專利名稱：：蒽吡啶酮溶劑染料及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種蒽吡啶酮溶劑染料，本發(fā)明同時(shí)涉及一種蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法。溶劑紅52是一只藍(lán)光紅色溶劑染料，染料索引上名稱為SolventRed52，分子式C24H18N202，分子量366.4，熔點(diǎn)276.68°C，主要應(yīng)用于PS、ABS、PMMA、PET、PA6等熱塑性樹脂的著色。溶劑紅52最大吸收波長Xmax(DMF)538nm,耐熱性0.05%染料加0.5%拜爾鈦ABS24(TC2分鐘；PA280°C2分鐘，PET330°C2分鐘；耐光性透明(0.05%染料，PS)6級(jí)，不透明(0.05%染料加0.5%拜爾鈦，PS)5級(jí)；耐遷移性4級(jí)。溶劑紅52染料一般不推薦用于PET紡絲，其耐熱性和耐遷移性能還有待提高。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述不足，在溶劑紅52結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，引入磺酰氨基，提供一種新結(jié)構(gòu)的蒽吡啶酮溶劑染料，該染料分子量比溶劑紅52增大150199，染料熔點(diǎn)提高，最大吸收波長藍(lán)移，由于磺酰氨基的引入使染料的耐熱性和耐遷移性能比母體染料有不同程度的提高，可以應(yīng)用于熱塑性樹脂，譬如PS、ABS、PA6、PET，也能用于聚酯紡絲。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種蒽吡啶酮溶劑染料，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下-其中，R代表具有4~6個(gè)碳原子的環(huán)烷基、垸氧基，苯基或帶有甲基、硝基取代本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法，該合成工藝操作簡單。本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法，其合成
背景技術(shù)：
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發(fā)明內(nèi)容基的苯基。步驟為a.以溶劑紅52為原料，加入到氯磺酸中，于050'C下攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)，然后稀釋到冰水中，經(jīng)過濾、洗滌得濾餅；b.將濾餅打漿，調(diào)節(jié)pH為6.57，滴加有機(jī)胺，同時(shí)或滴加完有機(jī)胺后再滴加縛酸劑，控制pH在9.5~11.5，于050。C溫度下反應(yīng)58小時(shí)；c.反應(yīng)產(chǎn)物升溫到5070'C，保溫30分鐘，過濾洗滌，干燥即得；其中，溶劑紅52與氯磺酸的重量比為1:610，有機(jī)胺與溶劑紅52的摩爾之比為23:1;所述有機(jī)胺為具有46個(gè)碳原子的環(huán)烷基胺、烷氧基胺，苯胺或帶有甲基、硝基取代基的苯胺；所述縛酸劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或醋酸鈉溶液。本發(fā)明是以溶劑紅52的結(jié)構(gòu)為母體，通過氯磺化、N—?；磻?yīng)，接上一系列具有垸基、垸氧基、芳基或取代芳基的磺酰胺基團(tuán)，染料的分子量增大，染料熔點(diǎn)提高，最大吸收波長藍(lán)移，磺酰胺基團(tuán)的弓I入使染料的耐熱性和耐遷移性能比母體染料有不同程度的提高。合成過程的反應(yīng)式如下磺酰氯基親電取代主要發(fā)生在溶劑紅52結(jié)構(gòu)中苯環(huán)的氨基鄰位(電子云密度高的位置)，反應(yīng)溫度優(yōu)選是035'C。在N—?