CN104845408A - 一种橙色活性染料化合物及其制备方法 - Google Patents

一种橙色活性染料化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种M型结构式的橙色反应性染料化合物及其制备方法，该化合物的结构如式(I)所示，其中，X独立地选自F或Cl；Y独立地选自-CH＝CH2或-C2H4OSO3M；M、M1、M2、M3独立地选自H或碱金属。由本发明所提供的活性染料化合物被施加到印刷和浸染纤维材料，染料摄取率和固色率都高，增强性，稳定性都非常出色，且颜色比较鲜艳和丰富，以及各种牢度测试结果也相当好。

Description

一种橙色活性染料化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于活性染料领域，具体涉及一种橙色活性染料化合物及其制备方法。
背景技术
活性染料在染色过程中，与纤维发生共价键结合的同时，还会与介质，特别是水溶液发生水解等反应，生成水解染料等不能发生共价键结合的染料，导致固色率偏低，一般仅在50～80％，不仅造成了资源浪费，而且降低了纺织品的色牢度特别是湿处理牢度，未固着的染料进入废水中，还严重污染了环境。
另外，随着人们对纺织品生态环保性能要求的提高，对活性染料的各种牢度有相当的要求，特别是耐汗光牢度提出了更高的要求，当人们着装在户外工作或运动时，往往要大量出汗。纺织品在汗液浸渍的同时，还受到烈日的暴晒，其褪色程度比汗液和光单独作用时都严重。脱离纺织品的染料及其反应副产物还会直接接触皮肤，对人体的使用安全性造成侵害。棉用活性染料耐汗-光牢度的问题目前比较突出。
发明内容
本发明提供了一种M型结构式的橙色活性染料化合物及其制备方法，该化合物不仅具有优异的耐汗-光牢度，还具有极高的固色率、较好的提升率和溶解性。
一种橙色活性染料化合物，结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中：X独立地选自F或Cl，Y独立地选自-CH＝CH2或-C2H4OSO3M，M、M1、M2、M3为H或碱金属，所述的碱金属选自Li、Na或K。M1、M2、M3优选为H或Na。式(Ⅰ)中，-SO2Y优选为间位或对位取代。
试验结果表明，同市场上同色系产品相比，该化合物作为染料具有更优异的耐汗-光牢度，还具有极高的固色率、较好的提升率和溶解性。
所述的橙色活性染料化合物可以以游离酸(M为H)或优选以碱金属盐(M为碱金属)的形式来制备，按照通常的方法，它可以方便地由游离酸形式转化成碱金属盐的形式或者由金属盐形式转化为游离酸形式，所述的碱金属盐可以为锂盐、钠盐或钾盐。
本发明还提供了一种所述的橙色活性染料化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)化合物B与盐酸和亚硝酸钠进行一次重氮化反应，得到第一重氮盐；
(2)第一重氮盐与化合物A进行一次偶合反应，得到一次偶合液；
(3)化合物C与化合物D发生一次缩合反应，得到一缩物；
(4)化合物E与盐酸和亚硝酸钠进行二次重氮化反应，得到第二重氮盐；
(5)步骤(4)得到的第二重氮盐与步骤(3)得到的一缩物进行二次偶合反应，得到二次偶合液；
(6)步骤(2)得到的一次偶合液与步骤(5)得到的二次偶合液发生二次缩合反应，经过后处理得到所述的橙色活性染料化合物。
采用该方法制备得到的染料化合物经过测试后，耐汗光牢度明显高于市场同色系产品，同时，固色率、提升率和溶解性也获得了提高。
步骤(1)中，作为优选，化合物B为式(B-1)～式(B-3)中的至少一种：
所述的一次重氮化反应在水中进行，反应温度为0～5℃。
步骤(1)中，所述的盐酸的质量百分比浓度为30～35％，化合物B与盐酸的质量比为7～10：1。
步骤(1)中，亚硝酸钠以水溶液的形式滴加进入反应体系中进行反应，亚硝酸钠水溶液的质量百分比浓度为30～35％，化合物B与亚硝酸钠水溶液的质量比为7～10：1。
作为优选，步骤(2)中，化合物A为式(A-1)～式(A-2)中的至少一种：
所述的一次偶合反应的反应温度为0～15℃，偶合时间为3～5h。
步骤(2)中，先在步骤(1)得到的第一重氮盐中加入一定量的冰，然后加入化合物A进行一次偶合反应。
步骤(3)中，作为优选，化合物C为式(C-1)～式(C-2)中的至少一种：
化合物D为式(D-1)～式(D-3)中的至少一种：
所述的一次缩合反应温度为0～5℃。
步骤(3)中，化合物C先加入冰水中进行打浆，然后加入化合物D的水溶液进行反应，反应过程中控制pH在1～3之间，反应温度为0～5℃。
步骤(4)中，作为优选，化合物E为式(E-1)～式(E-3)中的至少一种：
所述的二次重氮化反应的温度为0～5℃。
步骤(4)中，亚硝酸钠以水溶液的形式滴加进入反应体系中进行反应，亚硝酸钠水溶液的质量百分比浓度为30～35％。
步骤(4)中，所用的盐酸的浓度为30～35％。
步骤(5)中，作为优选，所述的二次偶合反应在pH值为6.5～7.0的条件下进行；
反应温度为10～15℃，反应时间为4～6小时。
