CN1070894C - 偶氮染料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
下式的偶氮染料
其中各基团如说明书中定义。该偶氮染料对含氮或羟基的纤维材料产生有良好牢度的染色。
Description
本发明涉及新型的偶氮染料、它们的制备方法以及在纤维材料特别是纺织纤维材料印染中的应用。
式中，R1和R2各自独立为未取代的或被羟基、C1-C4烷氧基或卤素取代的C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；未取代的或被C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素取代的苯基或苯氧基；或者式-N(R3)R4的基团，其中R3和R4各自独立为氢、C1-C4烷基或C2-C4烷酰基(未取代的或在烷基部分被羟基或C1-C4烷氧基取代的)，条件是R1和R2不同时为甲基。
C1-C4烷基R1、R2、R3和R4各自独立为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基或异丁基，特别是甲基或乙基。C1-C4烷基R1和R2可进一步被羟基、卤素(如溴或特别是氯)或特别是C1-C4烷氧基(如乙氧基或优选甲氧基)取代。甲氧基甲基可作为相应的取代基的例子。
C1-C4烷氧基R1和R2各自独立为如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或异丁氧基，特别是甲氧基或优选乙氧基。C1-C4烷氧基R1和R2可进一步被羟基、卤素(如溴或优选氯)或特别是被C1-C4烷氧基(如甲氧基或乙氧基)取代。相应的未取代的基团是优选的。
C2-C4烷酰基R3和R4各自独立为如丙酰基或特别是乙酰基。C2-C4烷酰基R3和R4可进一步被羟基或特别是C1-C4烷氧基(如甲氧基或乙氧基)取代。优选的是，这些基团进一步被C1-C4烷氧基，特别是甲氧基取代。在这里甲氧乙酰基是特别优选的。
苯基或苯氧基R1和R2除相应的未取代基团外，为被C1-C4烷基(如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基或异丁基)、C1-C4烷氧基(如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或异丁氧基)或被卤素(如氟、溴或特别是氯)取代的基团。在这里相应的苯基是优选的。
R3优选为氢或C1-C4烷基，特别是氢。
R4优选为氢、C1-C4烷基、或C2-C4烷酰基(未取代的或在烷基部分被C1-C4烷氧基取代的)，特别是氢或烷基部分被C1-C4烷氧基取代的C2-C4烷酰基。R4特别优选为氢或甲氧乙酰基，特别是氢。
R3和R4特别优选为氢。
R1优选为未取代的或被羟基、C1-C4烷氧基或卤素取代的C1-C4烷基或C1-C4烷氧基，或者式-N(R3)R4的基团，其中R3和R4为如上规定和优选的。优选的是，在这一情况下，R3为氢和R4为氢或C2-C4烷酰基(在烷基部分还可被C1-C4烷酰基取代)，特别是氢。
R1优选为C1-C4烷酰基；未取代的或被C1-C4烷氧基取代的C1-C4烷基；或式-N(R3)R4的基团，其中R3和R4为如上规定和优选的。优选的是，在这种情况下，R3为氢和R4为氢或C2-C4烷酰基(在烷基部分还可被C1-C4烷氧基取代)，特别是氢。
R1特别优选为甲基；乙基；甲氧基；乙氧基；甲氧基或乙氧基取代的甲基；或氨基。
R1尤其优选为甲基；乙基；乙氧基；甲氧基取代的甲基；或氨基。R1优选为甲基；乙基；乙氧基或甲氧基取代的甲基，特别是甲基。
R2为如上R1优选的，乙基是特别优选的。
优选的是，R1和R2各自独立为未取代的或被羟基、C1-C4烷氧基或卤素取代的C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；或式-N(R3)R4基团，其中R3为氢和R4为氢或C2-C4烷酰基(在烷基部分还可被C1-C4烷氧基取代)，特别是氢。
优选的是，R1和R2各自独立为C1-C4烷氧基；未取代的或被C1-C4烷氧基取代的C1-C4烷基；或氨基。
R1和R2特别优选各自独立为甲基；乙基；甲氧基；乙氧基；被甲氧基或乙氧基取代的甲基；或氨基。
R1和R2特别优选各自独立为甲基；乙基；乙氧基；被甲氧基取代的甲基；或氨基，特别是甲基；乙基；乙氧基；或被甲氧基取代的甲基。
特别有意义的式(1)的偶氮染料是R1为甲基和R2为乙基的偶氮染料。
在式(1)的偶氮染料中磺基优选键联在相对于偶氮基的对位上。
此外，本发明还涉及一种式(1)偶氮染料的制备方法，该法包括下式的胺重氮化，重氮化产物偶联到下式的偶氮组分，
以及生成的反应产物与引入下式基团的化合物反应，
