DE10259033A1

DE10259033A1 - Composite aus Erdalkali-Erdmetallionen und organischen Farbstoffen, ein neuer Typ von Farbpigmenten

Info

Publication number: DE10259033A1
Application number: DE2002159033
Authority: DE
Inventors: Heinz Prof. Dr. Langhals; Peter Prof. Dr. Behrens; Johann Dipl.-Chem. Bauer; Markus Dr. Sperkbacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-07-08

Abstract

Farbpigmente, die sich durch Unlöslichkeit in organischen Lösungsmitteln auszeichnen, werden durch die Intercalation organischer Farbstoffe in anorganischen Compositen aus Erdalkali und Erdmetallen erhalten.

Description

Organische Farbpigmente erhalten eine zunehmende Bedeutung in der Technik. Hier ist neben einer breiten Palette von Farbtönen, brillanten Farben und großer Farbstärke ihre leichte Abbaubarkeit und Entsorgbarkeit von besonderem Interesse; es können keine Schwermetalle freigesetzt werden, und ein Verbrennen der Pigmente führt lediglich zu Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff. Da die organischen Pigmente überwiegend in organischen Matrices wie organischen Polymeren verwendet werden (Bindemittel und Lacke), ist eine geringe Löslichkeit der Pigmente gerade in diesen Medien für ihre Verwendung von zentraler Bedeutung. Diese Bedingung wird allerdings nur von verhältnismäßig wenigen Substanzen erfüllt, so dass hier eine erhebliche Einschränkung vorliegt. Eine Lösung dieses Problems brächte einen erheblichen Fortschritt, da dann eine viel größere Vielfalt an Chromophoren zur Verfügung stünde.

Bescheibung

Es ist zu fragen, ob es möglich ist, organische Chromophore so in unlöslichen Strukturen einzufügen, dass die völlig inert gegen die Einwirkung von organischen Lösungsmitteln werden. Beispiele für solche Strukturen ist der Einbau von Farbstoffen in Zeolite oder in Tonmineralien wie Inkablau. Hierbei werden aber kationische oder neutrale Farbstoff-Strukturen eingebaut. Der Einbau von anionischen Farbstoff-Strukturen ist dagegen viel weniger untersucht. Ein Einbau vom anionischen Farbstoff-Strukturen, von denen eine große Vielfalt zur Verfügung steht, würde einen erheblichen Fortschritt bringen. Compositmaterialien aus Erdalkali (M^II) und Erdmetallen (M^III) bilden feste Strukturen, die im allgemeinen in organischen Lösungsmitteln völlig unlöslich sind – das bekannteste Beispiel ist der Beton, dessen Zementmörtel in keiner Weise mit organischen Lösungsmitteln zu lösen ist. Die Kombination der geringen Löslichkeit des anorganischen Composits mit organischen Farbstoffen würde einen erheblichen Fortschritt bringen (vgl. ). Ein solches Composit aus den Metallionen des Magnesiums, des Calciums und des Aluminiums sollte nicht nur eine geringe Toxizität aufweisen, sondern darüber hinaus für die Umwelt unbedenklich sein. [M^II _(1–x)M^III'_x(OH)₂]^x+[(X^y–)_x/y(H₂O)_n] (I)

Die Ausgangsstruktur für solche Composit-Materialien nach der allgemeinen Formel (1) ist das Magnesiumhydroxid als Brucit (M^II = Mg²⁺, x = 0 in Gl. (1)), das der CdI₂-Packung entspricht. Die Hydroxyd-Ionen bilden eine hexagonal dichteste Packung, bei der alle Oktaeder-Positionen in der jeweils zweiten Schicht mit Mg²⁺-Ionen gefüllt sind. Es resultieren daraus Schichten, die verhältnismäßig schwach durch H-Brücken der Hydroxyd-Ionen gebunden sind. Werden dort nun statt der zweiwertigen Kationen dreiwertige Kationen (M^III') wie Al³⁺ eingebaut (x > 0), dann erhält die Schicht positive Ladungen, die durch den Einbau von Anionen (X^y–) kompensiert werden, insbesondere kleine anorganische Anionen wie Hydroxyd-Ionen oder Nitat-Anionen. Solchermaßen aufgebaute Zwischenschichten können dann zusätzlich Wassermoleküle einbauen („layered double hydroxides", LDH).

Die Perylenfarbstoffe 1, Perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäurebisimide, sind wegen ihrer ungewöhnlich guten Eigenschaften wie ihre große chemische Beständigkeit, ihre Lichtechtheit und ihre großen molaren Absorptionskoeffizienten technisch interessante Farbstoffe. Es ist zu fragen, in wieweit man die Perylenfabstoffe mit Compositmaterialien fest verankern kann. Der Perylenbisimid-Chromophor ist ausgesprochen hydrophob so dass er üblicherweise nicht in wässriger Lösung angewendet und damit auch nur schwierig in Composite eingebaut werden kann. Die Löslichkeit in wässriger Phase wird aber erheblich erhöht, wenn die Stickstoffatome von 1 mit sulfonierten Phenylresten substituiert werden. Hier hat sich das Phenyl-3,5-disulfonsäurederivat 1a besonders bewährt. Durch diese Substitution wird zudem eine Abfolge hydrophil, hydrophob und hydrophil erhalten, die für den Einbau der Farbstoffe in Schichtstrukturen prädestiniert ist und als tetra-Kaliumsalz (K₄PBITS) eingesetzt wird. Die Synthese dieses Salzes lässt sich dahingehend verbessern, dass das aus 2 gut zugängliche , Ausgangsmaterial Perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäure-3,4-anhydrid-9-kaliumsalz (3) mit der 1-Aminobenzol-3,5-disulfonsäure-kaliumsalz in Ethylenglykol kondensiert wird (siehe Schema 1). Überschüssiges Amin wird durch Behandeln des Rohprodukts mit heißem Acetanhydrid unter Verwendung von 4-Dimethylaminopyridin als Katalysator entfernt.

