专利名称：喹吖啶酮固溶液的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制备喹吖啶酮(quinacridone)固溶液的新方法。更具体地说，本发明涉及以过氧化氢为氧化剂来氧化含水碱性醇体系中的精细粉碎的6,13-二氢喹吖啶酮(6,13-dihydroquinacridone)盐，以制备包含喹吖啶酮及6,13-二氢喹吖啶酮的喹吖啶酮固溶液的新方法，以及该固溶液作为红色有机高性能颜料的应用。
已知，在一定条件下可获得性能优异的包含两种或两种以上喹吖啶酮颜料的固溶液。此种固溶液例如可见诸于美国专利3,160,510、美国专利3,298,847、美国专利3,647,494以及美国专利3,681,100。
许多涉及这类方法的文献描述了以6,13-二氢喹吖啶酮为起始原料，通过以各种各样氧化剂，比如，象间硝基苯磺酸纳盐之类的硝基苯衍生物、硒、硫、碘、氧或空气，对其进行氧化来制备喹吖啶酮的方法。在另一种方法中，喹吖啶酮是通过2,5-二苯氨基对苯二甲酸在多磷酸中进行环化制备的。这些方法，由于通常需要大量有机溶剂、强碱或强酸，因而不属环境友好之列。而且，它们往往使用产生大量诸如被还原的有机副产物之类废物的环境不友好氧化剂。
本发明描述一种制备包含喹吖啶酮的固溶液的方法，该喹吖啶酮也被称作5,12-二氢奎诺[2,3-b]吖啶-7,14-二酮，即一种如结构式(Ⅰ)的熟知颜料
以及如结构式(Ⅱ)的6,13-二氢喹吖啶酮
它是通过以过氧化氢为氧化剂来氧化含水碱性醇介质中的6,13-二氢喹吖啶酮制备的，并述及该固溶液作为红色有机高性能颜料的应用。
众所周知，喹吖啶酮以三种主要多晶型变体形式存在公开在美国专利2,844,484中的α形式、公开在美国专利2,844,581及美国专利2,969,366中的γ形式以及公开在美国专利2,844,485及美国专利4,857,646中的β形式。α和γ多晶型是红色颜料，而β多晶型具有从紫到品红的色调。
γ多晶型本身据知又以三种形式存在，即一种泛蓝的红色γⅡ形，公开在美国专利2,844,581，两种泛黄的红色形，分别定名为γⅠ和γⅢ形，公开在美国专利3,074,950和美国专利5,233,624中。
这三种γ形喹吖啶酮的每一种都具有鲜明的X-射线衍射图形。泛蓝的红色γⅡ形显示出的X-射线衍射图形具有在2θ双掠射角为6.6、13.9和26.3°的三条强衍射条纹；在13.2、13.4、23.6、25.2及28.3°的5条中等强度衍射条纹；以及在17.1和20.4°的2条弱衍射条纹。泛黄的红色γⅠ形显示出的X-射线衍射图形具有在2θ双掠射角为6.6、13.9及26.5°的3条强衍射条纹；在13.2、13.5及23.8°的3条中等强度衍射条纹；以及在17.1、20.5、25.2及28.6°的4条弱衍射条纹。泛黄的红色γⅢ形显示出的X-射线衍射图形具有在2θ双掠射角为6.7、13.3、14.0及26.6的4条强衍射条纹；在13.6的一条中等强度衍射条纹；以及在17.2、20.6、21.9、24.0、25.3、28.1及28.8°的7条较弱的衍射条纹。
曾有人述及γ喹吖啶酮颜料的制备方法，例如，首先将喹吖啶酮粗料研磨，随后在某种有机溶剂中再结晶或采用沉淀法，如从碱性DMSO(二甲基亚砜)或多磷酸中沉淀出来。
本发明基于如下发现具有γⅠ喹吖啶酮晶体结构的高色度喹吖啶酮/6,13二氢喹吖啶酮固溶液，可通过在醌催化剂存在下以过氧化氢为氧化剂对含水碱性醇介质中的6,13-二氢喹吖啶酮进行氧化获得，条件是，加入氧化剂之前先生成一种特殊形式的6,13-二氢喹吖啶酮盐。另外还发现，倘若在加入过氧化氢之前先加入催化数量的芳香硝基化合物，则采用基本上相同的方法可制备出具有γⅡ喹吖啶酮晶体结构的高章度且不透明的喹吖啶酮/6,13二氢喹吖啶酮固溶液。
因此，本发明方法的可贵之处就在于，通过实际上同样是环境友好的工艺路线可制成色调各异的两种不同喹吖啶酮高性能颜料。本发明方法又是单釜法，它易于控制以获得一致的产品，而且制造这种颜料又不需要昂贵的研磨和合成设备。
