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Colorante anthraquinoniques et leur procédé de préparation.
La présente invention concerne des colorants anthraquinoniques précieux, ne contenant pas de groupes salifiables rendant les produits solubles dans l'eau, ces colorants correspondant à la formule générale
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dans laquelle A indique un reste cuvable, m un nombre entier au plus égal à 4,n un nombre entier au plus égal à 5, au moins trois des restes R étant des atomes d'hydro- gène ou des restes alkyl ou cycloalkyl portant éventuelle- ment des substituants et l'un des restes R est un atome d'hydrogène, un reste alkyl ou cycloalkyl portant éventuel- lement des substituant. ou un reste benzénique, tandis que les restes R1 et R2 ou, respectivement, R3 et R4 peu- vent former conjointement avec l'atome d'azote le reste d'un système hétérocyclique, par exemple un cycle de pipéri- dine ou de morpholine.
Comme restes alkyl ou cycloalkyl, entrent en ligne de compte de préférence ceux qui contiennent au plus 6 atomes de carbone. Les restes alkyl peuvent porter comme substituants, par exemple, des atomes d'halogènes, des groupes hydroxy, alkoxy ou cyano, mais ne contiennent avantageusement pas de groupes aminogènes. Comme exemples de restes alkyl appropriés, on mentionne les restes méthyl,
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éthyl, propyl, isopropyl, butyl, -hydroxyéthyl, r - hydroxypropyl, P -chloroéthyl, e -cyanoéthyl ou p -.#thoxy- éthyl. Comme exemple d'un reste cycloalkyl,, on non le reste cyclohexyl.
Les colorants précités ne doivent pas contenir de groupes salifiables et rendant le produit soluble dans l'eau, c'est-à-dire pas de groupes sulfoni- ques, carboxyliques ou aminogènes aliphatiques,
On obtient ces colorants nouveaux,si on condense une aminoanthraqueinone ayant la formule
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où A et n ont la signification déjà indiquée, sur un com- posé ayant la formule
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où X est un atome de chlore, un groupe aminogène ou un groupe alkylamino, cycloalkylamino, phénylamino ou dialkyl- amino portant éventuellement des substituant. et Y est un atome de chlore, un groupe aminogène ou un groupe alkyl- ou cycloalkylamino ou dialkylamino portant éventuellement des substituants, dans la proportion dlenviron 1:
1 et quand on remplace dans les produits de condensation ainsi obtenus, qui portent sur le reste triazinique encore des atomes de
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chlore, ces derniers par des groupes aminogènes, alkyl- amino, dialkylamino, hydroxyalkylamino'ou phénylamino, les matières de départ devant être choisies de façon que la molécule du colorant terminé contienne au plus un groupe phénylamino.
Comme amines cuvables appropriées à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on cite aussi bien les monoamines que les diamines, par exemple la 1-amino- anthraquinone et' ses produits de substitution simple, par
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exemple la 1-amino-4-méthoxyanthraqvinone ou les 1-amino- 4-, -5- ou -8-acylaminoanthraquinone, en particulier les
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benzoylaminoanthraquinonts correspondantes. ces dernières peuvent porter dans les restes benzoyl coma substituants, par exemple, des atomes d'halogène, des groupes méthoxy, alkyl, trifluorométhyl, sulfamide ou sulfonyl.
On peut aussi utiliser la 1,4-diam,inoanthraquinone et ses dérivés substitués en position 2, la 1,5- ou la 1,8-diaminoanthra-
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quinone et la 1,-diamino-.4,8-dihydroxyanthraqu3none. Le reste A de la formule indiquée (1) englobe également des restes anthraquinoniques, qui contiennent encore des noyaux greffés par condensation carbocycliques ou hétéro-
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cycliques, par exemple la 4-.aminoanthraquinone-2,1(N)- acridone, la 5-amino-1,9-isothiaaolanthrone la 4- ou 5-aminoanthrapyrimidinep les aminô-acédianthqones, le 4ou 5-amino-1',1-dianthrimidocarbazol, le 4- ou 5-amino-5'-
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benzoylamino-dianthrimidocarbazol, le 4-amino-4'-benzoyl- amino-dianthrimidocarbazol, les 4-aminoanthrapyridones,
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liaminodibenzanthrone# Ilaminoisodibenzanthronop l'amino- anthanthrone, l'aminobenzanthorne, l'aminoflavanthrone, l'aminopyranthrone ainsi que les composés ayant les formuler
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Les composée précités doivent être condensas avec un produit répondant à la formule (3), donc par exemple avec du chlorure de cyanuryle. Dans ce cas, on obtient un produit de condensation qui porte encore 2 atomes de chlore fixés au reste triazinique. On remplace ces
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atome* de chlore par réaction sur l'ammoniac eu sur des amines aliphatiques par des groupes -NH2 ou, respective- ment, 4es restes d'amines.
