活性橙及其合成方法
【专利摘要】本发明涉及化工技术领域，具体公开了一种活性橙，其化学结构式为：其中，n等于2或3；?R为或本发明还公开了上述活性橙的合成方法，本发明公开的活性橙的色泽佳、溶解度高，且与现有技术的活性橙相比，其配置的溶液长时间接触空气后，溶液与空气接触的接触面未见固体结晶物，因此具有良好的保湿性，使用稳定性好。
【专利说明】
活性橙及其合成方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种活性橙及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 活性橙是一种有机染料，目前市场上活性橙的型号繁多，如活性橙5、12、13、99等， 其中，活性橙13是常用的喷墨染料，其具有色光鲜艳、溶解度较好等优点，但是在实际应用 时发现，该型号的活性橙保湿性一般，与空气接触面容易干燥成粉末，从而导致喷墨时设备 的喷头容易发生堵塞现象。因此，在保证染料溶解度和色彩的基础上，如何提高产品的保湿 性，这对喷墨设备的正常使用来说非常重要。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种色泽佳、溶解度好活性橙及其合成方法，采用该活性橙 配制的喷墨稳定性强、且保湿性好。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种活性橙，其化学结构式如下：
[0005]
5
[0006] 其中，η等于2或3;
[0007]
[0008] -种如上所述活性橙的合成方法，其步骤如下：
[0009] a)N-甲基J酸溶解：向搅拌容器I中加 Ν-甲基J酸、水和浓度为25-35wt %的NaOH溶 液，混合溶解，得N-甲基J酸溶解液备用；
[0010] b)-缩：向搅拌容器Π 中加三聚氯氰和冰水，混合20-40min，加 N-甲基J酸溶解液， 调节pH为6-7，反应3-4h至N-甲基J酸完全消失，即到反应终点；
[0011] c)重氮化：向搅拌容器ΙΠ 中加磺化吐氏酸或K酸，然后再加浓度为25-35wt%的盐 酸、冰水，反应25-35min，加亚硝酸钠，在10-15°C条件下反应卜2h，氨基消失，加氨基磺酸， 得重氮盐备用；
[0012] d)偶合:将搅拌容器Π 中的反应物加到搅拌容器ΙΠ 中，调节pH为7-8，搅拌反应2-4h至其中的重氮盐完全消失，继续反应lh，得一缩偶氮物；
[0013] e)二缩：向搅拌容器m中加二甘醇胺或乙醇胺或吗啉，加纯碱，升温至35-40Γ，保 温反应2_4h至其中的一缩偶氮物完全消失，加盐析剂盐析，过滤，将滤饼溶解于去离子水 中，过膜，浓缩，干燥，即得；
[0014] 步骤a-θ中各原料的质量份见表1:
[0015] 表1
[0016]
[0017]
[0018] 经检测，现有技术的活性橙13的溶解度为250g/l，其配置的水溶液与空气接触面， 1-2天后接触面有明显结晶；而与之相比，本发明公开的活性橙的溶解度大于400g/l，其配 置的水溶液置于空气环境中一周，其与空气接触的接触面也未出现固体结晶物，因此具有 良好的保湿性，使用稳定性好。
[0019] 具体的，步骤a中NaOH溶液的浓度为30wt% ;步骤c中盐酸的浓度为30wt%。
[0020]优选的，步骤a-e中各原料的质量份见表2:
[0021]表2
[0022]
[0023]
[0024] 另外，步骤e中的盐析剂为氯化钾或氯化钠;所述步骤b是采用HPLC检测判断N-甲 基J酸是否完全消失，若是，则到反应终点；步骤b是采用HPLC检测判断N-甲基J酸是否完全 消失，若是，则到反应终点;所述步骤e是采用TLC分析检测判断一缩偶氮物是否消失，若是， 则到反应终点;所述步骤d是采用Η酸指示剂检测判断重氮盐是否完全消失，若是，则到反应 终点。因采用以上方法检测待测样品中是否存在Ν-甲基J酸或重氮盐属于化学领域公知的 方法，故
