一種分散紅染料及其製備方法

2023-05-10 21:43:51

專利名稱：一種分散紅染料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種化合物及其製備方法，尤其是一種分散紅染料及其製備方法。
背景技術：
疏水性纖維在染色時，需經高溫和張力作用，使纖維形成空隙，以便分散染料能夠進入並吸附，染色結束後，需定型來穩定尺寸，在高溫定型時不可避免發生染料的熱遷移，熱遷移往往會反映到溼牢度方面，如溼摩擦牢度，水洗牢度，沾色，褪色牢度等，這些牢度性能往往不能令人滿意，特別是在紅色調到藍色調時。
另外，現有分散染料化合物中，通常採用的芳胺類偶合組份，在芳胺的氮原子上常帶有含羰基的取代基，但羰基具有較強的極性，印染應用時PH值會有波動，上染的重現性不好，染色控制較難。
因此研究人員也一直在尋找性能更加優良的分散染料化合物。

發明內容
本發明提供一種耐熱遷移、溼牢度高的分散紅染料化合物。
一種分散紅染料化合物，具有結構式(I) R1為滷素或氫；R1優選為氫或氯；R2為滷素或硝基；R2優先為硝基或氯；R3為滷素或氫；R3優選為氫或氯；
R4為甲基、乙基、丙基或氰乙基；R4優選為氰乙基；R5為C1-C3的亞烷基；R5優選為亞甲基；且當R2為硝基時，R1和R3是氫；當R2為滷素時，R1和R3其中一個為滷素，一個為氫；所述的滷素為氯、溴或碘。
作為進一步的優選在結構式(I)中，R1為氫；R2為硝基；R3為氫；R4為氰乙基；R5為亞甲基。
在結構式(I)中，R1為氯；R2為氯；R3為氫；R4為氰乙基；R5為亞甲基。
在結構式(I)中，R1為氫；R2為氯；R3為氯；R4為氰乙基；R5為亞甲基。
本發明還提供了一種具有結構式(I)的分散紅染料化合物的合成方法，由結構式(II)所示的化合物進行重氮化後與結構式(III)所示的化合物偶合製得； 在結構式(I)、結構式(II)和結構式(III)中R1為滷素或氫；R2為滷素或硝基；R3為滷素或氫；
R4為甲基、乙基、丙基或氰乙基；R5為C1-C3的亞烷基；且當R2為硝基時，R1和R3是氫；當R2為滷素時，R1和R3其中一個為滷素，一個為氫。
結構式(II)所示的化合物進行重氮化的條件為在酸性含水介質中與亞硝酸鈉或亞硝醯硫酸進行重氮化，酸性含水介質可以使用磷酸，硫酸，醋酸，丙酸中一種或幾種，重氮化反應可在-15-25℃的溫度範圍內進行。
結構式(II)所示的化合物進行重氮化後與結構式(III)所示的化合物進行偶合的條件為在酸性含水介質中進行偶合，酸性含水介質可以使用磷酸，硫酸，醋酸，丙酸中一種或幾種，偶合反應可在-15-5℃的溫度範圍內進行，優選在-15-0℃進行。
作為優選，結構式(I)的分散紅染料化合物的合成方法如下(1)將結構式(II)所示的化合物16-20重量份，加40-50重量份的98％硫酸溶解，再與35-50重量份的25-28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1-2小時，靜止20-50分鐘，滴加至110-150重量份的40-50％的硫酸中，控制溫度為-15-0℃，滴加完後攪拌1-3小時，得到結構式(II)所示的化合物的重氮鹽；(2)取結構式(III)所示的化合物15-20重量份，加80-150重量份10-15％硫酸溶解，稀釋至180-300重量份冰水混合物中，滴加入步驟(1)中製備的全部結構式(II)所示的化合物的重氮鹽，在-10-0℃進行偶合反應1-3小時，再升溫到40℃，過濾、水洗、乾燥得到結構式(I)的分散紅染料化合物。
