二氯代苯并噻唑吡啶酮类染料的合成与性质研究文献综述

文献综述

1引言

分散染料[1-2]（Dispersedyes）是一类分子小、结构简单、不含可电离的水溶性基团的疏水性染料，结构中含有硝基、偶氮基、胺基、亚胺基、羰基等极性基团，主要依靠分散剂的分散作用在水溶液中呈分散状态，属于非离子型染料。由于其具有鲜艳的色泽,较高的分子消光系数与吸尽性,优良的牢度与匀染性,受到国内外染料界的普遍重视。

2杂环作为重氮组份的分散偶氮染料

与芳胺类偶氮分散染料[3-5]相比，杂环型偶氮分散染料具有更鲜艳，牢度更高，提升力更好的性质。杂环型偶氮染料有杂环作为重氮组份的，也有杂环作为偶合组份的，也有杂环不通过偶氮基而是其他共轭系统连接在一起的。但是，迄今为止，只有很少量的杂环型分散偶氮染料的结构已公布。

2.1噻唑、噻二唑

噻唑重氮组份这是一类蓝色杂环型分散偶氮染料，通常以噻吩类衍生物作为重氮组份合成的偶氮分散染料的色光多呈现蓝色[6-8]。噻唑类衍生物以由2-氨基-5-硝基-噻唑重氮化后与不同偶合组份偶合而成的应用最多,目前主要的商业化品种有：

其中:R=CH2CH0HCH20H时,C.I分散蓝102;R=CH2CH2CN时,C.I分散蓝106;R=CH2CH20C0CH3时,C.I分散蓝124。

噻二唑重氮组份利用噻二唑类衍生物作为重氮组份与不同的偶合组份反应往往可以得到一系列具有鲜艳红色的偶氮分散染料。它们由2-氨基-5-乙基硫噻二唑重氮化，然后与不同的偶合组份偶合而成，现有以下三种染料：

2.2苯并噻唑、苯并异噻唑

苯并噻唑重氮组份2-氨基苯并噻唑及其衍生物很早就被作为重氮组份用于杂环偶氮分散染料的合成中,以2-氨基苯并噻唑及其衍生物为重氮组份合成的分散染料的色光主要为红色和蓝色[9-10]。以这些杂环芳胺为重氮组份合成的偶氮分散染料主要有C.I.分散红145、C.I.分散红152、C.I.分散红179等,是杂环类分散染料中数量最多的，约有20种，但成为商品进入市场的较少，例如：

C.I.分散红313和319为同一结构，与红145相比只是硝基位置不同。

苯并异噻唑重氮组份以苯并异噻唑类衍生物为重氮组分合成的分散染料的色谱主要集中在紫红色-蓝色[11]最常用的是3-氨基-5-稍基-2,1-苯并异噻唑(BIT)。20世纪80年代就有专利[12-13]曾报道过具有下列结构的分散染料,研究发现该分类散染料在潘论上染色后具有的优良的牢度性能,并且具有和C.I分散蓝56、C.I分散蓝73相近的色光。

其中:R=H,C1-C4的烷基或者烷氧基;X=酸基,=CO-R1(R1=C1-C5的烷基、C1-C5烷氧基、NH2、NH-C1-C5的烷基等。

20世纪90年代初期,Sckolowska-Gajda[14]等以3-氨基-5-硝基-2,1-苯并异噻唑为重氮组份,选取不同的偶合组份,合成的一系列该类染料,色光主要为蓝色,在漆论上具有良好的色牢度。1999年张志民[15]等用3-氨基-5-硝基-2,1-苯并异噻唑为重氮组份,分别与苯胺类衍生物、萘胺磺酸类衍生物偶合,得到了一系列从紫红色到蓝色的偶氮分散染料。2001年,Georgiadou等[16]用3-氨基-5-硝基-2,1-苯并异噻唑合成了系列杂环染料,并对它们在醋酯纤维上的染色性能进行了研究,发现该类染料染色性能良好。2004年,简卫[17]选用不同烷基取代的吡啶酮作为偶合组份,分别与BIT进行偶合,合成了12个色光鲜艳、高摩尔吸光系数、高耐光牢度的偶氮分散染料。2007年,利用3-氨基-5-硝基-2,1-苯并异噻唑,王喆[18]发明了一类具有如下结构的蓝色偶氮分散染料,结果表明它们上染率好,色光鲜艳,给色深,高色牢度,可以在酸性至碱性浴中染色,可于拼色及其混纺织物的染色等优异的染色性能。

其中:Ri=H,C1.4院基或C1.4烧氧基;R2,R4=Cm直链或支链焼基,R:、R4可相同或不同;R3=H,OH,C1.4烧氧基或苯氧基;R5=H,C,.4院氧基、氰乙氧基或苯氧基,R3、R5相同或不同。

目前,以苯并异噻唑类衍生物的重氮盐合成偶氮分散染料己工业化品种主要有C.I分散蓝148、C.I分散蓝328、C.I分散蓝367,具体结构式如下所示:

2.3杂环吡啶酮类偶合组份

吡啶酮系化合物从六十年代开始作为偶合组分与苯胺衍生物作用合成偶氮染料。此类染料不仅具有色泽鲜艳，摩尔消光系数高等特点，而且耐光牢度好，染色性能优异，因此在分散染料、活性染料、酸胜染料中都得到了广泛的应用[19-23]。它们存在着如图1所示的偶氮体和腙体之间的互变异构。运用量子化学方法对其进行预测已成为近来研究的热点。从理论上分析，腙式结构中亚胺基上的氢原子易与羰基氧原子形成分子内氢键，形成六元环（图2），这样既有利于分子的稳定，又能与吡啶酮环形成共轭发色系统。

图1：吡啶酮系列分散染料的偶氮腙式互变异构（以分散黄114为例）

图2：吡啶酮系列分散染料晶体结构中所观察到的腙式结构以及

稳定该腙式结构的六元环分子内氢键（以分散黄114为例）

吡啶酮衍生物是杂环类偶合组份中品种最多的一类，由它可合成嫩黄色的酸性、活性和分散染料。吸收强度很高，较传统的吡唑啉酮高1.5倍左右，日晒牢度可达7级，升华和水洗都达4-5级。分散染料中是以6-羟基-4-甲基-3-氰基-2-吡啶酮作为偶合组份。也有氮原子被甲基所取代[1-8]。

3结束语

芳杂环分散偶氮染料对我们的生产生活各领域发挥着重大的作用。芳杂环分散偶氮染料的应用主要有：（1）在聚酯纤维、醋酸纤维及其混纺织物上染色；(2)木材染色。基于芳杂环分散偶氮染料表现出来的优异性能，具有独特的优势，具有良好的应用前景。更多性能优异的芳杂环分散偶氮染料的开发和利用是分散染料向实用化、商品化和普及化的有效途径。如何开发经济且环保的染料是当前化学工作者继续努力的方向之一。

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