CS215594B1 - Způsob přípravy ftalocyaninů kovů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy ftalocyaninů kovů kondenzací ftalanhydridu nebo ftalimidu s močovinou, chloridem příslušného kovu, za katalytického účinku molybdenanu amonného, jehož podstata spočívá v tom, že kondenzace se provádí za přítomnosti dusičnanu amonného nebo dusičnanu alkalického kovu, nebo jeich směsi v množství 2 až 60 % hmotnostních ns nasazený ftelanhydrid nebo ftalimid, s výhodou za ekvimolárního množství v poměru k nasazenému chloridu mědnému.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy ftalocyaninů kovů kondenzací ftalanhydrudu nebo ftalimudi s močoviriou, chloridem příslušného kovu za přítomnosti katalyzátoru.

Ftalocyaniny kovů, zejména ftalocyanin mědi s ftalocyanin niklu jsou důležitou komponentou v synteze reaktivních barviv a gtaloc.yanin mědi samotný, případně ve formě svých chlorovaných derivátů, v pigmentové formě je velmi žádaným a ve velkých množstvích vyráběným organickým bervivem, vyznačujícím se vysokou barevnou vydatností, dobrou stálostí a širokým použitím. Přestože je známo několik postupů přípravy ftalocyaninů kovů, nejrozšířenějším stále zůstává příprava kondenzací ftalanhydrudu nebo ftalimidu s močovinou, s vhodnou sloučeninou mědi nebo niklu nebo některého dalšího korw;. nejčastěji v přítomnosti molybdenanu amonného jako katalyzátoru. Reakce se provádí buň ve vysokovroucím rozpouštědle, umožňujícím dosažení reakční teploty 190 až 210 °C a dosaženi výtěžků reakce v rozmezí 85 až 93 %, počítáno na nesezený ftalanhydrid nebo ftalimid, nebo bezrozpouštědlovým způsobem. Většina výrobfeů ftalocyaninů používá jeko reakční prostředí trichlorebenzen nebo nitrobenzen.

Toxicita používaných rozpouštědel nebo produktů jejich tepelnou exposicí vznikajících, zvláště v případě trichlorbenzenu, požadavek vyřešení ekologických problémů a snížení energetických nákladů nutí hledat vhodná rozpouštědla, dostupné v dostatečném množství a za přijatelnou cenu, snadněji oddělitelná z reakční směsi a nezanechávájfcí v produktu toxické látky své chemcké přeměny nebo svého tepelného rozkladu. Jedním z rozpouštědel, které vyhovují z tohoto hlediska je dichlorbenzen, používaný buS jako kapalný o-dichlorbenzen nebo jako kapalná směs všech 3 isomerů dichlorbenzenu, odpadající například z krystalizace p-dichlorbenzenu.

Maximální dosažitelné teploty při kondenzaci provedené v dichlorbenzenu za normálního tlaku sjou 175 až· 180 °G. Za těchto teplot i při reakčních dobách 10 a více hodin se nedaří dosáhnout vyšších výtěžků ftalocyaninů než 80 %. Řešením tohoto problému je zvýšení reakční teploty pomocí zvýšení tlaku v aparatuře regulovaným odpouštěním velkého množství plynných reakčních zplodin (čpavek, oxid uhličitý) z reakční nádoby. Takový postup uvádí japonský patent 7360126. Podle jiného japonského patentu 7752927 je možné reakci ukončit za 4 až 8 hodin při teplotách 110 až 160 °C s výtěžkem vyšším než 80 %, jestliže je do reakční směsi s dichlorbenzenem přidán louh sodný.

Uvedené nedostatky řeší způsob přípravy ftalocyaninů kovů, například mědi nebo niklu kondenzací ftalenhydridu nebo ftalimidu s močovinou, chloridem příslušného kovu, za katalytického účinku molybdenanu amonného podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kondenzace se provádí za přítomnosti dusičnanu amonného nebo dusičnanu alkalického kovu , nebo jejich směsi v množství hmotnostně 2 až 60 % na nasazený ftalanhydrid nebo ftalimid, s výhodou za ekvimolárního množství v poměru k nasazenému chloridu mědnému.

