4-羟基喹啉酮基杂环偶氮分散染料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种4‑羟基喹啉酮基杂环偶氮分散染料及其制备方法，所述4‑羟基喹啉酮基杂环偶氮分散染料由重氮组分与偶合组分两部分组成，其中所述的偶合组分为在碱性条件下偶合的杂环活泼亚甲基化合物或杂环酚类化合物，所述的重氮组分弱碱性杂环芳胺或弱碱性苯胺衍生物。所述制备方法是在稳定剂存在下，在有机溶剂中对弱碱性杂环芳胺或弱碱性苯胺衍生物进行重氮化，析出稳定的重氮盐固体，过滤得到固体后，将之应用于碱性偶合，获得目标染料。该染料可应用于聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乳酸纤维、聚丙烯纤维、醋酸纤维染色，具有优异的染色亮度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种杂环偶氮分散染料及其制备方法。
技术介绍
合成纤维结构紧密，结晶度高，染色较困难，一般采用分散染料进行染色，以提高染料与疏水性纤维的结合力。分散染料结构中不含有磺酸基或羧基等水溶性基团，难溶于水。其商品化时需与分散剂一起研磨，应用时借助分散剂以不溶性微细粒子分散于水中，用于合成纤维的高温高压或高温热熔染色。合成纤维用分散染料按结构分主要包括偶氮、蒽醌、硝基二苯胺等类型，而偶氮型分散染料由于结构简单，覆盖红、黄、蓝全色谱体系，在分散染料中占有极其重要的地位。含杂环基团的分散染料，具有色光鲜艳、发色强度高，具有较好的深色效应和较高的摩尔消光系数等特性，是分散染料中重要的染料品种。偶氮型杂环分散染料由重氮组分与偶合组分两部分组成。当重氮组分能够在盐酸中进行重氮化时(此时重氮组分为苯胺、氯取代苯胺、1-硝基取代苯胺)，其偶合组分可以是杂环芳胺、酚或杂环活泼亚甲基化合物，当重氮组分只能够在浓硫酸中进行重氮化时(此时重氮组分为弱碱性芳胺，如：氨基噻吩、氨基噻唑、氨基苯并噻唑、2,4-二硝基苯胺、4-硝基-2-氰基苯胺、4-硝基-2，6-二氯苯胺等)，其偶合组分只能是在酸性条件下偶合的苯胺衍生物或杂环芳胺。而杂环活泼亚甲基化合物、杂环酚类化合物需要在碱性条件下偶合，弱碱性芳胺在浓硫酸中进行重氮化，将体系调到碱性时，将产生大量无机盐，难以获得相应染料。因此，本专利技术的目的是开发一类新的杂环偶氮分散染料及其制备技术，此种染料的偶合组分是在碱性条件下偶合的杂环活泼亚甲基化合物、杂环酚类化合物；重氮组分是弱碱性芳胺；其制备方法是在有机溶剂中对弱碱性芳胺进行重氮化，析出稳定的重氮盐固体，过滤得到固体后，将之应用于碱性偶合，获得目标染料。
技术实现思路
本专利技术的第一方面，提供一种新的杂环偶氮分散染料，该染料由重氮组分与偶合组分两部分组成，其中所述的偶合组分为在碱性条件下偶合的杂环活泼亚甲基化合物或杂环酚类化合物，所述的重氮组分为在浓硫酸中可进行重氮化的杂环芳胺或弱碱性苯胺衍生物。一种杂环偶氮型分散染料，具有通式(Ⅰ)的结构：A-N＝N-B(Ⅰ)式Ⅰ中A为重氮组分经重氮化得到的重氮组分的重氮盐与偶合组分偶合后的残基，所述重氮组分选自通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)、(Ⅱ-3)、(Ⅱ-4)、(Ⅱ-5)、(Ⅱ-6)、(Ⅱ-7)、(Ⅱ-8)、(Ⅱ-9)和(Ⅱ-10)的结构：式(Ⅱ-1)中：Ra1为-H、-CN、-NO2、-COR、-COAr、-CONH2、-CONHR、-SO2、-COOR或-COAr；Ra2为-H、-R、-OR、-NO2、-Cl或-Br；Ra3为-H、-CN、-NO2、-Ar、-COR