【申请人】在此处不再做过多说明。另外，TLC分析可将反应物和产物分开，只要观察不 到反应物就说明反应到终点了，具体来说，就是步骤e中的一缩偶氮物为反应物，通过步骤e 的反应直至其消失说明到达反应终点。
[0025] 进一步的，搅拌反应器I、Π 、ΙΠ 中搅拌桨的搅拌速度为60-80rpm，通过搅拌主要是 为了保证原料溶解以及相关反应的完全。
[0026]具体的，所述步骤e是将盐析过滤后的滤饼，用去离子水溶解，然后通过孔径为50-100M1的陶瓷膜进行微滤，将微滤透过液通过孔径为20_40μπι的超滤膜进行超滤，接着用孔 径小于2μπι的纳滤膜将超滤浓缩液浓缩至固含量为25%，再干燥成粉末即可，当然超滤浓缩 液浓缩后也可以直接配置成活性橙墨水。
【具体实施方式】
[0027]以下通过实施例1-6对本发明公开的技术方案作进一步的说明：
[0028] 实施例1:
[0029] a)N-甲基J酸溶解：向带有搅拌的500ml烧杯中加25.3gN-甲基J酸、220ml水和8.3g 浓度为35wt %的NaOH溶液，混合溶解，得N-甲基J酸溶解液备用；
[0030] b) -缩：向带有搅拌的1000ml烧杯中加18.5g三聚氯氰和80g冰水，混合30min，加 N-甲基J酸溶解液，调节pH为6-7，反应4h至N-甲基J酸完全消失；
[0031 ] c)重氮化：向带有搅拌的1000ml烧杯中加30.3g磺化吐氏酸，然后再加15ml浓度为 30wt %的盐酸、85ml冰水，反应30min，加6.9g亚硝酸钠，在10-15 °C条件下反应60min，加 〇. 2g氨基磺酸，得重氮盐备用；
[0032] d)偶合:将步骤b的烧杯中的反应物加到步骤c的烧杯中，调节pH为7-8，搅拌反应 至其中的重氮盐完全消失，继续反应60min，，得一缩偶氮物；
[0033] e)二缩：向步骤d的烧杯中加10.5g二甘醇胺、5g纯碱，升温至40 °C，保温反应2h至 其中的一缩偶氮物完全消失，加200g氯化钾盐析，过滤，将滤饼溶解于去离子水中，然后依 次进行微滤、超滤和纳滤处理，最后固含量为25%的纳滤浓缩液干燥，即得活性橙粉末，或 者将纳滤浓缩液直接配置成活性橙墨水。该实施例制备得到的活性橙的结构式I为：
[0034]
' 〇
[0035] 实施例2:
[0036]将实施例1中的10.5g二甘醇胺替换成6.2g乙醇胺，其它条件不变，该实施例制备 得到的活性橙的结构式Π 为：
[0037]
[0038] 实施例3:
[0039] 将实施例1中的10.5g二甘醇胺替换成8.7g吗啉，其它条件不变，该实施例制备得 到的活性橙的结构式m为：
[0040]
[0041 ] 实施例4:
[0042] a)N-甲基J酸溶解：向带有搅拌的500ml烧杯中加26gN-甲基J酸、250ml水和9g浓度 为30wt %的NaOH溶液，混合溶解，得N-甲基J酸溶解液备用；
[0043] b)-缩：向带有搅拌的1000ml烧杯中加19g三聚氯氰和85g冰水，混合40min，加 N-甲基J酸溶解液，调节pH为6-7，反应4h至N-甲基J酸完全消失；
[0044] c)重氮化：向带有搅拌的1000ml烧杯中加37g的K酸，然后再加15ml浓度为30wt% 的盐酸、90ml冰水，反应25min，加6g亚硝酸钠，在10-15°C条件下反应2h，加 O.lg氨基磺酸， 得重氮盐备用；
[0045] d)偶合:将步骤b的烧杯中的反应物加到步骤c的烧杯中，调节pH为7-8，搅拌反应 4h至其中的重氮盐完全消失，继续反应50min;
