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2021-02-01 12:02:19|
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起点商标网 专利名称：靛蓝中间体苯基甘氨酸钾合成方法
技术领域：
本发明属于染料及其中间体合成技术领域，是一种靛蓝染料中间体苯基甘氨酸钾的合成方法。具体地说，本发明制备苯基甘氨酸钾的方法是在特定条件下，使苯胺与氯乙酸直接缩合成苯基甘氨酸，用氢氧化钾中和苯基甘氨酸成盐。
苯基甘氨酸钾是合成靛蓝染料等重要的中间体。目前，工业上采用的制备方法是首先，硫酸亚铁与氢氧化钠反应制备氢氧化亚铁胶体溶液，氢氧化亚铁与氯乙酸反应生成氯乙酸亚铁，然后与苯胺缩合成苯基甘氨酸亚铁沉淀，经过洗涤、压滤得到苯基甘氨酸亚铁精品，苯基甘氨酸亚铁在氢氧化钾溶液中水解后得到苯基甘氨酸钾盐溶液，经过浓缩和烘干而得苯基甘氨酸钾，同时产生氢氧化亚铁泥。这个方法步骤繁多复杂，尤其不可取的是此法中为了防止氯乙酸的水解，用氢氧化亚铁作苯胺和氯乙酸的缩合剂，从而给本法带来多消耗氢氧化钠和硫酸亚铁，增加了装置的投资，延长了生产时间，带来了污染环境的洗水和铁泥，增加了能量消耗，恶化了劳动条件，苯基甘氨酸钾的收率不能令人满意，期望有更简便的苯基甘氨酸钾的合成方法。(程铸生、朱承炎、王雪梅编著的精细化学品化学，93页，华东院1993年4月版;邓婉知等编著的化工品出口指南230页;中国专利申请号891039120申请公开说明书)本发明之目的在于找出一个苯基甘氨酸及其盐(钾盐、钠盐，钾钠混合盐)的简便合成方法，以解决目前这个方法中的不足之处，现将本发明之方法介绍如下将苯胺和硝基苯加入反应器中，升温50-62℃加入氯乙酸，同时开动搅拌器，加完氯乙酸后升温至65-96℃(最佳反应温度是75-85℃)，保温反应2-3小时，接着加入氢氧化钠(或用氧化滤液中氢氧化钠和氢氧化钾的混和碱)脱去氯化氢，在70-80℃用水洗涤2-3次，分离的洗水并入脱氯化氢的盐溶液，冷却至常温，静止24小时后过滤，得到的滤饼返回到反应器内(或在下一批反应料脱氯化氢前加入)，滤液经处理后进一步回收苯基甘氨酸再排放。精制好的反应液用氢氧化钾于40-90℃中和至PH值7-9，分离苯基甘氨酸钾溶液，经过干燥回收溶剂即成品，质量在95-98%间，收率在85-95%间。
本发明的方法可以在无溶剂条件下进行(如增加物料苯胺的投入量)也可以使用不影响该方法目的任何溶剂。如硝基苯、苯胺、苯基甘氨酸、二苯醚、联苯。这些溶剂可以用一种、两种或两种以上混合使用，但必须使反应在均相液体中进行。
本发明方法进行的方式可以采取间歇式，半间歇式或连续式操作方式任何一种。
本发明的方法所用的反应温度可以在50-100下反应，但50℃反应的太慢，反应后期相不均一，在100℃反应会产生较多的聚合体，故最佳反应温度是75-85℃。
本发明方法的反应时间，主要反应在两小时内完成，延长一小时反应有利于收率，太多的反应时间当然可以，但对整体效益不利。
本发明之方法与现有技术相比有以下优点利用现有技术之生产设备装置，不增加投资可以使产品产量提高一倍以上。
可省硫酸亚铁和氢氧化钠部分;
可提高成品收率在5-20%;
可提高成品质量至96-98%;
可减少污水量95%至全部，可去掉全部氢氧化亚铁泥;
可节约能耗30%以上;
可降低总成本30-40%。
本发明可通过下面的实施例进一步地说明，这些实施例只是用来说明本发明，不能用来限制本发明的范围。
