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1—氨基蒽醌合成方法的研究
摘要:对合成1-氨基蒽醌的各种方法进行了综述,并指出了其目前的研究
进展和方法特点。
关键词:1-氨基蒽醌;合成工艺
1、前言
1-氨基蒽醌是染料工业重要的中间体,用作生产溴氨酸和吡唑蒽酮的重要
原料,特别是溴氨酸为生产活性染料、酸性染料,有机颜料的中间体。蒽醌系
合成染料,具有很好的耐洗耐晒牢度。由1-NH2AQ合成的染料达22种之多。
近年来,还被应用于液晶染料,因此1-氨基蒽醌在染料工业中占有极其重要的位
置。该产品出口的潜力很大,国内价格在70000元/t左右。现国内生产厂家大多
采用硫化碱法工艺,产品质量差,收率低、三废排放量大。而液相催化加氢等
方法具有明显的优越性,因此对该产品合成工艺的研究开发具有一定的现实意
义。
2、合成工艺方法
2.1磺化氨解法
以蒽醌为原料,在汞催化剂存在下,经磺化氨化而得1-NH2AQ。产品纯
度高,质量好,其中副产品主要是2-NH2AQ和少量的二硝基物。主要问题是
有汞害和需要高压氨解设备。我国早期应用过该工艺。
2.2萘醌丁二烯法
以精萘为原料,经电解氧化制得1,4-萘醌,再经硝化,与丁二烯缩合闭环、
还原得产品。该法系沈阳化工研究院“六五”开发项目。因电解氧化耗电量大,
对设备要求高和丁二烯来源问题,国内尚未工业化生产。该法的主要特点是产品
质量优。该法的新工艺:1-硝基萘在含有铈离子的酸性溶液中经电解氧化得5-
硝基-1,4-萘醌,然后与l,3-丁二烯缩合,闭环后经NaHS还原制得该产品。产
品的纯度极高,无污染是该工艺的主要特点。
2.3氨解法
日本小田公司使用氨水与硝基蒽醌在压力下氨解。德国拜耳公司专利认为在
水或有机溶剂中用过量的氨解会生成较多的亚胺,需用酸催化剂或有机溶剂加水
处理使亚胺变成1-NH2AQ。以二甲苯为溶剂,产品纯度达99%,收率达63.5%。
制备过程:1-NH2AQ用75%HNO3洗涤后于5.8MPa下通入气体氨(2.85L/h)
和二甲苯(20L/h),然后蒸去二甲苯,减压至3.999X103Pa,顶温294℃下蒸
馏得99%的产品。必威体育精装版专利(DE4,215,193)报导了由1-羟基蒽醌氨解制
1-NH2AQ的工艺,使用Na2S2O4作还原剂,产品含量较低,仅45.6%。
2.4硫化碱还原法
10-20%的Na2S溶液在95-100℃还原1-硝基蒽醌。反应在悬浮液态下定量
进行,反应速度较快,关键在使生成物的结晶增长,提高反应物的流动性,使系
统中物料浓度增高,便于过滤和洗涤。该工艺的精制步骤比较关键,主要有升华
法、硫酸法和保险粉法。
2.5电化学还原法等
印度学者用极谱法研究了该还原过程,分析了电极反应过程和还原机理及扩
散系数等,反应中的电解质溶液的pH值范围宽达2.0-12.0,无需用大量的电解
质碱溶液。产品的纯度和选择性均较高。近期美国专利提出了以苯甲酸为原料经
与二甲苯在HF存在下缩合,甲基氧化、关环,然后还原并氨解,制得1-NH2AQ
的新工艺。
2.6液相催化加氮法
液相催化加氢工艺是较先进的工艺。以重金属Pd、Pt、Ru、Co、Cu等作为
催化剂的有效组分,具有较大活性表面的活性炭,氧化铝、硅藻土等作载体或以
兰尼镍为催化剂,选择合适的溶剂,在一定的温度、压力、搅拌下完成液相加氢
还原。加氢催化剂中尤以Pd/C催化剂为优,其次是兰尼镍。
2.7傅克反应合成法
该法以邻氯甲基苯异氰酸酯为起始反应物,分四步合成了1-氨基蒽醌。该法
得到的产品纯度高,不含有异构体。问题是邻氯甲基苯异氰酸酯的制备和高温下
氢氟酸的使用对设备的腐蚀严重。
2.8重排反应合成法
一般酰胺键在酸性条件下稳定,碱性条件下水解,但是超强酸及高温条件下,
酰胺键也能断裂。该法反应条件苛刻,且使用大量的超强酸,但是对1-氨基蒽醌
合成路线的探索提出了新的思路。
2.9亲核加成消除合成法
以二硝基蔡为原料,利用亲核加成消除反应合成1-氨基蒽醌的方法有三种,
其合成路线如下:
路线1对亚硝基的还原和氧化在同一反应器里进行,但效率低,且需要大量
的氯化氢
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