一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料及其制备方法技术

本发明专利技术属于化学合成技术领域，具体涉及一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料及其制备方法。制备方法：将乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸进行缩合反应，得到缩合产物；在冰盐浴条件下，将亚硝酸钠逐滴加入至浓硫酸中，搅拌后加热至全部溶解制得亚硝酰硫酸，冷却后逐渐加入3

【技术实现步骤摘要】
一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料及其制备方法


[0001]本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料及其制备方法。

技术介绍

[0002]偶氮型染料由于原料易得、合成方法简便、色谱齐全及吸光系数高，是一种非常重要的染料类别。许多单偶氮型水溶性染料由于偶氮键易于发生偶氮
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醌腙的互变异构，因此在不同酸碱环境中常呈现出不同的颜色差异，研究该类偶氮型染料的酸碱变色效应也成为功能染料领域的研究热点。3
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硝基苯并异噻唑由于其杂环结构中电负性高的硫原子及氮原子的存在和杂环体系较好的电子转移能力以及硝基取代基的强吸电子作用，使含有该类杂环结构的偶氮染料具有较好的深色效应，常被用作合成高性能分散染料等非水溶性染料的重氮组分，但该类结构水溶性较差，因此无法应用于水溶性染料中，极大地限制了3
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硝基苯并异噻唑杂环结构的优异性能在染料领域的应用。
[0003]因此，本专利技术利用3
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硝基苯并异噻唑杂环结构较好的深色效应，将其作为合成水溶性偶氮染料的重氮组分，引入氨基萘酚磺酸类水溶性染料母体结构中，制备一种pH灵敏度高，选择性好，变色可逆的水溶性杂环偶氮型酸碱变色染料。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料及其制备方法，以解决3
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>硝基苯并异噻唑杂环结构很难应用于水溶性染料的问题，拓宽3
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硝基苯并异噻唑杂环结构在染料领域的应用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料，具有通式Ⅰ的结构：
[0006][0007]其中，n＝1或2；
[0008]X选自
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OCH3或
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OPh。
[0009]本专利技术进一步的技术方案，所述式I中，与X和偶氮键相连的氨基萘酚二磺酸残基或氨基萘酚磺酸残基选自下述基团之一：
[0010]H酸残基，其结构式为：
[0011]K酸残基，其结构式为：
[0012]芝加哥酸残基，其结构式为：
[0013]J酸残基，其结构式为：
[0014]γ酸残基，其结构式为：
[0015]一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料的制备方法，所述制备方法包括：
[0016]1)缩合反应
[0017]将乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸进行缩合反应，得到缩合产物；
[0018]2)重氮化反应
[0019]在冰水浴条件下，将亚硝酸钠逐滴加入至浓硫酸中，搅拌后加热至全部溶解制得亚硝酰硫酸，冷却后逐渐加入3
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硝基苯并异噻唑，搅拌反应，得到3
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硝基苯并异噻唑重氮盐；
[0020]3)偶合反应
[0021]将步骤2)中得到的3
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硝基苯并异噻唑重氮盐逐渐滴入至步骤1)中的缩合产物中，进行偶合反应，待反应完成后，分批加入乙酸盐固体盐析，抽滤，滤饼晾干得粗产物，粗产品经重新溶解后调节pH值，重新盐析，制得苯并异噻唑杂环偶氮型染料。
[0022]本专利技术进一步的技术方案，所述步骤1)中，氨基萘酚二磺酸为H酸、K酸、芝加哥酸中的一种；
[0023]或，所述氨基萘酚磺酸为J酸、γ酸中的一种；
[0024]或，所述乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚磺酸的摩尔比为2.5:1；
[0025]或，反应温度为60～80℃。
[0026]本专利技术进一步的技术方案，所述步骤2)中的重氮化反应采用亚硝酰硫酸为重氮化试剂；
[0027]或，所述亚硝酸钠与3
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硝基苯并异噻唑的摩尔比为1.05:1；
[0028]或，所述浓硫酸与3
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硝基苯并异噻唑的摩尔比为11:1
[0029]或，所述反应时间为2～4h；
[0030]或，所述反应温度为0～5℃。
[0031]本专利技术进一步的技术方案，所述步骤3)中，
[0032]所述3
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硝基苯并异噻唑重氮盐与乙酸酐或苯甲酰氯和氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸的缩合产物的摩尔比为1:1；
[0033]或，反应pH值为1～2；
[0034]或，反应温度为0～5℃。
