CN102421750B - 双偶氮化合物 - Google Patents

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Abstract

通式(I)的化合物、它们的制备方法以及用于染色和/或印刷有机基材的用途。

Description

双偶氮化合物
本发明涉及新型酸性染料，它们的制备方法以及用于染色有机基材的用途。
酸性染料是已知的，具有桥接单元的染料也是已知的。然而，对于具有改进性能的酸性染料仍然存在着需求。
本发明提供了通式(I)的化合物：
R1表示H或磺基，
R2表示H或磺基，R1应不同于R2，
R3表示H，磺基，取代的C1-C4烷基或未被取代的C1-C4烷基，取代的C1-C4烷氧基或未被取代的C1-C4烷氧基，
R4表示H，取代的C1-C4烷基或未被取代的C1-C4烷基，取代的C1-C4烷氧基或未被取代的C1-C4烷氧基，
R5表示H，取代的C1-C9烷基或未被取代的C1-C9烷基，
R6表示取代的C1-C9烷基或未被取代的C1-C9烷基，未被取代的芳基或取代的芳基，或R5和R6一起形成五或六元环脂族环，其中该五或六元环被C1-C4烷基取代，或者该五或六元环未进一步被取代。
在优选的通式(I)的化合物中：
R1表示H或磺基，
R2表示H或磺基，R1应不同于R2，
R3表示H，取代的C1-C2烷基或未被取代的C1-C2烷基，取代的C1-C2烷氧基或未被取代的C1-C2烷氧基，
R4表示H，取代的C1-C2烷基或未被取代的C1-C2烷基，取代的C1-C2烷氧基或未被取代的C1-C2烷氧基，
R5表示H、未被取代的C1-C9烷基，
R6表示取代的C1-C9烷基或未被取代的C1-C9烷基，未被取代的芳基或取代的芳基，或R5和R6一起形成五或六元环脂族环，其中该五或六元环被C1-C4烷基取代，或者该五或六元环未进一步被取代。
优选地，R5和R6的碳原子的总和一起是至少4个碳原子，更优选R5和R6具有一起至少5个碳原子。还更优选，R5和R6的总和一起是5或6或7或8或9个碳原子。优选地R5表示H。优选地，该烷基没有进一步被取代，且该五或六元环未进一步被取代。
该优选的式(I)的化合物携带至少一个阴离子取代基，优选1或2或3个阴离子取代基，其中，2个阴离子取代基是更尤其优选的。
优选的阴离子取代基是羧基和/或磺基，且磺基是特别优选的。
优选的式(I)的化合物优选具有1，2或3个磺基，更优选2个磺基。优选的2个磺基优选存在于取代基R1、R2的一个中。在最优选的化合物中，R1表示磺基，且R2表示H。
取代C1-C4烷基或C1-C9烷基的优选取代基分别选自下列取代基：-OH，-O(C1-C4-烷基)，-SO3H，-COOH，-NH(C1-C4-烷基)。取代C1-C4烷基的更优选的取代基选自下列取代基：-OH，-O(C1-C4-烷基)，-SO3H，-COOH，-NH(C1-C4-烷基)。该烷基是线性或支化的。最优选的烷基是甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基(2-甲基丙基)，戊基，1-甲基戊基，1-乙基戊基，异戊基(3-甲基丁基)，己基，庚基，辛基，或壬基。
取代C1-C4烷氧基或C1-C9烷氧基的优选取代基分别选自下列取代基：-OH，-O(C1-C4-烷基)，-SO3H，-COOH，-NH(C1-C4-烷基)。烷氧基是支化或线性的。
优选地，该烷基和/或烷氧基没有进一步被取代。
在式(I)的优选化合物中，该优选的烷基和该优选的烷氧基是甲基，乙基，丙基，甲氧基和乙氧基。甲基、乙基和甲氧基是更尤其优选的。
取代芳基的优选取代基选自下列取代基：-OH，-O(C1-C4-烷基)，-SO3H，取代的C1-C4烷基，未被取代的烷基，取代的C1-C4烷氧基和未被取代的C1-C4烷氧基。优选的芳基是苯基。优选地，该芳基没有进一步被取代或者被甲基或甲氧基取代。
