張海峰,劉 勇
(沈陽感光化工研究院有限公司 遼寧 沈陽 110141)
[4-((4-(二乙基氮雜亞基)-2,5-環(huán)己二烯-1-亞甲基)(4-(二乙氨基)苯基)甲基)-N-乙基萘-1-胺,1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧丁烷-2-磺酸鹽]是一種感光染料,主要用于膠片PS版,旨在替代進口產(chǎn)品。本文研究了[4-((4-(二乙基氮雜亞基)-2,5-環(huán)己二烯-1-亞甲基)(4-(二乙氨基)苯基)甲基)-N-乙基萘-1-胺,1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧丁烷-2-磺酸鹽]的一種合成方法,該合成方法原料易得,操作簡單。產(chǎn)品含量可達到99%以上,總收率可達到82%。
試劑:四乙基米氏酮、三氯氧磷、N-乙基-1-萘胺、氯仿、氫氧化鈉、鹽酸、甲苯、1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉。
儀器:250 mL三口燒瓶、500 mL燒杯、智能控溫油浴鍋、50 mL恒壓滴加漏斗、500 mL分液漏斗。
Step 1:將21 g的四乙基米氏酮和80 mL的氯仿加入到250 mL三口燒瓶內(nèi),攪拌全溶,滴加12 g三氯氧磷,控制在25~30 ℃,保溫0.5 h,然后降溫冷卻至10 ℃以下,加入12 gN-乙基-1-萘胺,在40 ℃保溫10 h;在燒杯中加入400 mL水,邊攪拌邊投入上述全部縮合物料,并加入19 g 30%堿液,分去堿水層,油層用清水洗3遍;油層加入150 mL甲苯,滴加8%鹽酸水調(diào)節(jié)pH=7,得到藍色固體。
Step 2:將上述固體加入200 mL水,升溫至100 ℃,然后加入27 g 1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉,維持該溫度攪拌6 h,降溫至40 ℃,水洗3次,油層脫去輕組分后得到固體,干燥后即得產(chǎn)品,液相含量≥99%,收率82%左右。投料表見表1。
表1 制備[4-((4-(二乙基氮雜亞基)-2,5-環(huán)己二烯-1-亞甲基)(4-(二乙氨基)苯基)甲基)-N-乙基萘-1-胺,1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧丁烷-2-磺酸鹽]的主要原料用量表Table 1 Consumption of main raw materials for the preparation of [4-((4-(diethyl-azaneylidene)cyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)(4-(diethylamino)phenyl)methyl)-N-ethylnaphthalen-1-amine,1,4-bis(octyloxy)-1,4-dioxobutane-2-sulfonate]
化學反應(yīng)式:
[4-((4-(二乙基氮雜亞基)-2,5-環(huán)己二烯-1-亞甲基)(4-(二乙氨基)苯基)甲基)-N-乙基萘-1-胺,1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧丁烷-2-磺酸鹽]的合成共分為兩步。在Step 1反應(yīng)中,在其他反應(yīng)條件均選取最優(yōu)條件的情況下,需要考察反應(yīng)物的配比對該步反應(yīng)的影響。本文對Step 1的物料配比進行實驗研究,結(jié)果如表2所示。
表2 Step 1物料配比Table 2 Thematerial proportioning ofstep 1
如表2所示,以不同配比的四乙基米氏酮與N-乙基-1-萘胺進行實驗,隨著N-乙基-1-萘胺的增加,Step 1產(chǎn)品的含量及收率均有提高,但當四乙基米氏酮與N-乙基-1-萘胺配比大于等于1.0:1.0時,含量和收率無太大變化。故四乙基米氏酮與N-乙基-1-萘胺最優(yōu)配比為1.0:1.0。
在Step 1中需要考察反應(yīng)溫度對該步反應(yīng)的影響。本文對Step 1進行溫度梯度實驗研究,結(jié)果如表3所示。
表3 Step 1反應(yīng)溫度Table 3 Thereaction temperature of step 1
