染料中间体“还原物”的制备与分离研究

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2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚,俗称还原物,是一种重要的染料中间体,主要用作分散深蓝H-GL、分散蓝S-3GL等分散染料的合成,在国内外具有较大的市场。其主要有两种生产方法,传统工艺是以对硝基氯苯为原料,经过加氢、醚化、硝化等反应合成2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚,但是存在工艺流程长,污染大的问题。目前国内外提出了一种以2,4-二硝基氯苯为原料,经醚化和加氢反应,然后通过选择性酰化来制备2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚的新方法。该方法生产流程短,废物排放少,具有较好的产业化应用前景。本文主要解决了 2,4-二氨基苯甲醚选择性酰化收率较低的问题。通过对反应过程的监测,确定了酰化反应顺序是先生成2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚,然后继续酰化生成副产物。通过实验条件探究确定间歇式反应最佳条件:采用四氢呋喃为溶剂,2,4-二氨基苯甲醚和乙酸酐的浓度和体积相同,最终产物收率为95.1%,选择性为95.6%。本文基于微反应器强混合、低返混的特性,采用微反应器作为混合和反应单元来进行选择性酰化反应。通过优化连续反应条件,计算反应动力学数据,优化微反应器结构来获得最佳反应条件。反应物和乙酸酐均采用四氢呋喃作为溶剂,且浓度均为0.15 mol/L,在-5℃下以30 mL/min的流速混合反应,停留时间30 s;最终产物收率为94.4%,选择性为95%。整体反应时间为1.5 min。模拟选择性酰化反应在微通道内的反应,其结果与实际反应结果相符合,证明所选模型的可靠性。为了改进2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚的分离和提纯技术,本研究基于水杨醛类化合物与伯胺类化合物能够发生可逆的形成席夫碱反应的基本原理,设计四种醛基改性的氯甲基聚苯乙烯树脂并考察了对2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚的吸附性能。其中枝接2,4-二羟基苯甲醛的树脂(SAPS)吸附能力最强。通过间歇吸附和脱附实验,系统地考察了 SAPS的最佳吸附和脱附条件、吸附机理、分离效率和使用寿命。SAPS在40℃下,pH值为7,吸附120 min条件下吸附能力最强,最大吸附量为167 mg/g。该吸附过程符合Freundlich等温线模型,并遵循准二级动力学,热力学数据表明该过程是吸热的、自发的。SAPS在循环使用8次后吸附量没有明显下降,吸附效率达98%。将SAPS应用于从实际生产的原液中分离2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚,可使其纯度从85%提升到99.1%。该方法为含氨基化合物的分离提供了有效的解决思路。
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