CS208620B1 - Způsob přípravy disazobarviv - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy disazobarviv obecného vzorce COCH, COCH, I 3 I 3 HOOC - B - N = N - CHCONH - A - NHCOCH - N = N - B - COOH kde B je fenylen případně substituovaný halogen, alkyl-, alkoxy-, trifluormetyl-, karbalkoxy-, nebo nitroskupinou a A je arylenový zbytek případně dále substituovaný jedním nebo dvěma atomy halogenu, alkyl-, alkoxy-, trifluormetyl- nebo kyanoskupinou.

Description

(54) Způsob přípravy disazobarviv

Způsob přípravy disazobarviv obecného vzorce

COCH, COCH,

I ³ I ³

HOOC - B - N = N - CHCONH - A - NHCOCH - N = N - B - COOH kde B je fenylen případně substituovaný halogen, alkyl-, alkoxy-, trifluormetyl-, karbalkoxy-, nebo nitroskupinou a A je arylenový zbytek případně dále substituovaný jedním nebo dvěma atomy halogenu, alkyl-, alkoxy-, trifluormetyl- nebo kyanoskupinou.

208 620

208 620

Vynález se týká způsobu přípravy disazobarviv obsahujících v molekule dvě karboxylové skupiny, který spočívá v kopulaci diazotovaných aminokarboxylových kyselin s bisacetoacetylovanými aromatickými diaminy v molárním poměru 2 : 1. Kopulací vzniknou disazobarviva obecného vzorce I, .

COCH. COCH.

I ³ I ³

HOOC - Β -N = N - CHCONH - A -NHCOCH -N = N - B - COOH (I) kde A a B jsou arylenové zbytky, přičemž oba jsou případně déle substituovány skupinami nemajícími solubilizační charakter.

Uvedená disazobarviva jsou již sama o sobě nerozpustnými barevnými látkami žlutých až oranžových odstínů, hlavní použití věak nachází jako meziprodukty pro přípravu vysoce stálých organických, tzv. azokondenzačních pigmentů. Vysoké nároky^kladené na tento typ pigmentů se přenáší i do nároků na kvalitu výše uvedených disazobarviv. V tomto směru jsou kladeny vysoké nároky zvláště na obsah vedlejších látek v disazobarvivech, a£ již jde o produkt nedokonalé kopulace obecného vzorce II,

COCH.

I ³

HOOC - B - N = N - CHCONH - A - NHCOCH₂COCH₃ (II) zbytky pasivní komponenty, rozkladné produkty aktivní komponenty nebo anorganické soli. Vedlejší látky organického charakteru se zčásti vzhledem ke své malé rozpustnosti a dále i vzhledem k adsorpční schopnosti velkého povrchu disazobarviva přenáší až do pigmentu, který je z disazobarviva vyroben. Zde bučí nepříznivě ovlivňují brilanci jeho odstínu, na který jsou žluté pigmenty.zvlášzě citlivé, nebo i stálosti v rozpouštědlech nebo v migraci. Snaha o to, aby kopulační reakce přípravy disazobarviv proběhla pokud možno selektivně, je motivována dále tím, že se tak zvyšuje výtěžek reakce. Vhodnv postup přípravy uvedených disazobarviv není v literatuře popsán.

Nyní bylo nalezeno několik variant postupu kopulace diazotované aminokarboxylové kyseliny s pasivní komponentou, které umožňují připravit disazobarviva obecného vzorce I ve vyhovující kvalitě.

Kopulaci lze uskutečnit v poměrně širokém rozmezí pH 3,5 až 13 a jednotlivé postupy se od sebe liší hlavně hodnotou pH při kopulaci.

Pasivní komponentu lze pro kopulaci použít bučf jako roztok její enolformy, nebo jako jemnou sraženinu ketoformy vysrážené z alkalického roztoku okyselením. Tím jsou dány základ ní možnosti kopulační reakce.