实施例1向装有搅拌器，温度计和冷却旋管以及250毫升滴液漏斗的1000毫升4口瓶中，加入300毫升苯胺和200毫升硝基苯，升温至58℃加入80克氯乙酸边加边搅拦，于58-60℃加完氯乙酸后升温至70℃，停止加热，让反应放热升温至80℃，保温反应3小时。在80℃保温反应2小时后，向反应器内加入50毫升水(第一次反应加入，其后溶剂循环中带有水故不再加入水)，加水后再反应1小时即完成。于70-80℃向反应液中加入10%的氢氧化钠300克(或加入氧化靛蓝过滤的含氢氧化钠和氢氧化钾为110-130克/升的液体250-300毫升)，加完后于70-80℃保温搅拌反应15分钟静止分层30分钟，分去盐水，于70-80℃加入水洗涤2次，每次加水200毫升，洗涤搅拌15分钟，静止分层30分钟，把洗水并入盐水调PH值为3冷却至常温，静止24小时过滤，滤饼返回第一道工序反应器内，滤液去环保处理设备。向精制好的反应液中滴加30%的氢氧化钾至PH值7-8。反应温度70-80℃，PH值合格后，于70-80℃保温，静止45-60分钟，分离出苯基甘氨酸钾液体，蒸发干燥回收溶剂后得成品。得量150克，含量96-98%。
实施例2向装有搅拌器、温度计和冷却旋管以及250毫升滴液漏斗的1000毫升4口瓶中加入500毫升苯胺暂不加硝基苯，以与实施例1相同的方法进行至反应加碱和洗涤二次后，将洗涤液和盐水混合液用200毫硝基苯萃取混合液中的苯胺，含硝基苯和苯胺的液体加入反应器中，其后按实施例1的方法进行至苯基甘酸钾成品，被萃取的液体调PH值后按实施例1的方法进行到底。
实施例3反应2小时后不加水，洗涤液和分离盐混合液不调PH值，以与实施例1的方法进行到底。
权利要求
1.靛蓝染料中间体的合成方法，该方法包括苯胺与氯乙酸在溶剂中直接合成苯基甘氨酸及其盐。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于苯胺与氯乙酸直接缩合。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于该反应在至少一种溶剂存在下进行，所选溶剂可以是苯胺、硝基苯，苯基甘氨酸、二苯醚、联苯等。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于反应温度在50-100℃范围内。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于反应时间可以在1.5小时至6小时范围内。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于反应可以用惰性气体保护。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于用苯胺与合成中放出的氯化氢反应生成盐酸苯胺。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于反应中生成的盐酸苯胺，可以不经分离直接用氢氧化钠(或用氧化滤液中氢氧化钠和氢氧化钾的混和碱)脱除氯化氢。
9.按照权利要求1的方法，其特征在于可以从合成反应液中先分离盐酸苯胺后用碱中和回收苯胺。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于从合成反应液体的洗水中，经过冷却结晶回收苯基甘氨酸。
11.按照权利要求1的方法，其特征在于可以从精制的和不精制的合成液中用氢氧化钾、氢氧化钠或二者混合物直接中和苯基甘氨酸成盐。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于可以从合成反应液体中，经过冷却、过滤、洗涤后得到苯基甘氨酸。
全文摘要
本发明是靛蓝染料中间体苯基甘氨酸钾合成方法，属于染料及其中间体化学，主要解决当前苯基甘氨酸钾合成中存在的方法繁琐、原材消耗高、质量低、对环境污染重等技术问题，技术的主要特征是苯胺与氯乙酸在溶剂中直接缩合成苯基甘氨酸，用氢氧化钾中和苯基甘氨酸成盐，是当前生产靛蓝染料提高质量、降低成本、减少环境污染的方法。
文档编号C07C229/08GK1103400SQ94107288
