一種黃色活性染料及其制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，具體涉及一種黃色活性染料及其制備和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰胺纖維（俗稱尼龍）是繼滌綸和棉纖維后的第三大紡織纖維，也是合成纖維 的第二大品種，占合成纖維的22%~30%。一般聚酰胺纖維染色用染料主要是分散染料、 酸性染料和金屬絡(luò)合染料。用這些種類染料所染織物，牢度欠佳，色光不艷，且對環(huán)境造成 污染。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于生態(tài)環(huán)境的制約，對于染料的上染率、固色率、色牢度性能及染 色廢水的要求越來越高，上述染料已不能滿足時(shí)代發(fā)展的需求，影響了聚酰胺纖維的發(fā)展。
[0003] 目前，市場上在產(chǎn)的黃色活性染料有C. I.活性黃39,其結(jié)構(gòu)式如下，主要用于羊 毛、絲綢纖維的染色和印花，具有非常高的吸色率、固色率及好的性能。但因其結(jié)構(gòu)中含有 溴，在生產(chǎn)中對環(huán)境造成污染，并且價(jià)格比較昂貴。
[0004]
[0005] 而其它的在產(chǎn)黃色活性染料都主要用于纖維素纖維的染色，例如市場上的大宗活 性黃染料為C. I.活性黃145,其結(jié)構(gòu)式如下：
[0006]
[0007] 鑒于活性染料的優(yōu)良性能，亟需開發(fā)更多的活性染料品種，可以使之應(yīng)用于更多 種類的材料上，并且提供更廣泛的色譜范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種適用于聚酰胺纖維材料染色和印花的黃色活性染料 及其制備和應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種黃色活性染料，結(jié)構(gòu)如通式（I )所示：
[0011]
[0012] 式中：
[0013] 札選自 H、-0CH3 或-S03M ;
[0014] R2 選自 H、_CH3 或-0CH3 ;
[0015] Y 選自-3_S02CH = CH2 或-4_S02CH = CH2 ;
[0016] M選自 H、Na、K 或 Li。
[0017] 或，
[0018] 式中：
[0019] R!選自-0CH3;
[0020] R2 選自 S02CH = CH2 ;
[0021] M選自 H、Na、K 或 Li。
[0022] 此處，Y未標(biāo)明具體取代基，即為H。
[0023] 本發(fā)明較優(yōu)選的技術(shù)方案為，通式（I )中：
[0024] 札選自 H、-0CH3 或-S03M ;
[0025] R2 選自 H、_CH3 或-0CH3 ;
[0026] Y 選自-4_S02CH = CH2 ;
[0027] M選自 H、Na、K 或 Li。
[0028] 或者，
[0029] R!選自 H 或-0CH3 ;
[0030] R2 選自 H ;
[0031] Y 選自-3_S02CH = CH2 ;
[0032] M選自 H、Na、K 或 Li。
[0033] 或，
[0034] 通式（I )化合物中，
[0035] R!選自 _0CH3 ;
[0036] R2 選自 S02CH = CH2 ;
[0037] M選自 H、Na、K 或 Li。
[0038] 更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案為，結(jié)構(gòu)式如下的黃色活性染料，式中M選自H或Na，
[0039]
[0040]
[0041] 本發(fā)明的技術(shù)方案還包括通式（I )所示的黃色活性染料的制備方法，包括以下 內(nèi)容：
[0042] 將1-(2,5_二氯-4-磺酸基苯基）-3_甲基-5-吡唑啉酮作為偶合組分、與制備 目標(biāo)染料所需的重氮組分通過重氮化、偶合反應(yīng)得到的溶液在堿性條件下水解得到如通式 (I )所示的乙烯砜型活性黃染料，其中，堿為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀等，優(yōu)選氫氧化 鈉。
[0043] 其中水解反應(yīng)溫度為20~60°C，pH在8~12之間。優(yōu)選反應(yīng)溫度25~50°C， pH在10-12之間。
