[发明专利]一种吡咯啉酮染料化合物及其中间体的制备方法

说明书

技术领域

本发明具体的涉及一种吡咯啉酮染料化合物及其中间体的制备方法。

背景技术

当今染料工业领域，偶氮染料长期处于优势地位，尤其是在分散染料中，用来对聚酯纤维进行染色的偶氮染料数量众多，其中不乏已经发现或潜在发现的致癌、致敏结构存在。随着国内外对此问题的逐步重视，一部分偶氮染料正面临被淘汰的境地，行业工作者也在不断探索新的染料结构，用以代替这些禁用偶氮染料。

吡咯啉酮染料就是基于上述原因而在近年逐步兴起的染料品种之一。顾名思义，吡咯啉酮染料的母体为吡咯啉酮结构（如下所示）：

其中：R、W、D为不同的取代基。目前，该类染料基本上以吡咯啉酮在上述R处连接取代苯胺形成发色结构：

其中：R₁和R₂独立的为H或各种烷基。US4845235公开了下述结构即是这种情况：

该结构由吡咯啉酮在卤化剂存在下首先生成卤化产物，进而与取代苯胺缩合即得，一般遵循如下机理（见路线1）：

路线1

因此，合成中卤化试剂是获得上述结构的必备条件，其种类选择与使用条件对缩合反应至关重要，直接关系到产品的收率及质量优劣。US4845235中使用的卤化剂多为氯系，包括三氯氧磷、光气、草酰氯等，虽较易取得，却存在毒性大（光气）、不环保（三氯氧磷）等的弊病，另外使用上述卤化剂后缩合收率仅为50%左右，降低了吡咯啉酮染料的产业化价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的吡咯啉酮染料化合物的制备方法中，所用卤化剂毒性大，不环保，反应收率较低等缺陷，而提供了一种吡咯啉酮染料化合物及其中间体的制备方法。与现有技术相比，本发明的制备方法的反应收率大幅提升，并且更加低毒、环保，产业化价值巨大。

本发明首先提供了一种如式III所示的吡咯啉酮染料化合物的中间体的制备方法，其包含下列步骤：惰性有机溶剂中，惰性气体保护下，无水条件下，将4-氰基-5-二氰基甲基-3-羟基-2-氧-3-吡咯啉二钠盐与卤代试剂进行如下所示的卤代反应，即可；

其中，所述的卤代试剂的结构如下所示：

其中，Y为C₁~C₄烷基，或者对位C₁~C₄烷基（如甲基）取代的苯基；所述的X为卤素（较佳的为氯或溴，进一步优选氯）。

其中，所述的Y较佳的为C₁～C₄烷基（如甲基、乙基或正丁基），更佳的为甲基。

本发明中，所述的惰性有机溶剂可为本领域此类反应常用溶剂，较佳的为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）、丙酮、四氢呋喃（THF）、环己烷和二甲基亚砜（DMSO）等中的一种或多种，优选DMF。所述的惰性有机溶剂与4-氰基-5-二氰基甲基-3-羟基-2-氧-3-吡咯啉二钠盐的质量比较佳的为8:1~12:1。

本发明中，所述的卤代试剂与所述的4-氰基-5-二氰基甲基-3-羟基-2-氧-3-吡咯啉二钠盐的摩尔比较佳的为1.05：1~1.5：1，更佳的为1.2：1。过量的卤代试剂在60~80℃下加水处理可以水解成水溶性物质（如下所示），因此易于进行处理。

本发明中，所述的惰性气体较佳的为氮气。

本发明中，所述的卤代反应的温度可为本领域此类反应的常规温度，一般为-10~10℃（进一步优选-5~5℃），这样可使卤代试剂获得充分利用。所述的卤代反应的时间可为检测反应不再进行为止，一般为2~4小时。

本发明还提供了一种如式IV所示的吡咯啉酮染料化合物的制备方法，其包含下列步骤：惰性有机溶剂中，惰性气体保护下，无水条件下，将4-氰基-5-二氰基甲基-3-羟基-2-氧-3-吡咯啉二钠盐与卤代试剂，以及如式V所示的取代苯胺进行如下所示的卤代反应和缩合反应，即可；

其中，卤代试剂的定义同前所述，R₁和R₂独立的为H或C₂~C₈烷基（如甲基、乙基、异丙基、异丁基或丁基）。