CN1018641B - 用作分散染料的含噻吩化合物的制备方法 - Google Patents
用作分散染料的含噻吩化合物的制备方法Info
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Abstract
Description
本发明是关于用作分散染料或制备分散染料的噻吩化合物的制备。
根据本发明提供了式(Ⅰ)的化合物:
其中:
R是卤素;
R1是氰基、C1-6烷氧基羰基、C3-6烯氧基羰基、氨基羰基、C1-4烷基磺酰基、苯基磺酰基、C1-4烷基羰基或苯基羰基,或苯基-氨基羰基、单C1-4烷基-氨基羰基或二C1-4烷基-氨基羰基;
R2是甲酰基、氰基、-CH=C(R4)2、
-CH=N-OH;
R3是-N=N-K或-NH2;
K是偶合组分基团;
每个R4各自是氰基、C1-6烷氧基羰基、C3-6烯氧基羰基或C3-6炔氧基羰基,或者一个R4是氰基而另一个R4是未被取代的苯甲酰基或被C1-4烷氧基羰基、C1-4烷基磺酰基、苯基磺酰基单取代的苯甲酰基,或未被取代的氨基羰基或被C1-4烷基或苯基单取代的氨基羰基;或者一个R4是氢而另一个R4是未被取
代的苯甲酰基或被C1-2烷氧羰基、卤素、C1-4烷基或-NO2单取代的苯甲酰基;或者C1-4烷基羰基或C3-6烯基羰基;或者一个R4是硝基而另一个R4是氢、甲基或乙基。
在本说明书中除非有相反指示,任何烷氧基羰基、烯氧基羰基、苯氧基烷基羰基、苯氧基羰基、烷基氨基羰基、烷基磺酰基、苯基磺酰基或炔氧基羰基未被取代或被从下列基团中选择的一个或二个取代基取代:Cl、Br、C1-4烷基、C1-4烷氧基、羟基、氰基和酰基,例如
为了避免怀疑,除非有相反指示,能够成为直链或支链的基团都是直链或支链的。
在本说明书中卤素是氯或溴,优选的是氯。
优选的烷基是C1-2烷基。
优选的烯基是C3-4烯基。
优选的烷氧基是C1-2烷氧基。
优选的炔基是C3-4炔基。
在式(Ⅰ)的化合物中,优选的R1是R1′,此处R1′是氰基、C1-4烷氧基羰基、C3-4烯氧基羰基、C1-4烷氧基C2-4烷氧基羰基、苄氧基羰基、单C1-4烷基氨基羰基、C1-4烷基磺酰基或苯基磺酰基。更优选的R1是R1″,此处R1″是氰基、C1-2烷氧基羰基、单C1-2烷基氨基羰基、C1-2烷基磺酰基或苯基磺酰基。最优选的R1是R1″′,此处R1″′是氰基或C1-2烷氧基羰基。
优选的R2是R2′,此处R2′是甲酰基、氰基-CH=C(R4′)2,式中每个R4′各自是氰基、C1-6烷氧基羰基、C3-6烯氧基羰基或C1-4烷氧基乙氧基羰基,或者一个R4′是硝基而另一个R4′是氢。更优选的R2是R2″,此处R2″是-CHO或CN。最优选的R2是-CHO。
优选的R4是上述定义的R4′,更优选的R4是R4″,此处一个R4″是氰基而另一个R4″是C1-6烷氧基羰基。
优选的K是K′,此处K′是苯胺、α-萘胺、吡唑、氨基吡唑、吲哚、四氢喹啉、噻唑、苯酚、萘酚、苯并吗啉或吡啶系列的偶合组分基团。更优选的K是K″,此处K″是式(a)的基团
其中:
R5是氢、C1-2烷基、C1-2烷氧基、甲酰氨基、C1-4烷基碳酰氨基,其中烷基未被取代或被-OH、Cl、Br、C1-4烷氧基、苯基、苯氧基、苄氧基或C1-2烷氧基羰基单取代;苯甲酰氨基、丙烯酰氨基、氨基碳酰氨基、C1-4烷基氨基碳酰氨基、C1-4烷氧基碳酰氨基,其中烷氧基未被取代或被C1-2烷氧基或苯基单取代;单C1-2烷基磺酰氨基或苯基磺酰氨基;二(C1-2烷基)氨基磺酰氨基;氟、氯或溴;
