一種活性黃染料化合物及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種染料及其制備方法，具體是涉及一種活性黃染料化合物及其制備 方法和應用。 (二）
【背景技術】
[0002] 活性染料品種多，色譜齊全，工藝簡單且價格相對低廉，已成為僅次于分散染料的 第二大類染料，成為在纖維素纖維上應用最廣泛的一類染料，并且已向毛、錦綸應用上發 展。印染行業"十一五"期間確定了實現能耗下降20%，用水量下降30%，污染物排放下降 10 %的最終目標。為了實現這個目標，如果不從生產源頭下手，減少污染物排放是不可能實 現的。所以，推出一些相對環保的染色技術，例如冷扎堆染色，超小浴比染色，短濕蒸連續扎 染工藝的應用，印染行業自動程度提高，自動配料、配漿的出現，液狀活性染料的推出，雖然 這些染色工藝都具有工藝簡單、流程短、節能、固色率高，色澤鮮艷的優點，但是要求配制高 濃度和高穩定性的染液，一般要求活性染料在冷水中的溶解度達到200g/L。但目前國內染 料商品中溶解度達到上述要求的少之又少，將制約節能減排染色工藝的實施。 (三）
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種能減少環境污染、穩定性好、色澤艷麗、應用性能優異、 尤其是溶解度高的活性黃染料化合物及其制備方法和應用，其適用于纖維素纖維、聚酰胺 纖維或其織物的印染，且各項牢度優異。
[0004] 為實現上述目的，本發明提供了一種下式（I)所示的活性黃染料化合物：
[0005]
[0006] 其中R為
[0007]
M為氫 或堿金屬，優選氫或鈉。
[0008] 本發明所述的式（I)化合物，可以游離酸（M為氫）或鹽（M為堿金屬）的形式 存在，優選以鹽的形式存在，特別優選為鈉鹽（M為鈉），本發明所述的活性染料化合物，游 離酸形式（M為氫）與鹽形式（M為堿金屬）是可以相互轉化的，不影響染色效果，通常，染 料在制備過程中以鹽的形式存在，也可加酸酸化得到游離酸形式。
[0009] 本發明所述的活性黃染料化合物，可方便的按本領域技術人員熟知的方式合成， 如按照常規的重氮化、偶合方法制備，或者按以下方法制備：
[0010] A、J酸溶解：
[0011] 將J酸干粉溶解在冰水中，攪拌均勻后用調pH為6. 3-6. 5 (優選用氫氧化鈉溶液 進行調節），過程控制溫度在〇~15°C，備用；
[0012] B、一縮反應：
[0013] 將三聚氯氰加冰水溶解，控制溫度在0~2°C，滴加步驟A制得的J酸溶解液，加 入過程控制溫度在0~:TC，加完后用堿（優選小蘇打或純堿）維持pH為1. 8-2. 2,在0~ 5°C保溫攪拌反應0. 5~2小時，得到一縮反應液；其中三聚氯氰與J酸的投料摩爾比優選 為1 :1~2,更優選為1:1. 3~1. 5 ;
[0014] C、2-氨基-1，4-苯二磺酸偶合
[0015] (a) 2-氨基-1，4-苯二磺酸重氮：2_氨基-1，4-苯二磺酸在冰水中溶解，攪拌均勻 后加入鹽酸和亞硝酸鈉，控制溫度在0~5°C、pH彡1. 2,攪拌反應1~2小時，過程要求KI 試紙始終顯色；其中2-氨基-1，4-苯二磺酸、HC1 :亞硝酸鈉的投料摩爾比為1 :0. 9~1. 1 : 0. 9~1. 1，更優選為1:1~1. 1:1~1. 1 ;
[0016] (b)偶合：重氮終點到后，用氨基磺酸消除過量亞硝酸鈉，然后將制得的重氮液加 入到步驟B制得的一縮液中，用堿（優選小蘇打或純堿）調pH為6. 5-6. 8,維持溫度在0~ 5°C，攪拌反應2~3小時，得到偶合液；其中控制三聚氯氰和2-氨基-1，4-苯二磺酸的投 料摩爾比為1 :〇. 9~1. 1，優選為1:1 ;
[0017] D、偶合終點到后，將原料P投入到步驟C制得的偶合液中，攪拌均勻后緩慢升溫至 35~45°C，并用小蘇打調pH為4. 0-5. 0,攪拌保溫反應0. 5' 2小時，后升溫至40~50°C，并 用堿（優選小蘇打或純堿）調pH為5. 5-6. 0,攪拌保溫反應0. 5~2小時，后升溫至45~ 55°C，并用堿（優選小蘇打或純堿）調pH為6. 0-6. 5,攪拌保溫反應8~10小時，得到式 (I)所示的活性黃染料化合物；優選控制三聚氯氰與原料P的投料摩爾比為1 :〇. 9~1. 1， 更優選為1:1 ;
[0018] 其中原料P選自式（II-1)_(II-3)所示的任一結構：
