CH643284A5 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF AZO DYES. - Google Patents
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- C09B43/42—Preparation of azo dyes from other azo compounds by substituting hetero atoms by radicals containing other hetero atoms by substituting radicals containing hetero atoms for —CN radicals
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von kupferarmen Azofarbstoffen, welche in der Diazokomponente ortho-ständig zur Azobrücke mindestens eine Cyanogruppe aufweisen, durch Umsetzung entsprechender ortho-Halogenazofarbstoffe mit Metallcyaniden in Gegenwart von Kupfer-I-verbindungen. The invention relates to a process for the preparation of low-copper azo dyes which have at least one cyano group in the diazo component ortho-constant to the azo bridge, by reacting corresponding ortho-halogen azo dyes with metal cyanides in the presence of copper-I compounds.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung aus 25-95 Mol.-% CuCN, vorzugsweise 30-80 Mol.-%, bezogen auf auszutauschendes Halogen, und mindestens 5-75 Mol.-% Zn(CN)2, vorzugsweise 20-70 Mol.-%, verwendet, wobei das Kupfer-I-cyanid als solches oder komplex gebunden eingesetzt wird oder im Reaktionsmedium aus Kupfer-I- oder Kupfer-II-verbindungen hergestellt wird. The process is characterized in that a mixture of 25-95 mol% CuCN, preferably 30-80 mol%, based on the halogen to be exchanged, and at least 5-75 mol% Zn (CN) 2, preferably 20-70 mol%, used, the copper-I-cyanide being used as such or bound in a complex form or being prepared in the reaction medium from copper-I or copper-II compounds.
Bevorzugt ist die Verwendung von vorgefertigtem CuCN, wobei ein leichter Überschuss an Zn(CN)2 mitunter vorteilhaft ist. The use of prefabricated CuCN is preferred, a slight excess of Zn (CN) 2 sometimes being advantageous.
Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Azofarbstoffen der Formel I The process is particularly suitable for the preparation of azo dyes of the formula I.
n 1 oder 2 n 1 or 2
Ri Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Cyan, OV oder -COOW R2 Wasserstoff, Alkyl, Aralkyl, Aryl oder Cycloalkyl Rj Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl oder Aralkyl s R4 Alkyl V Alkyl, Alkenyl, Aralkyl oder Aryl W Wasserstoff oder V bedeuten, Ri is hydrogen, halogen, alkyl, cyan, OV or -COOW R2 is hydrogen, alkyl, aralkyl, aryl or cycloalkyl Rj is hydrogen, alkyl, alkenyl or aralkyl s R4 is alkyl V alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl W is hydrogen or V,
wobei die vorstehenden im beliebigen Zusammenhang genannten Alkyl-, Aralkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl- und Aryl-lo reste gegebenenfalls durch in der Chemie der Azofarbstoffe üblichen nichtionische Substituenten oder -COOH substituiert sind. wherein the above alkyl, aralkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl lo radicals mentioned in any context are optionally substituted by nonionic substituents or -COOH customary in the chemistry of azo dyes.
Sperrige Reste befinden sich in solchen Positionen, wo sie keine sterische Hinderung bewirken, z.B. tert.-Butyl in m-15 oder p-Stellung eines Phenylrestes. Bulky residues are in positions where they do not cause steric hindrance, e.g. tert-butyl in the m-15 or p-position of a phenyl radical.
Unter Cycloalkyl wird vorzugsweise Cyclohexyl verstanden, das gegebenenfalls einmal durch C1-C4-Alkyl, OH, CN, Halogen oder Ci-C4-Alkoxy substituiert ist. Cycloalkyl is preferably understood to mean cyclohexyl which is optionally substituted once by C1-C4-alkyl, OH, CN, halogen or Ci-C4-alkoxy.
Geeignetes Aryl ist insbesondere 1-3 Mal durch Halogen, 20 Ci-Gt-Alkyl, Ci-C»-AIkoxy, Nitro, Cyclohexyl oder Phenyl substituiertes Phenyl, wobei die drei letztgenannten Reste vorzugsweise nur einmal auftreten. Suitable aryl is in particular 1-3 times phenyl substituted by halogen, 20 Ci-Gt-alkyl, Ci-C »-alkoxy, nitro, cyclohexyl or phenyl, the last three radicals preferably occurring only once.