R6是氢、氟、氯、溴、C1-2烷基、C1-4烷氧基或C1-2
烷氧基乙氧基;条件是R5是氟、氯或溴时,R6不是氟、氯或溴;
R7是氢、未被取代的C1-10烷基;被下列基团单取代的C2-10烷基:氯、溴、羟基、环己基、氰硫基、氰基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基羰基、甲酰氧基、C1-10烷基羰氧基、氯代C1-3烷基羰氧基或溴代C1-3烷基羰氧基、C1-10烷氧基羰氧基、C1-2烷氧基乙氧基羰氧基、C3-4烯氧基羰基、氯代烯丙氧基羰基或溴代烯丙氧基羰基、C3-4烯氧基、氯代烯丙氧基或溴代烯丙氧基、丙烯氧基、苯甲酰氧基、C1-10烷氧基、苯基、苯氧基或苯基C1-4烷氧基;或被下列基团二取代的C3-10烷基:氯、溴、羟基、甲酰氧基、氯代C1-3烷基羰氧基或溴代C1-3烷基羰氧基、C1-4烷氧基羰氧基、C1-3烷氧基乙氧基羰氧基、氯代烷氧基羰基或溴代烷氧基羰基;C1-4烷氧基C2-6烷基,其中烷氧基中的烷基被氯、溴、氰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基、C1-4烷氧基羰氧基或C1-4烷基羰氧基单取代;β-(C1-4烷氧基羰基甲氧基羰基)乙基;未被取代的C3-4烯基或被苯基、氯或溴单取代的C3-4烯基;丙炔基;C5-7环烷基;被甲基单取代、二取代或三取代的环己基;或未被取代的苯基或被氯、溴、硝基或C1-4烷氧基单取代的苯基,或被甲基单取代、二取代或三取代的苯基;被γ-C1-4烷氧基、C3-4烯氧基或苯氧基单取代的β-羟基丙基;
R8是氢;C1-10烷基;被下列基团单取代的C3-10烷基:氯、溴、-OH、氰基、硫代氰基、C1-10烷基羰基、C1-10烷氧基羰基、甲酰氧基、C1-10烷基羰氧基、氯代C1-4烷基羰氧基或溴代C1-4烷基羰氧基、C1-10烷氧基羰氧基、C1-2烷氧基乙氧基羰氧基、C3-4烯氧基羰基、氯代烯丙氧基羰基或溴代烯丙氧基羰基、C3-4烯氧基、氯代烯丙氧基或溴代烯丙氧基、丙炔氧基、苯甲酰氧基、C1-10烷氧基、苯基、苯氧基、苯基C1-4
烷氧基、氨基羰基、单C1-4烷基氨基羰基或二(C1-4烷基)氨基羰基、单C1-4烷基氨基羰氧基或二(C1-4烷基)氨基羰氧基、苯基氨基羰基、苯基氨基羰氧基、邻苯二甲酰亚胺-2-基、琥珀酰亚胺-2-基、糖精-2-基、吡啶基、苯并噻唑基-2-巯基,或被下列基团二取代的C2-10烷基:氯、溴、-OH、甲酰氧基、C1-4烷基羰氧基、氯代C1-4烷基羰氧基或溴代C1-4烷基羰氧基、C1-4烷氧基羰氧基、C1-2烷氧基乙氧基羰氧基、氯代烯丙氧基羰基或溴代烯丙氧基羰基;C1-4烷氧基C2-4烷基,其中烷氧基中的烷基被氯、溴、氰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基或C1-4烷基羰氧基单取代;未取代的C3-4烯基或被苯基、氯或溴一取代的C3-4烯基;
R7和R8与连接它们的N-原子一起形成未取代的哌啶或未取代的吗啉;
K″是式(b)、(c)、(d)或(e)的基团:
式中R9是氢、C1-4烷基、未被取代的苯基或被甲基、甲氧基或氯单取代或二取代的苯基,R5、R7和R8如同上述定义。
优选的R5是R′5,此处R′5是氢、C1-2烷基或C1-2烷基碳酰氨基;更优选的R5是R″5,此处R″5是氢、甲基或乙酰氨基。
