CN1094425A - 纤维反应性单偶氮染料 - Google Patents
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Abstract
Description
本发明涉及纤维反应性单偶氮化合物和制备它们的方法。这些化合物在常规印染工艺中适用作为纤维反应性染料。
具体地说,本发明提供了通式Ⅰ的化合物和它们的盐,或这些化合物或盐的混合物,
其中:
每个R1,独立地是氢,C1-4烷基或取代的C1-4烷基,D是(a)至(f)其中的一个,
其中:
R2是氢,C1-4烷基或C1-4烷氧基,
R3是氢,C1-4烷基,羰基或-O-A1-OR4,
A1是C2-4亚烷基,
R4是氢,磺基,C1-4烷基或C2-4羟烷基,
R5是C2-4烷基,
R6是氢或磺基,和
每个R7独立地是氢,C1-4烷基,C1-4烷氧基或羧基;
每个p是0,1或2,
q 是1或2,
r 是1,2或3,和
每个t是0或1;
每个Z和Zd独立地是(Z1),(Z2),(Z3),
其中:
T1是氢,氯或氰基,
两个T2′是相同的,且每个T2是氟或氯,
Hal 是氟或氯,和
每个m独立地是0或1,带标记的氮原子被键合到三嗪环的碳原子上,
B1是C2-4亚烷基;-C2-3亚烷基-Q-C2-3亚烷基-,
其中Q是-O-或NR1-;被羟基,
单取代的C3-4亚烷基,其中,
n是0或1至4的整数,
R8是氢,C1-4烷基,C1-4烷氧基,羧基或磺基,带标记的碳原子是连到键合到三嗪环碳原子的-NR1基上的;其前提是
(ⅱ)当D是(b)基,Z是(Z1)或(Z2);和
(ⅲ)当D是(d),(e)或(f)基,每个Z和Zd独立地是(Z2)或(Z3),且Z和Zd中的一个至少是
在本说明书中,存在的任何烷基,烷氧基或亚烷基是直链的或支链的,除非另有指示。在任何连到氮原子上的羟基所取代的烷基或亚烷基中,羟基最好键合到不直接连到氮原子的碳原子上。在任何被连到氮原子的被Q断开的亚烷基中,Q最好键合到不直接连到氮原子的碳原子上。
当R1是取代的烷基时,最好是被羟基、氰基或氯单取代的。
每个R1最好是R1a,其中每个R1a独立地是氢、甲基、乙基或2-羟乙基;每个R1更好是R1b,其中每个R1b独立地是氢或甲基。最好每个R1是氢。
R2最好是R2a,其中R2a是氢,甲基或甲氧基。
A1最好是A1′,A1′是C2-3亚烷基。
R4最好是R4a,R4a是氢,磺基,甲基,乙基或C2-3羟烷基。更好的是R4是R4b,R4b是氢,磺基或2-羟乙基。
R3最好是R3a,R3a是氢,甲基,羧基或-O-A1′-OR4a;它是R3b更好,R3b是氢,甲基或-O-A1′-OR4b。
R5优选是R5a,R5a是C2-3烷基;最优选R5是乙基。
R6最好是氢。
每个R7最好是R7a,每个R7a独立地是氢,甲基或甲氧基。
Hal最好是氯。
R8最好是R8a,R8a是氢,甲基,甲氧基,羧基或磺基;它是R8b更好,R8b是氢或磺基。
B1优选是B1a,B1a是C2-3亚烷基,-CH2CH2-O-CH2CH2-,-CH2CH2-NR1a-CH2CH2-,单羟基取代的C3-4亚烷基,
其中n′是0或1。
B1是B1b优选,B1b是C2-3亚烷基,-CH2CH2-NR1b-CH2CH2-,CH2CH(OH)CH2-或
B1最优选是B1c,R1c是-CH2CH2-,-CH2CH2CH2-,-*CH2CH(CH3)-或-CH2CH(OH)CH2-,其中带标记的碳原子键合到连在三嗪碳原子上的-NR1基上。
W1优选是W1a,W1a是-NR1a-B1a-NR1a-,
最优选W1是W1c,W1c是-NH-B1c-NH-。
(Z2)最好是通式如下的(Z2′)或(Z2″)
其中T1′是氢或氯。
(Z3)优选是通式如下的(Z3′):
其中Z1是(Z2)基;
它是通式(Z3''')更好:
其中Z1′是(Z2′)基或(Z2″)
(a)优选的是通式(a′):
更优选的是(a′)中的R3a是R3b;
(b)优选的是通式(b′):
其中R5a最优选是乙基;
(c)优选的是通式(c′):
其中r′是2或3;
(d)优选的是结构式(d′):
其中-(CH2)t-NR1b-Zd′基是在偶氮基的间或对位上。
(e)优选的是通式(e′):
(f)优选的是通式(f′):
其中-(CH2)t-NR1b-Zd′基是在-O-的间或对位上,其中,基(d′)至(f′)Zd′是基(Z2)或(Z3′)。最优选的是在基(d′),(e′)或(f′)中的Zd′是Zd″,此Z″d是基(Z2′),(Z2″)或(Z3″)。
通式Ⅰ的优选化合物相应于通式Ⅰa、Ⅰb和Ⅰc,和它们的盐,
其中Da是基(a′)或(c′)。更优选的是通式Ⅰa的化合物,其中(a′)R3a是R3b;
其中,Zb是基(Z1)或(Z2),基-NR1a-Zb在萘环的2或3位上,更优选的是通式Zb的化合物,其中
(1)R1a是R1b;
(2)其中R1b是氢的那些(1);
(3)R5a是乙基;
(4)其中基-NR1a-Zb是在萘环的3位上的那些(1)至(3);
其中Dc是基(d′),(e′)或(f′),和Zc是(Z2)或(Z3′);其前提是至少Zd′和Zc中的一个是
。
更优选的是结构式Ⅰc的化合物,在其中
(1)R1b是氢;
(2)Zc是Zc′,Zc′是基(Z2′),(Z2″)或(Z3″);
(3)(d′),(e′)和(f′)中的Zd′是Zd″;
(5)(Z3′)是(Z3″)的那些(4)。
当通式Ⅰ的化合物是盐的形式时,和磺基及任何羧基结合的阳离子不是关键的,只要相应的盐是水可溶性的即可,它可以是普通的纤维活性染料领域中的那些发色阳离子的任何一种。那些阳离子的例子是碱金属阳离子以及未取代的已取代的铵离子,例如,锂,钠,钾,铵,单,二,三和四甲基铵,三乙基铵和单,二和三乙醇铵。
优选的阳离子是碱金属阳离子和铵,钠是最好的。
通式Ⅰ的化合物中,和磺基和任何羧基结合的阳离子可以是相同的或不同的,例如,它们也可以是上述提到的阳离子的混合物,这意味着通式Ⅰ化合物可以是混合盐形式。
本发明进一步提供了制备符合通式Ⅰ的化合物或它们的混合物的方法,它包括使结构式Ⅱ的胺的重氮盐
其中D的定义如前,与结构式Ⅲ的化合物起反应,
其中R1定义如前,而X是氢或基Z,在X是氢的情况下,其后将所获得的偶合产物与通式Z-Hal的化合物起反应,其中Hal是氟或氯。
其中D是基(d),(e)或(f),和Z和Zd都是
的通式Ⅰ的化合物,也可以由1摩尔通式Ⅳ的化合物,
其中R1的定义如前,D′是基
与至少两摩尔2,4,6-三氟嘧啶反应而制得。
重氮化和偶合可以按照常规方法进行;偶合反应优选在pH范围6.5-8.5,特别是7-8下进行。
氨基与通式Z-Hal化合物(包括2,4,6-三氟嘧啶)的缩合适宜地在35-60℃的稍微高温度范围和pH4-6下进行。
通式Ⅰ的化合物可以按照已知方法进行分离,例如用通常的碱金属盐进行盐析,过滤和也可在真空中稍微升温下干燥。
通式Ⅰ的化合物以游离酸形式或优选以含例如上述提到的阳离子中的一种或多种的盐或甚至混合盐形式而制得,这取决于反应和分离条件。它可以以常规方法从游离酸形式转化成盐形式或盐的混合物形式或反之,或从一种盐形式转化为另一种盐形式。
应该注意到,是单氟代嘧啶基或相应于通式
的Z2基的任何Z或Zd基能产生两种异构体形式,不定位的氟或氯取代基既可在2位又可在6位上。
通常,当它不必借助于分离成单一异构体来使用,使用所得染料的混合物是优选的,但希望它能由常规方法容易获得。
通式Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ的起始化合物以及Z-Hal或是已知的,或可以是用常规的重氮化,偶合和/或缩合反应的已知方法从已知原料容易地制备的。