；磻?yīng)中，優(yōu)選反應(yīng)溫度是025'C,由于有氯化氫生成，需要滴加縛酸劑促進(jìn)反應(yīng)?？`酸劑可以選擇稀的液堿，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸氫鈉，醋酸鈉溶液，優(yōu)選縛酸劑濃度為10%。N—?；瓿珊?，反應(yīng)產(chǎn)物升溫到5070'C，使染料粒子變粗，有利于過濾和洗滌。，本發(fā)明蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法中所述有機(jī)胺優(yōu)選為3—甲氧基丙胺，異丙氧基丙胺，環(huán)己胺，苯胺、對(duì)甲基苯胺、鄰甲基苯胺、鄰氯苯胺、對(duì)氯苯胺、鄰硝基苯胺或?qū)ο趸桨罚磻?yīng)過程中可以直接滴加或溶于有機(jī)溶劑后再滴加，所述有機(jī)溶劑可為DMF、乙醇。本發(fā)明的特點(diǎn)是以市場(chǎng)上可以買到的溶劑紅52為原料，合成出了新結(jié)構(gòu)的蒽吡啶酮溶劑染料；染料的耐熱性和耐遷移性能比母體染料有不同程度的提高，可以應(yīng)用于熱塑性樹脂，譬如PS、ABS、PA6、PET，也能用于聚酯紡絲。新染料具有合成工藝簡單，牢度性能優(yōu)良，應(yīng)用范圍廣泛的特點(diǎn)，具有很高實(shí)用價(jià)值。具體實(shí)施方式實(shí)施例1在250ml三口瓶中，加入160克氯磺酸，開動(dòng)攪拌，慢慢加入20克溶劑紅52，溫度不超過25'C。加完后小心升溫到35'C，在35'C保溫1小時(shí)。將物料稀釋到1000克碎冰中，抽濾，濾餅用冰水洗滌至微酸性。氯磺化濾餅用500克冰水打漿，用10%碳酸鈉溶液調(diào)pH為6.57.0，滴加15克環(huán)己胺，控制溫度在10'C以下。滴加完后開始滴加20克10%碳酸鈉溶液，l小時(shí)滴完，控制pH在9.5-11.5之間，在1(TC以下保持4小時(shí)，然后升溫到室溫，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。最后升溫到6070'C，保持30分鐘，過濾，用60'C左右的水洗滌濾餅至無堿性。IOO'C烘干，得到27.5克深藍(lán)光紅色染料，經(jīng)過DMF重結(jié)晶，得到紅色結(jié)晶染料，液相色譜純度99.1%。產(chǎn)物的紅外光譜在1153.38cm"和1319.34cm"的峰表明-S02NH-存在。實(shí)施例2在250ml三口瓶中，加入120克氯磺酸，開動(dòng)攪拌，慢慢加入20克溶劑紅52，溫度不超過15'C。加完后小心升溫到35'C，在35'C保溫1小時(shí)。然后滴加20克氯化亞砜，在攪拌30分鐘。將物料稀釋到1000克碎冰中，抽濾，濾餅用冰水洗滌至微酸性。氯磺化濾餅用200克冰，300克水打漿，用10%碳酸鈉溶液調(diào)pH為6.57.0，滴加12.5克苯胺與15克甲醇的溶液，保持溫度在1(TC，同時(shí)開始滴加20克10%碳酸鈉溶液，pH在9.5-11.5之間，約2小時(shí)滴完。在10'C下攪拌4小時(shí)，然后升溫到室溫，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。最后升溫到607(TC，保持30分鐘，過濾，用60'C左右的水洗滌濾餅至無堿性。IOO'C烘干，得到27.0克暗紅色染料，經(jīng)過DMF重結(jié)晶，得到黃光紅色結(jié)晶染料，液相色譜純度98.0%。產(chǎn)物的紅外光譜在1156.55cm-l和1341.89cm隱l的峰表明402>不存在。實(shí)施例3在250ml三口瓶中，加入150克氯磺酸，開動(dòng)攪拌，慢慢加入20克溶劑紅52，溫度不超過25'C，加完后，在室溫?cái)嚢?小時(shí)。將物料稀釋到1000克碎冰中，抽濾，冰水洗滌濾餅至近中性。濾餅用約200克冰200克乙醇的溶液中打漿，溫度控制在3'C，用10%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH為6.57，開始滴加20.5克對(duì)甲苯胺溶解于35克乙醇的溶液，同時(shí)滴加22克10%碳酸鈉溶液，溫度控制在15。