S přídavkem dusičnanu do násady je kondenzace v dichlorbenzenu ukončena již po 5 až 7 hodinách při konečné teplotě reakce 175 až 180 °C s výtěžky v rozmezí 85 až 90 %, počítáno na nasazený ftalanhydrid nebo ftalimid. Obsah ftalocyaninů mědi 100 % byl při tom stanoven spektrofofcomedrickou analýzou. Stejně dobrého výsledku je dosaženo i při přípravě ftalo cyaninu niklu za analogických podmínek a za použití bezvodého chloridu nikelnatého pro kondenzaci. Výhodou námi navrženého postupu jsou úspory energií na vyhřívání reakčního kotle, na izolaci a regeneraci rozpouštědla, dostupnost rozpouštědla v dostatečném množství

215 592 a za nízkou cenu. Významně se sníží obsah zbytků rozpouštědla v produktu. Rovněž při aplikaci u dosud používaných rozpouštědel, například trichlorbenzenu se dosáhne vysokých výtěžků, je možno snížit množství vstupujících látek, zvláště katalyzátoru molybdenanu amonného a hlavně se dosáhne vysoké čistoty ftalocyaninu mědi, která je základním předpokladem pro dosažení brilantních odstínu pigmentů i ostatních ftalocyaninových barviv.

Předností vynálezu jsou popsány v následujících příkladech provedení, jimiž však není vyčerpán ani omezen.

Příklad 1

Násada 100 g ftalanhydridu, 150 g močoviny, 16 g chloridu mědného, 0,37 g molybdeňanu amonného a 13,5 g dusičnanu samonnébo ve 300 ml o-dichlorbenzenu se postupně zahřívá za dobrého míchání až na teplotu 175 °C a na této teplotě je 1 hodinu udržována.

Rozpouštědlo z reakční směsi odděleno destilací za sníženého tlaku. Surový ftalocyanin mědi čištěn mícháním s 10-tinásobným množstvím 5 % kyseliny sírové při teplotě 90 až 95 °C.

Produkt oddělen filtrací za horka, promyt horkou vodou do neutrality a vysušen. Získáno

91,7 g produktu, obsahujícího 94,0 % ftalocyaninu mědi, zjištěno spektrofotometrickou analýzou. Výtěžek 88,6 %, počítáno na ftalanhydrid nasazený do reakce. Paralelní pokus provedený bez přídavku dusičnanu amonného nejvýhodnějším postupem 3 postupným dávkováním -i ^r močoviny poskytl 81,6 g produktu, obsahujícího 95,4 % ftalocyaninu mědi.

Výtěžek 80,1 %.

Příklad 2

Postup podle příkladu 1. s přídavkem 14 g dusičnanu sodného místo dusičnanu amonného byl zakončen s výtěžkem produktu 90,3 g, obsahujícího 95,8 % ftalocyaninu mědi. Odpovídá to výtěžku 88,9 % teorie.

Příklad 3

Násada 100 g ftalanhydridu, 150 g močoviny, 25 g bezvodého chloridu nikelnatého,

0,37 g molybdenanu amonného a 14 g dusičnanu amonného ve 300 ml směsi dichlorbenzenů je zahřívána za dobrého míchání až na konečnou teplotu 178 °C.. Reakční doba 6 hodin. Ftalodyanin niklu z reakční směsi izolován stejným postupem jako v příkladu 1. Získán produkt obsahující 84,2 % ftalocyaninu niklu ve výtěžku 86,4 % počítáno na nasazený ftalanhydrid. Příklad 4

Postup podle příkladu 1 s použitím 100 g ftalimidu místo ftalanhydridu a 10 g dusičnanu amonného ukončen po 5,5 hodinách a po izolaci poskytl 90,3 g produktu s obsahem 95,8 % ftalocyaninu mědi. Výtěžek 88,9 % na nasazený ftalimid.

Příklad 5

Postup podle příkladu 1 s přídavkem 7 g dusičnanu sodného a 7 g dusičnanu amonného ukončen se ziskem 89 g produktu s obsahem 95,2 % ftalocyaninu médi. Výtěžek 87,2 % teorie.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy ftalocyaninu kovů, například mědi nebo niklu kondenzací ftalanhydridu nebo ftalimidu s močovinou, chloridem příslušného kovu a za katalytického účinku molybdenanu amonného, vyznačující se tím,že kondenzace se provádí za přítomnosti dusičnanu amonného nebo dusičnanu alkalického kovu nebo jeich směsi , v množství 2 až 60 % hmotnostních na nasazený ftalanhydrid nebo ftalimid, s výhodou za ekvimolárního množství v poměru k nasazemámu Λη _Λ *