Kopulace v alkalickém prostředí obvykle při hodnotách pH 7,5 až 12,5 probíhá i za normální teploty velmi rychle a vznikající disazobarvivo je částečně rozpuštěno ve formě dvojsodné soli. Požadovanou hodnotu pH lze udržovat průběžným přidáváním roztoku hydroxidu alkalického kovu, nebo též opufrováním kyselého roztoku diazotované aminokarboxylové kyseliny. Fyzikální forma, v jaké při tomto postupu disazobarvivo vzniká, není vhodná k izolaci a je účelné reakční'suspenzi po skončení kopulace bučí okyselit na pH 2 až 3 s izolovat disazobarvivo jako volnou karboxylovou kyselinu nebo naopak přídavkem anorganické sodné soli, například chloridu nebo síranu sodného, převést ve*keré disazobarvivo při pH cca 12 na disodnou sůl karboxylové kyseliny, kterou lze pak snadno izolovat filtrací.

208 ezopruhý možný způsob provedení reakce je kopulace při pH nižším než 7, kdy pasivní komponenta existuje převážně ve formě svá méně rozpustná ketoformy a ta je vyloučená z roztoku jako jemná sraženina. Požadovaná hodnota pH se udržuje bu5 přídavkem pufru (například směsí octanu sodnáho a kyseliny octová) přidaného k pasivní komponentě nebo k roztoku diaza, nebo průběžným přidáváním roztoků hydroxidů alkalických kovů do kopulační suspenze. V kyselá oblasti pH je rychlost kopulace nižší než v cblasti alkalická, lze ji však urychlit zvýšením teploty a to až do telot 80 °C a současně též zajistit prakticky stoprocentní konverzi pasivní komponenty na žádaná disazobarvivo. Jinou možností je napomoci kopulaci přídavkem pomocných látek, jako jsou například diseprgátory a to například alkylarylsulfonáty nebo polykonendační produkty etylénoxidu.

Po skončení kopulace existuje disazobarvivo částečně ve forně sodné soli a částečně jako volná kyselina. Obsan sodné soli je závislý hlavně na pH, při kterém byla kopulace ukončena a pokud není pro další účely požadováno disazobarvivo pouze ve formě volná kyseliny, lze izolovat i směs volné kyseliny i sodná soli.

Kombinací obou shora uvedených postupů je kopulace začínající v alkalická oblasti a končící v kyselá oblasti pH. Při tomto postupu není třeba k dosaženi dostačující reakční rychlosti zvyšovat teplotu ani přidávat další pomocné látky. Požadovanou hodnotu pH v druhá části kopulace je možno udržovat opět pomocí pufru nebo přídavkem alkalie.

Dalším způsobem provedení kopulace je přidávání alkalického roztoku pasivní komponenty k roztoku diaza, jehož pH je upraveno pufrem na slabě kyselou reakci. Stabilita diazoniových solí aminokarboxylových kyselin umožňuje tento způsob i při teplotách 20 °C, kdy kopulace probíhá velmi rychle.

Konečně je možno uskutečnit kopulaci i tak, že roztok pasivní komponenty a roztok diazotované aminokarboxylové kyseliny se současně dávkují v molárním poměru 1 : 2 do roztoku pufru nebo pouze do vody za současného přidávání alkalie k udržení požadovaného rozmezí pH.

Z aminokarboxylových kyselin obecného vzorce III

HOOG - A - NHg (III) kde A je orylenový zbytek, jsou se zřetelem na další využití disazobarviv zvláště vhodné aminokarboxylové kyseliny obecného vzorce IV

COOH kde Z značí vodíkový nebo halogenový atom, alkyl, alkoxy, trifluormethyl, karbalkoxy nebo nitroskupínu a η = 1 nebo 2. Vhodné komponenty obecného vzorce IV jsou například:

. kyselina 3-aminobenzoová

3-amino-4-chlorbenzoová

3-amino-4-metylbenzoová

3-amino-4-metoxybenzoová

3-amino-6-chlorbenzoová

Ί— ογγΊγίλ-Α ř-rl í ob Ί »1 z ostatních pak

208 620

3- amino-4-karbmetoxybenzoová 2-amino-chlorbenzoová 2-amino-5-chlorbenzoová

4- amino-benzoová

4-amino-3-nitrobenzoová

Z pasivních komponent obecného vzorce V ch₃coch₂cohn - b - nhgoch₂coch₃ (V) se jako nejvhodnější ukázaly bisacetoacetylované diaminy obecného vzorce IV,

ve kterém Xj a X₂ značí atom vodíku, halogenu, alkylovou, alkoxylovou, trifluormetylovou nebo kyanovou skupinu. Bisacetoacetylované 3iaminy obecného vzorce V nebo VI se připraví působením acetoctanu etylnatého nebo diketenu na aromatický diamin substituovaný výše uvedenými skupinami. Jsou to například tyto diaminy:

1,4 - diaminobenzen

1.4- diamino-2-chlorbenzen

1.4- díamino-2-metylbenzen

1.4- diamino-2-metoxybenzen

1.4- diamino-2-kyanbenzen

1.4- diamino-2,5-dichlorbenzen

1.4- d iamino-2,5-d imetylbenzen

1.4- óiamino-2-chlor-5-metylbenzen

1.4- diamino-2-metoxy-5-metylbenzen

1.3- d ia mínohenzen

1.3- diamino-4-chlorbenzen

1.3- 3iamino-4,6-dichlorbenzen

1.5- diaminonaftalen

2.6- diaminonaftalen

Disazobarviva získané postupem dle vynálezu se dále zpracují buč ve formě vodných past nebo po usušení a rozemletí jako práSkovité produkty.

Následující příklady slouží k bližšímu objasnění postupu podle vynálezu.

Příklad 1

35,4 g 3-amino-4-chlorbenzoové kyseliny se rozpustí v 500 ml vody přídavkem 8,24 g hydroxidu sodného,přidá se 14,45 g dusitanu sodného a tento roztok se pomalu za dobrého míchání přileje do zředěného roztoku 26,3 g kyseliny solné. Po otupení nadbytečné kyše4

208 820 liny dusité močovinou nebo kyselinou amidosulfonovou' se roztok diazolátky zkleruje za přídavku křemeliny a postupně přidá k suspenzi 30,4 g l,4-bisacetoacetylamino-2,5dimetylbenzenu ve vodě vyhřáté na teplotu 60 °C. Teto suspenze se předem připraví okyselením vodného alkalického roztoku enolformy uvedené pasivní komponenty kyselinou octovou na hodnotu pH = 5,2.

Průběžným přidáváním zředěného roztoku hydroxidu sodné se pH kopulační směai udržuje v rozmezí 4 až 6,5. Po skončení kopulace se reakčni suspenze vyhřeje na 95 °C, zfiltruje a promyje horkou vodou do ztráty reakce filtrátu na chloridové ionty. Získá se 330 g vodné pasty s obsahem 65,6 g žlutooranžového disazobarviva.

Příklad 2

270 g vodné pasty s obsahem 40,7 g 3-amino-4-karbmetoxybenzoové kyseliny se rozmíchá ve 200 ml vody, přidá se 185 ml 10 %ní kyseliny solné a přídavkem roztoku dusitanu sodného se zdiazotuje. Zakalený roztok diaza se zkleruje s křemelinou a přidá, zpočátku rychle, později pozvolna, k roztoku obsahujícímu: 34,5 g l,4-bisacetoacetylamino-2,5-dichlorbenzenu, 900 ml vody, 8 g hydroxidu sodného a 49 g octanu sodného. Kopulace trvá při teplotě 25 až 30 °C asi 1 hodinu. Po skončeni kopulace se rakční suspenze vyhřeje na 95 °C, zfiltruje, filtrační koláč s obsahem 73,5 g žlutého disazobarviva se rozmíchá ve 1100 ml vody okyselí přídavkem kyseliny solné na hodnotu pH = 2,5 disazobarvivo se odfiltruje, promyje horkou vodou do ztráty reakce filtrátů na chloridové ionty, Vysuší při 80 °C a rozemele. Příklad 3

35.2 g 3-amino-4-metoxybenzoové kyseliny se zdiazotuje při teplotě 20 °0 postupem obdobným jako v příkladu 1, roztok diazolátky se zkleruje za přídavku karborafinu a hodnota pil čirého zklerovaného roztoku diaza se přídavkem 49 g octanu sodnéhO upraví na 4,3.

K tomuto roztoku se během pěti minut přidá alkalický roztok 32,5 g 1,4-bisacetoacetylamino-2-chlor-5-metylbenzenu ve 400 ml vody. Kopulace po 1,5 hod. je skončena a takto vzniklé disazobarvivo se odfiltruje, promyje a usuší. Získá se 67,4 g suchého produktu.

