[发明专利]一种苯绕蒽酮的电化学制备方法

说明书

本发明公开了一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，包括以下步骤：(1)在无隔膜的电解池中依次加入电解液、蒽醌，插入阴极和阳极，通入氮气；(2)搅拌并加热至反应温度后，通电，同时向电解池中滴加甘油，在恒温、恒流下进行反应；(3)反应完成后，将电解液稀释至酸的质量分数为60％，析出产物，过滤并洗涤后，干燥得到苯绕蒽酮。优点在于：1、本发明采用电化学方法制备苯绕蒽酮，工艺简单，反应条件温和；2、反应过程中无有机溶剂加入，且无重金属盐产生，是环境友好型的有机合成反应；3、反应产物易于分离，苯绕蒽酮含量高，无需额外的处理工艺；4、电解液中的主要污染物为蒽醌或苯酮的一些磺化物，易于除去，净化之后的电解液可以回收再利用。

技术领域：

本发明涉及电化学有机合成技术领域，尤其涉及一种苯绕蒽酮的电化学制备方法。

背景技术：

苯绕蒽酮又称苯绕蒽酮，是一种重要的蒽醌类染料中间体，可用于生产多种还原染料，如还原深蓝BO、还原艳绿FFB、还原灰M、还原橄榄绿B、还原橄榄绿T、还原黑BBN等；其分子式为C₁₇H₁₀O，其分子结构如下：

传统的苯绕蒽酮的合成工艺为：蒽醌和甘油在浓硫酸的条件下，以铁粉或锌粉为还原剂，以硫酸铜为催化剂，合成出苯绕蒽酮。反应期间会产生大量的硫酸亚铁、硫酸铁及硫酸铜等重金属盐，浓硫酸因含有大量金属离子无法进一步提纯再利用，导致浓硫酸的浪费；如处理不当，还会对环境造成污染；同时，受铁粉或锌粉还会包裹在苯绕蒽酮上，所以，得到的苯绕蒽酮产品的含量也较低，通常只有85％，为了得到高含量的苯绕蒽酮，还需要额外的处理工艺，加大了生产成本和设备投资。

专利CN110668930A公开了一种新的苯绕蒽酮的生产方法，较传统工艺有了很大的改善，为我们提供了新的可行的研究方向，但其反应过程中涉及的催化加氢反应需在高温高压、同时通入氢气的条件下进行，工艺危险，对设备要求苛刻；催化加氢的产物蒽酚性质活泼，控制不好极易被氧化；反应中使用了有机溶剂，需要建立单独的溶剂回收系统，辅助系统庞大，设备投资大。

发明内容：

为了克服现有苯绕蒽酮合成工艺复杂且对环境污染严重的缺点，本发明的目的在于提供一种工艺简单、条件温和、环境友好的苯绕蒽酮的电化学制备方法。

本发明的合成路线如下：

本发明由如下技术方案实施：一种苯绕蒽酮的电化学制备方法，包括以下步骤：

(1)在无隔膜的电解池中依次加入电解液、蒽醌，插入阴极和阳极，通入氮气；

(2)搅拌并以1～2℃/min的升温速率加热至反应温度后，通电，同时向电解池中滴加甘油，在恒温、恒流条件下进行反应；

(3)反应完成后，向电解液中加入水，稀释至酸的质量分数为60％，析出产物，过滤并将滤饼洗涤至pH为6～7后，置于恒温烘箱干燥得到苯绕蒽酮。

进一步的，所述步骤(1)中，电解液为浓硫酸溶液。

进一步的，所述浓硫酸溶液的浓度为85％。

进一步的，所述步骤(1)中，所述阴极为碳电极、铂电极或铜电极中的一种；所述阳极为碳电极、玻璃电极、铂电极或铜电极中的一种。

进一步的，所述步骤(1)中，所述电解液的质量为蒽醌质量的3～6倍。

进一步的，所述步骤(2)中，所述甘油的添加量为：确保蒽醌与甘油的摩尔比为0.1～1。

进一步的，所述步骤(2)中的甘油的滴加时间为1～4h。

进一步的，所述步骤(2)的反应温度为80℃～120℃。

进一步的，所述步骤(2)中通电步骤的电流为3～10A。