2(2',4',5',7'-四溴荧光素的制备)
在250ml四口烧瓶中加入，加入61.0g次氯酸钠溶液(10％,86mmol)，外置冰水浴，开启搅拌，加入约36g水，24.3g32％液碱，物料温度至0～5℃后，缓慢滴入13.9g溴素(99％，86mmol)，控制反应温度在15℃以下。测定含量(有效溴约20％)并备用。
在500ml四口烧瓶中加入250g醋酸，开启搅拌，加入13.6g荧光素(97.5％，40mmol)，升温至50～60℃，快速搅拌(300～400rpm)30min。降温至25～30℃，3～4小时内慢慢滴加134.0g上述次溴酸钠溶液(20％，168mmol)，期间反应温度控制在25～30℃。再保温搅拌2小时，取样进行液相检测溴化终点。加入适量亚硫酸氢钠消去残余次溴酸。降温至15℃，抽滤，得粗制滤饼。
粗制滤饼于约100ml稀盐酸水溶液(1+500)中打浆均匀、抽滤，如此重复3次脱盐。滤饼于100℃烘干，得25.0g浅粉色目标产物(hplc纯度97.8％，含量97.8％，37.7mmol),收率94.3％。
实施例3(2',4',5',7'-四溴荧光素的制备)
以“12.9g荧光素(97.5％，38mmol)”代替“13.6g荧光素(97.5％，40mmol)”，其余同实施例2，得24.0g浅粉色目标产物(hplc纯度97.6％，含量97.5％,36mmol),收率95％。
实施例4(2',4',5',7'-四溴-4,7-二氯荧光素的制备)
以“15.6g4,7-四氯荧光素(97.5％，38mmol)”代替“13.6g荧光素(97.5％，40mmol)”，其余同实施例2，得26.3g浅粉色目标产物(hplc纯度98.2％，含量97％,35.6mmol),收率93.7％。
实施例5(2',4',5',7'-四溴-4,5,6,7-四氯荧光素的制备)
以“4,5,6,7-四氯荧光素18.4g(97％，38mmol)”代替“13.6g荧光素(97.5％，40mmol)”，其余同实施例2，得28.8g浅粉色目标产物(hplc纯度97.4％，含量97.2％,35.6mmol),收率93.8％。
实施例6(2',4',5',7'-四溴-4,5,6,7-四氯荧光素的制备)
除“反应温度控制在20～25℃”以外，其余同实施例5，得27.3g浅粉色目标产物(hplc纯度95.6％，含量97.5％,33.9mmol),收率89.2％。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。