CN105860570B - 一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种卤代苯并噻唑‑偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用，所述化合物的结构如式I所示：

Description

一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法 和应用
技术领域
本发明属于非离子型染料领域，特别涉及一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用。
背景技术
分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。分散染料最早用于醋酯纤维的染色，称为醋纤染料。随着合成纤维的发展，锦纶、涤纶相继出现，尤其是涤纶，由于具有整列度高，纤维空隙少，疏水性强等特性。式(A)所示的化合物是市面上常用的红色染料，该染料价格便宜，颜色靓丽，但其染料移染性能差，升华牢度低，用于印花工艺往往导致印花效果差。因此，市场上需要一种能够替代式(A)红色染料的化合物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用，该化合物制备工艺简单，成本低，用于制备得到的染料升华牢度性能优越，特别是移染指数高，特别适合布料印花。
本发明的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物，所述化合物的结构如式I所示：
其中，R是氢或C1-C4的烷基；X1是卤素或氢，X2是卤素，X3是卤素或氢；且X1和X3不同时为卤素，也不同时为氢。
优选的，所述R是甲基、乙基或氢；X1是氯、溴或氢，X2是氯或溴，X3是氯、溴或氢。
最优的，所述化合物的结构如下所示：
本发明的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将N-氰乙基-N-羟乙基间甲苯胺、三乙基苄基氯化铵和丙烯腈混合，在10-15℃下搅拌，并滴加液碱，滴加完毕后搅拌至反应完全，加入醋酸待用，得到式III所示的化合物；
其中，式III所示的化合物为
(2)将硫酸与2-氨基-5,6-二氯苯并噻唑或2-氨基-6,7-二卤代苯并噻唑混合，60-80℃搅拌至溶解，加入亚硝酰硫酸和水，降温至10℃以下，加入重氮硫酸，滴加完毕后在0-5℃反应至完全，得到重氮液；
(3)在冰水混合液中加入式III所示的化合物，在0℃以下加入上述重氮液，搅拌至反应完全，过滤，洗涤，干燥，得到卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物。
反应方程式如下：
偶联反应是已知方法，例如，在酸性条件下，含水介质中，低于10℃条件下进行。
所述的式(III)所示化合物可以采用将N-氰乙基-N-羟乙基间烷基苯胺和丙烯腈反应制备。所述的反应通常在15℃，碱性条件下进行。
所述的式(II)所示化合物可以采用将2-氨基-5,6-二卤代苯并噻唑或2-氨基-6,7-二卤代苯并噻唑在硫酸和亚硝酰硫酸的作用下重氮化制备。
所述化合物单独应用于制备分散染料或者与其他染料单体组成染料组合物制备分散染料。组合物是指根据印染颜色需要，将本发明式I化合物和其他染料单体以任意比例组合。所述的组合物还可以含有助剂。组合物可应用用于不同颜色的印染。
所述分散染料的制备方法具体为：将化合物与助剂按质量比1:0.8-5在水或润湿剂的存在下混合均匀并研磨，然后进行喷雾干燥，即得。
所述助剂为分散剂、扩散剂、表面活性剂中的一种或两种。
所述助剂为萘磺酸甲醛缩合物、烷基耐磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐中的一种或两种。例如NNO、MF、CNF、Reax85A。
所述卤代苯并噻唑-偶氮分散染料应用于对疏水性材料或混纺材料进行染色或印花。
所述疏水性材料或混纺材料为醋酯纤维、棉、尼龙、聚酯纤维、腈纶、羊毛或氨纶。
所述疏水性材料或混纺材料可以是丝状，散纤维，纱或机织或针织织物的形式。
所述的分散染料可采用普通浸染法、轧染法印染，也可用于直接印花。所述的印染方法为本领域常规方法。
有益效果
本发明制备工艺简单，成本低，用于制备得到的染料，升华牢度性能优越，特别是移染指数高，特别适合布料印花。尤其是式(I-1)和式(I-3)化合物，色光和市售(A)化合物几乎没有差异，特别适合作为(A)化合物的替代品用于印花。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)在250ml四口瓶中加入N-氰乙基-N-羟乙基间甲苯胺49g，三乙基苄基氯化铵2.2g，丙烯腈17g，在10-15℃下搅拌，并滴加30％的液碱12.5g，滴加完毕后搅拌至反应完全，加入醋酸待用。
