專利名稱：一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及染料及制備，特別是一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料以及制備方法。
背景技術(shù)：
陽離子染料按照應(yīng)用性能分為兩類 一類是早期的堿性染料，另外一大類為 做陽離子染料。通常說的陽離子染料是指專門用來染聚丙烯腈纖維的染料，這類 染料在應(yīng)用上具有許多的優(yōu)點(diǎn)。陽離子染料從結(jié)構(gòu)上來說主要有共軛型和隔離型 兩種，共軛型的染料具有上色率高、色澤鮮艷等一系列優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供這種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法。 一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料，屬于雜環(huán)偶氮結(jié)構(gòu)的共軛型陽離子染料，具 有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(I ):其中，R選自一H、 _C1、 一OCH3、 一C00CH3或一OCH2CH3; R2選自_H、 一CH3、 一CH2CH3、 一CH (CH3) 2或苯基；R3選自一H、 一CH3、 一CH2CH3或 ^"~7、R5;所述的R5選自一H、 一Cl、 一Br 、 CI—C4的垸基或者垸氧基；R4選自一CH3、 一CH2CH3或一CH2CH2CONH2;X—選自:CH3OS03—、 C廠、Br_、廠、ZnCl3—、 h2po4_、 OH—、乙酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、檸檬酸根、山梨酸根、乙醇酸根或水楊酸根。 具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(I)的新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法包括如下步驟(1) 將化學(xué)通式(II)的化合物與重氮化試劑進(jìn)行重氮化反應(yīng)，得到重氮鹽；(2) 將步驟(1)中得到的重氮鹽與化學(xué)通式(III)的化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)， 得到母體；(3) 將步驟(2)中得到的母體進(jìn)行甲基化反應(yīng)；<formula>formula see original document page 5</formula>(II) (III) 其中，偶合反應(yīng)溫度為0—l(TC。化學(xué)通式(II )的化合物與化學(xué)通式(III)的化合物之間摩爾比為1: 0.95 h 1.05。步驟(i)的重氮化反應(yīng)溫度為o—5x:。 優(yōu)選的重氮化試劑為鹽酸和亞硝酸鹽，或者用硫酸和亞硝酸鹽。 甲基化反應(yīng)選用惰性有機(jī)溶劑，如氯苯、甲苯、二甲苯或硝基苯。優(yōu)選的溶 劑為氯苯。甲基化反應(yīng)的甲基化試劑為硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、溴甲烷或者碘甲烷，縛酸劑為氧化鎂，反應(yīng)溫度為65 — 10(TC。優(yōu)選的甲基化試劑為硫酸二甲酯。 將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行陰離子替換。例如，以硫酸二甲酯為甲基化試劑，甲基化反應(yīng)后產(chǎn)品結(jié)合的負(fù)離子為硫酸單甲酯，可將硫酸單甲酯替換為氯離 子、溴離子、碘離子、0H—、 ZnCl3—、乙酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、檸檬 酸根、山梨酸根、乙醇酸根或水楊酸根。以碳酸二甲酯、溴甲垸或者碘甲垸甲基化試劑，甲基化反應(yīng)后產(chǎn)品結(jié)合的負(fù) 離子為碳酸單甲酯、溴離子或碘離子，可用其他負(fù)離子進(jìn)行替換。本發(fā)明所涉及到的染料具有鮮艷的顏色，尤其是黃色的染料，是其它單色染 料拼混很難達(dá)到的，而且拼混的產(chǎn)品會(huì)因其單色性能的差異而造成應(yīng)用上的不方 便，所以合成這種染料可以更加豐富產(chǎn)品的顏色，而且這一系列的產(chǎn)品性能相近， 相容性很好，可以用于拼色，使用方便。在這種染料的分子結(jié)構(gòu)中，不同的發(fā)色 基和助色團(tuán)可以為染料本身賦予不同的色光和性能，這才使我們的生活更加五顏 六色，豐富多彩。這種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料結(jié)構(gòu)新穎，制備得到的產(chǎn)品溶解性和穩(wěn)定性很 好，可以單獨(dú)使用，也能與同類或其他類型的染料混用；此類染料可用于聚丙烯 睛纖維以及與其他織物混紡品的染色和印花，具有很高的親和力和很好的鮮艷 度，而且具有較好的牢度性能如耐曬牢度、水洗牢度、摩擦牢度、皂洗牢度以 及升華牢度等。也可以用于紙張、皮革等纖維的染色。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 實(shí)施例1在反應(yīng)瓶中加入18g (0.104mol)式(IIa)化合物，在0-5"C的條件下用鹽 酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并將生成的重氮鹽保持在O-l(TC。將17.3g (O.lmol)式(Ilia)化合物和150g (2.5mol)醋酸混合，配制成偶 合組分；在O—l(TC的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分中， 把生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.5§(0.2511101)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在10(TC的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫，析出 沉淀，過濾后用氯苯進(jìn)行洗滌，烘干，得到具有式(la)結(jié)構(gòu)的陽離子染料，為 黃色的固體染料，然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度。<formula>formula see original document page 7</formula>實(shí)施例2在反應(yīng)瓶中加入21.1g (0.104mol)式(lib)化合物，在0-5'C的條件下用鹽 酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽保持在O-l(TC。將20g (0.107mol)式(IIIb)化合物和150g (2.5mol)醋酸混合，配制成 偶合組分；在O—l(TC的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分 中，把生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。