[发明专利]高纯度1,8－二硝基蒽醌的制造工艺

说明书

本发明属于有机染料中间体的制造方法。

1，8-二硝基蒽醌是合成高档分散染料和医药的重要中间体，也可以用它来合成1，8-位取代蒽醌衍生物。过去，1，8-二硝基蒽醌用蒽醌1，8-二磺酸作原料来合成，但由于合成蒽醌1，8-二磺酸用汞作催化剂对环境造成严重污染，因而这一合成路线被迫放弃，采用将蒽醌以混酸或溶剂的方法进行二硝化的合成路线，蒽醌二硝化得到的是1，5-二硝基蒽醌和1，8-二硝基蒽醌及其它异构体的混合物，它们的分离就成为十分重要的环节。

二硝基蒽醌混合体的分离是利用它们在不同的溶剂中溶解度不同来进行分离，日本三菱化成公司采用了大配比的硫酸和硝酸进行蒽醌混酸二硝化，然后利用各种二硝基蒽醌在混酸中的溶解度不同，用过滤混酸进行分离。还有一些方法是采用高沸点有机溶剂进行分离。上述这些方法始终存在两大解决难点：其一是无论用混酸过滤分离还是用有机溶剂高温过滤分离，要求设备既要完全密封，又要有较大的过滤面积、较快的过滤速度和良好的洗涤效果，目前常用的过滤设备难以解决；其二是这些方法都很难得到纯度很高的1，8-二硝基蒽醌，原因是无论是混酸法还是有机溶剂法，1，8-二硝基蒽醌与1，5-二硝基蒽醌的溶解度比都不大于10，即使增大溶剂用量或是提高分离温度，也只能得到高纯度的1，5-二硝基蒽醌，而1，8-二硝基蒽醌的纯度很难大于90％。

本发明的目的是利用1，8-二硝基蒽醌能形成大结晶的特性，采用适当的介质，用物理过筛的方法，来分离精制出纯度达98％以上的1，8-二硝基蒽醌。

本发明是这样来实现的：混合二硝基蒽醌，可以是通过蒽醌用混酸法或溶剂法制得，一般产物的组成为：1，8-二硝基蒽醌为36～38％，1，5二硝基蒽醌为39～41％，还有少量其它异构体。也可以将上述混合二硝基蒽醌产物，再与亚硫酸钠处理除去1，6二硝基蒽醌和1，7二硝基蒽醌后，产物的组成为：1，8-二硝基蒽醌为48％，1，5-二硝基蒽醌为50％，不管是由混酸分离或溶剂分离的1，8-二硝基蒽醌，含量一般只有80～90％。研究中发现，1，8-二硝基蒽醌一般以较大的结晶形式存在，在显微镜下观察，1，8-二硝基蒽醌的晶形为棱棒状晶体，而其它的1，5-位，1，6-位，1，7-位二硝基蒽醌异构体则为无定形细微结晶。这样，本发明的关键就是利用1，8-二硝基蒽醌形成棱棒状大结晶的特性，采用过筛的方法，筛除无定形细微其它异构体的结晶，而留下1，8-二硝基蒽醌在筛网上，使它达到很高的纯度。

为了便于进行过筛，必须将所要分离的混合二硝基蒽醌分散在水中，用50～500目的筛网过筛，再用水不断地漂洗，必要时还要用筛网上设有的毛刷或刮刀清刷筛网表面，直到细晶体全部被清洗除去。由于形成大结晶的1，8-二硝基蒽醌不能穿过筛孔而留在筛网上，它的纯度大于98％。筛除的其它二硝基蒽醌可以过滤全部回收，水也可以全部回收套用，筛分时的温度可以在0～100℃下进行。

本发明的优越性在于：(1)能获得98％以上高纯度为1，8-二硝基蒽醌；(2)除了用水作介质外，不需加其它任何化学物质，水也可全部循环利用；(3)本工艺无任何“三废”产生；(4)二硝基蒽醌基本无损耗；(5)工艺简单，设备少，分离成本极低。

                        实施例1

在360克98％硝酸和160克20％发烟硫酸组成的混酸中，在15℃以下，于8小时加入100克99％蒽醌，再于20～25℃反应3小时，将反应物倒入5000克水中，过滤，水洗至中性，所得的产物含1，8-二硝基蒽醌37.5％，1，5-二硝基蒽醌40.3％，1，6-二硝基蒽醌和1，7-二硝基蒽醌21.1％，其它1.1％，比产物称为混合物A。

将混合物A加到5000克水中，分散均匀，用0.03m²200目的筛网过筛，在不停的搅动下，再用水漂洗，直至细粉全部洗走，留下黄色结晶为1，8-二硝基蒽醌，折干品27.6克，纯度98.2％。筛下和洗下的产物混合和合并，过滤，得到混合二硝基蒽醌，折干品110克，混合物中含1，8-二硝基蒽醌21.5％，1，5-二硝基蒽醌50.5％，1，6-二硝基蒽醌和1，7-二硝基蒽醌为28.0％。

                     实施例2

按实施例1的方法合成混合物A，将混合物A加到2000克水中，再加入50克亚硫酸钠，升温到90℃，反应2小时，冷却至70℃，过滤，用水洗尽磺代产物，得到的滤饼为混合物B，其中含1，8-二硝基蒽醌47.3％，1，5-二硝基蒽醌50.2％。