CH691061A5 - Schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, enthaltend einen schwarzen Reaktivfarbstoff und Monoazo-Reaktivfarbstoffe. - Google Patents

Description

  



  Die vorliegende Erfindung betrifft einen schwarzen Farbstoff und insbesondere eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung. 



  Bisher gibt es keinen einzelnen Reaktivfarbstoff, der dazu in der Lage ist, einen tiefschwarzen Farbton aufzubauen. Um den Aufbau eines tiefschwarzen Farbtons zu erreichen, wurden Reaktivfarbstoff-Zusammensetzungen verwendet, die eine Mehrzahl von Reaktivfarbstoff-Komponenten enthalten. Üblicherweise wird ein schwarzer Reaktivfarbstoff als Hauptkomponente mit Reaktivfarbstoff-Komponenten mit rotem, orangefarbenem, gelbem oder anderem Farbton verwendet, um eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung zu erhalten. 



  Die Japanische Patentveröffentlichung 160 362/1983 beschreibt eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) und einen orangefarbenen Reaktivfarbstoff der Formel (5) enthält. 
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  Wird jedoch diese schwarze Farbstoff-Zusammensetzung zum Färben verwendet, so kann sich im Färbematerial kein tiefer Farbton aufbauen. 



  Die Japanische Patentveröffentlichung 17 810/1988 beschreibt eine weitere schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) gemäss den vorstehenden Angaben und einen orangefarbenen Reaktivfarbstoff der Formel (6) enthält. Diese Zusammensetzung weist eine bessere Färbeadditivität auf, zeigt jedoch schlechtere Egalisiereigenschaften. Ferner weist die Komponente der Formel (6) eine geringere Löslichkeit auf. In hoch konzentrierten Farbstofflösungen fällt die Komponente der Formel (6) aus. Dies begrenzt die Eignung dieser Zusammensetzung in einer hoch konzentrierten Farbstofflösung. 
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  Die Japanische Patentveröffentlichung 73 870/1990 beschreibt eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) und orangefarbene Reaktivfarbstoffe der vorstehenden Formeln (5) und (6) enthält. Diese Zusammensetzung lässt aber in Bezug auf Farbaufbaueigenschaften und Löslichkeit immer noch zu wünschen übrig. 



  Die Japanische Patentveröffentlichung 202 956/1990 beschreibt eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der vorstehend angegebenen Formel (I) und einen Reaktivfarbstoff der Formel (7) oder einen Reaktivfarbstoff der Formel (8) enthält. 
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  Die Komponenten der Formel (7) und (8) weisen eine bessere Löslichkeit auf, jedoch zeigen das Produkt der Formel (7) eine geringere Färbeverträglichkeit und das Produkt der Formel (8) eine geringere Färbestärke. Diese Farbstoffzusammensetzung ist nicht dazu geeignet, die vorstehenden Schwierigkeiten vollständig zu überwinden. 



  Ferner weisen die meisten Reaktivfarbstoffe keine günstigen Eigenschaften auf, wenn sie beim Ätzdruck verwendet werden. Üblicherweise können sie keine vollständige Ätzung bewirken, was die Eignung der Reaktivfarbstoffe begrenzt. Daher besteht in der Färbeindustrie ein weiteres Ziel darin, einen Reaktivfarbstoff mit einer besseren Eignung für den Ätzdruck bereitzustellen. 



  Erfindungsgemäss wird eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung bereitgestellt, die sich zur Ausziehfärbung, zum Bedrucken, Kontinue-Färben und Ätzdrucken von Fasern unter Erzielung einer besseren Färbebeschaffenheit eignet. 



  Gemäss einem Aspekt betrifft die Erfindung eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, die Folgendes enthält: 



  (a) einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) 
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  (b) einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formel (II), 
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  worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, wobei W eine austretende Gruppe (z.B. Halogene, Acetyl, Phosphat, Trisulfat und Sulfonat, die mit einer Base eliminierbar ist, bedeutet und Y Wasserstoff, Hydroxyl, Amino oder Aminoderivate bedeutet; und 



  (c) mindestens einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formeln (III) und (IV) 
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  worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, W eine austretende Gruppe gemäss der vorstehenden Definition ist, P und Q jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Amino oder Aminoderivate bedeuten und Z Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Carboxyl bedeutet. 



  Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann in Form von freien Säuren vorliegen, jedoch sind die Salzformen, beispielsweise Alkalimetallsalze oder Erdalkalimetallsalze, besser für den Einsatz geeignet. Unter sämtlichen Salzen sind das Natriumsalz, das Kaliumsalz und das Lithiumsalz besonders geeignet. Das Verhältnis der einzelnen Farbstoffkomponenten kann innerhalb breiter Bereiche variieren. Im Allgemeinen beträgt der minimale, relative, prozentuale Gewichtsanteil für die einzelnen Farbstoffe 3% und der maximale, relative, prozentuale Gewichtsanteil 90%. Die erfindungsgemässe Zusammensetzung enthält vorzugsweise die Komponente (a) in einem Anteil von 50-90 Gew.-%, die Komponente (b) in einem Anteil von 3-47 Gew.-% und die Komponente (c) in einem Anteil von 3-30 Gew.-%. 



  Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und aus den beigefügten Ansprüchen. 



  Die Herstellung der Verbindung der Formel (II) wird in JP-B-40 182/1970 beschrieben. Ein Diazoniumsalz der Formel (9) 
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  in der X die Bedeutung -CH=CH2 oder -C2H4W hat und W eine austretende Gruppe, die mit einer Base eliminierbar ist, bedeutet, wird mit einer Verbindung der Formel (10) 
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  worin Y unter Wasserstoff, Hydroxyl, Amino oder Aminoderivaten ausgewählt ist, unter Bildung des Produkts der Formel (II) umgesetzt. Bei der Verbindung der Formel (II) kann es sich beispielsweise um die nachstehend aufgeführten Verbindungen (11), (12), (13), (14), (15) oder (16) handeln. 
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  Die erfindungsgemässe Verbindung der Formel (III) lässt sich herstellen, indem man ein Diazoniumsalz der Formel (9) mit einer Verbindung der Formel (17) 
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  umsetzt, worin P und Q unabhängig voneinander unter Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Amino oder Aminoderivaten ausgewählt sind. Beispielsweise beschreibt DE-4 329 421 die Herstellung der Verbindung (18), DE-1 911 427 die Herstellung der Verbindung (19), DE-3 134 357 die Herstellung der Verbindung (20) und EP-292 825 die Herstellung der Verbindung (21). 
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  Die erfindungsgemässe Verbindung der Formel (IV) lässt sich durch Umsetzung eines Diazoniumsalzes der Formel (9) mit der Verbindung der Formel (22) 
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  in der Z unter Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Carboxyl ausgewählt ist, herstellen. Beispielsweise beschreibt DE-172 789 die Herstellung der Verbindung der Formel (23), die Japanische Patentveröffentlichung 9 666/1968 die Herstellung der Verbindung der Formel (24) und die Japanische Patentveröffentlichung 14 107/1969 die Herstellung der Verbindung der Formel (25). 
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  Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann in Pulverform, Granulatform, Teilchenform oder flüssiger Form vorliegen. Sie kann Hilfsstoffe enthalten, beispielsweise Verzögerungsmittel, Egalisiermittel, Hilfsmittel, oberflächenaktive Mittel, Puffer und Dispergiermittel. 



  Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann bei herkömmlichen Färbeverfahren eingesetzt werden, beispielsweise beim Ausziehfärben, Drucken, Kontinue-Färben und Ätzdrucken. 



  Beim Ausziehfärben handelt es sich um einen Färbevorgang mit einem einzigen Farbton, wobei das Färbeverfahren zu einem homogenen einzelnen Farbton führen kann. Beim Verfahren der Ausziehfärbung wird das Fasermaterial in die Färbelösung gebracht, sodass es den Farbstoff absorbieren kann. Anschliessend wird der pH-Wert so eingestellt, dass der Färbevorgang unter Ausbildung einer kovalenten Bindung erfolgen kann. 



  Das Bedrucken kann in einem einphasigen oder zweiphasigen Verfahren durchgeführt werden. Ein einphasiges Bedrucken wird zum Bedrucken von Fasermaterialien mit einem Säureakzeptor, beispielsweise einer Natriumhydrogencarbonat-Druckpaste, angewandt. Das zweiphasige Druckverfahren lässt sich auch als Klotzdämpfverfahren bezeichnen. Es wird zum Bedrucken von Fasermaterialien mit einer neutralen oder schwach sauren Druckpaste angewandt. 



