利用微波加熱制備直接染料黃11的方法
【專利摘要】利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，涉及一種制備染料的方法，連接好微波裝置，預熱，安置250ml容積的三口燒瓶于腔體內，放入磁轉子于三口燒瓶中，將三口燒瓶連通大氣，向三口燒瓶中加入水，緩慢加入對硝基甲苯鄰磺酸，攪拌均勻；開啟微波加熱裝置預設加熱功率，預設溫度，預設時間，開啟攪拌，啟動加熱程序，達到溫度后向溶液中緩慢加入NaOH，繼續反應；待微波加熱裝置達到預設時間停止加熱后，停止攪拌，將三口燒瓶取出，待常溫后，用酸溶液調節b）備用液pH值在6~8中間，抽濾，得到直接黃11樣品，烘干即可。本發明使反應速率提高至少三倍，操作簡單，控溫準確。
【專利說明】利用微波加熱制備直接染料黃11的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種制備染料的方法，特別是涉及一種利用微波加熱制備直接染料黃 11的方法。
【背景技術】
[0002] 直接染料以其合成工藝簡單、染色方便、價格低廉的特點而得到廣泛應用。1973 年，我國直接染料產量已達12, 295噸，為歷史最高水平。直接染料在印染行業，尤其是 針織和絲綢行業十分重要。在目前各類染料滯銷的情況下，直接染料的銷路是比較好的。 直接黃11染料在工業、印刷、紡織品等行業得到廣泛的應用。其優點在于價格低廉，但其上 染率低，目前國內對直接黃11的合成工藝研究有限，因此研究直接黃11的合成工藝及合成 手段改進是有必要的。
[0003] 美國專利4310331專利公開了以對硝基甲苯鄰磺酸與堿在40_90°C反應生成直接 黃11。
[0004] 一篇名為《Stilbene Dyes》公開發表了以對硝基甲苯鄰磺酸與 NaOH加熱合成直接黃11的方法，同時也公開了不同濃度NaOH，與不同溫度合成不同黃 色染料。
[0005] 美國專利4617380,公開發表了以對硝基甲苯鄰磺酸為原料合成液體CI直接黃 11的方法，混合染料經處理得到一種具有穩定染色力的直接黃11，化合物最大吸收值在 417nm〇
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，該方法利 用微波加熱法來制備直接黃11，使反應速率提高至少三倍。采用微波加熱，以對硝基甲苯鄰 磺酸為原料，與NaOH溶液經自身縮合合成直接黃11。該方法操作簡單，控溫準確，反應速度 快。
[0007] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述方法包括下述步驟： a) 連接好微波裝置，預熱，安置250ml容積的三口燒瓶于腔體內，放入磁轉子于三口 燒瓶中，將三口燒瓶連通大氣，向三口燒瓶中加入水，緩慢加入對硝基甲苯鄰磺酸，攪拌均 勻； b) 開啟微波加熱裝置預設加熱功率，預設溫度，預設時間，開啟攪拌，啟動加熱程序，達 到溫度后向溶液中緩慢加入NaOH，繼續反應； c) 待微波加熱裝置達到預設時間停止加熱后，停止攪拌，將三口燒瓶取出，待常溫后， 用酸溶液調節b )備用液pH值在6~8中間，抽濾，得到直接黃11樣品，烘干即可。
[0008] 所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述b)步驟中，微波加熱的功率 在30(T900W，最佳條件為500W。
[0009] 所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述反應溫度在3(T90°C。
[0010] 所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述堿的加入量在1:1. 5~1:6。
[0011] 所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述堿為LiOH、KOH、NaOH等含 〇H_的水溶性堿。
[0012] 所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述C)實驗結束時溶液的pH值 在13. 5,將染料的pH值調到pH=6至pH=8之間，使用的酸為鹽酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。
[0013] 所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，所述反應原料對硝基甲苯鄰磺 酸在273nm處有一個最大的吸收，而生成物直接黃11在400-410nm處有一個最大吸收值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明實施例3反應曲線圖； 圖2為本發明實施例4反應曲線圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。
[0016] 微波法制備直接黃11，該方法包括下述步驟： a)連接好微波裝置，預熱，安置250ml容積的三口燒瓶于腔體內，放入磁轉子于三口燒 瓶中，將三口燒瓶連通大氣，向三口燒瓶中加入水，緩慢加入對硝基甲苯鄰磺酸，攪拌均勻。
[0017] b)開啟微波加熱裝置預設加熱功率，預設溫度，預設時間，開啟攪拌，啟動加熱程 序，達到溫度后向溶液中緩慢加入NaOH，繼續反應。
[0018] c)待微波加熱裝置達到預設時間停止加熱后，停止攪拌，將三口燒瓶取出，待常溫 后，用酸溶液調節b )備用液pH值在6~8中間，抽濾，得到直接黃11樣品，烘干即可。