本发明涉及一种制备γⅠ或γⅡ晶形的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料的方法，该方法包括(a)制备大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐，(b)将该大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐转化为小粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐，(c)任选地，若希望获得γⅡ晶体形式，就加入有效催化数量的芳香硝基化合物，(d)在有效催化数量的醌存在下通过加入过氧化氢使该小粒度6,13-二氢喹吖啶酮氧化，以及(e)分离出该γⅠ或γⅡ喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料。
结构式(Ⅱ)的6,13-二氢喹吖啶酮起始原料，乃至其制备方法在喹吖啶酮颜料领域都是熟知的。
本申请所使用的术语“固溶液”是指一种颜料组合物，其X-射线衍射图形不等于其单个组分X-射线衍射图形之和。因此，术语固溶液涵盖“主客体”固溶液，此种固溶液的X射线衍射图形具有其组分颜料之一的X射线衍射图形，也涵盖“固相掺混物”或“混合晶体”，其X射线衍射图形既不同于其任一单个组分的，也不同于其单个组分X射线衍射图形之和。
一般地，其γⅠ晶形的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液包含最多约25％(重量)6,13-二氢喹吖啶酮，而其γⅡ晶形的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液包含最多约15％(重量)6,13-二氢喹吖啶酮。所得固溶液的X射线衍射图形具有基本上分别对应于γⅠ或γⅡ的衍射峰。然而，这些峰的位置则可能稍有移动。此类固溶液在文献中被称之为固相掺混物。
一般而言，按照本发明制备的γⅠ晶相的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液包含，按喹吖啶酮与6,13-二氢喹吖啶酮重量之和计，约75～95％，优选78～94％，最优选80～92％(重量)喹吖啶酮，以及5～25％，优选6～22％，最优选8～20％(重量)6,13-二氢喹吖啶酮。对比之下，按照本发明制备的γⅡ晶相的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液则通常包含，按喹吖啶酮与6,13-二氢喹吖啶酮重量之和计，约85～98％，优选90～98％，最优选93～98％(重量)喹吖啶酮，以及2～15％，优选2～10％，最优选2～7％(重量)6,13-二氢喹吖啶酮。
因此，本发明涉及一种提供固溶液形式的γⅠ或γⅡ喹吖啶酮的方法，其中γⅠ喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的X射线衍射图形根据如下特征鉴别2θ双掠射角为6.6±0.2、13.9±0.2及26.5±0.2处有强衍射条纹；13.2±0.2、13.5±0.2、23.8±0.2、25.2±0.2及28.6±0.2处有中等强度条纹；以及17.1±0.2及20.5±0.2°处有弱条纹，其中2θ双掠射角为13.2与13.5°处的衍射峰可能以重叠峰形式出现，而γⅡ喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的X射线衍射图形则根据如下特征鉴别2θ双掠射角为6.6±0.2、13.9±0.2及26.3±0.2处有强衍射条纹；13.2±0.2、13.4±0.2、25.2±0.2、23.6±0.2及28.3±0.2处有中等强度条纹；以及17.1±0.2及20.4±0.2°处有弱条纹，然而其中2θ双掠射角为13.2与13.4°处的衍射峰常常以13.3°2θ双掠射角处的重叠峰形式出现。
按照本发明方法制备的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料一般为多晶型均质的，意思是说，该产物基本上不含未取代喹吖啶酮的其他结晶形式。
有利的是，结构式(Ⅱ)的6,13-二氢喹吖啶酮盐是一或二碱金属盐或其混合物。二碱金属盐，二钠和/或二钾盐是尤其优选的，而最优选的是二钠盐。
6,13-二氢喹吖啶酮盐的制备过程例如为，将6,13-二氢喹吖啶酮置于碱性介质，如水与醇的碱性混合物中，在高于30℃，优选在40～60℃，最优选在50℃～对应于回流的温度之间的温度下搅拌5分钟～3小时，优选20分钟～2小时。
已发现，6,13-二氢喹吖啶酮盐的晶态对所获得的喹吖啶酮最终产物的晶相有重大的影响。在本发明方法中，6,13-二氢喹吖啶酮的制备过程例如为，将6,13-二氢喹吖啶酮置于碱性介质，如水与醇的碱性混合物中，在高于30℃，优选在40～60℃的温度下搅拌5分钟～2.5小时，优选20分钟～1.5小时，生成棱柱形、最高达25微米的较大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐。
