一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料及制备方法。将4-甲基吡啶与2-氯乙胺盐酸盐反应得到化合物A；将化合物A与苯甲醛反应得到化合物B；化合物B再与N，N-二乙基苯甲醛反应得到化合物C；化合物C在盐酸水溶液中水解得到化合物D；化合物D与2,3-二溴丙酰氯反应，制备得到一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料，它具有苯乙烯吡啶盐荧光发色结构，染料母体在水溶液中带正电荷，可以与在水中与等电点之上带负电荷的蛋白质纤维通过电荷引力上染，无需盐的促染。因染料中含有α-溴代丙烯酰胺型反应基团，可以与蛋白质纤维上的氨基反应形成共价键。该染料染色后与毛纤维结合牢固，色牢度高。

【技术实现步骤摘要】
一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料及制备方法
本专利技术涉及染料及其制备方法，特别涉及一种半花菁荧光活性染料及其制备方法。
技术介绍
荧光染料既具有常规染料的着色性能又具有发射荧光的醒视特性。作为功能性染料，近年来市场上对荧光染料的需求越来越大。研究发现，目前适用于纺织品染色的荧光染料主要有分散、酸性类染料，关于其染色织物性能的研究也主要集中于涤纶、锦纶织物，而适用于蛋白质纤维染色的活性类荧光染料品种却鲜有报道。在本专利技术作出之前，中国专利技术专利（CN103525117A）公开了一种半花菁染料在纺织品染色中应用的技术，所提供的苯乙烯吡啶盐类半花菁荧光染料可作为交联染料对丝、羊毛纤维或织物进行染色。然而交联染色需要使用交联剂分别与染料和纤维反应来完成，因此，染色配方和染色过程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术存在的不足，提供一种具有较高的反应性，荧光效果好，色泽鲜艳，应用性能优异，使用方便，并且对蛋白质纤维染色后具有较高的色牢度的半花菁荧光活性染料及其制备方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料，它的结构式为：。本专利技术技术方案还包括如上所述的α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料的制备方法，包括如下步骤：（1）将4-甲基吡啶与2-氯乙胺盐酸盐反应，得到具有如下结构的化合物；（2）将步骤（1）得到的化合物与苯甲醛反应，得到具有如下结构的化合物：；（3）将步骤（2）得到的化合物与N，N-二乙基氨基苯甲醛反应，得到具有如下结构的化合物：；（4）将步骤（3）得到的化合物置于盐酸水溶液中水解反应，得到具有如下结构的化合物：；（5）将步骤（4）得到的化合物与2,3-二溴丙酰氯反应，得到一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料,其结构式为：。本专利技术的具体的技术方案是：步骤（1）所得到的化合物的合成方法为，将等摩尔的4-甲基吡啶与2-氯乙胺盐酸盐加入到乙醇溶液中，在温度为70～80℃的条件下，反应4～6小时，反应停止后蒸干乙醇，再加入丙酮沉淀，得到化合物。步骤（2）化合物的合成方法为，将等摩尔的步骤（1）得到的化合物与苯甲醛加入到甲醇溶液中，在温度为70～80℃的条件下，反应4～6小时，反应停止后蒸干甲醇，加入丙酮沉淀，得到淡黄色化合物。步骤（3）化合物的合成方法为，将等摩尔的步骤（2）得到的化合物与N，N-二乙基氨基苯甲醛加入到乙醇溶液中，滴加催化剂滴哌啶，在温度为70～80℃的条件下，反应12～15小时，反应停止后蒸干乙醇，以碱性氧化铝或中性氧化铝为固定相，乙醇为流动相，进行层析柱分离，得到橙红色组分化合物。步骤（4）化合物的合成方法为，将步骤（3）得到的化合物溶解在水中，再滴加浓盐酸，所述的浓盐酸为按重量计浓度为30%的盐酸水溶液，调整pH值为1～2，在温度为60～70℃的条件下酸解反应6～8小时后，蒸干溶剂，以碱性氧化铝或中性氧化铝为固定相，先用乙醇为流动相，再用甲醇为流动相，进行层析柱分离，得到橙红色化合物。步骤（5）化合物的合成方法为，将2,3-二溴丙酰氯溶解于丙酮中，在温度为0～5℃的冰浴条件下，在1～1.5小时内，将等摩尔的2,3-二溴丙酰氯丙酮溶液滴加到步骤（4）得到的化合物的水溶液中，反应过程中滴加Na2CO3溶液所述的Na2CO3溶液为Na2CO3饱和溶液，保持反应液pH值为6.5～7，反应2～4小时后，用NaOH溶液调节pH值为11～12，所述的NaOH溶液为按重量计浓度为30%的NaOH水溶液；在温度为5～10℃的条件下，继续反应2～4小时；反应停止后，蒸出溶剂，以碱性氧化铝或中性氧化铝为固定相，乙醇为流动相，进行层析柱分离，得到橙红色组分化合物即为α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料。与现有技术相比，本专利技术所生产的活性染料，具有苯乙烯吡啶盐荧光发色结构，染料母体在水溶液中带正电荷，可以与在水中与等电点之上带负电荷的蛋白质纤维通过电荷引力上染，无需盐的促染。因染料中含有α-溴代丙烯酰胺型反应基团，可以与蛋白质纤维上的氨基反应形成共价键。该染料染色后与毛纤维结合牢固，色牢度高。具体实施方式下面将通过实施例对本专利技术技术方案作进一步的说明。