C.I. 溶剂蓝35 (C.I. 61554)
CAS名:9,10-Anthracenedione, 1,4-bis(butylamino)-
油溶蓝 II 生产工艺规程
Ludwigshafen 厂,茜素车间。 1938年10月19日
产品名,学名,分子式和分子量:
油溶蓝II,1,4-二丁氨基蒽醌,C22H26N2O2 = 350.
化学过程:
1)先用一些保险粉,将部分1,4-二羟基蒽醌还原成1,4-二羟基蒽醌隐色体。
2)1,4-二羟基蒽醌隐色体与二分子丁胺反应生成油溶蓝II隐色染料。
3)隐色染料再将部分1,4-二羟基蒽醌还原成1,4-二羟基蒽醌隐色体,而本身被氧化成油溶蓝II染料。
4)再按第二步反应过程,新生成的1,4-二羟基蒽醌隐色体再与丁胺反应生成隐色染料。
根据所用保险粉量,反应完毕,应该尚有一些隐色染料,但是,保险粉用量仅限定在空气进入前,所以,进入空气后,那部分隐色染料就已氧化成染料了。
反应方程式:
原稿分子式分子量: C14H8O4 = 240 + 2 x C4H11N = 2 x 73 = 146 à C22H26N2O2 = 350 + 2 H2O
理论投得量与每100公斤投得量: 151 (100%) + 92 à 220 + 23
100 + 61 à 145
实际投得量与每100公斤投得量: 151 (100%) + 92 à 204
100 + 61 à 135 收率:93%
生产周期与日生产能力: 投料到过滤,约16小时。日产一批,得油溶蓝II 204公斤。
设备:
1) 一台1500升搪瓷缩合锅,裝有搪瓷搅拌,带液封的搪铅冷凝器(即,冷凝器排气通过水封),具加热,冷却夹套。
2) 一台面积2.5平方米压滤吸滤器,内铺石棉布(上层),面布(下层),并配有3000升铁或衬铅杨液器。
3) 一台蒸馏釜,配有冷凝器和受槽。
操作步骤:
在1500升搪瓷缩合锅内,加入500公斤水,151公斤100%计正丁胺,于20-300C加入151公斤100%计升华1,4-二羟基蒽醌= 94.4%工业品160公斤,在回流冷却下加热,并于500C加热搅拌一小时,然后加入32公斤400波美氢氧化钠,26公斤保险粉,加毕,于一小时内加热到800C(即,回流温度),并在此温度下保温反应5小时,然后在搅拌下慢慢冷却到200C(时间约4-5小时),在此温度下,用氮气压料到预先充过氮的压滤吸滤器内,过滤,滤饼用30%正丁胺洗涤二次,每次200公斤,再用热水洗涤,为防止正丁胺流失,第一部分洗水可与母液合并,送入杨液器内以回收正丁胺,后面的洗水可放入下水道,水洗到滤液为无色,并对亮黄试纸不再显碱性为止。染料成品于800C减压烘干,磨粉。
160公斤94.4%1,4-二羟基蒽醌 = 100%的151公斤。 得油溶蓝II 100% 204公斤。收率:93%。
操作要点及不正常原因:
1) 即使在无氧或无空气条件下,反应时仍会生成少量石油不溶的副产物,但是,它能以隐色化合物留在母液内,因此,必须注意,反应时尽可能通过液封管与外部空气隔绝,这样,反应锅内无需充氮,但压滤吸滤器内必须充氮,压料时同样需用氮气,压料完毕,立即进行洗涤很必要,以使滤饼内的母液尽快洗掉,氮气中如夹带有氧气,则会使反应中产生的一些副产隐色体氧化成不溶性的沉淀,从而夹杂在滤饼中,这是不希望的。
在实验室和工业规模反应过程中,均完全可以防止空气进入系统,当然,在二种洗液中,加点保险粉还是有用的。
在生产时,一般可在二种洗液中,加入1-2公斤保险粉,因为,当成品中含有一些副产隐色蓝时,它在石油中很难溶,因此,这部分隐色蓝可在过滤后用30%的新正丁胺处理,于800C吹干。
规模化工业生产时,洗液中加与不加保险粉,无多大变化。
2) 所用保险粉,其含量不能低于85%。
3) 所用搪瓷锅,必须无任何损伤,因为,使用受过损伤的搪瓷锅,在生产时易生成一种黑色含铁的,石油不溶的副产物。正常反应时不会产生黑色物,它只能在使用铁锅时,当1,4-二羟基蒽醌,以异丁醇为溶剂与正丁胺反应才会产生。
生产控制: 无。
原料含量,杂质及分析方法:
升华1,4-二羟基蒽醌,含量:约95%。 熔点; 193-50C. 溶于稀碱液:蓝光红色。
正丁胺,含量:以100%计。 沸点:770C. 比重:D/20 = 0.74. 水溶液中滴定法测定:
称取10克样品,置于100毫升容量瓶中,加水至刻度,移取10毫升,以甲基橙为指示剂,用
N/1盐酸滴定,耗量不少于13.5毫升(理论耗量为N/1盐酸13.7毫升)。
保险粉: 略译! 其含量不低于85%
溶剂回收:
含水正丁胺母液,于搅拌的蒸馏釜中或相当的设备中进行蒸馏回收,注意,为防止损耗,蒸馏不能太快,当蒸馏温度达到98-990C时,实际上所有证丁胺均已蒸出,即可停止蒸馏。
蒸出的正丁胺含量,可通过测比重算出(参见所附比重/含量曲线),它应在50%左右,由所附表格,按实际值算出下批用量,并记下投料量。
废气与废汽: 无。
成品含量,杂质及分析方法: 成品以100%计。
测定方法:1) 取样溶于石蜡油中,与标样作比较,应呈同样的蓝色。
2) 筛余物测定:通过100#筛,残留物应不大于1%
3) 石油中不溶物测定方法: 略译!
专利号: - 报告号: - 标样号: 实验室,Lu. 98.
副产物: 未知结构的缩合物。 废料: -
陈忠源 译自PB 73726 (21-G), 336-342. (本工艺国内至今未引用 – 为什么?而一些单位有此文献!)
复配: EC 915-319-9; 915-320-4 等。
参考文献:
Beil. 14, E 4, 460. Syst. No. 1874. FR. 2694564.
Kosmetische Farbemittel / Colours for Cosmetics. 1984. C – ext. Blau 12. (共5页,含TLC和IR图)
Coloring of Foods, Drugs and Cosmetics. 1999. P. 256-7.
张淑芬 等。1,4-二正烷氨基蒽醌系聚丙烯用蓝色染料的合成及应用。染料工业 2002,6, 1-3(20)
加注:文中用锌粉还原,未提到PB报告。