On peut également condenser les aminoanthraqui- nones sur des dichlorotriazines ayant la formule
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où R1 et R2 sont des atomes d'hydrogène ou des groupe alkyl portant éventuellement des substituant* et ob au plus un des reste$ R1 et R2 est un 'test benzénique On .fait réagir les produits de condensation obtenus,qui por-
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tent encore un oteme,de chlore fixa reste triaxiùique, sur de l'ammoniac ou sur une amino aliphatique. Quand R1 et R2 de la formule (4) représentent des restes alkyl, on peut-aussi faire réagir le produit de condensation sur un composé aminobenzénique.
Enfin, les aminoanthraquinones à utiliser con- formément au procédé de l'invention peuvent également réa- gir sur des monochlorotriazines ayant la formule
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où R1' r2' R3 et R4 ont.la même signification que celle indiquée au sujet de la formule (1).
On effectue avantageusement la réaction de l'aminoanthraquinone choisie sur la triazine ayant la formule (3) au sein d'un solvant organique indifférent, par exemple du nitrobenzène, du chlorobenzène ou de l'o-dichlorobenzène et à température élevée.
En général, il n'est pas nécessaire d'isoler les produits de la condensation primaire renfermant encore du chlore et on peut effectuer les deux réactions dans un même récipient.
Les colorants obtenus conformément à l'invention se prêtent aux utilisations les plus diverses, en parti- culier comme colorants de cuve, comme pigments ou comme colorants dispersés appliqués sur des fibres synthétiques.
Suivant l'importance du reste anthraquinonique ou la natu- re ;des substituants que porte le reste triazinique, ils conviennent davantage pour l'un ou l'autre mode d'applica- tion .
Les colorants, qui contiennent un reste ayant la formule
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se prêtent, grâce à leur solidité élèves à la lumière et à la migration,remarquablement à l'utilisation comme pig- ments. Les colorants,qui contiennent un reste anthraqui- nonique comportant au maximum 3 noyaux benzéniques et comme substituants liés aux groupes aminogènes du reste triazinique,des groupes alkyl ou hydroxyalkyl, peuvent être utilisés comme colorants dispersés pour la teinture de fibres synthétique., en particulier de fibres à base d'esters cellulosiques. de polyamides, de polyacrylonitri- le ou de téréphtalate de polyéthylène.
Sont particulièrement intéressants comme colorants de cuve les dérivés anthraquinoniques ayant la formule (1), où A est un reste anthraquinonique fortement condensé, par exemple un reste pyranthrone, acédianthrone, dibenzo- pyrènequinone et en particulier un reste dibenzanthrone ou isodibenzanthrone. Les colorants renfermant le reste dibenzanthronique représentent des colorants de cuve qui teignent les fibres cellulosiques en des nuances précieu- ses d'un noir profond. Sont particulièrement intéressants les colorants de la série de la dibenzanthrone, qui con- tiennent au moins un groupe hydroxyalkylamino dans le reste triazinique.
Dans les exemples non limitatifs ci-après, les parties et pour-cent s'entendent, sauf mention contraire, en poids et les températures sont indiquées en degrés cen- tigrades.
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EXEMPLE 1
On met en.suspension 9,4 parties d'aminodiben- zanthrone dans 200 parties de nitrobenzène sec, en agitant le produit'et en le chauffant à 160-170 . On ajoute ensui- te une solution de 6 parties de chlorure de cyanuryle dans 40 parties' de nitrobenzène, puis 0,5 partie de pyridine et on continue à agiter le mélange pendant 12 heures à 170 . Après refroidissement à la température ambiante, on Isole par filtration le produit résultant de la cyanuration et correspondant à la formule
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et on le lave avec du nitrobenzène. On Introduit le pro- duit restant sur le filtre par petites protions à 150-160 dans 100 parties de monoéthanolamine et on continue à agiter pendant 2 heures à 150 .