式中，R1和R2为如式(1)规定的。
式(2)化合物的重氮化按本身已知的方法进行，例如用亚硝酸盐(如碱金属亚硝酸盐，如亚硝酸钠)，在矿物酸介质中(如在盐酸介质中)，在-5-40℃(优选0-10℃)下进行。
生成式(3)偶联组分的偶联按本身已知的方法在酸性、中性或弱碱性pH值(如pH值为3-7)和-5-30℃(优选0-25℃)下进行。
下式的化合物可用于引入式(4)的基团。
式中，Hal为卤素如氯、溴或碘，特别是氯。式(5)化合物的例子是乙酰氯、丙酰氯、甲氧乙酰氯和氯甲酸乙酯。引入式(4)基团的化合物另外的一些例子是乙酸酐和丙酸酐。
上述式(4)基团的引入例如可在偶极非质子传递溶剂(如二甲基甲酰胺或二甲基亚砜)中，或在水中或优选在吡啶中，在10-80℃(特别是在10-50℃)下进行。
在本发明制备式(1)的偶氮染料的方法中，式(2)、(3)、(4)和(5)化合物的取代基为上述优选的。
式(2)、(3)和(5)的化合物是已知的或可类似已知化合物制备。
式(1)的偶氮染料可为游离酸的形式，优选为其盐的形式。
盐例如为碱金属盐或胺盐或有机胺的盐。
例子是钠盐、锂盐、钾盐或胺盐或一乙醇胺的盐、二乙醇胺的盐或三乙醇胺的盐。
本发明式(1)的偶氮染料适合用已知的方法印染特别是含氮或羟基的纤维材料，如纤维素、丝，特别是羊毛和合成聚酰胺的织物纤维材料。优选印染天然的或合成的聚酰胺纤维材料。本发明式(1)的偶氮染料如果预先适当制备的话，可以一般常规的形式用于印染。可得到有良好的全面性能，特别是良好的摩擦牢度、湿加工牢度、湿摩擦牢度和光牢度的匀染。此外，本发明的偶氮染料是易水溶性的，可易于与其他染料组合使用。上述织物材料可为各种的加工形式，如纤维、纱、机织织物或针织织物。
在以下的实施例中，份数为份重。温度为摄氏度。份重与份体积有克与立方厘米相同的关系。
实施例1
将22.2份4-氨基偶氮苯-4’-磺酸在75℃下溶于400份水中，然后加入20份4N亚硝酸钠溶液。将溶液在0-5℃下，在20min内滴加到400份冰和20份浓盐酸中。将如此得到的褐色悬浮液搅拌1hr，然后用碳酸钠溶液(10％)将pH值调节到4。然后在0-5℃下，在60min内将重氮悬浮液滴加到含有150份盐酸3-氨基苯基脲于400份水和63.5份1N氢氧化钠溶液的偶联溶液中。在偶联过程中，pH值保持在5。在0-5℃2hr，然后在室温下过夜使混合物反应完全。过滤褐色悬浮液，并用水洗涤残留物。将潮湿的残留物与1000份水一起搅拌，用67份1N氢氧化钠溶液将pH值调节到8。在60℃下加入70份氯化钠，在50℃下过滤细的悬浮液。干燥后得到游离酸形式的化合物，相应于下式的化合物，
实施例2-4
用类似于实施例1公开的方法可制得下式的化合物。
实施例5
将6.6份式(104)的化合物搅拌在150份吡啶中，然后在10min内将5.9份乙酰氯滴加入，温度升到45℃。接着将反应混合物搅拌1hr，然后加入50份甲醇。将橙色悬浮液倒入750份浓氯化钠水溶液中，然后过滤，用5％氯化钠水溶液和用甲醇洗涤残留物。干燥后，得到游离酸形式的染料，相应于下式的化合物。式(105)的染料使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
实施例6-14
重复实施例5的步骤，但使用等摩尔量式(101)、(102)和(103)化合物中的一种化合物代替6.6份式(104)的化合物，等摩尔量丙酰氯或甲氧乙酰氯代替5.9份乙酰氯。得到游离酸形式的下式染料。 
式(106)-(114)的染料使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
实施例15
重复实施例5的步骤，但使用等摩尔量的式(10)化合物代替6.6份式(104)化合物和等摩尔量甲氧乙酰氯代替5.9份乙酰氯。得到游离酸形式染料，相应于下式的化合物。
式(15)的染料使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
实施例16
在80℃下，将4.4份式(102)的化合物搅拌在50份吡啶中。然后在25℃下，在10min内将6.5份氯甲酸乙酯滴加入，在这一过程中，温度升至42℃。随后将混合物在这一温度下搅拌1hr，然后在室温下将75份甲醇和25份25％氯化钠水溶液加到反应混合物中。过滤悬浮液，用10％氯化钠水溶液，然后用甲醇洗涤残留物。然后湿残留物从醇和水的混合物(1∶1)中重结晶。干燥后，得到2.8份游离酸形式的染料，相应于下式的化合物式(116)的染料使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
实施例17-19
重复实施例16的步骤，但用等摩尔量式(101)、(103)和(104)化合物中的一种化合物代替4.4份式(102)的化合物。得到下式的游离酸形式的染料。
