CH655734A5 - Chlortriazinyl-monoazoverbindungen. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Chlortriazinyl-Mono-azoverbindungen, Verfahren zur Herstellung und ihre Ver-20 wendung als Reaktivfarbstoffe.
Gegenstand der Erfindung sind demnach Verbindungen, die in Form der freien Säure der Formel I
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entsprechen, worin entweder Ri für Wasserstoff oder Hydroxy-(2-3C)alkyl und R2 für Hydroxy-(2-3C)alkyl, oder Ri für Wasserstoff oder 2-Cyanoäthyl und Ra für 55 -CH2CH20CH:CH20H stehen, und deren Salze.
In einer für Ri und R2 definierten hydroxysubstituierten Alkylgruppe ist die Hydroxygruppe nicht am Ci-Atom gebunden.
In bevorzugten Verbindungen der Formel I bedeutet 40 Hydroxyalkyl als Ri und/oder R2 2-Hydroxyäthyl. Weiter bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin Ri für Wasserstoff oder 2-Hydroxyäthyl und R2 für 2-Hydroxyäthyl stehen. Insbesondere bevorzugt ist die Verbindung, für welche Ri Wasserstoff und R2 2-Hydroxyäthyl bedeuten. 45 Bevorzugte Gemische von Verbindungen der Formel I sind solche, die aus einer Verbindung A und einer Verbindung B bestehen, wobei die Verbindung A Ri als Wasserstoff und R2 als 2-Hydroxyäthyl enthält und in der Verbindung B Ri und R2 jeweils 2-Hydroxyäthyl bedeuten. Vorzugsweise 50 enthalten die Gemische die Verbindungen A und B im Molverhältnis 90:10 bis 10:90, weiter bevorzugt im Molverhältnis 75:25 bis 25:75.
Die Beschaffenheit des Kations der Sulfogruppen in einer Verbindung der Formel I, wenn diese in Salzform vorliegt, 53 stellt keinen kritischen Faktor dar, sondern es kann sich um ein beliebiges, in der Chemie von Reaktivfarbstoffen übliches, nicht-chromophores Kation handeln. Beispiele für geeignete Kationen sind Alkalimetallionen und unsubstitu-ierte oder substituierte Ammoniumionen, wie Lithium, m Natrium, Kalium, Ammonium, Mono-, Di-, Tri- und Tetramethylammonium, Triäthylammonium und Mono-, Di- und Triäthanolammonium.
Bevorzugte Kationen sind die Alkalimetallionen und Ammonium, davon besonders bevorzugt ist Natrium. m Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I und Gemischen davon, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die folgenden Bausteine
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- die diazotierte Aminoverbindung der Formel II,
so3H
nh„
ii
S03h die Kupplungskomponente der Formel III,
och3
'-P-
nh-
iii ch3
Cyanurchlorid, und eine Verbindung der Formel IV,
HNR1R2
IV
worin Ri und Rz wie oben definiert sind, oder ein Gemisch davon in den entsprechenden stöchiometrischen Molverhältnissen durch Kupplung und Kondensation in beliebiger Reihenfolge zu einer Verbindung der Formel I oder zu einem Gemisch von Verbindungen der Formel 1 umsetzt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens werden die Verbindungen der Formel I hergestellt, indem man eine Verbindung der Formel V,
als freie Säure oder in Salzform, mit einer Verbindung der Formel IV oder einem Gemisch davon kondensiert.
Diazotierung und Kupplung werden nach an sich üblichen Methoden durchgeführt. Der Ersatz der Chloratome im Cyanurchlorid durch stufenweise Kondensationsschritte erfolgt analog zu an sich bekannter Weise unter üblichen Bedingungen. So erfolgt der Austausch des ersten Chloratoms zweckmässig bei Temperaturen von 0-10; C, bevorzugt bei 0-5°C. Der Austausch des zweiten Chloratoms wird zweckmässig bei Temperaturen von 20-55;C in alkalischem Medium vorgenommen.
Die Verbindungen der Formel I können nach an sich bekannten Methoden aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden; beispielsweise durch übliches Aussalzen mit Alkalimetallsalz, Filtrieren und Trocknen im Vakuum. In Abhängigkeit von den Reaktions- und Isolierungsbedingungen werden die Verbindungen der Formel I in Form der freien Säure oder bevorzugt in Salzform oder in gemischter Salzform erhalten und enthalten dann zum Beispiel eines oder mehrere der obengenannten Kationen. Durch nachträgliche an sich bekannte Umsalzung können die Verbindungen der Formel I auch in eine andere Salzform oder in gemischte Salze übergeführt werden.
