专利名称：活性染料及其制法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型活性染料，它们的制备方法和它们在纺织纤维材料的染色或印染中的用途。
在活性染料的染色实践中最近对染色质量和染色方法的经济性都有越来越高的要求。结果，仍然需求具有改进性能(尤其就应用性而言)的新型活性染料。
迄今用于染色的活性染料必须具有充分的上染性而同时它们的未固定部分必须容易洗去。而且，它们应该有高的给色量并具有高的活性，同时提供具有高固色度的染色物。已知的染料不能满足在其所有性能中的要求。
因此，本发明的目的是寻找用于染色和印染纤维材料的新型的、改进的活性染料，它在很大程度上具有以上特征性的质量。该新型染料应该突出表现在高固色度和纤维/染料键的高稳定性，而且在纤维上未固定部分应该容易洗去。此外，它们应该得到具有良好的总体染色牢度性质，尤其光和湿牢度性质的染色物。
现已发现，这一目的可通过下面将要定义的新型活性染料来实现。
本发明提供以下通式的化合物
其中可变基X1和X2中一个是羟基和另一个是氨基，D1是以下通式的基团
D2是以下通式的基团
R和R′各自独立地是氢或取代的或未取代的C1-C4烷基，R1和R2各自独立地是氢，磺基，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基或卤素，R3是具有以下通式的纤维-活性基团-SO2-Y (4a)，-CONH-(CH2)n-SO-Y (4b)或-NH-CO-Z (4c)，X是卤素或取代的或未取代的吡啶基，Y是乙烯基或基团-CH2-CH2-U和U是离去基团，Z是基团-CHT-CH2T或-CT＝CH2和T是溴或氯和n是1-6中的一个整数。
取代的或未取代的C1-C4烷基R或R′例如是甲基，乙基，正丙基或异丙基，或正-，仲-，叔-或异丁基，其中每一个是未取代的或被例如羟基、磺基、硫酸根、羧基、氰基、卤素、C1-C4烷氧基羰基或氨基甲酰基取代。
R和R′各自独立地优选是氢或未取代的或羟基-取代的C1-C4烷基，尤其氢，甲基或乙基，和最优选氢。
R1优选是氢，甲基，甲氧基或磺基，特别优选氢或磺基和最优选磺基。
R2优选是氢，磺基，甲基或甲氧基，和特别优选氢或甲氧基。
T优选是溴。
取代的或未取代的吡啶基X例如是吡啶-1-基，3-羧基吡啶-1-基或3-氨基甲酰基吡啶-1-基。X优选是卤素，例如氟、氯或溴，特别优选氟或氯，最优选氯。
在作为Y的基团-CH2-CH2-U中，离去基团U例如是-Cl，-Br，-F，-OSO3H，-SSO3H，-OCO-CH3，-OPO3H2，-OCO-C6H5，-OSO2-C1-C4烷基或-OSO2-N(C1-C4烷基)2。优选地，U是具有式-Cl，-OSO3H，-SSO3H，-OCO-CH3，-OCO-C6H5或-OPO3H2，尤其-Cl或-OSO3H和特别优选-OSO3H。
Y优选是乙烯基，β-氯乙基，β-硫酸根合乙基，β-硫代硫酸根合乙基，β-乙氧基乙基，β-苯氧基乙基或β-磷酸根合乙基，和特别优选β-硫酸根合乙基或乙烯基。
n优选是2，3或4，特别优选2或3，和最优选2。
R3优选是如以上定义的具有通式(4a)的纤维-活性基团。
基团D1优选以下通式
其中m是0或1和Z具有上述定义和优选意义。D1特别优选是具有通式(2a)的基团和最优选其中Z为溴和m为0的通式(2a)的基团。
基团D2优选具有以下通式
