一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用，所述化合物的结构如式I所示：I。制备方法采用重氮化、偶合反应方式制备。本发明专利技术单独应用于制备分散染料或者与其他染料单体组成染料组合物制备分散染料。本发明专利技术制备工艺简单，成本低，具有重现性好、耐水洗、耐摩擦、耐升华的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非离子型染料领域，特别涉及一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。分散染料最早用于醋酯纤维的染色，称为醋纤染料。随着合成纤维的发展，锦纶、涤纶相继出现，尤其是涤纶，由于具有整列度高，纤维空隙少，疏水性强等特性。该纤维要在高温、热溶下使纤维膨化，染料才能进入纤维并上染。随着合成纤维的发展，人们对染料也提出了新的要求，以往的染料具有应用缺陷，例如上染率低，牢度难以让人接受等。为了提升染料的水洗等各项牢度，已经开发了多种新型染料。专利WO9520014、WO2005056690和WO2008049758中公开了一系列连接2-氧代烷基酯取代的偶氮分散染料，具有优异耐洗性和极佳耐升华性。CN1711319公开了一系列氰基取代的邻苯二甲酰亚胺的偶氮分散染料，具有良好耐洗性。然而，这些已知染料产生的印染效果仍然无法满足所有需求。因此仍需要良好性能的新型染料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物及其制备方法和应用，该化合物制备工艺简单，成本低，用于制备得到的染料，具有重现性好、耐水洗、耐摩擦、耐升华的优势。本专利技术的一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物，所述化合物的结构如式I所示：其中，其中，R1是C1-C4的烷基；R2和R3分别单独为被一个或多个C1-C4的烷基羰基取代的C1-C4的烷基。优选的，所述R1是甲基或乙基；R2和R3分别单独为被甲氧基羰基或乙氧基羰基取代的C1-C4的烷基。最优选的，所述化合物的结构如式I-1所示：本专利技术的制备方法参考CN1288461和CN1711319公开的方法制备式(II)所示的中间体，例如，对邻苯二甲酰亚胺在酸性条件下进行硝化，卤化和还原。其中X表示卤素，优选溴。将式(II)中间体按照常规方法重氮化并和式(III)化合物偶合，然后用氰基取代卤素，所述的卤化是在例如氢溴酸和双氧水的条件下，或在乙酸中与乙酸钠反应，然后与溴反应获得相应的溴化物。所述的重氮化反应是已知常规方法，例如与亚硝酰硫酸反应，反应中可加入另外的酸，如硫酸、盐酸等。所述的偶联反应是已知常规方法，例如，在酸性条件下，含水介质中，低于10℃条件下进行。所述的氰基取代是已知方法，例如在CuCN或CuCN和碱金属氰化物的混合物的参与下，在溶剂中进行。具体的，本专利技术的式I-1单体化合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将式1化合物、双氧水、氢溴酸溶液和水混合，室温搅拌8～10小时，得到式II-1化合物；其中，式1化合物的结构式为式II-1化合物的结构式为(2)在0℃下向硫酸中滴加冰水混合物，然后在25℃下加入式II-1化合物，搅拌均匀，再加入亚硝酰硫酸，在20～30℃下搅拌2～4小时，待反应完毕加入氨基磺酸处理，得到重氮化液；(3)在冰水混合液中加入硫酸和式III-1化合物，在0℃以下加入上述重氮液，5℃下搅拌反应2～4小时，过滤，洗涤，干燥，获得式V-1化合物；其中，式III-1化合物的结构式为式V-1化合物的结构式为(4)将式V-1化合物、溴化钠和氰化亚酮加入DMF中，升温至80～85℃，搅拌反应1～2小时，过滤，洗涤，干燥，得到邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物。式(II)和式(III)所示的化合物也可通过市售购买的方式获得。所述化合物单独应用于制备分散染料或者与其他染料单体组成染料组合物制备分散染料。组合物是指根据印染颜色需要，将本专利技术式I化合物和其他染料单体以任意比例组合。所述的组合物还可以含有助剂。组合物可应用用于不同颜色的印染。所述分散染料的制备方法具体为：将化合物与助剂按质量比1:0.8-5在水或润湿剂的存在下混合均匀并研磨，然后进行喷雾干燥，即得。所述助剂为分散剂、扩散剂、表面活性剂中的一种或两种。