单偶氮2:1型铬络合物染料的制备方法及用途技术

单偶氮２∶１型铬络合物染料的制备方法，将一种或多种芳族邻氨基酚Ⅱ在０．２～２０ｗｔ％的盐酸或硫酸水溶液中，０－１５℃与亚硝酸钠混合反应１～５小时，其中芳族邻氨基酚Ⅱ中氨基与亚硝酸钠的摩尔比为１∶０．９～１．２，反应后的混合物加入１－１．２倍芳族邻氨基酚Ⅱ摩尔量的０．５－１８ｗｔ％的β－萘酚碱溶液中在ｐＨ值７－１２进行偶合反应；偶合产物Ⅲ经过滤、干燥后在有机溶剂中，缚酸剂存在下，与三价铬盐在７０－１８０℃，反应２－８小时，即得单偶氮２∶１型铬络合物染料Ⅰ；　　　　单偶氮２∶１铬络合物染料的结构式为：　　　　＊＊＊　　（Ⅰ）　　＊＊＊　　（Ⅱ）　　＊＊＊　　（Ⅲ）　　　　式中：Ｒ、Ｒ↑［１］选自Ｈ、卤素、烷基、烷氧基、硝基和氰基；ｍ、ｎ为１－４；Ａ是Ｈ↑［＋］、ＮＨ↓［４］↑［＋］、Ｎａ↑［＋］、Ｋ↑［＋］或Ｒ↑［２］Ｒ↑［３］Ｒ↑［４］Ｒ↑［５］Ｎ↑［＋］，其中Ｒ↑［２］，Ｒ↑［３］，Ｒ↑［４］，Ｒ↑［５］是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］烷基，Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］直链或带支链烷氧基；Ｒ↑［７］，Ｒ↑［８］是Ｈ或Ｎａ↑［＋］。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单偶氮2∶1型铬络合物染料的制备方法及用途。该染料特别适用于用作喷墨墨水和光电成像处理过程中的着色电荷调节剂。也可以用于油品、塑料、树脂、特种涂料等的着色。
技术介绍
现有技术中未发现用于制备喷墨墨水的单偶氮2∶1型铬络合物染料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种单偶氮2∶1型铬络合物染料的制备方法及用途，该方法不仅简单、生产成本低，而且产率较高。制备的单偶氮2∶1型铬络合物染料特别适用于用作喷墨墨水和光电成像处理过程中的着色电荷调节剂。本专利技术提供的技术方案是单偶氮2∶1型铬络合物染料的制备方法，将一种或多种芳族邻氨基酚II在0.2～20wt％的盐酸或硫酸水溶液中，0-15℃与亚硝酸钠混合反应1～5小时，其中芳族邻氨基酚II中氨基与亚硝酸钠的摩尔比为1∶0.9～1.2，反应后的混合物加入1-1.2倍芳族邻氨基酚II摩尔量的0.5-18wt％的β-萘酚碱溶液中在pH值7-12进行偶合反应；偶合产物III经过滤、干燥后在有机溶剂中，缚酸剂存在下，与三价铬盐在70-180℃，反应2-8小时，即得单偶氮2∶1型铬络合物染料I；单偶氮2∶1铬络合物染料的结构式为 式中R、R1选自H、卤素、烷基、烷氧基、硝基和氰基；m、n为1-4；A是H+、NH4+、Na+、K+或R2R3R4R5N+，其中R2，R3，R4，R5是H、C1-C12烷基，C1-C12直链或带支链烷氧基；R7，R8是H或Na+。芳族邻氨基酚在与亚硝酸钠的反应前可先在占反应混合物总量1-5wt％的非离子表面活性剂存在下与亚硝酸钠混合成含亚硝酸钠的溶液，然后再在盐酸或硫酸中进行重氮化反应。非离子表面活性剂为R6(OCH2CH2)LOH，其中R6是C4-C20直链或带支链的饱和烷烃，L是1-10。上述芳族邻氨基酚与亚硝酸钠的反应温度为0-15℃。偶合反应的pH值8-10；偶合产物与三价铬盐的反应温度为100-140℃。所用有机溶剂为氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、二甘醇或二醇的相应的烷基醚；优选乙二醇和/或乙二醇单乙醚。上述缚酸剂为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、醋酸钠、醋酸钾、氨基甲酰胺、烷基胺或烷基酰胺；最优选的是氨基甲酰胺。缚酸剂的使用量为单偶氮色素III的0.5-5的摩尔数，最优选的是1-2.5的摩尔比。本专利技术所选用的三价铬盐是硫酸铬、氯化铬、甲酸铬、乳酸铬、水杨酸铬、醋酸铬，由于采用硫酸铬、水杨酸铬作铬化剂，铬离子利用率底，最终产品毒性大。因此，本专利技术最优选的是无毒性的乳酸铬，其使用量为与式III的摩尔比是0.5-0.7∶1。本专利技术提供的单偶氮2∶1型铬络合物染料的制备方法，不仅简单，而且产率较高。由于无须逐一制备各复合组分而在生产上带来了极大的便利，显著提高设备利用率，节省设备，减少工序，降低能源消耗，显著减低生产成本。根据本专利技术所制得的单偶氮2∶1型铬络合物染料I，在多种有机溶剂中表现出极好的稳定的溶解性，如在乙醇、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、甲醇、改性乙醇、甲苯、苯中。