CN104761924A - 直接黄86染料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及精细化工领域。直接黄86染料的结构式为
Description
技术领域
本发明涉及精细化工领域，具体涉及一种化合物及其制备方法。
背景技术
直接黄86是一种重要的用于喷墨打印的染料。一般用于喷墨打印的染料有如下要求：高纯度(HPLC纯度至少在99％以上)，极低的盐含量和重金属元素，低粘度，高表面张力，良好的溶剂相容性和贮存稳定性。特别地，染料纯度是影响喷墨墨水性能的主要指标之一。
现有的直接黄86的合成方法，氨基C酸(重氮组分)重氮化，然后与间甲苯胺(偶合组分)进行偶合反应，由于间甲基苯胺的氨基邻、对位均具有发生偶合反应的能力，使得偶合产物成分比较复杂，也不易有效分离，因此不能得到单一的对位偶合产物，产成品的液相纯度只有80％左右，较低的纯度严重影响了染料的色光、溶解度和稳定性，同时老合成工艺收率低(约为50-60％)造成的生产成本居高不下，致使该染料在喷墨打印应用领域具有很大的缺陷性和限制性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接黄86染料的制备方法，以解决上述技术问题。
直接黄86染料，其特征在于，直接黄86染料的结构式为
直接黄86染料在喷墨打印应用性能好，前景广阔。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
直接黄86染料的制备方法，其特征在于，
步骤1，在搪瓷锅中加入水，亚硫酸氢钠，升温至40-60℃，加入甲醛反应一小时，合成得到中间产物1：
CH2O+NaHSO3→HO-CH2SO3Na
步骤2，在上述中间产物溶液中加入间甲苯胺，控制温度在40-60℃，PH在6-9反应，抽滤得到中间产物2：
步骤3，在锅内加入水、氨基C酸、冰、盐酸，在搅拌下于0-5℃加入亚硝酸钠溶液进行重氮反应，加料时间为1小时，得到含有重氮盐的重氮浊液，见式3：
步骤4，将滤饼缓慢加入到有重氮盐的重氮浊液，用纯碱溶液维持中性介质，加料时间一小时，得到一种黄色染料A，见式4：
步骤5，将黄色染料A升温70-80℃，加入液碱调节PH强碱性，盐析过滤得到滤饼，即黄色染料B，见式5：
步骤6，缩合锅内加入冰和水，三聚氯氰，加入二分之一黄色染料B，加入碱剂，控制PH＝4-7反应，在加入二分之一黄色染料B，控制温度40-60℃，PH＝4-7反应，得到二次缩合物，见式6：
步骤7，在二次缩合物中加入乙醇胺，控制温度100-120℃，PH控制在9-11，反应，得到直接黄86染料，见式7：
本专利合成工艺中的步骤1、步骤2和步骤5为主要区别于传统工艺的关键步骤。
步骤1和步骤2的目的是通过特殊的化学物质与间甲苯胺上的氨基进行反应，将氨基临时封闭，同时增加氨基邻位的空间位阻，使后续步骤4中的偶合反应形成唯一的对位反应产物，然后在步骤5中通过控制一定的反应条件，将氨基上的封闭基团脱离，使氨基再度活化，以保证步骤6中染料色基B与三聚氯氰的缩合反应。
步骤1中，水、亚硫酸氢钠、甲醛的质量百分比优选为100：20：5.6。
步骤2中，还可以加入盐，盐析抽滤得到滤饼。甲苯胺、盐的质量百分比优选为20：25。
步骤3中，水，氨基C酸，冰，盐酸、亚硝酸钠的质量百分比优选为200：52.7：10.15：12.5。优选先加入水，再加入氨基C酸，打浆30分钟后加入盐酸，加入适量冰降温至0-5℃后，加入亚硝酸钠。料加好后，最好保持刚果红试纸深蓝，碘化钾试纸微蓝，温度5-10℃反应3小时。
步骤4中，中性介质的PH＝6.5-7.5，优选6.5。其中步骤3得到的重氮浊液最好用氨基磺酸消去过量亚钠后，再加入滤饼。
步骤5中，黄色染料B的HPLC分析纯度＞99％，色基收率为85-90％。黄色染料A在液碱中水解4-6小时。
步骤5中，还可以加入三聚氯氰分散剂。
步骤7中，直接黄86染料的HPLC分析纯度＞99.5％
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
直接黄86染料，直接黄86染料的结构式为
直接黄86染料在喷墨打印应用性能好，前景广阔。
直接黄86染料的制备方法，步骤1，在搪瓷锅中加入水，亚硫酸氢钠，升温至40-60℃，加入甲醛反应一小时，合成中间产物1：
CH2O+NaHSO3→HO-CH2SO3Na；
步骤2，在上述中间产物溶液中加入间甲苯胺，控制温度在40-60℃，PH在6-9反应，抽滤得到中间产物2：
步骤3，在锅内加入水、氨基C酸、冰、盐酸，在搅拌下于0-5℃加入亚硝酸钠溶液进行重氮反应，加料时间为1小时，得到含有重氮盐的重氮浊液，见式3：
步骤4，将滤饼缓慢加入到有重氮盐的重氮浊液，用纯碱溶液维持中性介质，加料时间一小时，得到一种黄色染料A，见式4：
步骤5，将黄色染料A升温70-80℃，加入液碱调节PH强碱性，盐析过滤得到滤饼，即黄色染料B，见式5：
步骤6，缩合锅内加入冰和水，三聚氯氰，加入二分之一黄色染料B，加入碱剂，控制PH＝4-7反应，在加入二分之一黄色染料B，控制温度40-60℃，PH＝4-7反应，得到二次缩合物，见式6：
步骤7，在二次缩合物中加入乙醇胺，控制温度100-120℃，PH控制在9-11，反应得到直接黄86染料，见式7：
本发明通过改进合成工艺，制得的染料纯度HPLC可大于99％，收率可提高至80-85％。
