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Verfahren zur Herstellung neuer Küpenfarbstoffe
Es wurde gefunden, dass man neue wertvolle Küpenfarbstoffe, die mindestens eine saure wasserlöslichmachende Gruppe, mindestens eine gegebenenfalls substituierte Aryloxygruppe und mindestens zwei Reste der Anthrachinonreihe, die direkt oder, über ein Brückenglied miteinander verbunden sein können oder ein verküpbares System von mindestens vier aneinanderkondensierten Ringen enthalten und die gegebenenfalls in Küpenfarbstoffen übliche Substituenten wie z. B. Halogenatome, Alkoxy-, Alkyl-oder Acylaminogruppen aufweisen, erhält, wenn man derartige, jedoch von sauren wasserlöslichmachenden Gruppen freie Küpenfarbstoffe, die mindestens einen abspaltbaren Substituenten, der nicht direkt an einen aromatischen Ring gebunden ist, z.
B.. ein Halogenatom in einem Triazinring oder in einer Sulfonsäurehalogenidgruppe und mindestens eine Aryloxygruppe enthalten, mit saure wasserlöslichmachende Gruppen enthaltenden Aminen, Phenolen oder Naphtholen kondensiert.
Der Begriff"Küpenfarbstoffe"umfasst Farbstoffe, die durch Reduktion in eine sogenannte Leukoform oder Küpe übergeführt werden, welche eine bessere Affinität für natürliche oder regenerierte Cellulosefasern aufweist als die nicht reduzierte Form, und die sich durch Oxydation wieder in das ursprüngliche chromopnore System zurückführen lässt.
Als geeignete Küpenfarbstoffe seien diejenigen der Perylen-, Perinon-, Pyrenchinon- sowie der Indigoidreihe und vor allem diejenigen der Anthrachinonreihe genannt, beispielsweise solche, die einen 9, 10-Dioxoanthracenring und noch ankondensierte carbocyclische oder heterocyclische Ringe enthalten können oder aus mehreren Anthrachinoneinheiten bestehen, beispielsweise solche, die zwei unveränderte 9,10-Dioxoanthracenringe enthalten, oder aus vier oder mehr kon- densierte Ringe aufweisenden Anthrachinonrestenwie den Benzanthronringen bestehen ; ferner sind Küpenfarbstoffe der Perylentetracarbonsäurediimidreihe und der Naphthalintetracarbonsäurediimidreihe zu erwähnen.
Ausser mindestens einer gegebenenfalls substituierten Aryloxygruppe und einer sauren wasserlöslichmetchenden Gruppe können die Farbstoffe noch die in Küpenfarbstoffen üblichen Substituenten, wie z. B. Halogenatome, Alkoxygruppen oderAlkylgruppen, halogenierteTriazinylamino-, sowie Acylami- nogruppen oder Pyrimidinylaminogruppen, Sulfon- und Sulfonamidgruppen wie Sulfonsäurechloralkyl- amid- oder -sulfato-alkylamidgruppen enthalten.
Als Beispiele seien erwähnt Küpenfarbstoffe, die aryloxygruppenhaltige Acylaminoanthrachinone, wie 1, 5-Dibenzoylaminoanihrachinone enthalten, dieKondensationsprodukteausIMoleinesBenzoldi- carbonsäuredichlorids mit 2 Mol eines aryloxylierten Aminoanthrachinons, ferner höherkondensierte aryloxygruppenhältige Ringsysteme, wie Pyranthron, Anthanthron, Dibeuzpyrenchinon oder Acedianthron und insbesondere Dibenzanthrone oder Isodibenzanthrone, sowie Küpenfarbstoffe, enthaltend Aryloxygruppen und an- oder einkondensierte Heteroringe, beispielsweise Indanthron, Flavanthron, N, N-Diäthyldipyrazol- anthron, 5-Benzoylaminoanthrapyrimidin, Naphthalin-oder Perylentetracarbonsäurediimide oder Perinonfarbstoffe,
sowie Aryloxyderivate des Farbstoffes der Formel
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aber die Sulfonsäure- und die Carboxylgruppe, als auch abspaltbare, z. B. anorganische O-Estergruppierungen wie die Sulfatgruppe, ferner auch Thiosulfatogruppen zu verstehen. Die stabilen wasserlöslichmachenden Gruppen können ebenfalls in einem abspaltbaren Rest vorhanden sein.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Küpenfarbstoffe gewinnt man durch die erwähnte Umsetzung von Küpenfarbstoffen, die mindestens einen abspaltbaren Substituenten, der nicht direkt an einen aromatischen Ring gebunden ist, z. B. ein Halogenatom in einem Triazinring oder in einer Sulfonsäurehalogenidgruppe und mindestens eine Aryloxygruppe enthalten, mit saure wasserlöslichmachende Gruppen enthaltenden Aminen, Phenolen oder Naphtholen. Diese Umsetzung kann in Gegenwart von indifferenten Lösungs- oder Verdünnungsmitteln in der Wärme vorgenommen werden, vorzugsweise bei Temperaturen oberhalb 100 C, z. B. bei 115-1800C.
