CN1295601A - 用于对有机基质进行染色的三苯基二䓬嗪染料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种式(Ⅰ)的三苯基二䓬嗪染料,其中,A为氢或选择性取代基,R为选择性基团,还公开了所述染料的制备方法及其在对有机基质进行染色中的用途。
Description
有机化合物
本发明涉及新的三苯基二嗪染料，其制备方法和其对有机基质进行染色的用途。
三苯基二嗪类染料为公知的阴离子染料和阳离子染料，其可用于对各种基质进行染色。它们也可用作活性染料和颜料。
业已发现了一种新的方法，该方法使得有可能制备单侧取代的三苯基二嗪，这种染料包含一个选择性取代的砜基团，并可用作酸性染料和用作活性染料。
相应地，本发明提供了式(Ⅰ)的化合物
其中，A为氢或一种选择性取代基，R为选择性基团，该基团或取代基A的取代方式决定最终产物的性质。中性或阴离子的取代基提供用于羊毛、丝和合成聚酰胺的酸性染料；也可用于皮革、纸以及用于制备在喷墨印刷过程中采用的油墨的活性染料，并且，存在活性基团提供了用于对纤维素染色的活性染料。这些仅属举例性质，它们也可随意添加，因为本发明的新方法使得有可能引入可选择的基团R，实际上，取代基A可类似地进行选择。
A优选为氢或一种选择性取代的烷基或芳基，这些取代基优选是相同的。但是，也可仅在分子的一侧以靶向方式引入一种选择性取代的三嗪基团。
但是，优选用来对羊毛、丝和合成聚酰胺进行染色的染料仅包含单一的未取代的C1-12烷基或苯基作为取代基A，或者，首选的是，其为未取代的，即包含两个伯氨基基团。
另一方面，如果希望为活性染料，则用于此目的的活性基团优选以相应的取代的基团A引入，对分子而言，其可能采用两个相同的基团A对称设置，或者采用一个基团A一例设置。这种基团的实例从各种染料类别来说是公知的，并可以选择使用，只要可通过取代伯氨基基团引入它们。
新的三苯基二嗪染料在给定位置包含一种选择性取代的砜基团，其是采用新的方法引入的。本发明的这种新方法的特征在于，使式(Ⅱ)的三苯基二嗪与一种选择性取代的亚磺酸或其盐在氧化剂存在下进行反应
该反应也是公知的，并在有关染料的下述文献中有述：Berichte 28(1895)，1315-1318。
但是，迄今为止，该反应还从未被用于对三苯基二嗪分子进行单侧取代，令人惊奇地发现，采用选择性取代的亚磺酸进行这种不对称的取代会以定量收率取得成功。
因而，基团R可为一种选择性取代的烷基、环烷基或芳基，也可采用杂环亚磺酸。在一般制品的宽范围内优选所述的可得到的脂族，特别是芳族亚磺酸。优选的基团R的实例为C1-12烷基、苯基、萘基，特别是取代的苯基或萘基，取代基可为C1-12烷基、卤素、C1-12烷氧基，特别是取代的氨基或磺酸基。特别优选的基团R为带有酰氨基的苯基和萘基，所述基团的一部分可进行选择性取代，并且，可为能与磺酸或羧酸或胺化的磺酸或羧基反应的氨基。这些基团R中的一部分也可带有染料基团，如蒽醌基团或三苯基二嗪基团。
特别优选的式(Ⅰ)的染料具有下述结构式：
其中，X为基团-NH-CO-Y、-SO2-NH-Y、-CO-NH-Y或-NH-SO2-Y，Y为选择性基团。
基团Y优选选择性取代的C1-12烷基、苯基或萘基，或在某些情形下的-SO2-NH-Y或-CO-NH-Y、氢。
本发明式(Ⅰ)的化合物的制备方法可采用如现有技术所述亚苯基二胺与亚磺酸反应的公知的条件进行。根据所选择的氧化剂不同，pH值保持在酸性或碱性，反应在较高或较低的温度下进行。适宜的氧化剂的实例为：铁(Ⅲ)盐、过硫酸盐、高锰酸盐、二氧化锰、铬酸、过氧化物、过酸、重铬酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氧化银、氧化铅、四乙酸铅，优选过硫酸盐和铁(Ⅲ)盐。