[0044] 本發(fā)明通式（I )所示的黃色活性染料用于蛋白質(zhì)纖維、合成纖維、纖維素纖維的 染色和印花。優(yōu)選聚酰胺纖維。
[0045] 本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的黃色活性染料是順應(yīng)市場對新型產(chǎn)品的需求所開 發(fā)的，主要用于蛋白質(zhì)纖維、合成纖維、纖維素纖維的染色和印花，尤其適用于聚酰胺纖維 材料，其性能好于現(xiàn)有活性染料在聚酰胺纖維上的染色。本發(fā)明通式（I )所示的黃色活 性染料無致癌毒性，制備過程不鹽析，產(chǎn)品直接干燥，無三廢排放，是一種結(jié)構(gòu)新穎的綠色 環(huán)保型染料。經(jīng)本發(fā)明染料染色后具有固色率高、牢度性能優(yōu)異等特點(diǎn)，能滿足市場對染色 工藝的要求，解決了以往聚酰胺纖維用染料重金屬對環(huán)境污染的問題。其高的固色率和優(yōu) 良的牢度，能滿足市場對染色工藝及染料的環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的要求，符合時(shí)代發(fā)展的需求。 本發(fā)明染料在聚酰胺纖維染色后，呈現(xiàn)艷麗的黃色，具有良好的勻染性和色調(diào)重現(xiàn)性，非常 高的吸盡率和固色率，以及優(yōu)異的各色牢度。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明。其中涉及的份數(shù)均為重量份數(shù)，除特別標(biāo)明 濃度的溶液外，均折算成純品計(jì)量；濃度單位為重量百分濃度。對于染料的應(yīng)用采用的方法 是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知公用的。
[0047] 制備通式（I )所示的黃色活性染料所用的中間體1_(2, 5-二氯-4-磺酸基苯 基）-3_甲基-5-吡唑啉酮、對（間）_β -羥基乙砜苯胺硫酸酯及其他原料均有市售。
[0048] 本發(fā)明制備過程中各步反應(yīng)操作和加料配比是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的。
[0049] 染料制備實(shí)施例
[0050] 實(shí)施例1
[0051] 制備如下式染料：
[0052]
[0053] 取2.81份（4-β-羥乙基砜硫酸酯）苯胺分散于20份水中，打漿1小時(shí)，然后加 入1. 5份30%鹽酸，降溫至0~5°C，快速加入0. 7份亞硝酸鈉，控制溫度在0~5°C，重氮 化反應(yīng)2小時(shí)。之后，消除過量的亞硝酸，再將其加入到已完全溶解的1-(2, 5-二氯-4-磺 酸基苯基）-3-甲基-5-吡唑啉酮溶液中（將3. 23份1- (2, 5-二氯-4-磺酸基苯基）-3-甲 基-5-吡唑啉酮分散于30份水中，用碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液的pH至7,使物料溶解）。劇烈攪拌， 用碳酸鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH至6。維持反應(yīng)溫度10-15°C，反應(yīng)pH在6-7之間，反應(yīng)2小時(shí) 后，以HPLC進(jìn)行檢測，直至兩組分消失。然后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 10，并保持溫度在40~ 50°C反應(yīng)，以HPLC跟蹤反應(yīng)至偶合物消失結(jié)束。再用30%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH = 7. 0,直接烘 干后得到9.54份如上式染料（1)的黃色活性染料產(chǎn)品。其最大吸收波長為\111狀=38911 111。
[0054] 將上述染料（1)在聚酰胺纖維上染色，得到鮮艷的黃色，吸色率達(dá)到96. 1%，固色 率達(dá)到89. 3%。
[0055] 將合成的染料（1)化合物，做高分辨質(zhì)譜，其計(jì)算染料分子量Μ = 519. 97,實(shí)測染 料分子量Μ = 519. 97。計(jì)算值為[M-l]/l = 514. 97,實(shí)測值為514. 98。