  Das Ätzdrucken lässt sich auch als Entfärbungsdrucken bezeichnen. Es bedient sich einer Druckpaste mit einem Ätzmittel (z.B. Rongalit), um Fasermaterialien mit einem Grundfarbton zu bedrucken, wobei der Grundfarbton entfernt werden kann. Um die Ätzwirkung zu verstärken, können Hilfsmittel, wie Zinkoxid, zugesetzt werden. 



  Nachstehend finden sich ausführlichere Beispiele zur Erläuterung der Erfindung. Diese Beispiele sollen aber den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken. 



  In den Beispielen beziehen sich die Teilangaben auf das Gewicht. Die Temperaturwerte sind in  DEG C angegeben. 



  Sämtliche Farbstoffformeln werden als freie Säuren aufgeführt. 


 Beispiel (1) 
 



  64 Teile Farbstoff der Formel (1), 23 Teile der Verbindung (12) und 13 Teile der Verbindung (23) werden zu einer homogenen Farbstoffzusammensetzung vermischt. Sodann werden die folgenden Färbeverfahren durchgeführt, wobei man bei sämtlichen Verfahren schwarz gefärbte Materialien von guter Haltbarkeit erhält. 


 1. Ausziehfärbung 
 



  1 Teil des vorstehenden homogenen Farbstoffgemisches wird in 100 Teilen destilliertem Wasser unter Bildung einer Färbeflotte gelöst. Anschliessend werden 2 mit destilliertem Wasser gewaschene Färbebehälter mit 40 bzw. 80 Teilen der Färbeflotte gefüllt und jeweils mit 4,8 Teilen Glaubersalz versetzt. Sodann werden die Färbebehälter mit destilliertem Wasser auf jeweils 85 Teile aufgefüllt und anschliessend mit 5 Teilen einer Lösung von wasserfreiem Natriumcarbonat (320 g/Liter) versetzt. In die einzelnen Färbebehälter werden 2 Teile vorbenetztes Vollbaumwollgewebe gegeben. Die Färbebehälter werden mit einem Deckel verschlossen und zur Erzielung einer homogenen Färbung geschüttelt. Sodann erfolgt die Behandlung in einem Wärmebad von 62 DEG C, wobei innerhalb von 5 Minuten auf 60 DEG C erwärmt wird und anschliessend diese Temperatur 60 Minuten beibehalten wird.

   Hierauf wird das Gewebe entnommen und mit kaltem Wasser gewaschen, sodann in einem grossen Behälter aus rostfreiem Stahl 10 Minuten mit heissem Wasser gewaschen, anschliessend in einen weiteren grossen Behälter aus rostfreiem Stahl mit 2 g/Liter Seife gegeben und weitere 10 Minuten mit siedendem Wasser gewaschen. Schliess lich wird das Gewebe entnommen, mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet. 


 2. Bedrucken 
 



  100 Teile Harnstoff, 10 Teile Natrium-m-nitrobenzolsulfonat, 20 Teile Natriumbicarbonat, 55 Teile Natriumalginat und 815 Teile warmes Wasser werden in einem Behälter zu einer Paste verarbeitet und zur Bildung einer Druckpaste homogen verrührt. 46 Teile der Druckpaste und 4 Teile Farbstoff werden zu einer homogenen Färbepaste vermischt. Ein 100 mesh-Drucksieb wird über ein Vollbaumwollgewebe von entsprechender Grösse gelegt. Sodann wird eine Färbung mit der Druckfarbenpaste durch das Drucksieb unter Bildung eines gefärbten Gewebes vorgenommen. Das gefärbte Gewebe wird 5 Minuten bei 65 DEG C im Trockenschrank getrocknet, sodann entnommen und 10 Minuten in einem Dampfofen mit gesättigtem Dampf bei 102-105 DEG C behandelt. Wie bei der Ausziehfärbung wird das Gewebe mit kaltem Wasser, heissem Wasser und Seife gewaschen und sodann getrocknet. 


