TW201905109A - 水性反應性黑色混合物的一鍋合成法及其應用 - Google Patents

水性反應性黑色混合物的一鍋合成法及其應用

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Abstract

本發明有關於一種製備一水性反應性黑色混合物的一鍋合成法，包含以下步驟a)至步驟f)：a)溶解2-[(4-胺基苯基)磺醯基]乙基磺酸（乙烯基碸對位酯）於水中；b)使用過量亞硝酸或使用過量亞硝酸鹽與一種酸使溶解的乙烯基碸對位酯重氮化，生成一重氮鹽且剩餘亞硝酸；c)以磺胺酸終止剩餘亞硝酸的反應性；d)使步驟c)之重氮鹽與4-胺基-5-萘酚-2,7-萘二磺酸（H-酸）偶合，直到反應完成，生成反應性黑色5且剩餘重氮鹽；e)將剩餘重氮鹽與7-乙醯胺-4-羥基-2-萘二磺酸（乙醯-J-酸）偶合，直到反應完成，生成反應性橘色78；及f)獲得水性反應性黑色混合物。

Description

反應性深黑色的一鍋合成法
本發明是有關於一種製備一水性反應性黑色混合物的一鍋合成法，且使用該水性反應性黑色混合物於噴墨印刷。
作為π(pi)非定域化(delocalization)的結果，芳香基取代基的偶氮化合物(azo compound)具鮮豔的色彩，特別是紅色、橘色與黃色。因此他們被用作染料，通常稱為偶氮染料(azo dyes)。
為了印刷紡織品，已開發許多不同的偶氮染料。棉通常以反應性染料印刷。由於這些染料中存在一群反應性染料，該些反應性染料能於棉的纖維素中與羥基形成共價鍵。由於該共價鍵，清洗時染料附著於紡織品。
一般偶氮染料之製備係藉由一芳香胺(aromatic amine)先與一亞硝酸鹽(nitrite)反應形成一重氮鹽(diazonium salt)，該重氮鹽(diazonium salt)可接著與一偶合成分偶合以形成偶氮染料。製備偶氮染料濃縮溶液是困難的，因為必須的重氮化(diazotization)和偶合反應造成非常黏稠的態，導致嚴重攪拌問題，或甚至完全不可能攪拌。實務上，重氮化與偶合反應因此常進行於稀釋水溶液中，且只能之後濃縮染料含量。此結果需要巨大的設備與大量之後需要被移除的水，從經濟與環境觀點上是不符需求的。
目前使用的合成方法之進一步缺點為合成期間使用大量與多種無機鹽，該些無機鹽殘留於染料中係為無機不純物。為了作為墨水應用於數位紡織品印刷，該些鹽類的存在是不符需求的。該些鹽類可沉澱於印刷頭，導致印刷品質降低。雖然可能從染料中大量移除鹽類，例如藉由逆滲透，這導致需使用昂貴設備與龐大水量的額外製程步驟。
除了鹽類，有機不純物如合成步驟的副產物與未反應試劑常存在於目前合成方法生產的染料中。可能需要移除該些副產物導致額外製程步驟與額外材料及設備之需求。即便不需要移除副產物，由於副產物會減少染料產量，副產物之形成是不符需求的。
為了使特定色彩達成預期色調，例如黑色，眾所皆知要混合不同偶氮化合物。一混合物的顏色決定於具體使用的化合物，還有該些化合物的相對含量。即便相對含量輕微偏差，例如將兩染料的比例從2.5:1改變為2.4:1，可導致人眼立即注意到的顏色差別。染料混合物一般以想要的相對含量混合分別備好的染料加以製備，毋庸置疑地，需要許多製程與純化步驟以生產一想要的染料混合物，生成的染料混合物常含有大量鹽類與有機不純物形式的不純物。
為了使合成更加有效率，以一般建構物(building blocks)製備染料混合物、沒有中間純化步驟是有利的。這樣的連續進行於相同反應容器的反應製程也被視為一鍋(one-pot)製程。之前已描述使用重氮與偶合成分的適當混合物以一鍋製程製備染料混合物，例如歐洲專利申請公開號0600322 A2揭露這樣的一鍋製程。因為合成染料混合物的反應步驟為連續進行，代表沒有中間純化步驟，減少分離與純化步驟，導致一更簡單與更有效率的製程。染料不再必須於單獨的步驟中生產，且可跳過以要求的比例混合染料的步驟。然而，在這樣的組合合成中，黏稠態之形成可能扮演更大的角色。
此外，美國專利申請公開號5508389描述將黏度降低試劑加入以一般建構物製備染料混合物、沒有中間純化步驟的反應，使用黏度降低試劑減輕黏稠態形成的問題。然而，該些黏度降低試劑形成一需要在染料可用於噴墨印表機前移除的不純物，且因此該些黏度降低試劑的使用是不理想的。
