CS197357B1 - Způsob přípravy chlorovaných ftalooynlnů mědi - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu přípravy chlorovaných ftalocyaninů mědi uváděním plynného chlóru do reakční směsi obsahující ftalooyanin mědi v prostředí kyseliny sírové.

Substitucí 1 až 2 vodíkových atomů v molekule ftalocyaninů mědi chlórem se dosahuje stability koloristických vlastností ftalooyaninového pigmentu v prostředí organických rozpouštědel*

Chlórované ftalooyanlny mědi se připravují bui syntézou z příslušných chlórovaných polotovarů, nebo přímou chloraci neeubstituovaného ftalooyanlnu. Přímá chloraoe se β výhodou provádí v přítomnosti rozpouštědel, a to bui inertníoh, například halogenovaných uhlovodíků, v nlohž chlorace pigmentu probíhá zpravidla v suspenzi, nebo polárních, např. v kyselině sírová, ohlórsulfonové, v tavenináoh ohloridu hlinitého nebo jinýoh kyselináoh lewisova typu, v nichž je ftalooyanin zěásti nebo úplně rozpuštěn v iontové formě.

Chloraoe ftalooyaninů v polárních rozpouštědlech se katalyzují bui vlastním reakčním prostředím, nebo dalšími přídavky silných kyselin Lewisova typu, například chloridu hlinitého, ohloridu železltého, chloridy a oxychloridy síry, fosforu, antimonu, titanu, mědi, elementárním bromem a jódem nebo jejloh chloridy.

Vzhledem k dalšímu zpracování na pigmentovou jemnou formu, do které se ftalooyanlny běžně převádějí přesrážením surových produktů z kyseliny sírové, jeví se výhodné použít kyselinu sírovou 1 jako rozpouštědla pro ehloracl. Umožní to spojit oba technologické

19T 357

197 3S7 pochody, tj. ohlaraol a přesražování do jedné operace. Chlorace v prostředí kyseliny sírové je však citlivé na vedlejší reakoe, jako jsou oxidaoe a sulfonaoe. Oxidací dochází k rozkladu ftalooyaninového skeletu a k ztrátám na výtěžku. Sulfonaoe je v omezené míře, cca 0,1 % hmot. síry v produktu, žádoucí, protože zajištuje stabilitu pigmentu proti flokulaci. Vyšší stupeň sulfonaoe výrazně zhoršuje koloristické vlastnosti pigmentu.

Z těchto důvodů se chlorace vede při úzce definované koncentraoi kyseliny sírové, zpravidla olea do 5 % hmot. SOj, a nízkých teplotách 0 až 15 °C. O reakční rychlosti chlorace i vedlejších reakoí, a tím o ekonomice procesu rozhoduje potom účinnost použitého halogenačního katalyzátoru.

Vhodným katalyzátorem v prostředí kyseliny sírové je elementární jód. Zásadním problémem při použití jódu je jeho nízká rozpustnost v kyselině sírové o koncentraoi, která je vhodná k provedení chlorace. Je proto nutná zvláštní příprava jódového katalyzátoru v aktiv ní formě, pro vedení chlorace se doporučuje zvýšení tlaku.

Nyní bylo nalezeno, že tyto problémy lze snadno vyřešit způsobem přípravy chlorovaných ftalocyaninů mědi uváděním plynného chlóru do reakční směsi obsahujíoí ftalooyanin mědi v prostředí kyseliny sírové, který je předmětem vynálezu, a jehož podstata spočívá v tom, že se chloraoe provádí v přítomnosti katalyzátoru, sestávajícího ze sloučenin obsahujících jodidové anionty, jako jodldů alkalických kovů, za teploty 0 až 40 °C, výhodně 20 až 30 °C, přičemž množství katalyzátoru je 0,0025 až 0,025 molu vztaženo na 1 mol ftalocyanlnu mědi v násadě.

Jodidové anionty jsou oxidačním reakčním prostředím oxidovány na elementární jód, který je v aktivní formě v dostatečné koncentraci pro ohloraci plynným ohlórem.

Vhodné množství katalyzátoru je 0,0025 až 0,025 molu vztaženo na 1 mol ftalooyaninu mědi. Uvedené množství je výhodné z hlediska teohnologiokého. Nižší přídavky katalyzátoru by se mohly vzhledem k velkému hmotnostnímu nepoměru katalyzátoru a reakční směsi při neopatrném dávkování nezúčastnit reakce. Vyěěí přídavky se jeví jako zbytečné, protože nemají úměrný efekt.

