(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104402840 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.03.11
(21)申请号 201410635513.X(22)申请日 2014.11.12
(71)申请人合肥星宇化学有限责任公司
地址230000 安徽省合肥市肥东县循环经济
示范园内合肥星宇化学有限责任公司(72)发明人王龙 何普泉 赵国霞 雷士超(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人赵青朵(51)Int.Cl.
C07D 265/26(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页
(54)发明名称
一种靛红酸酐的合成工艺(57)摘要
本发明提供了一种靛红酸酐的合成工艺，包括以下步骤：a)将苯酐加热熔化后与尿素混合，反应后降温至10℃～20℃；b)将降温后的反应产物与液碱混合，降温至-5℃～0℃进行第一反应，再与次氯酸盐混合，第二反应后与盐酸混合，第三反应后得到靛红酸酐。本发明通过在合成靛红酸酐的过程中，严格控制反应的温度，避免了副产品的产生，有利于靛红酸酐收率的提高，同时采用一锅法合成靛红酸酐，减少了工业化操作量，减少了出料环节，也有利于收率的提高。实验结果表明，本发明靛红酸酐的收率在94％以上，纯度在99％以上。
C N 1 0 4 4 0 2 8 4 0 A CN 104402840 A
权 利 要 求 书
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1.一种靛红酸酐的合成工艺，包括以下步骤：
a)将苯酐加热熔化后与尿素混合，反应后降温至10℃～20℃；b)将降温后的反应产物与液碱混合，降温至-5℃～0℃进行第一反应，再与次氯酸盐混合，第二反应后与盐酸混合，第三反应后得到靛红酸酐。
2.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，步骤b)中在与液碱混合之前还包括：
将降温后的反应产物与水混合，降温至5℃～10℃。3.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述次氯酸盐为次氯酸钠。4.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述苯酐、尿素、液碱、次氯酸盐与盐酸的摩尔比为1.0：(1.0～1.3)：(1.0～1.1)：(0.9～1.0)：(1.0～1.4)；所述液碱的浓度为32wt％，所述次氯酸盐的浓度为10wt％～13wt％，所述盐酸的浓度为31wt％。
5.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述苯酐、尿素、液碱、次氯酸盐与盐酸的摩尔比为1.0：(1.05～1.2)：(1.0～1.05)：(0.95～1.0)：(1.0～1.3)；所述液碱的浓度为32wt％，所述次氯酸盐的浓度为10wt％～13wt％，所述盐酸的浓度为31wt％。
6.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，步骤b)中所述第一反应后降低温度至-5℃～5℃。
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说 明 书
一种靛红酸酐的合成工艺
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技术领域
[0001]
本发明涉及精细化工生产工艺技术领域，尤其涉及一种靛红酸酐的合成工艺。
背景技术
靛红酸酐(C8H5NO3)是一种重要的化工中间体，其既能和亲电试剂反应，也能与亲核试剂反应。靛红酸酐及其同系物、衍生物被广泛用于合成农用化学品、染料、颜料、香料、香精、医药、紫外线吸收剂、发泡剂、阻燃剂、防腐剂、漂白剂、杀菌剂和卫生消毒剂等精细化工产品。
[0003] 传统的靛红酸酐的合成工艺是以苯酐和尿素原料，苯酐与尿素反应制备的邻苯二甲酰亚胺出料后烘干，再以干燥的邻苯二甲酰亚胺为原料，其溶解后采用次氯酸钠氧化即得到靛红酸酐。在苯酐合成邻苯二甲酰亚胺的过程中，邻苯二甲酰亚胺的收率仅为92％～93％，而邻苯二甲酰亚胺在合成靛红酸酐的过程中，靛红酸酐的收率为91％～92％，靛红酸酐的纯度最高可达96％，因此靛红酸酐的收率与纯度较低，同时此合成工艺产生了大量的工业废水，增加了生产成本。
[0002]
发明内容
