在偶氮偶合中连续调节氧化还原作用的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种在连续偶氮偶合反应中调节反应组分加入量的方法，所述方法的特征在于借助于旋转的氧化还原电极，在流量测量池中，在反应混合物由连续操作的反应器中流出后，在其主流中在线测量反应混合物的氧化还原电势，其中所述氧化还原电极与反应混合物的流动方向交叉设置。本发明专利技术还涉及实施所述方法的流量测量池，其特征如下：旋转的氧化还原电极（１），其大致设置在流量测量池的流管（２）的中间，处于与反应混合物的流动方向交叉的位置，并且可旋转地固定在用于收集信号的滑动接触片（３）中；棒状体（４），其与旋转的氧化还原电极接触并具有清洁作用；参比电极（５）和ｐＨ电极（６）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在线控制连续偶氮偶合反应的方法，以及实施所述方法的适合测量池和设备。在连续操作的反应器中制备偶氮着色剂时，必须依照反应的化学计量式在流动的反应混合物中按一定方式计量偶合组分和重氮组分的量，从而达到非常一致的高产品质量，同时达到最大的收率。不能应用测量氧化还原电势的横向容器，如在制备偶氮染料的间歇操作反应器中所应用的(DE-A-2 352 735)。其原因是大的测量体积、构造类型的结果以及检测氧化还原电势变化时相关的长的死时间。至今还没有公开在实施偶氮偶合反应的连续操作反应器中在线调节反应物流。因此目的是提供一种用于连续偶氮偶合的灵敏调节方法，优选是在微反应器中，这种方法以高的收率及一贯好的产品质量提供偶氮着色剂。另一个目的是提供实施所述方法的合适设备和测量池。这个目的已经通过在连续反应器下游的新型横向流量测量池，以及在横向流量测量池中利用氧化还原电势测量值在线调节反应物流来实现。因此本专利技术提供一种在连续偶氮偶合反应中调节反应组分计量加入的方法，所述方法包括借助于旋转的氧化还原电极在一个横向流量测量池中，在反应混合物由连续操作的反应器流出后，在其主流中在线测量反应混合物的氧化还原电势，而所述氧化还原电极相对于反应混合物的流动方向交叉设置。在本专利技术的方法中，偶合组分、重氮组分或这两种组分的计量加入均可以在线调节例如，含有偶合组分的悬浮液或溶液的反应物流A，含有重氮组分的悬浮液或溶液的反应物流B，以及其中合适的含有用于设定规定pH值的缓冲溶液、酸或碱的体积物流C。反应组分的计量合适地通过在恒定pH值下比较氧化还原电极的测量信号与预先设定的氧化还原电势的设定值而进行。因此合适的是除了连接测量池与反应物流A和B的氧化还原作用调节回路外，建立连接横向流量测量池中的pH电极与体积物流C的第二个调节回路，从而保持pH值恒定。在实践中，正常的过程是作为偶合组分和重氮组分的性质和浓度的函数确定所需的氧化还原电势，换句话说就是作为所要制备的偶氮着色剂的函数进行确定。针对这一目的，在产物流或收集容器中，经过一定的反应时间后，利用合适的分析技术(如现场测试，HPLC)测量一种组分的任何过量，其中所述一定反应时间取决于所要制备的偶氮着色剂的类型。根据这一结果，校正反应物流A和/或B。如果不可能确定一种反应物的过量，则固定氧化还原电势。对于偶氮偶合反应的进一步的过程来说，相对于该固定氧化还原电势的任何偏差均通过适当调整反应物流A和/或B进行校正。为了保持pH值恒定，在一个独立的调节回路中控制用于流入碱、酸或缓冲溶液的体积物流C。可以按照本专利技术进行偶氮偶合反应来制备偶氮颜料和偶氮染料。特别令人感兴趣的偶氮颜料为下列胺组分的重氮盐4-甲基-2-硝基苯胺、4-氯-2-硝基苯胺、3，3’-二氯-二苯基-4，4’-二胺、3，3’-二甲基二苯基-4，4’-二胺、4-甲氧基-2-硝基苯胺、2-甲氧基-4-硝基苯胺、4-氨基-2，5-二甲氧基-N-苯基苯磺酰胺、二甲基-5-氨基间苯二酸酯、邻氨基苯甲酸、2-三氟甲基苯胺、二甲基2-氨基对苯二酸酯、1，2-二(2-氨基苯氧基)乙烷、二异丙基2-氨基对苯二酸酯、2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸、2-甲氧基苯胺、4-(4-氨基苯甲酰基氨基)苯甲酰胺、2，4-二硝基苯胺、3-氨基-4-甲基苯甲酰胺、3-氨基-4-氯苯甲酰胺、3-氨基-4-氯苯甲酸、4-硝基苯胺、2，5-二氯苯胺、4-甲基-2-硝基苯胺、2-氯-4-硝基苯胺、2-甲基-5-硝基苯胺、2-甲基-