結構式(III)所示的化合物可由結構式(IV)所示的的化合物與ClCH2R5OCH3進行反應製得； 結構式(IV)中的R4和ClCH2R5OCH3中的R5與結構式(III)所示的化合物中的R4和R5具有相同含義。
結構式(III)所示的化合物具體合成方法為取結構式(IV)所示的化合物140-150重量份，ClCH2R5OCH3100-150重量份，氧化鎂20-26重量份，混合後在110-125℃反應16-22小時，蒸除多餘的ClCH2R5OCH3，冷卻至40℃，過濾、水洗、乾燥得結構式(III)所示的化合物。
本發明的結構式(I)所示染料化合物可用於印染半合成和合成疏水性纖維材料，特別是織物材料由含有這樣的印染半合成和合成疏水性纖維材料的混合物組成的織物材料也可用本發明的染料進行染色或印染。
合適的半合成紡織材料主要是醋酸纖維和三醋酸纖維，合成疏水性纖維材料主要是線型芳香聚酯，聚碳酸酯等。
本發明分散紅染料化合物對染浴裡同時存在的棉毛材料不同時染色，特別適用對聚酯/羊毛和聚酯/纖維素纖維混紡織物進行染色，可適用於拔染印花。
利用本發明染料化合物進行染色時可以採用通用的方法，例如在MF，NNO，木質素磺酸鹽等助劑存在下以浸染法對聚酯纖維進行染色，浸染溫度為80-140℃。
本發明分散紅染料化合物與其他分散染料之間也具有較好的配伍性，可以和多種結構類型及不同色光的其他分散染料進行混拼，混拼得到的複合染料保留了本發明分散紅染料化合物的優點，同時在色光、染色牢度、上染速度及均勻性等方面有不同程度的提高，產生了良好的協同效應。
本發明的染料對銅，鐵離子具有抵抗性，印染後色調均勻，尤其具有良好的耐熱遷移性，體現在溼牢度方面，如具有優異的溼摩擦牢度，水洗牢度。另外本發明的染料上染的重現性好，染色容易控制。
具體實施例方式
在各實施例中，硫酸及亞硝醯硫酸的濃度均為質量百分比濃度。
實施例1 分散紅染料化合物的製備(1)N-氰乙基苯胺146克，2-氯乙基甲基醚120克，氧化鎂23克，在120℃反應20小時，蒸發回收多餘2-氯乙基甲基醚，加水冷卻至40℃，過濾，水洗，乾燥得N-氰乙基-N-甲氧基乙基苯胺192克。
(2)2-氨基-5，6-二氯苯並噻唑18克，加44克98％硫酸溶解，再與40克28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1小時，靜止30分鐘，滴加至132克46％的硫酸中，控制溫度為-15℃，加完後攪拌2小時；得2-氨基-5，6-二氯苯並噻唑重氮鹽。
(3)取步驟(1)製備的N-氰乙基-N-甲氧基乙基苯胺18克，加100克10％硫酸溶解，稀釋至200克冰水混合物中，滴加入步驟(2)製備的全部2-氨基-5，6-二氯苯並噻唑重氮鹽，進行偶合反應，控制溫度-10℃，加完後攪拌2小時，升溫到40℃。過濾，水洗，乾燥得紅色固體28克。
實施例2 分散紅染料化合物的製備(1)N-氰乙基苯胺146克，2-氯乙基甲基醚120克，氧化鎂23克，在120℃反應20小時，蒸發回收多餘2-氯乙基甲基醚，加水冷卻至40℃，過濾，水洗，乾燥得N-氰乙基-N-甲氧基乙基苯胺192克。
(2)2-氨基-6，7-二氯苯並噻唑18克，加44克98％硫酸溶解，再與40克28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1小時，靜止30分鐘，滴加至132克46％的硫酸中，控制溫度為-15℃，加完後攪拌2小時；得2-氨基-6，7-二氯苯並噻唑重氮鹽。