除了黏度，用於製備偶氮染料的反應混合物穩定度也是個問題。為了避免不同態分層，美國專利申請公開號7300504揭露將高剪切混合器用於合成噴墨墨水組成物，該噴墨墨水組成物包含一液態載體，例如水，以及一改質偶氮顏料。改質偶氮顏料包含至少一重氮試劑與至少一偶氮偶合劑的反應產物。噴墨墨水組成物不包含一需要在噴墨墨水可用前移除之單獨的分散劑。美國專利申請公開號7300504未揭露偶氮染料混合物之合成，也未揭露任何黏度相關影響。
如上所述，製備偶氮染料的通常程序為於第一步驟將一作為重氮成分的胺(amine)重氮化，且然後於第二步驟，將重氮化的胺(amine)與適當偶合成分反應，重氮化通常藉由添加過量亞硝酸鹽(nitrite)於一無機酸(mineral acid)溶液中進行，例如亞硝酸鈉(sodium nitrite)。當重氮化完成，過量亞硝酸鹽(nitrite)最好在發生偶氮偶合前移除，藉由添加少量未重氮化的胺(amine)或添加尿素(urea)或磺胺酸(amidosulfonic acid; sulfamic acid)可能有移除效果，已於歐洲專利申請公開號0795586 A2中以實施例揭露。然而，如同美國專利申請公開號4845638所揭露，磺胺酸(sulfamic acid)反應迅速，但缺點是若添加過量磺胺酸(sulfamic acid)，可能導致副反應(secondary reactions)。因此使用磺胺酸(sulfamic acid)以破壞亞硝酸鹽(nitrite)不是不證自明的。
一具體理想的染料混合物為一反應性黑色5(Reactive Black 5; RB 5)與反應性橘色78(Reactive Orange 78; RO 78)混合物。這樣的一種混合物提供深色調黑色。反應性黑色5反應性橘色78
上述結構也可以鹽類形式存在，鹽類形式中，OSO3 H基團中的氫原子被一鹼金屬取代，例如鋰(lithium)、鈉(sodium)或鉀(potassium)。
用來將紡織品染色的反應性黑色5與反應性橘色78混合物已從中國專利申請公開號105273439 A、日本專利申請公開號2001 172523 A與日本專利申請公開號H08127730 A得知。然而，該些文件全有關於混合分別備好的染料，且該些混合物苦於上述全部缺點。例如，因為分別合成反應性黑色5與反應性橘色78，製備混合物需要更多合成步驟，從而製備該混合物沒有效率。再者，從分別備好的染料生成的混合物苦於高的不純度，例如高鹽濃度及其他有機與／或無機不純物。
本發明計畫克服上述合成反應性黑色5與反應性橘色78混合物之缺點。因此，發明的目標為使合成染料的反應於濃縮溶液中進行，發明的另一目標為減少染料混合物中無機鹽含量，發明的進一步目標為減少染料混合物中的有機不純物。本發明的另一目標為提供一製備染料混合物的製程，相較於從分別備好的染料製備染料混合物，該製程有數量減少的製程步驟。本發明的另一目標為使染料合成反應於額外黏度降低試劑存在下進行，本發明的另一目標為使染料合成反應於單獨的分散劑存在下進行。
為了達成至少一個所述目標，本發明之第一方面提供一種製備一水性反應性黑色混合物的一鍋合成法，包含以下步驟a)至步驟f)：
a)溶解2-[(4-胺基苯基)磺醯基]乙基磺酸（乙烯基碸對位酯）(2-[(4-aminophenyl)sulfonyl]ethanesulfonic acid; vinyl sulphone parabase ester)於水中；
b)使用過量亞硝酸(nitrous acid)或使用過量亞硝酸鹽(nitrite)與一種酸使溶解的乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)重氮化，生成一重氮鹽(diazonium salt)且剩餘亞硝酸(nitrous acid)；
c)以磺胺酸(sulfamic acid)終止(quenching)剩餘亞硝酸(nitrous acid)的反應性；
d)使步驟c)之重氮鹽(diazonium salt)與4-胺基-5-萘酚-2,7-萘二磺酸（H-酸）(4-amino-5-hydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid; H-acid)偶合，直到反應完成，生成反應性黑色5且剩餘重氮鹽(diazonium salt)；
e)將剩餘重氮鹽(diazonium salt)與7-乙醯胺-4-羥基-2-萘二磺酸（乙醯-J-酸）(7-acetamido-4-hydroxy-2-naphthalenesulfonic acid; acetyl-J-acid)偶合，直到反應完成，生成反應性橘色78；及