C以下，pH在9.511.5之間。滴加完后，繼續(xù)攪拌5小時(shí)，然后水浴升溫到50'C，攪拌30分鐘，過濾，濾餅先用50毫升乙醇洗滌，再用熱水洗滴至中性，IO(TC下烘干，得到28.2克黃光紅色染料，不溶于甲醇、丙酮，微溶于熱DMF。產(chǎn)物的紅外光譜在1155.22cm-l和1336.63cm-l的峰表明-S02NH-存在。實(shí)施例4用13.5克3—甲氧基丙胺替代15克環(huán)己胺，同例1一樣操作，得到26.6克暗紅色染料。經(jīng)過DMF重結(jié)晶，得到暗藍(lán)光紅色結(jié)晶染料，液相色譜純度98.0%。產(chǎn)物的紅外光譜在1149.36cm-l和1321.31cm-l的峰表明-S02NH-存在。實(shí)施例5用17.6克異丙氧基丙胺替代環(huán)己胺，同例1一樣操作，得到28.1克藍(lán)光紅色染料，經(jīng)過DMF重結(jié)晶，得到暗紅色結(jié)晶染料，液相色譜純度95.3%。產(chǎn)物的紅外光譜在1149.08cm-1和1320.52cm-1的峰表明-S02NH-存在。實(shí)施例6用26克對(duì)硝基苯胺替代20.5克對(duì)甲基苯胺，35克DMF替代35克乙醇，其它同例3—樣操作，得到31克黃光紅色染料，不溶于甲醇、丙酮，微溶于熱DMF。產(chǎn)物的紅外光譜在1157.66cm-l和1338.14cm-l的峰表明-S02NH-存在。上述實(shí)施例中各化合物的物性數(shù)據(jù)列入表1,熔點(diǎn)用PerkinElmerDiamondTG/DTA檢測(cè)，檢測(cè)條件為氮?dú)鈿夥眨?0'C/10min。色光和最大吸收波長用美國HunterLab公司UltraScanPro分光測(cè)色儀檢測(cè)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用例1稱取0.0625克如實(shí)施例1合成的染料，加入到125克PA6樹脂切片(曰本1013NW8)中，再加入0.625克鈦白粉(拜耳鈦)和23滴白油后，混合均勻，在單螺桿擠出機(jī)(L/D-24)中擠出，得到濃度0.05%的均勻粒子。在注塑機(jī)中以22(TC、250。C、260°C、270°C、280°C、290°C，停留時(shí)間2分鐘，逐步制造樣板并進(jìn)行測(cè)試，色差E=2.5為該濃度耐熱穩(wěn)定性，測(cè)得0.05%濃度該染料在PA6中的耐熱為280'C。同樣方法測(cè)出0.05%濃度的溶劑紅52在PA6中的耐熱為280°C。應(yīng)用例2稱取0.0625克如例3合成的染料，加入到125克PET樹脂切片(江蘇儀征)中，再加入0.625克鈦白粉(拜耳鈦)和23滴白油后，混合均勻，在單螺桿擠出機(jī)(L/D二24)中擠出，得到濃度0.05%的均勻粒子。在注塑機(jī)中以300'C、310°C、320°C、330°C、340°C、350°C，停留時(shí)間2分鐘，逐步制造樣板并進(jìn)行測(cè)試，色差E=2.5為該濃度耐熱穩(wěn)定性，測(cè)得0.05%濃度該染料在PET中的耐熱為340°C。同樣方法測(cè)出0.05%濃度的溶劑紅52在PET中的耐熱為330°C。應(yīng)用例3稱取0.0625克如實(shí)施例5合成的染料，加入到125克ABS樹脂切片(臺(tái)灣琪美757)中，再加入0.625克鈦白粉(拜耳鈦)混合均勻，在單螺桿擠出機(jī)(L/D-24)中擠出,得到濃度0.05%的均勻粒子。在注塑機(jī)中以220'C、240°C、250°C、260°C，停留時(shí)間2分鐘，逐步制造樣板并進(jìn)行測(cè)試，色差E-2.5為該濃度耐熱穩(wěn)定性，測(cè)得0.05%濃度該染料在ABS中的耐熱為250'C。同樣方法測(cè)出0.05%濃度的溶劑紅52在ABS中的耐熱為240°C。應(yīng)用例45000克大有光PET切片(江蘇儀征纖維級(jí))與300克如例3—樣合成的染料混合，然后在290'C熔融后從擠出機(jī)中擠出，得到濃度30%的濃色母粒。