一種微通道內(nèi)連續(xù)化制備c.i.酸性橙10的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微通道內(nèi)連續(xù)化制備c. I.酸性橙10的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] C. I.酸性橙10是一種單偶氮酸性染料，有較低的直接性和較好的勻染性，主要 用于羊毛、蠶絲和錦綸混紡織物的染色和印花。至今為止開發(fā)出的重氮偶合工藝都屬于間 歇生產(chǎn)，存在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差(不同批次間強度和色光存在差異)、收率低以及三廢多等 缺點。因此，通過優(yōu)化C.I.酸性橙10的合成工藝，提高收率、獲得質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品以及減 少產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的三廢，對產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用具有很大的促進作用。
[0003] 微反應(yīng)技術(shù)作為一項新興的強化反應(yīng)技術(shù)，是用建立在連續(xù)流動基礎(chǔ)上的微通道 反應(yīng)器替代傳統(tǒng)間歇釜式反應(yīng)器。微通道反應(yīng)器的特征尺寸通常在10~2000 μ m之間。由 于微反應(yīng)器內(nèi)工藝流體的通道尺寸非常小，相對于常規(guī)管式反應(yīng)器而言，其比表面積體積 比非常大，因此具有高的混合效率（毫秒級范圍實現(xiàn)徑向完全混合）、強的換熱能力和窄的 停留時間分布，在化學(xué)合成、化學(xué)動力學(xué)研宄和工藝開發(fā)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。主要 具有以下優(yōu)勢：（1)無放大效應(yīng)，無需中試直接可以放大；（2)對反應(yīng)溫度、時間、物料配比 等可以精確控制；（3)比表面積大，傳質(zhì)效率尚，物料以精確比例瞬間均勾混和；（4)比傳熱 效率高，證生產(chǎn)過程的安全性；（5)可連續(xù)化生產(chǎn)且具有良好的可操作性?，F(xiàn)已被越來越多 用于強放熱快速反應(yīng)、烴類催化氧化和有機金屬催化耦合等。
[0004] 因此，在傳統(tǒng)的苯胺重氮鹽和G鹽為原料的堿性偶合的基礎(chǔ)上，借助微反技術(shù)的 優(yōu)點，開發(fā)微通道反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)偶合制備c. I.酸性橙10的生產(chǎn)技術(shù)，可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量 包括強度和色光等的穩(wěn)定性、簡化工藝、提高選擇性、降低成本和減少污染物排放，但目前 尚未見類似報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明目的是提供一種在微通道反應(yīng)器中通過 連續(xù)偶合反應(yīng)制備C. I.酸性橙10的方法，與傳統(tǒng)的間歇式合成技術(shù)相比，本發(fā)明具有產(chǎn)品 質(zhì)量穩(wěn)定、工藝簡單、選擇性高、生產(chǎn)成本低和三廢少等優(yōu)點。
[0006] 所述的一種微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于所述方法 為： 1) 將苯胺和濃鹽酸溶于水中，配制成苯胺濃度為〇. 4-0. 6 mol/L的混合溶液，作為料液 A，配制濃度為0. 4-0. 6 mol/L的亞硝酸鈉水溶液，作為料液B ; 2) 將料液B緩慢滴加到料液A中，在0~5°C條件下進行重氮化反應(yīng)，得到含苯胺重氮 鹽的料液C ; 3) 將G鹽溶于小蘇打水溶液中配制成G鹽濃度為0. 2-0. 3mol/L的料液D，作為偶合組 分，將步驟2)中的料液C及該步驟中的料液D用注射泵送到微通道反應(yīng)器內(nèi)，在5~25°C 條件下進行偶合反應(yīng)，反應(yīng)完成后用錐形瓶收集微通道反應(yīng)器流出液鹽析，過濾，干燥，獲 得所述c. I.酸性橙10。
[0007] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于步驟I)中料液A 中苯胺濃度為〇. 5 mol/L，料液B中亞硝酸鈉濃度為0. 5 mol/L。
[0008] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于步驟3)中的微通 道反應(yīng)器為玻璃微通道反應(yīng)器或聚四氟乙烯管微通道反應(yīng)器。
