CH683266A5

CH683266A5 - Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen.

Info

Publication number: CH683266A5
Application number: CH66992A
Authority: CH
Inventors: Heinz Neuschuetz
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1992-03-04
Publication date: 1994-02-15
Also published as: DE4108305C1

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, wie sie bei der Synthese von organischen Farbstoffen sowie Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten anfallen.

Die Aufarbeitung von organischen Farbstoffen und Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten, die bei Raumtemperatur im allgemeinen Feststoffe darstellen, aus ihrer Syntheselösung erfolgt üblicherweise unter Anwendung bekannter Verfahrensschritte, z.B. durch Ausfällen, Aussalzen, Abfiltrieren, Umfallen, Waschen, Zentrifugieren und/oder Trocknen. Hierbei ergeben sich vielfältige Probleme; z.B. sind oftmals unakzeptabel grosse Salzmengen zum Aussalzen einer Verbindung notwendig, Ausfällungen sind schlecht abfiltrierbar und benötigen lange Filtrierzeiten, abfiltrierte Niederschläge sind voluminös und dementsprechend schwer zu waschen bzw. benötigen lange Trocknungszeiten.

Es wurde nun gefunden, dass man die Aufarbeitung entsprechender Syntheselösungen erleichtern und beschleunigen kann, wenn man dem Reaktionsgemisch einen kleinen Anteil eines aliphatischen 1,2-Diols zusetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von organischen Farbstoffen sowie Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass man vor, während oder nach der Synthese eine unverzweigte aliphatische 1,2-Dihydroxyverbindung mit 6 bis 22 C-Atomen zugibt und anschliessend die Produkte isoliert.

Unter organischen Farbstoffen sind hierbei alle üblichen organischen Farbstoffe und optische Aufheller ausgenommen organische Pigmente zu verstehen.

Das vorliegende Verfahren ist vorzugsweise für die Aufarbeitung/Isolierung von wasserlöslichen organischen Farbstoffen der Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonreihe geeignet; unter wasserlöslichen Farbstoffen sind hierbei z.B. solche mit einer Wasserlöslichkeit von > 5 g/l und vorzugsweise > 10 g/l bei Raumtemperatur zu verstehen.

Für das Verfahren in Frage kommende Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte sind z.B. Diazoniumsal-ze, Diazo- und Kupplungskomponenten für die Synthese von Azofarbstoffen, Monoazoverbindungen für die Herstellung von Polyazo- oder Metallkomplexverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen, die anschliessend zu Dioxazinverbindungen weiter umgesetzt werden können, oder Stilbenylverbindungen die zu optischen Aufhellern weiterverarbeitet werden können. Die Farb-stoff-Vor- und -Zwischenprodukte können ihrerseits farbig oder vorzugsweise farblos sein.

Das vorliegende Verfahren eignet sich vorzugsweise für die Aufarbeitung/Isolierung von farblosen Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder Kondensationsprodukten von Chloranil mit aromatischen Aminen.

Für das Verfahren geeignete 1,2-Dihydroxyverbindungen sind beispielsweise Hexandiol-(1,2), Heptan-diol-(1,2), Octandiol-(1,2), Nonandiol-(1,2), Decandiol-(1,2), Undecandiol-(1,2), Dodecandiol-(1,2), Tride-candiol-(1,2), Tetradecandiol-(1,2), Pentadecandiol-(1,2), Hexadecandiol-(1,2), Heptadecandiol-(1,2), Octadecandiol-(1,2), Nonadecandiol-(1,2), lcosandiol-(1,2), Heneicosandiol-(1,2), Docosandiol-(1,2), einzeln oder in Mischungen.

Man verwendet im erfindungsgemässen Verfahren vorzugsweise aliphatische 1,2-Dihydroxyverbindun-gen mit 8 bis 16 C-Atomen und besonders bevorzugt solche mit 8 bis 12 C-Atomen.

Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung von n-Octandiol-(1,2) oder n-Dodecandiol-(1,2) im erfindungsgemässen Verfahren.

Die 1,2-Dihydroxyverbindungen werden vorteilhaft in einer Menge von 0,2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, eingesetzt.

Der Zusatz der 1,2-Dihydroxyverbindung zum Reaktionsgemisch kann z.B. zu Beginn der Synthese zusammen mit den Reaktanden erfolgen; ein solches Vorgehen ist oftmals dann vorteilhaft, wenn das Reaktionsprodukt im Reaktionsmedium weniger gut löslich ist. Es ist jedoch bevorzugt, die 1,2-Dihy-droxyverbindung erst nach beendeter Synthese zuzusetzen; beispielsweise wird das Reaktionsgemisch als solches oder das roh abfiltrierte und wieder angeschlämmte Produkt mit der 1,2-Dihydroxyverbin-dung versetzt, z.B. 10 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von z.B. 20 bis 100°C behandelt und dann das Produkt isoliert.