因此，特别适合用于喷墨墨水的显色剂。根据本专利技术制备的单偶氮2∶1型铬络合物及其混合物，还可以用于光电成像过程中的着色电荷调节剂。如作为静电复印机和激光打印机显影剂的着色剂和负电荷调节剂。通常的使用方法是，将本专利技术制备的单偶氮2∶1型铬络合物及其混合物以显影剂总量的0.1-10％，优选的是0.5-5％量与经粉碎分散的天然的或合成树脂，如聚苯乙烯、环氧类树脂、硅氧烷树脂、聚酯、聚氨酯、酚醛树脂、改性松香、氯化石蜡等粉体进行混合，制成碳粉。由此制得碳粉用于静电复印机或激光打印机时，具有较好的显影密度、高转换率及较低的耗粉量。本专利技术由于优选了乳酸铬作为铬络合剂，使得所制得的单偶氮2∶1型铬络合物或其混合物具有不同于采用前述其它铬络合剂所获得的产品的独特性能。如将产品用于生物学医学实验，显示出低毒性和无过敏性，在进行AMES测试中显阴性。具体实施例方式按照本专利技术，单偶氮2∶1型铬络合物染料I可如下法制备在选取一种或多种式II的芳族邻氨基酚在碱性介质水溶液中添加反应混合物总量的1-5％的非离子表面活性剂(HLB值在8-20)，然后再与亚硝酸钠混合，在酸性介质中进行重氮化。反应完全的重氮化产物可顺利地与碱性介质中完全溶解的β-萘酚进行偶合。偶合产物经真空过滤分离，干燥获得95-100％高收率的式III的单偶氮色素。本专利技术所选用的非离子表面活性剂其通式为R6(OCH2CH2)LOH，其中R6是C4-C20直链或带支链的饱和烷烃，优选的是C6-C20直链或带支链的饱和烷烃。L是1-10，优选的是4-6。所选定的非离子表面活性剂具有显著增加芳族邻氨基酚在碱性水溶液中的溶解性。按照本专利技术，干燥至水分≤3wt％的单一的或复合型的单偶氮色素，在有机溶剂中，加入选定的缚酸剂与三价铬盐于70-180℃，最优选的是100-140℃反应2-8小时制得式I的单偶氮2∶1型铬络合物或其混合物。用于本专利技术的有机溶剂是氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、二甘醇和二醇的相应的单和烷基醚，最优选的是乙二醇和乙二醇单乙醚及其混合物。有机溶剂的使用量是在反应温度下，使反应混合物具有良好的流动性，优选的使用量为单偶氮色素III重量的1-2倍。本专利技术选定的缚酸剂是碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、醋酸钠、醋酸钾、烷基胺、烷基酰胺等，最优选的是氨基甲酰胺。缚酸剂的使用量为单偶氮色素III的0.5-5的摩尔数，最优选的是1-2.5的摩尔比。本专利技术所选用的三价铬盐是硫酸铬、氯化铬、甲酸铬、乳酸铬、水杨酸铬、醋酸铬，最优选的是乳酸铬，其使用量为与式III的摩尔比是0.5-0.7∶1。上述制得的含有机溶剂的铬络合反应混合物经后续处理，如将反应混合物在冰水中搅拌分散，然后将其悬浮物减压过滤，并用二次蒸馏水洗涤至电导率≤200μS/cm。滤饼在70-90℃干燥至水分≤1％，制得高得量的I或其I的混合物。上述减压过滤所得的湿滤饼也可以近一步在3-10倍量的二次蒸馏水中搅拌分散，通过加入理论量的1-10倍量烷基铵盐，如I式所定义的R2R3R4R5N+，在40-100℃反应1-2小时，使I的A+发生部分或完全转换。所得反应混合物经过滤，二次蒸馏水洗涤至电导率≤200μS/cm。滤饼在70-90℃干燥至水分≤1％，制得高得量的I或其I的混合物。以下实施例仅说明本专利技术，而不限制本专利技术；其中份和百分数均按重量计。实施例1 将140份二次蒸馏水，5.5份氢氧化钠，31.96份II(R＝6-硝基和4-新戊基)，非离子表面活性剂(HLB＝18)3份，于20-25℃搅拌2-3小时，再加入9.4份亚硝酸钠，在20-25℃搅拌1小时。然后将此混合物加到含有110份水和52.6份盐酸溶液中，在0-15℃搅拌1小时。将上述制得的重氮反应混合物，慢慢加至已溶解好的含有220份二次蒸馏水，12份氢氧化钠，20份β-萘酚溶液进行偶合，在30-40℃搅拌2-3小时。将此反应混合物用布氏漏斗过滤，水洗，滤饼在80℃干燥得54份III。III经HPLC分析纯度达99.3％。将上述制得的III与45份乙二醇，30份乳酸铬，9份氨基甲酰胺混合，在120-125℃胶版小时，然后将反应混合物在200份二次蒸馏水中分散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左新举，兰泽冠，朱双全，
申请(专利权)人：湖北鼎龙化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：