一种可替代分散黄54#的分散橙及其合成方法和应用与流程

1.本发明涉及分散染料的生产技术领域，具体涉及一种可替代分散黄54#的分散橙及其合成方法和应用。


背景技术：

2.分散黄54#是一种重要的分散染料，主要用于涤纶纤维染色，其匀染性能好，日晒牢度高，可染单色，也可与蓝拼染鲜艳的果绿色。该染料合成主要通过2-甲基-3-羟基喹啉或2-甲基-3-羟基喹啉-4-羧酸与苯酐的反应。
3.公开号为cn105669545a的专利说明书公开了一种分散黄54#的制备工艺，其步骤为2-甲基-3-羟基喹啉或2-甲基-3-羟基喹啉-4-羧酸与苯酐在200
±
20℃下保温反应，结束后趁热放入热水中稀释，降温后进行胶体研磨。
4.公开号为cn109021607a的专利说明书公开了一种分散黄54#的生产方法，通过3-羟基喹啉-4-羧酸与苯酐在二甲基甲酰胺或三氯苯和苯酚的混合介质中，180℃反应得到染料。
5.上述方法实现了分散黄54#的合成，但其反应工艺较为苛刻，需要在高温或者有毒溶剂条件下进行，生产成本及安全风险均较高。
6.本发明提出一种与分散黄54#性能接近、可替代分散黄54#的染料及其合成方法和应用，可实现较为温和的条件下生产。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种与分散黄54#性能接近、可替代分散黄54#的分散橙染料，可在较为温和的条件下生产。相比分散黄54#，该染料的日晒牢度、摩擦牢度、配伍性基本一致，而匀染性能、染料强度略优。
8.具体技术方案如下：
9.一种可替代分散黄54#的分散橙，具有如下式(i)所示结构：
[0010][0011]
本发明还提供了所述的分散橙的合成方法，包括步骤：
[0012]
(1)对硝基苯胺投入亚硝酰硫酸中，投料后温度控制在30℃以下，搅拌后加入冰水得到稀释液；所述稀释液保温在0℃以下；
[0013]
(2)n-氰乙基邻氯苯胺加入含乳化剂的盐酸溶液中打浆，控制温度不超过25℃，加入步骤(1)的稀释液；
[0014]
(3)逐步升温保温，升温速率为0.5-5℃/h，每升温2-5℃，保温1-4h(优选1-2h)，最终升温至44-50℃，反应时间为30-60h，反应结束得到分散橙。
[0015]
为了进一步提高所述分散橙的产物纯度和产率，可进行以下技术方案的优选：
[0016]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(1)中，所述对硝基苯胺与所述亚硝酰硫酸的摩尔比优选为1:1.01-1.09，进一步优选为1:1.02-1.05。在这个范围内，既能保证对硝基苯胺能完全反应完，也能将亚硝酰硫酸的用量降到最低。
[0017]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(1)中，所述搅拌的时间为3-8h。
[0018]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(1)中，所述冰水在所述稀释液中的质量分数优选为40％-60％，进一步优选为50％-55％。
[0019]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(2)中，所述盐酸溶液中hcl的质量分数优选为24％-35％，进一步优选为24％-28％，方便实际操作。
[0020]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(2)中，所述乳化剂在所述盐酸溶液中的质量分数优选为0.05％-0.5％，进一步优选为0.05％-0.2％，既能达到想要的产物纯度和产率效果，又能降低用量。
[0021]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(2)中，所述n-氰乙基邻氯苯胺与所述盐酸溶液的质量比为1:3-5。