[0046] e)二缩：向步骤d的烧杯中加 llg二甘醇胺、6g纯碱，升温至35°C，保温反应2h至其 中的一缩偶氮物完全消失，加200g氯化钾盐析，过滤，将滤饼溶解于去离子水中，然后依次 进行微滤、超滤和纳滤处理，最后固含量为25%的纳滤浓缩液干燥，即得活性橙粉末，或者 将纳滤浓缩液直接配置成活性橙墨水。该实施例制备得到的活性橙的结构式I为：
[0047]
' 〇
[0048] 实施例5:
[0049]将实施例4中的10.5g二甘醇胺替换成6.2g乙醇胺，其它条件不变，该实施例制备 得到的活性橙的结构式V为：
[0050]
[0051 ] 实施例6:
[0052]将实施例4中的10.5g二甘醇胺替换成8.7g吗啉，其它条件不变，该实施例制备得 到的活性橙的结构式VI为：
[0053]
【主权项】
1. 一种活性橙，其化学结构式如下：2. -种如权利要求1所述活性橙的合成方法，其步骤如下： a) N-甲基J酸溶解：向搅拌容器I中加 N-甲基J酸、水和浓度为25-35wt %的NaOH溶液，混 合溶解，得N-甲基J酸溶解液备用； b) -缩：向搅拌容器Π 中加三聚氯氰和冰水，打浆20-40min，加 N-甲基J酸溶解液，调节 PH为6-7，反应3-4h至N-甲基J酸完全消失，即到反应终点； c) 重氮化：向搅拌容器ΙΠ 中加磺化吐氏酸或K酸，然后再加浓度为25-35wt %的盐酸、冰 水，反应25-35min，加亚硝酸钠，在10-15°C条件下反应l_2h，反应到终点，加氨基磺酸，得重 氮盐备用； d) 偶合:将搅拌容器Π 中的反应物加到搅拌容器ΙΠ 中，调节pH为7-8，搅拌反应3-4h至 其中的重氮盐完全消失，继续反应Ih，得一缩偶氮物； e) 二缩：向搅拌容器ΙΠ 中加二甘醇胺或乙醇胺或吗啉，加纯碱，升温至35-40Γ，保温反 应2-4h至其中的一缩偶氮物完全消失，加盐析剂盐析，过滤，将滤饼溶解于去离子水中，过 膜，浓缩，干燥，即得； 步骤a-e中各原料的质量份见表1: 表13. 根据权利要求2所述的活性橙的合成方法，其特征在于：步骤a中NaOH溶液的浓度为 30wt% ;步骤c中盐酸的浓度为30wt%。4. 根据权利要求3所述的活性橙的合成方法，其特征在于：步骤a-e中各原料的质量份 见表2: 表25. 根据权利要求4所述的活性橙的合成方法，其特征在于：步骤e中的盐析剂为氯化钾 或氯化钠。6. 根据权利要求5所述的活性橙的合成方法，其特征在于:所述步骤b是采用HPLC检测 判断N-甲基J酸是否完全消失，若是，则到反应终点；所述步骤e是采用TLC分析检测判断一 缩偶氮物是否消失，若是，则到反应终点。7. 根据权利要求6所述的活性橙的合成方法，其特征在于:所述步骤d是采用H酸指示剂 检测判断重氮盐是否完全消失，若是，则到反应终点。8. 根据权利要求4或5或6或7所述的活性橙的合成方法，其特征在于:搅拌反应器I、Π 、 ΙΠ 中搅拌桨的搅拌速度为60-80rpm。9. 根据权利要求8所述的活性橙的合成方法，其特征在于:步骤b和c中的冰水为温度为 〇°C的水。10. 根据权利要求9所述的活性橙的合成方法，其特征在于:所述步骤e是将盐析过滤后 的滤饼，用去离子水溶解，然后通过孔径为50-100μπι的陶瓷膜进行微滤，将微滤透过液通过 孔径为20-40μπι的超滤膜进行超滤，接着用孔径小于2μπι的纳滤膜将超滤浓缩液浓缩至固含
【文档编号】C09D11/328GK106009769SQ201610331186
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】毛法明, 潘水木, 李兴均
【申请人】黄山普米特新材料有限公司