实施例1：本实施例提供了一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料及其制备方法：活性染料为式（Ⅰ）化合物：（Ⅰ）；具体制备方法如下：A、化合物（Ⅱ）的合成（Ⅱ）；在乙醇溶液中加入等摩尔的4-甲基吡啶与2-氯乙胺盐酸盐，温度为80℃，反应6小时，反应完后蒸干乙醇，加入丙酮沉淀，得到白色产物即为化合物（Ⅱ）。B、化合物（Ⅲ）的合成（Ⅲ）；在甲醇溶液中加入等摩尔的化合物（Ⅱ）与苯甲醛，温度为80℃，反应6小时，反应完后蒸干甲醇，加入丙酮沉淀，得到淡黄色产物即为化合物（Ⅲ）。C、化合物（Ⅳ）的合成（Ⅳ）；在乙醇溶液中加入等摩尔的化合物（Ⅲ）与N，N-二乙基氨基苯甲醛，滴加10滴哌啶做为催化剂，温度为80℃，反应12小时，反应完后蒸干乙醇，进行层析柱分离，用碱性氧化铝或中性氧化铝做为固定相，乙醇为流动相，得到橙红色组分即为化合物（Ⅳ）。D、化合物（Ⅴ）的生成（Ⅴ）；化合物（Ⅳ）溶解在水溶液中，向其滴加30%浓盐酸，调整pH值2，60℃酸解6小时，蒸干溶剂，进行层析柱分离，用碱性氧化铝或中性氧化铝做为固定相，先用乙醇为流动相，再用甲醇为流动相，得到橙红色组分即为化合物（Ⅴ）。E、化合物（Ⅰ）的合成化合物（Ⅴ）溶解于去离子水，冰浴控制温度0℃，等摩尔的2,3-二溴丙酰氯溶解于丙酮，1小时内滴加到（Ⅴ）溶液中，反应过程中滴加饱和Na2CO3溶液保持反应液pH值7，继续反应4小时。然后用30%NaOH溶液调pH值11，温度10℃，继续反应4小时。反应完成后，蒸出溶剂，进行层析柱分离，用碱性氧化铝或中性氧化铝做为固定相，用乙醇为流动相，得到橙红色组分即为化合物（Ⅰ）：（Ⅰ）。上述方法中：4-甲基吡啶为如下结构式（i）的化合物：（i）；2-氯乙胺盐酸盐为如下结构式（ii）的化合物：（ii）；苯甲醛为如下结构式（iii）的化合物：（iii）；N，N-二乙基氨基苯甲醛为如下结构式（iv）的化合物：（iv）；哌啶为如下结构式（v）的化合物：（v）；2,3-二溴丙酰氯为如下结构式（vi）的化合物：（vi）。化合物（Ⅰ）：产率,91%,1HNMR(DMSO-d6,400MHz)δ：8.71(2H,Py-CH,d,J=6.8Hz),8.04(2H,Py-CH,d,J=7.2Hz),7.93(1H,-CH=CH-,d,J=16Hz),7.58(2H,Ar-H,d,J=8.8Hz),7.14(1H,-CH=CH-,d,J=16Hz),6.76(2H,Ar-H,d,J=9.2Hz),6.67(1H,-BrC=CH-,d,J=2.4Hz),6.17(1H,-BrC=CH-,d,J=2.8Hz),4.55(2H,Py-CH2-,t,J=5.6Hz),3.70(2H,-CH2-,q),3.43(4H,-CH2-,q),1.24（1H,-NH-,s）1.13(6H,-CH3,t,J=7.2Hz).HRMS:理论：[M-Cl]+=428.1332,实测：[M-Cl]+=428.1338。最大吸收波长：487nm；最大荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α‑溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料，其特征在于它的结构式为：。

【技术特征摘要】
1.一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将4-甲基吡啶与2-氯乙胺盐酸盐反应，得到具有如下结构的化合物；（2）将步骤（1）得到的化合物与苯甲醛反应，得到具有如下结构的化合物：；（3）将步骤（2）得到的化合物与N，N-二乙基氨基苯甲醛反应，得到具有如下结构的化合物：；（4）将步骤（3）得到的化合物置于盐酸水溶液中水解反应，得到具有如下结构的化合物：；（5）将步骤（4）得到的化合物与2,3-二溴丙酰氯反应，反应2～4小时后，用NaOH溶液调节pH值为11～12，在温度为5～10℃的条件下，继续反应2～4小时，得到一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料,其结构式为：。2.根据权利要求1所述的一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所得到的化合物的合成方法为，将等摩尔的4-甲基吡啶与2-氯乙胺盐酸盐加入到乙醇溶液中，在温度为70～80℃的条件下，反应4～6小时，反应停止后蒸干乙醇，再加入丙酮沉淀，得到化合物。3.根据权利要求1所述的一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料的制备方法，其特征在于：步骤（2）化合物的合成方法为，将等摩尔的步骤（1）得到的化合物与苯甲醛加入到甲醇溶液中，在温度为70～80℃的条件下，反应4～6小时，反应停止后蒸干甲醇，加入丙酮沉淀，得到淡黄色化合物。4.根据权利要求1所述的一种α-溴代丙烯酰胺反应基半花菁荧光活性染料的制备方法，其特征在于：步骤（3）化合物的合成方法为，将等摩尔的步骤（2）得到的化合物与N，N-二乙基氨基苯甲醛加入到乙醇溶液中，滴加催化剂哌啶，在温度为70～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国强，张伟，邢铁玲，秦传香，毕力，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32