本发明进一步提供了制备式(I)的化合物的方法，包括让式(II)的二胺的双-重氮盐：
与2当量的式(III)的化合物反应，
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6各自如以上所定义。
重氮化和偶联可以根据惯用方法来进行。偶联反应有利地在水性反应介质中在0-60℃，优选0-40℃，更优选0-10℃，还更优选0-5℃的温度范围以及2-9，优选3-6的pH范围内进行。所有温度按摄氏温度给出。
包括这样获得的式(I)的化合物的反应混合物可以通过超滤脱盐而转化为具有改进的长期稳定性的稳定液体制剂。
这样获得的式(I)的化合物可以按照已知方法来分离。
然而，按照式(II)的新型胺类可以按照在DE399149；DE505475；DE1220863；DE1793020(GB1129306)，DE3226889，DE4014847中公开的方法来制备，因此由下式的醛类(当R5是H且R6不同于H时)起始：
包括在升温和升压下在酸性条件下使该醛与2当量的下式的芳族胺反应：
形成式(II)的二胺：
将反应混合物在密闭的高压釜中在120-250℃，优选140-200℃，更优选140-150℃下加热，反应混合物在该温度下保持3-8小时，优选4-5小时。升温在该密闭高压釜中导致了高压。作为替代方式，该合成可以在200-250℃的高温下添加醛的氨基化合物-盐酸盐的熔体中进行，该压力是大气压。
式(I)的染料可以通过惯用方法从反应介质中分离，例如通过用碱金属盐盐析，过滤和干燥，如果适当的话，在减压和高温下。
取决于反应和/或分离条件，式(I)的染料可以作为游离酸、作为盐或作为混合盐获得，其例如含有选自碱金属离子、例如钠离子或铵离子或烷基铵阳离子例如单-、二-或三甲基-或-乙基铵阳离子中的一种或多种阳离子。该染料可以通过普通方法由游离酸转化为盐或混合盐，或者由盐或混合盐转化为游离酸，或者由一种盐形成为另一种盐。如果需要，该染料可以进一步通过渗滤来提纯，在该情况下，不希望有的盐和合成副产物从粗阴离子染料中分离出来。
从粗染料溶液中除去不希望有的盐和合成副产物和部分除去水通过半透膜施加压力来进行，由此获得了没有不希望有的盐和合成副产物的作为溶液的染料，如果需要按普通方式作为固体来获得。
式(I)的染料及其盐尤其适合于以红色到紫色色调染色或印刷有机基材，例如由天然或合成聚酰胺组成的纤维材料。式(I)的染料和它们的盐适合于生产墨喷式印刷油墨以及使用这些墨喷式印刷油墨来印刷由天然或合成聚酰胺或纤维素组成的纤维材料(例如纸)。
从另一个方面来看，本发明相应地提供了式(I)的染料、它们的盐和混合物用于染色和/或印刷由天然或合成聚酰胺组成的纤维状材料的用途。又一个方面是墨喷式印刷油墨的制备方法及其用于印刷由天然或合成聚酰胺组成的纤维状材料的用途。
染色按照已知的方法进行，例如参见在Ullmannsdertechnischen Chemie，第4版，1982，第22卷，第658-673页或M.Peter和H.K.Rouette著书籍Grundlagen der Textilveredlung，第13版，1989，第535-556页和566-574页中所述的染色方法。优选在尽染方法中在30-140℃，更优选80-120℃的温度下，且最优选在80-100℃的温度和3∶1-40∶1范围内的液比下进行染色。
所要染色的基材能够以例如纱、机织织物、成圈针织物或地毯的形式存在。全成形染色在精致的基材上是可能更持久的，实例是羔羊毛、山羊绒、羊驼毛和马海毛。本发明的染料尤其可用于染色精细旦尼尔纤维(微纤维)。
