一种不对称金属络合黑色染料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种不对称金属络合黑色染料及其制备方法。具体的，本发明专利技术的不对称金属络合黑色染料的结构如下式(1)所示。该染料结合了酸性染料与活性染料的优点，适用于印染含羟基或含氨基的纤维材料，染色工艺简便，稳定可靠，染色效果优异，用该染料染色的材料有良好的耐湿牢度及耐晒牢度。

【技术实现步骤摘要】
一种不对称金属络合黑色染料及其制备方法
本专利技术涉及一种染料，更具体地说，涉及一种不对称金属络合黑色染料及其制备方法。
技术介绍
活性染料自问世以来，由于其具有优良的湿处理牢度和匀染性能，而且色泽鲜艳度好，使用方便，促使其发展一直处于领先地位。但随着活性染料在染色方面的使用，人们对染色的工艺及色彩的表现提出更高要求，然而活性染料用于天然毛纤维、合成聚酰胺纤维时对色彩的表现不足。特别是黑色活性染料还普遍存在色谱广度差、染色重现性低的问题。因此，找到一种染着力度高、染色坚牢度好、色彩表现度佳的活性黑色染料是目前印染厂的迫切需要。酸性染料因其分子结构中含有不同数量的磺酸基或羧基等水溶性基团，具有一定的水溶性，多在酸性水溶液介质中染色。目前为止，仅通过采用酸性染料才可完成在聚酰胺上的深黑染色，然而酸性偶氮染料的湿处理牢度较低，其染色在高温下受湿时不牢固，染整成品需经多次清洗才能改善其坚牢度，除了需要花费大量时间外，亦产生大量的废水，提高了产品的生产成本。然而，在酸性染料的分子结构中引入反应性基团，经与染色织物反应形成稳固的共价键，同时增加染料分子与染色织物的亲和力以及上染速率，得到在高热湿处理时不褪色的深度染色织物。因此，迫切需要找到适合印染纤维材料，特别是适用于含羟基或含氨基的纤维材料的染深色的高水洗牢度染料。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术目的之一在于提供一种水洗牢度高、染色性好的不对称金属络合黑色染料。该类型染料结合了酸性染料与活性染料的优点，尤其适合用于含羟基或含氨基的纤维材料的染色，具有工艺简便及染色效果优良的特性。本专利技术目的之二在于提供所述不对称金属络合黑色染料的制备方法。本专利技术目的之三在于提供一种包括所述不对称金属络合黑色染料的颜料组合物。本专利技术的目的之四在于提供所述不对称金属络合黑色染料在含羟基或含氨基的纤维材料的染色中的用途。作为本专利技术的第一方面，本专利技术的不对称金属络合黑色染料具有式(1)所示的结构：其中R1、R2、R3、R4各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基，R5、R6各自独立为卤素原子、羟基、烷氧基、芳香胺或者脂肪胺。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述式(1)所示的不对称金属络合黑色染料中R1和R3各自为硝基，R2和R4各自为磺酸基；R5为氟原子或者氯原子，R6为羟基、甲氧基、甲胺、乙胺、丙胺、正丁胺、正己胺、十二胺、乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、己二胺、邻氯苯胺、N-乙基苯胺、4-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺或3-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺。在本专利技术的一个优选实施方案中，式(1)所示的不对称金属络合黑色染料为如下结构之一：作为本专利技术的第二方面，式(1)所示的不对称金属络合黑色染料的制备方法包括以下步骤：a)将式(3)所示化合物与式(4)所示化合物反应制备式(2)所示偶氮化合物：b)将式(2)所示偶氮化合物与三价铬盐反应制备式(5)所示络合物：c)将式(7)所示化合物与式(8)所示化合物反应制备式(9)所示偶氮化合物：d)将步骤b)制备的(5)所示络合物与步骤c)制备的式(9)所示偶氮化合物反应制备式(10)所示络合物：e)将步骤d)制备的式(10)所示络合物与均三嗪反应制备式(1)所示不对称金属络合黑色染料：步骤a)至e)中的式(1)‐(5)和(7)‐(10)中的R1、R2、R3、R4各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基，R5、R6各自独立为卤素原子、羟基、烷氧基、芳香胺或者脂肪胺。在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤a)包括如下步骤：(I)在搅拌下将式(3)所示重氮化合物溶解在0-5℃水中，用碱调节溶液pH＝2-4；(II)将2-萘酚加入水中，用氢氧化钠及碳酸钠控制pH＝9-11，在50-90℃下搅拌溶解，然后降温至30-40℃；(III)将2-萘酚溶液加入上述重氮化合物的溶液中，在pH＝9-11，温度20-40℃条件下反应4-7小时生成式(2)所示偶氮化合物。在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤b)包括如下步骤：(I)将(2)所示偶氮化合物与三价铬盐在pH为4.0-14.0，温度为95-105℃条件下反应2-6小时生成式(6)所示络合物：其中R1、R2各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基；(II)调节体系pH为0-2.0，在温度为95℃～105℃条件下，搅拌2-4小时使式(6)所示络合物转化为式(5)所示络合物。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述三价铬盐为甲酸铬、醋酸铬、氯化铬、硫酸铬中的一种或多种。