Katalyzátor je možno přidávat přímo do reakční směsi před započetím chlorace, není nutná jeho oddělená příprava. Chlórovat je možno při běžných teplotách pří vysokém výtěžku. To přináší teohnologické výhody, například ve zkrácení reakční doby a zjednodušení nároků na chlazení, pro něž je možno použít říční vodu místo solanky.

Zlepšení ekonomiky při způsobu ohlorace podle vynálezu nastává také tím, že jodldy alkalických kovů jsou podstatně levnější než elementární jód a jejich spotřeba je vzhledem k lepšímu využití nižší.

Způsobem podle vynálezu se reprodukovatelné připraví ohlorovaná ftalooyaniny mědi s obsahem do 8 % hmotnostních chlóru. Chlorace je skončena, jakmile je uvedeno potřebné množství chlóru.

Spotřeba chlóru činí nejvýše 110 % teoreticky vypočteného množství chlóru.

Přímým vysrážením reakční směsi vodou se získají ohlorovaná ftalooyaniny mědi v pigmentové formě vynikající brilance a vydatnosti, stabilní proti kryatalizaoi v aromatických rozpouštědlech· Jejloh dlspergovatelnost při aplikaci v barvenýoh prostředích lze

197 3S7 dále libovolně upravit přídavky vhodných pojiv, například pryskyřice, olejů apod.

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu jsou dále uvedeny příklady provedení, v nichž uváděná množství jsou díly a % hmotnostní.

Příklad 1

230 dílů ftalooyanlnu mědi (246 dílů surového ftalocyaninu o koncentraoi 93,5 %) se rozpustí v 1285 dílech kyseliny sírové 100 % při teplotě do 40 °C. Směs se ochladí a přidá se rovnoměrně 320 dílů olea s 20 % SO^ tak, aby teplota nepřestoupila 30 °C. Za stálého míchání se přidá 0,35 dílu jemně rozetřeného práškového jodidu draselného a do směsi se uvádí chlór ryohlostí 8 dílů za hodinu po dobu 3 hodin při teplotě 30 °C. Celkem se přivede 24 dílů chlóru. Reakční směs ee vysráží nalitím do 3200 dílů vody, pigment se odfiltruje, promyje vodou do ztráty kyselosti. Filtrační koláč se zneutralizuje čpavkem, promyje na filtru do ztráty reakoe na síranové anionty a usuší. Získá se 224 dílů pigmentu s obsahem 4,7 % chlóru, výtěžek je 92,8 % teorie, počítáno na molekulovou hmotnost, odpovídající obsahu chlóru.

Odplyn z ohlorační aparatury se zachyouje v roztoku hydroxidu sodného.

Po skončení reakoe bylo nalezeno 0,7 dílu chlóru, který nezreagoval.

Příklad 2

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 pouze s tím rozdílem, že teplota se během dávkování olea s chlórem udržuje na hodnotě 20 °C a chlór se dávkuje rychlostí 11,4 dílů za hodinu po dobu 2 hodiny 30 minut; celkem se uvede 28,5 dílů chlóru. Získá se 229 dílů chlorovaného ftalocyaninu mědi a obsahem 5,2 % chlóru ve výtěžku 94,6 % teorie.

Ý odplynu odcházejí 3 díly chlóru, který nezreagoval v ohlorátoru.

Příklad 3

Postupuje se jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že teplota se během dávkování olea a ohlorace udržuje na 20 °C a jako katalyzátor se přidá 0,175 dílu jodidu draselného. Chlór se dávkuje rychlostí 8 dílů za hodinu po dobu 4 hodiny 50 minut; celkem se přivede 38 dílů chlóru. Získá se 224 dílů ohlorovaného ftalocyaninu mědi s obsahem 7,1 % chlóru. Výtěžek je 90,6 % teorie.

V odplynu odchází 3,5 dílů chlóru, který nezreagoval v ohlorátoru.

Claims (1)

1. Způsob přípravy chlorovaných ftalooyanlnů mědi uváděním plynného chlóru do reakční směsi, obsahující ftalooyanin mědi v prostředí kyseliny sírové, vyznačující se tím, že se ohlorace provádí v přítomnosti katalyzátoru, sestávajícího ze sloučenin obsahujíeloh jodidové anionty, jako jodidů alkalických kovů, za teploty 0 až 40 °C, výhodně 20 až 30 °C, přičemž množství katalyzátoru je 0,0025 až 0,025 molu vztaženo na 1 mol ftalocyaninu mědi v násadě.