Die als Ausgangsmaterial eingesetzten Verbindungen der Formel II, III und IV sind entweder bekannt oder sie können analog zu an sich bekannten Verfahren aus bekannten Aus-gangsmaterialien hergestellt werden.
Die Verbindungen der Formel I und Gemische davon, vorzugsweise in Form der Salze, stellen Reaktivfarbstoffe dar: sie eignen sich zum Färben und Bedrucken von hydroxv-gruppen- und stickstoffhaltigen organischen Substraten. Als bevorzugte Substrate sind zu nennen Leder und Textilmate-rialien, die aus natürlichen oder synthetischen Polyamiden, wie Wolle, Seide oder Nylon; aus natürlicher oder regenerierter Cellulose, wie Baumwolle, Vikose oder Zellwolle, beste-5 hen oder diese enthalten. Insbesondere bevorzugt ist als Substrat Textilmaterial, das aus Baumwolle besteht oder diese enthält. Färbe- und Druckverfahren können nach für Reaktivfarbstoffe an sich bekannten Methoden durchgeführt werden. Da die Verbindungen der Formel I ausgeprägten Ausziehcha-io rakter besitzen, werden sie bevorzugt im Ausziehfärbeverfah-ren eingesetzt. Sie können in Färbeflotten nach allen für Reaktivfarbstoffe gebräuchlichen Methoden, insbesondere nach der Methode des Ausziehfärbeverfahrens, als Einzelfarbstoff oder auch in Kombination mit anderen Reaktivfarb-15 Stoffen, die vergleichbare färberische Eigenschaften haben, verwendet werden. Die Verbindungen der Formel I sind sehr gut kombinierbar und können deshalb bevorzugt als Kombinationselement in wichtigen Trichromien Verwendung finden. Die erhaltenen Kombinationsfärbungen zeigen gute 2o Echtheitseigenschaften und insbesondere kein Catalytic Fading.
Da die Reaktivität der Verbindungen der Formel I im üblicherweise verwendeten Temperaturbereich unabhängig ist von der Temperatur, kann mit den erfindungsgemässen 25 Farbstoffen ebensogut bei 100=C wie auch bei 80° C gefärbt werden ohne nennenswerte Einbusse an Farbausbeute oder sogar mit einer Steigerung der Farbausbeute bei 100°C. Die Farbstoffe sind offenbar auch bei hohen Temperaturen hydrolyseresistent, eine allfällige Überschreitung der Färbe-w temperatur ist für die Fixierausbeute nicht kritisch.
Die Anwendung höherer Färbetemperaturen um 100CC ist deshalb von Vorteil, weil die Farbstoffe besser migrieren und dadurch egale Färbungen erhalten werden.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Farb-» stoffe ist ihre sehr gute Löslichkeit und ihre bemerkenswerte Unempfindlichkeit gegenüber elektrolythaltigen Färbebädern verbunden mit gutem Ausziehvermögen und hoher Farbstofffixierung. Die erhaltenen Färbungen besitzen gute Licht- und Nassechtheiten wie beispielsweise Wasch-, Wasser- oder 40 Schweissechtheit. Ausserdem zeigen sie gute Chlorbadewas-serechtheit und sind beständig gegenüber peroxid- und per-borathaltigen Waschlaugen.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Illustration der Erfindung. In den Beispielen bedeuten Teile Gewichts- oder 45 Volumenteile und Prozente Gewichts- oder Volumenprozente: die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
75,8 Teile 2-Aminonaphthalin-4,8-disulfonsäure werden ,n analog zu an sich bekannter Methode diazotiert. Zu der erhaltenen Diazosuspension wird eine Lösung von 34,3 Teilen 2-Amino-l-methoxy-4-methyl-benzol in einem Gemisch von Wasser und Salzsäure zugetropft. Die Kupplung erfolgt unter schrittweiser Zugabe von insgesamt 42,5 Teilen Natriumbi-" carbonat während Rühren. Nach vier Stunden wird der resultierende Monoazofarbstoff aus dem Reaktionsgemisch isoliert, indem das Gemisch auf 60° erhitzt und Salzsäure bis pH 1 zugefügt wird. Der Farbstoff fällt aus, wird abfiltriert und mit einer Lösung bestehend aus einem Gemisch von w' Wasser, Natriumchlorid und 30° oiger Salzsäure gewaschen.