其中R1是氢或优选磺基，X是氟或优选氯，R2是氢，甲氧基或磺基，和Y是乙烯基或β-硫酸根合乙基磺酰基。
本发明优选分类的化合物是具有以下通式的那些
其中D1和D2具有上述定义和优选意义以及第二个磺基键接于1-氨基-8-羟基-萘环的4-位或优选3-位。
本发明进一步优选分类的化合物是具有以下通式的那些
其中D1和D2具有上述定义和优选意义和第二个磺基键接于1-氨基-8-羟基-萘环的4-位或优选3-位。
通式(1)或(1a)或(1b)的化合物含有至少三个和优选至少四个磺基，其中每一个以其游离酸形式存在或优选以其盐形式存在。合适盐的例子包括它们的碱金属盐，碱土金属盐或铵盐，有机胺的盐类或它们的混合物。实例包括钠盐，锂盐，钾盐或铵盐，单-、二-或三乙醇胺的盐或钠/锂混合盐或钠/锂/铵混合盐。
本发明进一步提供一种制备通式(1)的活性染料的方法，它包括使约1摩尔当量的各以下通式D1-NH2(5a)D2-NH2(5b)和
的化合物通过以任何顺序重氮化和偶联彼此进行反应，D1，D2，X1和X2各自如以上所定义。
通式(5a)和(5b)的化合物的重氮化按照常规方式进行，例如通过将在无机酸溶液(例如在盐酸溶液中)的通式(7)化合物与亚硝酸盐(例如亚硝酸钠)在低温如0-5℃下进行重氮化。
通式(5a)和(5b)的重氮化化合物与通式(6)的化合物的偶联同样按照本身已知的方式进行，理想地是通过在中性至稍偏酸性介质中，例如在pH3-7下和优选在pH5-6.5下和在低温下，例如0-30℃，将它们按序偶联到二次偶联的(dicoupling)偶联组分上。
通式(5a)，(5b)和(6)的化合物是已知的或能够按与已知化合物类似的方式制备。在引入吡啶基X的情况下，这一引入常常是在相应的氰脲酰卤的缩合反应之后进行。
本发明的染料是活性染料。应该理解纤维-活性化合物是指能够与纤维素的羟基，羊毛和丝绸的氨基、羧基、羟基或巯基或与合成聚酰胺的氨基和(如果存在的话)羧基反应得到共价化学键的化合物。
本发明的染料适合于大范围材料的染色或印染，如含羟基或含氮的纤维材料。例子包括丝绸，皮革，羊毛，聚酰胺纤维和聚氨酯，尤其是任何类型的含纤维素的纤维材料。这类含纤维素的纤维材料的例子是天然纤维素纤维，如棉花，亚麻和大麻，以及纤维素本身和再生纤维素。本发明的染料也适合于混纺织物中所含有的含羟基纤维的染色或印染，例如棉与聚酯纤维或聚酰胺纤维的混纺料。本发明的染料混合物和本发明的染料尤其适合于含纤维素的纤维材料的染色或印染。而且，它们能够用于天然或合成聚酰胺纤维材料的染色或印染。
根据本发明的染料能够以各种方式施涂于纤维材料上并固定于纤维上，尤其以含水染料溶液和印染浆形式。它们不仅适合于由尽染法染色而且适合于由轧染法染色，根据这类方法，物料用含水的，无盐或含盐的染料溶液浸渍并在碱处理之后或在碱存在下固定染料，如果需要，加热，或通过在室温下将它们存放几个小时。在固定之后，染色物或印染物用冷和热水彻底漂洗，如果需要添加用作分散剂和促进未固定染料的扩散的试剂。
根据本发明的染料体现在高的活性，良好的固色性能和优异的染深性能。因此，它们能够用于低染色温度下的尽染法染色并在浸轧汽蒸染色法中仅仅需要短的汽蒸时间。固色度是高的，未固定部分能够容易地洗去，在上染度和固色度之间有很小的差别，即皂洗损失是非常的低。根据本发明的染料和尤其根据本发明的的染料混合物也特别适合于棉料的印染，但同样适合于印染含氮的纤维，例如由亚麻和丝绸制成的纤维，或含有亚麻或丝绸的混纺织物。