(2)500ml四口瓶中加入硫酸150g，2-氨基-5,6-二氯苯并噻唑50g，60℃搅拌至溶解，加入亚硝酰硫酸80g，水120g，降温至10℃以下，缓慢加入重氮硫酸80g，滴加完毕，在0-5℃反应约2小时至反应完全，得到重氮液。
(3)在3000ml烧杯中加入水100g，冰350g，步骤(1)中制备的中间体，搅拌均匀，0℃以下缓慢加入步骤(2)获得的重氮液，搅拌至反应完全，过滤，水洗，干燥获得100g式(I-1)化合物。H1-NMR(d6-DMSO)：8.39(s,1H)，8.25(s，1H)，7.79(d，1H)，6.93(m，2H)，3.92(m，2H)，3.64-3.80(m，6H)，2.89(m，2H)，2.78(m，2H)，2.61(s,3H)。
实施例2
将式(I)化合物40g和MF 60g加水混合后，用研磨机研磨分散，然后进行喷雾干燥，获得红色染料。
实施例3
按照实施例1和2的方法制备含有下式结构的化合物的分散染料：
实施例4
按照实施例1和2的方法制备含有下式结构的化合物的分散染料：
实施例5
按照实施例1和2的方法制备含有下式结构的化合物的分散染料：
实施例6
按照实施例1和2的方法，以2-氨基-6,7-二氯苯并噻唑为原料制备含有下式结构的化合物的分散染料，H1-NMR(d6-DMSO)：7.95(m，1H)，7.79(m，2H)，6.93(m，2H)，3.92(m，2H)，3.64-3.80(m，6H)，2.89(m，2H)，2.78(m，2H)，2.61(s,3H)。
对比例1
将市售购买的式(A)化合物40g和MF 60g加水混合后，用研磨机研磨分散，然后进行喷雾干燥，获得红色染料。
实施例7
分别取2.0g实施例2-6及对比例1制得的分散染料，用水分别配成浓度为2g/L的分散染料悬浮液，取2ml与8ml的水混合，用醋酸调节染浴pH为5，然后升温至60℃，同时分别放入2g如下表所示的纤维材料进行热熔染色，200℃以上，30秒，冷却，取样。观察布样色光，测试其颜色参数。
按照国家标准方法GB/T3921-1997，GB/T3920-1997，GB/T8427-1998测定耐升华色牢度。
将一块染色布，一块白布缝在一起，130℃移染30min，测定移染指数。
如下表所示，本发明化合物制得的分散染料在耐升华色牢度(表1)，最高能达到5级。表2显示，本发明化合物和市售化合物(A)相比，色光几乎无差异，可以用于替代式(A)化合物。
表3显示了本发明化合物具有良好的移染指数。
表1
升华牢度(级)
实施例2 5
实施例3 5
实施例4 4-5
实施例5 5
实施例6 5
对比例1 3
表2
实施例 K/S dL da db dE
对比例1 14.36 - - - -
实施例2 16.32 0.17 0.05 -0.15 0.23
实施例3 15.20 -0.07 0.15 0.17 0.23
实施例6 14.29 -0.12 0.10 0.01 0.16
表3

Claims (7)

1.一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物，其特征在于：所述化合物的结构如下所示：
2.一种如权利要求1所述的卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的应用，其特征在于：所述化合物单独应用于制备分散染料或者与其他染料单体组成染料组合物制备分散染料。
3.根据权利要求2所述的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的应用，其特征在于：所述分散染料的制备方法具体为：将化合物与助剂按质量比1:0.8-5在水或润湿剂的存在下混合均匀并研磨，然后进行喷雾干燥，即得。
4.根据权利要求3所述的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的应用，其特征在于：所述助剂为分散剂、扩散剂中的一种或两种。
5.根据权利要求3所述的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的应用，其特征在于：所述助剂为萘磺酸甲醛缩合物、烷基萘 磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐中的一种或两种。
6.根据权利要求2所述的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的应用，其特征在于：所述分散染料应用于对疏水性材料或混纺材料进行染色或印花。
7.根据权利要求6所述的一种卤代苯并噻唑-偶氮分散染料单体化合物的应用，其特征在于：所述疏水性材料或混纺材料为醋酯纤维、尼龙、聚酯纤维、腈纶或氨纶。
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