Verfahren zur Herstellung neuer basischer Azofarbstoffe Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer, von sauren wasserlöslichmachen- den Gruppen, insbesondere von Sulfonsäure- und Car- boxylgruppen freien Azofarbstoffen der Formel
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worin D den Rest einer Diazokomponente, A eine Acylaminogruppe,
Y eine gegebenenfalls verzweigte ali- phatische Kohlenstoffkette mit vorzugsweise höchstens 4 Kohlenstoffatomen, R' Wasserstoff oder einen Alkyl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest, R einen Alkyl-, Aralkyl-, Cylcoalkyl- oder Arylrest und X ein Anion bedeuten.
Die erfindungsgemässe Herstellung der neuen Farbstoffe ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein diazotierte.s Amin der Formel D-NH= mit einer Kupplungskompo nente der Formel
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kuppelt, worin D, A, R, R', Y und X die angegebene Bedeutung haben.
Als Beispiele von Diazoverbindungen seien vor allem aromatische, z. B. solche der Naphthalin- und insbe- sondere der Benzolreihe erwähnt. Diese entsprechen z. B. der Formel
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worin Xs ein Wasserstoff oder Halogenatom, eine Cyan-, Carbylkoxy-, Alkanoyl-, Alkylsulfonyl-, Carbonamid-, Sulfonamid-. Phenylazo- oder Nitrogruppe, Yc ein Was serstoff- oder Halogenatom.
eine Nitro-. Alkyl-, Alkoxy-. Trifluormethyl-, Carbalkoxy- oder Cyangruppe, Z, ein Wasserstoff- oder Haleuenatom. eine Nitro- oder Alkvl- sulfonylgruppe bedeuten, wobei mindestens einer der Reste X, und Yein Halogenatom, eine Nitro-, Carbal- koxy-, Cyan-, Alkyl-sulfonyl- oder Phenylazogruppe bedeutet.
Als Beispiele seien die folgenden Aminobenzole ge nannt: 1-Amino-2-chlorbenzol, 1-Amino-4-chlorbenzol, 1-Amino-4-brombenzol, 1-Amino-2-nitrobenzol, 1-Amino-3-nitrobenzol, 1-Amino-4-nitrobenzol, 1-Amino-4-cyanbenzol, 1-Amino-2-methoxybenzol, 1-Amino-4-methoxybenzol, 1-Amino-2.';
-dicyanbenzol, 1-Amino--l-carbalkoxybenzol, 1-Amino-2,4-dibrombenzol, 1-Amino-2,4-dichlorbenzol, 1-Amino-2,5-dichlorbenzol, 1-Amino-2-methyl-4-chlorbenzol, 1-Amino-2-nitro-4-trifluormethylbenzol, 1-Amino-2-trifluormethyl-4-chlorbenzol, 1-Amino-3-trifluormethyl-2-chlorbenzol, 2-Ami no-5-nitrotrifluormethylbenzol, 1-Amino-2-cyan-4-chlorbenzol, 1-Amino-2-cyan-4-nitrobenzol,
1-Amino-2-nitro-4-methoxybenzol, 2-Aminobenzoesäuremethylester, 4-Aminobenzoesäure-ss-methoxyäthylester, 2-Amino-5-chlorbenzoesäuremethylester, 2-Amino-5-nitrobenzoesäuremethylester, 4-Aminobenzoesäure-ss-dimethylaminoäthylester, 4-Aminobenzoesäure-;,-dimethylaminopropylamid, 4-Amino-3-nitrobenzoesäure-ss-diäthyl-aminoäthyl- ester, 4-Amino-3-nitrobenzoesäure-#,-dimethylamino- propylamid, Sulfanilsäure-i;
-N-trimethylaminoäthylamid, 1-Amino-2-chlor-4-cyanbenzol, 1-Amino-2-chlor-4-nitrobenzol, 1-Amino-4-chlor-2-nitrobenzol, 1-Amino-2-chlor-4-carbäthoxybenzol, 1-Amino-2-methylsulfonylbenzol, 1-Amino-4-methylsulfonylbenzol, 1-Amino-2-methylsulfonyl-4-nitrobenzol, 1-Amino-6-methylsulfonyl-2,4-dinitrobenzol, 1-Amino-2-chlor-4-methylsulfonylbenzol, 1-Amino-2,4-dinitrobenzol, 1-Amino-2.4-dicyanbenzol, 1-Amino-2,6-dichlor-4-cyanbenzol,