优选的R6是R′6,此处R′6是氢或C1-2烷氧基。
优选的R7是R′7,此处R′7是C1-6烷基、C1-4烷氧基-C2-4烷基、C3-4烯氧基C2-4烷基、C1-2烷基羰氧基C2-4烷基C1-4烷氧羰基C2-4烷基、烯丙基、C1-2烷氧羰氧基C2-4烷基或苯氧基C2-4烷基;更为优选的R7是R7″,此处R7″是C2-4烷基、C1-2烷氧乙基或烃丙基。
优选的R8是R′8,此处R′8是氢、C2-4烷基、C1-4烷氧基C2-4烷基、C3-4烯氧基C2-4烷基、烯丙基、羟基C2-4烷基、C1-2烷氧羰氧基C2-4烷基或C1-2烷基羰氧基C2-4烷基;更优选的R8是R″8,此处R″8是氢、C2-4烷基或β-羟基C2-4烷基或烯丙基。
优选的K″是上述定义的式(a)的基团。
最优选的K是K′″,此处K′″是2-甲基-4-(N,N-二C2-6烷基氨基)苯基、2-甲基-4-(N-乙基,N-γ-乙氧基羰基丙基氨基)苯基;2-甲基-4(N-乙基,N-γ-苯氧基丙氨基)苯基;2-乙酰氨基-4(N-β-乙氧基羰基乙氨基)-5-乙氧基苯基;2-乙酰氨基-4(N-乙基,N-烯丙基氨基)-5-乙氧基苯基;2-甲基
-4-(N-乙基,N-β-羟基丁基氨基)苯基、2-乙酰氨基-4(N,N-二C2-3烷基氨基)苯基或2-乙酰氨基-4(N,N-二C2-4烷氨基)-5-C1-2烷氧基苯基。
优选的式(Ⅰ)化合物是式(Ⅱ)或式(Ⅲ)的化合物:
更优选的式(Ⅰ)的化合物是式(Ⅲ)的化合物。
优选的式(Ⅲ)化合物是式(Ⅲ′)的化合物。
更优选的式(Ⅲ)化合物是式(Ⅲ″)的化合物
式中K′″如同上述定义。
R3是-N=N-K的式(Ⅰ)的化合物可通过偶合式(Ⅴ)的化合物与R3是-NH2的式(Ⅰ)的重氮化合物制备,
式中符号如同上述定义。
R3是-NH2的式(Ⅰ)的化合物可制备如下:使式(Ⅵ)的化合物
式中R1如同上述定义,R10是伯氨基,-NHCHO或-NHCOC1-4烷基,
与维路斯梅尔(Vilsmeier)试剂反应生成式(Ⅶ)的化合物
再将R10水解生成-NH2和将甲酰基随意转化为R2中其他任何基团。
优选的维路斯梅尔试剂是氧氯化磷(Phosphoroxychioride)和二甲基甲酰胺的反应产物,在这种情况下,生成的式(Ⅶ)的化合物是下式的化合物:
然后,该化合物在酸或碱介质中水解成式(Ⅰ)的化合物,其中R2是CHO而R3是-NH2。
式(Ⅴ)和式(Ⅵ)的化合物是已知的,可由已知的化合物通过已知方法制备。维路斯梅尔试剂也是已知的。
式(Ⅰ)中CHO基转化为R2中其他的基可用一般方法进行,例如通过与羟胺缩合和单独在氧上任意的酰化作用同时生成腈基或根据柯诺瓦诺格或珀金反应(Knoevenagel or Perkin rea-etion)。
不含水增溶基的式(Ⅰ)的化合物是特别优选的。
R3是-N=N-K的式(Ⅰ)的化合物在下文被认为是式(Ⅰ)的染料。这些化合物是优良的分散染料。
式(Ⅰ)的染料可用已知的方法加工成染色制剂,例如通过在分散剂或填充材料存在下的研磨。这样产生的制剂(可用真空干燥或喷雾干燥)于用于长染色浴或短染色浴中进行染色、轧染或印染材料。
本发明的染料从水悬浮液中很好地上染在合成的或半合成的疏水的高分子量的纺织材料上。本发明的染料特别用于染色、轧染或印染由线性芳香聚酯、21/2醋酸纤维素、三醋酸纤维素或合成聚酰胺
制造的纺织材料。