通式Ⅰ的化合物和它们的混合物是有用的印染含羟基一或含氮的有机基质物的纤维反应性染料。优选的基质物是皮革和含天然或合成聚酰胺及,特别是天然的或再生的纤维例如棉、粘胶和人造丝的纤维材料。最优选的是含棉的纺织材料。
印染是按照纤维反应性染料领域的常规的公知方法进行的。通式Ⅰ化合物优选采用浸染方法,温度范围为30°-80℃,具体在50°-60℃,采用的液体与货物的比值为6∶1至30∶1,而10∶1至20∶1则更好。
本发明的化合物与已知的纤维反应性染料有好的相容性,它们可以单独使用或和适用的具有类似染色特性例如共同的牢度和从染料浴附着到纤维上的浸染能力的同级纤维反应性染料混合使用。用这些混在一起的混合物获得的染色具有好的坚牢度,而且可以与用单一染料所得的结果相比较。
当用作染料时,通式Ⅰ化合物具有好的浸染和固着性。此外任何未固着化合物易于洗离基质物。用通式Ⅰ的化合物所得到的印染具有好的耐光性和好的耐湿性,例如耐洗、耐水、耐海水和耐汗水性。它们也显示好的耐氧化剂,例如氯水、次氯酸盐漂白剂,耐过氧化物漂白剂和含过硼酸洗涤剂的性能。
下面的实施例说明了本发明。在实施例中,所有的份和百分比均是指重量,除非有相反的指示,所有的温度是摄氏度。
实施例1
在25℃下把47.8份2-氨基-5-羟基萘-7-磺酸悬浮在500份水中并加入30%氢氧化钠浴液使之溶解。把19.4份2,4,6-三氟嘧啶加到所得的溶液中。连续加20%碳酸钠溶液使反应混合物的pH值保持在4.4-4.8,而同时温度提高到40-50℃。进行搅拌,直至反应完成,反应期间时时用薄层色谱法进行监测。
如此得到的悬浮液在0-5°下马上一起加到由常规方法从43.4份3-氨基-4-甲氧基-5-甲基苯磺酸制备的重氮盐溶液中。加入20%碳酸钠溶液使反应混合物的pH值保持在7.2-7.5。偶合反应完成后,形成的染料用氯化钠盐析,过滤,在50°下在真空中干燥,染料相应于结构式(用游离酸形式表示),
它染棉布成桔黄色泽,这些棉布染色显示好的耐光和耐湿特性,并且耐氧化的影响。
实施例2
在25°下把28.1份2-乙酰氨基-5-羟基萘-7-磺酸溶解在200份水中。在0-5°下把用常规方法从26.0份1-乙酰氨基-3-氨基-4-甲氧基苯-5-磺酸制备好的重氮盐溶液加到此溶液中。加入20%碳酸钠溶液使此偶合混合物的pH值保持在8.0-8.5。反应完成后,获得的偶氮染料用加入氯化钠进行盐析出并用空吸法滤出。
把湿的过滤残余物溶解在300份(体积)氢氧化钠溶液中。溶液在90-100°回流,直到乙酰胺基完全皂化(必须用薄层色谱法监测)为止。然后使反应混合物冷却到20°并加入30%盐酸把pH值调节到4.3-4.8。其后加入26.8份2,4,6-三氟代嘧啶。连续加入20%碳酸钠溶液使混合物的pH保持在4.3-4.8,温度提高到40-45°。反应完成后,加入氯化钠盐析出染料,过滤并在50°下在真空中干燥。它相应于结构式(以游离酸形式表示)
用这种染料,在棉布上得到的猩红色印染色泽具有极好的耐光和耐湿的特性,并是抗氧化影响的。
实施例3至96
用与实施例1或2叙述的类似方法,以合适的原料化合物可以制备列在下列表1至4中的通式Ⅰ的另外一些化合物,它们相应于如下的通式(T1)、(T2)、(T3)和(T4):
对表1;
对表2;
对表3;及
对表4;
其中符号如表1-4所定义。
实施例3至96的化合物可以使用常规的浸染方法或常规的印染工艺应用到含纤维素纤维的材料上,特别是含棉纺织材料上,得到印或染成桔黄至猩红的色泽,这些在棉布上的印染具有耐光和耐湿性,并且抗氧化影响。
表 1/通式(T1)的化合物实施例3-27
表 1/续
在下面表2-4中,下面的符号ZTa,ZTb和ZTc用于ZT2,而Td,Zk用于ZT4,这里