1-Amino-2,6-dichlor-4-nitrobenzol, 1-Amino-2,4-dicyan-6-chlorbenzol, 1-Amino-2,4-dinitro-6-chlorbenzol, 1-Amino-2-cyan-4-nitro-6-chlorbenzol, 1-Amino-2-cy-an-4-nitro-6-brombenzol, 1-Amino-2,4-dinitro-6-brombenzol, 1-Amino-2,4-dinitro-6-cyanbenzol, 3-Aminobenzolsulfonsäureamid, 4-Aminobenzolsulfonsäuremonoäthylamid, 4-Amino-3-chlorbenzolsulfonsäure-diäthylamid, 4-Amino-3-chlorbenzolsulfonsäure-monoäthylamid,
4-Aminobenzolsulfonsäureäthylester, 4-Aminoazobenzol, 4-Amino-2'-chlor-azobenzol, 4-Amino-2',4-dichlor-azobenzol, 4-Amino-3'-chlor-azobenzol, 4-Amino-2'-nitro-azobenzol, 4-Amino-3-nitro-azobenzol, 4-Amino-3'-nitro-azobenzol, 4-Amino-2-methyl-azobenzol, 4-Arnino-4'-methoxy-azobenzol, 4-Amino-3-nitro-2'-chlorazobenzol, 4-Amino-3-nitro-4'-chlorazobenzol, 4-Amino-3-nitro-2',4'-dichlor-azobenzol,
4-Amino-3-nitro-4'-methoxy-azobenzol. Es kommen als Diazokomponenten aber auch be liebige diazotierbare heterocyclische Amine in Betracht, die keine sauren, wasserlöslichen Substituenten enthal ten, insbesondere aber die Amine, die einen hetero- cyclischen Fünfring mit 2 oder 3 Heteroatomen, vor allem einem Stickstoff- und einem oder zwei Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoffatomen als Heteroatome auf weisen, beispielsweise 2-Aminothiazol, 2-Amino-5-nitrothiazol,
2-Amino-5-cyanthiazol, 2-Amino-4-methyl-5-nitrothiazol. 2-Amino-4-methylthiazol, 2-Amino-4-phenylthiazol, 2-Amino-4-(4'-chlor)-phenylthiazol, 2-Amino-4-(4'-nitro)-phenylthiazol, 2-Amino-benzthiazol, 2-Aminotriazol, 2-Amino-6-methylbenzthiazol, 2-Amino-6-methoxybenzthiazol, 2-Amino-6-chlorbenzthiazol, 2-Amino-6-nitrobenzthiazol, 2-Amino-6-cyanbenzthiazol,
2-Amino-6-carboäthoxybenzthiazol, 2-Amino-6-methylsulfonylbenzthiazol, ferner 2-Amino-1.3,4-thiadiazol. 2-Amino-1.3.5-thiadiazol, 2-Amino-4-phenyl-1,3,5-thiadiazol. Als Kupplungskomponenten seien beispielsweise die folgenden genannt, wobei in den angegebenen Formeln Q eine über das Stickstoffatom gebundene cyclische Aminogruppe der Formel
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Die Einführung dieser Gruppe kann z.
B. durch Umsetzung der entsprechenden Halogen- oder Sulfato- verbindunuen mit Pyridin, Picolin, Lutidin, Chinolin oder Pyrimidin geschehen:
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Anstelle einer einheitlichen Diazokomponente kann man auch ein Gemisch zweier oder mehrerer der er- findungsgemässen Diazekomponenten und anstelle einer einheitlichen Azokomponente ein Gemisch zweier oder mehrerer der erfindungsgemässen Azokomponenten ver wenden.
Die Diazotierung der erwähnten Diazokomponenten kann nach an sich bekannten Methoden, z. B. mit Hilfe von Mineralsäure, insbesondere Salzsäure und Natrium nitrit oder z. B. mit einer Lösung von Nitrosylschwe- felsäure in konzentrierter Schwefelsäure, erfolgen.
Die Kupplung kann ebenfalls in an sich bekannter Weise, z. B. in neutralem bis sauren Mittel, gegebenen falls in Gegenwart von Natriumacetat oder ähnlichen, die Kupplungsgeschwindigkeit beeinflussenden Puffer substanzen oder Katalysatoren, wie z. B. Pyridin resp. dessen Salzen, vorgenommen werden.