所采用的式(Ⅱ)的原料化合物和亚磺酸均为公知的化合物，可以采用公知制备类似化合物的方法来制备。
式(Ⅰ)的染料可采用公知方法在真空状态下，轻微升高温度从反应介质中分离出来，如与碱金属盐的盐析，过滤和干燥。
根据反应和/或分离条件，式(Ⅰ)的染料可以游离酸、盐或混合盐的形式获得，所述盐包含一种或多种阳离子，所述阳离子选自碱金属离子，如钠离子或铵离子或烷基铵阳离子，例如一、二或三甲基或乙基铵阳离子。所述染料可采用常规转化技术由游离酸转化成盐或转化成混合盐，或由盐转化成酸，或者由一种盐转化成另一种盐。
式(Ⅰ)的染料和其盐特别适用于对由天然或合成聚酰胺组成的纤维材料以蓝色色光进行染色或印刷。
因而，本发明的另一个方面是式(Ⅰ)染料、其盐和混合物在对由天然或合成聚酰胺组成的纤维材料进行染料或印刷中的用途。
染色过程按照公知方法进行，例如，在下述文献中所述的染色方法：Ullmanns Encyklopdie der technischen Chemie，第4版，1982，22卷，658-673页，或M.Peter和H.K.Rouette，Grundlagen der Textilveredlung，第13版，1989，535-556页和566-574页。染色过程优选在排气过程中于30-100℃，特别是80-100℃下，以液体比为40∶1中进行。
被染色的基质可以是纱、无纺织物、编织织物或地毯。对于细致优雅的基质如羔毛、山羊绒、羊驼毛和马海毛也可以满意地进行各种式样的染色。
本发明的染料和其盐具有优良的与已知酸性染料的相容性。因而，式(Ⅰ)的染料、其盐或混合物可单独在染色或印刷过程中使用，也可以与其它同类的酸性染料，即与从染色浴至基质具有可比较的染色性能如染色坚牢度和吸尽率的酸性染料一起以染色或印刷组合物中的一种组份使用。本发明的染料特别适用于与某些具有适宜发色团的其它染料一起使用。本发明的染料在染色或印刷组合物中的量由所要获得的色调来确定。
如上所述的式(Ⅰ)的新染料非常适宜用于对天然和合成聚酰胺即羊毛、丝和所有尼龙进行染色，在这些材料上染色具有高的耐洗坚牢度，特别优异的耐晒性能和优良的耐湿性(洗涤50℃，碱性汗渍)。式(Ⅰ)的染料和其盐提供了高的吸尽率和固色率。此外，未固色的染料易于从基质上洗除。式(Ⅰ)染料和其盐的聚集能力也很好。在基质上的色调上的染色也显示出优异的质量。所有的染色均在人造光下显示出稳定的色调。进而，汽蒸坚牢度和沸腾坚牢度均很好。
新的染料的一个决定性的优点是其不含金属。
当这些染料包含活性基团时，它们适用于对含羟基或含氮的有机基质进行染色或印刷。优选的基质为皮革和纤维材料，它们由下述成份组成或包含下述成份：天然或合成的聚酰胺，特别是天然或合成的纤维素，如棉花、长丝粘胶或人造粘胶。最优选的基质是由棉花组成或包含棉花的纺织品材料。
式(Ⅰ)的化合物可在所有常规用于活性染料的染色或印刷过程中的染色液或印刷糊剂中使用。染色过程优选通过来自含水介质的吸尽方法进行，温度范围为30-100℃，特别是50-60℃或80-100℃。优选采用液体比(液体与基质之比)为6∶1至30∶1，更优选10∶1至20∶1。
本发明的化合物可单独作为染料使用，或者，因其具有优良的相容性，可与同类的具有可比较染色性能如一般的坚牢度、吸尽值等的其它染料一起组合使用。所获得的组合染色具有与采用单独染料进行染色类似的坚牢度。
