活性染料化合物制造技术

一种活性染料化合物，其包含：（ａ）至少一发色团部分，（ｂ）至少一ＳＯ＃－［２］Ｃ＃－［２］Ｈ＃－［４］基团，该基团通过ＳＯ＃－［２］Ｃ＃－［２］Ｈ＃－［４］基团的硫原子直接连在发色团部分上或通过连接基团Ｌ连在发色团部分上；其特征在于至少一个ＳＯ＃－［２］Ｃ＃－［２］Ｈ＃－［４］基团被至少一个Ｙ基团在其封端碳原子上取代，其中Ｙ是－Ａ（ＣＯ）Ｒ＃＋［＊］，其中，Ａ选自Ｏ或Ｓ，Ｒ＃＋［＊］含有至少一个封端亲核基团如ＯＨ，ＮＨ＃－［２］，ＳＨ，ＣＯＯＨ，Ｎ，ＮＨＲ＃＋［１］和ＮＲ＃＋［１］Ｒ＃＋［２］，其中，Ｒ＃＋［１］和Ｒ＃＋［２］可以相同，也可以不同，并可以选自Ｃ＃－［１］－Ｃ＃－［４］烷基；以及它们的盐。本发明专利技术还要求保护这些化合物的生产方法和用该方法得到的产品。本发明专利技术的化合物有高的吸尽率（Ｅ）、高的固色率（Ｆ）和高的效率值（Ｔ），并在以下方面表现出明显的改进：降低废水中的废染料、增加染料与基质的亲合力、增强染料－基质共价键联、增强在室温下将基质染色的能力、降低在染色后“皂洗工艺”过程中要除去的染料的量，并因而简化传统上与用纤维活性染料将棉染色相关的染色后“皂洗工艺”并减少对相邻白色织物的污染。另外，上面制备的化合物提供更强的染色作用，并需要更少量的盐将棉基质染色。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及活性染料化合物。具体来说，本专利技术涉及具有改进的染浴吸尽率(E)和改进的染料-纤维共价固色率(F)的活性染料化合物。
技术介绍
活性染料化合物在用于将各种基质染色的领域中是已知的。此类基质包括例如蛋白质材料如例如在头发、皮肤和指甲和各种动物体部位如角、蹄和羽毛中存在的角蛋白，和其它天然含蛋白质物质如丝，以及糖类衍生的物质如由纤维素或纤维素衍生物得到的那些，例如天然产物如棉，以及合成纤维如聚酰胺。本领域公知的此类活性染料的例子包括含有乙烯砜基团或乙烯砜前体基团的染料，例如可从Dyster商购的商标名为Remazol的那些。用于将纤维素和聚酰胺型基质染色的商购活性染料具有许多不同类型。然而，目前织物染料工业仍然面对的一个紧要问题是染色工艺完成后废水中存留大量染料。此问题的工业量度标准被称作染浴吸尽率(dye-bathExhausition)(E)。对于特定染料化合物来说，高吸尽率值指的是染色工艺完成后，废水中存留低含量的废染料，而低的吸尽率值指的是废水中存留高含量的废染料。因而显然需要新型染料化合物，与商购染料化合物相比，其具有更高的吸尽率值，并有利于降低废水中废染料的含量。除了具有高的吸尽率值，对于染料化合物来说，重要的是还要具有高的染料-纤维共价固色率值(dye-fibre covalent Fixation)(F)。活性染料化合物的固色率值(F)是在染色工艺中，基于原始吸收的染料，与基质共价结合程度的量度。因此，100％的固色率指的是吸收的染料100％共价结合到基质上。因此，显然需要提供具有增加的固色率值的染料化合物。高的固色率值能够简化传统上与纤维活性染料化合物有关的染色后“皂洗工艺”。具体来说，高的固色率值能够减少“皂洗工艺”所用的时间和降低费用。现在，令人惊奇地发现，一类新型纤维活性染料化合物，衍生自乙烯砜染料以及它们的前体如氯乙基砜、硫酸根合乙基砜、磷酸乙基砜，以及其它本领域公知的其它嵌段乙基砜，其包含至少一发色团，至少一SO2C2H4基团和至少一A(C＝O)R*基团如柠檬酸根，这些化合物表现出显著增加的吸尽率(E)值和固色率(F)值。这些染料能够被用于各种基质上。它们对如棉花的纤维素基质特别有用，并在降低废水中的废染料、增加染料与基质的亲合力，增加染料-基质共价反应效率和简化传统上与活性染料相关的染色后“皂洗工艺”的方面表现出明显的改进。另外，本专利技术的化合物提供明显更强的染色作用，并能够用在高温和低温染色中，因而降低了染色工艺的费用。另外，本专利技术的化合物能够与纤维素基质染色用的特定发色团一起使用，能够明显降低染色所需的盐的量。专利技术概述本专利技术提供了活性染料化合物，这种活性染料化合物包含(a)至少一发色团部分，(b)至少一SO2C2H4基团，该基团通过SO2C2H4基的硫原子直接连在发色团部分上或通过连接基团L连在发色团部分上；其特征在于至少一个SO2C2H4基团在其封端碳原子上连接在至少一个Y基团上，其中Y是-A(CO)R*，其中，A选自O或S，优选O，R*是含有至少一个亲核基团的有机残基，其中，亲核基团优选选自OH，NH2，SH，COOH，-N-，NHR1和NR1R2，其中，R1和R2可以相同，也可以不同，并可以选自C1-C4烷基。本专利技术的化合物表现出增加的吸尽率(E)、固色率(F)和效率(T)值，在降低废水中的废染料、提高染料与基质的亲合力、增加染料-基质共价反应效率、在室温和升温下进行大浴比染色工艺的能力以及简化传统上与纤维活性染料相关的染色后“皂洗工艺”方面产生很大改进。另外，本专利技术的化合物提供明显更强的染色作用，即在染色后的基质中颜色强度更大，而其用量并不增加。一般本专利技术的化合物和产品的吸尽率大于95％。