專利名稱：季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種新穎化合物，特別是關(guān)于一種新穎的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今反應(yīng)性染料的發(fā)展朝向具有高固著、高染深、易水洗的經(jīng)濟(jì)型訴求，因此新一代反應(yīng)性染料的特性除了要有足夠的直染性以增加固色機(jī)會(huì)外，未固著的染料亦需要具有優(yōu)良的易水洗特性。
就高色值和高固著的雙偶氮反應(yīng)性紅色染料而言，在JP08060017公開(kāi)的結(jié)構(gòu)式(2)，其高色值的雙偶氮反應(yīng)性染料具有雙硫酸酯乙基砜(SulphatoEthyl Sulphone；SES)反應(yīng)基，可以有較高的固色率。
式(2)但是，從染料結(jié)構(gòu)特征而言，反應(yīng)性染料帶有陰電荷的磺酸根(SO3-)以增加溶解度；另一方面，在染浴中纖維素纖維的表面形成一層負(fù)電荷，兩者陰電性互相排斥的不利因素，將會(huì)降低染料分子對(duì)纖維素纖維的滲透性、吸附力、和鍵結(jié)固著的機(jī)會(huì)。
季銨鹽反應(yīng)基具有較高的反應(yīng)性，而且在中性吸盡階段可以暫時(shí)性的提升染料的直染性，有利于染料分子與纖維素纖維之間的親和力(F/E值)，因而增加固著機(jī)會(huì)；而未固著的染料分子經(jīng)水解脫除季銨鹽基團(tuán)后仍具有優(yōu)良的溶解度，洗凈效果佳。此一季銨鹽反應(yīng)基設(shè)計(jì)配合選擇性的色母結(jié)構(gòu)，染料將表現(xiàn)高色值、高固著、穩(wěn)定的纖維和染料鍵結(jié)、優(yōu)良的水洗牢度、日光牢度和濕牢度特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物如下式(1) 其中，R’為氫、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；m為0至3的整數(shù)；其中R’可以相同或不相同；R”為氫、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；n為0至2的整數(shù)；其中R”可以相同或不相同；Y1、Y2個(gè)別獨(dú)立的分別為-CH2CH2OSO3H，-CH＝CH2或-CH2CH2-U；其中Y1和Y2至少有一個(gè)為-CH2CH2-U；U為季銨鹽取代基。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中m為2，且有一R’為C1-C4烷基，另一R’為C1-C4烷氧基。
所述的反應(yīng)性染料，其中m為0。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中n為1，且R”為C1-C4烷氧基。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中n為0。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中U為 其中，R1、R2與R3個(gè)別獨(dú)立的分別為C1-C4烷基。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中U為 所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中R1、R2與R3均為甲基。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(3) 染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(4) 染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(5) 染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(6)
染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(7) 染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(8) 染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(9)
染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(10) 染料化合物。
所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(11) 染料化合物。
詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明提供一種如下式(1)的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物
其中，R’為氫、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；m為0至3的整數(shù)；其中R’可以相同或不相同；R”為氫、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；n為0至2的整數(shù)；其中R”可以相同或不相同；Y1、Y2個(gè)別獨(dú)立的分別為-CH2CH2OSO3H，-CH＝CH2或-CH2CH2-U；其中Y1和Y2至少有一個(gè)為-CH2CH2-U；U為季銨鹽取代基。