[0004] 本发明解决的技术问题在于提供一种靛红酸酐的合成工艺，本申请靛红酸酐的合成工艺能够降低成本，并且靛红酸酐的收率与纯度很高。[0005] 本申请提供了一种靛红酸酐的合成工艺，包括以下步骤：[0006] a)将苯酐加热熔化后与尿素混合，反应后降温至10℃～20℃；[0007] b)将降温后的反应产物与液碱混合，降温至-5℃～0℃进行第一反应，再与次氯酸盐混合，第二反应后与盐酸混合，第三反应后得到靛红酸酐。[0008] 优选的，步骤b)中在与液碱混合之前还包括：[0009] 将降温后的反应产物与水混合，降温至5℃～10℃。[0010] 优选的，所述次氯酸盐为次氯酸钠。[0011] 优选的，所述苯酐、尿素、液碱、次氯酸盐与盐酸的摩尔比为1.0：(1.0～1.3)：(1.0～1.1)：(0.9～1.0)：(1.0～1.4)；所述液碱的浓度为32wt％，所述次氯酸盐的浓度为10wt％～13wt％，所述盐酸的浓度为31wt％。[0012] 优选的，所述苯酐、尿素、液碱、次氯酸盐与盐酸的摩尔比为1.0：(1.05～1.2)：(1.0～1.05)：(0.95～1.0)：(1.0～1.3)；所述液碱的浓度为32wt％，所述次氯酸盐的浓度为10wt％～13wt％，所述盐酸的浓度为31wt％。[0013] 优选的，步骤b)中所述第一反应后降低温度至-5℃～5℃。[0014] 本申请提供了一种靛红酸酐的合成工艺，包括以下步骤：a)将苯酐加热熔化后与尿素混合，反应后降温至10℃～20℃；b)将降温后的反应产物与液碱混合，降温至-5℃～0℃进行第一反应，然后与次氯酸盐混合，第二反应后与盐酸混合，第三反应后得到靛红酸酐。本申请在合成靛红酸酐的过程中，首先将苯酐熔化使其与尿素反应，反应后得到邻苯
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说 明 书
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二甲酰亚胺与气态的二氧化碳、水，再将邻苯二价酰亚胺进行碱解，得到邻甲酰氨基苯甲酸钠，然后经过次氯酸盐降解反应以及酸中和，得到靛红酸酐。在合成靛红酸酐的过程中，液碱与邻苯二甲酰亚胺混合之前，需要降低邻苯二甲酰亚胺的温度，同样在邻苯二甲酰亚胺碱解后也需要对温度的控制，以防止邻苯二甲酰亚胺碱解的过程中有副产品产生而影响靛红酸酐的收率；同时本申请采用一锅法合成靛红酸酐，减少了工业化操作量，减少出料环节，也有利于提高靛红酸酐的收率与纯度；反应过程中的水以气态形式存在，减少了废水的排放量，降低生产成本。实验结果表明，本发明合成的靛红酸酐的收率在94％以上，纯度在99％以上。
具体实施方式
[0015] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的。
[0016] 本发明实施例公开了一种靛红酸酐的合成工艺，包括以下步骤：[0017] a)将苯酐加热熔化后与尿素混合，反应后降温至10℃～20℃；[0018] b)将降温后的反应产物与液碱混合，降温至-5℃～0℃进行第一反应，再与次氯酸盐混合，第二反应后与盐酸混合，第三反应后得到靛红酸酐。[0019] 本申请提供了一种靛红酸酐的合成工艺，首先将苯酐升温熔融后与尿素发生胺化反应，得到邻苯二甲酰亚胺，再在低温下加入液碱且在低温下进行碱解，然后与次氯酸盐溶液进行霍夫曼反应，最后与盐酸进行中和反应，得到靛红酸酐。[0020] 在合成靛红酸酐的过程中，首先将苯酐加热使其熔化，将熔化后的苯酐与尿素进行胺化反应，得到邻苯二甲酰亚胺，同时生成气态的二氧化碳与水，此过程发生的化学反应如式(1)所示：
[0021]
按照本发明，在生成邻苯二甲酰亚胺后将反应体系降温至10℃～20℃，以保证液
碱加入反应体系中的温度较低，在液碱加入之后继续降温至-5℃～0℃，使邻苯二甲酰亚胺与液碱发生碱解反应，得到邻甲酰氨基苯甲酸钠，此过程中通过对碱解反应前与碱解反应后温度的控制，使发生的反应仅如式(2)所示，而未发生式(3)的反应。为了降低邻苯二甲酰亚胺反应后体系的温度，可以同时加入水与液碱，也可以先加入水，使温度降低至5℃～10℃，再加入液碱，降温至-5℃～0℃。
[0022] [0023]
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在邻苯二甲酰亚胺进行碱解反应后则加入次氯酸盐进行霍夫曼降解反应。为了避免在次氯酸盐在霍夫曼降解反应的过程中发生式(3)所示的副反应，控制滴加次氯酸盐的开始温度为-5℃～5℃，进一步优选为0℃。所述次氯酸盐优选为次氯酸钠。上述过程进行的反应如式(4)所示：
[0024] [0025]
本申请最后加入盐酸，进行酸中和反应，得到靛红酸酐。上述过程进行的反应如式
(5)所示：
[0026] [0027]
[0028]
本申请在制备靛红酸酐的过程中，作为优选，所述苯酐、尿素、液碱、次氯酸盐、盐