So kann man von Küpenfarbstoffen ausgehen, die einen gegen eine Aryloxygruppe austauschbaren Substituenten aufweisen, der nicht direkt an einen aromatischen Ring gebunden ist, z. B. ein Halogenatom in einem Triazinring oder in einer Sulfonsäurehalogenidgruppe, und diesen Substituenten, z. B. durch Kondensation mit Phenol- oder Naphtholsulfonsäuren austauschen. Man kann auch entsprechende Küpenfarbstoffe, die mindestens eine Aryloxygruppe und mindestens einen leicht abspaltbaren Substituenten, z. B. in einem Triazin-oder Pyrimidinrest aufweisen, mit Aminosulfonsäuren oder Aminocarbonsäuren insbesondere der aromatischen Reihe bis zum Ersatz der labilen Substituenten umsetzen.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Küpenfarbstoffe eignen sich zum Färben der verschiedensten Materialien wie synthetischer oder natürlicher Faserstoffe, z. B. Celluloseäther und-ester, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyurethanfasern, ferner auch Wolle und Seide, insbesondere aber zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien aus natürlicher oder regenerierter Cellulose nach der sogenannten Direkt- oder Ausziehfärbemethode, nach dem Druck-und nach dem Foulardierverfahren.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen, die einen faserreaktiven Substituenten aufweisen, können auf Wolle und Cellulose echt fixiert werden, während die Sulfoaryloxyanthrachinone mit niedrigerem Molekulargewicht besonders auf Wolle, Seide und Superpolyamide wertvolle Färbungen und Drucke liefern.
Trotz deren Wasserlöslichkeit ergeben die erfindungsgemäss erhältlichen Küpenfarbstoffe, die mindestens vier aneinanderhondensierte Ringe oder mindestens zwei Anthrachinonkerne aufweisen, auf Cellu- losefasern, wenn sie nach der Küpenfärbemethode, d. h. in Gegenwart von Alkali und eines Reduktionsmittels appliziert werden, Färbungen und Drucke, die sich durch sehr gute Licht-, Chlor- und Nassechtheiten, insbesondere eine ausgezeichnete Sodakochechtheit und in der Regel auch durch ihre gute Egalität und gutes Durchfärbevermögen auszeichnen.
Die so erhaltenen Färbungen und Drucke sind auch trockenreinigungsecht und migrationsecht. Die gefärbten Gewebe können daher mit Kunstharzen, beispielsweise Polyvinylchlorid, beschichtet werden, ohne dass der Farbstoff in den Kunststoff hineinmigriert, was besonders bei der Herstellung von Kunstleder wichtig ist. Ferner ist die leichtere Verküpbarkeit der erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen zu erwähnen und die damit verbundenen Einsparungen bzw. Vereinfachungen in der Applikation.
Gegenüber den klassischen Küpenfarbstoffen weisen die erfindungsgemäss erhältlichen Küpenfarbstoffe den Vorteil eines besseren Egalisier- und Durchfärbevermögens auf ; in der Apparatefärberei geben sie auch bei auftretender Schaumbildung keine Fehlfärbungen durch Ausscheidung von reoxydiertem Farbstoff, und die in der Färbung von Wickelkörpern, z. B.
