專利名稱：高純度1,8－二硝基蒽醌的制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于有機染料中間體的制造方法。
1，8-二硝基蒽醌是合成高檔分散染料和醫藥的重要中間體，也可以用它來合成1，8-位取代蒽醌衍生物。過去，1，8-二硝基蒽醌用蒽醌1，8-二磺酸作原料來合成，但由于合成蒽醌1，8-二磺酸用汞作催化劑對環境造成嚴重污染，因而這一合成路線被迫放棄，采用將蒽醌以混酸或溶劑的方法進行二硝化的合成路線，蒽醌二硝化得到的是1，5-二硝基蒽醌和1，8-二硝基蒽醌及其它異構體的混合物，它們的分離就成為十分重要的環節。
二硝基蒽醌混合體的分離是利用它們在不同的溶劑中溶解度不同來進行分離，日本三菱化成公司采用了大配比的硫酸和硝酸進行蒽醌混酸二硝化，然后利用各種二硝基蒽醌在混酸中的溶解度不同，用過濾混酸進行分離。還有一些方法是采用高沸點有機溶劑進行分離。上述這些方法始終存在兩大解決難點其一是無論用混酸過濾分離還是用有機溶劑高溫過濾分離，要求設備既要完全密封，又要有較大的過濾面積、較快的過濾速度和良好的洗滌效果，目前常用的過濾設備難以解決；其二是這些方法都很難得到純度很高的1，8-二硝基蒽醌，原因是無論是混酸法還是有機溶劑法，1，8-二硝基蒽醌與1，5-二硝基蒽醌的溶解度比都不大于10，即使增大溶劑用量或是提高分離溫度，也只能得到高純度的1，5-二硝基蒽醌，而1，8-二硝基蒽醌的純度很難大于90％。
本發明的目的是利用1，8-二硝基蒽醌能形成大結晶的特性，采用適當的介質，用物理過篩的方法，來分離精制出純度達98％以上的1，8-二硝基蒽醌。
本發明是這樣來實現的混合二硝基蒽醌，可以是通過蒽醌用混酸法或溶劑法制得，一般產物的組成為1，8-二硝基蒽醌為36～38％，1，5二硝基蒽醌為39～41％，還有少量其它異構體。也可以將上述混合二硝基蒽醌產物，再與亞硫酸鈉處理除去1，6二硝基蒽醌和1，7二硝基蒽醌后，產物的組成為1，8-二硝基蒽醌為48％，1，5-二硝基蒽醌為50％，不管是由混酸分離或溶劑分離的1，8-二硝基蒽醌，含量一般只有80～90％。研究中發現，1，8-二硝基蒽醌一般以較大的結晶形式存在，在顯微鏡下觀察，1，8-二硝基蒽醌的晶形為棱棒狀晶體，而其它的1，5-位，1，6-位，1，7-位二硝基蒽醌異構體則為無定形細微結晶。這樣，本發明的關鍵就是利用1，8-二硝基蒽醌形成棱棒狀大結晶的特性，采用過篩的方法，篩除無定形細微其它異構體的結晶，而留下1，8-二硝基蒽醌在篩網上，使它達到很高的純度。
為了便于進行過篩，必須將所要分離的混合二硝基蒽醌分散在水中，用50～500目的篩網過篩，再用水不斷地漂洗，必要時還要用篩網上設有的毛刷或刮刀清刷篩網表面，直到細晶體全部被清洗除去。由于形成大結晶的1，8-二硝基蒽醌不能穿過篩孔而留在篩網上，它的純度大于98％。篩除的其它二硝基蒽醌可以過濾全部回收，水也可以全部回收套用，篩分時的溫度可以在0～100℃下進行。
本發明的優越性在于(1)能獲得98％以上高純度為1，8-二硝基蒽醌；(2)除了用水作介質外，不需加其它任何化學物質，水也可全部循環利用；(3)本工藝無任何“三廢”產生；(4)二硝基蒽醌基本無損耗；(5)工藝簡單，設備少，分離成本極低。
實施例1在360克98％硝酸和160克20％發煙硫酸組成的混酸中，在15℃以下，于8小時加入100克99％蒽醌，再于20～25℃反應3小時，將反應物倒入5000克水中，過濾，水洗至中性，所得的產物含1，8-二硝基蒽醌37.5％，1，5-二硝基蒽醌40.3％，1，6-二硝基蒽醌和1，7-二硝基蒽醌21.1％，其它1.1％，比產物稱為混合物A。
