利用微波加热制备直接染料黄11的方法

摘要

利用微波加热制备直接染料黄11的方法，涉及一种制备染料的方法，连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均匀；开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应；待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后，用酸溶液调节b）备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。本发明使反应速率提高至少三倍，操作简单，控温准确。

权利要求

1.利用微波加热制备直接染料黄11的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：a）连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均匀；

b）开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应；微波加热的功率为500W；反应温度为

65~90℃；NaOH的加入量在1:1.5~1:6；

c）待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后，用酸溶液调节步骤b）得到的产物，pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可；

使用的酸为盐酸、硫酸、乙酸水溶性酸。

说明书

利用微波加热制备直接染料黄11的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制备染料的方法，特别是涉及一种利用微波加热制备直接染料黄11的方法。

背景技术

[0002] 直接染料以其合成工艺简单、染色方便、价格低廉的特点而得到广泛应用。1973年,我国直接染料产量已达12,295吨,为历史最高水平。直接染料在印染行业,尤其是针织和丝绸行业十分重要。在目前各类染料滞销的情况下,直接染料的销路是比较好的。直接黄11染料在工业、印刷、纺织品等行业得到广泛的应用。其优点在于价格低廉，但其上染率低，目前国内对直接黄11的合成工艺研究有限，因此研究直接黄11的合成工艺及合成手段改进是有必要的。

[0003] 美国专利4310331专利公开了以对硝基甲苯邻磺酸与碱在40-90℃反应生成直接黄11。

[0004] 一篇名为《Stilbene Dyes》公开发表了以对硝基甲苯邻磺酸与[0005] NaOH加热合成直接黄11的方法，同时也公开了不同浓度NaOH，与不同温度合成不同黄色染料。

[0006] 美国专利4617380，公开发表了以对硝基甲苯邻磺酸为原料合成液体CI直接黄11的方法，混合染料经处理得到一种具有稳定染色力的直接黄11，化合物最大吸收值在
417nm。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种利用微波加热制备直接染料黄11的方法，该方法利用微波加热法来制备直接黄11，使反应速率提高至少三倍。采用微波加热，以对硝基甲苯邻磺酸为原料，与NaOH溶液经自身缩合合成直接黄11。该方法操作简单，控温准确，反应速度快。

[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0009] 利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述方法包括下述步骤：

[0010] a）连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均匀；

[0011] b）开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应；

[0012] c）待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后，用酸溶液调节b）备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。

[0013] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述b)步骤中，微波加热的功率在300~900W, 最佳条件为500W。

[0014] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述反应温度在30~90℃。

[0015] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述碱的加入量在1:1.5~1:6。

[0016] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述碱为LiOH、KOH、NaOH等含-OH的水溶性碱。

[0017] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述c）实验结束时溶液的pH值在13.5，将染料的pH值调到pH=6至pH=8之间，使用的酸为盐酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。

[0018] 所述的利用微波加热制备直接染料黄11的方法，所述反应原料对硝基甲苯邻磺酸在273nm处有一个最大的吸收，而生成物直接黄11在400-410nm处有一个最大吸收值。

附图说明

[0019] 图1为本发明实施例3反应曲线图；

[0020] 图2为本发明实施例4反应曲线图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。

[0022] 微波法制备直接黄11，该方法包括下述步骤：

[0023] a）连接好微波装置，预热，安置250ml容积的三口烧瓶于腔体内，放入磁转子于三口烧瓶中，将三口烧瓶连通大气，向三口烧瓶中加入水，缓慢加入对硝基甲苯邻磺酸，搅拌均匀。

[0024] b）开启微波加热装置预设加热功率，预设温度，预设时间，开启搅拌，启动加热程序，达到温度后向溶液中缓慢加入NaOH，继续反应。

[0025] c）待微波加热装置达到预设时间停止加热后，停止搅拌，将三口烧瓶取出，待常温后，用酸溶液调节b）备用液pH值在6~8中间，抽滤，得到直接黄11样品，烘干即可。