f)獲得水性反應性黑色混合物，其中
步驟a)至步驟e)之進行無中間純化，且至少步驟d)與步驟e)在高剪切混合狀態下進行，且
在步驟e)的最後，反應性黑色5與反應性橘色78的組合濃度高於0.1莫耳／升(mol/L)。
本發明之第二方面提供這樣製備的水性反應性黑色混合物的用途，用於紡織品染色。
從而，本發明中，一種製備一包含反應性黑色5與反應性橘色78的水性反應性黑色混合物的一鍋合成法之進行，伴隨使用一高剪切混合器。以磺胺酸(sulfamic acid)處理亞硝酸鹽(nitrite)之破壞。本發明提供一簡單製程，需要極少數量的製程步驟與極少數量的反應物。在沒有中間分離與／或純化步驟下生產染料混合物，且反應於一濃縮溶液中進行，不需要任何黏度降低試劑與／或單獨的分散劑。出乎意料地，因為上述方法的組合效應（一鍋製程、高剪切混合器、以磺胺酸(sulfamic acid)破壞），相較於傳統製程如染料分別合成且之後組合的製程，反應產物中不純物的含量可大幅降低。相對傳統製程，終產物中只剩餘少量不純物是可能的，例如有機不純物與／或鹽類，儘管習知製程有許多不同不純物剩餘。再者，不純度降低程度大於基於分別方法之組合所預期的程度。若從一鍋合成法中排除高剪切混合器或以磺胺酸(sulfamic acid)破壞之任一項，然後生成的染料混合物比預期顯著地不純。高剪切混合器與以磺胺酸(sulfamic acid)破壞交互作用提供一增效作用。
本發明可由以下反應方案闡明：
根據本發明，一種製備一水性反應性黑色混合物的典型一鍋合成法包含上述步驟a)至步驟f)。步驟a)至步驟e)在沒有中間純化下進行，且至少步驟d)與步驟e)於高剪切混合狀態下進行。
高剪切混合可實行於任何能提供高剪切混合狀態的設備中。這樣的設備已從技術中得知，且包含如能提供一研磨、撞擊或類似衝擊動作的設備，例如水平介質研磨機(horizontal media mills)、垂直介質研磨機(vertical media mills)如磨碎機(attritors)、球磨機(ball mills)、槌磨機(hammer mills)、銷盤式磨機(pin disk mills)、流體能量研磨機(fluid energy mills)、噴射磨機(jet mills)、流體噴射磨機(fluid jet mills)、衝擊噴射磨機(impingement jet mills)、轉子-定子(rotor-stators)、製粒機(pelletizers)、均質機(homogenizers)、超音波震盪器(sonicators)、空化器(cavitators)及諸如此類。從而，作為本發明此處使用的方法，高剪切混合器表示混合狀態具足夠能量使利用的化學藥品與水產生一均勻的混合物。高剪切混合器可能為分批、半連續或連續處理器。一連續處理器提供批次處理設備既經濟且實用的優點，且為一般而言較佳的。因為使用高剪切混合器，在步驟e)的最後，反應性黑色5與反應性橘色78的組合濃度可高於0.1莫耳／升(mol/L)。
因為組合本發明之差異化特徵，生成的反應性黑色5與反應性橘色78混合物出乎意料地導致一種相較於習知的反應性黑色5與反應性橘色78混合物純度提升的產物。
典型反應中，首先2-[(4-胺基苯基)磺醯基]乙基磺酸（乙烯基碸對位酯）(2-[(4-aminophenyl)sulfonyl]ethanesulfonic acid; vinyl sulphone parabase ester)被重氮化，這樣的重氮化反應於技術中廣為人知，且可舉例來說藉由使乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)與亞硝氫硫酸(nitrosyl sulfuric acid)或亞硝酸(nitrous acid)反應達成。亞硝酸(nitrous acid)通常由亞硝酸鈉(sodium nitrite)與一無機酸原位生成。較佳地，該反應進行於酸性溶液中伴隨亞硝酸(nitrous acid)；較佳地，於鹽酸(hydrochloric acid)中進行。
重氮鹽(diazonium salt)於溫度高於5 °C的水溶液中不穩定。因此，反應較佳地於溫度介於0 °C至5 °C之間進行，這樣的反應溫度可舉例來說藉由使該些反應於冰／水混合物中進行來達成。因此或或者，可利用外部冷卻。例如反應可實行於一被冷卻浴外部冷卻的反應容器。