根据本发明的染料和它们的盐与已知酸性染料高度相容。相应地，式(I)的染料、它们的盐或混合物可以在染色或印刷方法中单独使用，或者作为一种组分在拼色染色或印刷组合物中与相同类型的其他酸性染料一起使用，即，与具有类似染色性能例如牢度性能和从染浴到基材上的上染率的酸性染料一起使用。本发明的染料尤其可以与某些具有适合的发色团的染料一起使用。其中燃料染料存在于拼色染色或印刷组合物中的比率通过所要获得的色调来控制。
式(I)的新型染料，如上所述，对于染色天然和合成聚酰胺，即羊毛、丝绸和所有尼龙类型是非常有用的，在它们的每一种上获得了具有高牢度水平，尤其良好耐光牢度和良好的耐湿牢度(洗涤、碱性汗)的染色。式(I)的染料和它们的盐具有高上染率。式(I)的染料和它们的盐增浓的能力同样是非常好的。在规定基材上的同色(on-tone)染色具有突出的品质。所有染色在人工照明下具有恒定的色调。此外，对于蒸煮和沸腾的牢度是良好的。
新型染料的一个决定性优点是，它们是不含金属的并提供了高度匀染。
根据本发明的化合物可以用作单一染料，或者由于它们的良好相容性，作为组合成分与具有可比染色性能例如一般牢度、上染值等的相同类型的其他染料一起使用。所获得的拼色染色的牢度与使用单一染料的染色类似。
本发明的式(I)的染料还可以用作三色染色或印刷中的红色组分。三色染料或印刷可以利用所有常用和已知的染色和印刷方法，例如连续方法、尽染方法、泡沫染色方法和喷墨方法。
本发明的方法中使用的三色染料混合物中的单个染料组分的组成取决于所需的色调。棕色色调例如优选利用55-65wt％黄色组分、20-30wt％的本发明的红色组分和10-20wt％的蓝色组分。
红色组分，如上所述，可以由根据式(I)的单一组分或不同的各个红色组分的混合物组成。优选的是双组合和三组合。特别优选的蓝色和/或黄色组分在WO2002/46318中有描述。
下列实施例进一步用于举例说明本发明。在实施例中，所有份和所有百分率按重量或体积计算，且所给出的温度为摄氏温度，除非另有规定。
实施例1：(方法A)
106g苯甲醛(1mol)、123g邻-茴香胺(1mol)、115g盐酸(大约30％)和300ml水在高压釜中在140℃下加热6小时。将该反应混合物倾注于1kg冰和135g氢氧化钠溶液(30％)上。将有机层分离，将过量的邻-茴香胺与甲苯分离。残留物从甲苯中再结晶出来，压滤饼用冷醇洗涤。获得式(1)的化合物：
实施例2：(方法B)
将130g(1mol)的盐酸苯胺在0.5L反应容器中在氮气氛围中在220℃下熔融，在搅拌下在4小时期间内向其中缓慢添加100g(1mol)的2-乙基丁醛。熔体的温度由于回流从初始大约200℃下降到185℃。温度在185℃下保持1小时，将热熔体倾注于1.6kg冰和1.05kg的氢氧化钠溶液(30％)的混合物上。分离有机层，用软化水洗涤除去盐。残留物从甲苯中再结晶出来，压滤饼用冷乙醇洗涤。获得式(2)的化合物：
表1：用醛起始的胺的合成
实施例23：
将36.8份(0.1mol)的胺-实施例2根据已知的方法用13.8份(0.2mol)的亚硝酸钠在0-5℃下在200份水和60份盐酸(大约30％)中重氮化。
经30分钟将溶于250份的水中的44.8份(0.2mol)的下式化合物
添加到冰冷的双偶氮化溶液中。通过添加30％NaOH溶液，将pH调至3-4.5，获得了式(5)的染料，该染料处于溶液中。
λmax＝530nm。
所述染料可以通过在真空下浓缩或通过在丙酮/乙醇重沉淀来分离。
然而，该反应混合物可以直接用于染色，而不用分离产物。
式(5)的染料在水中具有令人惊讶的非常高的溶解性，获得了具有很好牢度性能的红色染色。
实施例24：
44.0份(0.1mol)的胺-实施例1根据已知的方法在100份水和60份盐酸(大约30％)中用13.8份(0.1mol)的亚硝酸钠在0-5℃下重氮化。
经30分钟将溶于250份水的49.4份(0.2mol)的下式化合物：
