способ получения черного красителя

Формула изобретения

1. Способ получения черного красителя окислением ароматического амина перекисью водорода в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве ароматического амина используют побочный продукт производства п-фенетидина, а в качестве катализатора - никель Ренея.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор используют в количестве 0,1 - 0,5% от массы побочного продукта.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что окисление ведут 25 - 50%-ным раствором перекиси водорода, взятым в количестве 7 - 20% от массы побочного продукта в пересчете на 100%-ную перекись водорода.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что перекись водорода вводят равномерно в течение не менее 2 ч, преимущественно за 2 - 10 ч.

5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что процесс ведут при 60 - 90^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения черных красителей, пригодных для крашения кожи, пластмасс.

Известен способ получения красителя анилинового черного окислением аминов (анилина) обработкой при 75-80^oC в течение 5-8 ч 30%-ным раствором гипохлорита натрия в количестве 1-1,2 моль на 0,32 моль амина. Затем к реакционной массе добавляют бензол и отделяют бензольный слой, который для удаления хлоридов промывают водой несколько раз. Краситель далее отделяют путем отгонки растворителя [PO 100956, A, 1979].

Недостатком данного способа являются сложность технологии и образование значительного количества сточных вод (20 м³ на 1 т красителя).

Наиболее близким по сущности к заявляемому изобретению является способ получения красителя анилинового черного окислением водных растворов солей анилина 10 - 40%-ным раствором перекиси водорода при 20-60^oC с последующим доокислением промежуточного зеленого пернигроанилина кислородом при 60-150^oC в присутствии катализатора 1-30% CuSO₄ [PO 100957 A, 1979].

Недостатком данного способа также является сложность технологии и образование значительного количества сточных вод (10 м³ на 1 т анилинового черного).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение способа, сокращение отходов производства и расширение сырьевой базы для производства красителя.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе получения черного красителя окислением ароматических аминов перекисью водорода в присутствии катализатора в качестве исходного ароматического амина используют побочные продукты производства ариламинов, имеющие в пара- или ортоположении -OH или -NH₂-группы, в частности производства п-фенeтидина, а в качестве катализатора - никель Ренея, взятый в количестве 0,1 - 0,5 мас.% от массы исходного побочного продукта. Причем окисление ведут 25-50%-ной перекисью водорода в количестве 7-20 мас.% (в расчете на 100%-ную перекись водорода) от массы исходного побочного продукта, процесс ведут при 60 - 90^oC, а перекись водорода вводят равномерно не менее чем за 2 ч, преимущественно за 2 - 10 ч.

Способ осуществляют следующим образом.

К побочному продукту производства ариламина, содержащему 0,1 - 0,5% никеля Ренея и нагретому до 60^oC, при размешивании добавляют 25-50%-ный раствор перекиси водорода в количестве 7-20% (100%-ной H₂O₂) от массы побочного продукта при температуре 60-90^oC в течение 2-10 ч. Полученную массу нагревают и при перемешивании отгоняют воду и легкие фракции до температуры в массе 120 - 130^oC. Продукт размалывают или растворяют в этилцеллозольве, ацетоне или в их смеси или в другом растворителе.

Снижение концентрации катализатора - никеля Ренея в реакционной массе ниже 0,1 мас. % и проведение процесса при температуре ниже 60^oC приводит к снижению качества получаемого красителя за счет увеличения массовой доли исходного амина в красителе. Увеличение концентрации катализатора выше 0,5 мас. % и времени загрузки перекиси водорода более 10 ч не оказывает положительного эффекта на процесс. Увеличение температуры выше 90^oC и сокращение времени загрузки перекиси водорода меньше 2 ч приводит к быстрому разложению перекиси водорода и вспениванию реакционной массы.

При снижении расхода перекиси водорода ниже 7,0 мас.% от количества взятого побочного продукта качество красителя снижается (имеет низкую температуру размягчения), и в полученном красителе остается амин (п-фенетидин), а при увеличении расхода перекиси водорода более 20 мас.% происходит застывание массы и изменение оттенка красителя.

Пример 1. К 100 г побочного продукта производства п-фенетидина, содержащему 0,1% никеля Ренея, при температуре 60^oC загружают 23,3 г 30%-ной перекиси водорода (количество 7% 100%-ного H₂O₂ от количества кубового остатка) равномерно в течение 2 ч. Массу размешивают при температуре 60^oC. Затем отгоняют воду и полученную массу анализируют. Получено 87 г красителя с температурой размягчения 60 5^oC и содержанием аминов (в пересчете на п-фенетидин) 0,4%.

Примеры 2-7. Опыты проведены аналогично примеру 1 с изменением количества никеля Ренея расхода перекиси водорода, температурного режима и продолжительности загрузки перекиси водорода.