本發(fā)明的式(1)季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中m較佳的為0或?yàn)?。當(dāng)m為2時(shí)，其中更佳的，是有一R’為C1-C4烷基，另一R’為C1-C4烷氧基。
本發(fā)明的式(1)季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中n較佳的為0或?yàn)?。當(dāng)n為1時(shí)，其中更佳的，是R”為C1-C4烷氧基。
本發(fā)明的式(1)季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中U較佳的為 其中，R1、R2與R3個(gè)別獨(dú)立的分別為C1-C4烷基。其中較佳的R1、R2與R3均為甲基。
其中U更佳的，為 當(dāng)本發(fā)明式(1)的反應(yīng)性染料以自由酸的形式表示時(shí)，本發(fā)明反應(yīng)性染料，較佳的具體例為如下的式(3)至式(11)反應(yīng)性染料化合物。


具體實(shí)施方式
本發(fā)明中式(1)的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物的制備如下以各別約1摩爾當(dāng)量的下列三種原料M1、M2、M3合成
M1和M3的重氮鹽化合物以常用的合成步驟產(chǎn)生，一般在含有亞硝酸鹽(Nitrite)的酸性低溫溶液中進(jìn)行。重氮鹽化合物與M2的偶合反應(yīng)，一般第一個(gè)重氮鹽偶合會(huì)接在M2的8-位置，第二個(gè)重氮鹽偶合則接在R2的3-位置，理想的反應(yīng)條件約在pH 2～7、低溫，其中以pH 3～5、溫度5～25℃較佳。
上述本發(fā)明式(1)的反應(yīng)性染料可呈現(xiàn)一自由酸的形式、或一鹽類的形式，特別是堿金屬和堿土金屬鹽類。在染料使用上，式(1)的反應(yīng)性染料較佳可采用堿金屬鹽類的形式呈現(xiàn)。
本發(fā)明的季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料應(yīng)用于纖維素纖維材料染色或印花的方法時(shí)，其方法可包括使用一含有如式(1)反應(yīng)性染料的水溶液以處理該纖維材料。其中，本發(fā)明反應(yīng)性染料所適用的纖維素纖維材料可無(wú)限制，較佳可為棉質(zhì)纖維材料。
為方便說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)中的反應(yīng)性染料是以自由酸形式表示。本發(fā)明的反應(yīng)性染料于大量制造時(shí)可采以水溶性鹽類的型態(tài)存在，特別是堿金屬鹽例如鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽或銨鹽，其中較佳可為鈉鹽。
本發(fā)明的季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料亦可互相混合而形成一組成物，并且可借著各種方法進(jìn)行配制，例如分別配制不同的染料，然后進(jìn)行混合。其中，本發(fā)明反應(yīng)性染料所使用混合的方法可無(wú)限制，舉例可在適合的混合器中進(jìn)行混合，例如顛動(dòng)筒；或于適當(dāng)?shù)哪肽テ髦羞M(jìn)行混合，例如在球和砂碾磨器。在此所述的混合方式同樣都是借著攪動(dòng)，使其可成為染料液體進(jìn)而混合個(gè)別染料。或者，本發(fā)明可于每個(gè)染料的制備方法中控制反應(yīng)條件，以在制備的同時(shí)產(chǎn)生理想組成物；也可以在染色或印花的過(guò)程中，進(jìn)行個(gè)別染料的混合。
本發(fā)明的季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料可使用于纖維素纖維材料的染色和印花。其中，適用的纖維材料的實(shí)例可為天然生成的纖維素纖維，例如棉、麻和大麻；以及纖維素與再生纖維。當(dāng)然，本發(fā)明反應(yīng)性染料也可應(yīng)用于含羥基纖維的纖維摻混織物，如嫘縈、棉/耐隆混紡、棉/聚酯混紡等纖維的染色和印花。
本發(fā)明的染料可采以各種方式固色于纖維上，特別是以水性染料溶液和印染糊形式。并且，本發(fā)明染料可采用浸染、連染、冷壓染、或印染等各種方式進(jìn)行染色與印花。
本發(fā)明季銨鹽反應(yīng)基對(duì)纖維素纖維具有高的直染性及滲透力，表現(xiàn)出高反應(yīng)性、良好固著率、優(yōu)良的染深性，具經(jīng)濟(jì)效益。新型季銨鹽染料(1)可使用在中溫型染色(50-60℃)，同時(shí)也可減低堿的用量，染料的固著率高，未固著的染料分子水解后容易水洗；適當(dāng)選擇季銨鹽種類(如尼古丁酸基團(tuán))，染色后為生物可分解性，不會(huì)造成廢水處理困擾，此類染料應(yīng)為具有環(huán)保效益的染料架構(gòu)。新型染料的色值深，纖維和染料的鍵結(jié)穩(wěn)定，具有良好的水洗牢度、日光牢度和濕牢度等特性。
為方便更進(jìn)一步說(shuō)明起見(jiàn)，將列舉以下實(shí)施例做更具體的說(shuō)明。請(qǐng)注意，下列說(shuō)明書(shū)中所述的各實(shí)施例只是作為說(shuō)明本發(fā)明之用，本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍并不會(huì)因此而受限制。