所获得的6,13-二氢喹吖啶酮盐可通过加入酸，优选加入无机酸，如氯化氢或磷酸，最优选硫酸，使之活化。
酸的用量和浓度均很重要。一般而言，酸是以浓缩形式加入的。其用量应足以中和用于生成该6,13-二氢喹吖啶酮的一，或优选地二碱金属盐的过量碱中的仅仅一部分。有利的是，加入浓酸后反应混合物随后立即以，按100重量份的6,13-二氢喹吖啶酮计，30～150，优选80～130份水予以稀释。得到的反应混合物接着进行搅拌，优选在回流下搅拌30分钟～1.5小时。经过该程序的处理，大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐就转化为粒度约0.05～2微米的小粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐。
任何能够形成6,13-二氢喹吖啶酮盐的碱均可用于该反应介质中。优选的是，该碱是碱金属氢氧化物，如钾或钠的氢氧化物或其混合物。最优选的是，该碱为氢氧化钠。
碱对6,13-二氢喹吖啶酮的摩尔比优选地为，每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮2.2～4摩尔碱。有利的是，该反应介质包含，每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮2.3～3摩尔碱。
浓酸，优选地浓硫酸，的用量应足以中和原来存在的碱的至少20％。优选的是，该用量足以中和任何超过，每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮2摩尔的过量碱。有利的是，该用量足以将含碱量调节到，每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮1.5～2摩尔碱。
6,13-二氢喹吖啶酮盐的生成和活化是易于察觉的。该转化过程可在光学显微镜下根据6,13-二氢喹吖啶酮盐晶体的生成及其晶体形状及尺寸的改变予以跟踪。
通常，氧化反应在一定的反应介质中进行，该介质是通过将基本上由6,13-二氢喹吖啶酮盐、催化剂(一种或多种)、碱及适当的液相进行混合配成淤浆，再向其中加入过氧化氢水溶液而配成的。
一般而言，合适的含水液相可以是任何能促进该氧化反应，而又不与过氧化氢氧化剂显著反应的液态介质。
有利的是，该液相是一种醇-水混合物，其中包含，每100份6,13-二氢喹吖啶酮150～500份，优选200～350份水，及250～750份，优选300～600份醇；液相的份数系指重量而言。
该醇，例如是C1～C8烷基醇，优选C1-C3烷基醇，尤其是甲醇。该反应介质优选地基本上不含其他有机溶剂。然而，只要不妨碍6,13-二氢喹吖啶酮盐的生成或氧化反应，反应介质中还是容许含有有机溶剂的。
出于安全的考虑和为了避免可能发生的副反应，以及更好地控制反应过程，该氧化反应优选地在惰性气流的条件下进行，例如在氮气流下。
在优选的方法中，氧化为γⅠ或γⅡ喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的过程为，将过氧化氢氧化剂水溶液在5分钟～8小时的时间间隔，约50℃～约100℃，优选在20分钟～6小时的时间内、等于或高于60℃，优选高于70℃，最优选在回流温度下，加入到6,13-二氢喹吖啶酮在含水醇与催化剂组成的碱性混合物的淤浆中，任选地，随后将反应介质维持在高温下搅拌一段时间，以便使氧化反应进行完全并加速颜料的再结晶过程。
加入过氧化氢之后，反应介质更优选在等于或高于50℃，最优选在回流温度维持5分钟～5小时，尤其是10分钟～2小时，任选地在压力下进行。随后，将该颜料过滤分离出来，用醇或热水洗涤，最后干燥。碱及醇可方便地从滤液中再生。有利的是，在反应介质中使用的与洗涤所使用的醇为同一种醇。
过氧化氢水溶液一般含有1～50％(重量)，优选5～30％(重量)，最优选10～25％(重量)过氧化氢。
6,13-二氢喹吖啶酮盐被过氧化氢氧化为对应的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的过程，可凭肉眼根据反应混合物颜色由灰变红予以跟踪。