在本發明之實施例中，乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)懸浮於水中（一冰與水混合物為可選擇地），且於溫度介於0 °C至5 °C之間攪拌。然後加入一酸性溶液，如37%鹽酸(HCl)；較佳地，形成的混合物之pH值最多為2。為了進行重氮化，然後加入一亞硝酸鹽(nitrite)溶液（較佳地為亞硝酸鈉(sodium nitrite)於水中）。攪拌較佳地持續至重氮化完全發生。溫度較佳地維持低於5 °C，也就是介於0 °C至5 °C之間。
較佳地，步驟b)之乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)：亞硝酸鹽(nitrite)的莫耳比例介於1:1.001至1:1.2之間。添加過量亞硝酸鹽(nitrite)導致乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)完全重氮化，從而將沒有未反應的乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)剩餘。然而過量太多的亞硝酸鹽(nitrite)導致重氮化後剩餘亞硝酸(nitrous acid)量高，此為不利的，由於該剩餘亞硝酸(nitrous acid)於進一步反應步驟可具不符需求的影響。因此，應該終止(quenching)剩餘亞硝酸(nitrous acid)的反應性。剩餘亞硝酸(nitrous acid)量高導致需要額外終止材料，從經濟觀點上是不符需求的。此外，這導致不純物含量不符需要的增加。
較佳地，於終止步驟（步驟c）），剩餘亞硝酸(nitrous acid)：胺磺酸(sulfamic acid)的莫耳比例介於1:1至1:2之間。為了終止所有剩餘亞硝酸(nitrous acid)的反應性，該比例應至少為1:1。磺胺酸(sulfamic acid)的量更高不會提供終止反應特定好處，但會增加磺胺酸(sulfamic acid)用量，且因此增加花費。此外導致最終產物中額外不純物。終止期間，反應溫度保持介於0 °C至5 °C之間是有益的。
在反應性黑色5與反應性橘色78目標混合物中，反應性黑色5：反應性橘色78的比例較佳地介於1.3:1至1.7:1之間。當用作反應性染料時，這樣的混合物提供令人滿意的黑色著色。更佳地，反應性黑色5：反應性橘色78的比例介於1.4:1至1.6:1之間。這樣的比例提供深黑色著色。為了最理想的深黑色著色效果，反應性黑色5：反應性橘色78的比例較佳地介於1.45:1至1.50:1之間。
以磺胺酸(sulfamic acid)終止剩餘亞硝酸(nitrous acid)的反應性後可立即加入H-酸(H-acid)，例如作為水性懸浮液，反應溫度較佳地介於0 °C至5 °C之間。關於上述反應性黑色5：反應性橘色78的比例，步驟d)中重氮鹽(diazonium salt)：H-酸(H-acid)的莫耳比例較佳地介於2.6:1至2.9:1之間或2.6:1至2.8:1之間，這將導致反應性黑色5：剩餘重氮鹽(diazonium salt)的比例為1.7:1至1.3:1；更佳地，重氮鹽(diazonium salt)：H-酸(H-acid)的莫耳比例介於2.6:1至2.7:1之間。
消耗所有H-酸(H-acid)後，將乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)加至反應混合物（步驟e））可使反應繼續，乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)可以水性漿的形式加入。由於乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)為一有價值的資源，較重氮鹽(diazonium salt)不易製備，步驟e)開始時，重氮鹽(diazonium salt)較佳地以至少等莫耳的量存在。這種方法使所有乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)可反應為反應性橘色78。更佳地，剩餘重氮鹽(diazonium salt)過量存在，以確保所有乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)將反應形成反應性橘色78。