四偶氮双活性基染料的合成及性能研究

论文摘要

黑色活性染料在活性染料中占有重要地位,C.I.活性黑5在黑色活性染料中又占了很大的比重。在C.I.活性黑5长期的应用中,表现出直接性低等不足,这恰与目前活性染料低盐染色的发展趋势相背。因此,研究与改进C.I.活性黑5,对推动工业发展有很大的作用。本文以苯胺或间氨基苯磺酸为原料,经乙酰化,氯磺化,磺酰胺化,水解脱乙酰基四步反应,合成了 3’,4-二氨基苯磺酰替苯胺,3’,4-二氨基-4’-磺酸基苯磺酰替苯胺,3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨三个染料中间体。并分别对这三个染料中间体合成中的磺酰胺化步骤进行了工艺条件的优化。合成3’,4-二氨基苯磺酰替苯胺的最佳工艺条件为:在20℃加料,20℃下反应,反应pH控制在8.0-9.0,反应物用量n（对乙酰氨基苯磺酰氯）:n（间苯二胺）为1.3:1.0时,达最高产率84.2%;合成3’,4-二氨基-4’-磺酸基苯磺酰替苯胺的最佳工艺条件为:20℃加料,20℃反应,pH值为8.0-9.0,n（对乙酰氨基苯磺酰氯）:n（间苯二胺邻磺酸）为1.3:1.0时,可达最高产率76.9%。对以上合成的磺酰胺化产物做了1HNMR,IR结构表征,确定了其结构。合成3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨的最佳工艺条件为:pH在5.5-6.0,n（间乙酰氨基苯磺酰氯）:n（间氨基乙酰苯胺）为1.3:1.0时,可达最高产率86.2%。用MS表征了产物结构。本文以以下六个染料中间体为染料母体的一部分,通过重氮化反应,偶合反应,合成了染料Ⅰ-Ⅵ。以下为六个染料中间体:4,4’-二氨基联苯-2,2’-二磺酸,4,4’-二氨基二苯脲,4,4’-二氨基苯磺酰替苯胺,3’,4-二氨基苯磺酰替苯胺,3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨,3’,4-二氨基-4’-磺酸基苯磺酰替苯胺。染料的结构用MS进行了表征。用合成的染料Ⅰ-Ⅵ,以及Ciba LS-G HC染料和C.I.活性黑5,共八支染料对棉纤维染色,测得了这些染料的染色性能参数,并对它们的直接性,反应性,易洗涤性,匀染性,提升力,以及耐洗牢度等染色性能进行对比分析。结果发现,本文所合成的六个染料中,染料Ⅳ相对其余染料表现出较为优异染色性能,但其提升力不够理想。因此,我们仍需在染料Ⅳ的基础上,对其结构进一步改进,设计出染色性能更加优异的替代品种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 活性染料近年来的发展特点
• 1.2 活性染料的发色体开发
• 1.2.1 高发色强度,高直接性和深染性发色体
• 1.2.2 染色牢度发色体
• 1.2.3 低盐染色发色体
• 1.3 黑色活性染料的发展
• 1.4 黑色染料中藏青组分C.I.活性黑5的结构改进
• 1.5 直接染料的中间体的发展
• 1.5.1 二胺基二苯脲及其磺酸衍生物
• 1.5.2 二胺基苯磺酰替苯胺
• 1.5.2.1 简述二胺基苯磺酰替苯胺
• 1.5.2.2 二氨基苯磺酰替苯胺的合成方法
• 1.6 选题依据
• 第二章 实验内容
• 2.1 实验药品和仪器
• 2.1.1 实验药品及原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验步骤
• 2.2.1 中间体的合成
• 2.2.1.1 3',4-二氨基苯磺酰替苯胺的合成
• 2.2.1.2 3',4-二氨基-4'-磺酸基苯磺酰替苯胺的合成
• 2.2.1.3 3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨的合成
• 2.2.2 染料的合成
• 2.2.3 染料的性能测试
• 2.2.3.1 染色
• 2.2.3.2 上染率的测定
• 2.2.3.3 固色率的测定
• 2.2.3.4 制作上染曲线
• 2.2.3.5 移染指数MI的测定
• 2.2.3.6 提升力的测定
• 第三章 染料中间体及染料的合成与表征
• 3.1 染料中间体的合成与表征
• 3.1.1 3',4-二氨基苯磺酰替苯胺的合成与表征
• 3.1.1.1 3'-氨基-4-乙酰氨基苯磺酰替苯胺的合成与表征
• 3.1.1.2 3',4-二乙酰氨基苯磺酰替苯胺的合成与表征
• 3.1.2 3',4-二氨基-4'-磺酸基苯磺酰替苯胺的合成与表征
• 3.1.2.1 3',4-二氨基-4'-磺酸基苯磺酰替苯胺的合成
• 3.1.2.2 3',4-二氨基-4'-磺酸基苯磺酰替苯胺的磺酰胺化产物结构表征
• 3.1.3 3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨的合成与表征
• 3.1.3.1 3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨的合成
• 3.1.3.2 3-氨基-N-（3-氨基苯基）苯磺酰氨的结构表征
• 3.2 染料的合成
• 3.2.1 染料的合成路线
• 3.2.2 染料的表征
• 3.2.2.1 染料Ⅰ的表征
• 3.2.2.2 染料Ⅱ的表征
• 3.2.2.3 染料Ⅲ的表征
• 3.2.3 合成染料的影响因素
• 3.2.3.1 重氮化反应
• 3.2.3.2 偶合反应
• 第四章 染料的应用性能测试
• 4.1 染色工艺
• 4.2 染料染色性能
• 4.2.1 染料染色特能参数和上染曲线
• 4.2.2 直接性
• 4.2.3 反应性
• 4.2.4 竭染率,固色率,易洗涤因子
• 4.2.5 移染指数,匀染因子
• 4.2.6 染料的提升力
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