有利的是，使用少量过量的过氧化氢。该摩尔比，例如每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮，优选为1.1～5摩尔，更优选1.2～3.5摩尔过氧化氢。
氧化步骤期间，促进氧化反应数量的催化剂的存在可提高喹吖啶酮的收率。另外，催化剂在上述氧化条件下的存在可使得喹吖啶酮产物中基本上不含喹吖啶酮醌。就典型情况而言，喹吖啶酮固溶液产物含有不足2.5％(重量)的喹吖啶酮醌。然而，微量喹吖啶酮醌在产物中的存在是仍是容许的，只要基本上不降低最终喹吖啶酮颜料的章度即可。
任何能够催化6,13-二氢喹吖啶酮在本发明反应条件下的氧化反应的化合物均可用作该催化剂。尤其适用于本发明方法的催化剂例如有，用于6,13-二氢喹吖啶酮经空气氧化为喹吖啶酮的醌化合物。此类醌催化剂在技术上是熟知的。尤其合适的催化剂包括蒽醌化合物，特别是蒽醌，以及蒽醌磺酸衍生物，如蒽醌-2,6-二磺酸，或优选地，蒽醌-2-磺酸或其盐，尤其是钠盐或钾盐。蒽醌-2-磺酸的钠盐或钾盐是特别优选的。能有效催化该氧化反应的醌催化剂在反应介质中的含量，例如为6,13-二氢喹吖啶酮重量的0.005～0.1倍，最优选为6,13-二氢喹吖啶酮重量的0.01～0.05倍。
出乎意料的发现是，诸如硝基苯或其衍生物的芳香硝基化合物，如硝基酚、硝基苯甲酸，特别是硝基苯磺酸或其盐，尤其是间位硝基苯磺酸，可起催化剂的作用，而当与醌催化剂联合使用时，则可提高喹吖啶酮的收率。
令人惊奇的是，芳香硝基化合物的存在还可诱导生成的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的晶相转变为γⅡ的形式。
芳香硝基化合物在反应介质中的含量应当是能有效诱导朝喹吖啶酮的γⅡ形转化的量，例如为6,13-二氢喹吖啶酮重量的0.004～0.04倍，最优选为6,13-二氢喹吖啶酮重量的0.01～0.03倍。
在加入芳香硝基化合物之后直到加入醌催化剂和过氧化氢之前，反应介质在回流下搅拌3～15分钟，尤其是5～10分钟是有利的。
虽不拟使本发明局限于任何特定的理论，但本发明人相信，在借助逐步加入过氧化氢以实现连续氧化期间，该芳香硝基化合物将少量6,13-二氢喹吖啶酮氧化，生成γⅡ喹吖啶酮晶体，该晶体可起到晶种的作用。还相信，该醌催化剂将6,13-二氢喹吖啶酮氧化的同时，本身被还原为对应的无色化合物，随后该无色化合物又被过氧化氢所再生。
依液相的组成、重结晶时间和温度之不同，可生成透明的小粒度或不透明的较大粒度的喹吖啶酮颜料。温度较低和时间较短，有利于较小粒度透明产物的生成，而温度较高和时间较长，则有利于较大粒度不透明产物的生成。
从这一点来看，有利的是，可在加入氧化剂期间或加完之后立即向反应混合物中连续加入含水碱，优选加入氢氧化钠，以特别利于本发明γⅠ或γⅡ喹吖啶酮固溶液的生成，尤其是高结晶度的，或粒度较大的不透明形式的。碱的加入量优选为，每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮盐0.1～1.0摩尔碱。
此外，在步骤(a)或步骤(b)中6,13-二氢喹吖啶酮盐生成的前或后，加入颗粒生长抑制剂以控制氧化的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料的粒度也是容许的，只要它不分别妨碍到γⅠ或γⅡ晶形喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的生成或氧化反应的进行即可。
颗粒生长抑制剂，也被称之为抗絮凝剂或流变改进剂，是熟知的。合适的颗粒生长抑制剂包括，例如邻苯二甲酰亚氨甲基喹吖啶酮、咪唑基甲基喹吖啶酮、吡唑基甲基喹吖啶酮、喹吖啶酮磺酸及其盐，如铝盐，或者1,4-二酮基-3,6-二苯基吡咯并[3,4-c]吡咯磺酸及其盐。
为了达到最佳效果，颗粒生长抑制剂的加入量，按6,13-二氢喹吖啶酮计，为0.05～8％，优选0.1～5％，优选在6,13-二氢喹吖啶酮盐生成之前加入。
再有，其他取代的喹吖啶酮，如2,9-或4,11-二氯喹吖啶酮、2,9-二甲基喹吖啶酮或2,9-二甲氧基喹吖啶酮也是容许存在的，只要它不分别妨碍γⅠ或γⅡ晶形喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的生成或氧化反应的进行即可。优选的是，该取代的喹吖啶酮是由对应的6,13-二氢喹吖啶酮衍生物生成的。它们优选地在过程的开始时加入，即在步骤(a)期间6,13-二氢喹吖啶酮盐生成之前。