如表3所示,隨著反應(yīng)溫度的升高,含量和收率均先上升后下降,在40 ℃時含量和收率均達到最高。因此,40 ℃為最優(yōu)反應(yīng)溫度。
在Step 1中需要考察反應(yīng)時間對該步反應(yīng)的影響。本文對Step 1反應(yīng)時間進行實驗研究,結(jié)果如表4所示。
表4 Step 1反應(yīng)時間Table 4 Thereactiontimeofstep 1
根據(jù)上表可知,在一定時間內(nèi),產(chǎn)物含量隨著反應(yīng)時間的延長而增加,但當反應(yīng)時間超過10 h后,產(chǎn)物含量不再增加。因此,10 h為最優(yōu)的反應(yīng)時間。
在Step 2反應(yīng)中,在其他反應(yīng)條件均選取最優(yōu)條件的情況下,需要考察反應(yīng)物料配比對該步反應(yīng)的收率和含量的影響,本文Step 2反應(yīng)物料的配比進行實驗探索,結(jié)果見表5。
表5 Step 2物料配比Table 5 Thematerial proportioning of step 2
如表2所示,以不同配比的Step 1產(chǎn)品與1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉進行實驗,隨著1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉的增加,Step 2產(chǎn)品的含量及收率均有提高,但當Step 1產(chǎn)品與1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉配比大于等于1.0:1.1時,含量和收率無太大變化。故Step 1產(chǎn)品與1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉最優(yōu)配比為1.0:1.1。
在Step 2反應(yīng)中需要考察反應(yīng)溫度對該步反應(yīng)的影響。本文對Step 2進行溫度梯度實驗研究(因體系在90 ℃開始全溶,故從90 ℃開始進行梯度實驗),結(jié)果見表6。
表6 Step 2反應(yīng)溫度Table 6 Thereaction temperature of step 2
如表6所示,隨著反應(yīng)溫度的升高,含量和收率均先上升后下降,在100 ℃時含量和收率均達到最高。因此,100 ℃為Step 2的最佳反應(yīng)溫度。
在Step 2反應(yīng)中需要考察反應(yīng)時間對該步反應(yīng)的影響。本文對Step 2反應(yīng)時間進行實驗研究,結(jié)果見表7。
表7 Step 2反應(yīng)時間Table 7 Thereactiontimeofstep 2
根據(jù)上表可知,在一定時間內(nèi),產(chǎn)物含量隨著反應(yīng)時間的延長而增加,但當反應(yīng)時間超過6 h后,產(chǎn)物含量不再增加。因此,6 h為最優(yōu)的反應(yīng)時間。
本實驗對[4-((4-(二乙基氮雜亞基)-2,5-環(huán)己二烯-1-亞甲基)(4-(二乙氨基)苯基)甲基)-N-乙基萘-1-胺,1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧丁烷-2-磺酸鹽]的合成工藝進行了研究,選擇以四乙基米氏酮、N-乙基-1-萘胺、N-乙基-1-萘胺和1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉為原料合成[4-((4-(二乙基氮雜亞基)-2,5-環(huán)己二烯-1-亞甲基)(4-(二乙氨基)苯基)甲基)-N-乙基萘-1-胺,1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧丁烷-2-磺酸鹽],并考察了反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對產(chǎn)品的影響,得出最佳原料配比n四乙基米氏酮:nN-乙基-1-萘胺=1.0:1.0,nStep 1產(chǎn)品:n1,4-雙(辛氧基)-1,4-二氧代丁烷-2-磺酸鈉=1.0:1.1。Step 1最佳反應(yīng)溫度為40 ℃,Step 2最佳反應(yīng)溫度為100 ℃;Step 1最佳反應(yīng)時間為10 h,Step 2最佳反應(yīng)時間為6 h。