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Verfahren zur Herstellung von Lösungen neuer Triazinderivate
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lösungen neuer Triazinderivate die gute Affinität zu Barytagebestandteilen der Feinpapiere besitzen.
Aus Gründen der leichte11 Handhabung und der erleichterten Einarbeitung in Textil-oder Papierbehand- lungsflotten sind den Verbrauchern flüssige Aufhellerpräparationen von hohem Wirkstoffgehalt erwünscht.
Dies gilt in erster Linie für die Papierindustrie, und hier besonders für die Feinpapierindustrie, d. h. für die Herstellung von geleimten und gefüllten Papieren und von gestrichenen Feinpapieren, deren Aspekt mittels blau fluoreszierenden Aufhellern verbessert werden soll.
Es genügt nun aber nicht jeder in eine konzentrierte, flüssige Aufbereitung überführbare, blau fluoreszierende Wirkstoff den in der Papierindustrie gestellten Anforderungen. Da für die Herstellung von flüssigen Wirkstoffzubereitungen organische Lösungsvermittler benötigt werden, die in der Regel die Affinität zu den aufzuhellenden Wirkstoffträgern herabsetzen, müssen die für die Feinpapierfabrikation in Betracht kommenden blau fluoreszierenden Wirkstoffe eine gute Affinität zumindest zu einzelnen Bestandteilen dieser Träger aufweisen. Für gefüllte Feinpapiere und insbesondere für gestrichene Feinpapiere ist eine gute Affinität zur sogenannten Barytage wesentlich.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Lösungen von neuen Triazinderivaten der allgemeinen Formel :
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worin X vorzugsweise Wasserstoff, aber auch die Methylgruppe, R, einen mindestens eine freie Hydroxylgruppe enthaltenden niedermolekularen aliphatischen Rest, vorzugsweise eine ss-Hydroxyäthylgruppe, R, einen von funktionellen Gruppen freien niedermolekularen aliphatischen Rest, vorzugsweise Methyl oder einen andern niedermolekularen Alkylrest, oder ebenfalls einen freie Hydroxylgruppen enthaltenden niedermolekularen aliphatischen Rest, wobei im letzteren Fall 1\ und R, zusammen mehr als doppelt soviele Kohlenstoffatome als freie Hydroxylgruppen aufweisen müssen, bedeuten, welches dadurch gekennzeichnet ist,
dass man in einem wasserhaltigen Mittel lösliche Salze von 1 Mol 4, 4' -Diaminostilben-2, 2'-di- sulfonsäure und von 2 Mol 4-Aminophenylsulfonsäuren, deren Phenylrest durch eine Methylgruppe weitersubstituiert sein kann, mit 2 Mol Cyanurhalogenid in beliebiger Reihenfolge stufenweise umsetzt und im gegebenenfalls isolierten und wieder in Wasser zerteilten Kondensationsprodukt die restlichen Halogene unter gleichzeitiger oder nachfolgender Beimischung von in Wasser leicht löslichen organischen Lösungsvermittlern mit niedermolekularen sekundären Alkanolaminen, die bei symmetrischer Substitution des Stickstoffes in den Stickstoffsubstituenten auf n-Hydroxylgruppen mindestens 2n+ 1 Kohlenstoffatome ent-
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halten, umsetzt,
und die konzentrierte Wirkstofflösung gegebenenfalls von festen Ausscheidungen abfiltriert.
Bevorzugte Aufhellerpräparate erhält man dabei unter Verwendung von sekundären Alkanolaminen, die einen niedermolekularen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest als Substituent des Stickstoffes enthalten, in erster Linie jedoch unter Verwendung von N-Methylmonoäthanolamin.
Man erhält die zur erfindungsgemässen Herstellung von Lösungen verwendeten Triazinderivate bei-
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der freiwerdenden Säure, beispielsweise mit verdünnter Alkalicarbonat- oder Alkalibicarbonatlösung bei einem pH-Wert von höchstens 7 umsetzt, bis die primären Aminogruppen verschwunden sind, dann die 2 Mol des Alkalisalzes der 4-[4, 6-Dihalogen-l, 3, 5-triazinyl- (2)-amino]-benzol-l-sulfonsäuren bei Temperaturen von 15 bis 600C mit der Lösung von 1 Mol eines Alkalisalzesder 4, 4' -Diaminostilben- -2, 2'-disulfonsäure unter Neutralisation der freiwerdenden Säure bis zum Verschwinden der freien Aminogruppen umsetzt, und schliesslich die erhaltene Lösung des Alkalisalzes der 4, 4'-Bis- [4- (4'-sulfophenyl- amino)
-6-halogen-l, 3, 5-triazinyl- (2)-amino]-stilben-2, 2'-disulfonsäuremiteinem Überschuss an sekundärem Alkanolamin R-NH-R in der Hitze bis zur vollständigen Ersetzung des am Triazinring noch gebundenen Halogens umsetzt, wobei in Gegenwart von säurebindenden Stickstoffbasen gearbeitet werden kann.