一般本专利技术的化合物和产品的固色率大于95％。专利技术详述本专利技术所用术语“活性染料”指的是含有一个或多个活性基团即含有一个或多个能够与要染色的基质形成共价键的基团的染料，或就地形成这样的活性基团的染料。对于活性染料来说，本专利技术所用术语“吸尽率”指的是在水洗和皂洗之前，在染色工艺结束时由染料溶液转移到要处理基质上的染料的百分比。因此，100％吸尽率指的是染料100％地由染料溶液转移到基质上。对于活性染料来说，本专利技术所用术语“固色率”指的是基于染色工艺过程中起始吸收的染料，与基质共价键联的染料的百分比。因此，100％固色率指的是吸收的染料100％地与基质共价键联。活性染料的总效率可通过它们的效率值(T)确定，该值能够使用下面的方程式由吸尽率值(E)和固色率值(F)计算％T＝(F×E)/100本专利技术的化合物包含至少一发色团部分；至少一SO2C2H4基团，该基团通过SO2C2H4基的硫原子直接连在发色团部分上或通过连接基团L连在发色团部分上；和A(C＝O)R*，其中，A选自O或S，R*是含有至少一个亲核基团的有机残基。发色团部分本专利技术的活性染料化合物可包含一个或多个发色团部分(D)。在包含两个或多个发色团部分的活性染料化合物中，这些发色团可以是相同或不同的。本专利技术的活性染料化合物优选包含1-3个发色团部分，优选1-2个发色团部分，优选1个。适合用于将基质染色的任何发色团部分都可用于本专利技术。本专利技术所用的术语发色团指的是任何光敏化合物，并包括任何染色或未染色的吸收光的物质例如荧光增白剂、UV吸收剂、IR吸收染料。在本专利技术中，用于染料化合物中的合适的发色团部分包括单偶氮、双偶氮或多偶氮染料的基团，或由其得到的重金属配合偶氮染料的基团，或蒽醌、酞菁染料、甲、偶氮甲碱、二噁嗪、吩嗪、均二苯代乙烯、三苯基甲烷、呫吨、噻吨、硝基芳基、萘醌、芘醌或四苝碳化酰亚胺染料的基团。在本专利技术中，用于染料化合物中的合适的发色团部分包括引入本文供参考的EP-A-0,735,107(Ciba-Geigy)中公开的那些，包括其中所述的含有惯用于有机染料的取代基的基团，例如增强染料化合物的水溶性的磺酸盐取代基。在本专利技术中，最优选使用的发色团D基团是多磺化偶氮发色团，例如购自BASF的Procion(RTM)染料、购自Clariant的Drimalan(RTM)染料、购自Clariant的Drimarene(RTM)染料和购自Dystar的Levafix(RTM)和Remazol(RTM)染料中存在的那些。A(C＝O)R*基团至少一个SO2C2H4基团被至少一个-A(C＝O)R*基团在其封端碳原子上取代，其中，A选自O、Se或S，优选S或O，更优选O，其中R*是包含至少一个亲核基团的有机残基，本专利技术所用的术语“亲核基团”表示有非共用电子对的负离子或任何中性分子。在本专利技术中，合适的亲核基团包括OH，NH2，SH，COOH，-N＝，NHR1和NR1R2，其中，R1和R2可以相同，也可以不同，并可以选自C1-C4烷基。本专利技术中使用的合适的R*基团是含有至少一个亲核基团的烷基或芳基。本专利技术中的R*基团优选选自下述用至少一个亲核基团取代或含有至少一个亲核基团的基团取代的或未取代的、直链或支链的C1-C8烷基，有至少一个烯属基团的取代的或未取代的、直链或支链的C2-C8烯基，取代的或未取代的、饱和的或不饱和的或芳香族的3-9个原子的单环碳环或者取代的或未取代的、饱和的或不饱和的或芳香族的7-17个原子的多环碳环，取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性染料化合物，其包含： （ａ）至少一发色团部分， （ｂ）至少一ＳＯ↓［２］Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］基团，该基团通过ＳＯ↓［２］Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］基团的硫原子直接连在发色团部分上或通过连接基团Ｌ连在发色团部分上； 其特征在于至少一个ＳＯ↓［２］Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］基团在其封端碳原子上被至少一个Ｙ基团取代，其中Ｙ是－Ａ（ＣＯ）Ｒ↑［＊］，其中，Ａ选自Ｏ或Ｓ，Ｒ↑［＊］是含有至少一个亲核基团如ＯＨ，ＮＨ↓［２］，ＳＨ，ＣＯＯＨ，Ｎ，ＮＨＲ↑［１］和ＮＲ↑［１］Ｒ↑［２］的有机残基，其中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］可以相同，也可以不同并且可以选自Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基；以及它们的盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维M刘易斯，何卫东，塔尔I尤萨夫，吉勒斯YMF吉奈恩，
申请(专利权)人：北卡罗来纳大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]