[0035]本专利技术进一步的技术方案，所述步骤1)中乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸进行缩合反应按下述方法进行：向氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸的水溶液中逐滴加入乙酸酐或苯甲酰氯，其中，乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚磺酸的摩尔比为2.5:1；升温至60～80℃搅拌反应，用埃利希试剂检测确定反应终点，得乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸的缩合产物。
[0036]本专利技术进一步的技术方案，所述步骤2)中的重氮化反应具体为：在0～5℃冰水浴条件下，将亚硝酸钠固体逐渐加入至浓硫酸中，搅拌后，加热至全部溶解，冷却至0～5℃，逐渐加入3
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硝基苯并异噻唑，其中，亚硝酸钠与3
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硝基苯并异噻唑的摩尔比为1.05:1，浓硫酸与3
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硝基苯并异噻唑的摩尔比为11:1，搅拌反应2～4h，待反应完成后，加入少量氨基磺酸除去过量的亚硝酸，得3
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硝基苯并异噻唑重氮盐。
[0037]本专利技术进一步的技术方案，所述步骤3)中的偶合反应具体为：将3
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硝基苯并异噻唑重氮盐逐渐滴入至乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸的缩合产物中，其中，3
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硝基苯并异噻唑重氮盐与乙酸酐或苯甲酰氯和氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸的缩合产物的摩尔比为1:1，控制pH值为1～2，0～5℃反应，待反应完成后，按照缓冲剂质量与溶液体积比为1％加入pH值缓冲剂，然后分批加入乙酸钾固体，并用渗圈法检测染料盐析情况，搅拌后静置，抽滤，滤饼晾干得粗产品，粗产品经重新溶解后调节pH为6.8～7.0，重新盐析，得苯并异噻唑杂环偶氮型染料。
[0038]一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料及其制备方法的有益之处：本专利技术制备的杂环偶氮型水溶性酸性染料，合成工艺简单，pH灵敏度高，选择性好，变色可逆，既具备3
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硝基苯并异噻唑杂环结构带来的深色效应，同时染料还具备水溶性及优异的酸碱变色性能，拓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料，其特征在于，具有通式Ⅰ的结构：其中，n＝1或2；X选自
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OCH3或
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OPh。2.根据权利要求1所述的苯并异噻唑杂环偶氮型染料，其特征是，所述式I中，与X和偶氮键相连的氨基萘酚二磺酸残基或氨基萘酚磺酸残基选自下述基团之一：H酸残基，其结构式为：K酸残基，其结构式为：芝加哥酸残基，其结构式为：J酸残基，其结构式为：γ酸残基，其结构式为：3.一种苯并异噻唑杂环偶氮型染料的制备方法，所述苯并异噻唑杂环偶氮型染料具有权利要求1
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2任一项所述的结构，所述制备方法包括：1)缩合反应将乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚二磺酸或氨基萘酚磺酸进行缩合反应，得到缩合产物；2)重氮化反应在冰水浴条件下，将亚硝酸钠逐滴加入至浓硫酸中，搅拌后加热至全部溶解制得亚硝酰硫酸，冷却后逐渐加入3
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硝基苯并异噻唑，搅拌反应，得到3
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硝基苯并异
噻唑重氮盐；3)偶合反应将步骤2)中得到的3
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硝基苯并异噻唑重氮盐逐渐滴入至步骤1)中的缩合产物中，进行偶合反应，待反应完成后，分批加入乙酸盐固体盐析，抽滤，滤饼晾干得粗产物，粗产品经重新溶解后调节pH值，重新盐析，制得苯并异噻唑杂环偶氮型染料。4.根据权利要求3所述的苯并异噻唑杂环偶氮型染料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，氨基萘酚二磺酸为H酸、K酸、芝加哥酸中的一种；或，所述氨基萘酚磺酸为J酸、γ酸中的一种；或，所述乙酸酐或苯甲酰氯与氨基萘酚磺酸的摩尔比为2.5:1；或，反应温度为60～80℃。5.根据权利要求3所述的苯并异噻唑杂环偶氮型染料的制备方法，其特征是，所述步骤2)中的重氮化反应采用亚硝酰硫酸为重氮化试剂；或，所述亚硝酸钠与3
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硝基苯并异噻唑的摩尔比为1.05:1；或，所述浓硫酸与3
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硝基苯并异噻唑的摩尔比为11:1；或，所述反应时间为2～4h；或，所述反应温度为0～5℃。6.根据权利要求3所述的苯并异噻唑杂环偶氮型染料的制备方法，其特征是，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：单斌，孟德泉，王莎莎，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：