一种黄色活性染料及其制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工领域，具体涉及一种黄色活性染料及其制备和应用。
【背景技术】
[0002] 聚酰胺纤维（俗称尼龙）是继涤纶和棉纤维后的第三大纺织纤维，也是合成纤维 的第二大品种，占合成纤维的22%~30%。一般聚酰胺纤维染色用染料主要是分散染料、 酸性染料和金属络合染料。用这些种类染料所染织物，牢度欠佳，色光不艳，且对环境造成 污染。进入21世纪后，由于生态环境的制约，对于染料的上染率、固色率、色牢度性能及染 色废水的要求越来越高，上述染料已不能满足时代发展的需求，影响了聚酰胺纤维的发展。
[0003] 目前，市场上在产的黄色活性染料有C. I.活性黄39,其结构式如下，主要用于羊 毛、丝绸纤维的染色和印花，具有非常高的吸色率、固色率及好的性能。但因其结构中含有 溴，在生产中对环境造成污染，并且价格比较昂贵。
[0004]
[0005] 而其它的在产黄色活性染料都主要用于纤维素纤维的染色，例如市场上的大宗活 性黄染料为C. I.活性黄145,其结构式如下：
[0006]
[0007] 鉴于活性染料的优良性能，亟需开发更多的活性染料品种，可以使之应用于更多 种类的材料上，并且提供更广泛的色谱范围。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种适用于聚酰胺纤维材料染色和印花的黄色活性染料 及其制备和应用。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] 一种黄色活性染料，结构如通式（I )所示：
[0011]
[0012] 式中：
[0013] 札选自 H、-0CH3 或-S03M ;
[0014] R2 选自 H、_CH3 或-0CH3 ;
[0015] Y 选自-3_S02CH = CH2 或-4_S02CH = CH2 ;
[0016] M选自 H、Na、K 或 Li。
[0017] 或，
[0018] 式中：
[0019] R!选自-0CH3;
[0020] R2 选自 S02CH = CH2 ;
[0021] M选自 H、Na、K 或 Li。
[0022] 此处，Y未标明具体取代基，即为H。
[0023] 本发明较优选的技术方案为，通式（I )中：
[0024] 札选自 H、-0CH3 或-S03M ;
[0025] R2 选自 H、_CH3 或-0CH3 ;
[0026] Y 选自-4_S02CH = CH2 ;
[0027] M选自 H、Na、K 或 Li。
[0028] 或者，
[0029] R!选自 H 或-0CH3 ;
[0030] R2 选自 H ;
[0031] Y 选自-3_S02CH = CH2 ;
[0032] M选自 H、Na、K 或 Li。
[0033] 或，
[0034] 通式（I )化合物中，
[0035] R!选自 _0CH3 ;
[0036] R2 选自 S02CH = CH2 ;
[0037] M选自 H、Na、K 或 Li。
[0038] 更进一步优选的技术方案为，结构式如下的黄色活性染料，式中M选自H或Na，
[0039]
[0040]
[0041] 本发明的技术方案还包括通式（I )所示的黄色活性染料的制备方法，包括以下 内容：
[0042] 将1-(2,5_二氯-4-磺酸基苯基）-3_甲基-5-吡唑啉酮作为偶合组分、与制备 目标染料所需的重氮组分通过重氮化、偶合反应得到的溶液在碱性条件下水解得到如通式 (I )所示的乙烯砜型活性黄染料，其中，碱为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾等，优选氢氧化 钠。
[0043] 其中水解反应温度为20~60°C，pH在8~12之间。优选反应温度25~50°C， pH在10-12之间。
[0044] 本发明通式（I )所示的黄色活性染料用于蛋白质纤维、合成纤维、纤维素纤维的 染色和印花。优选聚酰胺纤维。
[0045] 本发明所具有的优点：本发明的黄色活性染料是顺应市场对新型产品的需求所开 发的，主要用于蛋白质纤维、合成纤维、纤维素纤维的染色和印花，尤其适用于聚酰胺纤维 材料，其性能好于现有活性染料在聚酰胺纤维上的染色。本发明通式（I )所示的黄色活 性染料无致癌毒性，制备过程不盐析，产品直接干燥，无三废排放，是一种结构新颖的绿色 环保型染料。经本发明染料染色后具有固色率高、牢度性能优异等特点，能满足市场对染色 工艺的要求，解决了以往聚酰胺纤维用染料重金属对环境污染的问题。其高的固色率和优 良的牢度，能满足市场对染色工艺及染料的环境和生态保护的要求，符合时代发展的需求。 本发明染料在聚酰胺纤维染色后，呈现艳丽的黄色，具有良好的匀染性和色调重现性，非常 高的吸尽率和固色率，以及优异的各色牢度。
【具体实施方式】
[0046] 以下实施例用于进一步说明本发明。其中涉及的份数均为重量份数，除特别标明 浓度的溶液外，均折算成纯品计量；浓度单位为重量百分浓度。对于染料的应用采用的方法 是本领域的技术人员所公知公用的。
[0047] 制备通式（I )所示的黄色活性染料所用的中间体1_(2, 5-二氯-4-磺酸基苯 基）-3_甲基-5-吡唑啉酮、对（间）_β -羟基乙砜苯胺硫酸酯及其他原料均有市售。