Après refroidissement, on verse le mélange dans de l'eau et on sépare par filtration le colorant ayant la formule
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on lave ce colorant avec de l'eau, puis soigneusement avec de l'acétone et on le sèche sous vide à 60-70
Le colorant nouveau se présente à l'état sec tous forme d'une poudre de couleur noire, qui teint le coton et la cellulose régénéiée en cuve alcaline à l'hydrosulfite en des nuances noires précieuses possédant d'excellentes solidités.
On obtient le même colorant si on ajoute goutte à goutte à une suspension chauffée à 170 du produit pri- maire de cyanuration dans le nitrobenzène, en l'espace d'une heure, une solution de 20 parties de monoéthanolamine dans 20 parties de chloroforme et si on continue à agiter le mélange pendant plusieurs heures à 170-180
Quand on utilise, à la place de l'aminodibenzan- throne, la N-méthyl-aminodibenzanthrone et quand on procède exactement selon les indications de l'alinéa 1, on obtient
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un colorant de cuve qui teint le coton en des nuances noires tirant sur le brun ayant des solidités remarquables.
EXEMPIE 2
On introduit par petites portions et en agitant bien le produit de cyanuration décrit à l'exemple 1, premier alinéa, tel qu'il se trouve sur le filtre, dans 100 parties de diéthanolamine chauffée à 150-160 , puis on agite pendant une heure supplémentaire. On isole le colorant ayant la formule
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selon les indications de l'exemple 1. Ce colorant teint le coton et la cellulose régénérée en cuve à l'hydrosulfite .de couleur bleu rougeâtre en des nuances noires corsées ayant d'excellentes solidités.
EXEMPLE 3
On met en suspension 6,2 parties du dérivé dichlorotriazinique de l'aminodibenzanthrone décrit dans l'exemple 1 dans 200 parties de nitrobenzène et en chauffe
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le mélange à 160 On introduit ensuite goutte à goutte en l'espace de 2 à 3 heures 12 parties de cyclohexylamine et on continue à agiter pendant 6 heures à 150-160 .
Après refroidissement, on isole par filtration le colorant ayant la formule
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on le lave avec du nitrobenzène, puis avec du méthanol et finalement avec de l'eau et on le sèche sous vide à 70-80
Ce colorant teint le coton et la cellulose régéné- rée en cuve à l'hydrosulfite de couleur bleu rougetre en des nuances gris bleu très solides.
Si on introduit goutte à goutte, selon le présent exemple, à la place de la cyclohexylamine, une solution de 5,5 parties de chlorhydrate d'hydroxylamine dans 30 parties de pyridine ou de 8 parties d'hydrate d'hydrazine dans 30 parties de pyridine, on obtient des colorants ayant des propriétés similaires et tout aussi bonnes.
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EXEMPLE 4
On introduit le dérivé dichlorotriazinique de l'aminodibenzanthrone décrit dans l'exemple 1, alinéa 1, sous forme de gâteau de filtre encore imprégné de nitro- benzène par petites portions dans 100 parties de N-méthyl- éthanolamine, à 140-1500 et en agitant bien, puis on con- tinue à agiter le mélange pendant 2 heures à la température précitée. Le colorant ayant la formule
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est isolé comme décrit dans l'exemple 1. Il teint le coton et la cellulose régénérée en cuve à l'hydrosulfite en des nuances noires tirant sur le vert et ayant de très bonnes solidités.
EXEMPLE 5
On met en suspension dans un autoclave contenant 200 parties de nitrobenzène et 20 parties de diéthylamine le dérivé dichlorotriazinique de l'aminodibenzanthrone
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décrit dans l'exemple 1, alinéa 1, pris sous forme de gà- teau de filtre et on chauffe le mélange pendant 12 heures à 100-110 . On isole par filtration le colorant ayant la formule
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on le lave avec du nitrobenzène, avec du méthanol et fina- lement avec de l'eau et on le sèche sous vide. Il teint le coton et la cellulose régénérée en cuve alcaline à l'hydrosulfite en des nuances gris bleu à noir bleuté, qui sont très solides.
