发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有染料的制备工艺复杂,原料毒性大,后处理操作繁琐,环境污染严重等缺陷,而提供了一种酯类化合物及其制备方法。本发明的酯类化合物是制备分散染料的关键中间体。以本发明提供的酯类化合物为中间体制备分散染料,工艺简单,易于操作,后处理方法简单,原料毒性小,环境友好。
本发明提供了一种如式1所示的化合物
其中,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基;R4为C1-4的烷基;D为
其中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。所述的化合物1为一种分散染料。
本发明还提供了如式1所示的化合物的制备方法,其包括以下步骤:在溶剂中,酸催化的条件下,将如式3所示重氮盐与如式2所示的酯类化合物进行偶合反应,得到化合物1即可;
其中,A为Cl-、CH2COO-、H2PO4 -、HSO4 -或NO3 -,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基;R4为C1-4的烷基;
在制备化合物1的方法中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。
在制备化合物1的方法中,所述的偶合反应可以按照本领域中该类反应的常规方法进行,优选下述反应条件和步骤:
在制备化合物1的方法中,所述的溶剂优选水。
在制备化合物1的方法中,所述的溶剂与所述的酯类酯类化合物2的体积质量比优选4mL/g~12mL/g,进一步优选6mL/g~9mL/g。
在制备化合物1的方法中,所述的酸优选盐酸、醋酸、磷酸、硝酸和硫酸中的一种或多种,进一步优选盐酸、醋酸和硫酸中的一种或多种,再进一步优选硫酸和/或盐酸。所述的酸可以以酸的水溶液的形式参与反应,所述的酸的水溶液的质量百分比浓度优选1%~20%,进一步优选3%~15%。
在制备化合物1的方法中,所述的酸与所述的溶剂的体积比优选0.005~0.02,进一步优选0.008~0.012。
在制备化合物1的方法中,所述的酯类化合物2与化合物3的重氮盐的摩尔比优选1:1~1:1.5,进一步优选1:1~1:1.2。
在制备化合物1的方法中,所述的偶合反应的温度优选-10℃~30℃,进一步优选-10℃~10℃,再进一步优选-5℃~5℃。
在制备化合物1的方法中,所述的偶合反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如滤纸渗圈法)监控,以反应不再进行为反应终点,优选反应时间为1h~3h,进一步优选2h。
上述如式3所示的重氮盐可以通过以下方法制得:在酸存在的条件下,将亚硝酸盐或亚硝酰硫酸,与如式8所示的芳香胺进行重氮化反应,得到化合物3的重氮盐即可;再按照上述制备化合物1的方法制得化合物1即可;
其中,A为Cl-、CH2COO-、H2PO4 -、HSO4 -或NO3 -;D为
所述的重氮化反应可以按照本领域中的常规方法进行,优选下列反应条件:
在所述的重氮化反应中,所述的溶剂优选水。
在所述的重氮化反应中,所述的酸优选盐酸、醋酸和硫酸中的一种或多种,进一步优选硫酸和/或盐酸。所述的酸可以以酸的水溶液的形式参与反应,所述的酸的水溶液的质量百分比浓度优选10%~90%,进一步优选20%~80%。
在所述的重氮化反应中,所述的亚硝酸盐优选亚硝酸钠。
在所述的重氮化反应中,所述的溶剂与所述的如式8所示的芳香胺的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选2mL/g~5mL/g。
在所述的重氮化反应中,所述的如式8所示的芳香胺与所述的亚硝酸盐或亚硝酰硫酸的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1~1:1.1。
在所述的重氮化反应中,所述的反应的温度优选-10℃~30℃,进一步优选-10~20℃。
在所述的重氮化反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如TLC)监控,以所述的如式8所示的芳香胺消失为反应终点,优选反应时间为1h~5h,进一步优选2h~3h。
上述酯类化合物2可以通过下述方法制得:将化合物4与如式5所示的酸酐进行酰化反应,得到酯类化合物2即可;
再按照上述制备化合物3的方法制备化合物3,再按照上述制备化合物1的方法制备化合物1即可;其中,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基;R4为C1-4的烷基。