取100克上述色母粒，與6000克大有光PET切片混合，熔融后在2卯'C從擠出機(jī)中擠出，得到濃度0.5%的艷紅透明色絲，規(guī)格圓形2.2(1,01￥。耐熱性290°C5分鐘未變色，根據(jù)GB3920-22標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，耐遷移性45級(jí)；根據(jù)DIN53952標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)耐光牢度為7級(jí)。本發(fā)明的上述實(shí)施方案是對(duì)本發(fā)明的說明而不能用于限制本發(fā)明，與本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種蒽吡啶酮溶劑染料，其特征在于化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下其中，R代表具有4～6個(gè)碳原子的環(huán)烷基、烷氧基，苯基或帶有甲基、硝基取代基的苯基。2、一種權(quán)利要求1所述蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法，其特征在于合成步驟為-a.以溶劑紅52為原料，加入到氯磺酸中，于050'C下攪拌反應(yīng)0.52小時(shí)，然后稀釋到冰水中，經(jīng)過濾、洗滌得濾餅；b.將濾餅打漿，調(diào)節(jié)pH為6.57，滴加有機(jī)胺，同時(shí)或滴加完有機(jī)胺后再滴加縛酸劑，控制pH在9.511.5，于05(TC溫度下反應(yīng)58小時(shí)；c.反應(yīng)產(chǎn)物升溫到5070'C，保溫30分鐘，過濾洗滌，干燥即得；其中，溶劑紅52與氯磺酸的重量比為1:610，有機(jī)胺與溶劑紅52的摩爾之比為23:1;所述有機(jī)胺為具有46個(gè)碳原子的環(huán)垸基胺、垸氧基胺，苯胺或帶有甲基、硝基取代基的苯胺；所述縛酸劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或醋酸鈉溶液。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法，其特征在于所述有機(jī)胺為3—甲氧基丙胺，異丙氧基丙胺，環(huán)己胺，苯胺、對(duì)甲基苯胺、鄰甲基苯胺、鄰氯苯胺、對(duì)氯苯胺、鄰硝基苯胺或?qū)ο趸桨贰?、根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法，其特征在于所述a步驟中的反應(yīng)溫度為0~35°C。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒽吡啶酮溶劑染料的合成方法，其特征在于所述b步驟中的反應(yīng)溫度為025'C。全文摘要本發(fā)明涉及一種蒽吡啶酮溶劑染料及其合成方法，該合成步驟為a.以溶劑紅52為原料，加入氯磺酸中，于0～50℃下攪拌反應(yīng)，0.5～2小時(shí)后稀釋到冰水中，經(jīng)過濾、洗滌得濾餅；b.將濾餅打漿，調(diào)節(jié)pH為6.5～7，滴加有機(jī)胺，同時(shí)或滴加完有機(jī)胺后再滴加縛酸劑，控制pH在9.5～11.5，于0～50℃溫度下反應(yīng)5～8小時(shí)；c.反應(yīng)產(chǎn)物升溫到50～70℃下保溫30分鐘，過濾洗滌，干燥即得。該染料的耐熱性和耐遷移性能比母體染料有不同程度的提高，可以應(yīng)用于熱塑性樹脂，譬如ABS、PA6、PET，也能用于聚酯紡絲。文檔編號(hào)C09B5/14GK101376746SQ20071016463公開日2009年3月4日申請(qǐng)日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日發(fā)明者劉曉梅申請(qǐng)人:寧波龍欣精細(xì)化工有限公司