<formula>formula see original document page 7</formula> 把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.5g(0.25mol)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在10(TC的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫，析出 沉淀，過濾后用氯苯進(jìn)行洗滌，烘干，得到如下具有式(lb)結(jié)構(gòu)的陽離子染料，為黃色的固體染料，然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度-<formula>formula see original document page 8</formula>實(shí)施例3在反應(yīng)瓶中加入17.3g (0.103mol)式(lie)化合物，在0-5'C的條件下用鹽 酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽保持在0-10°C。將20.3g (O.lmol)式(IIIc)化合物與150g (2.5mol)醋酸混合，配制成偶 合組分；在0 — 10'C的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分中， 把生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。<formula>formula see original document page 8</formula>把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.5g(0.25mol)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在10(TC的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫，析出 沉淀，過濾后用氯苯進(jìn)行洗滌，烘干，得到如下具有式(Ic)結(jié)構(gòu)的陽離子染料， 為黃色的固體染料；然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度。<formula>formula see original document page 9</formula>實(shí)施例4在反應(yīng)瓶中加入13.9g (0.104mol)式(lid)化合物，在0-5'C的條件下用鹽 酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽保持在0-10°C。<formula>formula see original document page 9</formula>CH2CH2CONH2 (lid) (IIId) 將28.8g (O.lmol)式(IIId)化合物與150g (2.5mol)醋酸混合，配制成偶 合組分。在O—IO'C的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分中， 把生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.5g(0.25mol)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在65'C的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫，析出 沉淀，過濾后用氯苯進(jìn)行洗滌，烘干，得到如下具有式(Id)結(jié)構(gòu)的陽離子染料， 為黃色的固體染料；然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度。<formula>formula see original document page 9</formula>實(shí)施例5在反應(yīng)瓶中加入19.5g (0.104mol)式(lie)化合物，在0-5'C的條件下用 鹽酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽溶液保持在0-1攝氏度，l<formula>formula see original document page 10</formula>(lie) (Ilia) 將17.3g (O.lmol)式(Ilia)化合物和150g (2.5mol)醋酸混合，配制成偶 合組分。在0—10"C的條件下把上述的重氮液加入到配制好的偶合組分中，把生 成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.58(0.2511101)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在8(TC的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行蒸熘， 把溶劑全部蒸出，然后加入碘化鈉，降溫，析出沉淀，過濾，烘干，得到如下具 有式(Ie)結(jié)構(gòu)的陽離子染料，為黃色的固體染料；然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo) 準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度。<formula>formula see original document page 10</formula>實(shí)施例6在反應(yīng)瓶中加入24.5g (0.104mol)式(IIf)化合物，在0-5。C的條件下用鹽 酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽保持在O-l(TC。將20.75g (O.lmol)式(IIIf)化合物和150g (2.5moD醋酸混合，配制成 偶合組分。在O—l(TC的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分中，把生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。ClCH2CH3 CH:(iif) (nif)把烘干的母體加入到甲苯溶劑中，再投入31.5g(0.25mol)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在IO(TC的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行蒸餾， 把溶劑全部蒸出，然后加入溴化鈉，降溫，析出沉淀，過濾，烘干，得到如下具 有式(If)結(jié)構(gòu)的陽離子染料，為黃色的固體染料；然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo) 準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度。(If)實(shí)施例7在反應(yīng)瓶中加入20.9g C0.104mo1) (IIg)化合物，在0-5"C的條件下用鹽酸 和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽保持較低的溫度(O-l(TC)。(IIg) (IIIg)將20.3g (O.lmol) (IIIg)化合物與150g (2.5mol)醋酸混合，配制成偶合 組分。在0—1(TC的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分中，把 生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥，得到母體。