Umgekehrt kann man unter sonst vergleichbaren Bedingungen auch zuerst die Lösung der Alkalisalze von 1 Mol 4, 4'-Diaminostilben-2, 2'-disulfonsäure mit 2 Mol eines Cyanurhalogenids, vorzugsweise mit
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setzen.
Die zur Herstellung der Lösungen verwendeten Triazinderivate, insbesondere die mit bevorzugten Komponenten bereiteten Triazinderivate zeigen eine deutliche bis gute Affinität zur Barytage von Feinpapieren, insbesondere zu Silikatfüllstoffen wie China-Clay, Talkum oder Kaolin, zu Calciumsulfatfüll- stoffen wie sogenanntes Satinweiss, zu Calciumcarbonat und Blancfix (Bariumsulfat), sowie auch zu in Papierstreichmassen, üblichen Bindemitteln wie abgebauten Stärken, Carboxymethylcellulosen und gewissen Kunstharzdispersionen.
Die Herstellung konzentrierter flüssiger Aufbereitungen erfordert konzentrierte wässerige Lösungen des Wirkstoffes, die man nur in Abwesenheit grösserer Mengen an anorganischen Salzen herstellen kann. Man kann die anorganischen Salze beispielsweise durch Dialyse entfernen und dann die verdünnten Lösungen der Wirkstoffe durch Verdunsten oder Abdampfen von Wasser. konzentrieren. Man kann auch, sofern abtrennbare Fällungen entstehen, die Kondensationsprodukte der Cyanurhalogenide der zweiten Stufe isolieren, z. B. mit Alkalichloriden ausfällen, abtrennen und die feuchten Zwischenproduktemitüberschüssi- gen Alkanolaminen R.-NH-R, umsetzen.
Führt man die Ausfällung dieser Zwischenprodukte in mineralsaurer Lösung durch, dann erhält man bei der Umsetzung mit überschüssigen Alkanolaminen, gegebenenfalls in Gegenwart tertiärer Stickstoffbasen, auchbrauchbare Ammoniumsalze des Endproduktes mit diesen Stickstoffbasen. Setzt man den so erhaltenen konzentrierten wässerigen Aufbereitungen der Endprodukte noch in Wasser leicht lösliche, insbesondere mit Wasser mischbare, organische Lösungsvermittler der weiter unten beschriebenen Art zu, dann entstehen oftunterweiterer Ausscheidung anorganische Salze die erfindungsgemäss herstellbaren konzentrierten Lösungen der Wirkstoffe, die man gegebenenfalls durch Abfiltrieren von Ausscheidungen weiter reinigt.
Man kann aber auch die isolierten feuchten Umsetzungsprodukte der Cyanurhalogenide der zweiten Stufe mit einem geringen Überschuss an sekundären Alkanolaminen R.-NH-R, in Gegenwart der nötigen Menge an organischem Lösungsvermittler umsetzen und gegebenenfalls anorganische Abscheidungen abfiltrieren. Dabei hängt die nötige Menge Lösungsvermittler weitgehend von dessen Eigenschaften ab. Handelt es sich um eine mit Wasser in jedem Verhältnis mischbare flüssige Substanz, dann genügen Mengen von ungefähr 25 bis 100% vom Gewicht des festen Wirkstoffes zur Bereitung von wässerigen Lösungen mit 25-40go Wirkstoffgehalt.
Als in Wasser leicht lösliche, organische Lösungsvermittler verwendet man beispielsweise mit Wasser mischbare, mehrwertige Alkohole wie Äthylenglycol, Propylenglycol,'Butylenglycol, Glycerin, Penthaerythrit, Zucker, Sulfitcelluloseablauge ; mit Wasser mischbare Äther- oder Thioätheralkohole, wie
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-i110noäthyl-, -monopropyl-formamid, Acetamid, N-Diäthylacetamid, N-Dimethyl- oder N-Diäthylbenzamid, Essigsäure-diäthanol- amid, Benzoesäure-di-äthanolamid ; Alkanolamine, wie Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, N-Methyl- oder N-Äthylmono- oder -diäthanolamine, Propanolamine.