Si on remplace dans le présent exemple la diéthyl- amine par de l'ammoniac qu'on introduit dans l'autoclave sous une pression allant jusqu'à 6 - 8 atmosphères, on obtient un colorant ayant des propriétés similaires.
EXEMPLE 6
On met en suspension 6,7 parties du colorant décrit dans l'exemple 1 dans 100 parties de nitrobenzène
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et on ajoute 6 parties de chlorure de thionyle. Après addition de 0,1 partie de pyridine, on agite le mélange pendant 6 heures en le chauffant à 140-150 . Après refroidissement, on isole le colorant par filtration, on le lave avec du nitrobenzène et on le sèche sous vide à 70 .
Ce colorant teint le coton et la cellulose régé- nérée en des nuances nettement plus bleutées que le colo- rant décrit dans l'exemple 1 et cerrespond probablement à la formule
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EXEMPLE 7
On met en suspension 9,4 parties d'aminodiben- zanthrone dana 200 parties de nitrobenzène sec et on chauf- fe le mélange a 160 - 170 On ajoute ensuite une solution chaude de 7,6 parties de 2-N-méthylanilino-4,6-dichloro.
1,3,5-triazine dans 50 parties de nitrobenzène et on
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introduit lentement et goutte à goutte en l'espace d'une heure, tout en agitant bien, 2,24 parties de N-diméthyla- niline. On agite encore 7 heure* à 190-200 , on laisse refroidir jusque la température ordinaire, on sépare le colorant par filtration et on le lave avec du nitrobenzène.
On introduit ensuite le produit se trouvant sur le filtre par petites portions dans 100 parties de monoéthanolamine bouillante et on agite le mélange pendant 2 heures. On verse le tout dans de l'eau et on isole par filtration le colorant ayant la formule
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on le lave jusqu'à neutralité et on le sèche sous vide à 70 - 80 .
Ce colorant teint le coton et la cellulose régé- nérée en cuve à l'hydrosulfite en des nuances noires ayant des solidités remarquables.
Si on remplace dans le présent exemple les
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7,6 parties de 2-N-méthylanilino-4,6-dichloro-1,3,tria- zinc par une quantité équimoléculaire de 2-cyclohexylamino-
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4,Gdichloro-1,3,5-triazine, on obtient un colorant ayant des solidités similaires et tout aussi bonnes.
EXEMPLE 8
On fait réagir 9,4 parties d'aminodibenzanthrone dans le nitrobenzène sur 5,8 parties de 2-diméthylamino-
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4,6-dichloro-1,3,5-triazino, selon les indications de l'exemple 7, puis on traite le produit par de la mono- éthanolamine et on l'isole. Le colorant ayant la formule
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teint le coton et la cellulose régénérée, en cuve , l'hydrosulfite, en des nuances noir rougeâtre ayant d'excel- lentes solidité$*
Si on utilise dans le présent exemple, A la place
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des 5,8 parties de 2-diméthylamino-4,6-dichloro-1,3,5- triazine, une quantité équimoléculaire de 2-diéthylamino-
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4,6-dichloro-1,3,Striazine, on obtient un colorant ayant des propriété* similaires.
EXEMPLE 9
On chauffe 34,2 parties de l-amino-4-benzoyla- minoanthraquinone en présence de 37 parties de chlorure de cyanuryle dans 450 parties de nitrobenzène, pendant 4 heu- res à 115- 120 . Après le refroidissement du mélange réac- tionnel, on isole par filtration le produit de condensa- tion précipité.
On.chauffe 14,7 parties de la 4,6-dichloro-
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2.d)-benzoylaminoanthraquinonyh-(1)-amin> 1,3,.-triaz.ne ainsi obtenue dans 200 parties de nitrobenzène tout en agitant à 185- 190 et on introduit pendant 15 heures un courant modéré d'ammoniac gazeux et sec, Après refroidis- sement, on sépare le produit par filtration, on le lave avec du benzène, de l'alcool et de l'eau et on le sèche sous vide à 90 - 100 .
Le colorant ainsi obtenu et répon- dant à la formule
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se présente à l'état de poudre rouge bleuté et colore le
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chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances rouges d'une excellente solidité à la migration et à la lumière
EXEMPLE 10
On chauffe pendant 4 heures à 115 -1200 45 par- ties de l-aminoanthraquinone en présence de 74 parties de chlorure de cyanuryle dans 450 parties de nitrobenzène.