公开日1995年6月7日 申请日期1994年6月28日 优先权日1994年6月28日
发明者徐德富 申请人:徐德富
技术领域：
本发明属于染料及其中间体合成技术领域，是一种靛蓝染料中间体苯基甘氨酸钾的合成方法。具体地说，本发明制备苯基甘氨酸钾的方法是在特定条件下，使苯胺与氯乙酸直接缩合成苯基甘氨酸，用氢氧化钾中和苯基甘氨酸成盐。
苯基甘氨酸钾是合成靛蓝染料等重要的中间体。目前，工业上采用的制备方法是首先，硫酸亚铁与氢氧化钠反应制备氢氧化亚铁胶体溶液，氢氧化亚铁与氯乙酸反应生成氯乙酸亚铁，然后与苯胺缩合成苯基甘氨酸亚铁沉淀，经过洗涤、压滤得到苯基甘氨酸亚铁精品，苯基甘氨酸亚铁在氢氧化钾溶液中水解后得到苯基甘氨酸钾盐溶液，经过浓缩和烘干而得苯基甘氨酸钾，同时产生氢氧化亚铁泥。这个方法步骤繁多复杂，尤其不可取的是此法中为了防止氯乙酸的水解，用氢氧化亚铁作苯胺和氯乙酸的缩合剂，从而给本法带来多消耗氢氧化钠和硫酸亚铁，增加了装置的投资，延长了生产时间，带来了污染环境的洗水和铁泥，增加了能量消耗，恶化了劳动条件，苯基甘氨酸钾的收率不能令人满意，期望有更简便的苯基甘氨酸钾的合成方法。(程铸生、朱承炎、王雪梅编著的精细化学品化学，93页，华东院1993年4月版;邓婉知等编著的化工品出口指南230页;中国专利申请号891039120申请公开说明书)本发明之目的在于找出一个苯基甘氨酸及其盐(钾盐、钠盐，钾钠混合盐)的简便合成方法，以解决目前这个方法中的不足之处，现将本发明之方法介绍如下将苯胺和硝基苯加入反应器中，升温50-62℃加入氯乙酸，同时开动搅拌器，加完氯乙酸后升温至65-96℃(最佳反应温度是75-85℃)，保温反应2-3小时，接着加入氢氧化钠(或用氧化滤液中氢氧化钠和氢氧化钾的混和碱)脱去氯化氢，在70-80℃用水洗涤2-3次，分离的洗水并入脱氯化氢的盐溶液，冷却至常温，静止24小时后过滤，得到的滤饼返回到反应器内(或在下一批反应料脱氯化氢前加入)，滤液经处理后进一步回收苯基甘氨酸再排放。精制好的反应液用氢氧化钾于40-90℃中和至PH值7-9，分离苯基甘氨酸钾溶液，经过干燥回收溶剂即成品，质量在95-98%间，收率在85-95%间。
本发明的方法可以在无溶剂条件下进行(如增加物料苯胺的投入量)也可以使用不影响该方法目的任何溶剂。如硝基苯、苯胺、苯基甘氨酸、二苯醚、联苯。这些溶剂可以用一种、两种或两种以上混合使用，但必须使反应在均相液体中进行。
本发明方法进行的方式可以采取间歇式，半间歇式或连续式操作方式任何一种。
本发明的方法所用的反应温度可以在50-100下反应，但50℃反应的太慢，反应后期相不均一，在100℃反应会产生较多的聚合体，故最佳反应温度是75-85℃。
本发明方法的反应时间，主要反应在两小时内完成，延长一小时反应有利于收率，太多的反应时间当然可以，但对整体效益不利。
本发明之方法与现有技术相比有以下优点利用现有技术之生产设备装置，不增加投资可以使产品产量提高一倍以上。
可省硫酸亚铁和氢氧化钠部分;
可提高成品收率在5-20%;
可提高成品质量至96-98%;
可减少污水量95%至全部，可去掉全部氢氧化亚铁泥;
可节约能耗30%以上;
可降低总成本30-40%。
本发明可通过下面的实施例进一步地说明，这些实施例只是用来说明本发明，不能用来限制本发明的范围。
实施例1向装有搅拌器，温度计和冷却旋管以及250毫升滴液漏斗的1000毫升4口瓶中，加入300毫升苯胺和200毫升硝基苯，升温至58℃加入80克氯乙酸边加边搅拦，于58-60℃加完氯乙酸后升温至70℃，停止加热，让反应放热升温至80℃，保温反应3小时。在80℃保温反应2小时后，向反应器内加入50毫升水(第一次反应加入，其后溶剂循环中带有水故不再加入水)，加水后再反应1小时即完成。