以下各個(gè)實(shí)施例僅在說(shuō)明本發(fā)明，若無(wú)特別注明，溫度是以℃表示，且重量份與體積份(parts)是以公克與毫升表示。
制備例136.1份1-aminobenzene-4-(b-sulfatoethylsulfone)-2-sulfonic acid在0℃、150份的水中，且加入5份NaOH，調(diào)整上述溶液pH為13，穩(wěn)定保持pH值15分鐘后使用HCl水溶液調(diào)整反應(yīng)液的pH為5～6，再加入12.7份尼古丁酸至反應(yīng)液中。然后，將反應(yīng)液升溫到60℃并持溫1～2小時(shí)，即停止反應(yīng)進(jìn)行。最后，經(jīng)由一般常用的NaCl鹽析、過(guò)濾和鹽水濾洗程序，即得一如下式(R1)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。
制備例2取32.5份(2-methoxyl-4-β-sulfatoethylsulfone-5-methyl)aniline分散于0℃、150份的水中，且加入4.5份NaOH，調(diào)整上述溶液pH為13，pH穩(wěn)定保持15分鐘后使用HCl水溶液調(diào)整反應(yīng)液的pH為5～6，再加入12.7份尼古丁酸至反應(yīng)液中。然后，將反應(yīng)液升溫到60℃并持溫1～2小時(shí)，經(jīng)過(guò)常用的NaCl鹽析、過(guò)濾和鹽水濾洗程序，即獲得一如下式(R2)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。
實(shí)施例10℃、150份的水加入19.4份制備例1所得的化合物(R1)和12.6份32％HCl水溶液充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ暮罂焖偌尤?.7份的NaNO2水溶液，控制在0～5℃下進(jìn)行重氮化反應(yīng)約1小時(shí)完成，加入12份7-amino-4-hydroxy-naphthalene-2-sulfonic acid粉末，用10份NaHCO3緩慢調(diào)整反應(yīng)pH達(dá)到3.5使偶合反應(yīng)完全。16.3份2-methoxy-5-methyl-4-(beta-sulfatoethylsulfonyl)aniline用相同的方式合成重氮鹽溶液，加入上述偶合溶液中，用5份Na2CO3緩慢調(diào)整反應(yīng)pH到5～6，充分反應(yīng)后經(jīng)鹽析、過(guò)濾和干燥得到紅色產(chǎn)物如下式(3)結(jié)構(gòu)，
實(shí)施例20℃、150份的水加入18.1份的1-aminobenzene-4-(β-sulfatoethylsulfone)-2-sulfonic acid和12.6份32％HCl水溶液充分?jǐn)嚢璺稚?，的后快速加?.6份的NaNO2水溶液，控制在0～5℃下進(jìn)行重氮化反應(yīng)約1.5小時(shí)完成。加入12份7-amino-4-hydroxy-Naphthalene-2-sulfonic acid粉末，并以6份NaHCO3緩慢調(diào)整反應(yīng)pH維持在3～6，得到橘紅色偶合溶液。
將17.5份制備例2所得的化合物(R2)用相同的方式合成重氮鹽溶液，加入上述偶合溶液中，用5份Na2CO3緩慢調(diào)整反應(yīng)pH到5～6，充分反應(yīng)后經(jīng)鹽析、過(guò)濾和干燥得到紅色產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如下， 實(shí)施例30℃、150份的水加入18.1份1-aminobenzene-4-(β-sulfatoethylsulfone)-2-sulfonic acid和12.6份32％HCl水溶液充分?jǐn)嚢璺稚?，的后快速加?.6份的NaNO2水溶液，控制在0～5℃下進(jìn)行重氮化反應(yīng)約1.5小時(shí)完成，加入12份7-amino-4-hydroxy-Naphthalene-2-sulfonic acid粉末，用10份NaHCO3緩慢調(diào)整反應(yīng)pH達(dá)到3使偶合反應(yīng)完全。溫度降為0℃，以10份45％NaOH水溶液調(diào)整pH為13，pH穩(wěn)定保持15分鐘后用HCl水溶液調(diào)整反應(yīng)液的pH為5～6，加入6.4份異尼古丁酸，的后反應(yīng)液升溫到60℃并持溫1～2小時(shí)得到產(chǎn)物(R3)結(jié)構(gòu)如下，降溫到20℃?zhèn)溆谩?br> 依照常用的重氮化制程將17.5份制備例2所得的化合物(R2)的重氮鹽溶液加入上述偶合溶液中，用5份Na2CO3緩慢調(diào)整反應(yīng)pH 5～6，充分反應(yīng)后經(jīng)鹽析、過(guò)濾和干燥得到紅色產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如下， 實(shí)施例4-9應(yīng)用實(shí)施例1至實(shí)施例3的合成步驟，可以合成的反應(yīng)性染料實(shí)施例如下(表1)，應(yīng)用于棉纖維染色具有優(yōu)良的牢度特性。
表1