由本发明的染料生产的染色物和印染物显示出高的色强度和纤维/染料键的高稳定性，不仅在酸性而且在碱性范围内，此外，而且显示出良好的光牢度和优异的耐湿牢度性质(如洗涤水，海水)，交染和耐汗渍牢度，以及良好的耐褶裥牢度，耐热压牢度和耐摩擦牢度。
下面的实施例用来说明本发明。温度以摄氏度给出，份数按重量计，和百分数按重量计，除非另有说明。重量份数是指“公斤”相对于“升”的体积份数。
实施例1(i)将40份的5-(2，3-二溴丙酰胺基)苯胺-2-磺酸悬浮于400份水中，添加7份亚硝酸钠，50份冰和30份浓盐酸，所得到的混合物被搅拌3小时。多余的亚硝酸盐然后被破坏，滴加32份1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸在300份水中的中性溶液，滴加速度应使得pH不超过2.5。用稀乙酸钠溶液经2小时的时间将反应混合物的pH升高至4，而同时让温度升高至15℃。在偶联结束之后，获得了反应混合物1，它含有以下通式的化合物
(ii)19份氰脲酰氯与50份冰/水和5份磷酸氢二钠在添加润湿剂的情况下充分混合。将28份硫酸氢2-(4-氨基苯基磺酰基)乙酯分几部分加入这一悬浮液中。在此之后通过添加稀氢氧化钠溶液将pH值在4下保持另外2小时。在缩合反应结束之后，将混合物升至室温，pH提高至5.5，向其滴加17份2，4-二氨基苯磺酸在200份水中的中性溶液。在反应结束之前一直将pH值保持在5.5。反应混合物冷却至0℃，添加7份亚硝酸钠，50份冰和30份浓盐酸，所得到的混合物剧烈搅拌2小时。然后用少量的氨基磺酸破坏多余的亚硝酸盐(反应混合物2)。
(iii)将在pH6.5和内部温度5℃下的反应混合物1引入，然后将反应混合物2缓慢滴加，同时用稀氢氧化钠溶液保持pH在6.5-7之间。在偶联结束后，混合物进行反渗透，所得到的溶液真空蒸发，得到以下通式的染料
它将棉花染色成海军蓝色调，具有良好的总体染色牢度。
实施例2重复实施例1的步骤(i)和(ii)中的操作程序。将在pH6.5和内部温度5℃下的反应混合物1引入，然后缓慢滴加反应混合物2，同时用稀氢氧化钠溶液将pH值保持在6.5-7之间。在偶联结束之后，将反应混合物加热至30℃的内部温度，在pH11下搅拌15分钟，然后用稀盐酸中和。进行反渗透，所得到的溶液真空蒸发，得到以下通式的染料
它将棉花染色成海军蓝色调，具有良好的总体染色牢度。
实施例3重复实施例1的操作程序，只是由实施例1的步骤(i)获得的反应混合物在温度40℃和pH9下搅拌15分钟，得到以下通式的染料
它将棉花染色成海军蓝色调，具有良好的总体牢度性质。
实施例4-16通过重复实施例2能够获得以下通式的化合物
其中D2如以上所定义。实施例No. D2m
实施例17-30重复实施例2能够获得以下通式的化合物
其中D2如以上所定义。实施例No. D2m
通过重复实施例1的操作程序，能够获得实施例4-30的染料，在每一种情况下它含有通式-NH-CO-CH(Br)-CH2Br的基团代替通式-NH-CO-C(Br)＝CH2的基团，和通式-SO2-CH2CH2-OSO3H的基团代替通式-SO2-CH＝CH2的基团，如果在染料中存在的话，和通式-CONH-(CH2)2-SO2-CH2CH2-OSO3H的基团代替通式-CONH-(CH2)2-SO2-CH＝CH2的基团，如果在染料中存在的话。