步骤(6)中，作为优选，所述的二次缩合反应在pH值为5.5-6的条件下进行，反应温度为40～45℃。
本发明的一种具体的橙色活性染料化合物的制备，具体包括如下步骤：
(1)一次重氮化：
先将式(b)所示的化合物原料加到水中搅拌均匀后，冷却温度到0～5℃，加入盐酸，维持0～5℃慢慢滴加亚硝酸钠水溶液，在此温度下搅拌2小时，用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠，得到化合物(b)的重氮盐；
(2)一次偶合：
一次偶合：将化合物(b)的重氮盐加入适当冰，投入式(a)化合物原料，控制偶合温度小于15℃，偶合反应3～5小时，得到一次偶合液；
(3)一次缩合：
先将式(c)所示的化合物原料加到冰水中搅拌打浆，然后将溶解的式(d)化合物在保持与(c)混合后呈酸性且0～5℃条件下加入到(c)中，在此温度下，搅拌反应约3小时左右，检测游离的(d)全部反应完全后，得一缩物。
(4)二次重氮化：
先将式(e)化合物原料加到冰水中搅拌打浆，搅拌均匀后，冷却温度到0～5℃，加入盐酸，维持0～5℃慢慢滴加亚硝酸钠水溶液，在此温度下搅拌2小时，用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠，得到化合物(e)的重氮盐。
(5)二次偶合：
将步骤(4)反应得到的重氮盐滴加到步骤(3)反应得到的一缩物溶液中，稍作搅拌，调pH值6.5～7.0并控制温度为10～15℃，偶合反应4～6小时，得到二次偶合液。
(6)二次缩合：
在二次偶合结束后，将步骤(2)一次偶合液加入到二次偶合液中，一小时左右升温到40℃，在此温度下调节pH值5.5-6左右，约反应4小时，pH值稳定，得二缩物。经干燥，获得式(Ⅰ)所示M型结构的橙色染料化合物。
式(a)～(e)化合物均为已知的染料中间体，可方便的制备或从市场购得。制得的式(Ⅰ)的染料化合物可按照已知的方法进行分离，例如用碱金属盐(优选钠盐或钾盐)进行盐析，过滤和干燥。
本发明的染料化合物同现有的染料相比，不仅具有优异的耐汗-光牢度，还具有极高的固色率、较好的染深性、较佳的匀染性和湿处理牢度，且非固着部分易于洗除。
具体实施方式
实施例1
(1)一次重氮化：
先将式(b)所示的化合物原料(361公斤)加到水(1000L)中搅拌均匀后，冷却温度到0～5℃，加入盐酸(30％质量分数，50公斤)，维持0～5℃慢慢滴加亚硝酸钠水溶液(30％亚硝酸钠溶液230公斤)，在此温度下搅拌2小时，用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠，得到化合物(b)的重氮盐。
(2)一次偶合：
一次偶合：将化合物(b)的重氮盐加入适当冰500KG，投入式(a)化合物原料210KG，控制偶合温度小于15℃，偶合反应3小时，得到一次偶合液。
(3)一次缩合：
先将式(c)所示的化合物原料(185公斤)加到冰水(冰600公斤，水600L)中搅拌打浆，然后将溶解于水的式(d)化合物(质量浓度为10％，用量2390公斤)在保持与(c)混合后呈酸性(pH＝1～3)且0～5℃条件下加入到(c)中，在此温度下，搅拌反应约3小时左右，检测游离的(d)全部反应完全后，得一缩物。
(4)二次重氮化：
先将式(e)化合物原料(281公斤)加到冰水(冰500公斤，水500L)中搅拌打浆，搅拌均匀后，冷却温度到0～5℃，加入盐酸(30％质量浓度120公斤)，维持0～5℃慢慢滴加亚硝酸钠水溶液(30％亚硝酸钠溶液230公斤)，在此温度下搅拌2小时，用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠，得到化合物(e)的重氮盐。
(5)二次偶合：
将步骤(4)反应得到的重氮盐滴加到步骤(3)反应得到的一缩物溶液中，稍作搅拌，调pH值6.5～7.0并控制温度为10～15℃，偶合反应4～6小时，得到二次偶合液。
(6)二次缩合：
在二次偶合结束后，将步骤(2)一次偶合液加入到二次偶合液中，一小时左右升温到40℃，在此温度下调节pH值5.5-6左右，约反应4小时，pH值稳定，得二缩物。经干燥，获得式(Ⅰ)所示M型结构的橙色染料化合物。
将得到的染料的性能进行测试，与市场同色系产品活性橙FL-5R进行比较，结果见表1和表2。
表1
表2
由表1和表2的结果可知，采用本发明的方法获得的橙色染料化合物具有更好的固色率、提升率以及溶解度，同时，耐汗光牢度有着明显的改善。
测试的有关标准为：
GB/T 2374-2007染料染色测定的一般条件规定；
GB/T 2387-2006反应染料色光和强度的测定210kg；
GB/T 3920-1997纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度(eqv IS0105-X12:1993)
GB/T 3921.4-1997纺织品色牢度试验耐洗色牢度(eqv IS0105-C04:1989)
GB/T 3922-1995纺织品耐汗渍牢度试验方法(eqv IS0105-E04:1994)。