式(Ⅰ)的化合物提供了优异的吸尽值和固色值。未固色的部分易于洗去。所获得的染色和印刷工业具有优异的耐光牢度。此外，它们还具有优异的耐湿性，例如，可耐受洗涤、水、海水和汗渍，并具有优良的氧化稳定性，如氯化水、次氯酸漂白剂、过氧化物漂白剂及过硼酸盐洗涤剂。在下述实施例中，所有的份数和百分数均为重量百分数；温度均为摄氏温度。
实施例1
将54.5份的3,10-二氨基-6,13-二氯三苯基二嗪-4,11-二磺酸溶解于用氢氧化锂调节pH值至8.5的1000份水中，与29份钠盐形式的4-乙酰氨基苯亚磺酸混合，再与36份的过硫酸钾混合。过程中始终通过加入氢氧化钠水溶液调节pH值为7-8。将所形成的反应产物进行过滤，干燥。干燥后得到下式的化合物：
其可对合成聚酰胺和羊毛以亮红蓝色进行染色，具有优异的耐湿性。
实施例2
将54.5份的3,10-二氨基-6,13-二氯三苯基二嗪-4,11-二磺酸溶解于用氢氧化锂调节pH值至8.5的1000份水中，与20份3-氨基苯亚磺酸混合。然后在1小时内洒入31份的过硫酸钾。PH值降至2.5-3。过滤后，将残余物在60℃下搅拌加至1000份水中，通过用氢氧化锂中和来溶解。在60-65℃下，于2小时内洒入30份的4-甲基苯磺酰氯，通过加入氢氧化锂使pH值保持在5.5-6。将所形成的反应产物进行过滤，干燥。干燥后得到下式的化合物：
其可对合成聚酰胺和羊毛以亮红蓝色进行染色，具有优异的耐湿性。
实施例3
将54.5份的3,10-二氨基-6,13-二氯三苯基二嗪-4,11-二磺酸溶解于用氢氧化锂调节pH值至8.5的1000份水和400份二氯甲烷中，与钠盐形式的16份的甲基亚磺酸混合，再与溶解于200份水中的42份的氯化铁(Ⅲ)混合。PH值降至2.5-3。将反应混合物再与46份的浓盐酸混合，然后过滤。再将过滤残余物溶解于1000份水中，通过用氢氧化锂调节pH值至8-9。染料用80份的氯化钠进行再沉淀，过滤。干燥。染料符合下述结构：
其可对合成聚酰胺和羊毛以亮红蓝色进行染色，具有优异的耐湿性。
实施例4
将69.7份的C.I.直接蓝106(按照美国专利2,134,505制备)溶解于1000份水中，与25份的苯亚磺酸混合，再加入36份过硫酸钠在500份水中的溶液。pH值降至1.5-2。在原料于薄层色谱中不再会检测到时，将pH值用碳酸钠调节至7-8，加入150份的氯化钠使染色沉淀出来。其可对合成聚酰胺和羊毛以亮红蓝色进行染色，具有优异的耐湿性、耐汗性和耐磨性。其可能具有下述一般结构：
实施例5将54.5份的3,10-二氨基-6,13-二氯三苯基二嗪-4,11-二磺酸溶解于用氢氧化锂调节pH值至8.5的1000份水中。将溶液与0.2份的基于乙氧基化的烷基酚的润湿剂、25份的笨亚磺酸钠混合，然后，在1小时内加入36份的过氧化笨甲酰。pH值降至5。在搅拌3小时后，将反应产物过滤。产物符合下述结构：
其可对合成聚酰胺和羊毛以亮红蓝色进行染色，具有优异的耐湿性。
实施例6
将54.5份的3,10-二氨基-6,13-二氯三苯基二嗪-4,11-二磺酸溶解于用氢氧化锂调节pH值至8.5的1000份水中。与溶解于200份水中的25份的苯亚磺酸钠混合。将该溶液滴加至于400份水中的40份重铬酸钠溶液中。期间，通过加入盐酸始终保持pH值在5-5.5。获得了与实施例5相同的染料。
采用如实施例1-6所述类似的方法，可制备下述实施例
实施例79
将136份德国专利2503611实施例9所述的染料溶解于用氢氧化锂调节pH值对8.5的2000份水中，与钠盐形式的22份4-甲基苯亚磺酸混合，然后与32份的过硫酸钾混合。期间，始终通过加入氢氧化钠水溶液调节pH值至7-8。将形成的反应产物过滤，干燥。干燥后得到下式的化合物：