通过重复实施例3的操作程序，能够获得实施例4-30的染料，它含有通式-SO2-CH2CH2-OSO3H的基团代替通式-SO2-CH＝CH2的基团，如果在染料中存在的话，和通式-CONH-(CH2)2-SO2-CH2CH2-OSO3H的基团代替通式-CONH-(CH2)2-SO2-CH＝CH2的基团，如果在染料中存在的话，以及，在基团D2中，通式-NH-CO-CH(Br)-CH2Br的基团代替通式-NH-CO-C(Br)＝CH2的基团，如果在染料的D2基团中存在的话。
实施例31(i)31份的硫酸氢2-(3-氨基-4-甲氧基苯基磺酰基)乙酯与200份水和5份磷酸氢二钠在0℃下制成淤浆，其中添加了润湿剂。所得到的淤浆的pH值用稀氢氧化钠溶液调节至4，然后分几部分添加19份氰脲酰氯，在整个反应过程中将pH保持恒定在4。然后将反应混合物升温至15℃，滴加17份2，4-二氨基苯磺酸在200份水中的中性溶液，同时将pH升高至5.5和保持下去。反应混合物冷却至5℃，添加50份冰和30份浓盐酸，随后滴加25份28％亚硝酸钠溶液，所得到的混合物在5℃下搅拌2小时。在重氮化之后用氨基磺酸破坏多余的亚硝酸钠，之后滴加32份1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸在300份水中的中性溶液，滴加速度应使得反应混合物的pH值保持低于2.5。然后，首先用稀乙酸钠溶液和然后用稀氢氧化钠溶液将pH值升高到6.5。这将得到反应混合物3，它含有以下通式的化合物
(ii)将40份5-(2，3-二溴丙酰胺基)苯胺-2-磺酸悬浮于400份水中，所得到的悬浮液按照实施例1的方法重氮化，在pH6.5下将所得到的重氮盐溶液滴加到以上所制备的反应混合物3中。在反应结束之后，反应混合物升温至30℃，在pH11下搅拌15分钟，中和并由反渗透法脱盐。在减压下除去溶剂得到以下通式的化合物
它将棉花染色成深蓝色，具有良好的总体染色牢度。
实施例32重复实施例31中所述的操作程序，只是在实施例31的步骤(ii)中，在反应结束之后省去在pH11下的处理，得到以下通式的化合物
它将棉花染色成深蓝色，具有良好的总体染色牢度。
实施例33重复实施例31所述的操作程序，只是由实施例31的步骤(i)获得的反应混合物在30℃的温度和pH11下搅拌15分钟，随后重氮化，及在反应结束之后省去在pH11下的处理，得到以下通式的化合物
它将棉花染色成深蓝色，具有良好的总体染色牢度。
实施例34-46重复实施例31，获得以下通式的化合物
其中D2如以上所定义。实施例No. D2m
实施例47-60重复实施例31，获得以下通式的化合物
其中D2以上所定义。实施例No.D2m
通过重复实施例32的操作程序，能够获得实施例34-60的染料，在每一种情况下它含有通式-NH-CO-CH(Br)-CH2Br的基团代替通式-NH-CO-C(Br)＝CH2的基团，和通式-SO2-CH2CH2-OSO3H的基团代替通式-SO2-CH＝CH2的基团，如果在染料中存在的话，和通式-CONH-(CH2)2-SO2-CH2CH2-OSO3H的基团代替通式-CONH-(CH2)2-SO2-CH＝CH2的基团，如果在染料中存在的话。
通过重复实施例33的操作程序，能够获得实施例34-60的染料，在每一种情况下它含有通式-NH-CO-CH(Br)-CH2Br的基团代替键接于偶氮桥的间位或对位的通式-NH-CO-C(Br)＝CH2的基团。
