綠色合成喹吖啶酮工藝研究.pdf

1、喹吖啶酮及其衍生物作為高檔有機(jī)顏料的代表,以其優(yōu)異的性能,目前已經(jīng)在金屬油墨、工程塑料、建筑材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)雖然擁有豐富的原材料資源,但國(guó)內(nèi)喹吖啶酮類顏料的大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)存在成本高、耗能大、環(huán)境污染嚴(yán)重等現(xiàn)象,而且開發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品較國(guó)外存在很大差距,因此對(duì)其合成工藝進(jìn)行深入研究,仍然具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工業(yè)價(jià)值。
　　本文先是用丁二酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得丁二酸二甲酯,用氣相色譜對(duì)其含量進(jìn)行表征。通過正交試驗(yàn)研究了

2、原料配比、催化劑的用量和反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)酯化率的影響,確定了最佳合成工藝:原料摩爾比 n(甲醇):n(丁二酸)為4.5:1、催化劑用量為25g/mol(丁二酸)、反應(yīng)溫度為80℃、反應(yīng)時(shí)間為7h。
　　然后用制得的丁二酸二甲酯與甲醇鈉發(fā)生克萊森分子間和狄克曼分子內(nèi)縮合反應(yīng),再經(jīng)過酸化得到丁二酰丁二酸二甲酯,并運(yùn)用熔點(diǎn)、紅外光譜和液相色譜進(jìn)行了表征。通過單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)反應(yīng)原料的用量、甲醇鈉滴加時(shí)間、反應(yīng)溫度和酸化所用硫酸的質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)對(duì)丁二酰丁二酸二甲酯的純度和收率的影響進(jìn)行了研究,初步確定了工藝參數(shù)。又運(yùn)用正交試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,得到最佳工藝條件為:原料摩爾比n(丁二酸二甲酯):n(甲醇鈉)為4.4:1、甲醇鈉滴加時(shí)間為105min、反應(yīng)溫度為110~120℃、酸化所用硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％。
　　實(shí)驗(yàn)采用自制的丁二酰丁二酸二甲酯和對(duì)甲苯胺發(fā)生縮合反應(yīng)制得2,5-二對(duì)甲苯胺基-3,6-二氫對(duì)苯二甲酸二甲酯,用其與多聚磷酸PPA閉環(huán)反應(yīng)得到2,9-二甲基-6

4、,13-二氫喹吖啶酮,再被氧化劑雙氧水氧化得到PR122粗品,最后經(jīng)顏料化處理得到顏料紅PR122(即2,9-二甲基喹吖啶酮)。使用紅外光譜、紫外吸收光譜和核磁氫譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。單因素實(shí)驗(yàn)研究了縮合反應(yīng)、閉環(huán)反應(yīng)和氧化反應(yīng)過程中的原料配比、反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響,得到最佳合成PR122的工藝條件:縮合反應(yīng)、閉環(huán)反應(yīng)和氧化反應(yīng)的原料配比分別為2.5:1、3:1、1.3:1,反應(yīng)溫度分別為100℃、120~125℃、135~1