由于6,13-二氢喹吖啶酮盐的生成与其氧化反应均系按有利的方式在同一容器中顺序进行的，故而实际上避免了操作损失的发生。因此，本发明方法可以收率提供喹吖啶酮产物。
尽管是在非均相反应介质中进行，本发明的方法仍可提供窄粒度分布的喹吖啶酮颜料。由于其高纯度和希望的窄粒度分布，所获得的喹吖啶酮颜料表现出卓越的颜料性质，如高色度。
令人惊奇的是，尽管存在着无色的6,13-二氢喹吖啶酮，本发明的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液仍表现出高色强度的，特别是高章度的、惹人喜爱的主色。另外，它们还表现出卓越的热、光及耐气候稳定性。
依最终用途之不同，有利的是，加入组织改进剂和/或流变改进剂，例如在将颜料分离出来之前，优选掺混到含水滤饼中去。特别值得一提的组织改进剂是不少于18个碳原子的脂肪酸，如硬脂酸或二十二烷酸或其酰胺或金属盐，优选钙或镁盐，以及增塑剂、蜡、如松香酸或其金属盐之类的树脂酸、松香、烷基酚，或脂族醇如十八烷醇或诸如十二烷-1,2-二醇之类的连位二醇，还有改性松香/马来酸树脂或富马酸/松香树脂或聚合分散剂。此类组织改进剂在喹吖啶酮颜料中的应用，在技术上是熟知的。这些组织改进剂的优选用量，按最终产物计，为0.1～30％(重量)，最优选为2～15％(重量)。
合适的流变改进剂，例如是上述的抗絮凝剂，其用量，按最终产物计，优选为2～10％(重量)，最优选为3～8％(重量)。
本发明的喹吖啶酮固溶液颜料适合单独用作无机或有机基质的着色物质，或者在其他有机或无机颜料或着色剂存在下使用。它们极为适合给那些可加工成浇铸或模塑制品的高分子量材料着色，或给那些用于油墨及涂料组合物中的高分子量材料着色，例如溶剂或水基涂料，如汽车涂料。
合适的高分子量有机材料包括热塑性塑料、热固性塑料或弹性体，比如纤维素醚；纤维素酯，如纤维素乙基酯；线型或交联聚氨酯；线型、交联或不饱和聚酯；聚碳酸酯；聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚-4-甲基戊-1-烯；聚苯乙烯；聚砜；聚酰胺；聚环酰胺；聚酰亚胺；聚醚；聚醚酮，如聚苯氧；还有聚对二甲苯；聚乙烯基卤化物，如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯；丙烯酸类聚合物，如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯腈；橡胶；硅氧烷聚合物；苯酚/甲醛树脂；蜜胺/甲醛树脂；脲/甲醛树脂；环氧树脂；丁苯橡胶；丁腈橡胶或氯丁橡胶；以上的单独材料或其混合物。
一般地，该颜料的有效着色用量，按待着色的高分子量有机材料的重量计，例如为0.01～30％(重量)，优选为0.1～10％(重量)。因此，本发明还涉及一种着色的塑料组合物，它包含塑料和按照本发明制备的有效着色含量的颜料或颜料固溶液，并涉及制备所述着色塑料组合物的方法。
本发明的颜料是易于分散的，因此容易被结合到有机基质中去，从而提供具有高章度和优异的光及气候老化牢度等性能的均匀着色效果。
这些高分子量有机材料用本发明颜料着色的方式可采用高剪切技术，包括辊炼机或混合或研磨设备，将该颜料，希望的话以母料形式，混入基质中。随后，采用已知的方法，如压延、压制、挤塑、刷涂、浇铸或注塑，做成要求的最终形式。
下面的实施例描述本发明的某些实施方案，然而本发明不限于这些实施方案。在这些实施例中，所有给出的份数，除另行指明之外，均指重量而言。X射线衍射图形系在RIGAKU GEIGERFLEX衍射仪，型号D/Maxll v BX，上测定的。
实例1向装有温度计、搅拌器、冷凝器及气体进口管的1升烧瓶中加入50.0克6,13-二氢喹吖啶酮及250毫升甲醇。经过位于反应混合物液面以上足够高的气流出口向搅拌中的混合物徐徐引入氮气。然后，加入29.8克50％氢氧化钠，继而加热到50～55℃。灰色悬浮体在50～55℃下搅拌1小时，生成粒度最大为25微米的6,13-二氢喹吖啶酮盐。接着，向搅拌中的悬浮体加入5.0克浓(96％)硫酸，再加入40毫升水。混合物加热至回流，并在回流下搅拌1小时，获得粒度约0.02～2微米的6,13-二氢喹吖啶酮盐。继而在反应混合物中加入0.5克蒽醌-2-磺酸钠盐。
在150毫升烧杯中加入44.0克35％过氧化氢及40毫升冷水，得到84克18.33％过氧化氢水溶液。将烧杯中的过氧化氢溶液转移到烧瓶内维持搅拌的反应混合物中，此时混合物处于回流和氮气流保护之下，使用的泵为Cole Parmer Masterflex蠕动泵，接管为6404-14型，压入速率为0.3毫升/分钟。
