本發(fā)明屬于紡織化學領域，尤其是涉及一種具有活性基團水溶性槲皮素染料。

背景技術：

槲皮素是一種傳統(tǒng)的天然黃色染料，廣泛存在于植物的花、葉、果實中。槲皮素多為二水合物，在95～97℃成為無水物，熔點314℃，能溶于冷乙醇，易溶于熱乙醇，可溶于甲醇、乙酸乙酯、冰醋酸、吡啶、丙酮等，不溶于水、苯、乙醚、氯仿、石油醚等。

由于缺少水溶性基團，槲皮素染料難溶于水，在傳統(tǒng)上槲皮素染料以懸浮液的形式進行染色使用，更由于吸附速率過快，使得所染織物往往出現(xiàn)染色不勻現(xiàn)象；由于缺少反應性基團，槲皮素在染色過程中也往往需借助于金屬媒染劑的媒染作用以提高其在織物上的染色牢度。然而，金屬媒染劑的使用有悖于天然染料環(huán)保、健康的理念。

技術實現(xiàn)要素：

針對槲皮素染料缺少水溶性基團、反應性基團，出現(xiàn)織物染色不勻、染色色牢度較低的問題，本發(fā)明提供了一種具有活性基團水溶性槲皮素染料。

本發(fā)明是通過以下技術實現(xiàn)的：

一種具有活性基團水溶性槲皮素染料，所述具有活性基團水溶性槲皮素染料包括水溶性基團、發(fā)色基團、連接基團以及反應性基團，其化學結構如式(i)所示。

優(yōu)選地，所述水溶性基團為磺酸鈉基；所述發(fā)色基團為槲皮素基；所述連接基團為對胺基苯甲?；凰龇磻曰鶊F為二氯均三嗪基。

優(yōu)選地，所述具有活性基團水溶性槲皮素染料適用于纖維素纖維制品或蛋白質纖維制品的染色。

優(yōu)選地，所述纖維素纖維制品為棉紗、棉線、棉織物、粘膠纖維、粘膠織物、麻紗、麻線和麻織物中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述蛋白質纖維制品為蠶絲、絲綢、羊毛纖維、羊毛紗和羊毛織物中的一種或幾種。

有別于原槲皮素染料，本發(fā)明所制得的具有活性基團水溶性槲皮素染料在發(fā)色基團上引入了磺酸鈉基，磺酸鈉基屬于強電離基團，大大提高了槲皮素染料的水溶性，溶解度可達到8.7wt％，同時，也提高了染料在織物上的染色均勻性。

所引入的反應性基團為二氯均三嗪基，二氯均三嗪反應性較強，可與纖維素中的羥基和蛋白纖維中的胺基、羥基發(fā)生反應并形成共價鍵，該反應可在低溫(50～60℃)條件下進行，有別于傳統(tǒng)活性染料需要使用大量的鹽劑與堿劑以促進上染和固色，也有別于傳統(tǒng)天然染料需借助金屬媒染劑實現(xiàn)染料的固著，本發(fā)明所制得的具有活性基團水溶性槲皮素染料可認為是一種改性的天然染料，使用上較少甚至無須借助金屬媒染劑即可達到染色的目的，這對于減少環(huán)境污染具有積極的作用。

所制得具有活性基團水溶性槲皮素染料中的槲皮素基與對胺基苯基之間通過酯基連接，通過電子共軛體系的增大提高了槲皮素的結構穩(wěn)定性，對胺基苯甲酰基的引入對于提高水溶性的槲皮素染料對纖維素纖維制品、蛋白質纖維制品的直接性、平面性有較大的幫助，可提高該具有活性基團水溶性槲皮素染料的上染率，上染率可達89.4％以上。

本發(fā)明公開的一種具有活性基團水溶性槲皮素染料，其有益效果為：

1)磺酸鈉基強電離基團的引入，提高了槲皮素染料的水溶性及其在織物上的染色均勻性；

2)槲皮素基與對胺基苯基之間通過酯基連接，較大電子共軛體系的形成提高了槲皮素染料的結構穩(wěn)定性；

3)具有二氯均三嗪基的槲皮素染料反應性較強，使用上較少甚至無須借助金屬媒染劑即可達到染色的目的，減少了污水排放，染色工藝簡單、操作方便。

具體實施方式

下面對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1

本實施例一種具有活性基團水溶性槲皮素染料，其制備步驟如下：

1)化合物a(式ii)的制備：

稱取5g二水槲皮素，在3000r/min攪拌速度下快速加入15ml濃硫酸，在室溫條件下攪拌4小時后，緩慢倒入100ml飽和氯化鈉溶液，靜置1小時，待晶體析出后減壓抽濾，濾餅用150ml飽和氯化鈉溶液洗滌并抽濾至干，并利用蒸餾水進行重結晶，得暗黃色的化合物a(式ii)4.61g。

2)化合物b(式iii)的制備：

冰浴條件下，將100ml二氯甲烷倒入500ml四口燒瓶中，依次加入10ml三乙胺、5.1g對羥基苯甲酰氯、4g化合物a，在氮氣環(huán)境下攪拌12小時，過濾并以二氯甲烷淋洗并抽濾至干后，利用蒸餾水進行重結晶，得暗黃色的化合物b(式iii)6.28g。

3)化合物c(式iv)的制備：

取5g化合物b與100ml飽和碳酸氫銨水溶液混合，加入0.1g亞硫酸氫鈉于室溫下靜置24小時后，升溫至50℃并保持2小時，在溫度為50℃，氣壓為4kpa的條件下進行真空濃縮該反應液2小時。真空濃縮完畢所得真空濃縮液于溫度-60℃，氣壓為5pa條件下進行真空冷凍干燥，得暗黃色的化合物c(式iv)4.13g。

4)化合物(式i)的制備：

室溫條件下，取50ml丙酮倒入100ml四口燒瓶中，依次加入2ml三乙胺、4g化合物c、3.2g三聚氯氰，在氮氣環(huán)境下攪拌12小時，過濾并以石油醚(沸程90～120℃)淋洗后，利用蒸餾水進行重結晶，制得暗黃色的化合物(式i)，即為具有活性基團水溶性槲皮素染料4.81g。

實施例2

本實施例將實施例1所制得的具有活性基團水溶性槲皮素染料應用于棉織物的染色。

取0.01g實施例1所制得的具有活性基團水溶性槲皮素染料溶于50ml水中，即得染液。取1g棉織物浸入染液中進行染色，染色30分鐘后以2℃/min升溫至50℃，繼續(xù)染色15分鐘后，取出織物，多次沖洗后于50℃烘干。

在以上的染色條件下，測得實施例1所制得的具有活性基團水溶性槲皮素染料的上染率為89.4％，所染得織物的色牢度如下：

干摩擦色牢度為4-5級，濕摩擦色牢度為4-5級，皂洗粘色牢度為4級，皂洗褪色牢度為4級，日曬色牢度為6級。