 3. Kontinue-Färbung 
 



  3 Teile Farbstoff, 0,4 Teile Natriumalginat und 46,6 Teile destilliertes Wasser werden zur Herstellung einer Klotzflotte vermischt. Die Klotzflotte wird sofort zum Klotzen eines Gewebes mit einer Klotzmangel verwendet. Die Temperatur der Klotzflotte darf 30 DEG C nicht übersteigen. Das Klotzverhältnis beträgt 70%. Sodann wird das Gewebe 5 Minuten in einem Trockenschrank bei 65 DEG C getrocknet. Das getrocknete Gewebe wird 40 Sekunden einer Dampfbehandlung mit gesättigtem Dampf von 102-105 DEG C unterworfen. Wie beim Ausziehfärben wird das Gewebe mit kaltem Wasser, heissem Wasser und Seife gewaschen und sodann getrocknet. 


 4. Ätzdrucken 
 



  100 Teile Harnstoff, 10 Teile Natrium-m-nitrobenzolsulfonat, 20 Teile Natriumbicarbonat, 55 Teile Natriumalginat und 815 Teile Wasser werden in einem Gefäss zu einer Paste verarbeitet und sodann zur Bildung einer vollständig homogenen Druckpaste verrührt. 46 Teile Druckpaste und 4 Teile Farbstoff werden zu einer homogenen Färbepaste vermischt. Anschliessend werden 40 Teile Rongalit, 55 Teile Natriumalginat und 1000 Teile warmes Wasser zu einer Ätzpaste vermischt. Ein 100 mesh-Drucksieb wird auf ein Vollbaumwollgewebe von entsprechender Grösse gelegt. Durch das Drucksieb wird die Färbepaste unter Bildung eines gefärbten Gewebes aufgebracht. Das gefärbte Gewebe wird 5 Minuten im Trockenschrank bei 65 DEG C getrocknet.

   Nach Entnahme des getrockneten Gewebes wird der vorstehende Vorgang unter Verwendung der Ätzpaste wiederholt, wobei die Ätzpaste auf das Gewebe gedruckt wird. Sodann wird das Gewebe 5 Minuten bei 65 DEG C im Trockenschrank getrocknet, entnommen und 10 Minuten in einem Dampfofen mit gesättigtem Dampf von 102-105 DEG C behandelt. Wie beim Ausziehfärben wird das Gewebe mit kaltem Wasser, heissem Wasser und Seife gewaschen und sodann getrocknet. 


 Beispiel (2) 
 



  57 Teile Farbstoff (I), 40 Teile der Verbindung (13) und 3 Teile der Verbindung (24) werden zu einem homogenen Gemisch vermischt. Anschliessend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fällen schwarz gefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält. 


 Beispiel (3) 
 



  56 Teile Farbstoff (I), 22 Teile der Verbindung (12) und 22 Teile der Verbindung (24) werden zu einem homogenen Gemisch vermischt. Anschliessend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fällen schwarz gefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält. 


 Beispiel (4) 
 



  70 Teile Farbstoff (I), 19 Teile der Verbindung (12) und 15 Teile der Verbindung (24) werden zu einem homogenen Gemisch vermischt. Anschliessend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fällen schwarz gefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält. 


 Beispiel (5) 
 



  72 Teile Farbstoff (I), 12 Teile der Verbindung (16) und 16 Teile der Verbindung (19) werden zu einem homogenen Gemisch vermischt. Anschliessend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fällen schwarz gefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält. 


 Löslichkeitstest 
 



  Die fünf Zusammensetzungen der Beispiele (1) bis (5) werden zur Durchführung der nachstehenden Löslichkeitstests mit 150 g/Liter herangezogen. In einem Becherglas mit einem Fassungsvermögen von 250 Teilen werden 7,5 Teile Farbstoff und 50 Teile destilliertes Wasser unter Verwendung eines Glasstabs zur Bildung einer homogenen Lösung vermischt. Sodann wird auf 50 +/- 2 DEG C erwärmt und diese Temperatur unter Rühren 5 Minuten beibehalten. TOYO Nr. 1-Filterpapier wird vorbenetzt und in einem Trichter unter Absaugen getrocknet. Sodann werden die vorstehenden Lösungen in den Trichter gegeben und zur Trockne abgesaugt. Das Filterpapier wird entnommen und an der Luft getrocknet. Mit dem Test wird beurteilt, ob Farbstoffmaterial auf dem Filterpapier verbleibt. Wenn kein Farbstoffmaterial auf dem Filterpapier verbleibt, hat das Produkt den Löslichkeitstest bestanden.

   Die Testergebnisse zeigen, dass sämtliche fünf Zusammensetzungen der Beispiele (1) bis (5) den Farbstofftest bestanden haben und eine gute Löslichkeit aufweisen. 