该化合物可按照公知的活性染料染色的方法对纤维素纺织品材料进行染色，具有红蓝色色调和优异的坚牢度。
实施例80
将54.5份的3,10-二氨基-6,13-二氯三苯基二嗪-4,11-二磺酸溶解于用氢氧化锂调节pH值至8.5的1000份水中，并与500份的冰混合。然后，洒入18.4份的氰尿酰氯，在0-5℃下搅拌直至原料在薄层色谱中不再能够检测到。期间，始终通过滴加氢氧化锂溶液使pH值保持在6-7。然后，加入22份的二甘醇胺，将反应混合物逐渐升温至80℃，通过滴加氢氧化锂溶液使pH值保持在8-9。将形成的反应产物过滤，再溶解于1000ml水中。将该溶液与26份钠盐形式的萘-2-亚磺酸混合，然后再洒入35份的过硫酸钾。将形成的染料过滤，干燥。其符合下述结构：
其可对合成聚酰胺和羊毛以紫色色调进行染色，具有优异的耐湿性。
应用实施例A
在由2000份水、1份弱阳离子活性剂(基于乙氧基化的氨基丙基脂肪酸酰胺，其具有对染料的亲合性)、1.5份实施例1的染料纽成并用1-2份40％的乙酸调节pH值至5的40℃下的染色浴中加入100份的尼龙-6织物。在40℃下10分钟后，以1.5℃/分钟的速度将染色浴加热至98℃，然后在沸腾下45-60分钟。此后，在15分钟内冷却至70℃。从浴中取出染色织物，用热水漂洗，再用冷水漂洗，干燥。结果，得到了一种蓝色的聚酰胺染色织物，具有优良的耐晒色牢度和耐湿色牢度。
应用实施例B
在由2000份水、1份弱阳离子活性剂(基于乙氧基化的氨基丙基脂肪酸酰胺，其具有对染料的亲合性)、1.5份实施例1的染料组成并用1-2份40％的乙酸调节pH值至5.5的40℃下的染色浴中加入100份的尼龙-6，6织物。在40℃下10分钟后，以1.5℃/分钟的速度将染色浴加热至120℃，然后在该温度下放置15-25分钟。此后，在25分钟内冷却至70℃。从浴中取出染色织物，用热水漂洗，再用冷水漂洗，干燥。结果，得到了一种蓝色的聚酰胺染色织物，具有优良的匀染度和优良的耐晒色牢度和耐湿色牢度。
应用实施例C
在由4000份水、1份弱阳离子活性剂(基于硫酸化的乙氧基化脂肪酸酰胺，其具有对染料的亲合性)、2份实施例1的染料组成并用1-2份40％的乙酸调节pH值至5的40℃下的染色浴中加入100份的羊毛织物。在40℃下10分钟后，以1℃/分钟的速度将染色浴加热至沸腾，然后在沸腾下45-60分钟。此后，在20分钟内冷却至70℃。从浴中取出染色织物，用热水漂洗，再用冷水漂洗，干燥。结果，得到了一种蓝色的聚酰胺染色织物，具有优良的耐晒色牢度和耐湿色牢度。
应用实施例D
将100份的纺织尼龙-6材料加至50℃的一种溶液中，所述溶液由下述成份组成：
40份的实施例1的染料，
100份的尿素，
20份基于丁基二甘醇的非离子稳定剂，
15-20份的乙酸(调节pH值至4)，
10份的弱阳离子活性剂，其基于乙氧基化的氨基丙基脂肪酸酰胺，并对染料具有亲合性，和
810-815份的水(补充至1000份的浸扎溶液)。
将所要浸渗的材料打卷并放置在于饱和蒸气条件下在85-98℃下的蒸气室中3-6小时进行固色。然后，用热水漂洗，再用冷水漂洗，干燥。结果，得到了一种蓝色的尼龙染色织物，具有优良的匀染度和耐晒色牢度和耐湿色牢度。
应用实施例E
将由尼龙-6组成并具有合成基础织物的纺织品切割堆片材料用一种溶液进行浸扎，每100份所述溶液包含：
2份实施例1的染料
4份商购的含卡罗布子粉醚的增稠剂
2份非离子高级烷基酚的环氧乙烷加合物
1份的60％的乙酸
将上述材料用一种印刷糊进行印刷，每1000份所述糊包含下列组份：
20份商购的烷氧基化的脂肪烷基胺(替换产物)