更佳地，步驟e)中剩餘重氮鹽(diazonium salt)：乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)的莫耳比例介於1.0:1至1.2:1之間。重氮鹽(diazonium salt)的相對含量較低導致乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)不符需求的過量，但重氮鹽(diazonium salt)的相對含量較高導致重氮鹽(diazonium salt)剩餘量太高，需要自生成的染料混合物中移除且導致不必要的花費與／或純化步驟。步驟e)之反應pH值較佳地調整至5，例如藉由添加一碳酸鈉(sodium carbonate)溶液。可選擇地，反應期間確認pH值且必要時重新調整。
較佳地，步驟a)至步驟e)進行於相同反應容器，以產生本發明之一鍋製程特性的所有優勢。
本發明進一步提供將一根據上述製程製備的水性反應性黑色混合物用於紡織品染色，也就是一種將顏色加至紡織品產品的製程。
較佳地，本發明之染料混合物用於印刷紡織品。
更佳地，本發明之染料混合物用於噴墨印刷紡織品。實施例
為了製備0.1475莫耳(mole)反應性黑色5與0.1莫耳反應性橘色78的目標混合物，乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)（115.5克(g)）懸浮於冰／水（1升(l)），且於0 °C至5 °C間攪拌的時候加入37%鹽酸(HCl)（80.2克，68毫升(ml)，0.814莫耳）；然後同溫下加入一亞硝酸鈉(sodium nitrite)（28.0克，0.406莫耳）於水（100毫升）中超過15分鐘的溶液，藉由外部冷卻保持溫度。該混合物於0 °C至5 °C攪拌1小時(h)且然後以高效能液相層析法(HPLC)分析，顯示沒有剩餘起始材料，表示已發生完全重氮化。
添加磺胺酸(sulfamic acid)（1克）終止過量亞硝酸(nitrous acid)的反應性。H-酸（59.1克，0.1475莫耳）均勻懸浮於水（100毫升）中，且將該懸浮液加入上述重氮化反應。用Silverson L5M-A高剪切混合器於0 °C至5 °C攪拌3小時後，製備出乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)漿，且試紙顯示沒有重氮-PNA痕跡，表示已消耗所有H-酸。
製備之乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)漿（135克，0.1莫耳）以2當量濃度(N)的鹽酸將pH值調整為5，且然後加入反應。超過30分鐘，藉由添加2莫耳濃度(M)的碳酸鈉(sodium carbonate)溶液（需要180毫升）將反應的pH值調整為5。該反應然後以Silverson L5M-A高剪切混合器於pH值5.0攪拌整夜，使其回溫至室溫。不需要更多鹼性(alkali)或酸性溶液來使整夜維持pH值為5。總的反應體積約2升，第1表格提供使用過的反應物概觀。 第1表格：反應物
為了方便，將全部的反應液體冷凍乾燥以提供一於丙酮(acetone)中均質漿化的黑色固體，且使其更好操作，意味著更少靜電、更少灰塵且具更小體積。過濾該固體且於真空狀態40 °C下乾燥整夜。
染料含量之分析係藉由微量分析獲得之氮含量。由於染料樣本包含來自殘留醋酸鹽(acetate)與碳酸鈉(sodium carbonate)的額外的碳，染料含量之百分比(%)從微量分析獲得之氮含量計算。 反應性黑色5的分子量 = 903.89克／莫耳； 反應性黑色5的質量 = 0.1475莫耳 x 903.89克／莫耳= 133.3克 反應性橘色78的分子量 = 573.57克／莫耳 反應性橘色78的質量 = 0.1莫耳x 573.57克／莫耳= 57.4克 兩種染料：133.3克 + 57.4克 = 190.7克（預期染料混合物） 預期氮含量：(0.1475莫耳 x 5 反應性黑色5中的氮原子 + 0.1莫耳 x 3 反應性橘色78中的氮原子) x 14.007 ÷ 190.7 = 7.62 % 發現的氮含量：4.90 % 染料含量= 4.90 % ÷ 7.62 % = 64.3 %
