Verfahren zur Herstellung der reinen Isomeren von Naphthoylen-bis-benzimidazolen
In der deutschen Patentschrift 430632 wird die Herstellung von Naphthoylen-bis-benzimidazolen aus Naphthalin-1,4,5,8-tetracarbonsäure oder deren Anhydriden u.
1,2-Diaminobenzol beschrieben. Die Reaktionskomponen ten werden hierbei entweder ohne Lösungsmittel verschmolzen oder in einem höher siedenden Lösungsmittel, z.B. Nitrobenzol, erhitzt. Bei dieser Kondensation fällt ein Isomerengemisch aus der cis- und trans-Form des Naphthoylen-bis-benzimidazols an. Die beiden Isomeren lassen sich z.B. gemäss den Angaben der deutschen Patentschrift 567 210 aufgrund der verschiedenen Löslichkeit ihrer Alkali-Additionsverbindungen in geeigneten, meist niedrig siedenden Lösungsmitteln voneinander trennen. Kondensation und Isomerentrennung erfolgen somit in zwei verschiedenen Lösungsmitteln, so dass es erforderlich ist, das Isomerengemisch zwischendurch zu isolieren u. zu trocknen.
Es wurde nun gefunden, dass man die reinen Isomeren von Naphthoylen-bis-benzimidazolen in einem Arbeitsgang erhalten kann, wenn man Naphthalin-l,4,5,8-tetra- carbonsäure oder deren Anhydride mit gegebenenfalls substituierten 1,2-Diaminobenzolen in niedrig siedenden Alkoholen bei Temperaturen zwischen 120 und 1800C unter Druck kondensiert, das entstandene Isomerengemisch im selben Medium durch Behandlung mit Alkalien in die Alkali-Additionsverbindungen überführt und diese aufgrund ihrer verschiedenen Löslichkeit durch Filtration voneinander trennt. Nach erfolgter Trennung gewinnt man die reinen Isomeren der Farbstoffe aus ihren Alkali-Additionsverbindungen durch Hydrolyse mit Wasser oder verdünnten Mineralsäuren.
Von den für die Kondensation mit der Naphthalin -1,4.5,8-tetracarbonsäure bzw. deren Anhydriden verwendeten 1,2-Diaminobenzol selbst sowie dessen Substitutionsprodukte, beispielsweise 4-Chlor-1,2-diaminobenzol, 4-Methyl- 1 ,2-diaminobenzol oder 4-Chlor-5-äthoxy- 1,2 -diaminobenzol genannt. Als niedrig siedender Alkohol eignet sich für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens besonders Äthanol, jedoch können für diesen Zweck auch andere Alkohole, beispielsweise Methanol herangezogen werden. Von den für die Herstellung der Alkali-Additionsverbindungen verfahrensgemäss verwendeten Alkalien kommen wegen ihrer einfachen Zugänglichkeit hauptsächlich Natrium- oder Kaliumhydroxyd in Frage. Die verfahrensgemässe Kondensation kann durch Zugabe von katalytischen Mengen einer organischen Säure, vorzugsweise Essigsäure, beschleunigt werden.
Dass die Kondensation in den niedrig siedenden alkoholischen Lösungsmitteln so glatt verläuft ist überraschend, da gemäss der Angaben der deutschen Patentschrift 457 980 aus Naphthalin-1,4,5,8-tetracarbonsäure und 1,2-Diaminobenzolen zunächst nur Zwischenprodukte entstehen, die nicht näher charakterisiert werden. Diese Zwischenprodukte müssen isoliert werden und gehen erst durch Kochen in hochsiedenden Lösungsmitteln oder durch trockenes Erhitzen auf 1 500C in die Naphthoylen -bis-benzimidazole über.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass zur Herstellung der reinen Isomeren von Naphthoylen-bis-benzimidazolen ausgehend von der Naphthalin -1 ,4,5,8-tetracarbonsäure statt bisher zwei nur noch ein Lösungsmittel erforderlich ist. Da dieses ausserdem niedrig siedet, ist es leicht und energetisch günstig zu regenerieren.
Die Naphthoylen-bis-benzimidazole beider Konfigurationen sind Küpenfarbstoffe und ergeben Färbungen von ausgezeichneten Licht- und Nassechtheiten. Da sie sehr gute Lösungsmittel-, Überspritz- u. Einbrennüberlackierechtheiten aufweisen. lassen sie sich auch als Pigmentfarbstoffe verwenden.
Beispiel
100 Gewichtsteile Naphthalin- 1 ,4,5,8-tetracarbonsäure- anhydrid und 76 Gewichtsteile 1,2-Diaminobenzol werden unter Zusatz von 12,5 Gewichtsteilen Essigsäure in 650 Gewichtsteilen Äthanol 8 Stunden im Autoklaven auf 1 500C erhitzt. Hierbei stellt sich ein Druck von etwa 10 atü ein. Die Suspension des entstandenen scharlachroten Farbstoffgemisches wird nun mit Äthanol auf 1150 Volumenteile aufgefüllt und dann mit 270 Gewichtsteilen Kaliumhydroxyd versetzt. Man erhitzt das Gemisch 2 Stunden zum Sieden, saugt vom Ungelösten ab und wäscht dieses mit 30%ihrer alkoholischer Kaliumhydroxydlösung gut aus. Der Filterrückstand wird in 1000 Volumenteilen Wasser von 60 C hydrolysiert.
Nach dem Absaugen, Neutralwaschen und Trocknen erhält man etwa 70 Gewichtsteile des leuchtend orange gefärbten trans-Isomeren. Mit dem Farbstoff erhält man auf Baumwolle aus gelbgrüner Küpe eine brillante Orangefärbung von sehr guter Licht-, Wasch- und Chloritechtheit. Die Einfärbungen des Farbstoffs in Nitrolacken sind einwandfrei überspritzecht, diejenigen in Weich-Polyvinylchlorid sehr gut in der Ausblutechtheit.
Aus der alkoholischen Mutter- und Waschlauge erhält man durch Ansäuern mit verdünnter Mineralsäure etwa 55 Gewichtsteile des dunkelroten cis-Isomeren. Der Farbstoff fällt in reinerer Form an, wenn man zunächst einen Teil des Äthanols aus den vereinigten Mutterlaugen abdestilliert, die ausgefallene Kaliumadditionsverbindung absaugt und anschliessend in warmem Wasser hydrolysiert.
Baumwolle wird von dem Farbstoff aus olivgrüner Küpe bordorot angefärbt. Die Echtheiten entsprechend denen des isomeren Farbstoffs.
Anstelle von Äthanol lässt sich verfahrengemäss z.B.
auch Methanol verwenden, ebenso kann das Kaliumhydroxyd durch Natriumhydroxyd ersetzt werden.
Die Kondensation verläuft in ähnlicher Weise, wenn man im obigen Beispiel anstelle von 1,2-Diaminobenzol äquivalente Mengen von 4-Chlor-1,2-diaminobenzol, 4 -Methyl-1,2-diaminobenzol oder 4-Chlor-5-äthoxy-1,2-di- aminobenzol einsetzt.