Halogen ist Fluor, Chlor, Brom oder Jod, vorzugsweise Brom und Chlor. Halogen is fluorine, chlorine, bromine or iodine, preferably bromine and chlorine.
25 Geeignete Alkenylreste haben 2-6 C-Atome. 25 Suitable alkenyl residues have 2-6 C atoms.
Geeignete Alkyl und Alkoxyreste weisen 1-6 C-Atome auf, wobei insbesondere die Alkylreste einen weiteren Substituenten, wie Halogen, Cyano, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Acyl oder Acyloxy bzw. wie solche der in den nachfolgenden For-30 mein angegebenen Art, tragen können. Suitable alkyl and alkoxy radicals have 1-6 C atoms, the alkyl radicals in particular having a further substituent, such as halogen, cyano, alkoxy, aryl, aryloxy, acyl or acyloxy or such as those of the type given in the following form 30, can wear.
Bevorzugt lassen sich nach diesem neuen erfindungsge-mässen Verfahren Farbstoffe der Formel III Dyes of the formula III can preferably be prepared using this novel process
35 z 35 z
40 40
-n=n- -n = n-
n rl 4 n rl 4
(iii) (iii)
,1 ,1
(cn) (cn)
/ r a-n=n-<(n-n und IV / r a-n = n - <(n-n and IV
r r
\ \
r. r.
50 50
^owo>-<? ^ owo> - <?
(iv) (iv)
aus entsprechenden Halogenazofarbstoffen der Formel II .1 from corresponding halogen azo dyes of the formula II .1
-n rj -n rj
(ii) (ii)
darstellen. Hierbei bedeuten represent. Here mean
55 Y Wasserstoff oder eine Gruppe -NO2, -CN, -V, -OV, -CF3, -SO2V, -SO2CF3, 55 Y hydrogen or a group -NO2, -CN, -V, -OV, -CF3, -SO2V, -SO2CF3,
/Ri /R5 / Ri / R5
-SOîN^ , -F, -CI, -Br, -COV, -COOW, -CON<^ -SOîN ^, -F, -CI, -Br, -COV, -COOW, -CON <^
60 \r6 R6 60 \ r6 R6
worin wherein
A einen aromatisch-carbocyclischen Rest, bevorzugt aus der Benzol- oder Naphthalinreihe, ein (Benz)Isothiazolrest oder auch ein Pyrazolrest, A an aromatic-carbocyclic radical, preferably from the benzene or naphthalene series, a (benz) isothiazole radical or also a pyrazole radical,
X einen Halogensubstituenten, bevorzugt Chlor oder Brom, der sich im Rest A in o-Stellung zur Azogruppe befindet, X is a halogen substituent, preferably chlorine or bromine, which is located in the radical A in the o-position to the azo group,
oder-N=N-R7 or -N = N-R7
wobei R5 und R6 für Wasserstoff oder gleiche oder verschiedene Substituenten, die auch gemeinsam Bestandteil eines 65 heterocyclischen Ringes sein können, R7 für Aryl oder Hetaryl stehen, where R5 and R6 are hydrogen or identical or different substituents, which together can also be part of a 65 heterocyclic ring, R7 is aryl or hetaryl,
Z Wasserstoff oder Substituenten, unter diesen bevorzugt die Z is hydrogen or substituents, among them the preferred
643284 643284
Gruppen -NO2, -CN, -V, -OV, -CFs, ^R5 Groups -NO2, -CN, -V, -OV, -CFs, ^ R5
-SO2V, -SO2NC -SO2V, -SO2NC
