[发明专利]一种吡咯并吡咯二酮类颜料衍生物及其用途和合成方法

说明书

本发明提供一种吡咯并吡咯二酮类颜料衍生物及其用途和合成方法，该颜料衍生物包括一种或几种具有式I所示化学结构的化合物，式I中的醛基分别独立位于苯环邻、对、间位中的一个，该颜料衍生物具有活泼的醛基，可与多种物质发生多种反应，合成多种DPP类颜料、颜料改进剂或DPP类衍生物；该颜料衍生物采用被乙二醇保护醛基的醛代苯腈与丁二酸二异酯缩合，得到的缩合产物经水解解除乙二醇对醛基的保护，最终得到具有反应活性的吡咯并吡咯二酮类颜料衍生物，这种合成方法操作简单、产率高，合成的颜料衍生物纯度高，性能优异。本发明不仅丰富了DPP类颜料、颜料改进剂或DPP类衍生物的种类和合成路线，还拓宽了合成这些产品时对原料的选择范围。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种吡咯并吡咯二酮类颜料衍生物及其合成方法。

背景技术

添加有机颜料衍生物是最常用的颜料改性处理方法之一，主要有以下几个改性作用：(1)作为晶体抑制剂，减小颜料粒子的粒径，并降低在后续干燥及研磨过程中粒子的聚集作用；(2)改变颜料粒子表面极性的高低，改善颜料在介质中的分散性和分散稳定性，降低粘度；(3)调整颜料的色相。无论是偶氮类的经典有机颜料，还是杂环、稠环等高性能有机颜料，寻找合适的颜料衍生物以改善颜料性能一直是研究人员的目标。

吡咯并吡咯二酮(简称DPP)类颜料，是由Ciba公司在1983年开发出的一种高性能有机颜料(美国发明专利US4415685)。DPP类颜料具有鲜艳的颜色，高的颜色饱和度和着色力，优异的耐候性、遮盖力，良好的流动性、分散性和耐酸耐碱性能，被广泛应用于油墨、涂料、塑料和滤色片等领域。为满足市场对颜料性能日益增长的需要，研究机构和企业开展了许多关于DPP类颜料衍生物的研究。

Ciba公司(中国专利CN1481425A)公布了一种颜料衍生物作为流变性能改变剂，能用于DPP类有机颜料中。该颜料衍生物在颜料分子骨架上衍生出一个或多个磺酸盐基团，阳离子为季铵盐和钙盐。

Clariant公司(中国专利CN1675315A)公布了一种用于部分结晶塑料中着色的DPP类颜料制剂，该颜料制剂中包含至少一种基于磺化二酮基吡咯并吡咯衍生物，从而具有抗翘曲的特点。

BASF公司(中国专利CN102046731)公布了一种用于DPP类颜料组合物，主要包含溴取代的DPP颜料，并添加部分双-或三-氮杂环戊基甲基取代的DPP衍生物，以及磺化衍生物，以及被至少一个含多个氮原子的链取代的DPP衍生物。这种颜料组合物用于滤色片，具有精确的色调、高透色率、高对比度、高亮度等各项优点。实施例中酰胺基团取代的DPP衍生物具有较好的效果。

现有技术中，DPP衍生物主要有两类合成路径：一是利用苯腈衍生物经多步反应合成，二是在DPP骨架的基础上衍生化；前者由于位阻较大会影响收率，后者收率较高，但需要活性基团进行衍生化。

众所周知，醛基具有很高的反应活性，比较常见的有还原反应、氧化反应、亲核加成反应等，能生成醇、羧酸、席夫碱、碳碳键等多种重要化合物或官能团，而且通常反应条件比较温和，能用于工业生产。在颜料行业，Sun公司(美国专利US5024698)提出将带有聚氧乙烯醚的伯胺类化合物与乙酰乙酰苯胺反应生成席夫碱化合物，添加到偶合反应中，使颜料具有高着色强度、光泽度以及优良的流动性能。杭州百合科莱恩颜料有限公司(中国专利CN102504573A)公布了一种色酚AS类偶氮有机颜料，其合成方法是由醛基取代的颜料衍生物与缺电子亚甲基缩合反应，生成碳碳双键。由此可知，醛基在颜料的合成及改性中具有一定应用。

综上，DPP衍生物能改善有机颜料的应用性能。目前常用的DPP衍生物主要含有羧酸、磺酸及其盐，酰胺或磺酰胺，醚或硫醚等取代基，合成路线和种类受到一定限制，无法满足市场对有机颜料性能日益提高的要求。所以，本发明提供一种醛基取代的DPP衍生物作为颜料改性剂的中间体，能够丰富DPP衍生物的种类和合成路线。

发明内容