过氧化氢的总转移时间是3小时50分钟。6,13-二氢喹吖啶酮被连续氧化。氧化反应在过氧化氢的加入终点实际上已完成。反应混合物起初很粘稠，但仍容易搅拌。一般而言，该悬浮体随时间推移而变稀。未看到起泡，即使在过氧化氢触及反应混合物也未看到。
颜料悬浮体在氮气流及回流下再搅拌10分钟。然后，用70毫升冷水稀释，并趁热真空过滤。滤饼用5升热水洗涤至pH8.0～8.5。过滤和洗涤都进行得比较快。产物在90℃的烘箱内干燥过夜，获得48.8克红色颜料。
用分光光度计法对该红色喹吖啶酮颜料的分析评价表明，喹吖啶酮含量为79％,6,13-二氢喹吖啶酮含量21％。其X射线衍射图形显示出γⅠ喹吖啶酮的式样，不存在6,13-二氢喹吖啶酮所特有的峰，特征衍射条纹如下
根据按照ASTM方法D-387-60分散(rub out)在石印清漆中的试验结果，该颜料显示不透明、泛黄的红主色，而在二氧化钛增量剂(extension)中显强烈红色。当加入到塑料或涂料中时，该颜料赋予泛黄的红色，具有优异的牢度性能。
实例2向装有温度计、搅拌器、冷凝器及气体进口的1升烧瓶中加入50.0克6,13-二氢喹吖啶酮及250毫升甲醇。经过位于反应混合物液面以上足够高的气流出口向搅拌中的混合物徐徐引入氮气；然后，加入29.8克50％氢氧化钠，继而加热到50～55℃。灰色悬浮体在50～55℃下搅拌1小时，生成粒度最大为25微米的6,13-二氢喹吖啶酮盐。接着，加入5.0克浓硫酸，再加入40毫升水。混合物加热至回流，并在回流下搅拌1小时，获得粒度约0.02～2微米的6,13-二氢喹吖啶酮盐。继而加入1克间硝基苯磺酸钠盐，反应混合物在回流下搅拌5分钟，继而加入0.5克蒽醌-2-磺酸钠盐。
在150毫升烧杯中加入44.0克35％过氧化氢及40毫升冷水，得到84克18.33％过氧化氢水溶液。将烧杯中的过氧化氢溶液转移到烧瓶中维持搅拌的反应混合物中，此时混合物处于回流和氮气流保护之下，使用的泵为Cole Parmer Masterflex蠕动泵，接管为6404-14型，压入速率为0.3毫升/分钟。
过氧化氢的总转移时间约为3小时50分钟。6,13-二氢喹吖啶酮被连续氧化。氧化反应在过氧化氢的加入终点实际上已完成。反应混合物起初很粘稠，但仍容易搅拌。一般而言，该悬浮体随时间推移而变稀。未看到起泡，即使在过氧化氢触及反应混合物也未看到。
颜料悬浮体在氮气流及回流下再搅拌10分钟。然后，用70毫升冷水稀释，并趁热真空过滤。滤饼用5升热水洗涤至pH8.0～8.5。过滤和洗涤都进行得比较快。产物在90℃的烘箱内干燥过夜，获得48.8克红色颜料。
用分光光度计法对该红色喹吖啶酮颜料的分析评价表明，喹吖啶酮含量为94.6％,6,13-二氢喹吖啶酮含量5.3％，喹吖啶酮醌含量0.1％。其X射线衍射图形显示出γⅡ喹吖啶酮的式样，不存在6,13-二氢喹吖啶酮所特有的峰。其特征衍射条纹如下
根据按照ASTM方法D-387-60分散在印刷清漆中的试验结果，该颜料显示不透明、泛蓝的红主色，在二氧化钛增量剂中显强烈红色。当加入到塑料或涂料中时，该颜料赋予泛蓝的红色，具有优异的牢度性能。
实例3该实例说明按实例2所获得的γⅡ形喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液掺入到汽车涂料体系中的应用。
漆浆配方在盛有分散介质的1/2品脱瓶子中加入下列成分980克4毫米棒条，66.0克丙烯酸-氨酯(acrylourethane)树脂，14.5克AB-分散剂，58.1克SOLVESSO 100，以及26.4克按照实例2的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液。
对上述混合物辊压64小时使颜料分散。从分散介质中分离出颜料分散体，得到均匀的“漆浆分散体”，其中包含16.0％喹吖啶酮颜料固溶液，总固体含量为48.0％，颜料对粘合剂的比例为0.5。
实例3A47.3克上述漆浆、36.4克含蜜胺树脂催化剂、非水分散树脂、紫外吸收剂的溶液以及16.3克含聚酯-氨酯树脂的树脂溶液，混合在一起，再用包含76份二甲苯、21份丁醇及3份甲醇的溶剂混合物稀释到，以2号Fisher Cup测定的喷雾粘度为20～22秒。