從而冷凍乾燥固體的總質量為283.2克於64.3%強度，相當於182.1克於100%強度。該固體染料混合物以10百萬分濃度(ppm)水溶液用紫外光-可見光（請見第1圖）和高效能液相層析法（請見第2表格與第3表格）分析。 第1圖：生成產物的紫外光-可見光光譜波長(λ) = 601 奈米(nm)：A/g = 23.2於64.3%強度， 相當於A/g = 36.1於100%強度 波長(λ) = 480奈米(nm)：A/g = 17.1於64.3%強度， 相當於A/g = 26.6於100%強度 波長(λ) = 392奈米(nm)：A/g = 12.0於64.3%強度， 相當於A/g = 18.6於100%強度
分析的高效能液相層析法測量以配備光電二極體陣列(PDA)與質譜(MS)偵測器的Waters Acquity UPLC進行，使用的管柱為Waters Acquity Phenyl BEH管柱（1.7微米(µm)，2.1 x 150毫米(mm)），管柱維持20 °C。沖提液A之組成為5%甲酸(formic acid)緩衝液（pH 3）於氰化甲烷(acetonitrile)中，而沖提液B之組成為5%甲酸(formic acid)緩衝液（pH 3）於水中。注射體積為10微升，且流速為0.5毫升/分(mL/min)。分析樣本溶於水中，且於水中稀釋為濃度100百萬分濃度。使用的梯度概述於第2表格。 第2表格：高效能液相層析法的梯度 第3表格：以高效能液相層析法分析根據實施例製備的染料混合物（波長= 478奈米） 比較例
比較例中，一種反應性黑色5與反應性橘色78混合物的製備係為以反應性黑色5：反應性橘色78為1.48:1的比例混合商業取得之反應性黑色5與商業取得之反應性橘色78。高效能液相層析分析使用與上述實施例描述之相同分析方法（請見第4表格）。 第4表格：以高效能液相層析法分析分別製備的反應性黑色5與反應性橘色78的染料混合物（波長= 478奈米）
比較根據本發明的實施例與比較例的分析，顯示根據本發明製備的染料混合物包含少的雜質。最顯著的差異為大約12、13分流出的不純物大幅減少。據信該不純物為單水解(mono-hydrolysed)反應性黑色5：
根據本發明之一鍋合成法出乎意料地導致上述不純物大幅減少。 第5表格：比較反應性黑色5與反應性橘色78的染料混合物之高效能液相層析法分析（波長= 478奈米）

Claims (13)

  1. 一種製備一水性反應性黑色混合物的一鍋合成法，包含以下步驟a)至步驟f)： a)溶解2-[(4-胺基苯基)磺醯基]乙基磺酸（乙烯基碸對位酯）(2-[(4-aminophenyl)sulfonyl]ethanesulfonic acid; vinyl sulphone parabase ester)於水中； b)使用過量亞硝酸(nitrous acid)或使用過量亞硝酸鹽(nitrite)與一酸使該溶解的乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)重氮化(diazotizing)，生成一重氮鹽(diazonium salt)且剩餘亞硝酸(nitrous acid)； c)以磺胺酸(sulfamic acid)終止(quenching)該剩餘亞硝酸(nitrous acid)的反應性； d)使該步驟c)之該重氮鹽(diazonium salt)與4-胺基-5-萘酚-2,7-萘二磺酸（H-酸）(4-amino-5-hydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid; H-acid)偶合，直到反應完成，生成反應性黑色5(Reactive Black 5; RB 5)且剩餘重氮鹽(diazonium salt)； e)將該剩餘重氮鹽(diazonium salt)與7-乙醯胺-4-羥基-2-萘二磺酸（乙醯-J-酸）(7-acetamido-4-hydroxy-2-naphthalenesulfonic acid; acetyl-J-acid)偶合，直到反應完成，生成反應性橘色78(Reactive Orange 78; RO 78)；及 f)獲得水性反應性黑色混合物，其中 該步驟a)至該步驟e)之進行無中間純化(intermediate purification)，且至少該步驟d)與該步驟e)在高剪切混合狀態下進行，且 