專利名稱：一種苯并異噻唑類化合物、制備與應(yīng)用及分散染料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種染料單體化合物苯并異噻唑類化合物及其制備與應(yīng)用，以及由所述苯并異噻唑類化合物組成的染料組合物。
背景技術(shù)：
偶氮染料由于具有色譜齊全、成本低，在染料化學(xué)中占重要地位，具有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。其最大優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)簡單、結(jié)構(gòu)變化大，應(yīng)用范圍廣。五十年代以前偶氮染料基本上屬苯與萘系化合物，淺色屬簡單偶氮染料，深色屬雙偶氮或工藝復(fù)雜的多偶氮染料，但這些深色染料如藍(lán)色染料色澤均不夠鮮亮。自1968年巴斯夫發(fā)現(xiàn)3-氨基-5-硝基-2，1苯并異噻唑的深色效應(yīng)比2-氨基-6-硝基苯并噻唑及2-氨基-5-硝基噻唑更大，促進(jìn)了以3-氨基苯并異噻唑作為重氮組分制造藍(lán)色分散染料的研究，如2003年授權(quán)的專利CN1108346C即公開了這樣的藍(lán)色分散染料，由于含該類雜環(huán)的偶氮型分散染料的鮮艷度、耐光性和克分子消光系數(shù)要比芳胺類偶氮型、蒽醌型分散染料好，因此成為近年來分散染料藍(lán)色新品種開發(fā)的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的即是為了提供一種色光鮮艷、分散性好、耐光、耐洗、耐升華，色牢度優(yōu)異的苯并異噻唑類化合物及其制備方法，以及由所述苯并異噻唑類化合物組成的染料組合物。
為達(dá)到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種苯并異噻唑類化合物，結(jié)構(gòu)如式(I)所示
式(I)中，R1和R2各自獨(dú)立為甲基或乙基，n為1或2。優(yōu)選的，所述R1和R2相同。
本發(fā)明還涉及所述苯并異噻唑類化合物的制備方法，所述方法如下(1)將式(II)所示的3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑在重氮化試劑中進(jìn)行重氮化反應(yīng)得到3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑的重氮鹽； (2)將3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑的重氮鹽與下式(III)的化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)即得所述的苯并異噻唑類化合物； 式(III)中R1和R2各自獨(dú)立為甲基或乙基，n為1或2。
所述步驟(1)中重氮化試劑優(yōu)選為亞硝酰硫酸溶液、鹽酸或硫酸與亞硝酸鈉的混合溶液。
所述步驟(1)中重氮化反應(yīng)在-10℃～10℃下進(jìn)行。
所述步驟(1)重氮化反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。
所述步驟(2)的偶合反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。
所述步驟(2)中偶合反應(yīng)在質(zhì)量濃度5～20％的硫酸溶液中、-10℃～10℃下進(jìn)行。
所述步驟(2)的偶合反應(yīng)的pH小于2時(shí)，反應(yīng)溫度為0～10℃。
所述步驟(1)中的式(II)所示的3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑與重氮化試劑的投料物質(zhì)的量比為1∶1.0～1.2；步驟(2)中3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑的重氮鹽與下式(III)的化合物物質(zhì)的量之比為1.0～1.2∶1。
本發(fā)明還涉及一種偶氮分散藍(lán)染料組合物，含有一種或多種結(jié)構(gòu)如式(I)所示的染料單體化合物組成復(fù)合染料。
本發(fā)明所述的分散藍(lán)染料組合物應(yīng)用于制備分散染料時(shí)，通常還須進(jìn)行商品化后處理，典型的是將合成得到的染料單體過濾，加入常用助劑、水及其他潤濕劑進(jìn)行預(yù)分散，用砂磨機(jī)或研磨機(jī)等粉碎機(jī)進(jìn)行微粒子化，然后真空干燥或噴霧干燥，通常，助劑與染料單體重量之比為0.8～5∶1，所述染料單體可為單一成分，也可為多種染料單體任意比例的混合物。