在制备酯类化合物2的方法中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备酯类化合物2的方法中,所述的反应可以在溶剂中进行,也可以在无溶剂的条件下进行。所述的溶剂优选有机酸,所述的有机酸优选醋酸。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的溶剂与所述的化合物4的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酸酐5与所述的化合物4的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1~1:1.1。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应的温度优选20℃~100℃,进一步优选25℃~75℃,再进一步优选50℃。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以化合物4反应完为反应终点,优选反应时间为2h~6h,进一步优选4~5h。
上述化合物4可以通过下述方法制得:将化合物6与如式7所示的胺进行反应,得到化合物4即可;
再按照上述制备酯类化合物2的方法制得酯类化合物2,再按照上述制备化合物3的方法制备化合物3,再按照上述制备化合物1的方法制备化合物1即可;其中,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基。
在制备化合物4的方法中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。
在制备化合物4的方法中,所述的反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备化合物4的方法中,所述的反应可以在溶剂中进行也可以在无溶剂的条件下进行。所述的溶剂优选有机酸,所述的有机酸优选醋酸。
在制备化合物4的方法中,所述的溶剂与所述的化合物7的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g
在制备化合物4的方法中,所述的化合物6与所述的化合物7的摩尔比优选1:1~1:2,进一步优选1:1~1:1.1。
在制备化合物4的方法中,所述的反应的温度优选20℃~100℃,进一步优选25℃~75℃,再进一步优选50℃。
在制备化合物4的方法中,所述的反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以化合物7反应完为反应终点,优选反应时间为1h~5h,进一步优选2h~4h。
上述化合物6可以通过下述方法制得:在溶剂中,碱存在和催化剂催化的条件下,将苯酚与环氧氯丙烷进行反应,得到化合物6即可;
再按照上述制备化合物4的方法制得化合物4,再按照上述制备酯类化合物2的方法制得酯类化合物2,再按照上述制备化合物3的方法制备化合物3,再按照上述制备化合物1的方法制备化合物1即可。
在制备化合物6的方法中,所述的反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备化合物6的方法中,所述的溶剂优选水。
在制备化合物6的方法中,所述的催化剂优选PEG-400(聚乙二醇400)。
在制备化合物6的方法中,所述的催化剂与苯酚的质量百分比优选1%~30%,进一步优选5%~25%,再进一步优选10%。
在制备化合物6的方法中,所述的溶剂与所述的化合物苯酚的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在制备化合物6的方法中,所述的苯酚与环氧氯丙烷的摩尔比优选1:1~1:1.8,进一步优选1:1~1:1.5。
在制备化合物6的方法中,所述的碱优选无机碱,所述的无机碱优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸钠中的一种或多种,进一步优选氢氧化钠。
在制备化合物6的方法中,所述的碱可以以碱的水溶液的形式参与反应,所述的碱的水溶液的质量百分比浓度优选10%~40%,进一步优选25%~35%,再进一步优选30%。
在制备化合物6的方法中,所述的碱与苯酚的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1。
在制备化合物6的方法中,所述的反应的温度优选0℃~100℃,进一步优选20℃~75℃,再进一步优选50℃~55℃。
在制备化合物6的方法中,所述的反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以苯酚基本反应完为反应终点,优选反应时间为1h~6h,进一步优选2h~5h。
本发明提供了一种如式2所示的化合物的制备方法,其包括以下步骤:将化合物4与如式5所示的酸酐进行酰化反应,得到酯类化合物2即可;
其中,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基;R4为C1-4的烷基。