(3)取步驟(1)製備的N-氰乙基-N-甲氧基乙基苯胺18克，加100克10％硫酸溶解，稀釋至200克冰水混合物中，滴加入步驟(2)製備的全部2-氨基-6，7-二氯苯並噻唑重氮鹽，進行偶合反應，控制溫度-10℃，加完後攪拌2小時，升溫到40℃。過濾，水洗，乾燥得紅色固體28克。
實施例3 分散紅染料化合物的製備(1)N-氰乙基苯胺146克，2-氯乙基甲基醚120克，氧化鎂23克，，在120℃反應20小時，蒸發回收多餘2-氯乙基甲基醚，加水冷卻至40℃，過濾，水洗，乾燥得N-氰乙基-N-甲氧基乙基苯胺192克。
(2)2-氨基-6硝基苯並噻唑17克，加40克98％硫酸溶解，再與38克28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1小時，靜止30分鐘，滴加至132克41％的硫酸中，控制溫度為-15℃，加完後攪拌2小時；得2-氨基-6硝基苯並噻唑重氮鹽。
(3)取步驟(1)製備的N-氰乙基-N-甲氧基乙基苯胺18克，加100克10％硫酸溶解，稀釋至200克冰水混合物中，滴加入步驟(2)製備的全部2-氨基-6硝基苯並噻唑重氮鹽，進行偶合反應，控制溫度-10℃，加完後攪拌2小時，升溫到40℃。過濾，水洗，乾燥得紅色固體25克。
實施例4 分散紅染料化合物的製備(1)N-氰乙基苯胺146克，3-氯丙基甲基醚140克，氧化鎂23克，，在120℃反應20小時，蒸發回收多餘3-氯丙基甲基醚，加水冷卻至40℃，過濾，水洗，乾燥得N-氰乙基-N-甲氧基丙基苯胺200克。
(2)2-氨基-6硝基苯並噻唑17克，加40克98％硫酸溶解，再與38克28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1小時，靜止30分鐘，滴加至132克41％的硫酸中，控制溫度為-15℃，加完後攪拌2小時；得2-氨基-6硝基苯並噻唑重氮鹽。
(3)取步驟(1)製備的N-氰乙基-N-甲氧基丙基苯胺18克，加100克10％硫酸溶解，稀釋至200克冰水混合物中，滴加入步驟(2)製備的全部2-氨基-6硝基苯並噻唑重氮鹽，進行偶合反應，控制溫度-10℃，加完後攪拌2小時，升溫到40℃。過濾，水洗，乾燥得紅色固體25克。
實施例5 分散紅染料化合物的製備(1)N-氰乙基苯胺146克，3-氯丙基甲基醚120克，氧化鎂23克，，在120℃反應20小時，蒸發回收多餘3-氯丙基甲基醚，加水冷卻至40℃，過濾，水洗，乾燥得N-氰乙基-N-甲氧基丙基苯胺200克。
(2)2-氨基-5，6-二氯苯並噻唑17克，加40克98％硫酸溶解，再與38克28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1小時，靜止30分鐘，滴加至132克41％的硫酸中，控制溫度為-15℃，加完後攪拌2小時；得2-氨基-5，6-二氯苯並噻唑重氮鹽。
(3)取步驟(1)製備的N-氰乙基-N-甲氧基丙基苯胺18克，加100克10％硫酸溶解，稀釋至200克冰水混合物中，滴加入步驟(2)製備的全部2-氨基-5，6-二氯苯並噻唑重氮鹽，進行偶合反應，控制溫度-10℃，加完後攪拌2小時，升溫到40℃。過濾，水洗，乾燥得紅色固體25克。
