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1-氯蒽醌主要用于染料和有機(jī)合成領(lǐng)域，以1-氯蒽醌為中間體的染料達(dá)30多種。全球范圍內(nèi)，1-氯蒽醌在各應(yīng)用領(lǐng)域的消費(fèi)比例依次是染料98.5%，有機(jī)合成1.5%。1-氯蒽醌在各應(yīng)用領(lǐng)域年增長(zhǎng)率依次是染料10.0%，有機(jī)合成13%。2011年全球需求量達(dá)到1732噸，2013年達(dá)到2098噸，其中，85%以上產(chǎn)能是在中國(guó)；2017年全球需求將達(dá)2800噸。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要包含四種：汞定位法，苯酐原料法，亞硫酸鹽磺化法和硝基蒽醌直接氯化法。其中汞定位法主要用于早期生產(chǎn)1-氯蒽醌，合成過(guò)程中需要使用汞作為定位催化劑，雖然合成步驟簡(jiǎn)單，收率高，但是產(chǎn)品中含有汞殘留，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)對(duì)人類健康和環(huán)境產(chǎn)生極大的危害，目前已被淘汰。苯酐為原料合成法通過(guò)硝化，氯代，開環(huán)，閉環(huán)等一系列反應(yīng)合成 1-氯蒽醌的路線太長(zhǎng)，產(chǎn)率太低，以苯酐計(jì)只能達(dá)到30%。亞硫酸鈉磺化法需要濃亞硫酸鈉溶液中才可反應(yīng)，因此要消耗大量的亞硫酸鈉，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，磺化產(chǎn)品收率相對(duì)較低，在70%以下。直接氯代法是以1-硝基蒽醌為原料，在高溫下通氯氣將硝基用氯原子取代直接生產(chǎn)1-氯蒽醌。此方法反應(yīng)原理簡(jiǎn)單，路線短，通過(guò)對(duì)反應(yīng)條件優(yōu)化，使之成為一條可靠高效的合成1-氯蒽醌的方法。
苯酐法合成1-氯蒽醌最早是由日本人提出，是先將苯酐氯化生成3-氯苯酐，再由苯在無(wú)水三氯化鋁和濃硫酸的催化下進(jìn)行縮合。Konshi Kenichi、蔡魯航和任永昌、趙紅坤等人對(duì)該工藝做出了研究。這種工藝解決了汞帶來(lái)的一系列問(wèn)題，但是，同時(shí)也存在一些問(wèn)題，例如，3-氯苯酐本身不易得，苯酐在氯化時(shí)3-氯苯酐收率低而且不易于副產(chǎn)物分離、合成的純度偏低，達(dá)不到高純度1-氯蒽醌的要求。
合肥工業(yè)大學(xué)馮乙巳等人在專利CN101863752A中提到一種氯氣直接氯化1-氯蒽醌的方法，其特征在于氯化是在內(nèi)置有分布器的反應(yīng)塔中逆流式進(jìn)行，在分布器的作用下逆流的兩相相互均勻分散并與150℃~170℃下完成氯化過(guò)程，該方法是在12%的助熔劑和0.1-0.3%催化劑（自由基引發(fā)劑和有機(jī)膦化合物）作用下發(fā)生的自由基氯代反應(yīng)，粗品含量在90%左右，經(jīng)過(guò)磺基轉(zhuǎn)化和重結(jié)晶兩步提純可得到大于99%的高純1-氯蒽醌。