此外,在下面的表2中,在DT下面的栏中带标记的碳原子键合到通式(T2)的偶氮基上,而在-W1-下面的栏中带标记的碳原子键合到通式(T2)三嗪环的碳原子上。
表 2/通式(T2)的化合物实施例28-53
表 2/续
在下面的表3中,在DT3下面的栏中的每个带标记碳原子键合到式(T3)的偶氮基上。
表 3/通式(T3)的化合物实施例54-73
表 3/续
在下面的表4中,在DT4下的栏中每个带标记的碳原子是键合到通式T4的偶氮基上;在-W1-下的栏事的每个带标记的氮原子键合到通式(T4)中的三嗪环的碳原子上。
表 4/通式(T4)的化合物实施例74-96
表 4/续
表 4/续
实施例97
按照实施例1中第一步描述的方法,使47.8份2-氨基-5-羟基萘-7-磺酸与19.4份2,4,6-三氟嘧啶反应。
获得的悬浮液马下全部在0-5°下加到已按常规方法从43.4份2-氨基-5-乙氧基苯磺酸制备好的重氮盐溶液中。加入15%碳酸钠溶液使反应混合物的pH值保持在7.0-7.5。偶合完成后,过滤并在50°下在真空中干燥。染料具有如下的结构式(以游离酸的形式表示),它把棉织品染成猩红色泽,这些棉织品的染色具
有好的耐光、耐湿性,且抗氧化影响。
实施例98-108
用与实施例97中叙述的类似方法,使用合适的原料化合物,可以制备列在后面表5中的通式Ⅰ的另外一些化合物。它们相应于通式(T5),
其中的符号的定义如表5。
在表5中,除了ZTa的定义如前外,还使用了下面的符号ZTd和ZTe,其中,
用常规浸染方法或常规的印染法,实施例98至108的化合物可应用到含有纤维素纤维的基质物上,特别是棉织物上,获得从桔黄到猩红的色泽。在棉织物上的印染具有好的耐光和耐湿性,并抗氧化影响。
表 5/通式(T5)的化合物
实施例98-108
实施例号 RT5R1-NR1-的位置 ZT5
98 -CH2CH3CH33 ZTa
99 同上 H 2 同上
100 同上 H 3 ZTd
101 同上 CH32 ZTa
102 同上 同上 3 ZTd
103 同上 H 3 ZTe
104 -CH2CH2OH H 2 ZTa
105 -CH2CH2OSO3H CH33 同上
106 同上 H 2 同上
107 -CH2CH2OCH2CH2OH H 3 同上
108 同上 H 2 同上
用叙述在实施例1、2或97的制备方法,得到实施例1-108的它们的钠盐形式的化合物。变动反应或分离条件,或使用其它已知方法,可以获得游离酸形式或其它盐形式或含前面提到的一种或多种阳离子的混合盐形式的化合物。
正如说明书前面已提到的,举例的染料(和相应的游离酸和其它盐形式)含有两种与
基有关的异构化合物;一种化合物是在嘧啶环上的不定位的氟取代基在2位上,而相应化合物是在6位上。就不定位氯或氟取代基而言,ZTb,ZTc和ZTt基也以类似方式,存在两种恰当的异构形式。所获得的异构体染料混合物也可以使用在常规的印染工艺中;为了应用而分离单个异构体通常是不必要的。
在下面的实施例中,解释了本发明化合物的应用。
应用实施例A
将0.3份实施例1的染料溶解在100份软化水中并加入8份芒硝(煅烧过)。把染料浴加热到50℃,然后加入10份棉织物(漂白过)。在50°下30分钟后,把0.4份碳酸钠(煅烧过)加到此浴中。在加入碳酸钠期间,温度保持在50°,其后,将染料浴加热到60°,并在60°下再进行染色一小时。
然后,染过的纤维用流动的冷水漂洗3分钟,此后,用流动的热水再漂洗3分钟。染色物在500份软化水中,在0.25份Marseille皂存在下,煮沸下洗涤15分钟。在用流动热水漂洗(3分钟)和甩干后,染色物在柜式干燥箱中在约70°下干燥。得到了深桔黄色棉染色物,它显示了好的坚牢度,特别是高耐光和耐湿牢度,并且对氧化影响是稳定的。
应用实施例B