将该红色的树脂/颜料分散体喷涂到一块板上，先后喷涂两遍，间隔1.5分钟，作为底涂层。2分钟以后，在该底涂层上先后喷涂两遍清漆(clearcoat)树脂，间隔1.5分钟。随后，该喷涂的板在闪蒸室内进行气流闪蒸达10分钟，接着在121℃(250°F)的烘箱内“烘焙”30分钟，得到高色度泛蓝的红色板，具有优异的耐候老化性。
实例3B(浅色调)●白底色通过下列成分在罐子内进行混合制备了二氧化钛分散体604.1克二氧化钛颜料，129.8克丙烯酸-氨酯树脂，以及161.1克SOLVESSO 100。
随后加入473毫升(1US品脱)1.26厘米陶瓷球。接着，该分散体进行24小时的研磨。将白色颜料分散体从球中分离出来，就得到包含67.5％颜料、总固体含量为77.4％的二氧化钛分散体。
调色通过下列成分的混合制备了10/90调色涂料(tint shade)15.7克漆浆、33.4克白底色、20.0克包含蜜胺树脂催化剂、非水分散树脂及紫外吸收剂的树脂溶液以及30.9克包含聚酯-氨酯树脂的树脂溶液。该漆包含25.1％颜料，其颜料/粘合剂比例为0.7，总非挥发分含量为60.9％。
将该红颜料/二氧化钛/树脂分散体象实例3A那样喷涂到一块板上，再喷涂上清漆，得到高光泽、着红色调的板，具有优异的耐候老化性。
实例4a(在PVC片材中掺入喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料)63.0克聚氯乙烯、3.0克环氧化豆油(soy bean)(PARAPLEX G-62,C.P.Hall公司出品)、2.0克钡/镉热稳定剂、32.0克邻苯二甲酸二辛酯以及1.0克按照实例1的γⅠ晶相喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液，在玻璃烧杯中用搅拌棒混合在一起。将混合物在二辊实验室辊炼机上，160℃的温度下辊炼约8分钟，辊速25rpm，摩擦1∶1.2，辊炼中不断折叠、取出，送入，使混合物成形为软PVC片材，厚度约0.4毫米。得到的PVC片材被着上了可人的泛黄的红色调，耐热、光及色移(migrate)性能俱佳。
实例4b按照实例4a的程序，但采用实例2的γⅡ晶相喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料，制成泛蓝的红色调的PVC片材。
实例5a(在HDPE(高密度聚乙烯)片材中掺入喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料)5克按照实例1的γⅠ晶相喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料、2.5克受阻胺光稳定剂、1.0克苯并三唑紫外吸收剂、1.0克受阻酚抗氧剂以及1.0克亚磷酸盐加工稳定剂，全部由CIBA特殊化学品公司提供，与1000克高密度聚乙烯，由U.S.I.QUANTUM公司提供，在软制后以175～200rpm的速度混合30秒钟。软制并着色的树脂趁热且可延展时剁碎，然后喂入造粒机。得到的粒料在注塑机上进行模塑，模塑条件为停留时间5分钟、周期时间30秒、温度分别为204、260及316℃。获得着色均匀的粒料，显示鲜艳的泛黄的红色，在每一种温度下的色泽都大致相同，具有优异的光稳定性。
实例5b按照实例5a的程序，但采用实例2的γⅡ晶相喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料，制成带有泛蓝的红色调的且光、热稳定性同样好的HDPE粒料。
实例6a(在聚丙烯纤维中掺入γⅡ晶形喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料)1000克聚丙烯粒料(DAPLEN PT-55，由ChemieLinz公司提供)与10克按照实例2的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料，在混合鼓中进行充分混合。如此得到的粒料在260～285℃下熔融纺丝，生产出光牢度及纺织纤维性能优异的红色长丝。
权利要求
1．一种制备喹吖啶酮的γⅠ或γⅡ晶形的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液的方法，该固溶液包含结构式(Ⅰ)的喹吖啶酮，
和结构式(Ⅱ)的6,13-二氢喹吖啶酮，