于70-80℃向反应液中加入10%的氢氧化钠300克(或加入氧化靛蓝过滤的含氢氧化钠和氢氧化钾为110-130克/升的液体250-300毫升)，加完后于70-80℃保温搅拌反应15分钟静止分层30分钟，分去盐水，于70-80℃加入水洗涤2次，每次加水200毫升，洗涤搅拌15分钟，静止分层30分钟，把洗水并入盐水调PH值为3冷却至常温，静止24小时过滤，滤饼返回第一道工序反应器内，滤液去环保处理设备。向精制好的反应液中滴加30%的氢氧化钾至PH值7-8。反应温度70-80℃，PH值合格后，于70-80℃保温，静止45-60分钟，分离出苯基甘氨酸钾液体，蒸发干燥回收溶剂后得成品。得量150克，含量96-98%。
实施例2向装有搅拌器、温度计和冷却旋管以及250毫升滴液漏斗的1000毫升4口瓶中加入500毫升苯胺暂不加硝基苯，以与实施例1相同的方法进行至反应加碱和洗涤二次后，将洗涤液和盐水混合液用200毫硝基苯萃取混合液中的苯胺，含硝基苯和苯胺的液体加入反应器中，其后按实施例1的方法进行至苯基甘酸钾成品，被萃取的液体调PH值后按实施例1的方法进行到底。
实施例3反应2小时后不加水，洗涤液和分离盐混合液不调PH值，以与实施例1的方法进行到底。
权利要求
1.靛蓝染料中间体的合成方法，该方法包括苯胺与氯乙酸在溶剂中直接合成苯基甘氨酸及其盐。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于苯胺与氯乙酸直接缩合。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于该反应在至少一种溶剂存在下进行，所选溶剂可以是苯胺、硝基苯，苯基甘氨酸、二苯醚、联苯等。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于反应温度在50-100℃范围内。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于反应时间可以在1.5小时至6小时范围内。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于反应可以用惰性气体保护。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于用苯胺与合成中放出的氯化氢反应生成盐酸苯胺。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于反应中生成的盐酸苯胺，可以不经分离直接用氢氧化钠(或用氧化滤液中氢氧化钠和氢氧化钾的混和碱)脱除氯化氢。
9.按照权利要求1的方法，其特征在于可以从合成反应液中先分离盐酸苯胺后用碱中和回收苯胺。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于从合成反应液体的洗水中，经过冷却结晶回收苯基甘氨酸。
11.按照权利要求1的方法，其特征在于可以从精制的和不精制的合成液中用氢氧化钾、氢氧化钠或二者混合物直接中和苯基甘氨酸成盐。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于可以从合成反应液体中，经过冷却、过滤、洗涤后得到苯基甘氨酸。
全文摘要
本发明是靛蓝染料中间体苯基甘氨酸钾合成方法，属于染料及其中间体化学，主要解决当前苯基甘氨酸钾合成中存在的方法繁琐、原材消耗高、质量低、对环境污染重等技术问题，技术的主要特征是苯胺与氯乙酸在溶剂中直接缩合成苯基甘氨酸，用氢氧化钾中和苯基甘氨酸成盐，是当前生产靛蓝染料提高质量、降低成本、减少环境污染的方法。
文档编号C07C229/08GK1103400SQ94107288
公开日1995年6月7日 申请日期1994年6月28日 优先权日1994年6月28日
发明者徐德富 申请人:徐德富
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