Das so erhaltene Produkt wird in 1000 Teile Wasser eingerührt und durch Zusatz von etwa 25 Teilen 30%iger Natriumhydroxidlösung in Lösung gebracht, wobei ein pH von 8 resultiert. Die Lösung wird über Nacht gerührt. Durch ^ Zugabe von 500 Teilen Eis wird die Temperatur auf - 1° herabgesetzt. Anschliessend werden 46 Teile Cyanurchlorid zugefügt, die Kondensationsreaktion setzt bei ungefähr 7° ein. Die Reaktion ist in etwa zwei Stunden beendet; während
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der letzten Stunde wird die Reaktionstemperatur auf 30° erhöht. Für den folgenden Kondensationsschritt werden 19,8 Teile Monoäthanolamin verdünnt mit 50 Teilen Wasser während 5 Minuten dem Reaktionsgemisch zugefügt, wodurch der pH auf 11,2 steigt. Es wird 15 Minuten lang gerührt, dann wird die Temperatur auf 50D erhöht. Nach weiteren 20 Minuten Rühren sinkt der pH auf 7 : das Rühren wird noch etwa drei Stunden fortgesetzt. Dann werden weitere 2 Teile Monoäthanolamin verdünnt mit Wasser zugefügt; es wird solange weitergerührt, bis ein pH von etwa 8,8 erreicht ist, der sich nicht mehr verändert.
Das resultierende Produkt wird durch portionenweise Zugabe von 300 Teilen Natriumchlorid, anschliessendes Filtrieren und Trocknen im Vakuum bei 60° isoliert. Der erhaltene Farbstoff, der in Form der freien Säure der Formel
S03H 0CH3 Cl
CH., fjur nhch2ch2oh entspricht, zeigt sehr hohe Wasserlöslichkeit und färbt Baumwolle in gelben Tönen. Die Baumwollfärbungen haben gute Licht- und Nassechtheiten.
Analog zu der in Beispiel 1 beschriebenen Methoden, wobei jedoch anstelle von Monoäthanolamin die entsprechende Menge eines anderen mono- oder disubstituierten Amins oder eines Gemisches dieser Amine verwendet wird, können weitere Verbindungen der Formel I erhalten werden, die in der folgenden Tabelle angeführt sind. Diese Farbstoffe oder Gemische von Farbstoffen färben Baumwolle ebenfalls in gelben Tönen.
Beispiel Nr.
R.
R2
2
-CH2CH2OH
-CH2CH2OH
3
-CH2CH2CN
-CH2CH2OCH2CH2OH
4
H
-CH2CH2OCH2CH2OH
5
H
-CH:CH20H 75°0 (bezogen auf
Gesamtgewicht)
-CH2CH2OH
-CH2CH2OH 25% (bezogen auf
Gesamtgewicht)
Die Herstellung eines Farbstoffgemisches mit unterschiedlichen Resten -NR1R2, wie zum Beispiel die Mischung aus Beispiel 5, kann zweckmässig durch stufenweise Kondensation erfolgen, indem zunächst mit 34 Moläquivalenten an Monoäthanolamin und in einem zweiten Schritt mit V4 Moläquivalenten an Diäthanolamin plus 30% Überschuss an letztgenannter Komponente umgesetzt wird. Diese schrittweise
Kondensation wird bei 40: und pH 7 während zehn Stunden durchgeführt.
Gemäss den beschriebenen Umsetzungs- und Isolierungsbedingungen werden die Farbstoffe der Beispiele 1 bis 5 als 5 Natriumsalze erhalten. Sie können jedoch auch durch Umsal-zung nach an sich üblichen Methoden in eine andere oder auch gemischte Salzform übergeführt werden und dann beispielsweise eines oder mehrere der in der Beschreibung weiter aufgeführten Kationen enthalten.
10 Nachstehend sind Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Farbstoffe illustriert.
Färbevorschrift A
Einem Färbebad bestehend aus 1000 Teilen Wasser, 20 i5 Teilen Glaubersalz (kalziniert), 2,5 Teilen Soda (kalziniert) und 1 Teil l-nitro-benzol-3-sulfonsaurem Natrium werden 50 Teile mercerisierte Baumwolle zugefügt. Das Bad wird auf 40c erwärmt, dann wird 1 Teil des Farbstoffes aus Beispiel 1 zugesetzt. Innert 45 Minuten wird das Bad auf 98° erhitzt; 20 dabei werden zweimal nach jeweils 15 Minuten 20 Teile Glaubersalz (kalziniert) zugesetzt. Am Ende der 45 Minuten werden dann noch 7,5 Teile Soda (kalziniert) zugefügt. Anschliessend wird 45 bis 60 Minuten lang kochend weitergefärbt, dann wird heiss gespült und das gefärbte Material wäh-25 rend 20 Minuten in 500 Teilen Wasser und 0,5 Teilen Na-triumalkylsulfonat kochend geseift. Nach dem Spülen und Trocknen erhält man eine gelbe Baumwollfärbung mit guten Echtheitseigenschaften.