-CI, -Br, -COV und Heterocyclen der Formel V, VI und VII -CI, -Br, -COV and heterocycles of the formulas V, VI and VII
w ~ /R8 w ~ / R8
H ß \- H ß \ -
\ o>" w/x s^- \ o> "w / x s ^ -
r r r r
(v) (v)
(vi) (vi)
(vii) (vii)
wobei Rs für Methyl oder auch zusammen mit R9 für einen ankondensierten Benzolring und R9 für -CO2CH3 oder -CO2C2H5 stehen, where Rs is methyl or together with R9 is a fused-on benzene ring and R9 is -CO2CH3 or -CO2C2H5,
Zi Wasserstoff oder Substituenten, unter diesen bevorzugt die Gruppen -NO2, -CN, -V, -OV, CF3, -SO2V, Zi is hydrogen or substituents, among these the groups -NO2, -CN, -V, -OV, CF3, -SO2V,
-so2n< -so2n <
-Rs -Rs
-Ra -Ra
-CI, -Br, -COV und worin Z und Zi auch gemeinsam einen ankondensierten Isothiazolring bilden können, R' 1 Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, -CI, -Br, -COV and in which Z and Zi can also together form a fused isothiazole ring, R '1 is hydrogen, halogen, alkyl, alkoxy,
R'2 Wasserstoff, gegebenenfalls durch ein Cyan, Chlor, Brom, -COCH=CH2, Phenyl, -S02CH=CH2, -C02-Alkyl, -OCO-Alkyl, -0C02Alkyl, -0C02-Phenyl, Alkoxy, Phe-noxy, -OCONH-Alkyl, -OCONH-Phenyl, -OPO(OQ>, PO(OQ)2 substituiertes Alkyl, -(C2H40)m-H,-(C2H40)mC0Q wobei m 1,2,3,4,5 und Q Alkyl, Alkenyl oder Phenyl bedeuten, R'2 is hydrogen, optionally by a cyan, chlorine, bromine, -COCH = CH2, phenyl, -S02CH = CH2, -C02-alkyl, -OCO-alkyl, -0C02alkyl, -0C02-phenyl, alkoxy, Phe-noxy -OCONH-alkyl, -OCONH-phenyl, -OPO (OQ>, PO (OQ) 2 substituted alkyl, - (C2H40) mH, - (C2H40) mC0Q where m 1,2,3,4,5 and Q alkyl, Mean alkenyl or phenyl,
R'j Wasserstoff, Cyclohexyl, Phenyl oder R'2 R'j is hydrogen, cyclohexyl, phenyl or R'2
R'4 C1-C4-Alkyl, gegebenenfalls substituiert durch Cyan, R'4 C1-C4-alkyl, optionally substituted by cyano,
Chlor, Brom, Carbamoyl, Carboxyl oder Carbalkoxy. Chlorine, bromine, carbamoyl, carboxyl or carbalkoxy.
Besonders bevorzugt lassen sich nach diesem neuen Verfahren Farbstoffe der Formel VIII Dyes of the formula VIII can be particularly preferably by this new process
1 1
°2"MO>-n=>I ° 2 "MO> -n => I
-V -V
3 3rd
herstellen. Hierbei bedeuten produce. Here mean
R'2 Wasserstoff, gegebenenfalls durch einPhenyl, -CN, -CO2-Alkyl, -OCO-Alkyl, (Ci-C4)-0C02-Alkyl (C1-C4) -0C02-Phenyl, Alkoxy (C1-C4), Phenoxy, -CONH-Alkyl (C1-C4 und -OCONH-Phenyl substituiertes C1-C5-Alkyl, R'3 Cyclohexyl, Phenyl oder R'2 R'4 Ci-Gt-Alkyl, gegebenenfalls substituiert durch Cyan, Carbamoyl, Carboxyl oder Carbalkoxy. R'2 is hydrogen, optionally by phenyl, -CN, -CO2-alkyl, -OCO-alkyl, (Ci-C4) -0C02-alkyl (C1-C4) -0C02-phenyl, alkoxy (C1-C4), phenoxy, -CONH-alkyl (C1-C4 and -OCONH-phenyl substituted C1-C5-alkyl, R'3 cyclohexyl, phenyl or R'2 R'4 Ci-Gt-alkyl, optionally substituted by cyan, carbamoyl, carboxyl or carbalkoxy.