染色、印染或轧染可用已知的方法,特别是按照英国专利1,114,433中描述的方法进行。
得到的染料有良好的牢度特性,特别是良好的耐日光牢度、耐热固着牢度、耐升华牢度和耐褶裥牢度。
现在用下列实施例说明本发明,实施例中所有份数和百分数以重量表示,所有温度以摄氏度(℃)表示。
实施例1
将37.5份2-氨基-3-乙氧基羰基-4-氧代-4,5-二氢噻吩(在有机化学杂志(J.Org.Chem.)38(20)3615〔1973〕中描述的)溶解在152份二甲基甲酰胺中,冷却到-10℃,在充分搅拌下将90份偶磷氯氧化物加入该溶液中。将该混合物加热到70°,然后使其冷却,再将其倒入500份冰水中。使混合物的温度升到40℃。搅拌混合物1/2小时并冷却到5℃,过滤,剩余物用稍许冰水洗涤。得到的产物是2-二甲基-氨基-甲基亚氨基-3-乙氧基羰基-4-氯-5-甲酰基噻吩。熔点197℃。将该产物悬浮在500份水中,向该悬浮液中加入25份85%磷酸、395份乙醇和60份30%氢氧化钠。在2小时内在搅拌下将悬浮液的温度升至65-70℃,并用加碳酸钠保持PH值为9。然后,用300份冰水稀释该悬浮液并用慢慢加入30%HCl(约23份)使PH值到6.5。沉淀出产物2-氨基-3-乙氧基羰基-4-氯-5-甲酰基噻吩,熔点176-178℃。该产物经过滤并用稍许冰水洗涤。从乙醇/水中重结晶出提纯的产物,熔点180℃。
用已知的方法通过使该产物5位上的甲酰基与活泼的亚甲基化合物反应可得到该产物的衍生物。
实施例2
a)将122份1,1-二氰基-2-甲氧基丙烯与32份硫磺粉悬浮在300份N,N-二甲基甲酰胺中,冷却到约10℃在30分钟内,在搅拌下将52份三乙胺一滴一滴地加入该悬浮液中。使反应混合物的温度升到室温(25℃),这样生成的2-氨基-3-氰基-4-甲氧基噻吩在搅拌3到4小时后倒入500g冰和150份浓盐酸中。产生的产物混合物搅拌1至2小时,并过滤;产物混合物是2-氨基-3-氰基-噻吩(thienin)-4-酮和2-氨基-3氰基-邻4,5二氢噻吩-4-酮的混合物。其用水洗涤,然后干燥。
b)将70份上述a)中制备的产物混合物溶解在400份N,N-二甲基甲酰胺中,在5°在15分钟内一滴一滴地加入230g氧氯化磷(phosphoroxychloride)在搅拌下使反应混合物温度升高,将该混合物加热到70°,3至4小时后将混合物倒入1000份冰中。最后通过加入约450份25%氨中和混合物到其pH值约6,过滤,得到产物2-(N,N-二甲基亚胺甲基氨基)-3-氰基-4-氯-5-甲酰基噻吩,熔点183-188℃。产物从乙腈中重结晶,得到的提纯产物熔点191.5-193℃。
c)将24.15份2-(N,N-二甲基亚胺甲基氨基)-3-氰基-4-氯-5-甲酰基噻吩悬浮在100份50%甲酸中。加入1份硫酸铵,混合物在回流下煮沸约5小时。使混合物冷却,过滤出产物2-氨基-3-氰基-4-氯-5-甲酰基噻吩。不再提纯,在该产物的氨基上进行重氮化(如同在实施例16中所述的)和偶合。
产物从乙醇和水的混合物中重结晶,提纯的产物溶点为267-269℃。
用已知的方法通过上述产物5位上的甲酰基的缩合(即柯诺瓦诺格反应;生成肟并脱水)可制备该化合物的衍生物。当偶氮化合物已经生成便可生成衍生物(正如在实施例17中所描述的。)。
实施例3-15
下式的化合物
式中R1和R2的定义在下面表1中,可用与实施例1或2类似的方法由适当的反应剂生成。
实施例16