染色方法I将2份在实施例1中获得的染料溶于400份水，添加1500份一种每升中含有53克氯化钠的溶液。这一染色浴在40℃下与100份的棉织物一起供入(容器)。在45分钟后，添加100份的每升含有16克氢氧化钠和20克煅烧碳酸钙的溶液。染色浴的温度在40℃下另外保持45分钟。染色的物品然后被漂洗，在煮沸下用非离子洗涤剂进行皂洗操作一刻钟，再次漂洗然后干燥。
染色方法II将2份在实施例2中获得的活性染料溶于400份水，添加1500份的每升中含有53克氯化钠的溶液。这一染色浴在35℃下与100份的棉织物一起供入。在20分钟后，添加100份的每升含有16克氢氧化钠和20克煅烧碳酸钙的溶液。染色浴的温度在35℃下另外保持15分钟。随后经20分钟将温度升高至60℃。温度在60℃下保持另外35分钟。染色的物品然后被漂洗，在煮沸下用非离子洗涤剂进行皂洗操作一刻钟，再次漂洗然后干燥。
染色方法III将8份在实施例3中获得活性染料溶于400份水，添加1400份的每升中含有100克硫酸钠的溶液。这一染色浴在25℃下与100份的棉织物一起供入。在10分钟后，添加200份的每升含有150克磷酸三钠的溶液。随后经10分钟的时间将染色浴的温度升高至60℃。温度在60℃下保持另外90分钟。染色的物品然后被漂洗，在煮沸下用非离子洗涤剂进行皂洗一刻钟，再次漂洗然后干燥。
染色方法IV将4份在实施例1中获得的活性染料溶于50份水，添加50份的每升中含有5克氯化钠和20g煅烧碳酸钙的溶液。所得到的溶液用于轧染棉织物，使其重量增加70％，将棉织物缠绕在卷布辊上。以这种形式在室温下存放3小时。染色的物品然后被漂洗，在煮沸下用非离子洗涤剂进行皂洗一刻钟，再次漂洗然后干燥。
染色方法V将6份在实施例2中获得的活性染料溶于50份水，添加50份的每升中含有16克氢氧化钠和0.04升水玻璃(38°Be)的溶液。所得到的溶液用于轧染棉织物，使其重量增加70％，然后将棉织物缠绕在卷布辊上。以这种形式在室温下存放10小时。染色的物品然后被漂洗，在煮沸下用非离子洗涤剂进行皂洗一刻钟，再次漂洗然后干燥。
染色方法VI将2份在实施例3中获得的活性染料溶于已添加了0.5份间-硝基苯磺酸钠的100份水中。所得到的溶液用于浸渍棉织物，使其重量增加75％，然后干燥织物。然后用每升含有4克氢氧化钠和300克氯化钠的20℃温热溶液浸渍，并挤轧出75％的液体量。染色物在100-102℃下汽蒸30秒，漂洗，和在含有0.3％非离子洗涤剂的煮沸溶液中皂洗一刻钟，再次漂洗然后干燥。
染色方法VII将0.1份在实施例1中获得的染料溶于200份去离子水中，添加0.5份Glauber盐，0.1份匀染剂和0.5份乙酸钠。用80％乙酸将pH调节至5.5。染色浴在50℃下加热10分钟，随后添加10份羊毛织物。然后经约50分钟的时间加热至100℃，在这一温度下染色60分钟。然后让染色浴冷却至90℃，取出染色物。羊毛织物用热和冷水漂洗，旋转干燥然后干燥，得到艳丽的染色物，它显示出优异的耐光和耐湿牢度性质。
印染方法I在快速搅拌下将3份在实施例1中获得的活性染料撒入100份的原浆中，原浆含有50份5％藻酸钠增稠剂，27.8份水，20份尿素，1份间-硝基苯磺酸钠和1.2份碳酸氢钠。如此获得的印染浆用于印染棉织物，将所获得的印染棉织物干燥，然后在102℃下在饱和蒸汽中汽蒸2分钟。然后将印染的织物漂洗，和如果需要，在煮沸下皂洗，再次漂洗和然后干燥。