在該步驟e)的最後，該反應性黑色5與該反應性橘色78的組合濃度高於0.1莫耳／升(mol/L)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該步驟b)中，該乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)：該亞硝酸鹽(nitrite)的一莫耳比例介於1:1.001至1:1.2之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該步驟c)中，該剩餘亞硝酸(nitrous acid)：該胺磺酸(sulfamic acid)的一莫耳比例介於1:1至1:2之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該步驟d)中，該重氮鹽(diazonium salt)：該H-酸(H-acid)的一莫耳比例介於2.6:1至2.9:1之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該步驟e)中，該剩餘重氮鹽(diazonium salt)：該乙醯-J-酸(acetyl-J-acid)的一莫耳比例介於1.0:1至1.2:1之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該獲得水性反應性黑色混合物中，該反應性黑色5：該反應性橘色78的一莫耳比例介於1.3:1至1.7:1之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該亞硝酸鹽(nitrite)為亞硝酸鈉(sodium nitrite)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該酸為鹽酸(hydrochloric acid)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該步驟b)之pH值小於2。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之一鍋合成法，其中該步驟a)至該步驟e)於相同反應容器中進行。
  11. 一種水性反應性黑色混合物之使用，是使用於紡織品染色，該水性反應性黑色混合物是以一鍋合成法製備，其中該一鍋合成法包含以下步驟a)至步驟f)： a)溶解2-[(4-胺基苯基)磺醯基]乙基磺酸（乙烯基碸對位酯）(2-[(4-aminophenyl)sulfonyl]ethanesulfonic acid; vinyl sulphone parabase ester)於水中； b)使用過量亞硝酸(nitrous acid)或使用過量亞硝酸鹽(nitrite)與一種酸使該溶解的乙烯基碸對位酯(vinyl sulphone parabase ester)重氮化(diazotizing)，生成一重氮鹽(diazonium salt)且剩餘亞硝酸(nitrous acid)； c)以磺胺酸(sulfamic acid)終止(quenching)該剩餘亞硝酸(nitrous acid)的反應性； d)使該步驟c)之該重氮鹽(diazonium salt)與4-胺基-5-萘酚-2,7-萘二磺酸（H-酸）(4-amino-5-hydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid; H-acid)偶合，直到反應完成，生成反應性黑色5(Reactive Black 5; RB 5)且剩餘重氮鹽(diazonium salt)； e)將該剩餘重氮鹽(diazonium salt)與7-乙醯胺-4-羥基-2-萘二磺酸（乙醯-J-酸）(7-acetamido-4-hydroxy-2-naphthalenesulfonic acid; acetyl-J-acid)偶合，直到反應完成，生成反應性橘色78(Reactive Orange 78; RO 78)；及 f)獲得水性反應性黑色混合物，其中 該步驟a)至該步驟e)之進行無中間純化(intermediate purification)，且至少該步驟d)與該步驟e)在高剪切混合狀態下進行，且 在該步驟e)的最後，該反應性黑色5與該反應性橘色78的一組合濃度高於0.1莫耳／升(mol/L)。
  12. 一種如申請專利範圍第11項所述之水性反應性黑色混合物之使用，是使用於紡織品印刷。
  13. 一種如申請專利範圍第11項所述之水性反應性黑色混合物之使用，是使用於紡織品噴墨印刷。
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