酸的摩尔比优选为1.0：(1.0～1.3)：(1.0～1.1)：(0.9～1.0)：(1.0～1.4)；所述液碱的浓度为32wt％，所述次氯酸盐的浓度为10wt％～13wt％，所述盐酸的浓度为31wt％；在一些实施例中，所述苯酐、尿素、液碱、次氯酸盐与盐酸的摩尔比为1.0：(1.05～1.2)：(1.0～1.05)：(0.95～1.0)：(1.0～1.3)；所述液碱的浓度为32wt％，所述次氯酸盐的浓
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度为10wt％～13wt％，所述盐酸的浓度为31wt％。[0029] 本申请提供了一种靛红酸酐的合成工艺，包括以下步骤：a)将苯酐加热熔化后与尿素混合，反应后降温至10℃～20℃；b)将降温后的反应产物与液碱混合，降温至-5℃～0℃进行第一反应，再与次氯酸盐混合，第二反应后与盐酸混合，第三反应后得到靛红酸酐。本申请在合成靛红酸酐的过程中，首先将苯酐熔化使其与尿素反应，反应后得到邻苯二甲酰亚胺与气态的二氧化碳、水，再将邻苯二价酰亚胺进行碱解，得到邻甲酰氨基苯甲酸钠，然后经过次氯酸盐降解反应以及酸中和，得到靛红酸酐。在合成靛红酸酐的过程中，液碱与邻苯二甲酰亚胺混合之前，需要降低邻苯二甲酰亚胺的温度，同样在邻苯二价酰亚胺碱解后也需要对温度的控制，以防止邻苯二甲酰亚胺碱解的过程中有副产品产生而影响靛红酸酐的收率；同时本申请采用一锅法合成靛红酸酐，减少了工业化操作量，减少出料环节，也有利于提高靛红酸酐的收率与纯度；反应过程中的水以气态形式存在，减少了废水的排放，降低生产成本。实验结果表明，本发明靛红酸酐的收率在94％以上，纯度在99％以上。[0030] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的靛红酸酐的合成工艺进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的。[0031] 实施例1
[0032] 1)取苯酐100g置于2000mL烧瓶中，加热搅拌熔化5～10min；[0033] 2)待完全熔化后加入21.5g尿素，充分反应后降温至10℃；[0034] 3)加入500mL水和浓度为32wt％的液碱84g，继续搅拌溶解降温至1℃，体系变澄清时邻苯二甲酰亚胺完全溶解；
[0035] 4)向烧瓶中加入次氯酸钠溶液，体系由澄清变浑浊再变澄清，KI试纸显色明显，停止加次氯酸钠，加入了浓度为10wt％的次氯酸钠溶液424.7g；[0036] 5)缓慢滴加浓度为31wt％盐酸77.2g，调节pH＝6.4，有晶体析出；[0037] 6)抽滤，得出的晶体放入烘箱烘干。[0038] 实施例2
[0039] 1)取苯酐100g置于2000mL烧瓶中，加热搅拌熔化5～10min；[0040] 2)待完全熔化后加入21.5g尿素，充分反应后降温至15℃；[0041] 3)加入500mL水继续搅拌溶解降温，待温度降至10℃左右，加入浓度为32wt％的液碱85g，继续降温溶解至1℃，体系变澄清时邻苯二甲酰亚胺完全溶解；[0042] 4)向烧瓶中加入次氯酸钠，体系由澄清变浑浊再变澄清，KI试纸显色明显，停止加次氯酸钠，加入了浓度为13wt％的次氯酸钠427.4g；5)缓慢滴加浓度为31wt％的盐酸77g，调节pH＝6.4，有晶体析出；[0044] 6)抽滤，得出的晶体放入烘箱烘干。[0045] 实施例3
[0046] 1)取苯酐100g置于2000mL烧瓶中，加热搅拌熔化5～10min；[0047] 2)待完全熔化后加入21.5g尿素，充分反应后降温至20℃；[0048] 3)加入400mL水和浓度为32wt％的液碱85g，继续搅拌溶解降温至1℃，体系变澄清时邻苯二甲酰亚胺完全溶解；
[0049] 4)向烧瓶中加入次氯酸钠，体系由澄清变浑浊再变澄清，KI试纸显色明显，停止加次氯酸钠，加入浓度为12wt％次氯酸钠439.3g；
[0043]
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5)缓慢滴加浓度为31wt％的盐酸78g，调节pH＝6.4，有晶体析出；[0051] 6)抽滤，得出的晶体放入烘箱烘干。
[0052] 表1 实施例1～实施例3靛红酸酐的收率数据表
[0053]
组别 实施例1实施例2实施例3
[0054] [0055]
靛红酸酐质量/g 103.66103.53103.20
靛红酸酐纯度/％ 99.499.199.0
收率％ 94.594.193.7
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对
于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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