DPP颜料的化学、性能、应用市场的分析.docVIP

摘要：本文简要介绍了DPP颜料的发现史，给出了它的化学和物理性质，比较了它与其他类别红色颜料的生产过程，讨论了由它取代其他红色颜料的可能性，提出了一些问题。 + i2 L+ }9 V. Z l* Z) v i f7 _1 i8 @* Q }8 x% E) l+ z! Y DPP颜料的英文名称是Diketopyrrolopyrrole，照此翻译中文名称是吡咯并吡咯二酮。有关该颜料的技术和应用信息散见于1974-2000年间的文献中。本文着重介绍它的化学、性能和应用。0 p# I, N6 Y) A! n+ y- P/ x1 j7 p/ h# t% Z2 [ X/ P3 s9 k+ _7 \+ `1 DPP化合物的历史 8 M }. F w+ E 1974年Farnum[1]等人报道了如下的反应： 他们的原意是要合成化合物1（苯基丙烯酰内胺），结果获得的产物主要是二苯基吡咯并吡咯二酮，且产率很低，仅5-20%。除了主产物外，还有一些未知结构的副产物。二苯基吡咯并吡咯二酮的熔点高于350°C，在溶剂中几乎没有溶解度，还具有非常特征的红色。这引起了CIBA公司的注意，因此有关该反应的化学以及产物在工业上的应用自1980年以后得到了很好的发展[2-4]。1986年CIBA公司经过不懈努力，终于将第一只DPP颜料推向市场。这一创举，被誉为20世纪染料界的三大成就之一。打那以后，陆陆续续又有几只DPP颜料问世，它们像传统颜料一样，被广泛应用于油墨、油漆、塑料和化学合成纤维的着色。20世纪末，有关DPP颜料在高新技术领域内应用的前景受到极大的关注，出现了许多这方面 的专利。; g* ^9 R7 u0 R Q( m5 w6 g q% j* ]) t* b2 DPP化合物的合成 2 M8 `# x. n) ~/ A 迄今为止，已经出现了下列几种合成方法 9 K* S5 E4 m; \% r2 Y: x0 m2.1 Reformatsky 路线+ X f; d# H i+ ^( V# n! H 按照Farnum等人最初的报道，他们所用的方法就是Reformatsky 反应，根据这样的反应结果Farnum等人提出如下的反应机理： : z2 S/ \- X4 v! e a b3 j6 t) d$ k $ u# _: H |0 k 苯腈在锌的存在下与溴乙酸甲酯作用，先生成3-氨基苯丙烯酸3，它再经氧化二聚生成2,2’-3-氨基苯丙烯酸二聚体4，后者脱去两分子甲醇得到DPP 2。 ! P+ ]7 ]+ H2 t9 x2 M9 `7 Y- o# q# ] T ` 1988年，关于上述由Reformatsky 反应生成DPP分子的反应机理有人[5]提出了不同看法。他们采用两种不同的苯腈经过交叉实验证明，反应一开始是生成了3-氨基苯丙烯酸3，但是它不会经氧化聚合生成中间体4。与此相反，他们在反应中发现有内酰胺6生成，根据这一点，他们提出了如下的反应机理： 9 M9 b! d2 f6 A, a3 B$ F! r, V : y! ]# k- ~/ S @% }# ?) Z) o* V. R$ g 反应的第一步，涉及到苯腈与Reformatsky 试剂的缩合生成溴化锌盐5，它再与溴乙酸甲酯作用，脱去甲醇闭环后得到内酰胺6，后者再与苯腈缩合得到中间体7，它脱去甲醇闭环后得到DPP分子。) J$ A. X. i/ J- ?# \+ G# w [. }( K) \! c+ a 2.2丁二酸酯路线 . J) t9 l0 Y5 J 由于用Reformatsky 路线合成DPP分子的反应产率不高，于是在1983年，有人[6]开发出一条丁二酸酯路线。在这条路线中，丁二酸酯与苯腈在强碱的存在下缩合，反应产率很高。反应机理如下： % k% a {. A Q 4 C( ?6 N+ v. J 丁二酸酯与苯腈在强碱的存在下缩合先生成5C（它有一个互变异构体5D），脱醇后闭环生成内酰胺，后者在碱性介质中再与另一个分子的苯腈缩合生成DPP分子。7 f8 |; Z; o% z- y5 v/ G6 Z2 ^: H) V5 G- ]+ K \5 O9 o* c# u6 R2.3丁二酰胺路线 - P T2 W4 m; E! |2 V c 有人[7]用丁二酰胺与N,N-二甲基苯甲酰胺与乙醛的缩合物也合成出了DPP分子，反应如下： ( p l }2 _/ l 2 r) r8 C( X4 q1 g5 J6 ~: {- j1 ? X X: q% m2.4 其他路线  ~# w( M1 z U