Falls sie nötig ist, erfolgt die Reinigung der Farb- stoffsalze zweckmässig durch Auflösen in Wasser, wo b:i allenfalls nicht umgesetzter Ausgangsfarbstoff als unlöslicher Rückstand abfiltriert werden kann. Aus der wässrigen Lösung kann durch Zugabe von wasserlös lichen Salzen, beispielsweise Natriumchlorid, der Farb stoff wieder abgeschieden werden.
Die verfahrensgemäss erhalten@:n quaternisiertcn Farbstoffe enthalten als An ion vorzugswei, e den Rest einer starken Säure, beispiels weise der Schwefelsäure, oder deren Halbester, oder einer Aryl#ulfonsäure oder ein Halogenion. Die erwähn ten, verfahrensgemäss in das Farbstoffmolekül einge führten Anionen können auch durch Anionen anderer anorganischer Säuren, beispielsweise der Phosphorsäure, der Schwefelsäure, oder organischer Säuren, wie z. B. der Ameisensäure, der Milchsäure oder der Weinsäure ersetzt werden; in gewissen Fällen können auch die freien Basen verwendet werden.
Die Farbstoffsalze kön nen auch in Form von Doppelsalzen, beispielsweise mit Halogeniden der Elemente der zweiten Gruppe des periodisch-2n System, insbesondere Zink- oder Cad- miumchlorid. v:rwendet werden.
Die erfind-,inasgemäss erhaltenen Farbstoffe bzw. Farbteffsalze mit einer quaternisierten Aminogruppe eignen sich zum Färben und Bzdrtick-Ln der verschie densten vollsynthetischen Fasern. w-ie z.
B. von Poly- vi;iylchlorid-. Polyamid-, Polyurethanfasern, ferner von Fasern aus Polyestern aromatischer Dicarbon Säuren, wie #. B. von Polyäthylenterephthalatfasern, insbesondere aber von Polyacrylilitrilfaserstoffen oder von Polyvi- nyIid;ncyanidfasern (Darvan). Un:er Polyacrylnitrilfa- sern ver#teht man vor allem Polymere, die mehr als SO o o. z. B.
SO bis 95 1' o Acrylnitril enthalten; daneben enthalten sie 5 bis 20 11 o Vinylacctat. Vinylpyridin, Vinylchlorid, X'inylidenchlorid, Acrylsiitire, Acrylsäure- ester, Methacryhätire, Methacryl#äureester usw. Diese Produkte werden z.
B. unter den folgenden Marken namen verkauft: Acrilan 1656 (The Rheinstrand Cor poration. D"cator. Alabama, USA), Acrilan 41 (The Chemstrand Corporation), Creslan (American Cyan amid Companv), Orlen 44 (Du Pont), Crylor HH (Soc. Rhociiaceta SA.
France), Leacril N (Appliea- zioni Chimice Societä per Azioni, Italien), Dynel (Union Carbide Chem. Corp.), Exlan (Japan, Exlan Indu::try Co..
Japan), Vonnel (11litsubishi, Japan), Verel (Tennessee Eastman, USA), Zefran (Dow Chemical. USA), Wolcrylon (Filmfabrik Agfa, Wo]- feil), Ssanw > (UdSSR) und auch < Orion 42 , Dra- lon , Cotirfclle usw.
Auf diesen Fasern, die auch in Mischung mitein ander gefärbt werden können, erhält man mit den neuen Farbstoffen intensive und egale Färbungen mit guter Lichtechtheit und guten Allgemeinechtheiten, insbeson dere guter Wasch-, Schweiss-, Sublimier-, Knitterfest-, Dekatur-, Bügel-, Reib-, Carbonisier-, Wasser-, Meer wasser-, Trockenreinigungs-, Überfärbe- und Lösungs- mittelechtheit. Die erfindungsgemässen neuen Farbstoffe haben u. a. auch eine gute Stabilität in einem grösseren pH-Bereich, eine gute Affinität z.
B. in wässerigen Lö sungen von verschiedenen pH-Werten und eine gute Beuchechtheit. Ausserdem zeigen die neuen Farbstoffe im allgemeinen eine gute Reserve auf Wolle und anderen natürlichen Polyamidfasern.
Die quaternisierten, wasserlöslichen Farbstoffe sind im allgemeinen wenig elektrolyt-empfindlich und zeigen z. T. eine ausgesprochen gute Löslichkeit in Wasser oder polaren Lösungsmitteln. Die Färbung mit den quaterni@ ierten, wasserlöslichen Farbstoffen geschieht im allgemeinen in wässrigem, neutralem oder saurem Medium. bei Siedet.:mperatur unter Atmosphärendruck oder in geschlossenem Gefäss unter erhöhter Tempera tur und erhöhtem Druck.