添加到冰冷的双偶氮化溶液中。通过添加30％NaOH溶液，将pH调至3-4.5，获得了式(6)的染料，该染料处于溶液中。
λmax＝535nm。
该染料可以通过在真空下浓缩或通过在丙酮/醇中沉淀来分离。
然而，该反应混合物可以直接用于染色，而不用分离产物。
式(6)的染料在水中具有非常高的溶解性，获得了具有令人惊讶的很好的牢度性能的红色染色。
表2：用表1的胺合成染料
表3中所示的下列化合物根据实施例23或24使用胺
并与偶联组分
反应来合成，其中获得了下式的化合物：
λmax(lambda max)按nm(纳米；在1％醋酸溶液中测定)表示。
应用实施例A
由2000份水、1份以乙氧基化氨基丙基脂肪酸酰胺为基础且具有对染料的亲和性的弱阳离子活性匀染剂、0.25份的制备实施例23的染料组成并用1-2份40％乙酸调至pH5的40℃下的染色浴中，投入100份的尼龙-6织物。在40℃下10分钟之后，将该染色浴以1℃/分钟的速度加热至98℃，然后在沸点保持45-60分钟。此后，经15分钟，将其冷却至70℃。从浴中取出染色品，先后用热水和冷水冲洗，再干燥。所得产物是具有良好耐光牢度和耐湿牢度的红色聚酰胺染色品。
应用实施例B
由2000份水、1份以乙氧基化氨基丙基脂肪酸酰胺为基础且具有对染料的亲和性的弱阳离子活性匀染剂、0.3份的制备实施例23的染料组成并用1-2份40％乙酸调至pH5.5的40℃下的染色浴中，投入100份的尼龙-6，6织物。在40℃下10分钟之后，将该染色浴以1.5℃/分钟的速度加热至120℃，然后在该温度下保持15-25分钟。此后，经25分钟，将其冷却至70℃。从染色浴中取出染色品，先后用热水和冷水冲洗，再干燥。所得产物是具有良好匀染度且具有良好耐光牢度和耐湿牢度的红色聚酰胺染色品。
应用实施例C
在由4000份水、1份以硫酸化乙氧基脂肪酸酰胺为基础且具有对染料的亲和性的弱两性匀染剂、0.4份的制备实施例23的染料组成且用1-2份40％乙酸调节至pH5的40℃下染色浴中，投入100份毛织物。在40℃下10分钟之后，将该染色浴以1℃/分钟的速度加热至沸腾，然后在沸点保持40-60分钟。此后，经20分钟，将其冷却至70℃。从浴中取出染色品，先后用热水和冷水冲洗，再干燥。所得产物是具有良好耐光牢度和耐湿牢度的红色羊毛染色品。
应用实施例D
100份织造尼龙-6材料用由下列组分组成的50℃浴液轧染：
40份的制备实施例23的染料，
100份的脲，
20份的以丁基二甘醇为基础的非离子增溶剂，
15-20份的乙酸(调节pH至4)，
10份的以乙氧基化氨基丙基脂肪酸酰胺为基础且具有对染料的亲和性的弱阳离子活性匀染剂，和
810-815份水(补充至1000份的轧染液)。
将这样浸渍的材料卷起，在饱和蒸汽条件下在85-98℃下保持3-6小时用于固定。该染色品然后用热水和冷水冲洗，再干燥。所得产物是具有良好片料匀染度且具有良好耐光牢度和耐湿牢度的黄色尼龙染色品。
应用实施例E
由尼龙-6组成且具有合成基布的纺织品割绒片材用每1000份含有如下组分的浴液轧染：
1份的制备实施例23的染料，
4份以角豆粉醚为基础的市购增稠剂，
2份的高级烷基酚的非离子氧化乙烯加成物，
1份的60％乙酸。
这之后用每1000份含有以下组分的糊剂印刷：
20份的市购烷氧基化脂肪烷基胺(替代产物)，
20份以角豆粉醚为基础的市购增稠剂，
该印刷物在饱和蒸汽中在100℃下固定6分钟，冲洗，再干燥。所得产物是具有黄色和白色图案的匀色覆盖材料。
应用实施例F
将100份铬鞣和合成再鞣湿刮粒面皮革在300份水和2份制备实施例23的染料的浴中在55℃下染色30分钟。在添加4份亚硫酸化鱼油的60％乳液之后，将该皮革上油乳剂45分钟。然后用8.5％甲酸酸化，研磨10分钟(浴中最终pH 3.5-4.0)。然后将皮革漂洗，滴干，如通常那样整理。所得产物是具有良好牢度的、以均匀透明橙色色调染色的皮革。