20份商购的含卡罗布子粉醚的增稠剂
在100℃的饱和蒸汽中将印刷品固色6分钟，漂洗，干燥。结果获得了颜色均匀的表面材料，其具有蓝色和白色的图案。
应用实施例F
在由2000份水、1份弱阳离子活性剂(基于乙氧基化的氨基丙基脂肪酸酰胺，其具有对染料的亲合性)、0.5份实施例1的染料、0.6份商购的C.I.酸性黄236制备(Nylosan Yellow F-L)和0.25份商购的C.I.酸性红154(Nylosan Red F-2B)组成并用1-2份40％的乙酸调节pH值至5的40℃下的染色浴中加入100份的尼龙6，6织物。在40℃下10分钟后，以1℃/分钟的速度将染色浴加热至98℃，然后在沸腾下放置45-60分钟。此后，在15分钟内冷却至70℃。从浴中取出染色织物，用热水漂洗，再用冷水漂洗，干燥。结果，得到了一种均匀的灰色聚酰胺染色织物，其具有优良的耐晒色牢度和耐湿色牢度。
应用实施例G
在由1000份水、80份煅烧的芒硝、1份硝基苯-3磺酸钠和1份实施例79的染料组成的染色浴在10分钟内加热至80℃。然后加入100份的作丝光处理后的棉花。在80℃下对其染色5分钟，然后在15分钟内加热至95℃。在95℃下10分钟后，加入3份碳酸钠，20分钟后，再加入7份碳酸钠，在95℃下30分钟后，再加入10份碳酸钠。然后在95℃下染色60分钟。从浴中取出染色织物，用流动的去离子水漂洗3分钟。然后，在5000份的沸腾的去离子水中再洗涤2次，再用60℃的去离子水漂洗3分钟，用冷的自来水漂洗1分钟。干燥后得到了一种亮蓝色染色棉，其具有优良的色牢度。
应用实施例H
在300份水和2份实施例1的染料的染色浴中，于55℃下，将100份的铬鞣革并综合复鞣的修剪过潮湿的粒面皮革染色30分钟。在加入4份60％的亚硫酸化的鱼油后，皮革被乳液上油45分钟。然后，用8.5％的甲酸进行酸化，并磨10分钟(浴中的最终pH值为3.5-4.0)。然后，漂洗皮革，使其滴干，按照常规方法进行精处理。结果得到了一种染以澄清的蓝色色彩的皮革，其具有优良的色牢度。
应用实施例I
将0.2份实施例1的染料溶解于100份热水中，再将溶液冷却至室温。将此溶液加至在打浆机中于2000份水中研磨过的100份化学漂白的亚硫酸盐纤维素中。充分混合15分钟后，以常规方式用树脂胶粘剂(resin size)和硫酸铝进行胶粘。由这种材料制备的纸具有淡蓝色色彩，其具有优良的色牢度。
应用实施例J
将3份实施例3的染料溶解于60℃下的82份去离子水和15份二甘醇中。冷却至室温后得到一种蓝色的印刷油墨，其非常适宜用于在纸或聚酰胺和羊毛纺织品上进行喷墨印刷。
Claims (9)
1．(Ⅰ)的化合物其中，A为氢或选择性取代基，R为选择性基团。
2．根据权利要求1的式(Ⅰ)的化合物，其中，A为氢或选择性取代的烷基或芳基。
3．根据权利要求1的式(Ⅰ)的化合物，其中，R为选择性取代的烷基、环烷基或芳基。
4．一种权利要求1的式(Ⅰ)化合物的制备方法，其特征在于，使式(Ⅱ)的三苯基二嗪与选择性取代的亚磺酸或其盐在氧化剂存在下进行反应。
5．根据权利要求4的方法，其特征在于，所述氧化剂采用过硫酸盐或铁(Ⅲ)盐。
6．权利要求1的式(Ⅰ)化合物在对有机基质进行染色中的用途。
7．不带有活性基团或碱性取代基的权利要求1的式(Ⅰ)的化合物在对羊毛、丝和合成聚酰胺进行染色中的用途。
8．包含活性基团的权利要求1的式(Ⅰ)化合物在对纤维素进行染色中的用途。
9．权利要求1的式(Ⅰ)的化合物在制备用于喷墨印刷过程中的印刷油墨中的用途。
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