Kreuzspulen oder Tricots auf der Haspelkufe, mit klassischen Küpenfarbstoffen nötige Pigmentierung fällt bei den erfindungsgemäss erhältlichen Farbstoffen weg ; sie können ferner in den rasch verlaufenden Foulardierverfahren in Form von Lösungen verwendet werden und brauchen keine fein disperse Handelsform und auch keine spezielle Teigform, so dass die damit verbundenen Nachteile (Instabilität des Teiges, Staub und Notwendigkeit eines oder mehrerer Arbeitsgänge zur Herstellung von fein dispersen Pulvern) verschwinden. Schliesslich lassen sie sich in der Regel sehr leicht, oft schon bei Raumtemperatur und gegebenenfalls mit milden Reduktionsmitteln, verküpen.
Sie weisen eine sehr gute Löslichkeit in der Küpe auf, und speziell auf regenerierter Cellulose werden kräftige und sehr egale Färbungen erhalten, die die gleiche Nuance wie die entsprechenden Baumwollfärbungen aufweisen.
Im nachfolgenden Beispiel bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird. Gewichtsteile, die Prozente Gel.-% und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Zwischen einem Gewichts- und einem Volumsteil besteht das gleiche Verhältnis wie zwischen Gramm und Milliliter.
Beispiel : In eine Schmelze aus 120 Teilen Phenol und 50 Teilen Kaliumhydroxyd werden
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20 Teile I-Nitro-5-aminoanthrachinon eingetragen und 1/2h bei 1400 verrührt. Nach dem Erkalten wird die Reaktionsmasse mit Wasser ausgekocht, filtriert und der rote Rückstand mit Nasser gründlich gewaschen. Die Ausbeute an 1-Amino-5-phenoxyanthrachinon ist fast quantitativ.
62, 8 Teile des so dargestellten l-Amino-5-phenoxyanthrachinons werden mit 18, 4 Teilen Cyanurchlorid in 600 Teilen trockenem Nitrobenzol in Gegenwart von 0, 5 Teilen Pyridin 3 h bei 1600 und anschliessend noch 1 h am Rückfluss verrührt. Nach dem Erkalten wird der ockergelbe Niederschlag isoliert, mit Alkohol gewaschen und getrocknet.
10 Teile des so dargestellten Farbstoffes werden bei Raumtemperatur in 50 Vol.-Teilen Oleum, enthaltend 5% freies 50s eingestreut. Nach 15 min ist eine neutralisierte Probe wasserlöslich. Die Lösung wird auf Eiswasser ausgetragen, filtriert und der Rückstand mit verdünnter Natriumhydroxydlösung schwach alkalisch gestellt.
10 Teile des durch Aussalzen, Filtrieren und Trocknen erhaltenen Farbstoffes werden mit 80 Teilen Phosphoroxychlorid und 16 Teilen Phosphorpentachlorid während 1 h bei 120-1250 verrührt. Das überschüssige Phosphoroxychlorid wird wegdestilliert und der Rückstand in Eiswasser verrieben, durch Waschen mit Wasser von der Säure befreit und über Phosphorpentoxyd getrocknet.
Das Säurechlorid wird in 200 Teilen Wasser bei 00 aufgeschlämmt und mit 3 Äquivalenten Amino- äthanthiosulfonsäure umgesetzt. Durch Zugabe von In-Natriumhydroxydlösung wird der pH-Wert von 9 gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung kann der Farbstoff der Formel
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durch Aussalzen gewonnen werden. Er färbt Baumwolle nach der folgenden Färbevorschrift in gelben Tönen.
Färbevorschrift : 0. 15 Teile Farbstoff werden in 50 Teile Wasser gegeben und in eine 600 warme Lö- sungvon 2Vol. -Teilen Natronlauge von 36 Be und l, 2 Teilen Natriumhydrosulfit (oder Natriumdithionit) in 350 Teile Wasser eingegossen. Im so erhaltenen Färbebad färbt man 10 Teile Baumwolle während 45 min, unter Zusatz von 12 Teilen Natriumchlorid, indem man die Färbetemperatur bis 800 ansteigen lässt. Nach dem Färben wird in kaltem fliessendem Wasser bis zur vollständigen Oxydation gespült, abgesäuert und kochend geseift.
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