[0022]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(2)中，所述打浆的时间优选为0.1-2h，进一步优选为0.5-1h。
[0023]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(2)中，所述加入步骤(1)的稀释液的用时优选为0.5-4h，进一步优选为0.5-1.5h。
[0024]
在一优选例中，所述的分散橙的合成方法，步骤(2)中，所述稀释液按照所述步骤(1)中的对硝基苯胺与步骤(2)中的n-氰乙基邻氯苯胺的摩尔比1:1.05-1.3加入。
[0025]
本发明还提供了所述的分散橙的应用。所述分散橙可用于涤纶的染色。
[0026]
本发明还提供了所述的分散橙在替代分散黄54#用于染色中的应用。
[0027]
本发明与现有技术相比，有益效果有：
[0028]
本发明提供了一种新型的分散橙，具有优异的匀染性能、日晒牢度、摩擦牢度、配伍性和染色强度，可用于分散黄54#的替代。
[0029]
本发明的分散橙合成条件温和，整体反应温度为-1～50℃，设备要求低，适用于大规模生产，产物纯度大于91％，产率大于89％。
附图说明
[0030]
图1为本发明的分散橙合成流程示意图。
具体实施方式
[0031]
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0032]
下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
[0033]
如图1所示，本发明的分散橙的合成方法，包括步骤：
[0034]
(1)对硝基苯胺投入亚硝酰硫酸中，投料后温度控制在30℃以下，搅拌后加入冰水得到稀释液；
[0035]
(2)n-氰乙基邻氯苯胺加入含乳化剂的盐酸溶液中打浆，控制温度不超过25℃，加
入步骤(1)的稀释液；
[0036]
(3)逐步升温保温，升温速率为0.5-5℃/h，每升温2-5℃，保温1-4h(优选1-2h)，最终升温至44-50℃，反应时间为30-60h，反应结束得到分散橙。
[0037]
实施例1
[0038]
27.3g对硝基苯胺投入到92.4g亚硝酰硫酸中，两者摩尔比为1:1.03，控制温度在25℃，搅拌4h，加入120g冰水得到稀释液，保温在0℃；
[0039]
42g n-氰乙基邻氯苯胺加入到186g含0.05wt％平平加的盐酸溶液(盐酸浓度25wt％)中进行打浆，控制温度在24℃，打浆时间为0.5h；打浆后将上述稀释液加入到打浆液中，加入时间为1h；控制温度至20℃；
[0040]
逐步升温，以1℃/h升温，每升温2℃，保温2h，升温至48℃，总时间为56h，反应结束得到分散橙，纯度为92.0％，得量为63.1g，产率89.1％。
[0041]
实施例2
[0042]
14g对硝基苯胺投入到47.8g亚硝酰硫酸中，两者摩尔比为1:1.04，控制温度在25℃，搅拌4h，加入70g冰水得到稀释液，保温在-1℃；
[0043]
20.1g n-氰乙基邻氯苯胺加入到82.4g含0.1wt％平平加的盐酸溶液(盐酸浓度27wt％)中进行打浆，控制温度在25℃，打浆时间为0.5h；打浆后将上述稀释液加入到打浆液中，加入时间为0.5h；控制温度至15℃；
[0044]
逐步升温，以5℃/h升温，每升温2℃，保温2h，升温至50℃，总时间为42h，反应结束得到分散橙，纯度为92.5％，得量为32.3g，产率89.4％。
[0045]
实施例3
[0046]
270g对硝基苯胺投入到932g亚硝酰硫酸中，两者摩尔比为1:1.05，控制温度在28℃，搅拌8h，加入1469g冰水得到稀释液，保温在-1℃；
[0047]
459g n-氰乙基邻氯苯胺加入到1955g含0.4wt％平平加的盐酸溶液(盐酸浓度26wt％)中进行打浆，控制温度在26℃，打浆时间为2h；打浆后将上述稀释液加入到打浆液中，加入时间为3h；控制温度至23℃；
[0048]
逐步升温，以0.5℃/h升温，每升温5℃，保温1h，升温至47℃，总时间为55h，反应结束得到分散橙，纯度为91.5％，得量为650.0g，产率92.3％。