、-COAr、-COOR、-COOAr、-CONH2、-CONHR、-SCN、-OCOR、-CONHAr或-CHO；式(Ⅱ-2)中：Rb1为-H、-R、-Ar、-CF3、-CN、-COOR、-CONH2或-CH2OH；Rb2为-H、-NO2、-R、-ROH、-Ar、-COOR、-CONH2、-SO2R、-SO2Ar或-CN；式(Ⅱ-3)中：RC1和RC2各自独立地选自-H、-Cl、-Br、-NO2、-R、-OR、-CN、-SO2R、-SO2NR和-CF3；RC2为在1、2或3位的取代基；式(Ⅱ-4)中：Rd1为-NO2、-Cl、-Br或-H；Rd2为-H、-Cl或-Br；式(Ⅱ-5)中：Re为-H、-R、-Ar、-OR、-CN、-SCN、-Cl或-CCl3；式(Ⅱ-6)中：Rf为-H、-R、-Ar、-OR、-CN、-SCN、-Cl或-CCl3；式(Ⅱ-7)中：Rg为-H、-R、-Ar、-OR、-CN、-SCN、-NO2、CN、-Cl或-CCl3；式(Ⅱ-8)中：Rh1为-CN、-H、-COOH或-COOCH3；Rh2为-SCH、-H、-CONH2或-CH2CN；Rh3为-H、苯基或环己基；式(Ⅱ-9)中：Ri1为-CN、-NO2、-Cl、-Br或-I；Ri2为-H、-CN、-NO2、-Cl，-Br或-I，且当Ri1为-Cl、-Br或-I时，Ri2不能为-H；式(Ⅱ-10)中：Rj为-H、-CN、-NO2、-Cl、-Br或-I；式(Ⅰ)中B为偶合组分与重氮组分的重氮盐偶合后的残基，所述的偶合组分选自通式(Ⅲ-1)、(Ⅲ-2)、(Ⅲ-3)、(Ⅲ-4)、(Ⅲ-5)、(Ⅲ-6)、(Ⅲ-7)和(Ⅲ-8)所示的结构：式(Ⅲ-1)中：Rj1为-H、-CH3、-Ar、-CF3、-CN、-COOR或-CONHR；Rj2为-H、-Ar、-ArCl、或-ArSO2NHR；式(Ⅲ-2)中：Rk1为-R、-OR、-NHR、COOR、-Ar或-CN；Rk2为-H、R、-Ar、-CN、-COOR、-SO2NHR或-CONHR；Rk3为-R、-Ar或环己基；式(Ⅲ-3)中：RL为-R、-OR、-NO2、-CN、-Cl、-Br、-COOR或-Ar；式(Ⅲ-4)中：Rm1为-R、-OR、COOR、-Ar或-CN；Rm2为-H、R、-Ar、-CN、-COOR、-SO2NHR或-CONHR；式(Ⅲ-5)中：Rn1为-R、-OR、COOR、-Ar或-CN；Rn2为-H、R、-Ar、-CN、-COOR、-SO2NHR或-CONHR；式(Ⅲ-6)中：Ro1为-R、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2CN或-Ar；Ro2为-H、R、-Ar、-CN、-COOR、-SO2NHR或-CONHR；式(Ⅲ-7)中：Rp1为-R、环己基、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2CN或-Ar；Rp2为-H、-NO2、-CN、-Cl、-Br、-COOR、-SO2NHR或-CONHR；式(Ⅲ-8)中：Rq1为-R、环己基、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2CN或-Ar；Rq2为-R、环己基、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2CN或-Ar；在式(Ⅱ-1)至式(Ⅱ-7)和式(Ⅲ-1)至式(Ⅲ-8)中：R为氢、C1-4烷基或C1-4烷氧基；Ar为苯基。