隨著1-硝基蒽醌的合成技術(shù)進(jìn)步，1-硝基蒽醌合成工藝的收率和純度越來(lái)越高，這給氯氣直接氯化1-硝基蒽醌來(lái)合成1-氯蒽醌技術(shù)帶來(lái)了契機(jī)，它有望成為當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)最環(huán)保最符合當(dāng)前實(shí)際情況的1-氯蒽醌合成工藝。但是，目前公開報(bào)道的無(wú)論是間歇式或連續(xù)化的氯氣直接氯化工藝，都無(wú)可避免的使用高溫或有機(jī)引發(fā)劑，這對(duì)安全生產(chǎn)和環(huán)境危害產(chǎn)生了不確定性的因素，同時(shí)也增加了副反應(yīng)產(chǎn)生的幾率，降低了產(chǎn)品的純度和收率。同時(shí)，現(xiàn)有的1-氯蒽醌精制方法工序復(fù)雜、條件苛刻、產(chǎn)生大量廢水，因此，目前亟需開發(fā)一種不需要使用高溫或有機(jī)引發(fā)劑的氯氣直接氯化法，以提高生產(chǎn)的安全性，降低環(huán)境危害，并能夠進(jìn)一步提高1-氯蒽醌的產(chǎn)品質(zhì)量。
CN201810792227.2提供一種不需要使用高溫或有機(jī)引發(fā)劑的直接氯化制備高純度1-氯蒽醌的方法。包括以下步驟：
（1）將1-硝基蒽醌、助熔劑1-氯蒽醌及助催化劑氯化鈉加入到反應(yīng)容器中，加熱至熔融；
（2）將氯氣加熱后通過(guò)紫外光燈照射室，經(jīng)從底部通入到反應(yīng)容器中；
（3）從反應(yīng)容器頂部通入氮?dú)?，尾氣通入堿液中吸收，待1-硝基蒽醌含量小于0.5%時(shí)停止通氯氣，保持通氮，保溫反應(yīng)0.1~2h，得到1-氯蒽醌粗品；
（4）將1-氯蒽醌粗品粉碎至直徑0.2~0.3厘米，然后放入質(zhì)量濃度為1~10%的堿溶液中進(jìn)行乳化，乳化顆粒達(dá)到0.2~2微米之間，然后過(guò)濾，濾渣用質(zhì)量濃度為1~10%的堿溶液洗滌一次，再用水洗至中性，烘干后得到1-氯蒽醌成品。
上述粉碎→加堿乳化→過(guò)濾→洗滌的1-氯蒽醌精制方法與傳統(tǒng)的1-氯蒽醌精制方法相比，重金屬零排放，廢渣零排放，廢水的排放量減少90%以上。本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)利用紫外光催化，催化氯氣直接合成1-氯蒽醌，避免了有機(jī)物催化帶來(lái)的環(huán)境污染和成本問(wèn)題，降低了反應(yīng)溫度，提高了反應(yīng)的選擇性，提高了收率，實(shí)現(xiàn)了1-氯蒽醌合成過(guò)程中重金屬零排放，廢渣零排放；成品中1-氯蒽醌含量＞99.5%，其中1-硝基蒽醌含量＜0.2%，避免了傳統(tǒng)純化過(guò)程中工序復(fù)雜、條件苛刻、溶劑損失和廢水污染的問(wèn)題，后處理階段廢水的排放量較原工藝減少90%以上。圖1為本發(fā)明提供的一種直接氯化制備高純度1-氯蒽醌的方法的流程圖。
用于制備一種黃色蒽醌有機(jī)顏料：
蒽醌型有機(jī)顏料是聚烯烴，聚氯乙烯，聚苯乙烯，ABS，聚碳酸酯，聚酯等工程塑料的專用著色劑，具有色澤鮮艷，高牢度(耐熱，耐曬，耐溶劑性等)，應(yīng)用性能良好等優(yōu)點(diǎn)。部份有機(jī)顏料也是用于聚酯纖維和丙綸紡前著色的重要品種。 隨著各類塑料，特別是工程塑料的高速發(fā)展，對(duì)于耐熱性，耐曬性，色光鮮艷度，透明度等指標(biāo)有越來(lái)越高的要求，與此同時(shí)，對(duì)綠色環(huán)保產(chǎn)品的嚴(yán)格規(guī)定和日益加重的節(jié)能環(huán)保的理念，使聚酯纖維/丙綸纖維的紡前著色顯示出越來(lái)越大的重要性。具有優(yōu)異性能和環(huán)保質(zhì)量指標(biāo)的有機(jī)顏料是滿足這些要求的必然選擇。
[1] CN201810792227.2 直接氯化制備高純度1-氯蒽醌的方法
[2] CN200810120241.4 一種黃色蒽醌有機(jī)顏料及其制備方法