所述的助劑為染料復(fù)配時(shí)常用的分散劑、擴(kuò)散劑等，包括下列之一或其任意幾種的混合物萘磺酸甲醛縮合物、烷基萘磺酸的甲醛縮合物、芐基萘磺酸甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鹽等，具體地，萘磺酸甲醛縮合物如擴(kuò)散劑NNO，烷基萘磺酸甲醛縮合物如分散劑MF(甲基萘磺酸甲醛縮合物)，芐基萘磺酸甲醛縮合物如擴(kuò)散劑CNF等，木質(zhì)素磺酸鹽如木質(zhì)素磺酸鈉(如市售分散劑ReaX 83A、Reax 85A)等。
本發(fā)明所述的分散藍(lán)染料單體化合物，可相互之間以任意比例復(fù)配后應(yīng)用于染色，也可與其它染料如分散紅、分散橙、分散紫、分散黃等染料單體復(fù)配得到深藍(lán)、黑色的染料組合物應(yīng)用于染色。
使用本發(fā)明所述染料組合物制得的分散藍(lán)染料，可以微粒子化后的液態(tài)、乳膏態(tài)或者用噴霧干燥法等進(jìn)行干燥后的粉狀、顆粒狀狀態(tài)供給染色。適用于滌綸，醋纖，腈綸，聚酯及混紡等疏水性纖維材料的染色，具有卓越的染色性能，如色光艷麗、耐光、耐洗、耐升華等色牢度優(yōu)異，成本低廉，是不可多得、很有應(yīng)用前景的品種。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此實(shí)施例1在三口瓶中加入硫酸(98％)80g，20％亞硝酰硫酸80g，攪拌30-60min，冰水浴控制溫度0-5℃，在攪拌下于2小時(shí)內(nèi)將0.2mol(39克)的3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑加入上述三口瓶中，保溫反應(yīng)5小時(shí)左右，重氮化完成。
在三口瓶中加入21.8g間氨基苯酚，86g丙烯酸甲酯和25g醋酸，加熱至90-95℃，反應(yīng)19h后，在此溫度下，減壓蒸出多余的丙烯酸甲酯和醋酸，降溫至30-35℃，得3-羥基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺溶液。
取上述3-羥基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺溶液，加300克水、30g硫酸(98％)，和2g氨基磺酸和乳化劑，冰水浴控制溫度0～10℃攪拌打漿，稍后慢慢滴加上述制備好的重氮液進(jìn)行偶合反應(yīng)，時(shí)間控制在2小時(shí)左右，加完后保溫2小時(shí)，抽濾、水洗至PH＝6～7，可制得下式(1-a)的藍(lán)色染料單體化合物。
實(shí)施例2按照實(shí)施例1所述的制備方法，不同的是將3-羥基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺用等摩爾量的3-羥基-N，N-二乙氧基羰基乙基苯胺替換，可制得下式(1-b)的藍(lán)色染料單體化合物。
其中，3-羥基-N，N-二乙氧基羰基乙基苯胺通過以下步驟獲得在三口瓶中加入21.8g間氨基苯酚，100g丙烯酸乙酯和25g醋酸，5g溴化鈉，加熱至90-95℃，反應(yīng)19h后，在此溫度下，減壓蒸出多余的丙烯酸乙酯和醋酸，降溫至30-35℃，得3-羥基-N，N-二乙氧基羰基乙基苯胺溶液。
實(shí)施例3按照實(shí)施例1所述的制備方法，不同的是將3-羥基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺用等摩爾量的3-羥基-N，N-二甲氧基羰基甲基苯胺替換，可制得下式(1-C)的藍(lán)色染料單體化合物。
其中，3-羥基-N，N-二甲氧基羰基甲基苯胺可通過以下步驟獲得在三口瓶中加入21.8g間氨基苯酚，75g氯乙酸甲酯和28g碳酸鈉，5g溴化鈉，加熱至115-135℃，反應(yīng)5h后，在此溫度下，減壓蒸出多余的氯乙酸甲酯，降溫至30-35℃，加入150g醋酸，得3-羥基-N，N-二甲氧基羰基甲基苯胺溶液。
實(shí)施例4按照實(shí)施例1所述的制備方法，不同的是將3-羥基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺用等摩爾量的3-羥基-N，N-二乙氧基羰基甲基苯胺替換，可制得下式(1-d)的藍(lán)色染料單體化合物。
其中，3-羥基-N，N-二乙氧基羰基甲基苯胺可通過以下步驟獲得在三口瓶中加入21.8g間氨基苯酚，100g氯乙酸乙酯和28g碳酸鈉，加熱至115-135℃，反應(yīng)5h后，在此溫度下，減壓蒸出多余的氯乙酸乙酯，降溫至30-35℃，加入150g醋酸，得3-羥基-N，N-二乙氧基羰基甲基苯胺溶液。

實(shí)施例5按表1配方取按實(shí)施例例1～4中的制得的染料單體化合物、助劑，100克純水研磨均勻，干燥脫水即得商品染料。