[0019] 傳統的方法用對硝基甲苯鄰磺酸與堿縮合合成直接黃11，本發明用微波加熱法合 成直接黃11，使合成時間縮短了一倍。b)步驟中，微波加熱的功率在30(T900W，最佳條件 為500W，原因在于500 W條件下加熱，微波聚合比傳統聚合反應速率提高3倍以上。原因 如下：微波輻射加熱與傳統加熱技術有著本質的區別，前者是在物質受到微波輻射后分子 從相對靜態瞬間轉變成動態，分子偶極以每秒數十億次的高速旋轉產生熱量，由于此瞬間 變態是在物質內部進行的，故常稱為內加熱。而傳統加熱方式是靠傳導和對流進行的稱為 外加熱。內加熱具有加熱速度快，受熱體系均勻等特點，外加熱方式進行的的反應常常需 要幾小時甚至幾十小時才能完成，微波反應往往在幾分鐘內就能完成，可以避免反應物長 時間加熱而引起副反應，因此在加速反應的同時可以提高反應收率和產品純度。b)中對 反應溫度在3(T90°C做過相關研究，反應溫度太低，反應時間越長；反應溫度太高，雖然反 應時間縮短，但產品染色率與收率也隨之下降。對堿的加入量在1:1. 5~1:6做過相關的研 究，在正常條件下，堿的比例太少反應時間太長，而加堿量過大成本較高。使用的堿可以為 LiOH、KOH、NaOH等含OIT的水溶性堿。c)實驗結束時溶液的pH值都在13. 5左右，我們將 染料的pH值調到pH=6至pH=8之間，使用的酸可以為鹽酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。通過光 度分析來判定實驗終點，反應原料對硝基甲苯鄰磺酸在273nm處有一個最大的吸收，而生 成物直接黃11在400-410nm處有一個最大吸收值，隨著反應的進行原料越來越少，生成物 越來越多。
[0020] 實施例一： 用微波加熱法合成直接黃11，向三口燒瓶中加入55ml的水，稱量含量為80-90%的對 硝基甲苯鄰磺酸IOg加入到水中，攪拌均勻，升溫至85°C，加入6g的NaOH,用光度分析法分 析，反應約IOmin達到反應終點，結束加熱，用H 2SO4溶液調節pH在7. 5,抽濾，干燥。
[0021] 實施例二： 實驗方法與實施例一相似，溫度改為75°C，用光度分析法分析，保溫反應約20min達到 反應終點，結束加熱，用H2SO4溶液調節pH在7. 3,抽濾，干燥。
[0022] 實施例三： 實驗方法如實施例一相似，將溫度改為65°C，用光度分析法分析，保溫反應約I. 5h達 到反應終點，結束加熱，用H2SO4溶液調節pH在7. 3,抽濾，干燥。
[0023] 實施例四： 對比實驗：實驗方法如實施例三相似，將微波加熱改為普通水浴加熱，保溫反應約8h 達到反應終點。實施例八反應曲線圖如圖1所示與實施例九反應曲線如下圖2所示：實施 例五： 驗方法與實施例三相似，將NaOH改為6. 5g的LiOH，保溫反應約I. 5h結束加熱，用 H2SO4溶液調節pH在7. 3,抽濾，干燥。
[0024] 實施例六： 實驗方法與實施例三相似，將NaOH改為9. 7g的K0H，保溫反應約I. 5h結束加熱，用 H2SO4溶液調節pH在7. 3,抽濾，干燥。
[0025] 實施例七： 實驗方法如實施例三相似，結束加熱后，用HCl溶液調節pH在7. 3抽濾，干燥。
[0026] 實施例八： 實驗方法如實施例三相似，結束加熱后，用乙酸溶液調節pH在7. 3抽濾，干燥。
[0027] 實施例九： 實驗方法與實施例三相似，將NaOH的量改為5g，用光度分析法分析，保溫反應約2. 5h 達到反應終點，結束加熱，用H2SO4溶液調節pH在7. 3,抽濾，干燥。
[0028] 實施例十： 染色實驗，結果見表1:上染率測試方法采用國標GB/T 23976. 1-2009。色度分析用三 恩馳精密色差儀NRllO來測量。
[0029] 表1實驗總數據表
【權利要求】
1. 利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟： a)連接好微波裝置，預熱，安置250ml容積的三口燒瓶于腔體內，放入磁轉子于三 口燒瓶中，將三口燒瓶連通大氣，向三口燒瓶中加入水，緩慢加入對硝基甲苯鄰磺酸，攪拌 均勻； b) 開啟微波加熱裝置預設加熱功率，預設溫度，預設時間，開啟攪拌，啟動加熱程序，達 到溫度后向溶液中緩慢加入NaOH，繼續反應； c) 待微波加熱裝置達到預設時間停止加熱后，停止攪拌，將三口燒瓶取出，待常溫后， 用酸溶液調節b )備用液pH值在6~8中間，抽濾，得到直接黃11樣品，烘干即可。
2. 根據權利要求1所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于，所述 b) 步驟中，微波加熱的功率在30(T900W，最佳條件為500W。
3. 根據權利要求1所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于，所述 反應溫度在3(T90°C。
4. 根據權利要求1所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于，所述 堿的加入量在1:1. 5~1:6。
5. 根據權利要求1所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于，所述 堿為LiOH、KOH、NaOH等含0Γ的水溶性堿。
6. 根據權利要求1所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于，所述 c) 實驗結束時溶液的pH值在13. 5,將染料的pH值調到pH=6至pH=8之間，使用的酸為鹽 酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。
7. 根據權利要求1所述的利用微波加熱制備直接染料黃11的方法，其特征在于， 所述反應原料對硝基甲苯鄰磺酸在273nm處有一個最大的吸收，而生成物直接黃11在 400-410nm處有一個最大吸收值。
【文檔編號】C09B27/00GK104292876SQ201410466018
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】孔祥文, 王涵, 王歡, 張靜, 黃菊洪 申請人:沈陽化工大學