[0019]
[0020] 上述中間體化合物都是已知的產品，均能從市場上購買得到。
[0021] 本發明的活性黃染料化合物，可以作為固體顆粒、粉末狀或液體形式存在，且通常 含有常見的活性染料合成中的電解質鹽類，如氯化鈉、氯化鉀和硫酸鈉。固體形式的染料還 含有常見于商用染料中的助劑，如能夠將水溶液的pH值穩定在3~7的緩沖物質，如硼酸 鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉，以及少量干燥劑。如果它們作為液體或 水溶液存在，可包含用于印染漿料中的常見的增稠劑。
[0022] 本發明提供了所述的活性黃染料化合物在纖維素纖維、聚酰胺纖維及或織物的印 染中的應用，其中，纖維素纖維優選棉纖維和再生纖維，當然也可是其它的植物性纖維材 料，如麻類纖維或織物；聚酰胺纖維優選皮、毛或絲在內的動物性纖維材料，或合成的尼龍 6、尼龍66等纖維材料。
[0023] 本發明所得的活性黃染料化合物，應用于上述纖維材料的印染時，溶解度高，色澤 艷麗，穩定性好，應用性能優異，各項牢度優異，所需原料成本低，能減少環境污染。 (四）【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于 此（實施例中作為式子描述的化合物表示為其自由酸的形式）
[0025] 實施例1
[0026] -種活性黃染料化合物，該染料具有式（I-1)結構式：
[0027]
[0028] :(I-D
[0029] 該黃色活性染料化合物的制備方法，包括如下步驟：
[0030] A、J酸溶解：
[0031] 在500ml燒杯中加水100g，冰50g，投入86 %J酸干粉43. 7g，攪拌均勻后用30% 氫氧化鈉溶液調pH為6. 3-6. 5,過程控制溫度0~15°C，備用；
[0032]B、一縮反應：
[0033] 在1000ml燒杯中加水50g，冰50g，投入98 %三聚氯氰20. 7g，攪拌溶解，控制溫度 0~2°C，滴加步驟A制得的J酸溶解液，加入過程控制溫度0~3°C，加完后用小蘇打維持 pH為1. 8-2. 2,在0~5°C保溫攪拌反應1小時，得到一縮反應液；
[0034] C、2-氨基-1，4-苯二磺酸偶合
[0035] (a) 2-氨基-1,4-苯二磺酸重氮：在500ml燒杯中加水50g，冰100g，投入98. 5% 2_氨基-1，4-苯二磺酸28. 3g溶解，攪拌均勻后加入35 %鹽酸溶液11. 5g，攪拌均勻后加入 含量為96 %的亞硝酸鈉7. 9g，控制溫度在0~5°C、pH彡1. 2,攪拌反應1. 5小時，過程要 求KI試紙始終顯色。
[0036] (b)偶合：重氮終點到后，用氨基磺酸消除過量亞硝酸鈉，然后將制得的重氮液加 入到步驟B制得的一縮液中，用小蘇打調pH為6. 5-6. 8,維持溫度0~5°C，攪拌反應2. 5 小時，得到偶合液。
[0037] D、偶合終點到后，將含量為98 %的2-氨基乙磺酸（即牛磺酸）14g投入到步驟C 制得的偶合液中，攪拌均勻后緩慢升溫至40°C，并用小蘇打調pH為4. 0-5. 0,攪拌保溫反應 1小時，繼續升溫至45°C，并用小蘇打調pH為5. 5-6. 0,攪拌保溫反應1小時，繼續升溫至 50°C，并用小蘇打調pH為6. 0-6. 5,攪拌保溫反應10小時。
[0038]E、加入鹽酸調節步驟D所得漿料的pH至1. 5-1. 8,加入氯化鉀鹽析，過濾干燥，制 得結構式（I-1)的活性染料化合物，Xmax= 480nm〇
[0039] 將100克式（1-1)的染料化合物和5克元明粉進行機械混合，得到成品1。稱取2 克成品1的活性染料，置于500ml的容量瓶中配成均勻的溶液，吸取40毫升于染缸中，加入 20%的硫酸鈉溶液50ml，并加入蒸餾水100ml，放入8克棉布，升溫至60°C，吸染30min，加 入10ml的20 %的碳酸鈉溶液與染缸中，對棉布進行固色，在60 °C的染樣機中固色45min，取 出充分水洗并絞干，于含皂片3g/L的皂液中沸煮15min，洗凈絞干，在60-70°C下干燥，可得 黃色色調的染織物。采用GB/T3920和GB/T3921中確定的方法測試其耐摩擦色牢度和耐水 洗色牢度。
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