各取0.5克上述商品染料分散在500毫升水中，吸取20毫升后與60毫升的水混合，用醋酸調(diào)染浴PH為4.5-5，升溫至70℃，同時(shí)放入2克滌綸布進(jìn)行染色，于30分鐘內(nèi)由70℃升溫到130℃，保溫40分鐘，冷卻至90℃以下開始取樣。
采用國標(biāo)GB/T3921-1997、GB/T3920-1997、GB/T8427-1998、GB/T5718-1997、HG/T3399-2001分別測試其耐水洗、耐摩擦、耐日曬、耐升華色牢度和擴(kuò)散性能。測試結(jié)果見表1。
表權(quán)利要求
1.一種苯并異噻唑類化合物，結(jié)構(gòu)如式(I)所示 式(I)中，R1和R2各自獨(dú)立為甲基或乙基，n為1或2。
2.如權(quán)利要求1所述的苯并異噻唑類化合物，其特征在于所述R1和R2相同。
3.制備如權(quán)利要求1或2所述的苯并異噻唑類化合物的方法，所述方法如下(1)將式(II)所示的3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑在重氮化試劑中進(jìn)行重氮化反應(yīng)得到3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑的重氮鹽； (2)將3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑的重氮鹽與下式(III)的化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)即得所述的苯并異噻唑類化合物； 式(III)中R1和R2各自獨(dú)立為甲基或乙基，n為1或2。
4.如權(quán)利要求3所述的苯并異噻唑類化合物的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中重氮化試劑為亞硝酰硫酸溶液、鹽酸或硫酸與亞硝酸鈉的混合溶液。
5.如權(quán)利要求3所述的苯并異噻唑類化合物的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中重氮化反應(yīng)在-10℃～10℃下進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求3所述的苯并異噻唑類化合物的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中偶合反應(yīng)在質(zhì)量濃度5～20％的硫酸溶液中、-10℃～10℃下進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求6所述的苯并異噻唑類化合物的制備方法，其特征在于所述步驟(2)的偶合反應(yīng)的pH小于2時(shí)，反應(yīng)溫度為0～10℃。
8.如權(quán)利要求3所述的苯并異噻唑類化合物的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的式(II)所示的3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑與重氮化試劑的投料物質(zhì)的量比為1∶1.0～1.2；步驟(2)中3-氨基-5-硝基-2，1-苯并異噻唑的重氮鹽與下式(III)的化合物物質(zhì)的量之比為1.0～1.2∶1。
9.如權(quán)利要求1或2所述的苯并異噻唑類化合物在制備偶氮分散藍(lán)染料中的應(yīng)用。
10.一種偶氮分散藍(lán)染料組合物，含有一種或多種結(jié)構(gòu)如式(I)所示的苯并異噻唑類化合物； 式(I)中，R1和R2各自獨(dú)立為甲基或乙基，n為1或2。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種染料單體化合物結(jié)構(gòu)如式(I)所示的苯并異噻唑類化合物及其制備與應(yīng)用，以及由所述苯并異噻唑類化合物組成的染料組合物；使用本發(fā)明所述染料組合物制得的分散藍(lán)染料，可以微粒子化后的液態(tài)、乳膏態(tài)或者用噴霧干燥法等進(jìn)行干燥后的粉狀、顆粒狀狀態(tài)供給染色。適用于滌綸，醋纖，腈綸，聚酯及混紡等疏水性纖維材料的染色，具有卓越的染色性能，如色光艷麗、耐光、耐洗、耐升華等色牢度優(yōu)異，成本低廉，是不可多得、很有應(yīng)用前景的品種。
文檔編號(hào)C09B29/045GK1995026SQ20061015538
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者阮偉祥, 歐其, 高懷慶, 陳蘇戰(zhàn) 申請人:浙江龍盛集團(tuán)股份有限公司