Die Synthese der organischen Farbstoffe und Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte erfolgt in an sich bekannter Weise; desgleichen wird die Aufarbeitung/Isolierung der Reaktionsgemische in bekannter Weise durchgeführt, d.h. z.B. mittels Ausfällens, Aussalzens, Abfiltrierens, Umfällens, Waschens, Zentri-fugierens und/oder Trocknens.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen oder Farbstoff-Vor- und "Zwischenprodukten ausgewählt aus der Gruppe der Diazo- oder Kupplungskomponenten, Monoazoverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen oder Stilbenylverbindungen anfallen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 16 C-Atomen zugibt und anschliessend die Produkte isoliert.

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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Me-tallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen anfallen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man das nach der Synthese anfallende Reaktionsgemisch als solches oder den roh abfiltrierten und wieder angeschlämmten Farbstoff mit 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen versetzt, 10 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von z.B. 20 bis 100°C behandelt, und anschliessend die Produkte isoliert.

Eine insbesondere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von farblosen Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder Kondensationsprodukten von Chloranil mit aromatischen Aminen anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das farblose Farbstoff-Vor- oder-Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen zugibt und anschliessend die Produkte isoliert.

Die erfindungsgemässe Verwendung des 1,2-Diols bei der Aufarbeitung trägt z.B. zu einer besseren Rührbarkeit der Reaktionsgemische bei, verringert die zum Aussalzen benötigten Salzmengen sowie verbessert insbesondere die Filtrierbarkeit und Auswaschbarkeit der erhaltenen organischen Farbstoffe und Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte. Verglichen mit einem Verfahren ohne 1,2-Diol werden daher die Produkte in viel kürzerer Zeit und mit gesteigerter Qualität, Reproduzierbarkeit und Ausbeute erhalten, d.h. die Raum-Zeit-Ausbeute erhöht sich beträchtlich.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1:

Zu einer mittels Natriumhydrogencarbonat und Natriumcarbonat gepufferten Lösung von 72,6 g 4-Propionylaminoanilin in 660 ml Wasser werden unter Stickstoff-Schutzgasatmosphäre 169,4 g 1-Amino-4-bromanthrachinon-2-sulfonsäure (Natriumsalz) eingetragen und suspendiert und das Volumen mit Wasser auf ca. 1100 ml gestellt. Man erwärmt auf 60°C, gibt 12,5 g Glucose-Monohydrat und 3,5 g Kupfersulfat-Pentahydrat hinzu und lässt ca. 5 bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 60 bis 65°C ausrühren. Anschliessend stellt man den pH-Wert mit Natriumhydroxidlösung auf ca. 9,5-9,6 ein, gibt Natriumchlorid zu und filtriert nach dem Abkühlen ab.

Der erhaltene Filterkuchen wird mit ca. 1300 ml Wasser angeschlämmt, 3 g Dodecandiol-(1,2) hinzugegeben und das Ganze auf 80°C erwärmt. Die entstandene Farbstofflösung wird langsam mit konz. HCl auf einen pH-Wert von ca. 1 gestellt, 30 Minuten rühren gelassen und danach mit weiteren 400 ml Wasser ergänzt. Man erhält einen sandigen Niederschlag der Verbindung der Formel der gut abfiltrierbar ist und nach dem Waschen mit 1 %iger HCl getrocknet wird. Ohne Zusatz von Do-decandiol-(1,2) erhält man einen sehr voluminösen Filterkuchen mit wesentlich höherem Wassergehalt, der entsprechend schwierig abzufiltrieren ist.

Beispiel 2:

Zu einer salzsauren 1,5 ml Octandiol-(1,2) enthaltenden wässrigen Lösung werden 49,8 g 4-Amino-benzoesäureethylester hinzugegeben und anschliessend mit Natriumnitrit in üblicher Weise diazotiert. Man erhält eine gelbe, klare Lösung (Volumen ca. 300 ml). Ohne Zusatz von Octandiol-(1,2) ergibt sich eine Suspension, Volumen ca. 1200 ml zuzüglich 300 ml steifem Schaum.

Die erhaltene Diazolösung wird innerhalb von ca. 1 Stunde zu einer Lösung von 48 g Salicylsäure-methylester in 400 ml Methanol und 30 ml Wasser bei 0 bis 5°C zudosiert und dabei der Kupplungs-pH-Wert durch Zugabe von Sodalösung konstant bei 9 bis 10 gehalten. Man lässt 30 Minuten nachrühren und ergänzt Wasser. Der erhaltene Niederschlag ist gut abfiltrierbar, und man erhält die Verbindung der Formel

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—^~y~n=n—

oh cooch3

in einer Ausbeute von > 90 % d.Th.