将23.5份2-氨基-3-乙氧基羰基-4-氯-5-甲酰基噻吩在30℃溶解在400份乙酸、100份丙酸和85份磷酸的混合物中,然后冷却到-5℃,这个温度下与7.0份亚硝酸钠(4N溶液)反应。产正棕色溶液。该溶液搅拌约2小时,在搅拌下将18份N,N-二乙基氨基间甲苯胺、6份氨基磺酸,10份冰醋酸和50份水的混合物很慢地加入这个偶氮盐溶液中,该混合物的pH值通过加30%NaOH溶液保持3.5到4,然后,得到的兰灰色染料悬浮液再搅拌2小时,过滤,剩余物用100份10%乙酸洗涤,再用100份水洗涤,在50℃真空干燥。得到的染料是式(16a)的化合物,
其λ最大(DMF)=591nm。
可将聚酯材料染成兰紫色的色调。
实施例17
在室温下将21.3份式(16a)的产物溶解在150份二噁烷中,然后与28份氰基乙酸甲氧基乙酯反应,再加入2份哌啶和2份冰醋酸的混合物,在25-30°搅拌20小时后,用薄层色谱法已检测不出原料。
用水稀释后沉淀出产物并过滤,用100份水洗涤,在50°真空干燥。用硅胶柱色谱分离得到式(17a)的提纯产物,熔点135
-136℃。
其λ最大(DMF)=651nm。
实施例18
a)将18.6份2-氨基-3-氰基-4-氯-5-甲酰基噻吩溶解在200份85%磷酸中。在搅拌下一滴一滴地加入33份40%的亚硝酰基硫酸,混合物在大约0°搅拌3小时。
在充分搅拌下将得到的棕色偶氮盐溶液一份一份地加入含有20.6份3-(N,N-二乙基氨基)-1-N-乙酰苯胺和2份氨基磺酸的30份5%硫酸的溶液中。用外部冷却和加入约200份冰达到偶合温度0-3°。得到的染料搅拌1-2小时,过滤,用大约300份水洗涤,然后真空干燥。得到的产物是式(18a)的化合物。
其λ最大(DMF)=608nm。
该染料可将聚酯染成兰色色调,并有良好的牢度特性。
b)用3-(N,N-二C2-4烷基氨基)-1-N-乙酰苯胺(由3-氨基-1-N-乙酰苯胺的混合烷基化制备)的混合物代替上面实施例18a的方法中用的偶合组份3-(N,N-二乙基氨基)-1-N-乙酰苯胺。得到式(18b)的染料混合物。
该混合物的λ最大(DMF))在任何情况下均为610nm。
实施例19-137
下式的化合物
可通过与实施例16、17、和18类似的方法由合适的反应剂制备,其中各符号的定义在下面的表2中。
实施例132-141
下式的化合物
可以通过类似于实施例18的方法由合适的反应剂来制备,其中K的定义在下面的表3中。
表3
实施例 K 色调 λ最大
序号 (nm)
表3(续)
实施例 K 色调 λ最大
序号 (nm)
141
兰 601
应用实施例
7份式(17a)的化合物(如实施例17中所定义的)与4份二萘甲烷二磺酸钠盐,4份十六烷基硫酸钠和5份无水硫酸钠在砂磨机中进行研磨。
用水将1份的生成颜料制剂浸湿,然后用孔径为10μ的筛子对生成的悬浮物进行筛选。筛选后的悬浮物与3份的十二烷基硫酸钠一起,加入4000份的水中形成染色浴。
在40-50℃将100份洗净了的聚酯纤维材料,以织物与水溶液1∶40的比率加入上述染色浴中,然后加入20份的氯苯的水乳化液,并且把染色浴加热到100℃,在95-100℃,染色1-2
小时。染色的兰色的纤维经过水洗,皂洗,再水洗和干燥后,均匀染色具有良好的牢度特性。
可以使用实施例1至16和18至141的适当量的任何产物来代替式(17a)的化合物。
Claims (5)
1、制备式(Ⅰ)化合物的方法,
其中R是氯;
