[发明专利]一种微通道内连续偶合制备CI活性红195的方法

说明书

技术领域

本发明属于染料制备技术领域，具体涉及一种微通道内连续偶合制备CI活性红195的方法。

背景技术

CI活性红195 (即C.I. Reactive Red 195，也称C.I.活性红195) 是一种单偶氮活性染料，主要用于棉、麻及混纺织物等的染色和印花，具有优良的染色性能。至今为止均采用间歇式的重氮化、偶合工艺进行生产，产品质量稳定性差，不同批次间产品强度和色光存在差异，而且生产过程中产生的废水多，能耗大，开发一条能有效解决现有CI活性红195生产工艺缺点的新工艺具有重大的经济和社会价值。

微反应技术作为一项新兴的强化反应技术，是用建立在连续流动基础上的微通道反应器替代传统间歇釜式反应器。微通道反应器的特征尺寸通常在500～1500μm之间。由于微反应器内工艺流体的通道尺寸非常小，相对于常规管式反应器而言，其比表面积体积比非常大，因此具有高的混合效率(毫秒级范围实现径向完全混合)、强的换热能力和窄的停留时间分布，在化学合成、化学动力学研究和工艺开发等领域具有广阔的应用前景。主要具有以下优势：（1）无放大效应，无需中试直接可以放大；（2）对反应温度、时间、物料配比等可以精确控制；（3）比表面积大，传质效率高，物料以精确比例瞬间均匀混和；（4）比传热效率高，证生产过程的安全性；（5）具有良好的可操作性。现已被越来越多用于强放热快速反应、烃类催化氧化、有机金属催化耦合等常规条件下难以控制反应研究。因此在CI活性红195 生产过程中，采用微通道反应器内连续偶合制备CI活性红195的新技术，可有效简化生产工艺、提高收率、节能减排以及减少产品批次间的差异都具有重要价值，但目前尚未见相关报道。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种利用微反应技术，在微通道反应器中连续化制备CI 活性红195的方法。

所述的一种微通道内连续化制备CI活性红195的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）以式（Ⅱ）所示的三聚氯氰和式（Ⅲ）所示的H酸为原料，以水为溶剂，调节pH=2-4，于0～5℃下进行缩合反应3.5-4.5h，得到如式（Ⅳ）所示的一缩合物；再加入如式（Ⅴ）所示的对位酯，于室温下进行缩合反应3.5-4.5h，得到如式（Ⅵ）所示的二缩合物，作为偶合组分备用，其反应方程式如下：

；

2）以如式（Ⅶ）所示的2-萘胺-1,5-二磺酸与亚硝酸钠为原料，加入盐酸水溶液中，并调反应液pH为2.5-3.5，于0～5℃条件下进行重氮化反应得到如式（Ⅷ）所示的重氮盐的水溶液，备用，其反应方程式如下：

；

3）将步骤1得）到的如式（Ⅵ）所示的二缩合物与步骤2）得到的（Ⅷ）所示的重氮盐的水溶液加入微通道反应器内，在0～20℃，pH=7～8的条件下进行碱式偶合反应；通过控制反应液的进料流速和微通道反应器的长度来控制反应的停留时间，反应完成后用锥形瓶收集微通道反应器流出液盐析，过滤，干燥，获得如式（Ⅰ）所示的CI活性红195，其反应方程式如下

；

CI活性红195、三聚氯氰、H酸、一缩合物、对位酯、二缩合物、2-萘胺-1,5-二磺酸及重氮盐的结构式分别如式（Ⅰ）、式（Ⅱ）、式（Ⅲ）、式（Ⅳ）、式（Ⅴ）、式（Ⅵ）、式（Ⅶ）及式（Ⅷ）所示：

、

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所述的一种微通道内连续化制备CI活性红195的方法，其特征在于步骤2）中2-萘胺-1,5-二磺酸和亚硝酸的投料物质的量之比为1：1.1～1.2。

所述的一种微通道内连续化制备CI活性红195的方法，其特征在于步骤3）中的微通道反应器为玻璃微通道反应器或聚四氟乙烯管微通道反应器，微通道反应器内径为500～1500μm，长度0.8～2.5m。

所述的一种微通道内连续化制备CI活性红195的方法，其特征在于步骤3）中的2-萘胺-1,5-二磺酸和二缩合物的投料物质的量之比为0.9-1.2：1。

所述的一种微通道内连续化制备CI活性红195的方法，其特征在于步骤3）中反应液在微通道反应器内的停留时间为1～4min，微通道反应器内的反应温度为20℃。

所述的一种微通道内连续化制备CI活性红195的方法，其特征在于步骤3）中反应液进入微通道反应器的速度为111～534μL/min。