染深性試驗(yàn)以不同浸染條件對(duì)式(2)染料(永光化學(xué)生產(chǎn))與式(3)染料(實(shí)施例1所得染料產(chǎn)物)測(cè)試其染深性，其條件與比較結(jié)果如下取上述染料(式(2)染料與式(3)染料)，1份溶于1000份水中，再加入如下表所示純芒硝用量和100份未絲光棉布，染液保持如下表所示的染色溫度攪伴60分鐘，的后加入20份純堿用量，繼續(xù)保持60℃進(jìn)行染著1小時(shí)，染色完成后，進(jìn)行水洗、皂洗和干燥，得到染色后織物。使用Datacolor SF-600 PLUS計(jì)算機(jī)測(cè)色系統(tǒng)，測(cè)得染色后織物的外觀力度比較值。
以不同浸染條件對(duì)式(2)染料與式(3)染料測(cè)試其染深性，其條件與比較結(jié)果如下(表2)表2

由上表染色特性試驗(yàn)結(jié)果得知，本發(fā)明新型季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料，其用以染著纖維素纖維時(shí)，除了對(duì)于纖維素纖維具有較高的親合性及直接性的特點(diǎn)，亦具有高上色率牢度特性。
綜上所述，本發(fā)明確能由所描述的技術(shù)思想以達(dá)到發(fā)明目的。
惟以上所描述的只是較佳實(shí)施例，舉凡局部的變更或修飾而源于本案的技術(shù)思想而為熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士所易于推知的，俱不脫本發(fā)明的專利權(quán)范圍。
權(quán)利要求
1.一種如下式(1)的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物 其中，R’為氫、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；m為0至3的整數(shù)；其中R’可以相同或不相同；R”為氫、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；n為0至2的整數(shù)；其中R”可以相同或不相同；Y1、Y2個(gè)別獨(dú)立的分別為-CH2CH2OSO3H，-CH＝CH2或-CH2CH2-U；其中Y1和Y2至少有一個(gè)為-CH2CH2-U；U為季銨鹽取代基。
2.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中m為2，且有一R’為C1-C4烷基，另一R’為C1-C4烷氧基。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性染料，其中m為0。
4.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中n為1，且R”為C1-C4烷氧基。
5.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中n為0。
6.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中U 其中，R1、R2與R3個(gè)別獨(dú)立的分別為C1-C4烷基。
7.如權(quán)利要求6所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中U
8.如權(quán)利要求6所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中R1、R2與R3均為甲基。
9.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(3) 染料化合物。
10.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(4) 染料化合物。
11.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(5) 染料化合物。
12.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(6) 染料化合物。
13.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(7) 染料化合物。
14.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(8) 染料化合物。
15.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(9) 染料化合物。
16.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(10) 染料化合物。
17.如權(quán)利要求1所述的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中該式(1)的反應(yīng)性染料為如下式(11) 染料化合物。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種如下式(1)的季銨鹽雙偶氮紅色反應(yīng)性染料化合物，其中，R’、R”、m、n、Y
文檔編號(hào)C09B62/513GK101063004SQ20061007810
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者陳文政, 陳建宇, 高禎隆 申請(qǐng)人:明德國(guó)際倉(cāng)儲(chǔ)貿(mào)易(上海)有限公司