把10份棉纤维品(漂白过的)加到含100份软化水、5份芒硝(煅烧过)的染料浴中。然后把染浴在10分钟内加热到50°,并加入0.5份实施例1的染料。在50°下再进行30分钟后,加入1份碳酸钠(煅烧过)。然后把染浴加热到60°,并在60°下再继续染色45分钟。
按照实施例A给出的方法,先用流动的冷水和然后用热水漂洗并在煮沸下洗涤已染色织物。漂洗和干燥后,得到具有和应用实施例A同样好坚牢度的深黄色棉染色品。
相似地,实施例2-108的染料或所举例的染料的混合物也可以按应用实施例A或B描述的方法使用到染棉中。如此所得的染色棉为桔黄至猩红色,并且显示好的坚牢度。
应用实施例C
由下列成份组成的印染糊:
40份实施例1的染料
100份尿素
350份水
500份4%藻酸钠增稠剂和
10份碳酸氢钠
全部为1000份
按常规印染法印染棉织品。
干燥此已印染织物并在102-104℃在蒸汽中固化4-8分钟。用冷水漂洗并然后用热水漂洗,煮沸洗涤(按应用实施例A叙述的方法)并干燥。得到印成桔红色的织物,它具有好的通用的坚牢度。
相似地,也可以按应用实施例C的方法将实施例2至108的染料或所举例的染料的混合物用于印棉织品。得到的所有印染色泽是桔黄至猩红色,并且显示好的坚牢度。
Claims (15)
1、通式Ⅰ的化合物和它们的盐,或这些化合物或盐的混合物,
其中:每个R1独立地是氢,C1-4烷基或已取代的C1-4烷基,
D是(a)至(f)基中的一个,
其中:
R2是氢,C1-4烷基或C1-4烷氧基,
R3是氢,C1-4烷基,羰基或-O-A1-OR4,
A1是C2-4亚烷基,
R4是氢,磺基,C1-4烷基或C2-4羟烷基,
R5是C2-4烷基,
R6是氢或磺基,和
每个R7独立地是氢,C1-4烷基,C1-4烷氧基或羧基;
每个p是0,1或2,
q是1或2,
r是1,2或3,和
每个t是0或1;
每个Z和Zd独立地是(Z1),(Z2),(Z3),
其中:
T1是氢,氯或氰基,
两个T2′是相同的,且每个T2是氟或氯,
Hal是氟或氯,和
W1是-NR1-B1-NR1-,
每个m独立地是0或1,而带标记的氮原子被键合到三嗪环的碳原子上,
B1是C2-4亚烷基;-C2-3亚烷基-Q-C2-3亚烷基-,
其中Q是-O-或-NR1-;被羟基,
单取代的C3-4亚烷基,其中,
n是0或1至4的整数,
R8是氢,C1-4烷基,C1-4烷氧基,羧基或磺基,而带标记的碳原子是连到键合到三嗪环碳原子的-NR1基上的;
其前提是
(ii)当D是(b)基,Z是(Z1)或(Z2);和
(iii)当D是(d),(e)或(f)基时,每个Z和Zd独立地是(Z2)或(Z3),并且Z和Zd中的一个至少是
2、按照权利要求1的化合物,其中每个R1是R1a,其中每个R1a独立地是氢,甲基,乙基或2-羟乙基。
5、按照权利要求4的化合物,其中R1a是氢或甲基,R5a是乙基,而-NR1a-Zb基在萘环的3-位上。
7、按照权利要求1的化合物,它相当于通式Ⅰc或它们的盐,
其中:
Dc是(d′),(e′)或(f′)基,
其中:
R7a是氢,甲基或甲氧基,
m是0或1,
t是0或1,
而在(d′)中的-(CH2)t-NR1b-Zd′是在偶氮基的间位或对位上,而(f′)中的-(CH2)t-NR1b-Zd′基是在-O-的间或对位上;
每个R1b独立地是氢或甲基,
每个Zc和Zd′独立地是(Z2)或(Z3′)基,其中(Z2)的定义如权利要求1,而(Z3′)是通式
Z1是基(Z2),以及
8、按照权利要求7的化合物,其中R1b是氢。
11、按照权利要求10的化合物,其中(Z3′)是权利要求9中定义的(Z3″)基。
14、印染含羟基或含氮的有机基质物的方法,包括对基质物使用在先前的权利要求1至11中的任何一种化合物,或它们的混合物。
15、按照权利要求14的方法,其中基质物是含天然或再生纤维素的纺织材料。
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