本专利技术的第二方面提供本专利技术所述的由通式(Ⅰ)所示的杂环偶氮型分散染料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将权利要求1所述的重氮组分、浓硫酸、有机溶剂和稳定剂加入反应容器A中，降温至0010℃后，分批加入重氮化试剂，反应0.1010h，过滤得到重氮组分的重氮盐固体；(2)将权利要求1所述的偶合组分和水加入反应容器B中，用10％氢氧化钠调pH值至8012，使偶合组分溶解，冷却至0010℃，搅拌下加入步骤(1)得到的重氮组分的重氮盐固体，同时用10％碳酸钠溶液控制反应的pH值在8010范围内，在0010℃下反应1010h，得式(Ⅰ)的化合物；其中所述重氮化试剂为亚硝酰硫酸、亚硝酸丁酯、亚硝酸叔丁酯、亚硝酸异戊酯、亚硝酸戊酯、亚硝酸异丁酯、亚硝酸异丙酯、质量浓度为30％的亚硝酸钠溶液、亚酸钠固体中的一种或两种。进一步地，在步骤(1)中所述的重氮化试剂与重氮组分的投料摩尔比为101.05:1。进一步地，在步骤(1)中所述的重氮组分、浓硫酸和稳定剂的投料摩尔比为1:103:103进一步地，在步骤(1)中所述的重氮组分、浓硫酸和稳定剂相加的总量占反应体系总重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种4‑羟基喹啉酮基杂环偶氮分散染料，具有通式Ⅰ的结构：A‑N＝N‑B   (Ⅰ)式(Ⅰ)中A为重氮组分经重氮化得到的重氮组分的重氮盐与偶合组分偶合后的残基，所述重氮组分选自通式(Ⅱ‑1)、(Ⅱ‑2)、(Ⅱ‑3)、(Ⅱ‑4)、(Ⅱ‑5)、(Ⅱ‑6)、(Ⅱ‑7)、(Ⅱ‑8)、(Ⅱ‑9)和(Ⅱ‑10)的结构：式(Ⅱ‑1)中：Ra1为‑H、‑CN、‑NO2、‑COR、‑CONHR、‑SO2、‑COOR或‑COAr；Ra2为‑R、‑OR、‑NO2、‑Cl或‑Br；Ra3为‑H、‑CN、‑NO2、‑Ar、‑COR、‑COAr、‑COOR、‑COOAr、‑CONHR、‑SCN、‑OCOR、‑CONHAr或‑CHO；式(Ⅱ‑2)中：Rb1为‑R、‑Ar、‑CF3、‑CN、‑COOR、‑CONH2或‑CH2OH；Rb2为‑NO2、‑R、‑Ar、‑COOR、‑CONH2、‑SO2R、‑SO2Ar或‑CN；式(Ⅱ‑3)中：RC1和RC2各自独立地选自‑Cl、‑Br、‑NO2、‑R、‑OR、‑CN、‑SO2R、‑SO2N或‑CF3；RC2为在1、2或3位的取代基；式(Ⅱ‑4)中：Rd1为‑NO2、‑Cl、‑Br或‑H；Rd2为‑H、‑Cl或‑Br；式(Ⅱ‑5)中：Re为‑R、‑Ar、‑OR、‑CN、‑SCN、‑Cl或‑CCl3；式(Ⅱ‑6)中：Rf为‑R、‑Ar、‑OR、‑CN、‑SCN、‑Cl或‑CCl3；式(Ⅱ‑7)中：Rg为‑R、‑Ar、‑OR、‑CN、‑SCN、‑NO2、CN、‑Cl或‑CCl3；式(Ⅱ‑8)中：Rh1为‑CN、‑H、‑COOH或‑COOCH3；Rh2为‑SCH、‑H、‑CONH2或‑CH2CN；Rh3为‑H、苯基或环己基；式(Ⅱ‑9)中：Ri1为‑CN、‑NO2、‑Cl、‑Br或‑I；Ri2为‑H、‑CN、‑NO2、‑Cl，‑Br或‑I，且当Ri1为‑Cl、‑Br或‑I时，Ri2不能为‑H；式(Ⅱ‑10)中：Rj为‑H、‑CN、‑NO2、‑Cl、‑Br或‑I；式(Ⅰ)中B为偶合组分与重氮组分的重氮盐偶合后的残基，所述的偶合组分选自通式(Ⅲ‑6)所示的结构：式(Ⅲ‑6)中：Ro1为‑R、‑CH2CH2CH2OH、‑CH2CH2OH、‑CH2CH2CN或‑Ar；Ro2为R、‑Ar、‑CN、‑COOR、‑SO2NHR或‑CONHR；在式(Ⅱ‑1)至式(Ⅱ‑7)和式(Ⅲ‑6)中：R为氢、C1‑4烷基或C1‑4烷氧基；Ar为苯基。...