所述助剂为萘磺酸甲醛缩合物、烷基耐磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐中的一种或两种。例如NNO、MF、CNF、Reax85A。所述邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料应用于对疏水性材料或混纺材料进行染色或印花。所述疏水性材料或混纺材料为醋酯纤维、棉、尼龙、聚酯纤维、腈纶、羊毛或氨纶。所述疏水性材料或混纺材料可以是丝状，散纤维，纱或机织或针织织物的形式。所述的分散染料可采用普通浸染法、轧染法印染，也可用于直接印花。所述的印染方法为本领域常规方法。有益效果本专利技术制备工艺简单，成本低，用于制备得到的染料，具有重现性好、耐水洗、耐摩擦、耐升华的优势。附图说明图1为式(I)化合物的H1-NMR谱图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1反应方程式如下：(1)将式(1)化合物19g，20.4ml双氧水，11.4ml的氢溴酸溶液和50ml水混合，室温搅拌8小时，获得式(II-1)所示的化合物。(2)在0℃下向56ml96％的硫酸中缓慢滴加20ml冰水混合物，25℃下将26.9g式(II-1)化合物，搅拌均匀，加入15g亚硝酰硫酸，在20℃下搅拌2小时，加入氨基磺酸处理，制备获得重氮液，即式(IV-1)所示的化合物。(3)在25g水和50g冰的混合液中加入2g硫酸和式(III-1)化合物28.1g，在0℃以下缓慢加入上述重氮液，5℃下搅拌反应2小时，过滤，清水洗涤干燥，获得式(V-1)所示的化合物。(4)将式(V-1)化合物6g、0.35g溴化钠、1.3g氰化亚酮加入20mlDMF中，升温至80℃，搅拌反应1小时，过滤，水洗，干燥，得4.9g式(I-1)所示的化合物。熔点168℃。H1-NMR(氘代DMSO)谱图见图1。实施例2将式(I)化合物40g和MF60g加水混合后，用研磨机研磨分散，然后进行喷雾干燥，获得桃红色染料。实施例3按照实施例1和2的方法制备含有下式结构的化合物的分散染料：实施例4按照实施例1和2的方法制备含有下式结构的化合物的分散染料：实施例5按照实施例1和2的方法制备含有下式结构的化合物的分散染料：实施例6分别取2.0g实施例2-5制得的分散染料，用水分别配成浓度为2g/L的分散染料悬浮液，取2ml与8ml的水混合，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种邻苯二甲酰亚胺‑偶氮分散染料单体化合物，其特征在于：所述化合物的结构如式I所示：其中，其中，R1是C1‑C4的烷基；R2和R3分别单独为被一个或多个C1‑C4的烷基羰基取代的C1‑C4的烷基。

【技术特征摘要】
1.一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物，其特征在于：所述化合物的结构如式I所
示：
其中，其中，R1是C1-C4的烷基；R2和R3分别单独为被一个或多个C1-C4的烷基羰基取代的C1-C4的烷基。
2.根据权利要求1所述的一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物，其特征在于：所述
R1是甲基或乙基；R2和R3分别单独为被甲氧基羰基或乙氧基羰基取代的C1-C4的烷基。
3.根据权利要求1所述的一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物，其特征在于：所述
化合物的结构如式I-1所示：
4.一种邻苯二甲酰亚胺-偶氮分散染料单体化合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将式1化合物、双氧水、氢溴酸溶液和水混合，室温搅拌8～10小时，得到式II-1化合
物；其中，
式1化合物的结构式为式II-1化合物的结构式为(2)在0℃下向硫酸中滴加冰水混合物，然后在25℃下加入式II-1化合物，搅拌均匀，再加
入亚硝酰硫酸，在20～30℃下搅拌2～4小时，待反应完毕加入氨基磺酸处理，得到重氮化液；
(3)在冰水混合液中加入硫酸和式III-1化合物，在0℃以下加入上述重氮液，5℃下搅拌反

\t应2～4小时，过滤，洗涤，干燥，获得式V-1化合物；其中，
式III-1化合物的结构式为式V-1化合物的结构式为(4)将式V-1化合物、溴化钠和氰化亚酮加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞杏英，姚晨华，
申请(专利权)人：俞杏英，
类型：发明
国别省市：浙江;33