將混合物A加到5000克水中，分散均勻，用0.03m2200目的篩網過篩，在不停的攪動下，再用水漂洗，直至細粉全部洗走，留下黃色結晶為1，8-二硝基蒽醌，折干品27.6克，純度98.2％。篩下和洗下的產物混合和合并，過濾，得到混合二硝基蒽醌，折干品110克，混合物中含1，8-二硝基蒽醌21.5％，1，5-二硝基蒽醌50.5％，1，6-二硝基蒽醌和1，7-二硝基蒽醌為28.0％。
實施例2按實施例1的方法合成混合物A，將混合物A加到2000克水中，再加入50克亞硫酸鈉，升溫到90℃，反應2小時，冷卻至70℃，過濾，用水洗盡磺代產物，得到的濾餅為混合物B，其中含1，8-二硝基蒽醌47.3％，1，5-二硝基蒽醌50.2％。
按實施例1同樣的方法篩分混合物B，得到1，8-二硝基蒽醌，折干品為28.1克，純度98.7％，回收的混合二硝基蒽醌折干品82.3克，其中含1，8-二硝基蒽醌29.3％，1，5-二硝基蒽醌68.1％。
實施例3將208克蒽醌，在20℃，2小時加到4107克98％硝酸和2713克98％硫酸組成的混酸中，加完后，慢慢升溫至75℃，攪拌5小時，于40℃過濾，得到90.6克1，5-二硝基蒽醌，收率為30.4％。
母液中含1，5-二硝基蒽醌95.9％，含1，8-二硝基蒽醌3.7％，將它減壓蒸餾出1600克硝酸，在30℃過濾，濾餅洗至中性為混合物C，折干品重135克，其中含1，8-二硝基蒽醌81.3％，1，5-二硝基蒽醌17.5％。
將混合物C按實施例1相同的方法進行篩分，得1，8-二硝基蒽醌折干品97.2克，純度99.2％，精制收率87.8％，回收的混合二硝基蒽醌折干品37.5克，其中含1，8-二硝基蒽醌35.2％，1，5-二硝基蒽醌62.8％。
權利要求
1.一種分離混合二硝基蒽醌制1，8-二硝基蒽醌的提純工藝，其特征是利用1，8-二硝基蒽醌以棱棒狀大結晶形式存在于混合二硝基蒽醌中的物理特性，采用水作介質，讓其分散在水中，在篩分溫度下，用帶有清理裝置的50～500目篩網進行篩分，用水不斷漂洗，與其它二硝基蒽醌異構體分離，得到含量大于98％的高純度1，8-二硝基蒽醌。
2.按照權利要求1所述的1，8-二硝基蒽醌的分離提純工藝，其特征是在使用的50～500目篩網上，設有清理篩網表面用的毛刷或刮刀。
3.按照權利要求1所述的1，8-二硝基蒽醌的分離提純工藝，其特征是篩分溫度為0～100℃。
4.按照權利要求1所述的1，8-二硝基蒽醌的分離提純工藝，其特征是分離所用的混合二硝基蒽醌，適用于不同合成方法得到的含有不同百分比的1，8-位，1，5-位，1，6-位，1，7-位二硝基蒽醌異構體作為原料。
全文摘要
本發明是將蒽醌二硝化得到的1,8－位,1,5－位,1,6－位,1,7－位二硝基蒽醌異構體混合物,利用1,8－二硝基蒽醌大結晶的物理特性,以水作介質,在0～100℃時,用50～500目篩網過篩的方法,通過篩分得到含量大于98%高純度的1,8－二硝基蒽醌。本工藝除獲得高純度產品外,還具有水可以全部循環利用,無任何“三廢”產生,二硝基蒽醌基本無損耗,工藝簡單,設備少,分離成本極低等特點。
文檔編號C09B51/00GK1261613SQ0010155
公開日2000年8月2日 申請日期2000年1月18日 優先權日2000年1月18日
發明者楊希川 申請人:招遠中興化工有限公司