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mäss herzustellenden Lösungen.
Weitere Einzelheiten über die erfindungsgemässe Herstellung von Lösungen neuer Triazinderivate sind aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich, welche die Erfindung veranschaulichen, ohne sie zu beschränken. In den Beispielen bedeuten Teile, soweit nichts anderes vermerkt ist, Gewichtsteile. Die Tem-
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Beispiel 1 :
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148 Teile 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure werden mit 32 Teilen Natriumhydroxyd in 2000 Teilen Wasser gelöst, bei 40 - 50 unter Rühren innerhalb 1 h mit 290 Teilen 1- [2', 4'-dichlor- -1',3',5'-triazinyl-(6')-amino]-benzol-4-sulfonsaurem Natrium versetzt und die frei werdende Säure durch sukzessive Zugabe einer Lösung von 43 Teilen Natriumcarbonat in 250 Teilen Wasser neutralisiert.
Anschliessend wird bei 50-600 so lange nachgerührt, bis nach zirka 3 h freie, primäre aromatisch gebundene Aminogruppen nicht mehr nachweisbar sind. Die erhaltene weisse Suspension, bestehend aus dem Tetra-natriumsalz der 4, 4'-Bis- [2"-chlor-4"- (p-sulfophenylamino)-1", 3", 5"-triazinyl- (6") -amino]- -Stilben-2,2'-disulfonsäure, wird nun mit 126 Teilen N-Methylmonoäthanolamin versetzt und unter Rauh- ren 1 1/2 h auf 85-900 erhitzt. Man erhält so eine gelblich bis hellbraun gefärbte, klare Lösung, die das gewünschte Triazinylderivat der obenstehenden Formel enthält.
Zur Überführung in eine 37elm Aktivsubstanz enthaltende, flüssige Präparation, wird die Lösung bei vermindertem Druck auf 960 Teile eingeengt und dann durch Erwärmen mit 240 Teilen Äthylenglycol-monomethyläther in eine relativ dünnflüssige Lösung gebracht. Das Produkt wird bei 400 von ausgeschiedenem Natriumchlorid abfiltriert und das klare Filtrat mit Wasser auf ein Gewicht von 1200 Teile gestellt.
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Rühren in 1000 Teile Eiswasser gegossen. Zuder so erhaltenen, feinen Cyanurchlorid-Suspension lässt man bei 00 unter gutem Rühren eine Lösung von 97,5 Teilen sulfanilsaurem Natrium in 500 Teilen Wasser innerhalb 30 min zufliessen und neutralisiert die frei werdende Säure durch sukzessive Zugabe von 26, 5 Teilen Natriumcarbonat.
Nachdem freie Sulfanilsäure nicht mehr nachweisbar ist, wird die erhaltene
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lösung und Aceton gewaschen und bei 35-450 im Vakuum getrocknet.
Das erhaltene Präparat kann in üblicher Weise zum Aufhellen von Cellulosesubstraten verwendet werden. Gegenüber den in Pulverform vorliegenden Produkten besitzt diese flüssige Präparation den Vorteil einereinfacherenDosierbarkeitund einer stark beschleunigten homogenen Verteilung in der Färbeflotte.
Bei der Anwendung in der Papierindustrie zeigt das Präparat den Vorteil einer guten Affinität zu bei der Papierveredlung verwendeten Füllstoffen wie z. B. Kaolin, China-Clay (Aluminiumsilikat), Talkum und Calciumsulfat. Beider Herstellung von veredelten Papieren wie z. B. Kunstdruckpapieren, erhält man unter Verwendung des beschriebenen Aufhellerpräparates wesentlich stärker aufgehellte Fabrikate als wenn die bisher gebräuchlichen Papieraufheller verwendet werden.
