偶氮型通用染料的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、每一類型的纖維都只能用對它具有親和力的染料進行染色,否則得不到良好的染色效果.而且每一類型的染料都有各自適用的染色工藝,每一類型的染料染色后都將產(chǎn)生各自大量的工業(yè)廢水.如果在染浴之外不需進行其它的化學反應(yīng)就能用同一支染料在同一染浴中對所有類型的纖維進行染色,則大大的簡化了染色工藝,而污水的排放量也將大為降低.因此設(shè)計、合成這樣類型的染料是非常有意義的.在該文中,我們稱該類染料為通用染料.實驗中首先合成了吡唑啉酮型黃色通用染料,希望它能對

2、所有類型的縱物卻有較好的親和力.該染料是以1-(2,5-二氯-4-磺酸基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮為起始原料,經(jīng)過一系列反應(yīng)合成的一支活性分散染料.這是一個五步反應(yīng),包括重氮化偶合反應(yīng)、氯置換反應(yīng)、縮合反應(yīng)、水解反應(yīng)、縮合反應(yīng).該文還探討了影響反應(yīng)的因素,并對第二步和第四步的反應(yīng)工藝進行了改進,改進工藝后使兩步反應(yīng)的操作簡單、成本降低、收率提高.合成的染料以三聚氯氰為活性基.實驗中還通過鄰(對)氨基苯基-β-羥乙基硫酸酯與7-乙酰氨

3、基-4-羥基-2-萘-β-(N,N-二甲基氨乙基)磺酰胺的重氮化偶合反應(yīng)合成了紅色通用染料.7-乙酰氨基-4-羥基-2-萘-β-(N,N-二甲基氨乙基)是通過7-乙酰氨基-4-羥基-2-萘磺酰氯與N,N-二甲基乙二胺的縮合反應(yīng)制備的.此外,還合成了含有雙萘環(huán)結(jié)構(gòu)的紅色染料.以三氯氧磷為氯置換試劑,乙腈為反應(yīng)溶劑,N,N-二甲基乙酰胺(DMA)為催化劑,通過7-乙酰氨基-4-羥基-2-萘磺酸鈉的氯置換反應(yīng)合成7-乙酰氨基-4-羥基-2-荼

4、磺酰氯,收率92%.實驗發(fā)現(xiàn)7-乙酰氨基-4-羥基-2-萘磺酸鈉和三氯氧磷、DMA、乙腈的優(yōu)化摩爾比3:4:30:1.該工藝重復(fù)性好,并且節(jié)省大量溶劑壞丁砜,降低成本.此外,我們以單乙醇胺為原料依次通過中和反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)、氨解反應(yīng)合成了中間體N,N二甲基乙二胺.合成的染料及中間體的化學結(jié)構(gòu),通過質(zhì)譜、紅外光譜和<'1>H、<'13>C核磁共振譜、同核相關(guān)譜、全相關(guān)譜、異核單量子相關(guān)、異核遠程偶合等技術(shù)進行表征.通過調(diào)節(jié)染浴的pH值和加入

5、助劑,用合成的通用染料分別對棉、羊毛、絲繃、尼龍、腈綸、滌綸進行染色.同時研究這些染料在上述纖維上的牢度性能.染色纖維的水沈牢度測試表明,染料在羊毛、絲綢、尼龍、滌綸有較好的水沈牢度.染料在棉、滌綸、尼龍上的日曬牢度較低,在羊毛、絲綢、腈綸上有著中等的耐曬牢度.通過苯胺與7-乙酰氨基-4-羥基-2-萘-β-(N,N-二甲基氨乙基)磺酰胺的重氮化偶合反應(yīng)合成了雙偶氮染料.通過采用GAUSSIAN98程序中的從頭算法HF/3-21G對7-乙