新型艳蓝染料中间体、活性艳蓝染料及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种新型艳蓝染料中间体、活性艳蓝染料及其制备方法和应用，涉及活性染料领域，该活性艳蓝染料的制备方法包括以下步骤：a.乌尔曼缩合、b.酯化、c.缩合。本申请所制备的活性艳蓝染料产品溶解度高，反应性强，固色率高，适用于浸染、轧染、冷堆染色，且可减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】
新型艳蓝染料中间体、活性艳蓝染料及其制备方法和应用
本申请涉及活性染料的领域，更具体地说，它涉及新型艳蓝染料中间体、活性艳蓝染料及其制备方法和应用。
技术介绍
活性艳蓝KN-R是当前大批量生产和使用的活性艳蓝染料，染物色光鲜艳，色牢度优良，被广泛使用。但是活性艳蓝KN-R染料为单乙烯砜活性基，固色率低，对环境污染大。专利技术人认为，针对当前市场对染料上色率、固色率以及染整废水处理的要求越来越高的严峻形势，迫切需要开发一种高固色率的艳蓝染料以及配套的染料中间体。
技术实现思路
为了改善上述相关技术中的活性艳蓝染料固色率低、环境污染大问题，本申请提供一种新型艳蓝染料中间体、活性艳蓝染料及其制备方法和应用。第一方面，本申请提供的一种新型艳蓝染料中间体采用如下技术方案：一种新型艳蓝染料中间体，该新型艳蓝染料中间体的结构式为式(I)：本申请提供的一种新型艳蓝染料中间体的制备方法采用如下技术方案：S1.氯磺化：氯磺酸与2-氯-5-硝基苯磺酸/2-氯-5-硝基苯磺酸钠、氯化亚砜在75-78℃条件下反应，得如式(I)-1的磺酰氯；S2.亚还原：亚硫酸氢钠溶于水后与S1步骤得到的(I)-1的磺酰氯反应得红褐色溶液，盐析，过滤干燥得结构式为式(I)-2的还原物白色片状晶体；S3.缩合：将S2步骤得到的式(I)-2还原物白色片状晶体溶于水中，升温并通入环氧乙烷，反应至出现乳白色结晶，得结构式为式(I)-3的乳白色固体羟乙基砜；>S4.取代：将乙二胺搅拌加热并加入所述S3步骤得到的式(I)-3的羟乙基砜进行反应，再析晶、过滤洗涤得到结构式为(I)-4的橙色晶体取代物；S5.加氢还原：将所述S4步骤中得到的式(I)-4的橙色晶体取代物溶于甲醇，加入钯-碳催化剂，再通入氢气并加热溶液，反应完全后得结构式为(I)的羟乙基砜产物；进一步地，所述S3步骤中，式(I)-2还原物白色片状晶体溶于盛装在密闭容器的水中，在通入环氧乙烷之前先向密闭容器中通入氮气置换出空气。通过采用上述技术方案，通入氮气置换出空气，可防止环氧乙烷在密闭含氧高温环境中发生爆炸，提高生产安全性。进一步地，所述S3步骤中，在反应至出现乳白色结晶之后，重新向密闭容器中通入氮气，置换出密闭容器中的环氧乙烷，再继续搅拌1h。通过采用上述技术方案，置换出剩余的环氧乙烷，可避免反应结束后环氧乙烷在密闭高温环境中发生爆炸。进一步地，所述S5步骤中，通入氢气后保持通入氢气压力为3.0MPa。通过采用上述技术方案，氢气压力过低不利于还原反应进行，转化率低，氢气压力过高，反应过于剧烈，存在爆炸危险且产品质量差。第二方面，本申请提供的一种活性艳蓝染料采用如下技术方案：一种活性艳蓝染料，采用上述新型艳蓝染料中间体制备得到，该活性艳蓝染料的结构式为式(Ⅱ)或式(Ⅲ)：其中，W选自对苯二胺、N-甲基对苯二胺、间苯二胺、N-甲基间苯二胺、乙二胺、β-羟乙基乙二胺、丙二胺中的一种；其中，R为乙烯砜活性基。进一步地，所述式(Ⅲ)中，乙烯砜活性基选用-NH2CH2CH2OCH2CH2SO2CH2CH2Cl、-NH2CH2CH2OCH2CH2SO2CH2CH2SO3H、对位酯、N-乙基对位酯、间位酯、N-乙基间位酯中的一种。通过采用上述技术方案，通过在活性艳蓝KN-R染料母体上引入双氨基-NHCH2CH2NH-得到艳蓝染料中间体，再由染料艳蓝染料中间体合成如式(Ⅲ)的三活性基团活性艳蓝染料；或者由艳蓝染料中间体引入的双氨基化合物作为桥基合成如式(Ⅱ)的四活性基团的活性艳蓝染料。本申请合成的活性艳蓝染料相比活性艳蓝KN-R，增加了活性基团，产品溶解度高，而且色泽鲜艳，反应性强，固色率高，应用性能优异，适用于浸染、轧染、冷堆染色，适用性强，且可减少印染过程中环境污染。第三方面，本申请提供的活性艳蓝染料的制备方法采用如下技术方案：一种上述活性艳蓝染料的制备方法，采用上述新型艳蓝染料中间体制备得到，包括以下步骤：a.乌尔曼缩合：将式(I)的新型艳蓝染料中间体与水混合，升温，加入小苏打、铜粉、溴氨酸、氯化亚铜/溴化亚铜，反应完全再过滤、烘干、粉碎固体产物，得结构式为(I)-6的蓝色粉末；b.酯化：向浓硫酸中加入a步骤得到的结构式为(I)-6的蓝色粉末进行酯化反应，反应结束后稀释反应液并过滤得蓝色基滤饼，水中溶解蓝色基滤饼，得结构式为(I)-7的蓝色基溶液；c.缩合：对b步骤得到的结构式为(I)-7的蓝色基溶液降温，滴加三聚氟氰进行反应，然后加入双氨基化合物，继续反应，制得式(Ⅱ)的活性艳蓝染料；W选自对苯二胺、N-甲基对苯二胺、间苯二胺、N-甲基间苯二胺、乙二胺、β-羟乙基乙二胺、丙二胺中的一种；或对b步骤得到的结构式为(I)-7的蓝色基溶液降温，加入乙烯砜进行反应，得式(Ⅲ)的活性艳蓝染料；其中，R为乙烯砜活性基。第四方面，本申请提供的活性艳蓝染料的制备方法采用如下技术方案：一种活性艳蓝染料的应用，所述活性艳蓝染料用于对纤维或纤维的纺织物进行印染。第五方面，本申请提供的一种纤维及纤维的纺织物采用如下技术方案：一种纤维及纤维的纺织物，所述纤维或纤维的纺织物采用上述活性艳蓝染料印染获得。综上所述，本申请具有以下有益效果：本申请提供的这种活性艳蓝染料采用双VS活性基和一或二个MFT活性基组合，具有如下特点：(1)由于该活性艳蓝染料的组份中含有较多的水溶液基团，因而使其具有高溶解度，溶解度可达到200-300g/l；(2)由于该活性艳蓝染料母体类似活性艳蓝KN-R，本身带有一个VS活性基，即使染料母体在缩合反应时有部分水解反应，也只会在染色时利用染料组分极性上互补的协同效应提高了染料与纤维反应的机会，因而具有高固色率，其固色率可达90-93％；(3)由于染料结构中不含重金属和致癌芳香胺，可以避免印染织物重金属和致癌芳香胺超标，属于环保安全型染料。具体实施方式实施例1一种新型艳蓝活性染料中间体，其结构式为该新型艳蓝活性染料中间体的制备方法包括以下步骤：S1.氯磺化：向1.2mol氯磺酸中边搅拌边加入0.4mol的2-氯-5-硝基苯磺酸，搅拌0.5h，再以55r/min的速度匀速滴加1.0mol氯化亚砜，再在1h内匀速升温至75-76℃，保温反应3-3.5h，然后将反应液冷却至室温，再用冰水(300g碎冰+300ml水配制而成)稀释、过滤、洗涤至滤液pH呈中性，得结构如式(I)-1的磺酰氯，其外观为灰色颗粒，收率为98-98.5％；S2.亚还原：将0.6mol亚硫酸氢钠溶于200ml冰水中，用质量分数为10％的NaOH溶液调整pH值为6.95-7.05，控制溶解温度为8-9℃，再在1-1.5h内匀速缓慢滴加S1步骤得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型艳蓝染料中间体，其特征在于，该新型艳蓝染料中间体的结构式为式(I)：/n

