[发明专利]一种新型杂环偶氮阳离子染料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及染料及制备，特别是一种新型杂环偶氮阳离子染料以及制备方法。

背景技术

阳离子染料按照应用性能分为两类：一类是早期的碱性染料，另外一大类为做阳离子染料。通常说的阳离子染料是指专门用来染聚丙烯腈纤维的染料，这类染料在应用上具有许多的优点。阳离子染料从结构上来说主要有共轭型和隔离型两种，共轭型的染料具有上色率高、色泽鲜艳等一系列优点。

发明内容

本发明旨在提供一种新型杂环偶氮阳离子染料。

本发明的第二个目的在于提供这种新型杂环偶氮阳离子染料的制备方法。

一种新型杂环偶氮阳离子染料，属于杂环偶氮结构的共轭型阳离子染料，具有以下化学结构通式(I)：

其中，R₁选自：-H、-Cl、-OCH₃、-COOCH₃或-OCH₂CH₃；

R₂选自：-H、-CH₃、-CH₂CH₃、-CH(CH₃)₂或苯基；

R₃选自：-H、-CH₃、-CH₂CH₃或所述的R₅选自：-H、-Cl、-Br、Cl-C4的烷基或者烷氧基；

R₄选自：-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CONH₂；

X^-选自：CH₃OSO₃^-、Cl^-、Br^-、I^-、ZnCl₃^-、H₂PO₄^-、OH^-、乙酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、柠檬酸根、山梨酸根、乙醇酸根或水杨酸根。

具有上述化学结构通式(I)的新型杂环偶氮阳离子染料的制备方法包括如下步骤：

(1)将化学通式(II)的化合物与重氮化试剂进行重氮化反应，得到重氮盐；

(2)将步骤(1)中得到的重氮盐与化学通式(III)的化合物进行偶合反应，得到母体；

(3)将步骤(2)中得到的母体进行甲基化反应；

其中，偶合反应温度为0-10℃。

化学通式(II)的化合物与化学通式(III)的化合物之间摩尔比为1∶0.95～1∶1.05。

步骤(1)的重氮化反应温度为0-5℃。

优选的重氮化试剂为盐酸和亚硝酸盐，或者用硫酸和亚硝酸盐。

甲基化反应选用惰性有机溶剂，如氯苯、甲苯、二甲苯或硝基苯。优选的溶剂为氯苯。

甲基化反应的甲基化试剂为硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、溴甲烷或者碘甲烷，缚酸剂为氧化镁，反应温度为65-100℃。优选的甲基化试剂为硫酸二甲酯。

将步骤(3)得到的产物进行阴离子替换。例如，以硫酸二甲酯为甲基化试剂，甲基化反应后产品结合的负离子为硫酸单甲酯，可将硫酸单甲酯替换为氯离子、溴离子、碘离子、OH^-、ZnCl₃^-、乙酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、柠檬酸根、山梨酸根、乙醇酸根或水杨酸根。

以碳酸二甲酯、溴甲烷或者碘甲烷甲基化试剂，甲基化反应后产品结合的负离子为碳酸单甲酯、溴离子或碘离子，可用其他负离子进行替换。

本发明所涉及到的染料具有鲜艳的颜色，尤其是黄色的染料，是其它单色染料拼混很难达到的，而且拼混的产品会因其单色性能的差异而造成应用上的不方便，所以合成这种染料可以更加丰富产品的颜色，而且这一系列的产品性能相近，相容性很好，可以用于拼色，使用方便。在这种染料的分子结构中，不同的发色基和助色团可以为染料本身赋予不同的色光和性能，这才使我们的生活更加五颜六色，丰富多彩。