丁基萘磺酸钠,常温常压下为米白色或微黄色粉末,具有优异的化学稳定性,易溶于水并且它在水中可电离出磺酸根负离子。丁基萘磺酸钠作为一种磺酸钠盐,可作为渗透剂和润湿剂应用于纺织印染业的各道工序如酶退浆、羊毛炭化、缩绒、氯化、人造丝绢处理等,该物质亦可用于造纸工业作润湿剂,在有机颜料中加入10%的该溶液有利于色浆调制。
图1 丁基萘磺酸钠的性状图
丁基萘磺酸钠属于阴离子表面活性剂,具有强烈的渗透能力和浸湿能力,也具有乳化,扩散和发泡沫性能,,广泛应用于纺织和印染各道加工工序中作为渗透剂和润湿剂。该物质除有较强渗透能力外,还具有乳化、扩散和起泡性能,净洗能力较差、对尘埃的悬浮力也较差。丁基萘磺酸钠在硬水、盐、酸及弱碱液中稳定,但是在浓氢氧化钠的溶液中呈白色沉淀。
将426份萘溶解在478份正丁醇中,在搅拌下滴加浓硫酸1060份,再往其中缓慢地滴加发烟硫酸320份,加入完毕后将反应混合物缓慢升温至50~55 ℃,反应体系保温反应大约6h。将反应混合物进行静置处理然后放出下层酸,上层反应液用碱中和再用次氯酸钠漂白,沉降、过滤、喷雾、干燥得成品丁基萘磺酸钠。
丁基萘磺酸钠有优异的渗透、润湿、乳化、扩散和起泡性能。在耐酸、耐碱、耐硬水、耐无机盐,加入少量食盐后可大大增加渗透透力。丁基萘磺酸钠广泛用于纺织印染行业各道工序,主要用作渗透透剂和润湿剂,也可用作洗涤剂、助染剂、分散剂、杀虫剂和除草剂等。在胶黏剂中丁基萘磺酸钠主要用作渗透剂、乳化剂、分散剂。
[1] 马世昌, 刘谦光, 李锄非. 用浓硫酸作磺化剂生产拉开粉BX[J]. 应用化工, 1980(04):43-46.
拉开粉(Nekal BX)是一种阴离子表面活性剂,学名为二丁基萘磺酸钠,属于烷基萘磺酸的钠盐。它具有优良的润湿、扩散和乳化能力,在纺织和印染工业中常用作渗透剂和润湿剂。
拉开粉的外观为米白色粉末,酸碱值为1%水溶液的pH值在7-8.5之间。它能显著降低水的表面张力,具有优良的渗透力、湿润性、再湿润性,以及乳化、扩散和起泡性能。它耐酸、耐碱,在硬水、盐水、酸类和弱碱液中不起变化。在浓烧碱中会呈现白色沉淀,但加水稀释后又能溶解。
拉开粉可以广泛应用于纺织印染各道工序,主要用作渗透剂、湿润剂,以及橡胶工业的乳化剂和软化剂。它还可以用作造纸工业的湿润剂和色淀工业的湿润剂等等。
2,3-二羟基萘是一种重要的中间体,广泛应用于染料、颜料、医药和其他化学品的合成。此外,它还可以作为一些功能材料的添加剂。由于市场需求量较大,对2,3-二羟基萘的合成方法进行了多种报道。
目前已报道的可行且工业化的2,3-二羟基萘合成技术是2,3-二羟基萘-6-磺酸钠水解法。然而,该方法存在一些问题,如设备腐蚀性强、废酸排放量大等。
本发明提供了一种操作简单、设备腐蚀性小且没有废酸排放的2,3-二羟基萘合成方法,能够实现高收率。
本发明的合成方法如下:
在有机溶剂中添加离子液催化剂,将2,3-二羟基萘-6-磺酸钠进行水解,得到2,3-二羟基萘。
具体操作步骤如下:
通过本发明的方法,可以实现2,3-二羟基萘的高效合成,同时避免了设备腐蚀和废酸排放的问题。
二丁基菾磺酸钠
Sodiun dibutyl naphthalene sulfo-nate (渗透剂BX,拉开粉BN,拉开粉BNS)
分子量:342.4
1.生产方法 丁醇和萘在在硫酸的催化作用下缩合制成丁基萘,再经磺化、中和即得二丁基萘碱酸钠。
反应式如下:
缩合:2 C4H9OH+C10H8→H2SO4→(C4H9)2C10H6+2 H20
磺化: (C4H9)2C10H6+ H2SO4 →(C4H9)2 C10H5SO3H-H2O
中和:(C4H9)2C10H5SO3H+NaOH→(C4H9)2C10H5SO3Na+H2O
2.质量指标 HGZ-380-66(适于用萘和丁醇、硫酸经磺化中和制得的产品)
指标名称 | 指标 |
外观 | 米白色粉末 |
渗透力(标准样品)(%) | 100土2 |
pH值 | 7~8.5 |
铁含量(%) | ≤0.01 |
水分(%) | ≤2 |
细度(通过60目/英寸筛的残余物含量)(%) | ≤5 |
3.物理化学性质
外观:水溶液为浅橙色透明液体,固体物为米白色粉末。
比重(D420):1.075~1.12(17~20%液体产品)
固体物加热至110°C时不熔化而炭化,并逸出碱性蒸气。