Příklad 4

Roztok připravený rozpuštěním 29,0 g 1,4-bisacetoacetylamino-2-metylbenzenu v 900 ml vody za přídavku 8 g hydroxidu sodného se spolu s kyselým roztokem připraveným zd.iazotováním 36,8 g 3-nitro-4-aminobenzoové kyseliny přidává současně do zředěného roztoku octanu sodného. Oba roztoky se dávkuji tak, aby byl průběžně zachován molární poměr diaza a pasiv ní komponenty 2 : 1. Kopulací se získá 67,5 g žlutooranžového disazobarviva.

Příklad 5

34.3 g 3-amino-4-chlorbenzoové kyseliny se zdiazotuje postupem posaným v příkladu 1 a přidá se pozvolna při teplotě 20 až 25 °0 za dobrého míchání k alkalickému roztoku

32,6 g 1,5-bisaeetoacetylaminonaftalenu. Přídavkem zředěného roztoku hydroxidu sodného se udržuje pH kopulační suspenze v rozmezí 7,5 až 10. Fo skončení kopulace, které netrvá déle než 1 hodinu, se kopulační suspenze okyselí kyselinou solnou na pil = 3, vyhřeje na 95 °C, disazobarvivo se odfiltruje, horkou vodou se z filtračního koláče vymyjí anorganické soli a vodná past.a filtračního koláče se usuší. Získá se 65,7 g disazobarviva.

208 620

Fříklad 6

35,0 g 2-amino-4-chlorbenzoové kyseliny se zdiazotuje postupem obdobným jako u příkladu 2 a roztok diaza se při teplotě 50 °C přidá během jedné hodiny do vodné suspenze 1,4-bisacetoacetylamino-2-chlorbenzenu, přičemž se přídavkem alkalického hydroxidu udržuje pH v rozmezí 5 sž 6,5. Vodná suspenze pasivní komponenty se připraví tak, že k vodnému alkalickému roztoku 31,1 g l,4-bisacetoacetylamino-2-chlorbenzenu se přidá 6 g dodecylbenzensulfonanu a za míchání se okyselí kyselinou solnou na hodnotu pH = 5. Za 15 minut po přidání poslední části diaza je kopulace skončena a po vyhřátí na 90 °C se izoluje disazoharvivo. Fo promytí, vysušení při 80 °C a rozemletí se získá 66,2 g žlutého práškovitého barviva.

Příklad 7

Postupuje se podle přikladu 6 s tím, že namísto dodecylbenzensulfonanu se přidá 5 g oxetylovaného vyššího alifatického alkoholu nebo oxetylované vyšší alifatické kyseliny.

PŘEDMŽT vynálezu

Claims (5)

1. Způsob přípravy disazoharviv, obsahujících v molekule dvě karboxylové skupiny, obecného vzorce I,

COOH, COCH,

I ³ 1 ³

HOOC - B - N = N - CHCONH - A - NHCOCH - N = N - B - COOH (I) kde B značí fenylen, popřípadě substituovaný chlorem, metyl-, metoxy-, trifluormetyl-, karbmetoxy- nebo nitroskupinu a A je arylenový zbytek popřípadě dále substituovaný jed ním nebo dvěma atomy chloru, metyl-, metoxy-, etoxy-, trifluormetyl-, nebo kyanoskupinou, diazotaci aktivní komponenty a následnou kopulací s pasivní komponentou v molárním poměru 2 : 1, vyznačený tím, že se kopulace provádí ve vodném prostředí v rozmezí pH

3,5 až 13 při teplotách 0 až 80 °C a připravené disazoharvivo se v závilosti na konečném pH kopulační suspenze izoluje ve formě dvojsodné soli nebo ve forně volné kyseliny, popřípadě jako směs sodné soli a volné kyseliny.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se kopulace provádí při hodnotě pH větší než 7 přidáním diazotované aktivní komponenty k pasivní komponentě.

3. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se kopulace provádí při hodnotě pH menší než 7 přidáním diazotované aktivní komponenty k pasivní komponentě nebo naopak.

4. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím. že se kopulace provádí Dři hodnotě pH 13 až 3,5 přidáním diazotované aktivní komponenty k pasivní komponentě, popřípadě plynulým míšením obou složek.

5. Způsob pdle bodu 1 až 4 vyznačený tím,že se kopulace provádí za přídavku dispergátorů jako jsou alkylarylsulfonáty nebo polykondenzaoní produkty etylenoxidu v množství

0 až 10 % hm. vztaženo na hmotu disazobarviva.