[0049]
实施例4
[0050]
100g对硝基苯胺投入到338.5g亚硝酰硫酸中，两者摩尔比为1:1.03，控制温度在27℃，搅拌6h，加入495g冰水得到稀释液，保温在-1℃；
[0051]
150g n-氰乙基邻氯苯胺加入到615g含0.2wt％平平加的盐酸溶液(盐酸浓度27wt％)中进行打浆，控制温度在27℃，打浆时间为1h；打浆后将上述稀释液加入到打浆液中，加入时间为2h；控制温度至20℃；
[0052]
逐步升温，以1℃/h升温，每升温3℃，保温1h，升温至48℃，总时间为37h，反应结束得到分散橙，纯度为91.8％，得量为235.0g，产率90.4％。
[0053]
实施例5
[0054]
27.3g对硝基苯胺投入到91.5g亚硝酰硫酸中，两者摩尔比为1:1.02，控制温度在28℃，搅拌3h，加入120g冰水得到稀释液，保温在-1℃；
[0055]
40g n-氰乙基邻氯苯胺加入到186g含0.1wt％平平加的盐酸溶液(盐酸浓度
24wt％)中进行打浆，控制温度在25℃，打浆时间为0.5h；打浆后将上述稀释液加入到打浆液中，加入时间为1.5h；控制温度至20℃；
[0056]
逐步升温，以1℃/h升温，每升温2℃，保温1h，升温至47℃，总时间为41h，反应结束得到分散橙，纯度为91.7％，得量为63.7g，产率89.6％。
[0057]
各实施例制备得到的分散橙化合物纯度通过液相色谱测试，结构已通过液质联用进行鉴定。
[0058]
各实施例制备得到的新型分散橙与分散黄54#的性能测试结果如下表1-表3所示。
[0059]
表1牢度测试
[0060] 日晒牢度干摩擦牢度湿摩擦牢度移染度新型分散橙3-4级4-5级4级98.13分散黄54#3-4级4-5级4级96.51
[0061]
注：日晒牢度，时间20h，aarcc 1-2004，180℃
×
30s，布样浓度0.2％，布料采用涤纶材质；
[0062]
摩擦牢度，iso 105-x12，时间20h，180℃
×
30s，布样浓度4.0％，布料采用涤纶材质；
[0063]
移染度，gb/t 10663-200，布样浓度1.0％，布料采用涤纶材质。
[0064]
表2染色强度测试
[0065][0066]
表3配伍性测试
[0067][0068]
注：与英彩休红e-fb和英彩休蓝e-bl的配伍性；温度控制为常温开始升温，升温速率1℃/min，达到130℃后进行保温；d65强度是以原液130℃
×
50min为标，测色数据公式cmc2:1，布料采用涤纶材质。
[0069]
从表1、表2和表3可知，本发明的新型分散橙在日晒牢度、摩擦牢度、与红蓝染料的配伍性上，和分散黄54#性能基本一致，而移染度(匀染性能)、染色强度略优，可用于替代分散黄54#。
[0070]
对比例
[0071]
27.3g对硝基苯胺投入到91.5g亚硝酰硫酸中，两者摩尔比为1:1.02，控制温度在28℃，搅拌3h得到重氮液。
[0072]
40g n-氰乙基邻氯苯胺加入到186g含0.1wt％平平加的盐酸溶液(盐酸浓度24wt％)中进行打浆，控制温度在30℃，打浆时间为0.5h；打浆后将上述稀释液加入到打浆液中，加入时间为3.5h；控制温度至30℃；加入后，继续搅拌50h，反应结束得到分散橙，纯度为88.2％，得量为59.7g。产率80.8％。
[0073]
可以看到，对比例对硝基苯胺与亚硝酰硫酸反应后没有加冰水稀释，与n-氰乙基邻氯苯胺偶合时温度控制在30℃，没有25℃以下低温打浆，也没有升温反应，这种情况下，重氮容易分解，偶合效果较差，产物纯度低，产率低。
[0074]
本发明采用的合成方法通过低温稀释对硝基苯胺的重氮液，降低重氮滴加过程中放热带来的重氮分解程度，同时利用逐级升温的方式促进偶合反应，从而实现高转化率与高选择性。相比对比例中制备的分散橙，实施例中的分散橙纯度和得率都有显著的提升。
[0075]
此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。