R1是氰基、C1-2烷氧基羰基或甲氧乙氧羰基,
R2是甲酰基或-CH=C(R4)2,
每个R4独自为氰基、C2-4烷氧羰基、甲氧乙氧羰基或甲氧乙氧乙氧羰基,或者
一个R4是硝基另一个是氢,
R3是-N=N-K;
K是通式如下的偶合组分基团之一
其中
R5是氢,甲基、C1-2烷氧基、C1-2烷羰氢基、C1-2烷氧基乙羰基氨基、氯丙酰氨基、乙氧羰丙酰氨基、甲氧-羰乙酰氨基、丙烯酰氨基、乙氧乙氧羰氨基或甲氧羰氨基,
R6是氢、C1-2烷氧基或甲氧乙氧基,
R7是C2-4烷基、C3-4链烯基、羟基C2-3烷基、氯丙基、甲氧乙基、烯丙基氧乙基、乙酰氧基-C2-4烷基、C1-4烷氧羰基-C2-3烷基、C1-2烷氧羰乙氧羰乙基、甲氧乙氧羰乙基、苯氧基-C2-3烷基、苄氧乙基、苄氧羰乙基、C3-4链烯氧羰乙基或氯代烯丙基氧羰乙基,
R8是氢、C1-6烷基、C3-4链烯基、氯代烯丙基、羟乙基、甲氧乙基、烯丙氧乙基、苯氧基-C2-3烷基、乙酰氧基-C2-4烷基或甲氧乙氧羰乙基,
其特征是,使相应于式(Ⅰ)中R3为-NH2的化合物为原料经重氮化再与式(Ⅴ)的化合物偶合,
式(Ⅴ)为
H-K (Ⅴ)
式中K的定义如上。
2、根据权利要求1的方法,其特征是,以相应于式(Ⅲ′)中-N=N-K被-NH2代替的化合物为原料化合物,制备式(Ⅲ′)的化合物,
其中,R″′ 1是氰基或C1-2烷氧羰基;
R″ 2是甲酰基;
R5,R6,R7和R8的含义与权利要求1中的相同。
3、根据权利要求1的方法,其特征是,以相应于式(Ⅲ′)中-N=N-K″′被-NH2代替的化合物为原料化合物,制备式(Ⅲ″)的化合物,
其中K″′是2-甲基-4(N,N-二-C2-6烷基氨基)苯基,2-乙酰氧基-4-二乙氨基苯基,2-甲基-4(N-乙基,N-γ-乙氧基羰基丙基氨基)苯基;2-甲基-4(N-乙基,N-γ-苯氧基丙基氨基)苯基;2-乙酰氨基-4(N-β-乙氧基羰基乙氮基)-5-乙氧基苯基;2-乙酰氨基-4′(N-乙基,N-烯丙基氨基)-5-乙氧基苯基;2-甲基-4(N-乙基,N-β-羟基丁基氨基)苯基,2-乙酰氨基-4(N,N-二C2-3烷基氨基)苯基或2-乙酰氨基-4(N,N-二C2-4烷基氨基)5-C1-2烷氧基苯基。
4、根据权利要求1的方法,其特征是其原料化合物,即相应于式(Ⅰ)中R3是-NH2的化合物的制备方法是,使式(Ⅵ)的化合物
其中R1在权利要求1中定义,R10是伯胺基、-NHCHO或-NHCOC1-4烷基,与vilsmeier试剂反应生成式(Ⅶ)的化合物
再将R10水解生成-NH2和根据需要将甲酰基转化为R2中具有其它含义的任何基团。
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1985
- 1985-09-10 CN CN 85106798 patent/CN1018641B/zh not_active Expired
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Publication number | Publication date |
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CN85106798A (zh) | 1987-03-11 |
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