[0048] 本发明制备过程中各步反应操作和加料配比是本领域的技术人员所熟悉的。
[0049] 染料制备实施例
[0050] 实施例1
[0051] 制备如下式染料：
[0052]
[0053] 取2.81份（4-β-羟乙基砜硫酸酯）苯胺分散于20份水中，打浆1小时，然后加 入1. 5份30%盐酸，降温至0~5°C，快速加入0. 7份亚硝酸钠，控制温度在0~5°C，重氮 化反应2小时。之后，消除过量的亚硝酸，再将其加入到已完全溶解的1-(2, 5-二氯-4-磺 酸基苯基）-3-甲基-5-吡唑啉酮溶液中（将3. 23份1- (2, 5-二氯-4-磺酸基苯基）-3-甲 基-5-吡唑啉酮分散于30份水中，用碳酸钠调节溶液的pH至7,使物料溶解）。剧烈搅拌， 用碳酸钠调节反应液的pH至6。维持反应温度10-15°C，反应pH在6-7之间，反应2小时 后，以HPLC进行检测，直至两组分消失。然后，用氢氧化钠调节pH = 10，并保持温度在40~ 50°C反应，以HPLC跟踪反应至偶合物消失结束。再用30%盐酸溶液调节pH = 7. 0,直接烘 干后得到9.54份如上式染料（1)的黄色活性染料产品。其最大吸收波长为\111狀=38911 111。
[0054] 将上述染料（1)在聚酰胺纤维上染色，得到鲜艳的黄色，吸色率达到96. 1%，固色 率达到89. 3%。
[0055] 将合成的染料（1)化合物，做高分辨质谱，其计算染料分子量Μ = 519. 97,实测染 料分子量Μ = 519. 97。计算值为[M-l]/l = 514. 97,实测值为514. 98。
[0056] 对合成的染料（1)化合物进行重结晶提纯，其核磁共振氢谱数据（1HNMR，300MHz， 内标TMS，溶剂DMS0)显示如下：δ ppm 8. 21 (1H，s，四取代苯环上质子氢），8. 15 (1H，s，四 取代苯环上质子氢），7. 86 (2H，d，二取代苯环上质子氢），7. 83 (2H，d，二取代苯环上质子 氢），6. 80 (1H，m，S02CH)，6. 41 (1H，m，CH2 反式位质子氢），6. 18 (1H，m，CH2 顺式位质子氢）， 2· 40 (1H，s，吡唑环上质子氢），2· 0 (1H，s，S03H)，L 94 (3H，s，CH3)。
[0057] 实施例 2-7 :
[0058]
[0059] 以类似实施例1中所述的方法，选用不同的重氮组分（见表1)代替实施例1中的 (4-β-羟乙基砜硫酸酯）苯胺，制备方法同实施例1，得到染料（2)_染料（7)，其具体结构、 最大吸收波长和吸色率、固色率见表2。
[0060] 表1制备染料（2)-染料（7)的重氮组分
[0061]
[0062] 表2不同重氮组分制备的活性染料
[0063]
【主权项】
1. 一种黄色活性染料，其特征在于：黄色活性染料的化合物结构如通式（I )所示：式中： Ri 选自 H、-0邸3 或-SO3M ; 尺2选自H、-(?或-0邸3 ; Y 选自-3-SO2CH =邸2 或-4-SO2CH =邸2 ; Μ选自H、化、K或Li ; 或， 式中： Ri 选自-0(? ; R2 选自 SO2CH =邸2 ; Μ选自H、化、K或Li。2. 按照权利要求1所述的黄色活性染料，其特征在于： 通式（I )化合物中， Ri 选自 H、-0邸3 或-SO3M ; 尺2选自H、-(?或-0(? ; Y 选自-4-SO2CH =邸2 ; Μ选自H、化、K或Li ; 或， 通式（I )化合物中， Ri选自Η或-0細3 ; R2选自Η ; Υ 选自-3-SO2CH =邸2 ; Μ选自Η、化、Κ或Li ; 或， 通式（I )化合物中， Ri 选自-0(? ; R2 选自 SO2CH =邸2 ; Μ选自H、化、K或Li。3. 按照权利要求2所述的黄色活性染料，其特征在于：通式（I )化合物中，Μ选自Η 或Na。4. 一种按照权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法，其特征在于： 将作为偶合组分的1-化5-二氯-4-礙酸基苯基）-3-甲基-5-化哇晰丽与重氮组分 通过重氮化、偶合反应得到的溶液在碱性条件下水解得到如通式（I )所示的己帰讽型活 性黄染料，其水解反应温度为20~6(TC，抑在8~12之间，制备过程中不盐析，产品直接 干燥。5. -种按照权利要求1所述的活性染料应用于蛋白质纤维、合成纤维、纤维素纤维的 染色或印花中。
【专利摘要】本发明属于精细化工领域，具体涉及一种黄色活性染料及其制备和应用。其结构如下通式(Ⅰ)所示的化合物：式中各基团定义见说明书。该种黄色活性染料主要用于蛋白质纤维、合成纤维、纤维素纤维及其混纺织物的染色和印花。染色后，织物色光艳丽，具有良好的匀染性和色调重现性，非常高的吸尽率和固色率。能够满足市场对染料的环境和生态保护的要求。
【IPC分类】C09B62/51, D06P3/24, D06P1/384
【公开号】CN105566945
【申请号】CN201410543435
【发明人】徐飒英, 尚庆梅, 宋志承, 范中伟
【申请人】沈阳化工研究院有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日