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Werden in diesem Beispiel die 126 Teile N-Methylmonoäthanolamin durch 150 Teile N-Äthylmono- äthanolamin ersetzt, so erhält man in analoger Weise eine als Aufhellungsmittel ebenso wirksame, stabile flüssige Präparation des Tetranatriumsalzes der 4,4'-Bis-[2"-N-äthylmonoäthanolamino-4"-(p-sulfo-
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2'-disulfonsäure.chlor-l', 3', 5'-triazinyl- (6')-amino]-benzol-4-sulfonsaurem Natrium erhältliche wässerige Suspension der Triazinylverbindung der Formel :
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wird durch Aussalzen mit 10% Kochsalz in eine gut filtrierbare Form übergeführt. Der Niederschlag wird abgesaugt und bei 700 im Vakuum getrocknet. Man erhält das Zwischenprodukt als praktisch weisses, wasserlösliches Pulver.
Der Aktivgehalt wird durch Bestimmung des organisch gebundenen Chlors, (Gesamtchlor abzüglich ionogenem Chlor) ermittelt.
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beschriebene Aufhellungsmittel als wirksamen Bestandteil enthält.
Werden in diesem Beispiel die 75 Teile N-Methylmonoäthanolamin durch 89 Teile N-Äthylmono- äthanolamin ersetzt, so erhält man ebenfalls eine stabile, flüssige Zubereitung der im Nachsatz von Beispiel 1 erwähnten Verbindung.
Beispiel 3 : 37 Teile Cyanurchlorid werden in 200 Teilen Aceton gelöst und unter Rühren in ein Gemisch aus 400 Teilen zerkleinertem Eis und 400 Teilen Wasser gegossen. In die erhaltene Cyanurchloridsuspension lässt man unter Rühren innerhalb 30 min eine Lösung von 37 Teilen 4, 4'-Diamino- stilben-2,2'-disulfonsäure in 500 Teilen 1, 6neiger Natronlauge zufliessen und neutralisiert die frei werdende Säure durch sukzessive Zugabe von 16,8 Teilen Natriumbicarbonat.
Nachdem keine freie 4, 4'-Diaminostilben-2, 2'-disulfonsäure mehr nachgewiesen werden kann, werden 39 Teile sulfanilsaures Natrium eingetragen und das Gemisch unter Neutralhaltung mit 15% figer wässeriger Natriumcarbonatlösung so lan-
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- 550ter Zugabe von Äthylenglycol-monoäthyläther in die beschriebenen stabilen Präparationen überführen.
Ebenfalls gut wirksame flüssige Präparate werden erhalten, wenn man das N-Methylmonoäthanolamin durch äquivalente Mengen folgender Basen ersetzt : N-Propyl-monoäthanolamin, N-Butyl-monoäthanolamin, N-Methyl-isopropanolamin, N-Äthyl-isopropanolamin, N-Propyl-isopropanolamin, N- (2-Hydroxy- äthyl)-isopropanolamin, Di-isopropanolamin, N-Äthyl-1-aminopropan-2,3-diol und N-Butyl-1-amino- propan-2, 3-diol.
Beispiel 4 :
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37 Teile Cyanurchlorid werden in 200 Vol.-Teilen Aceton gelöst und unter Rühren in einem Gemischvon 500 Teilen Eis und 400 Teilen Wasser suspendiert. In die so erhaltene Cyanurchloridsuspension lässt man unter Rühren die Lösung von 37, 4 Teilen 3-Methyl-l-aminobenzol-4-sulfonsäure und von 8 Teilen Natriumhydroxyd in 300 Teilen Wasser zufliessen und neutralisiert die freiwerdende Säure durch sukzessive Zugabe von 10,6 Teilen Natriumcarbonat. Die fast weisse Suspension wird bei 00 so lange weitergerührt, bis eine Diazotierprobe kein primäres, aromatisches Amin mehr anzeigt. Jetzt werden 70 Teile Natriumchlorid eingetragen und das ausgeschiedene Natriumsalz des 2,4-Dichlor-6-(3'-methyl-4'-sulfophenylamino)-l, 3,5-triazins durch Absaugen isoliert.
Das Produkt kann bei Zimmertemperatur im Vakuum über Natriumhydroxyd oder entwässertem Calciumchlorid getrocknet, oder direkt in feuchtem Zustande weiterverarbeitet werden.
