不对称偶氮铬合染料及其制法.pdf

一种不对称偶氮铬合染料及其制法，包含以一偶氮基化合物为主体，与由对氨基偶氮磺酸萘、间苯二酚及重氮鎓萘化合物所合成的一化合物形成铬络合物，得到一具有高坚牢度及染着力度的酸性黑色染料。

1.  一种不对称偶氮铬合染料制备方法，包含下列步骤：
(a)将6-硝基—1，2—重氮氧基萘—4—磺酸与萘酚以100：105的当量比反应，获得一如化学式(I)所示的偶氮基化合物：

(b)将间苯二酚与一重氮鎓萘化合物以105：100的当量比反应后，再与一含萘磺酸的化合物反应，其中该含萘磺酸的化合物具有如化学式(II)所示的结构：

可获得一产物A；以及
(c)将化学式(I)所示的化合物与产物A以100：90的当量比反应，再加入一酸及铬施体进行反应，形成铬络合物，得到一不对称偶氮铬合染料分子，具有如化学式(III)所示的通式，其中所述的R1包含H或NO₂，R2包含H或SO₃H


2.  如权利要求第1项所述的不对称偶氮铬合染料制备方法，其中该重氮鎓萘化合物系选自于由1，2-氧化偶氮萘-6-硝基-4-磺酸(1，2-azoxynaphthalene-6-nitro-4-sulfonic acid)、1，2-氧化偶氮萘-4-磺酸(1，2-azoxynaphthalene-4-sulfonic acid)、4-硝基氨基苯酚(4-nitroaminophenol)、5-硝基氨基苯酚(5-nitroaminophenol)及2-氨基-4，6-二硝基苯酚(2-amino-4，6-dinitrophenol)所组成的族群。

3.  如权利要求第1项所述的不对称偶氮铬合染料制备方法，其中该含萘磺酸的化合物的萘磺酸部分系选自于由1-萘基氨基-6-磺酸(1-naphthylamino-6-sulfonic acid)、1-萘基氨基-5-磺酸(1-naphthylamino-5-sulfonic acid)、1-萘基氨基-4—磺酸(1-naphthylamino-4-sulfonic acid)、2-萘基氨基-5-磺酸(2-naphthylamino-5-sulfonic acid)及2-萘基氨基-6-磺酸(2-naphthylamino-6-sulfonic acid)所组成的族群。

4.  如权利要求第1项所述的不对称偶氮铬合染料制备方法，其中该步骤(e)的酸为盐酸、硫酸、甲酸或水杨酸。

5.  如权利要求第1项所述的不对称偶氮铬合染料制备方法，其中该步骤(e)的铬施体为氧化铬、硫酸铬、醋酸铬、氯化铬或铬明矾。

6.  一种不对称偶氮铬合染料，具有如化学式(III)的结构：


7.  如权利要求第6项所述的不对称偶氮铬合染料，其中该R1为H或NO₂。

8.  如权利要求第6项所述的不对称偶氮铬合染料，其中该R2为H或SO₃H。

不对称偶氮铬合染料及其制法
技术领域
本发明是有关于一种染料及其制法，且特别是有关于一种不对称偶氮铬合染料及其制法。
背景技术
偶氮类染料在目前染整工业上使用十分广泛，偶氮染料是含有一个或多个偶氮基发色基的染料，偶氮洗染则是一种直接让不溶于水的偶氮染料直接生成在纤维上或纤维里的技术。
酸性偶氮染料一般都含有磺酸基、羧基和羟基等可溶性基团，可溶于水，多在酸性介质中染色，然而酸性偶氮染料的湿处理牢度较低，染整成品需经多次清洗才能改善其坚牢度，除需花费大量时间外，亦产生大量的废水，相对使成本提高。
酸性黑色染料的缺点为染色平均度及聚积效果不良，使用于纤维素纤维、天然毛纤维集合成聚酯纤维时对色彩的表现不足。
因此，需要一种改良的酸性黑色染料，能提供更好的染着力度及坚牢度，并提升色彩的表现度。
发明内容
因此本发明就是在提供一种不对称偶氮铬合染料，用以改善传统酸性黑色染料色彩坚牢度不佳的问题。
本发明另一方面是在提供一种不对称偶氮铬合染料的制备方法，用以制备具有染着力度及坚牢度的不对称偶氮铬合染料。
根据本发明，提出一种不对称偶氮铬合染料分子，系以偶氮基化合物为主体，与由对氨基偶氮磺酸萘(paraamino azonaphthalenesulfonic acid；PANS)、间苯二酚及重氮鎓萘化合物所合成的一化合物形成的铬络合物。
依照本发明的一实施例，不对称偶氮铬合染料分子可具有下列的结构：