Aprés refroidissement du mélange réactionnel, on isole par filtration le produit de condensation précipité.
On condense, selon l'exemple 1, avec de l'ammo-
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nlfc 18,5 parties de la 4,6-dichloro-2-ranthraqyinonyl-(1)rmin,o,--1,,3,5-triazine ainsi obtenue dans 250 parties de nitrobenzène. On obtient un colorant orangé jaune ayant @ la formule
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Il colore le chlorure de polyvinyle plastifié en des - nuances jaunes d'une remarquable solidité à la migration et à la lumière.
EXEMPLE 11
On dissout en chauffant 7,0 parties de 1-amino- 5-benzoylaminoanthraquinone dans 150 parties de nitrobenzène.
On ajoute à 1400 une solution de 6,0 parties de chlorure de
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cyanuryle dans 30 parties de nitrobenzène* Le produit de monocondensation ayant la formula
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commence à se séparer bient8t sous forme de petite cristaux jaunes. On agite le mélange pendant 5 heures supplémentai- res à 140 - 1450 et on sépare le produit par filtration après refroidissement du mélange.
On met en suspension dans un autoclave et dans 500 parties de nitrobenzène 24,5 parties du produit ainsi obtenu. On introduit sous pression de l'ammoniac gazeux et sec jusqu'à ce que la pression atteigne environ 6 atm.
On chauffe le mélange à 140 -1500 et on le maintient pen- dant 12 heures à cette température. Après refroidissement, on sépare le produit par filtration, on le lave avec du benzène, avec de l'alcool et avec de l'eau et on le sèche tous vide à 90 - 100 . Le colorant ainsi obtenu et répon- dant à la formule
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constitue une poudre de couleur orangée et colore le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances orangées présentant une excellente solidité à la migration et à la lumière.
EXEMPLE 12
On met en suspension 95,2 parties de 1.4-diamino- anthraquinone en agitant le produit dans 1500 parties de nitrobenzène à 60 . On introduit 296 parties de chlorure de cyanuryle et on chauffe le mélange pendant 3 heures à 110-115 Après refroidissement du mélange réactionnel, on sépare par filtration le produit de condensation, on le lave avec du nitrobenzène, du benzène et du chloroforma et on le sèche sous vide.
On agite dans un autoclave 194 parties du pro- duit ainsi obtenu en présence de 1500 parties de nitro- benzène. On introduit ensuite sous pression de l'ammoniac gazeux et sec jusqu'à ce que la pression atteigne 6 atm.
On chauffe le mélange à 140-150 et on le maintient pendant
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15 heures à cette température. Après le refroidissement du mélange, on sépare le produit par filtration, on le lave avec du benzène, de l'alcool et de l'eau et on le sèche sous vide à 90 - 100 Le colorant nouveau répond à la formule
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et il colore le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances violettes d'une excellente solidité à la migration et à la lumière.
EXEMPLE 13
On condense, selon l'exemple 12, alinéa 1, 67 parties de 1,5-diaminoanthraquinone dans 1400 parties de nitrobenzène à 140 avec 206 parties de chlorure de cyanu- ryle et on fait réagir de l'ammoniac sur le produit ainsi obtenu en suspension dans 1200 parties de nitrobenzène, selon l'exemple 12, alinéa 2. On obtient un colorant ayant
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la formule
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ce colorant teignant le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances écarlates d'une excellente solidité à la migration et à la lumière.
EXEMPLE 14
On condense 24 parties de 1,5-dihydroxy-4,8- diaminoanthraquinone dans 450 parties de nitrobenzène, selon l'exemple 13, sur 66 parties de chlorure de cyanuryle et on fait réagir de l'ammoniac sur le produit ainsi obte- nu, ceci dans 1200 parties de nitrobenzène et selon l'exem- ple 12, alinéa 2. On obtient ainsi un colorant ayant la formule
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qui colore le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances bleues d'une très bonne solidité à la migration et à la lumière.