Als Lösungsmittel eignen sich alle bisher für den Halogen-Cyanaustausch beschriebenen Lösungsmittel. Hierbei kommen polare protische Lösungsmittel wie Monoalkyläther von Äthylen- oder Diäthylenglykol und vor allem polare aprotische Lösungsmittel, wie z.B. die gegebenenfalls am All solvents previously described for halogen-cyano exchange are suitable as solvents. Here come polar protic solvents such as monoalkyl ethers of ethylene or diethylene glycol and especially polar aprotic solvents such as e.g. which if applicable on
Stickstoff alkylierten Carbonsäureamide und Lactame, Dial-kylsulfoxide, Trialkylphosphate, Hexa-alkylphosphorsäure-triamide und Carbonsäurenitrile, in Frage. Nitrogen alkylated carboxamides and lactams, dialkyl sulfoxides, trialkyl phosphates, hexa-alkylphosphoric triamides and carboxylic acid nitriles.
Beispielhaft seien genannt: Examples include:
5 5
Glykolmonomethyläther, Glykolmonoäthyläther, Diäthy-lenglykolmono-methyläther, Diäthylenglykolmonoethyl-äther, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Tetramethylharnstoff, Dimethylsul-10 foxid, Tetramethylensulfon, Triäthylphosphat, Hexamethyl-sulfoxid, Tetramethylensulfon, Triäthylphosphat, Hexame-thylphosphorsäuretriamid, Acetonitril. Auch Wasser kommt in Betracht. Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen zwischen 20 bis 220°C, wobei Temperaturen zwischen 20 und ls 150°C bevorzugt werden. Glycol monomethyl ether, glycol monoethyl ether, diethy-lenglykolmono-methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, dimethylsul-10 foxide, tetramethylene sulfonate, tetramethylene sulfonate -thylphosphoric triamide, acetonitrile. Water is also an option. The reaction temperature is generally between 20 to 220 ° C, with temperatures between 20 and 150 ° C being preferred.
Nach Ablauf der Reaktion können die Reaktionsprodukte - falls erforderlich - durch polare Lösungsmittel ausgefällt werden. Hierfür eignen sich insbesondere leicht flüchtige, organische Lösungsmittel wie Aceton und Chloroform, 20 besonders aber Wasser und insbesondere polare, protische Lösungsmittel wie niedere Alkohole mit 1-4 Kohlenstoffatomen. After the reaction has ended, the reaction products can - if necessary - be precipitated by polar solvents. For this purpose, particularly volatile organic solvents such as acetone and chloroform are suitable, but especially water and especially polar, protic solvents such as lower alcohols with 1-4 carbon atoms.
Eine besondere bevorzugte Variante des erfindungsge-mässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass man 25 eine Mischung aus 25-95 Mol.-%, vorzugsweise 30-80 Mol.-% einer cyanidfreien Kupfer-(I)-verbindung und der äquivalenten Menge (d.h. 100 Mol.-%) Zinkcyanid (oder ein geringer Überschuss davon) verwendet. Die Mol.-% beziehen sich dabei auf auszutauschendes Halogen. Als Kupfer-(I)-30 Verbindungen eignen sich z.B. CuBr, CuCl, CuJ, CU2O. A particularly preferred variant of the process according to the invention is characterized in that a mixture of 25-95 mol%, preferably 30-80 mol% of a cyanide-free copper (I) compound and the equivalent amount (ie 100 mol%) zinc cyanide (or a slight excess thereof) is used. The mol% relate to halogen to be exchanged. Suitable copper (I) -30 compounds are e.g. CuBr, CuCl, CuJ, CU2O.
Das neue Verfahren ermöglicht es, in reproduzierbarer Weise kupferarme Farbstoffe herzustellen. The new process makes it possible to produce low-copper dyes in a reproducible manner.
Im übrigen kann das Lösungsmittel oder auch Lösungsmittelgemisch, wie z.B. Dimethylformamid/Methanol, das im 3s Filtrat des Cyanoazofarbstoffs anfällt, leicht durch Destillation wiedergewonnen bzw. getrennt werden. Otherwise, the solvent or solvent mixture, such as e.g. Dimethylformamide / methanol, which is obtained in the 3s filtrate of the cyanoazo dye, can easily be recovered or separated by distillation.