其中，R1可包含H、NO₂，R2包含H、SO₃H。
具体实施方式
本发明实施例的不对称偶氮铬合染料，系将6-硝基—1，2—重氮氧基萘—4—磺酸与萘酚反应合成的偶氮基化合物为主体，另外以对氨基偶氮磺酸萘、间苯二酚及一重氮鎓萘化合物反应形成的化合物，与偶氮基化合物经由形成铬络合物而得到下列结构：

其中，R1可包含H、NO₂，R2包含H、SO₃H。
依照本发明的实施例，不对称偶氮铬合染料制备方法详述如下：
偶氮基化合物的合成
将一重氮鎓萘化合物与萘酚以100：105的当量比反应，获得一如化学式(I)所示的偶氮基化合物：

依照本发明的实施例，将30克的6-硝基—1，2—重氮氧基萘—4—磺酸(1，2-azoxynaphthalene-6-nitro-4-sulonic acid)以204毫升水及7.5毫升的45％氢氧化钠于0～10℃条件下搅拌溶解，形成一第一混合物。依照本发明的实施例，重氮鎓萘化合物系选自于由6-硝基—1，2—重氮氧基萘—4—磺酸、1-重氮基-2-萘酚-4磺酸、4-硝基氨基苯酚(4-nitroaminophenol)、4-硝基氨基苯酚(5-nitroaminophenol)及2-氨基-4，6-二硝基苯酚(2-amino-4，6-dinitrophenol)所组成的族群。
再将15.45克的2-萘酚以102毫升水及7.5毫升的45％氢氧化钠混合搅拌溶解，形成一第二混合物。并将第二混合物加入第一混合物中，于10℃搅拌3小时后，加热至35℃并持续搅拌1小时。反应溶液在饱和盐水中析出，搅拌后过滤得到如化学式(I)所示的偶氮基化合物。
产物A的合成
将间苯二酚与一重氮鎓萘化合物以105：100的当量比反应后，再与对氨基偶氮磺酸萘反应，可获得一产物A。其中对氨基偶氮磺酸萘为一含萘磺酸的化合物，可由苯胺(aniline)及一萘磺酸化合物合成得到，具有如化学式(II)所示的结构，其中R2包含H或SO₃H。

依照本发明的实施例，对氨基偶氮磺酸萘的萘磺酸化合物系选自于1-萘基氨基-6-磺酸(1-naphthylamino-6-sulfonic acid)、1-萘基氨基-5-磺酸(1-naphthylamino-5-sulfonic acid)、1-萘基氨基-4—磺酸(1-naphthylamino-4-sulfonic acid)、2-萘基氨基-5-磺酸(2-naphthylamino-5-sulfonic acid)及2-萘基氨基-6-磺酸(2-naphthylamino-6-sulfonic acid)所组成的族群。
依照本发明的实施例，将11.82克的间苯二酚及7.2毫升的45％NaOH加入102毫升水中溶解，形成一第一混合物。并将30克6-硝基—1，2—重氮氧基萘—4—磺酸及7.5毫升的45％NaOH加入204毫升水中溶解，形成一第二混合物。
将52.52克的对氨基偶氮磺酸萘加入600毫升水中搅拌30秒，置于冰上并加入45毫升的32％盐酸搅拌30秒，再加入以7.2份亚硝酸钠与30份水混合的混合液，搅拌120秒形成一第三混合物。
接着将第二混合物加入第一混合物中，于5～8℃搅拌2小时后，加热至35℃并持续搅拌1小时。再加入第三混合物及30克碳酸钠，并将pH值调整至8.0～9.0之间，搅拌120秒后，反应溶液在饱和盐水中析出，持续搅拌后，过滤得到产物A。
铬络合物的合成
将化学式(I)所示的化合物与产物A以100：90的当量比反应，再加入一铬施体进行反应，形成铬络合物，得到一不对称偶氮铬合染料分子，具有如化学式(III)所示的结构：

依照本发明的实施例，将化学式(I)所示的化合物与产物A以100∶90的当量比混合并加入1200毫升水中，加热60℃并搅拌30分钟，再加入14.64克酸及54.81克铬施体，其中酸可为盐酸、硫酸、甲酸或水杨酸，铬施体可为氧化铬、硫酸铬、醋酸铬、氯化铬或铬明矾。之后加入21.2毫升的45％NaOH，将pH值调整为4.5～5.0之间。之后加热至98～100℃搅拌4小时，再将温度降至60℃，反应溶液在饱和盐水中析出，过滤可得一铬络合物，为本发明的实施例的一种不对称偶氮铬合染料，其中R1可包含H、NO₂，R2可包含H、SO₃H。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。