溶解性:易溶于水。
其他性能:对酸碱、硬水都较稳定。是一种阴离子表面活性剂。具有优良的润湿性和渗透性,以及乳化和起泡等性能。
毒性:有毒,对口腔、咽喉及粘膜有刺激作用。
4.包装及贮运用 铁桶内衬塑料袋包装,每桶净重25kg或50g。
本品易受潮结块,应贮存于阴凉、干燥通风的库房内,密闭保存。贮存期为二年。
本文将介绍合成2,6-二羟基萘的具体步骤和操作技巧,通过深入探讨合成过程中的关键因素,旨在为读者提供合成2,6-二羟基萘的指导和参考。
背景:2,6-二羟基萘,又名2,6-萘二酚,片状白色晶体或者灰白色粉末,熔点223-225℃,溶于甲醇、乙醇等低级脂肪族醇、酮和醚等有机溶剂中,不溶于水和苯,化学结构高度对称。2,6-二羟基萘在纤维、薄膜、电子元件、包装容器 以及染料医药等领域具有广泛的应用,是制备各种聚酯材料和液晶聚酯树脂的重要中间体。
合成:
1. 方法一:
以便宜的2,6-萘二磺酸钠为原料,通过一步混合碱高温碱熔法合成高纯度2,6-二羟基萘。N2气保护下,添加苯酚或抗氧剂1010防止过度氧化焦油的产生,能显著提高2,6-二羟基萘收率。较佳反应条件为:2,6- 萘二磺酸钠与混合碱的质量比1∶3,混合碱中氢氧化钠和氢氧化钾质量比2∶1,使用0.5 g苯酚或抗氧剂1010,反应温度345℃,反应时间2 h,碱熔收率达到86.3%。经过甲醇-水混合溶剂精制,2,6-二羟基萘纯度能达到 99%。具体步骤如下:
(1)合成
在反应釜中加入30 g 96%氢氧化钠和15 g 98%氢氧化钾及10 m L蒸馏水,搅拌加热至160℃左右,逐渐加入33.2 g 2,6-萘二磺酸钠(质量分数50%)及一定量的抗氧剂。通N2气,升温至反应温度,常 压下进行碱熔反应。一定时间后,降温至220℃,出料至150 m L冰水中稀释。降温后,用硫酸中和至微 酸性,析出白色沉淀,过滤,滤饼用100 m L沸水溶解。加入2 g活性炭搅拌脱色10 min,热过滤,滤液冷 却15℃以下,过滤,真空干燥。
(2)精制
向10 g 2,6-二羟基萘中加入20 m L的甲醇,水浴加热,在50~60℃保温,完全溶解后,缓慢加入 50 m L水,降低2,6-二羟基萘在混合溶剂中的溶解度,然后在低于10℃下静置3 h,过滤,降温析出晶 体,过滤,真空干燥得产品,2,6-二羟基萘纯度达到99%,熔点为214~215℃。
2. 方法二:
以2,6-二异丙基萘为原料,在过氧化氢的氧化下,经过酸解得到2,6-二羟基萘。过氧化氢和2,6-二异丙基萘摩尔比例≥1.8:1;酸解过程中使用的酸性催化剂,如硫酸,强酸性离子交换树脂, 硅胶,氯乙酸等,溶液酸浓度为0.5-10%;反应温度控制在80-100℃,反应转化率达到99%,收率为90%及以上。
由2,6-二异丙基萘氧化,酸解制备目标产物2,6-二羟基萘。加入一种芳烃用来萃取并除去副产物,余下的溶液用活性炭处理。 在由2,6-二异丙基萘氧化后得到的过氧化2,6-二异丙基萘及副产物中加入甲基异丁基酮,从混合物中得到分离的有机相。该有机相用作进一步酸解反应。之后,加入一种芳烃(苯或异丙苯),用来萃取副产物,并析出粗产品。粗产品在加热下 溶于水和丙酮的混合溶剂中,用活性炭处理后,冷却结晶得到纯的目标化合物。 目标产物纯度可以达到很高的水平。
3. 方法三:
以6-甲氧基-2-萘酚为原料。6-甲氧基-2-萘酚为白色至粉红色固体,熔点为148-152℃,为重要的有机合成中间体。有报道显示,在微波和离子液共同作用下,催化6-甲氧基-2-萘酚经脱甲基化反应得到2,6-二羟基萘,收率为85%。但是反应可控性差,相似副产物很多。反应方程式如下:
参考文献:
[1]宋良. 高纯度2,6-二羟基萘的合成及精制[D]. 天津大学, 2017.
[2]李彬,宋良,张天永等. 高纯度2,6-二羟基萘的合成及精制 [J]. 现代化工, 2017, 37 (02): 102-106. DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.02.023
[3]张天永,李淑宁,李彬等. 高纯度2,6-二羟基萘的制备工艺 [J]. 应用化学, 2015, 32 (02): 166-170.
[4]李淑宁. 2,6-二羟基萘的合成与精制研究[D]. 天津大学, 2014.