[0009] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于步驟3)中的微通 道反應(yīng)器的內(nèi)徑為〇· 5 mm~I. 6 mm，長度0· 2~4m。
[0010] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備c. I.酸性橙10的方法，其特征在于步驟3)中的微通 道反應(yīng)器的內(nèi)徑為〇· 6 mm~I. 0 mm，長度L 5~3. 0m。
[0011] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備c. I.酸性橙10的方法，其特征在于步驟3)中料液C 的苯胺重氮鹽和料液D的G鹽投料物質(zhì)的量之比為I :1. 0~1. 2,所述小蘇打水溶液的體 積用量以G鹽的物質(zhì)的量計為0. 14~I. 4mol/L。
[0012] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于G鹽的小蘇打水 溶液與苯胺重氮鹽溶液分別以相同的速度注射到微通道反應(yīng)器中。
[0013] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于料液C和料液D 在微通道反應(yīng)器內(nèi)的停留時間為5~60s，優(yōu)選停留時間為13. 3~33. 3s，所述料液C和料 液D進入微通道反應(yīng)器的總速度0. 01~0. 15m/s，優(yōu)選速度為0. 05-0. 075 m/s。
[0014] 所述的微通道內(nèi)連續(xù)化制備C. I.酸性橙10的方法，其特征在于偶合反應(yīng)溫度為 5~25°C，優(yōu)選為20°C，偶合反應(yīng)的pH值為8~10。
[0015] 本發(fā)明的反應(yīng)方程式如下所示：
本發(fā)明所述微通道反應(yīng)器為領(lǐng)域公知技術(shù)，各種類型的微通道反應(yīng)器均可使用，本發(fā) 明優(yōu)選微通道反應(yīng)器由聚四氟乙烯管制成，也可使用其它材料如不銹鋼、玻璃、陶瓷、硅或 其它金屬。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在： 本發(fā)明方法由于微通道反應(yīng)器傳熱能力強，混合均勻性好，大大縮短了反應(yīng)時間，相較 于常規(guī)間歇式反應(yīng)，偶合反應(yīng)時間由原來的2~4小時縮短到10分鐘以內(nèi)；微通道內(nèi)徑 小，比表面積大，物料以精確比例瞬間均勾混合，可以提尚反應(yīng)效率和廣品質(zhì)量，使得廣物 選擇性大大提高；該反應(yīng)系統(tǒng)無放大效應(yīng)，可以通過并聯(lián)實現(xiàn)數(shù)倍放大；且具有連續(xù)反應(yīng) 的穩(wěn)定性，以及操作簡便、生產(chǎn)周期短、原料便宜易得、生產(chǎn)工藝簡單等優(yōu)點，適用于工業(yè)化 生產(chǎn)；該微通道反應(yīng)器由聚四氟材料制備，因此具有制備簡單、耐溶劑性好和腐蝕性強等優(yōu) 點，有利于工業(yè)應(yīng)用。
【附圖說明】
[0017] 圖1本發(fā)明的微通道反應(yīng)流程圖； 圖2為本發(fā)明的C. I.酸性橙10標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖。
[0018] 圖中：1-重氮鹽水溶液注射器，2-偶合組分注射器，3-微型混合器3,4-微通道反 應(yīng)器4, 5-反應(yīng)液接收瓶。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合說明書附圖及具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范 圍并不僅限于此： 如圖1所示，本發(fā)明的反應(yīng)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條件下進行重氮化反應(yīng)，得到含苯胺重氮鹽的料液C ;料液C與料液D分 別通過重氮鹽水溶液注射器1和偶合組分注射器2注往微型混合器3內(nèi)均勻混合，然后進 入微通道反應(yīng)器4內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，用反應(yīng)液接收瓶5收集反應(yīng)液，經(jīng)后處理得C. I.酸 性橙10。
[0020] 實施例1 將0· 005mol苯胺和0· 29mol37. 5%鹽酸溶于水中配制成苯胺終濃度0· 5mol/L的混合 溶液10mL，作為料液A ;取0. 005mol亞硝酸鈉溶于水中形成亞硝酸鈉終濃度0. 5m