[发明专利]生产高纯度1,5-二硝基蒽醌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高纯度的染料中间体1,5-二硝基蒽醌的生产方法。

背景技术

1,5-二硝基蒽醌是重要的染料中间体，用它可以合成高档的蓝色分散染料和一些重要的还原染料、酸性染料、溶剂染料。众所周知，蒽醌二硝化反应虽然有各种方法，但二硝化反应产物的组成大致为1,5-二硝基蒽醌占39～46%，1,8-二硝基蒽醌占35～42%,其余为1,6-、1,7-二硝基蒽醌、1-硝基蒽醌和未反应蒽醌，将其分离提纯得到高纯度1,5-二硝基蒽醌决非易事，为得到高纯度的1,5-二硝基蒽醌，世界各大化工公司进行了大量的研究。

德国Bayer A.G研究了用不同SO₃含量的硫酸法（DE 2，143,253）、硝酸法（DE 2，306,611）、卤代烷烃中混酸硝化分离法（DE 2，346,317；DE 2，400,164）和用环丁砜、1-氯萘等有机溶剂精制1,5-二硝基蒽醌的方法；

德国BASF研究了在二甲基甲酰胺、二甲亚砜，N-吡咯烷酮等溶剂中的各种分离精制法（DE 2，530,067；DE 2，334,713；DE 2，545,699）；

日本三菱化成研究了用硝基苯、硝基甲苯（JP 49-76851）、α-吡啉酮、苯酚（JP 49-76852）等有机溶剂精制1,5-二硝基蒽醌和纯硝酸法（JP 50-4056）,混酸连续硝化分离法（JP 53-95955； 53-132552；54-30145； 54-100362；US 4,158,009）等方法；

日本住友化学研究了用硝基苯和邻硝基甲苯分离精制的方法（US 4,076,734）；

日本三井东压研究了用环己酮、苯乙酮分离精制的方法（JP 53-44551）；

日本化药研究利用1,5-二硝基蒽醌和1,8-二硝基蒽醌的反应速度不同的特性，先将混合物用甲氧基化、金属粉末还原、氨化等方法使1,8-二硝基蒽醌反应生成相应的化合物，再用乙二醇单甲醚、冰乙酸、硫酸、硝基苯等精制得1,5-二硝基蒽醌（JP 50-76060；JP 51-95054；JP 51-1456）。

上世纪90年代初，国内四川染料厂研制的方法，即业内熟知的方法，是将蒽醌在大配比混酸中硝化后直接过滤，可得到92～95%的1,5-二硝基蒽醌。此法硝酸硫酸用量大，污染严重，劳动环境差，得到的1,5-二硝基蒽醌纯度尚不够高。

国内浙江艳棱股份有限公司（CN 97101520.1）将蒽醌二硝化物经亚硫酸钠精制得到的混合1,5（1,8）-二硝基蒽醌（1,5-体：50～55%，1,8-体：40～45%）用水打浆，以一定的流速经旋液分离器分离，能得到90～95% 的1,8-二硝基蒽醌和70～75% 的1,5-二硝基蒽醌,分离工艺简单，安全无污染，成本低。但1,5-二硝基蒽醌的质量分数太低，不能满足使用要求。

大连理工大学和招远中兴化工有限公司在四川染料厂工艺的基础上，开发了“绝热硝化—温控分离1,5-二硝基蒽醌，深冷分离1,8-二硝基蒽醌—母液套用—新酸预洗”的技术（中国科技成果数据库2002）, 得1,5-二硝基蒽醌的纯度93%，收率40% 。

上述各种分离精制方法许多不尽人意，流程复杂，耗用大量硫酸或硝酸，溶剂很多是易燃易爆或有毒物品，劳动条件差，设备要求高。得到的1,5-二硝基蒽醌纯度不够高，不能满足某些染料（如C.I.分散蓝73）的要求。而且许多方法收率低，成本高。

因此研究一种生产简单易行，成本低、质量高的1,5-二硝基蒽醌的方法很有必要。

发明内容

本发明提供了一种用二甲基甲酰胺为溶剂，精制分离1,5-和1,8-二硝基蒽醌，得到1,5-二硝基蒽醌的质量分数（HPLC）可高达97%以上，完全能满足C.I分散蓝73、C.I.分散蓝77等染料使用要求，得到的染料色光鲜艳，染色性能好。

众所周知，各种硝基蒽醌的异构体在二甲基甲酰胺中有着不同的溶解度，1,8-二硝基蒽醌溶解度是1,5-二硝基蒽醌的6倍，利用此特性，就可方便地分离1,5-二硝基蒽醌和1,8-二硝基蒽醌的混合物，得到高纯度的1,5-二硝基蒽醌。

本发明技术方案如下：

一种高纯度的1,5-二硝基蒽醌的生产方法,它包括下列步骤:

步骤1，将干燥的1,5-和1,8-二硝基蒽醌的混合物投入到1～8倍质量的二甲基甲酰胺中,搅拌加热到130～135℃并保持1小时;

步骤2，将上述混合物缓慢冷却到40℃以下,使1,5-二硝基蒽醌的结晶析出;