37 Teile 4,4' -Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure werden mit 8 Teilen Natriumhydroxyd in 500 Teilen Wasser bei 30-400 gelöst. Bei dieser Temperatur werden 72 Teile des oben beschriebenen Natriumsalzes des 2, 4-Dichlor-6- (3'-methyl-4'-sulfophenylamino)-l, 3, 5-triazins eingetragen und das Gemisch durch Zutropfen von piger wässeriger Natriumcarbonatlösung so lange bei-einem pH-Wert von 6-7 ge-
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136 Teilen Wasser eingetragen und 2 h auf 80-900 erhitzt. Man erhält eine stabile, hellbraune Lösung, welche als Wirksubstanz das Produkt der oben angegebenen Formel enthält.
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durch die gleiche Menge folgender Glycolderivate : Äthylengl ycol-monomethyläther, Diäthylenglycol,3-Methyl-1-aminobenzol-4-sulfonsäure durch 37, 4 Teile 2-Methyl-l-aminobenzol-4-sulfonsäure ersetzt.
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5 :ches, blassgelbes Pulver.
Zur Herstellung von 30% Wirkstoff enthaltenden, flüssigen Zubereitungen können die in nachfolgender Tabelle zusammengestellten Stoffe im angegebenen Verhältnis verwendet werden :
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<tb>
<tb> Aufhellungsmittel <SEP> Wasser <SEP> Lösungsvermittler
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Harnstoff
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 60 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Dimethylformamid
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Diäthylformamid
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 55 <SEP> Teile <SEP> 15 <SEP> Teile <SEP> Diäthylacetamid
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 60 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Dimethylbenzamid
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Diäthanolamin
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Triäthanolamin
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP>
55 <SEP> Teile <SEP> 15 <SEP> Teile <SEP> Monoäthanolamin
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 60 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> m-xylolsulfonsaures <SEP> Natrium
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Rohrzucker
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 60 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Pentaerythrit
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 5 <SEP> Teile <SEP> Sulfitablauge <SEP> +
<tb> 15 <SEP> Teile <SEP> Formamid
<tb>
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<tb>
<tb> Aufhellungsmittel <SEP> Wasser <SEP> Lösungsvermittler
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Glycerin
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Propylenglycol-l,
<SEP> 2
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Äthylenglycol-monopropyläther
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Äthylenglykol-monomethyläther <SEP> +
<tb> 10 <SEP> Teile <SEP> Äthylenglycol-monobutyläther
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Di-ss-hydroxyäthylthioäther
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Harnstoff <SEP> +
<tb> 10 <SEP> Teile <SEP> N-Dimethyl-äthylurethan
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> N-Dimethyl-methoxyäthylurethan
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Acetamid
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Essigsäure-diäthanolamid
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Benzoesäure-diäthanolamid
<tb>
In
analoger Weise lassen sich auch Präparate mit einem höheren Aktivgehalt herstellen. So können, ausgehend vom oben genannten Aufhellungsmittel, folgende Kombinationen mit 37, 5% oder sogar 4010 Aktivgehalt hergestellt werden.
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<tb>
<tb>
Aufhellungsmittel <SEP> Wasser <SEP> Lösungsvermittler
<tb> 37,5 <SEP> Teile <SEP> 52,5 <SEP> Teile <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Dimethylformamid
<tb> 40 <SEP> Teile <SEP> 45 <SEP> Teile <SEP> 15 <SEP> Teile'Dimethylformamid <SEP>
<tb> 40 <SEP> Teile <SEP> 45 <SEP> Teile <SEP> 15 <SEP> Teile <SEP> Monoäthanolamin <SEP>
<tb> 37, <SEP> 5 <SEP> Teile <SEP> 42,5 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Äthylenglycol
<tb> 37,5 <SEP> Teile-42, <SEP> 5 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> 1,4-Butandiol
<tb> 37,5 <SEP> Teile <SEP> 42,5 <SEP> Teile <SEP> 20 <SEP> Teile <SEP> Polyäthylenglycol <SEP> vom
<tb> Molekulargewicht <SEP> 400
<tb>
Beispiel 6 :
Die nach Beispiel 1 hergestellte wässerige Lösung des Tetra-natriumsalzes der 4, 4'-Bis- [2"-N-methylmonoäthanolamino-4"- (p-sulfophenylamino)-l", 3", 5"-triazinyl- (6")-amino]- - stilben-2, 2'-disulfonsäure wird mit Kaliumchlorid ausgesalzen, das isolierte Kaliumsalz getrocknet und
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siges Präparat übergeführt. Auch in diesem Falle lässt sich das verwendete Lösungsmittel durch andere hydrotrope Stoffe wie z. B. Dimethylformamid oder Diäthanolamin ersetzen.
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