该方法包括(a)制备大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐，(b)将大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐转化为小粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐，(c)任选地，若希望获得γⅡ晶形，就加入有效催化数量的芳香硝基化合物，(d)通过在有效催化数量的醌催化剂存在下加入过氧化氢，将小粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐氧化，以及(e)分离出γⅠ或γⅡ喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料。
2．权利要求1的方法，其中所述喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液包含γⅠ喹吖啶酮的晶相，且由，以喹吖啶酮与6,13-二氢喹吖啶酮的重量之和计，80～92％喹吖啶酮及8～20％6,13-二氢喹吖啶酮所组成。
3．权利要求1的方法，其中所述喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液包含γⅡ喹吖啶酮的晶相，且由，以喹吖啶酮与6,13-二氢喹吖啶酮的重量之和计，93～98％喹吖啶酮及2～7％6,13-二氢喹吖啶酮所组成。
4．权利要求1的方法，其中6,13-二氢喹吖啶酮盐是一或二碱金属盐，优选二钠盐，且其中每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮使用2.2～4摩尔碱金属氢氧化物，优选用2.3～3摩尔氢氧化钠，以制备出大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐。
5．权利要求1的方法，其中大粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐具有最大为25微米的粒度，而转化后的小粒度6,13-二氢喹吖啶酮盐具有约0.05～2微米的粒度，该转化是通过加入酸来实现的，优选加入浓硫酸。
6．权利要求1的方法，其中氧化步骤的实施过程包括将包含6,13-二氢喹吖啶酮盐、醌催化剂、任选的芳香硝基化合物、基料及液相的淤浆，与过氧化氢水溶液在高于60℃的温度下混合在一起。
7．权利要求6的方法，其中液相基本上由，每100重量份6,13-二氢喹吖啶酮，约150～500重量份水和约250～750重量份C1～C8烷基醇所组成，优选由，每100重量份6,13-二氢喹吖啶酮，约200～350重量份水和约300～600重量份该醇所组成。
8．权利要求7的方法，其中较低级的醇是C1～C3烷基醇，优选是甲醇。
9．权利要求1的方法，其中醌催化剂的含量为6,13-二氢喹吖啶酮重量的0.005～0.1倍，且优选地选自蒽醌、蒽醌单磺酸及蒽醌二磺酸或其盐，最优选的是蒽醌-2-磺酸、其钠盐或钾盐。
10．权利要求6的方法，其中氧化步骤是采用5～30％(重量)过氧化氢水溶液进行的，其中每摩尔6,13-二氢喹吖啶酮，加入1.1～5摩尔过氧化氢。
11．权利要求6的方法，其中过氧化氢水溶液是在60℃～回流温度下，在5分钟～8小时的时间间隔内加入到淤浆中去的，且反应介质随后在50℃～回流的温度下搅拌10分钟～2小时。
12．权利要求3的方法，其中在加入醌催化剂和过氧化氢氧化剂之前，加入6,13-二氢喹吖啶酮重量的约0.01～0.03倍的芳香硝基化合物。
13．权利要求12的方法，其中芳香硝基化合物选自硝基酚、硝基苯甲酸及硝基苯单磺酸，及其盐。
14．权利要求1的方法，其中氧化步骤是在，以6,13-二氢喹吖啶酮的重量计，0.05～8％颗粒生长抑制剂存在下进行的，颗粒生长抑制剂优选选自邻苯二甲酰亚氨基甲基-、咪唑基甲基-或吡唑基甲基-喹吖啶酮、喹吖啶酮单磺酸或其盐，以及1,4-二酮-3,6-二芳基吡咯并[3,4-c]吡咯磺酸或其盐。
15．一种包含高分子量材料与有效着色数量的权利要求1的喹吖啶酮/6,13-二氢喹吖啶酮固溶液颜料的组合物。
全文摘要
以过氧化氢为氧化剂在含水碱性醇介质中,对精细粉碎的6,13－二氢喹吖啶酮盐进行氧化,制备包含喹吖啶酮及6,13－二氢喹吖啶酮的固溶液。该固溶液可用作红色有机高性能颜料。
文档编号C09B48/00GK1207402SQ98116750
公开日1999年2月10日 申请日期1998年7月31日 优先权日1997年8月1日
发明者F·贝布勒 申请人:西巴特殊化学品控股有限公司