[0056] 對合成的染料（1)化合物進(jìn)行重結(jié)晶提純，其核磁共振氫譜數(shù)據(jù)（1HNMR，300MHz， 內(nèi)標(biāo)TMS，溶劑DMS0)顯示如下：δ ppm 8. 21 (1H，s，四取代苯環(huán)上質(zhì)子氫），8. 15 (1H，s，四 取代苯環(huán)上質(zhì)子氫），7. 86 (2H，d，二取代苯環(huán)上質(zhì)子氫），7. 83 (2H，d，二取代苯環(huán)上質(zhì)子 氫），6. 80 (1H，m，S02CH)，6. 41 (1H，m，CH2 反式位質(zhì)子氫），6. 18 (1H，m，CH2 順式位質(zhì)子氫）， 2· 40 (1H，s，吡唑環(huán)上質(zhì)子氫），2· 0 (1H，s，S03H)，L 94 (3H，s，CH3)。
[0057] 實(shí)施例 2-7 :
[0058]
[0059] 以類似實(shí)施例1中所述的方法，選用不同的重氮組分（見表1)代替實(shí)施例1中的 (4-β-羥乙基砜硫酸酯）苯胺，制備方法同實(shí)施例1，得到染料（2)_染料（7)，其具體結(jié)構(gòu)、 最大吸收波長和吸色率、固色率見表2。
[0060] 表1制備染料（2)-染料（7)的重氮組分
[0061]
[0062] 表2不同重氮組分制備的活性染料
[0063]

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種黃色活性染料，其特征在于：黃色活性染料的化合物結(jié)構(gòu)如通式（I )所示：式中： Ri 選自 H、-0邸3 或-SO3M ; 尺2選自H、-(?或-0邸3 ; Y 選自-3-SO2CH =邸2 或-4-SO2CH =邸2 ; Μ選自H、化、K或Li ; 或， 式中： Ri 選自-0(? ; R2 選自 SO2CH =邸2 ; Μ選自H、化、K或Li。2. 按照權(quán)利要求1所述的黃色活性染料，其特征在于： 通式（I )化合物中， Ri 選自 H、-0邸3 或-SO3M ; 尺2選自H、-(?或-0(? ; Y 選自-4-SO2CH =邸2 ; Μ選自H、化、K或Li ; 或， 通式（I )化合物中， Ri選自Η或-0細(xì)3 ; R2選自Η ; Υ 選自-3-SO2CH =邸2 ; Μ選自Η、化、Κ或Li ; 或， 通式（I )化合物中， Ri 選自-0(? ; R2 選自 SO2CH =邸2 ; Μ選自H、化、K或Li。3. 按照權(quán)利要求2所述的黃色活性染料，其特征在于：通式（I )化合物中，Μ選自Η 或Na。4. 一種按照權(quán)利要求1所述的黃色活性染料的制備方法，其特征在于： 將作為偶合組分的1-化5-二氯-4-礙酸基苯基）-3-甲基-5-化哇晰麗與重氮組分 通過重氮化、偶合反應(yīng)得到的溶液在堿性條件下水解得到如通式（I )所示的己帰諷型活 性黃染料，其水解反應(yīng)溫度為20~6(TC，抑在8~12之間，制備過程中不鹽析，產(chǎn)品直接 干燥。5. -種按照權(quán)利要求1所述的活性染料應(yīng)用于蛋白質(zhì)纖維、合成纖維、纖維素纖維的 染色或印花中。
【專利摘要】本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，具體涉及一種黃色活性染料及其制備和應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)如下通式(Ⅰ)所示的化合物：式中各基團(tuán)定義見說明書。該種黃色活性染料主要用于蛋白質(zhì)纖維、合成纖維、纖維素纖維及其混紡織物的染色和印花。染色后，織物色光艷麗，具有良好的勻染性和色調(diào)重現(xiàn)性，非常高的吸盡率和固色率。能夠滿足市場對染料的環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的要求。
【IPC分類】C09B62/51, D06P3/24, D06P1/384
【公開號(hào)】CN105566945
【申請?zhí)枴緾N201410543435
【發(fā)明人】徐颯英, 尚慶梅, 宋志承, 范中偉
【申請人】沈陽化工研究院有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月14日