Beispiel 1 example 1
40 Zu einer Suspension von 322 g 3-Methyl-4-(2',6'-dibrom-4'-nitrophenyl-azo)-N-butyl-N-acetoxyäthylanilin in 600 ml N-Methyl-pyrrolidon fügt man 45 g Zinkcyanid und 40 g Kupfer-(I)-cyanid. Man heizt auf 80°C, hält diese Temperatur 30 min, steigert dann die Temperatur auf 105°C und 45 hält noch eine Stunde bei 105°C. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur werden 700 ml Methanol und 88 g subli-miertes Eisen-(III)-chlorid eingetragen. Man rührt 6 Stunden gibt 350 ml Wasser zu und rührt weitere 12 Stunden. Danach wird der Farbstoff abgesaugt, mit 300 ml Methanol, 800 ml so 10%ige Salzsäure und 21 Wasser gewaschen. Nach Trocknen ergeben sich 220 g des entsprechenden Dicyanfarbstoffs mit einem Kupfergehalt < 0,3%. 40 45 g of zinc cyanide are added to a suspension of 322 g of 3-methyl-4- (2 ', 6'-dibromo-4'-nitrophenyl-azo) -N-butyl-N-acetoxyethylaniline in 600 ml of N-methyl-pyrrolidone and 40 g copper (I) cyanide. The mixture is heated to 80 ° C., held at this temperature for 30 minutes, then the temperature is increased to 105 ° C. and 45 hours are kept at 105 ° C. for an hour. After cooling to room temperature, 700 ml of methanol and 88 g of substituted iron (III) chloride are introduced. The mixture is stirred for 6 hours, 350 ml of water are added and the mixture is stirred for a further 12 hours. The dye is then filtered off, washed with 300 ml of methanol, 800 ml of 10% hydrochloric acid and 21 water. After drying, 220 g of the corresponding dicyan dye with a copper content of <0.3% are obtained.
Bei ausschliesslicher Verwendung von CuCN und analoger Entkupferung resultiert ein wesentlich höherer Kupfer-55 gehalt. If CuCN is used exclusively and analogous copper removal results in a significantly higher copper content.
Beispiel 2 Example 2
Bei gleichem Ansatz setzt man statt der oben genannten Cyanidmengen 54,4 g Kupfer-(I)-cyanid und 35,6 g Zink-60 Cyanid ein. Bei analoger Aufarbeitung erhält man 225 g Dicy-anfarbstoff mit einem Kupfergehalt < 0,3%. With the same approach, 54.4 g of copper (I) cyanide and 35.6 g of zinc-60 cyanide are used instead of the abovementioned amounts of cyanide. Working up analogously gives 225 g of dicyc dye with a copper content of <0.3%.
Bei analoger oder ähnlicher Arbeitsweise können die in nachfolgender Tabelle aufgeführten Farbstoffe in guter Ausbeute erhalten werden. With an analog or similar procedure, the dyes listed in the table below can be obtained in good yield.
643284 643284
%Cu(l)-Verbindung %Zn(CN)2 % Cu (l) compound% Zn (CN) 2
bezogen auf auszutausch. Halogen cn related to exchange. Halogen cn
Br-<PS-N~N-. Br- <PS-N ~ N-.
cn ch cn ch
-n. -n.
/c2h5 / c2h5
nc2h4ok nc2h4ok
50 50
50 50
o2n n o2n n
-n=n-a )>-n n / w ch2ch2cn -n = n-a)> - n n / w ch2ch2cn
/c2h5 / c2h5
c2h5 c2h5
40 40
60 60
cn cn
-n -n
/C2H5 ■°2H5 / C2H5 ■ ° 2H5
60 60
ch2ch2002ch3 ch2ch2002ch3
40 40
80 80
20 20th
œ2œ2co2ch3 œ2œ2co2ch3
01 Œ3 01 Œ3
30 30th
70 70
JJ YY
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