在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤c)包括如下步骤：(I)将式(7)所示化合物溶解在0-10℃的水中，调节溶液pH＝2-4，加入亚硝酸钠溶液，0-5℃重氮化反应1小时；(II)将式(8)所示化合物溶解于水中，调节溶液pH＝7.0；(III)将式(8)所示化合物的水溶液加入到式(7)所示化合物的水溶液中，用碱调节体系pH＝7.0-12.0，10℃～15℃反应7-10小时；在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤d)是在体系pH＝6.0-9.0，温度为70-100℃，搅拌4-8小时进行的。更优选，体系pH＝7.5-8.0，温度为75-85℃。在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤e)是将式(10)所示络合物与式(11)所示均三嗪反应制备式(13)所示络合物，式(13)所示络合物经进一步取代制备式(1)所示不对称金属络合黑色染料：其中式(1)、式(10)-(11)和式(13)中R1、R2、R3、R4各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基，R5、R6各自独立为卤素原子、羟基、烷氧基、芳香胺或者脂肪胺。在本专利技术的一个优选实施方案中，式(10)所示络合物与式(11)所示三卤均三嗪(即R5选自卤素)的反应是在体系pH为3-6，温度为0-5℃条件下进行的。在本专利技术的另一个优选实施方案中，步骤e)是将式(10)所示络合物与式(12)所示均三嗪反应制备式(1)所示不对称金属络合黑色染料。其中式(1)、式(10)-(12)中R1、R2、R3、R4各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基，R5、R6各自独立为卤素原子、羟基、烷氧基、芳香胺或者脂肪胺。在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤e)中(10)所示络合物与式(12)所示二卤均三嗪(即R5选自卤素)的反应是在体系pH为5-7，温度为25-50℃条件下进行的。作为本专利技术的第三方面，本专利技术的染料组合物包括上述黑色染料。作为本专利技术的第四方面，本专利技术提供了上述不对称金属络合黑色染料在含羟基或含氨基的纤维材料的染色中的用途。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述含羟基或含氨基的纤维材料是羊毛、聚酰胺纤维材料或纤维素纤维材料。在本专利技术的一个更优选实施方案中，所述含羟基或含氨基的纤维材料是聚酰胺纤维或者棉与聚酰胺纤维的混合物。定义除非另有说明，说明书和权利要求中所用的术语具有下述含义。本专利技术中，术语“卤素”是指F、Cl、Br、I。本专利技术中，“烷氧基”是C1－C6直链或支链烷氧基；本专利技术中，“脂肪胺”是含C1－C12的脂肪胺；本专利技术的不对称金属络合黑色染料结合了酸性染料与活性染料的优点，适用于印染含羟基或含氨基的纤维材料，染色工艺简便，稳定可靠，染色优异效果。用该染料染色的材料有良好的耐湿牢度及耐晒牢度。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不对称金属络合黑色染料，其结构如式(1)如下：

【技术特征摘要】
1.一种不对称金属络合黑色染料，其结构如式(1)如下：其中R1、R2、R3、R4各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基，R5、R6各自独立为卤素原子、羟基、烷氧基、芳香胺或者脂肪胺。2.根据权利要求1所述的不对称金属络合黑色染料，其中所述式(1)所示的不对称金属络合黑色染料中R1和R3各自为硝基，R2和R4各自为磺酸基；R5为氟原子或者氯原子，R6为羟基、甲氧基、甲胺、乙胺、丙胺、正丁胺、正己胺、十二胺、乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、己二胺、邻氯苯胺、N-乙基苯胺、4-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺或3-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺。3.根据权利要求1所述的不对称金属络合黑色染料，其中式(1)所示的不对称金属络合黑色染料为如下结构之一：4.权利要求1所述的式(1)所示的不对称金属络合黑色染料的制备方法，其中包括以下步骤：a)将式(3)所示化合物与式(4)所示化合物反应制备式(2)所示偶氮化合物：b)将式(2)所示偶氮化合物与三价铬盐反应制备式(5)所示络合物：c)将式(7)所示化合物与式(8)所示化合物反应制备式(9)所示偶氮化合物：d)将步骤b)制备的式(5)所示络合物与步骤c)制备的式(9)所示偶氮化合物反应制备式(10)所示络合物：e)将步骤d)制备的式(10)所示络合物与均三嗪反应制备式(1)所示不对称金属络合黑色染料：步骤a)至e)中的式(1)-(5)和(7)-(10)中的R1、R2、R3、R4各自独立为氢、硝基、磺酸基、卤素原子或者磺酰胺基，R5、R6各自独立为卤素原子、羟基、烷氧基、芳香胺或者脂肪胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹东，赵敏，
申请(专利权)人：上海青石化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31