把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.5g(0.25mol)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在IO(TC的條件下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行蒸餾， 把溶劑全部蒸出，然后加入氯化鈉，降溫，析出沉淀，過濾，烘干，得到如下具 有式(Ig)結(jié)構(gòu)的陽離子染料，為黃色的固體染料；然后用稀釋劑對染料進(jìn)行標(biāo) 準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的強(qiáng)度。<formula>formula see original document page 12</formula>實(shí)施例8在反應(yīng)瓶中加入28.8g (0.104mol)式(IIh)化合物，在0-5'C的條件下用 鹽酸和亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，并使生成的重氮鹽保持在O-l(TC。<formula>formula see original document page 12</formula> 將23.1g (O.lmol)式(IIIh)化合物和150g (2.5mol)醋酸混合，配制成偶 合組分。在O—IO'C的條件下把上述的重氮鹽溶液加入到配制好的偶合組分中， 把生成的沉淀進(jìn)行過濾、水洗、干燥。把烘干的母體加入到氯苯溶劑中，再投入31.5g (0.25mol)硫酸二甲酯和2.1g (0.05mol)氧化鎂，在IO(TC的條件下進(jìn)行 甲基化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行蒸餾，把溶劑全部蒸出，然后加入氯化鈉，降溫， 析出沉淀，過濾，加入乳酸和水使之溶解，得到如下具有式(Ih)結(jié)構(gòu)的陽離子 染料，為黃色的液體染料。并且調(diào)節(jié)強(qiáng)度對染料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到市場上通用的 強(qiáng)度。CH;CH則以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的 技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各 種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保 護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1、一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料，其特征在于，具有以下通式(I)的化學(xué)結(jié)構(gòu)id="icf0001" file="S2008100346536C00011.gif" wi="124" he="51" top= "62" left = "40" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中，R1為-H、-Cl、-OCH3、-COOCH3或-OCH2CH3；R2為-H、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2或苯基；R3為-H、-CH3、-CH2CH3或id="icf0002" file="S2008100346536C00012.gif" wi="34" he="14" top= "143" left = "96" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>R5為-H、-Cl、-Br或C1-C4的烷基或者烷氧基；R4-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CONH2；陰離子X-為CH3OSO3-、Cl-、Br-、I-、ZnCl3-、H2PO4-、OH-、乙酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、檸檬酸根、山梨酸根、乙醇酸根或水楊酸根。
2、權(quán)利要求1所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1) 將下列通式(II)的化合物與重氮化試劑進(jìn)行重氮化反應(yīng)，得到重氮鹽；(2) 將步驟(1)中得到的重氮鹽與下列通式(III)的化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)， 得到母體；<formula>formula see original document page 3</formula>其特征在于，所 (X95 1: 1.05。其特征在于，所(3)將步驟(2)中得到的母體進(jìn)行甲基化反應(yīng)；其中偶合反應(yīng)溫度0—l(TC。
3、 權(quán)利要求2所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法，其特征在于，替 換步驟(3)產(chǎn)物中的陰離子。
4、 權(quán)利要求2所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法，其特征在于，所 述步驟(1)的重氮化反應(yīng)溫度為0—5'C。
5、 權(quán)利要求2所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法， 述通式(II)的化合物與通式(III)的化合物之間摩爾比為1:
6、 權(quán)利要求2所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法， 述重氮化試劑選自(1) 鹽酸和亞硝酸鹽，或者，(2) 硫酸和亞硝酸鹽。
7、 如權(quán)利要求2所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法，其特征在于， 所述步驟(3)甲基化反應(yīng)的介質(zhì)為惰性溶劑，選自甲苯、二甲苯、氯苯或硝基 苯。
8、 如權(quán)利要求2所述一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料的制備方法，其特征在于甲 基化反應(yīng)中使用的甲基化試劑為硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、溴甲垸或者碘甲烷， 縛酸劑為氧化鎂，反應(yīng)溫度為65 — 10(TC。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型雜環(huán)偶氮陽離子染料，其結(jié)構(gòu)如化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(I)，其中R1為-H、-Cl、-OCH₃、-COOCH₃、或-OCH₂CH₃；R2為-H、-CH₃、-CH₂CH₃、-CH(CH₃)₂或苯基；R3-H、-CH₃、-CH₂CH₃或取代苯；R4為-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CONH₂；陰離子為CH₃OSO₃^-、Cl^-、Br^-、I^-、ZnCl₃^-、H₂PO₄^-、OH^-、乙酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、檸檬酸根、山梨酸根、乙醇酸根、水楊酸根等。該染料具顏色鮮艷，結(jié)構(gòu)新穎，溶解性和穩(wěn)定性很好，而且具有較好的牢度性能。本發(fā)明還公布了這種的新型雜環(huán)偶氮陽離子染料制備方法。
文檔編號C09B29/40GK101245195SQ20081003465
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者朱小兵, 賈頌今 申請人:上海富圓染化有限公司