Die handa#üblichen Eoalisier- mittel stören nicht, sind jedoch nicht erford:rlich.@ Die angegebenen Farbstoffe einen sich vor allem auch für die Trichromiefärbune. Ferner sind sie wegen ihrer Hydrolysebeständigkeit mit Vorteil verwendbar für das Hochtemperaturfärben und für das Färben in Ge genwart von Wolle. Sie können auch durch Bedrucken auf die Faserstoffe aufgebracht werden. Zu diesem Zweck verwendet man beispielsweise eine Druckpaste, welche den Farbstoff nebst den in der Druckerei üb lichen Hilfsmitteln enthält.
Sie eignen sich ferner auch für die Massenfärbung von Polymerisationsprodukten von Acrylnitril, wie auch von anderen plastischen, ge gebenenfalls gelösten Massen, in licht- und waschech ten Nuancen, ferner für die Färbung von Ölfarben oder Lacken. oder schliesslich auch für die Färbung von Baumwolle. speziell von gebeizter Baumwolle. von Cellulos;. re,--c-nerierter Cellulose und von Papier.
An,.t.2t; durch Färben können Lem;is: aneeL:benem Verfahren dis vorlieg; nd@n Farb#toffe auch -durch Be drucken aufgebracht werden. Zu dies; m Zwecke ver wendet man z.
B. e:n-- Druckfarbe. die neben den in der Druckerei üblichenMlfsmitteln, wie Netz- Lind Verdik- ktinLysmi;teIn. den feindispergierten od:r g,ksten Farb stoff. aeLebenenfalls in Anw,c, enheit einer organischen und oder anorganischen Säure enthält.
Nach dem angegebenen Verfahren erhiilt man kräf- 'Lye Färbtine#-n un t<B>1</B> ä- Drucke -on aLi,L;
-zeichnetcn Echt heiten. in=b, ondere otiten Licht-, Sublimations-. Doka- tur-, Wach- Lind Chlorwasserechtheiten. Ein weiterer Vorzug liegt in der guten \Voll- und Baumwollreserve der verfahrensaeniii--s zu verwendenden Farbstoffe.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nicht: anderes angegeben wird. Gewichtsteile, die Proz:nte Gewichtsprozente, Lind die Temperaturen sind in Celsitt>graden angegeben.
<I>Beispiel I</I> 4,35 Teile 2-Chlor-4,6-dinitroanilin werden bei Raumtemperatur in 25 Vol.-Teile 1 n Nitrosy]schw-efel- säure ein±!etraaen. Dann wird das Reaktionseemisch eine Stunde bei 20 bis 25' gerührt, Lind hierauf in 100 g Eis eingerührt und der Oberschuss an >alpetri,er Säure durch Zugabe von SUlfamln@iitirc zerstört.
Die so er- haltene Diazolösung gibt man sofort zu einer Lösung von 9,42 Teilen N,2-(N'-[2'-Methoxy-5'-acetylamino phenyl]-N'-methyl)-aminoäthyl-pyridinium-toluolsulfo- nat in 100 Teilen Wasser und 100 Teilen Eis. Nach einstündigem Rühren filtriert man den Farbstoff ab, löst ihn wieder in 500 Teilen Wasser und 5 Teilen kristallisiertem Natriumacetat und fällt durch Zugabe von 10 Teilen Natriumbromid aus.
Man erhält nach dem Trocknen ein schwarzes Farbstoffpulver, mit wel chem Polyacrylnitrilfasern aus wässrigem Bad in sehr lichtechten marineblauen Tönen gefärbt werden. <I>Herstellung von Kupplungskomponente</I> 47,6 Teile 2-(N[2'-Methoxy-5'-acetylamino-phenyl]- N-methylamino)äthanol werden in 100 Teilen Pyridin gelöst und die Lösung bei 10-15 innert 30 Minuten mit 42 Teilen p-Toluolsulfochlorid versetzt.
Nach drei viertelstündigem Rühren bei der angegebenen Tempera tur wird das Reaktionsgemisch in 800 Teilen eines Eis/ Wasser-Gemisches ausgetragen und bis zur vollständi gen Kristallisation gerührt; anschliessend wird der ent standene Toluolsulfoester abfiltriert, mit kaltem Wasser pyridinfrei gewaschen und bei niedriger Temperatur ge trocknet.