EXEMPLE 15
On condense 26,8 parties de 1,4,5,9-tétra-amino- anthraquinone dans 500 parties de nitrobenzène,selon l'exemple 13, avec 148 parties de chlorure de cyanuryle et on fait réagir de l'ammoniac sur le produit obtenu, ceci dans 1200 parties de nitrobenzène et selon l'exemple 12, alinéa 2. On obtient ainsi un colorant ayant la formule
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qui colore le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances bleues d'une remarquable solidité à la migration et à la lumière.
EXEMPLE 16
On condense 50,4 parties de 5-amino-l,9-iso- thiazolanthrone dans 500 parties de nitrobenzène, selon l'exemple 13, avec 74 parties de chlorure de cyanuryle et on fait réagir dans 1200 parties de nitrobenzène le produit ainsi obtenu sur de l'ammoniac, selon l'exemple 12, alinéa 2. On obtient ainsi un colorant de formule
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qui teint le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuan- ces orangées ayant de très bonnes solidités.
EXEMPLE 17
On chauffe 23 parties de 5,5'-diamino-1,1'- dianthrimidocarbazol dans 600 parties de nitrobenzène avec 37 parties de chlorure de cyanuryle pendant 20 heures à 160 . Après 4 heures, on ajoute 1 partie de pyridine au mélange réactionnel. Après refroidissement, on isole le
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produit par filtration, on le lave avec du nitrobenzène, du benzène et du chloroforme et on le sèche sous vide à 1000.
On condense de l'ammoniac avec 70 parties du produit de condensation ainsi obtenu, dans 1200 parties de nitrobenzène et selon l'exemple 12, alinéa 2. On obtient un colorant qui répond probablement à la formule
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et qui donne en cuve alcaline à l'hydrosulfite sur le coton et sur la cellulose régénérée des nuances solides de couleur brun rouille.
EXEMPLE 18
On chauffe pendant 17 heures à 190 - 195 un mélange de 28,5 parties de bis-p-aminophénylimide de
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l'acide p6rylènetétracarboxylique dans 1000 parties de nitrobenzène et de 38 partiez de chlorure de cyanuryie auquel on a ajouté 1 partie de diméthylformamide, puis on chauffe encore 4 heures à 200-205 , Après refroidis- sement jusqu'à 50 , on sépare le produit par filtration, on le lave avec du nitrobenzène et de l'acétone et on le sèche sous vide à 60-70 .
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On fait réagir de l'ammoniac sur 16 parties du produit de condensation ainsi obtenu, selon l'exemple 12, alinéa 2. On obtient ainsi un colorant ayant la formule
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colorant qui teint en cuve alcaline à l'hydrosulfite le coton et la cellulose régénérée en des nuances rouges solides. Le même colorant teint le chlorure de polyvinyle plastifié en des nuances rouges ayant de bonnes solidités.
EXEMPT 19
On condense, selon l'exemple 18, alinéa 1, 22,9 parties de bis-m-aminophénylimide de l'acide pérylène tétracarboxylique dans 1000 parties de nitrobenzène avec 22 parties de chlorure de cyanuryle.
On chauffe 5 parties du produit de condensation ainsi obtenu dans 200 parties de nitrobenzène avec 4,2 par- ties de N-méthyléthanolamine, en agitant le mélange pendant 7 heures à 150 - 160 . Après refroidissement, on isole le produit par filtration à la trompe, on le lave avec du nitrobenzène, de l'alcool et de l'eau et on le sèche sous vide à 100 . On obtient ainsi un colorant ayant la formule
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colorant qui donne en cuve alcaline à l'hydrosulfite sur le coton et la cellulose régénérée des teintures rouges corsées ayant de bonnes solidités.
Si on condense le produit avec la mono- ou la
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diéthanolamine, à la place de la N-méthyl6thanolam1ne, on obtient des colorants ayant des propriétés similaires.
EXEMPLE 20
On condense 15 parties d'aminoacédianthrone dans 250 parties de nitrobenzène avec 13 parties de chlorure de cyanuryle, selon l'exemple 13, et on.fait réagir sur de l'ammoniac le produit ainsi obtenu, selon l'exemple 12, alinéa 2,dans 500 parties de nitrobenzène. On obtient ainsi un colo- rant répondant à la formule
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qui teint en cuve alcaline à l'hydrosulfite le coton et la cellulose régénérée en des nuances brunes d'une bonne soli- dité.