染色應用及性能測試按照表1中的組份配比，將實施例1-5製得的染料分別與甲基萘磺酸縮合物(分散劑MF)，萘磺酸甲醛縮合物(擴散劑NNO)，苄基萘磺酸甲醛縮合物(擴散劑CNF)，木質素磺酸鈉、水混合後用砂磨機進行研磨分散，噴霧乾燥後各取0.5克，用水分別配成濃度為0.5g/500ml的分散懸浮液，吸取20ml與80ml的水混合，用醋酸調節染浴PH到5，然後升溫到60℃，同時分別放入2g聚酯纖維進得高溫高壓染色，在35分鐘升溫到130℃，保溫30分鐘，冷卻取樣。
採用國標GB/T3291-1997、GB/T3290-1997、GB/T5718-1997、GB/T8427-1998分別測試實施例1-5製得的染料的水洗牢度、摩擦牢度、升華牢度、日曬牢度。其測試結果見表2所示。
表1 單位克

表2

權利要求
1.一種分散紅染料化合物，具有結構式(I) R1為滷素或氫；R2為滷素或硝基；R3為滷素或氫；R4為甲基、乙基、丙基或氰乙基；R5為C1-C3的亞烷基；且當R2為硝基時，R1和R3是氫；當R2為滷素時，R1和R3其中一個為滷素，一個為氫。
2.如權利要求1所述的分散紅染料化合物，其特徵在於在結構式(I)中，R4為氰乙基。
3.如權利要求1所述的分散紅染料化合物，其特徵在於在結構式(I)中，R5為亞甲基。
4.如權利要求1所述的分散紅染料化合物，其特徵在於在結構式(I)中，R1為氫；R2為硝基；R3為氫；R4為氰乙基；R5為亞甲基。
5.如權利要求1所述的分散紅染料化合物，其特徵在於在結構式(I)中，R1為氯；R2為氯；R3為氫；R4為氰乙基；R5為亞甲基。
6.如權利要求1所述的分散紅染料化合物，其特徵在於在結構式(I)中，R1為氫；R2為氯；R3為氯；R4為氰乙基；R5為亞甲基。
7.一種具有結構式(I)的分散紅染料化合物的合成方法，其特徵在於由結構式(II)所示的化合物進行重氮化後與結構式(III)所示的化合物偶合製得； 在結構式(I)、結構式(II)和結構式(III)中R1為滷素或氫；R2為滷素或硝基；R3為滷素或氫；R4為甲基、乙基、丙基或氰乙基；R5為C1-C3的亞烷基；且當R2為硝基時，R1和R3是氫；當R2為滷素時，R1和R3其中一個為滷素，一個為氫。
8.如權利要求7所述的合成方法，其特徵在於(1)將結構式(II)所示的化合物16-20重量份，加40-50重量份的98％硫酸溶解，再與35-50重量份的25-28％的亞硝醯硫酸混合，攪拌1-2小時，靜止20-50分鐘，滴加至110-150重量份的40-50％的硫酸中，控制溫度為-15-0℃，滴加完後攪拌1-3小時，得到結構式(II)所示的化合物的重氮鹽；(2)取結構式(III)所示的化合物15-20重量份，加80-150重量份10-15％硫酸溶解，稀釋至180-300重量份冰水混合物中，滴加入步驟(1)中製備的全部結構式(II)所示的化合物的重氮鹽，在-10-0℃進行偶合反應1-3小時，再升溫到40℃，過濾、水洗、乾燥得到結構式(I)的分散紅染料化合物。
全文摘要
本發明公開了一種分散紅染料化合物，具有如說明書描述的結構式(I)。本發明分散紅染料化合物對染浴裡同時存在的棉毛材料不同時染色，特別適用對聚酯/羊毛和聚酯/纖維素纖維混紡織物進行染色。本發明的染料對銅，鐵離子具有抵抗性，印染後色調均勻，尤其具有良好的耐熱遷移性，體現在溼牢度方面，如具有優異的溼磨擦牢度，水洗牢度，另外可適用於拔染印花。
文檔編號C09B29/08GK101067047SQ20071006928
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月18日 優先權日2007年6月18日
發明者趙國生, 高立江, 陳偉興, 李茂 申請人:浙江閏土股份有限公司