在制备酯类化合物2的方法中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备酯类化合物2的方法中,所述的反应可以在溶剂中进行,也可以在无溶剂的条件下进行。所述的溶剂优选有机酸,所述的有机酸优选醋酸。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的溶剂与所述的化合物4的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酸酐5与所述的化合物4的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1~1:1.1。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应的温度优选20℃~100℃,进一步优选25℃~75℃,再进一步优选50℃。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以化合物4反应完为反应终点,优选反应时间为2h~6h,进一步优选4~5h。
本发明提供了化合物1的制备方法,其较佳的包括以下步骤:
步骤1:在溶剂中,碱存在和催化剂催化的条件下,将苯酚与环氧氯丙烷进行反应,得到化合物6即可;
步骤2:将步骤1中制得的化合物6与如式7所示的胺进行反应,得到化合物4即可;
步骤3:将步骤2中制得的化合物4与如式5所示的酸酐进行酰化反应,得到酯类化合物2即可;
步骤4:在酸存在的条件下,将如式8所示的芳香胺与亚硝酸盐或亚硝酰硫酸进行重氮化反应,得到化合物3的重氮盐即可;
步骤5:在溶剂中,酸催化的条件下,将步骤4中制得的如式3所示重氮盐与步骤3中制得的如式2所示的化合物进行偶合反应,得到化合物1即可;
其中,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基;R4为C1-4的烷基;D为
其中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。所述的化合物1为一种分散染料。
在制备化合物6的方法中,所述的反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备化合物6的方法中,所述的溶剂优选水。
在制备化合物6的方法中,所述的催化剂优选PEG-400(聚乙二醇400)。
在制备化合物6的方法中,所述的催化剂与苯酚的质量百分比优选1%~30%,进一步优选5%~25%,再进一步优选10%。
在制备化合物6的方法中,所述的溶剂与所述的化合物苯酚的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在制备化合物6的方法中,所述的苯酚与环氧氯丙烷的摩尔比优选1:1~1:1.8,进一步优选1:1~1:1.5。
在制备化合物6的方法中,所述的碱优选无机碱,所述的无机碱优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸钠中的一种或多种,进一步优选氢氧化钠。
在制备化合物6的方法中,所述的碱可以以碱的水溶液的形式参与反应,所述的碱的水溶液的质量百分比浓度优选10%~40%,进一步优选25%~35%,再进一步优选30%。
在制备化合物6的方法中,所述的碱与苯酚的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1。
在制备化合物6的方法中,所述的反应的温度优选0℃~100℃,进一步优选20℃~75℃,再进一步优选50℃~55℃。
在制备化合物6的方法中,所述的反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以苯酚基本反应完为反应终点,优选反应时间为1h~6h,进一步优选2h~5h。
在制备化合物4的方法中,所述的反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备化合物4的方法中,所述的反应可以在溶剂中进行也可以在无溶剂的条件下进行。所述的溶剂优选有机酸,所述的有机酸优选醋酸。
在制备化合物4的方法中,所述的溶剂与所述的化合物7的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在制备化合物4的方法中,所述的化合物6与所述的化合物7的摩尔比优选1:1~1:2,进一步优选1:1~1:1.1。
在制备化合物4的方法中,所述的反应的温度优选20℃~100℃,进一步优选25℃~75℃,再进一步优选50℃。
在制备化合物4的方法中,所述的反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以化合物7反应完为反应终点,优选反应时间为1h~5h,进一步优选2h~4h。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应可以按照本领域的常规方法进行,本发明中特别优选下列反应条件:
在制备酯类化合物2的方法中,所述的反应可以在溶剂中进行,也可以在无溶剂的条件下进行。所述的溶剂优选有机酸,所述的有机酸优选醋酸。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的溶剂与所述的化合物4的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酸酐5与所述的化合物4的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1~1:1.1。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应的温度优选20℃~100℃,进一步优选25℃~75℃,再进一步优选50℃。