【技术特征摘要】
1.一种4-羟基喹啉酮基杂环偶氮分散染料，具有通式Ⅰ的结构：A-N＝N-B(Ⅰ)式(Ⅰ)中A为重氮组分经重氮化得到的重氮组分的重氮盐与偶合组分偶合后的残基，所述重氮组分选自通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)、(Ⅱ-3)、(Ⅱ-4)、(Ⅱ-5)、(Ⅱ-6)、(Ⅱ-7)、(Ⅱ-8)、(Ⅱ-9)和(Ⅱ-10)的结构：式(Ⅱ-1)中：Ra1为-H、-CN、-NO2、-COR、-CONHR、-SO2、-COOR或-COAr；Ra2为-R、-OR、-NO2、-Cl或-Br；Ra3为-H、-CN、-NO2、-Ar、-COR、-COAr、-COOR、-COOAr、-CONHR、-SCN、-OCOR、-CONHAr或-CHO；式(Ⅱ-2)中：Rb1为-R、-Ar、-CF3、-CN、-COOR、-CONH2或-CH2OH；Rb2为-NO2、-R、-Ar、-COOR、-CONH2、-SO2R、-SO2Ar或-CN；式(Ⅱ-3)中：RC1和RC2各自独立地选自-Cl、-Br、-NO2、-R、-OR、-CN、-SO2R、-SO2N或-CF3；RC2为在1、2或3位的取代基；式(Ⅱ-4)中：Rd1为-NO2、-Cl、-Br或-H；Rd2为-H、-Cl或-Br；式(Ⅱ-5)中：Re为-R、-Ar、-OR、-CN、-SCN、-Cl或-CCl3；式(Ⅱ-6)中：Rf为-R、-Ar、-OR、-CN、-SCN、-Cl或-CCl3；式(Ⅱ-7)中：Rg为-R、-Ar、-OR、-CN、-SCN、-NO2、CN、-Cl或-CCl3；式(Ⅱ-8)中：Rh1为-CN、-H、-COOH或-COOCH3；Rh2为-SCH、-H、-CONH2或-CH2CN；Rh3为-H、苯基或环己基；式(Ⅱ-9)中：Ri1为-CN、-NO2、-Cl、-Br或-I；Ri2为-H、-CN、-NO2、-Cl，-Br或-I，且当Ri1为-Cl、-Br或-I时，Ri2不能为-H；式(Ⅱ-10)中：Rj为-H、-CN、-NO2、-Cl、-Br或-I；式(Ⅰ)中B为偶合组分与重氮组分的重氮盐偶合后的残基，所述的偶合组分选自通式(Ⅲ-6)所示的结构：式(Ⅲ-6)中：Ro1为-R、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2CN或-Ar；Ro2为R、-Ar、-CN、-COOR、-SO2NHR或-CONHR；在式(Ⅱ-1)至式(Ⅱ-7)和式(Ⅲ-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐炳涛，邱金晶，具本植，张淑芬，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21