38 Teile 2-(N-[2'-Methoxy-5'-acetylamino-phenyl]- N-methylamino)äthyl-toluolsulfonat und 15 Teile Pyri- din werden 4 Stunden bei einer Badtemperatur von 150 unter Rückfluss erhitzt. Das entstandene Pyridiniumsalz kann in kristalliner Form durch Verdünnen der erkal teten Schmelze mit Essigester erhalten werden. Die durch Verdünnen der Schmelze mit Wasser erhaltene klare Lösung kann auch direkt zur Kupplung eingesetzt werden.
Beispiel <I>2</I> 20 Teile 2-Chlor-4-nitro-6-cyan-anilin werden bei 0-5 in ein Gemisch von 105 Vol.-Teilen In-Nitro- sylschwefelsäure und 100 Vol-Teilen eines Gemisches von Eisessig und Propionsäure im Verhältnis 6:1 einge tragen. Danach gibt man nochmals 100 Teile des Eis- essig-Propionsäuregemisches zu und rührt 2 Stunden im Eisbad.
Nach Zugabe von 10 Teilen Harnstoff wird die gelbliche Diazolösung zu einem gut gerührten Gemisch von 36,4 Teilen einer Kupplungskomponente der For mel
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in 1000 Teilen Wasser und 500 Teilen Eis gegeben. Der in saurer Lösung ausgefallene Farbstoff wird abgesaugt, in 200 Teilen Wasser aufgeschlämmt und durch Zu gabe von kristallisiertem Natriumacetat bis zur kongo neutralen Reaktion in Lösung gebracht. Man fällt durch Zugabe von 100 Teilen Kochsalz aus, filtriert und trock net. Der erhaltene Farbstoff der Formel
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färbt Polyacrylnitrilfasern in echten blauen Tönen. Weitere Farbstoffe der allgemeinen Formel
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sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
Sie sind durch Kupplung gemäss den Angaben der Bei speile 1 und 2 erhältlich.
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EMI0007.0001
EMI0008.0001
EMI0009.0001
EMI0010.0001
EMI0011.0001
EMI0012.0001
EMI0013.0001
EMI0014.0001
EMI0015.0001
<I>Färbevorschrift A</I> Ein Teil Farbstoff wird in 5000 Teilen Wasser unter Zusatz von zwei Teilen 40o/oiger Essigsäure gelöst. In dieses Färbebad geht man bei 60 mit 100 Teilen abge trocknetem Garn aus Polyacrylnitrilstapelfasetn ein, er höht die Temperatur innert einer halben Stunde auf 100 und färbt eine Stunde bei Kochtemperatur. Dann wird die Färbung gut gespült und getrocknet.
<I>Färbevorschrift B</I> (Kontinuefärbung) Man bereitet eine Foulardflotte aus 40 Teilen Farb stoff, 40 Teilen Essigsäure 80 0,'o, 3 Teilen eines Jo- hannisbrotkernmehlverdickers und 1000 Teilen Wasser. In dieser Flotte wird ein Gewebe aus Polyacrylnitril- fasern bei 50 und mit einem Abquetscheffekt von 100 /o foulardiert und anschliessend 45 Minuten auf einem Kontinuedämpfer bei 100 gedämpft. Dann wird das Gewebe gut gespült und getrocknet.
<I>Färbevorschrift C</I> (Hochtemperaturfärbung) Zwei Teile Farbstoff werden in 3000 Teilen Was ser unter Zusatz von 1 Teil kristallisiertem Natrium acetat, 5 Teilen kalziniertem Glaubersalz und Essig säure zur Erreichung eines pH-Wertes von 4,5 bis 5 gelöst. In dieses Färbebad geht man bei 80 mit 100 Teilen Polyacrylnitril-Filamentgarne ein, steigert die Temperatur innert 45 Minuten auf max. 120 und färbt 30 Minuten bei 120 . Dann wird langsam abgekühlt und gespült.
<I>Färbevorschrift D (Druck)</I> Man bereitet eine Druckpaste aus 20 Teilen Farb stoff, 50 Teilen 400'loiger Essigsäure, 20 Teilen Thiodi- äthylenglykol und 600 Teilen einer 50o/oigen Gummi- arabicum-Verdickung und stellt mit Wasser auf 1000 Teile. Mit dieser Druckpaste wird ein Polyacrylnitril- gewebe bedruckt und nach einer Zwischentrocknung mit gesättigtem Wasserdampf bei 0 bis 0,75 atü während 30 Minuten gedämpft. Anschliessend wird ausgewaschen und Getrocknet.