在制备酯类化合物2的方法中,所述的酰化反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如HPLC)监控,以化合物4反应完为反应终点,优选反应时间为2h~6h,进一步优选4~5h。
所述的重氮化反应可以按照本领域中的常规方法进行,优选下列反应条件:
在所述的重氮化反应中,所述的溶剂优选水。
在所述的重氮化反应中,所述的酸优选盐酸、醋酸和硫酸中的一种或多种,进一步优选硫酸和/或盐酸。所述的酸可以以酸的水溶液的形式参与反应,所述的酸的水溶液的质量百分比浓度优选10%~90%,进一步优选20%~80%。
在所述的重氮化反应中,所述的亚硝酸盐优选亚硝酸钠。
在所述的重氮化反应中,所述的溶剂与所述的如式8所示的芳香胺的体积质量比优选1mL/g~10mL/g,进一步优选2mL/g~5mL/g。
在所述的重氮化反应中,所述的如式8所示的芳香胺与所述的亚硝酸盐或亚硝酰硫酸的摩尔比优选1:1~1:1.2,进一步优选1:1~1:1.1。
在所述的重氮化反应中,所述的反应的温度优选-10℃~30℃,进一步优选-10~20℃。
在所述的重氮化反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如TLC)监控,以所述的如式8所示的芳香胺消失为反应终点,优选反应时间为1h~5h,进一步优选2h~3h。
在制备化合物1的方法中,所述的偶合反应可以按照本领域中该类反应的常规方法进行,优选下述反应条件和步骤:
在制备化合物1的方法中,所述的溶剂优选水。
在制备化合物1的方法中,所述的溶剂与所述的酯类化合物2的体积质量比优选4mL/g~12mL/g,进一步优选6mL/g~9mL/g。
在制备化合物1的方法中,所述的酸优选盐酸、醋酸、磷酸、硝酸和硫酸中的一种或多种,进一步优选盐酸、醋酸和硫酸中的一种或多种,再进一步优选硫酸和/或盐酸。所述的酸可以以酸的水溶液的形式参与反应,所述的酸的水溶液的质量百分比浓度优选1%~20%,进一步优选3%~15%。
在制备化合物1的方法中,所述的酸与所述的溶剂的体积比优选0.005~0.02,进一步优选0.008~0.012。
在制备化合物1的方法中,所述的酯类化合物2与化合物3的重氮盐的摩尔比优选1:1~1:1.5,进一步优选1:1~1:1.2。
在制备化合物1的方法中,所述的偶合反应的温度优选-10℃~30℃,进一步优选-10℃~10℃,再进一步优选-5℃~5℃。
在制备化合物1的方法中,所述的偶合反应的进程可以通过本领域中常规测试方法(如滤纸渗圈法)监控,以反应不再进行为反应终点,优选反应时间为1h~3h,进一步优选2h。
本发明还提供了上述如式1所示的化合物作为分散染料在纤维制品的染色和印花中的应用。
本发明的化合物1可以按照本领域中的常规处理方法(如砂磨)进行处理,得到商品化分散染料。
本发明的化合物制得的商品化分散染料,可以按照本领域中该类分散染料的常规染色方法应用于聚酯纤维制品或其混纺纤维制品的染色和印花。所述的聚酯纤维制品或其混纺纤维制品可以为本领域中常规的聚酯纤维制品或其混纺纤维制品;所述的聚酯纤维制品优选聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制品,所述的混纺纤维制品优选聚酯/棉或聚酯/羊毛。本发明的分散染料进一步优选用于泳衣等户外运动纺织面料;所述的泳衣等户外运动纺织面料为聚酯纤维制品或其混纺纤维制品。所述的聚酯纤维制品或其混纺纤维制品可以为本领域的常规存在形式,如纤维、纱线、机织物、针织物或非织造物。
本发明还提供了一种如式2所示的化合物:
其中,R1为C1-4的烷氧基或者氢;R2为C1-4的酰氨基或者氢;R3为C1-4的烷基;R4为C1-4的烷基。
其中,R1优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或者氢。R2优选为甲酰氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基或者氢。R3优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R4优选为甲基、乙基、丙基或丁基。R1进一步优选为甲氧基、乙氧基或者氢。R2进一步优选为乙酰氨基、丙酰氨基或者氢。R3进一步优选为甲基或者乙基。R4进一步优选为甲基或者乙基。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明中的室温为10℃~30℃。
本发明中的份数除特殊说明外,均指质量份数。
本发明中所述的LC-MS数据是通过Waters UPLC-SQD液质联用仪,流动相为乙腈/水体系,60%-90%乙腈V/V,柱温40℃的条件下测试。
本发明的积极进步效果在于:本发明的分散染料的制备方法工艺简单,易于操作,后处理方法简单,原料毒性小,环境友好。