[0026] 传统的方法用对硝基甲苯邻磺酸与碱缩合合成直接黄11，本发明用微波加热法合成直接黄11，使合成时间缩短了一倍。b)步骤中，微波加热的功率在300~900W, 最佳条件为500W, 原因在于500 W条件下加热，微波聚合比传统聚合反应速率提高3倍以上。原因如下：微波辐射加热与传统加热技术有着本质的区别,前者是在物质受到微波辐射后分子从相对静态瞬间转变成动态,分子偶极以每秒数十亿次的高速旋转产生热量,由于此瞬间变态是在物质内部进行的,故常称为内加热。而传统加热方式是靠传导和对流进行的称为外加热。内加热具有加热速度快,受热体系均匀等特点,外加热方式进行的的反应常常需要几小时甚至几十小时才能完成,微波反应往往在几分钟内就能完成,可以避免反应物长时间加热而引起副反应,因此在加速反应的同时可以提高反应收率和产品纯度。b）中对反应温度在30~90℃做过相关研究，反应温度太低，反应时间越长; 反应温度太高，虽然反应时间缩短，但产品染色率与收率也随之下降。对碱的加入量在1:1.5~1:6做过相关的研究，在正常条件下，碱的比例太少反应时间太长，而加碱量过大成本较高。使用的碱可以为-LiOH、KOH、NaOH等含OH的水溶性碱。c）实验结束时溶液的pH值都在13.5左右，我们将染料的pH值调到pH=6至pH=8之间，使用的酸可以为盐酸、硫酸、乙酸等水溶性酸。通过光度分析来判定实验终点，反应原料对硝基甲苯邻磺酸在273nm处有一个最大的吸收，而生成物直接黄11在400-410nm处有一个最大吸收值，随着反应的进行原料越来越少，生成物越来越多。

[0027] 实施例一：

[0028] 用微波加热法合成直接黄11，向三口烧瓶中加入55ml的水，称量含量为80-90%的对硝基甲苯邻磺酸10g加入到水中，搅拌均匀，升温至85℃，加入6g的NaOH，用光度分析法分析，反应约10min达到反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7.5，抽滤，干燥。

[0029] 实施例二：

[0030] 实验方法与实施例一相似，温度改为75℃，用光度分析法分析，保温反应约20min达到反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7.3，抽滤，干燥。

[0031] 实施例三：

[0032] 实验方法如实施例一相似，将温度改为65℃，用光度分析法分析，保温反应约1.5h达到反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7.3，抽滤，干燥。

[0033] 实施例四：

[0034] 对比实验：实验方法如实施例三相似，将微波加热改为普通水浴加热，保温反应约8h达到反应终点。实施例八反应曲线图如图1所示与实施例九反应曲线如下图2所示：实施例五：

[0035] 验方法与实施例三相似，将NaOH改为6.5g的LiOH，保温反应约1.5h结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7.3，抽滤，干燥。

[0036] 实施例六：

[0037] 实验方法与实施例三相似，将NaOH改为9.7g的KOH，保温反应约1.5h结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7.3，抽滤，干燥。

[0038] 实施例七：

[0039] 实验方法如实施例三相似，结束加热后，用HCl溶液调节pH在7.3抽滤，干燥。

[0040] 实施例八：

[0041] 实验方法如实施例三相似，结束加热后，用乙酸溶液调节pH在7.3抽滤，干燥。

[0042] 实施例九：

[0043] 实验方法与实施例三相似，将NaOH的量改为5g，用光度分析法分析，保温反应约2.5h达到反应终点，结束加热，用H2SO4溶液调节pH在7.3，抽滤，干燥。

[0044] 实施例十：

[0045] 染色实验，结果见表1：上染率测试方法采用国标GB/T 23976.1-2009。色度分析用三恩驰精密色差仪NR110来测量。

[0046] 表1 实验总数据表

[0047]

[0048] +∆L*= 明亮的，　-∆L*= 较暗的，　+∆a*= 较红的(少绿的)，　-∆a*= 较绿的(少红的)，+∆ b*= 较黄的(少蓝的)，　-∆ b*= 较蓝的(少黄的)。