印染方法II在快速搅拌下将5份在实施例2中获得的活性染料撒入100份的原浆中，原浆含有50份5％藻酸钠增稠剂，36.5份水，10份尿素，1份间-硝基苯磺酸钠和2.5份碳酸氢钠。如此获得的印染浆，它的稳定性符合金属要求，用于印染棉织物，将所获得的印染棉织物干燥，然后在102℃下在饱和蒸汽中汽蒸8分钟。然后将印染的织物漂洗，和如果需要，在煮沸下皂洗，再次漂洗和然后干燥。
权利要求
1.具有以下通式的化合物
其中可变基X1和X2中一个是羟基和另一个是氨基，D1是以下通式的基团
D2是以下通式的基团
R和R′各自独立地是氢或取代的或未取代的C1-C4烷基，R1和R2各自独立地是氢，磺基，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基或卤素，R3是具有以下通式的纤维-活性基团-SO2-Y (4a)，-CONH-(CH2)n-SO-Y (4b)或-NH-CO-Z (4c)，X是卤素或取代的或未取代的吡啶基，Y是乙烯基或基团-CH2-CH2-U和U是离去基团，Z是基团-CHT-CH2T或-CT＝CH2和T是溴或氯和n是1-6中的一个整数。
2.根据权利要求1所要求的化合物，其中X是氟或氯和R和R′各自独立地是氢或C1-C4烷基，尤其氢。
3.根据权利要求1或2的化合物，其中R1和R2各自独立地是氢，甲基，甲氧基或磺基。
4.根据权利要求1-3中任何一项的化合物，其中R3是按照权利要求1中定义的通式(4a)的纤维-活性基团。
5.根据权利要求1-4中任何一项的化合物，其中D1是以下通式的基团
其中m是0或1和Z如权利要求1所定义。
6.根据权利要求1-5中任何一项的化合物，其中D2是以下通式的基团
其中R1是氢或磺基，X是氟或氯，R2是氢，甲氧基或磺基，和Y是乙烯基或β-硫酸根合乙基磺酰基。
7.具有以下通式的权利要求1的化合物
其中D1和D2如权利要求1中所定义以及第二个磺基键接于1-氨基-8-羟基-萘环的4-位或优选3-位。
8.具有以下通式的权利要求1的化合物
其中D1和D2如权利要求1中所定义以及第二个磺基键接于1-氨基-8-羟基-萘环的4-位或优选3-位。
9.具有通式(1a)的权利要求7的化合物，其中第二个磺基键接于1-氨基-8-羟基-萘环的3-位和D1是按照权利要求5中定义的具有通式(2a)的基团和D2是按照权利要求6中所定义的具有通式(3a)的基团。
10.具有通式(1b)的权利要求8的化合物，其中第二个磺基键接于1-氨基-8-羟基-萘环的3-位和D1是按照权利要求5中定义的具有通式(2a)的基团和D2是按照权利要求6中所定义的具有通式(3a)的基团。
11.一种制备根据权利要求1的具有通式(1)的化合物的方法，它包括让1摩尔当量的的各以下通式D1-NH2(5a)D2-NH2(5b)和
的化合物相互之间按照任何顺序进行重氮化和偶联，D1，D2，X1和X2各自如以上所定义。
12.根据权利要求1的具有通式(1)的化合物在含羟基或含氮纤维材料的染色或印染中的用途。
13.根据权利要求12的用途，用于含纤维素的纤维材料，尤其含棉的纤维材料的染色或印染。
全文摘要
描述了具有以下通式的化合物其中各可变基团如权利要求中所定义,该化合物适合于用作纤维－活性染料,用于大范围的纤维材料的染色。
文档编号C09B62/513GK1170018SQ97113260
公开日1998年1月14日 申请日期1997年6月13日 优先权日1996年6月14日
发明者H·里彻特 申请人:希巴特殊化学控股公司