Claims (9)

1.一种橙色活性染料化合物，其特征在于，结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，X独立地选自F或Cl；Y独立地选自-CH＝CH2或-C2H4OSO3M；M、M1、M2、M3独立地选自H或碱金属。
2.根据权利要求1所述的橙色活性染料化合物，其特征在于，-SO2Y为间位或者对位取代。
3.一种如权利要求1或2所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)化合物B与盐酸和亚硝酸钠进行一次重氮化反应，得到第一重氮盐；
(2)第一重氮盐与化合物A进行一次偶合反应，得到一次偶合液；
(3)化合物C与化合物D发生一次缩合反应，得到一缩物；
(4)化合物E与盐酸和亚硝酸钠进行二次重氮化反应，得到第二重氮盐；
(5)步骤(4)得到的第二重氮盐与步骤(3)得到的一缩物进行二次偶合反应，得到二次偶合液；
(6)步骤(2)得到的一次偶合液与步骤(5)得到的二次偶合液发生二次缩合反应，经过后处理得到所述的橙色活性染料化合物。
4.根据权利要求3所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，化合物B为式(B-1)～式(B-3)中的至少一种：
所述的一次重氮化反应在水中进行，反应温度为0～5℃。
5.根据权利要求3所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，化合物A为式(A-1)～式(A-2)中的至少一种：
所述的一次偶合反应的反应温度为0～15℃，偶合时间为3～5h。
6.根据权利要求3所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，化合物C为式(C-1)～式(C-2)中的至少一种：
化合物D为式(D-1)～式(D-3)中的至少一种：
所述的一次缩合反应温度为0～5℃。
7.根据权利要求3所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，化合物E为式(E-1)～式(E-3)中的至少一种：
所述的二次重氮化反应的温度为0～5℃。
8.根据权利要求3所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的二次偶合反应在pH值为6.5～7.0的条件下进行；
反应温度为10～15℃，反应时间为4～6小时。
9.根据权利要求3所述的橙色活性染料化合物的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述的二次缩合反应在pH值为5.5-6的条件下进行，反应温度为40～45℃。
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