步骤1中，水、亚硫酸氢钠、甲醛的质量百分比优选为100：20：5.6。步骤2中，还可以加入盐，盐析抽滤得到滤饼。甲苯胺、盐的质量百分比优选为20：25。步骤3中，水，氨基C酸，冰，盐酸、亚硝酸钠的质量百分比优选为200：52.7：10.15：12.5。优选先加入水，再加入氨基C酸，打浆30分钟后加入盐酸，加入适量冰降温至0-5℃后，加入亚硝酸钠。料加好后，最好保持刚果红试纸深蓝，碘化钾试纸微蓝，温度5-10℃反应3小时。步骤4中，中性介质的PH＝6.5-7.5，优选6.5。其中步骤3得到的重氮浊液最好用氨基磺酸消去过量亚钠后，再加入滤饼。步骤5中，黄色染料B的HPLC分析纯度＞99％，色基收率为85-90％。黄色染料A在液碱中水解4-6小时。步骤5中，还可以加入三聚氯氰分散剂。步骤7中，直接黄86染料的HPLC分析纯度＞99.5％
实施例1
步骤1中间产物1的合成：在250ml烧杯中加入水100份，亚硫酸氢钠20份，升温60℃，加入甲醛5.6份反应一小时。
步骤2上述中间产物和间甲苯胺的反应：将上述中间产物溶液维持温度在60℃，慢慢加入间甲苯胺20份，反应1小时，加入25份盐，盐析抽滤得到滤饼。
步骤3氨基C酸重氮：在1000ML烧杯中加入水200份，加入氨基C酸52.7份，打浆30分钟，加入定量盐酸10.15份，加入适量冰降温至0-5℃，保持其温度，快速加入亚硝酸钠12.5份，保持刚果红试纸深蓝，碘化钾试纸微蓝，温度5-10℃反应3小时。
步骤4偶合：重氮结束后，用少量氨基磺酸消去过量亚钠，加入中间产物1和间甲苯胺的反应生成的滤饼，控制温度在5-8℃，用纯碱溶液维持中性介质(PH＝6.5)，加料时间一小时，反应4小时，得到偶合液。
步骤5水解：将偶合液升温80℃，加入液碱调节PH强碱性水解4-6小时，盐析过滤得到滤饼，黄色染料B，HPLC分析纯度＞99％，色基收率为80-85％。
步骤6一缩反应，二缩反应：在1000ML烧杯中加入适量冰，水，三聚氯氰15份打浆45分钟，加入二分之一黄色染料B，加入碱剂，控制PH＝4-7反应一小时，在加入二分之一黄色染料B，控制温度50℃，PH＝4-7反应4小时
步骤7三缩：在二缩液体里加入乙醇胺6.0份，加入碱剂60份。升温至110℃，PH＝10.0反应4-6小时得到黄色直接染料，HPLC＞99.5。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (11)
1.直接黄86染料，其特征在于，直接黄86染料的结构式为
2.直接黄86染料的制备方法，其特征在于，
步骤1，在搪瓷锅中加入水，亚硫酸氢钠，升温至40-60℃，加入甲醛反应一小时，合成中间产物1；
步骤2，在上述中间产物溶液中加入间甲苯胺，控制温度在40-60℃，PH在6-9反应，抽滤得到滤饼；
步骤3，在锅内加入水、氨基C酸、冰、盐酸，在搅拌下于0-5℃加入亚硝酸钠溶液进行重氮反应，加料时间为1小时，得到含有重氮盐的重氮浊液；
步骤4，将滤饼缓慢加入到有重氮盐的重氮浊液，用纯碱溶液维持中性介质，加料时间一小时，得到一种黄色染料A；
步骤5，将黄色染料A升温70-80℃，加入液碱调节PH强碱性，盐析过滤得到滤饼，即黄色染料B；
步骤6，缩合锅内加入冰和水，三聚氯氰，加入二分之一黄色染料B，加入碱剂，控制PH＝4-7反应，在加入二分之一黄色染料B，控制温度40-60℃，PH＝4-7反应，得到二次缩合物；
步骤7，在二次缩合物中加入乙醇胺，控制温度100-120℃，PH控制在9-11，反应得到直接黄86染料。
3.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：通过步骤1和步骤2的反应，将间甲苯胺上的氨基临时封闭。
4.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：通过步骤5的水解反应，将封闭氨基的基团脱离下来，使氨基恢复反应活性。
5.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：步骤1中，水、亚硫酸氢钠、甲醛的质量百分比为100：20：5.6。
6.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：步骤2中，还加入盐，盐析抽滤得到滤饼。
7.根据权利要求4所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：甲苯胺、盐的质量百分比为20：25。
8.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：步骤3中，水、氨基C酸、冰、盐酸、亚硝酸钠的质量百分比为200：52.7：10.15：12.5。
9.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：步骤3中，先加入水，再加入氨基C酸，打浆30分钟后加入盐酸，加入适量冰降温至0-5℃后，加入亚硝酸钠。
10.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：步骤4中，中性介质的PH＝6.5-7.5。
11.根据权利要求2所述的直接黄86染料的制备方法，其特征在于：步骤3得到的重氮浊液用氨基磺酸消去过量亚钠后，再加入滤饼。
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