30 Färbevorschrift B
Ein Färbebad bestehend aus 1000 Teilen Wasser, 60 Teilen Glaubersalz (kalziniert), 15 Teilen Soda (kalziniert) und 1 Teil l-nitro-benzol-3-sulfonsaurem Natrium, dem 50 Teile nicht-mercerisierte Baumwolle zugefügt wurden, wird auf 60° 35 erwärmt. Anschliessend werden 1,5 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 1 zugesetzt. Das Färbebad wird 15 Minuten bei 60~ gehalten, dann wird während 30 Minuten auf 98° erhöht und bei dieser Temperatur 45 bis 60 Minuten lang fertiggefärbt. Die Färbung wird heiss gespült und analog wie für Vorschrift 40 A angeführt geseift. Nach dem Spülen und Trocknen erhält man eine gelbe Baumwollfärbung mit guten Echtheiten.
Färbevorschrift C
1 Teil des Farbstoffes aus Beispiel 1 wird in 2000 Teilen 45 Wasser gelöst. Dem Färbebad werden 100 Teile Baumwollgewebe zugegeben, die Temperatur wird innerhalb von 10 Minuten auf 80; gestellt. 30 Minuten nach der Zugabe von 100 Teilen Glaubersalz (kalziniert) werden dem Färbebad 20 Teile Soda (kalziniert) zugesetzt. Man lässt während einer 5» Stunde bei 80° weiterfärben. Anschliessend wird das gefärbte Material zuerst kalt, dann heiss gespült und analog wie für Vorschrift A angeführt geseift. Nach dem Spülen und Trocknen erhält man eine gelbe Färbung von guten Echtheiten. Auf analoge Weise wie in den Vorschriften A, B oder C 55 beschrieben können auch die Farbstoffe oder Farbstoffgemische gemäss den Beispielen 2 bis 5 zum Färben von Baumwolle verwendet werden.
G
Claims (7)
- 655 734PATENTANSPRÜCHE 1. Verbindungen, die in Form der freien Säure der Formel Ientspricht, oder ein Salz davon mit einer Verbindung der Formel IVdie Kupplungskomponente der Formel III, OCH,HCH,Cyanurchlorid, und eine Verbindung der Formel IV,HNR1R2IVHNR1R2IVNR-jRg entsprechen, worin entweder Ri für Wasserstoff oder Hydroxy-(2-3C)alkyl und R2 für Hydroxy-(2-3C)alkyl, oder Ri für Wasserstoff oder 2-CyanoäthyI und R2 für -CH2CH2OCH2CH2OH stehen, und deren Salze.
- 2. Verbindungen gemäss Anspruch 1, worin Ri Wasserstoff oder 2-Hydroxyäthyl und Ri 2-Hydroxyäthyl bedeuten.
- 3. Verbindung gemäss Anspruch 1, worin Ri für Wasserstoff und R2 für 2-Hydroxyäthyl stehen, in Form der freien Säure oder in Salzform.
- 4. Gemisch, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Verbindung A als eine Verbindung der Formel I, worin Ri für Wasserstoff und R2 für 2-Hydroxyäthyl stehen, und aus einer Verbindung B als eine Verbindung der Formel I, worin Ri und R2 jeweils 2-Hydroxyäthyl bedeuten, besteht.
- 5. Ein Gemisch gemäss Anspruch 4, welches die Verbindungen A und B im Molverhältnis 90:10 bis 10:90 enthält.
- 6. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I, definiert in Anspruch 1, oder von Gemischen davon, dadurch gekennzeichnet, dass man die folgenden Bausteine- die diazotierte Aminoverbindung der Formel II,IIIIIoder einem Gemisch davon umsetzt.8. Verfahren zum Färben oder Bedrucken von nicht-texti-len hydroxygruppen- oder stickstoffhaltigen organischen Substraten, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer Ver-10 bindung der Formel I, definiert in Anspruch 1, oder einem Gemisch davon färbt oder bedruckt.9. Verfahren gemäss Anspruch 8, bei welchem das genannte Substrat Leder ist.worin Ri und R2 wie in Anspruch 1 definiert sind, oder ein Gemisch davon in den entsprechenden stöchiometrischen Molverhältnissen durch Kupplung und Kondensation in beliebiger Reihenfolge zu einer Verbindung der Formel I oder einem Gemisch davon umsetzt.
- 7. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung, die in Form der freien Säure der Formel VCT
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