4-硝基苯胺、2-甲基-5-硝基苯胺、2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸、2-氨基萘-1-磺酸、2-氨基-5-氯-4-甲基苯磺酸、2-氨基-5-氯-4-甲基苯磺酸、2-氨基-5-甲基苯磺酸、2，4，5-三氯苯胺、3-氨基-4-甲氧基-N-苯基苯甲酰胺、4-氨基-苯甲酰胺、甲基-2-氨基苯甲酸酯、4-氨基-5-甲氧基-2，N-二甲基-苯磺酰胺、单甲基2-氨基-N-(2，5-二氯苯基)-对苯二酸酯、丁基-2-氨基苯甲酸酯、2-氯-5-三氟甲基苯胺、4-(3-氨基-4-甲基苯甲酰基氨基)苯磺酸、4-氨基-2，5-二氯-N-甲基苯磺酰胺、4-氨基-2，5-二氯-N，N-二甲基苯磺酰胺、6-氨基-1H-喹唑啉-2，4-二酮、4-(3-氨基-4-甲氧基苯甲酰基氨基)苯甲酰胺、4-氨基-2，5-二甲氧基-N-甲基苯磺酰胺、5-氨基苯并咪唑啉酮、6-氨基-7-甲氧基-1，4-二氢喹喔啉-2，3-二酮、2-氯乙基3-氨基-4-甲基苯甲酸酯、异丙基3-氨基-4-氯苯甲酸酯、3-氨基-4-氯苯并三氟代物、n-丙基3-氨基-4-甲基苯甲酸酯、2-氨基萘-3，6，8-三磺酸、2-氨基萘-4，6，8-三磺酸、2-氨基萘-4，8-二磺酸、2-氨基萘-6，8-二磺酸、2-氨基-8-羟基萘-6-磺酸、1-氨基-8-羟基萘-3，6-二磺酸、1-氨基-2-羟基苯-5-磺酸、1-氨基-4-乙酰基氨基苯-2-磺酸、2-氨基茴香醚、2-氨基-甲氧基苯-ω-甲烷磺酸、2-氨基苯酚-4-磺酸、o-茴香胺-5-磺酸、2-(3-氨基-1，4-二甲氧基苯磺酰基)乙基硫酸酯和2-(1-甲基-3-氨基-4-甲氧基苯磺酰基)乙基硫酸酯。特别令人感兴趣的偶氮染料为如下胺组分的重氮盐2-(4-氨基苯磺酰基)乙基硫酸酯、2-(4-氨基-5-甲氧基-2-甲基苯磺酰基)乙基硫酸酯、2-(4-氨基-2，5-二甲氧基苯磺酰基)乙基硫酸酯、2-乙基硫酸酯、2-(3-氨基-4-甲氧基苯磺酰基)乙基硫酸酯、2-(3-氨基-苯磺酰)乙基硫酸酯。特别令人感兴趣的偶氮颜料为如下偶合组分乙酰基乙酰芳亚胺(acetoacetarylide) 2-羟基萘 其中X＝H、COOH，并且Rk＝CH3、OCH3、OC2H5、NO2、Cl、NHCOCH3，n＝0-3；并且R2＝H、CH3和C2H5、二乙酰基乙酰化二氨基苯和联苯基、N，N’-二(3-羟基-2-萘甲酰基)亚苯基二胺(如果需要，在每种情况下均可以被取代)，以及吡唑啉酮 其中R＝CH3、COOCH3、COOC2H5，R’＝CH3、SO3H，Cl，P＝0-3特别令人感兴趣的偶氮染料为如下偶合组分4-苯磺酸、2-氨基-萘-1，5-二磺酸、5-甲氧基-2-甲基-4-苯磺酸、2-甲氧基-5-甲基-4-苯磺酸、4-乙酰基氨基-2-氨基苯磺酸、4--三嗪-2-基-氨基]-5-羟基-萘-2，7-二磺酸、4-乙酰基氨基-5-羟基萘-2，7-二磺酸、4-氨基-5-羟基-萘-2，7-二磺酸、5-羟基-1--1H-吡唑-3-羧酸、2-氨基-萘-6，8-二磺酸、2-氨基-8-羟基萘-6-磺酸、1-氨基-8-羟基萘-3，6-二磺酸、2-氨基茴香醚、2-氨基甲氧基苯-ω-甲烷磺酸和1，3，5-三羟基苯。偶氮偶合优选在水溶液中进行，虽然也可能应用有机溶剂，但其中合适的是在与水的混合物中进行，其例子有芳烃、氯代烃、乙二醇醚、腈、酯、二甲基甲酰胺、四甲基脲和N-甲基吡咯烷酮。对于本专利技术的偶氮偶合反应的实施来说，将重氮盐的溶液或悬浮液(反应物流B)与偶合组分的溶液或悬浮液(反应物流A)连续引入反应器，其中二者相互连续混合并反应。体积物流的原料混合物的制备也可以预先在微反应器或上游混合区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在连续偶氮偶合反应中调节反应组分计量加入的方法，所述方法包括借助于旋转的氧化还原电极，在流量测量池中，在反应混合物由连续操作的反应器流出后，在其主流中在线测量反应混合物的氧化还原电势，其中所述氧化还原电极与反应混合物的流动方向交叉设置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K塞特马克，HP加布斯基，H海德，J帕茨拉夫，C威尔，J云格，
申请(专利权)人：科莱恩有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]