 Untersuchungsergebnisse 
 



  Die vorstehenden Färbeverfahren von Beispiel (1) werden unter Verwendung der Zusammensetzung mit einem Gehalt an dem schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) und des orangefarbenen Reaktivfarbstoffs der Formel (6) (diese Verbindung ist in JP-B-17 810/1988 beschrieben) als Vergleichsprodukt wiederholt. Man erhält ebenfalls in sämtlichen Fällen schwarz gefärbte Produkte. In Tabelle 1 sind die Testergebnisse für die fünf Zusammensetzungen der Beispiele (1) bis (5) sowie für die Vergleichszusammensetzung aufgeführt. In Tabelle 1 wird ein Vergleich in Bezug auf Ausziehfärbung, Bedrucken und Kontinue-Färbung zwischen den Produkten der Beispiele (1) bis (5) und dem Vergleichsprodukt durchgeführt. Dabei wird das Vergleichsprodukt als 100% gesetzt.

   Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemässen Zusammensetzungen sich für die Ausziehfärbung, das Bedrucken, die Kontinue-Färbung und die Ätzfärbung eignen. 
<tb><TABLE> Columns=5 Tabelle 1 
<tb>Head Col 2 AL=L: Ausziehfärbung 
<tb>Head Col 1: Bedrucken 
<tb>Head Col 2: Kontinue-Färbung 
<tb>Head Col 3: Ätzbarkeit
<tb><SEP>Vergleich<SEP>100%<SEP>100%<SEP>100%<SEP>schlecht
<tb><CEL AL=L>Beispiel 1<SEP>90%<SEP>108%<SEP>109%<SEP>hervorragend
<tb><SEP>Beispiel 2<SEP>102%<SEP>108%<CEL AL=L>111%<SEP>hervorragend
<tb><SEP>Beispiel 3<SEP>107%<SEP>106%<SEP>106%<SEP>hervorragend
<tb><CEL AL=L>Beispiel 4<SEP>103%<SEP>107%<SEP>110%<SEP>hervorragend
<tb><SEP>Beispiel 5<SEP>117%<CEL AL=L>110%<SEP>118%<SEP>hervorragend 
<tb></TABLE> 



  Aus der vorstehenden Beschreibung kann der Fachmann leicht die wesentlichen Merkmale der Erfindung feststellen. Er kann die Erfindung, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen, in vielfältiger Weise verändern und modifizieren, um sie verschiedenen Anwendungsgebieten und Bedingungen anzupassen. Somit fallen auch weitere Ausführungsformen unter die Ansprüche.

Claims (10)

1. Schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, enthaltend: (a) einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) EMI15.1 (b) einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formel (II), EMI15.2 worin X die Bedeutung -CH-CH2 oder -CH2CH2W hat, wobei W eine austretende Gruppe bedeutet und Y Wasserstoff, Hydroxyl, Amino oder Aminoderivate bedeutet; und (c) mindestens einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formeln (III) und (IV) EMI15.3 EMI15.4 worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, W eine austretende Gruppe, die mit einer Base eliminierbar ist, P und Q jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Amino oder Aminoderivate bedeuten und Z Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Carboxyl bedeutet, wobei der minimale, relative, prozentuale Gewichtsanteil für die einzelnen Farbstoffe 3% beträgt.

2.

Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Komponente (c) im Rahmen der Formel (III) ausgewählt ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Komponente (c) im Rahmen der Formel (IV) ausgewählt ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei die Anteile für die Komponente (a) 50 bis 94 Gew.-%, für die Komponente (b) 3 bis 47 Gew.-% und für die Komponente (c) 3 bis 30 Gew.-% betragen.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die Anteile der Komponente (a) 50 bis 94 Gew.-%, für die Komponente (b) 3 bis 47 Gew.-% und für die Komponente (c) 3 bis 30 Gew.-% betragen.

6. Zusammensetzug nach Anspruch 1, wobei X die Bedeutung -CH2CH2OSO3H hat und Y Hydroxyl oder Amino bedeutet.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei P Amino bedeutet und Q Wasserstoff, Methyl, Amino oder Acetamid bedeutet.

8.

Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei Z Methyl oder Carboxyl bedeutet.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei W Halogen, Acetyl, Phosphat, Sulfonat oder Trisulfat bedeutet.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei W Sulfonat bedeutet.