【技术特征摘要】
1.一种新型艳蓝染料中间体，其特征在于，该新型艳蓝染料中间体的结构式为式(I)：





2.一种如权利要求1所述的新型艳蓝染料中间体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.氯磺化：氯磺酸与2-氯-5-硝基苯磺酸/2-氯-5-硝基苯磺酸钠、氯化亚砜在75-78℃条件下反应，得如式(I)-1的磺酰氯；



S2.亚还原：亚硫酸氢钠溶于水后与S1步骤得到的(I)-1的磺酰氯反应得红褐色溶液，盐析，过滤干燥得结构式为式(I)-2的还原物白色片状晶体；



S3.缩合：将S2步骤得到的式(I)-2还原物白色片状晶体溶于水中，升温并通入环氧乙烷，反应至出现乳白色结晶，得结构式为式(I)-3的乳白色固体羟乙基砜；



S4.取代：将乙二胺搅拌加热并加入所述S3步骤得到的式(I)-3的羟乙基砜进行反应，再析晶、过滤洗涤得到结构式为(I)-4的橙色晶体取代物；



S5.加氢还原：将所述S4步骤中得到的式(I)-4的橙色晶体取代物溶于甲醇，加入钯-碳催化剂，再通入氢气并加热溶液，反应完全后得结构式为(I)的羟乙基砜产物；





3.根据权利要求2所述的新型艳蓝染料中间体的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，式(I)-2还原物白色片状晶体溶于盛装在密闭容器的水中，在通入环氧乙烷之前先向密闭容器中通入氮气置换出空气。


4.根据权利要求3所述的新型艳蓝染料中间体的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，在反应至出现乳白色结晶之后，重新向密闭容器中通入氮气，置换出密闭容器中的环氧乙烷，再继续搅拌1h。


5.根据权利要求1所述的新型艳蓝染料中间体的制备方法，其特征在于，所述S5步骤中，通入氢气后保持通入氢气压力为3.0MPa。


6.一种活性艳蓝染料，采用权利要求1所述的式(I)的新型艳蓝染料中间体制备得到，其特征在于，该活性艳蓝染料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子轩，刘行，刘振国，曾令新，沈巍华，曾建徽，
申请(专利权)人：湖北丽源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42