式(117)、(118)和(119)的染料使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
实施例20
在室温下，将4.4份式(102)的化合物搅拌在70份水中，然后加入3份三乙胺和10份丙酮。在10min内，将5.7份氯甲酸甲酯滴加到橙色溶液中，在这一过程中温度升至32℃。通过加入1N氢氧化钠水溶液使pH值保持在7。加入20份丙酮后，将混合物搅拌30min，然后加入50份甲醇。将混合物搅拌20min，过滤出产物，依次用40份5％氯化钠溶液、50份乙醇和20份甲醇洗涤。干燥后，得到4份相应于下式的游离酸形式的染料。式(120)的染使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
实施例21和22
重复实施例20的步骤，但用等摩尔量式(101)和(104)化合物中的一种化合物代替4.4份式(102)的化合物。得到下式的游离酸形式的染料。
式(121)和(122)的染料使羊毛和聚酰胺染色成橙色。
染色实施例：
在室温下，将1份匀染助剂(高级脂族胺与环氧乙烷的缩合产物)加到2000份去矿物水中。然后用乙酸使染缸pH值达到6。加入0.5份实施例5的式(105)染料。将100份尼龙-6,6纤维材料(Helancatricot)放入得到的染料溶液中，在45min内将染缸温度加热到约96℃。将此温度保持45-60min，然后将染缸冷却到70℃，取出染色的织物，用水清洗，然后干燥。得到有橙色光泽的染色纤维。
Claims (14)
1．一种下式的偶氮染料
式中，R1和R2各自独立为未取代的或被羟基、C1-C4烷氧基或卤素取代的C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；未取代的或被C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素取代的苯基或苯氧基；或式-N(R3)R4的基团，其中R3和R4各自独立为氢、C1-C4烷基，或未取代的或在烷基部分被羟基或C1-C4烷氧基取代的C2-C4烷酰基，条件是R1和R2不同时为甲基。
2．根据权利要求1的偶氮染料，其中R3为氢。
3．根据权利要求1和2的偶氮染料，其中R4为氢或的烷基部分被C1-C4烷氧基取代C2-C4烷酰基。
4．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R3和R4为氢。
5．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R1和R2各自独立为未取代的或被羟基、C1-C4烷氧基或卤素取代的C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；或式-N(R3)R4的基团，其中R3和R4为氢，或的烷基部分被C1-C4烷氧基取代C2-C4烷酰基。
6．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R1和R2各自独立为C1-C4烷氧基；未取代的或被C1-C4烷氧基取代的C1-C4烷基；或氨基。
7．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R1和R2各自独立为甲基；乙基；甲氧基；乙氧基；被甲氧基或乙氧基取代的甲基；或氨基。
8．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R1和R2各自独立为甲基；乙基；乙氧基；被甲氧基取代的甲基；或氨基。
9．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R1和R2各自独立为甲基；乙基；乙氧基；或被甲氧基取代的甲基。
10．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中R1为甲基和R2为乙基。
11．根据权利要求1和2中任一项的偶氮染料，其中式(1)的偶氮染料中的磺基键联在相对于偶氮基的对位上。
12．一种制备权利要求1的偶氮染料的方法，该法包括下式的胺重氮化
重氮化产物偶联到下式的偶联产物
以及生成的反应产物与下式化合物反应，
式中Hal是卤素或与乙酐或与丙酐反应，该化合物引入了下式基团其中R1和R2按权利要求1定义。
13．根据权利要求1-11中任一项的偶氮染料应用于含有氮或羟基的纤维材料印染的用途。
14．根据权利要求13的用途，用于天然的或合成的聚酰胺纤维材料的印染。
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