应用实施例A-F还可以用染料24-42进行，获得了类似结果。
应用实施例G
在60℃下将3份的制备实施例23的染料溶于82份的软化水和15份的二甘醇中。冷却到室温，获得了橙色印刷油墨，其非常适合于在纸或聚酰胺和羊毛纺织品上喷墨打印。
应用实施例G还可以用染料24-42进行，获得了类似结果。
应用实施例H
将由1000份的水、80份的煅烧芒硝、1份的硝基苯-3-磺酸钠和1份的实施例23的染料组成的染色浴在10分钟的过程中加热至80℃。然后，添加100份的丝光棉。这之后在80℃下染色5分钟，然后在15分钟的过程中加热至95℃。在95℃下10分钟后，添加3份的碳酸钠，随后在20分钟之后添加另外7份的碳酸钠，在30分钟之后在95℃下添加另外10份的碳酸钠。随后继续在95℃下染色60分钟。然后染色浴中取出染色的材料，在流动的软化水中漂洗3分钟。这之后是两次洗涤，在5000份的沸腾软化水中一次洗涤10分钟，随后在60℃下在流动软化水中漂洗3分钟，并且用冷自来水漂洗1分钟。干燥后获得了具有良好牢度的亮黄的棉染色品。
应用实施例I
将0.2份的制备实施例23的染料溶于100份的热水中，并将该溶液冷却至室温。将该溶液加入到在打浆机中用2000份的水打浆的100份化学漂白亚硫酸盐纸浆中。在15分钟的混合之后，材料用树脂施胶剂和硫酸铝以普通方式施胶。由该材料制备的纸具有良好耐湿牢度的红色色调。
应用实施例H和I还可以用染料24-42进行，获得了类似结果。

Claims (5)

1.通式(I)的化合物：
R1表示H或磺基，
R2表示H或磺基，R1应不同于R2，
R3表示H，磺基，取代的C1-C4烷基或未被取代的C1-C4烷基，取代的C1-C4烷氧基或未被取代的C1-C4烷氧基，
R4表示H，取代的C1-C4烷基或未被取代的C1-C4烷基，取代的C1-C4烷氧基或未被取代的C1-C4烷氧基，
R5表示H，取代的C1-C9烷基或未被取代的C1-C9烷基，
R6表示取代的C1-C9烷基或未被取代的C1-C9烷基，未被取代的芳基或取代的芳基，或R5和R6一起形成五或六元环脂族环，其中该五或六元环被C1-C4烷基取代，或者该五或六元环未进一步被取代，
其中取代C1-C4烷氧基的取代基选自下列取代基：-OH，-O(C1-C4-烷基)，-SO3H，-COOH，-NH(C1-C4-烷基)；并且其中取代芳基的取代基选自下列取代基：-OH，-O(C1-C4-烷基)，-SO3H，取代的C1-C4烷基，未被取代的烷基，取代的C1-C4烷氧基和未被取代的C1-C4烷氧基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：
R1表示H或磺基，
R2表示H或磺基，R1应不同于R2，
R3表示H，取代的C1-C2烷基或未被取代的C1-C2烷基，取代的C1-C2烷氧基或未被取代的C1-C2烷氧基，
R4表示H，取代的C1-C2烷基或未被取代的C1-C2烷基，取代的C1-C2烷氧基或未被取代的C1-C2烷氧基，
R5表示H、未被取代的C1-C9烷基，
R6表示取代的C1-C9烷基或未被取代的C1-C9烷基，未被取代的芳基或取代的芳基，或R5和R6一起形成五或六元环脂族环，其中该五或六元环被C1-C4烷基取代，或者该五或六元环未进一步被取代。
3.根据权利要求1所述的式(I)的化合物的制备方法，其特征在于，将式(II)的化合物的两个胺官能团重氮化：
并且偶联到总共2当量的式(III)的化合物上：
其中取代基各自如以上所定义。
4.根据权利要求1所述的式(I)的化合物用于染色和/或印刷有机基材的用途。
5.根据权利要求4所述的式(I)的化合物的用途，用于染色和/或印刷羊毛、丝绸和合成聚酰胺。
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