Beispiel 3:

Zu einer 45°C warmen Lösung von 110 g 4-(3-Amino-propyIamino)-anilin-3-sulfonsäure und 1 g Octandiol-(1,2) in 600 ml Wasser werden 55,2 g Chloranil zugegeben und bei der spontan einsetzenden Reaktion der pH-Wert durch Zugabe von Sodalösung konstant bei 7,5 sowie die Temperatur bei 45-50°C gehalten. Die Reaktion ist nach ca. 90 Minuten beendet. Man lässt noch ca. 60 bis 90 Minuten nachrühren, filtriert dann den Niederschlag der Verbindung der Formel

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h3n(h2c)3hn

2 ^

nh(ch2)3nh3

+ 2 NaCI

ab und wäscht mit Wasser (Dauer des Filtrier- und Waschvorgangs ca. 12 Minuten). Das abfiltrierte Produkt wird schliesslich im Vakuumtrockenschrank bei 80°C getrocknet.

Beispiel 4:

In einem Reaktionsgefäss werden 178 g 100%ige Ameisensäure vorgelegt und innerhalb von ca. 20 bis 60 Minuten mit soviel Kaliumhydroxidlösung versetzt, dass der pH-Wert ca. 7,5 beträgt. Man heizt auf 90 bis 100°C auf, gibt 1 g Dodecandiol-(1,2) zu und trägt dann innerhalb von ca. 2 Stunden 415 g 1-Diazo-6-nitro-2-naphthol-4-sulfonsäure unter starker Gasentwicklung ein. Man lässt ca. 4 Stunden bei 90 bis 100°C nachrühren, gibt dann Eiswasser hinzu und filtriert nach dem Abkühlen das Produkt der Formel

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so3h ab (Ausbeute 90% d.Th.). Ohne Zugabe von Dodecandiol-(1,2) muss der Ansatz wegen starker Schaumbildung verkleinert und die Eintragezeit deutlich verlängert werden.

Beispiel 5: 162,5 g 4,4'-Dinitrostilben-2,2'-disulfonsäure werden in Wasser angeschlämmt und der pH-Wert mit konz. Schwefelsäure auf ca. 4 eingestellt. Die Suspension wird anschliessend unter Rühren in ein essigsaures wässriges Medium enthaltend überschüssige Eisenspäne zulaufen gelassen, wobei die Temperatur auf ca. 98 bis 102°C steigt. Man lässt 5 bis 15 Minuten ausreagieren und stellt dann den pH-Wert mit 50%iger Natriumhydroxidlösung leicht alkalisch ein (pH ca. 9 bis 9,5). Nach Abtrennung und Auswaschung des Eisenschlammes werden die vereinigten Filtrate (Volumen ca. 650 ml) mit 100 ml Wasser verdünnt und auf ca. 95°C erhitzt. Nach der Zugabe von 0,25 g n-Dodecandiol-(1,2) wird innerhalb von ca. 30 Minuten 25%ige Schwefelsäure zugetropft, bis der pH-Wert ca. 2 beträgt (ca. 110 ml). Es ergibt sich ein Niederschlag der Verbindung der Formel

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so3h hogs der gut filtrierbar ist. Das bei ca. 80°C abfiltrierte Produkt kann nach dem Waschen mit Wasser direkt zu optischen Aufhellern weiterverarbeitet werden. Ohne Zusatz von Dodecandiol-(1,2) muss das Produkt mit ca. 200 g Kochsalz bei Raumtemperatur ausgefällt werden, um zu einer brauchbaren Qualität zu gelangen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von organischen Farbstoffen sowie Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass man vor, während oder nach der Synthese eine unverzweigte aliphatische 1,2-Dihydroxyverbindung mit 6 bis 22 C-Atomen zugibt und anschliessend die Produkte isoliert.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 16 C-Atomen und vorzugsweise mit 8 bis 12 C-Atomen verwendet.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die 1,2-Dihydroxyverbindung in Mengen von 0,2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Zwischenprodukt, einsetzt.

4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Aufarbeitung von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen.

5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Aufarbeitung von Farbstoff-Vorund -Zwischenprodukten.

6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten um Diazo- oder Kupplungskomponenten, Monoazoverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen oder um Stilbenylverbindungen handelt.

7. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten um Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder um Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen handelt.

8. Verfahren gemäss Anspruch 1 zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen oder Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten ausgewählt aus der Gruppe der Dia-zo- oder Kupplungskomponenten, Monoazoverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen oder Stilbenylverbindungen anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 16 C-Atomen zugibt und anschliessend die Produkte isoliert.

9. Verfahren gemäss Anspruch 1 zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass man das nach der Synthese anfallende Reaktionsgemisch als solches oder den roh abfiltrierten und wieder angeschlämmten Farbstoff mit 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen versetzt, 10 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von z.B. 20 bis 100°C behandelt, und anschliessend die Produkte isoliert.

10. Verfahren gemäss Anspruch 1 zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von farblosen Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder Kondensationsprodukten von Chloranil mit aromatischen Aminen anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das farblose Farbstoff-Vor- oder-Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen zugibt und anschliessend die Produkte isoliert.

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