1.

Zunächst wurde eine Schichtstruktur aus Erdalkalimetall-Ionen wie Magnesium- und Calcium-Ionen bzw. Zink-Ionen und Aluminium-Ionen aufgebaut. Hierfür ist das Verhalten der Erdalkalimetallionen und des Aluminiums gegenüber Alkalimetallhydroxiden von besonderer Bedeutung. Die Erdalkalimetallhydroxide werden mit steigendem pH-Wert durch den gleichionigen Zusatz zunehmend schwerlöslich, während die Aluminiumionen durch Aluminatbildung zunehmend leichter löslich werden; siehe 1. Es kann daher ein optimaler pH-Wert eingestellt werden, bei dem beide Ionen parallel ausfallen. Es entstehet dabei zunächst eine Schichtstruktur aus zweiwertigen Erdalkalimetallionen, bei der ein Teil der Erdalkalimetallionen durch die dreiwertigen Aluminiumionen ersetzt werden. Dies hat zur Konsequenz, dass eine Positive Überschussladung vorliegt, die durch den Einbau von Gegenionen wie z.B. Nitrationen oder Hydroxyd-Ionen neutralisiert wird, da zusätzlich noch Wasser mit den Anionen eingebaut wird, erhält man einen Schichtstruktur.

2.

Wird nun die Fällung in Gegenwart von sulfonierten Perylenbisimiden vorgenommen, die Anionen darstellen, dann werden in erstaunlich großem Maße diese anionischen Farbstoffe als Gegenionen in die Doppelschicht eingebaut. Röntgenbeugungsmessungen an diesen Materialien belegen eindeutig den Einbau der organischen Farbstoffe, denn jetzt beobachtet man eine charakteristische Aufweitung der Doppelschicht; siehe 2. Überraschenderweise sind die Farbstoffe aber nicht stehend zwischen die Doppelschicht eingebaut, sondern um ca. 45° gekippt; siehe 3.

3.

Dies ist aber verständlich, da das direkte Aufeinanderlagern von aromatischen Strukturen zu ungünstigen Wechselwirkungen führt, während eine gegenseitig verschobene Anordnung, also hier das Kippen der Chromophore, zu einem Analogen der günstigen Fischgrätstruktur der Aromatenkristalle führt. Bei den Intercalationsverbindungen lassen sich Magnesium-Ionen gegen Calcium- oder auch Zink- oder Cadmiumionen austauschen, das tetrasulfonierte Perylenbisimid lässt sich gegen das Tetracarboxylat 4 austauschen.

Man erhält bei der Co-Fällung des Farbstoffs 1a üblicherweise tief weinrote, völlig unlösliche Pulver bei Verwendung von Magnesium-Ionen oder Cadmium-Ionen und ein tief schwarzrotes Material bei Verwendung von Zink-Ionen; siehe 4. In einigen Fällen, wie z.B. bei Verwendung des Ca²⁺, das zu einem stark basischen Medium führt, erhält man gelbe, ockerfarbene Materialien. Hier hat eine partielle Hydrolyse der Bisimide zu dem Tetracarboxylat 4 des Perylens stattgefunden, das als Tetraanion ebenso, wie die Bisimide eingebaut wird. In den UV/Vis-Spektren von 4 fällt zunächst eine Linienverbreiterung und eine kurzwellige Verschiebung der Absorption auf, die für eine Aufeinanderlagerung der Chromophore nach dem Typ von H-Aggregaten typisch ist; für die letztere Anordnung spricht auch die komplette Löschung der Fluoreszenz von 1a in den Compositen.

4.

Die neuen Composit-Materialien sind aus zwei Gründen für ihren praktischen Einsatz von besonderem Interesse: zum einen ähnelt die Oberfläche der Pigmenteichen den Strukturen, wie sie im Zementmörtel vorkommen und man kann daher eine besonders gute Verträglichkeit mit anorganischen Materialien wie Beton erwarten. Das stark basische Medium von abbindendem Portlandzement führt allerdings zu einer partiellen Hydrolyse von 1a, so dass es hier zu Farbveränderungen kommt. Zum anderen sind die neuen Pigmente in beliebigen organischen Matrix-Materialien unlöslich, auch bei erhöhter Temperatur, so dass hier keinerlei Beschränkungen bestehen. Dem letzteren Punkt ist eine höhere Bedeutung beizumessen, da hierdurch eine Fülle neuer Anwendungen eröffnet wird. Da Composit-Materialien Polymeren auch als Stabilisatoren zugesetzt werden, kann das Einbringen der neuen Pigmente auf eine vorhandene Technologie zurückgreifen, und es steht zudem eine ausgesprochen gute Verträglichkeit der Materialien zu erwarten.

Experimenteller Teil
N,N-Di-(phenyl-3,5-disulfonsäure)-perylen-3,4:9,10-bis(di-carboximid)-tetrakaliumsalz: 5-Aminobenzol-l,3-disulfonsäure (K₁-Salz) (26.0 g, 78.6 mmol, 88.2 proz.) wurden mit 1 N KOH vorsichtig bis zum Neutralpunkt titriert (Kontrolle mit Indikatorpapier!) zur Trockene eingedampft (29.4 g), mit Perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäure-3,4-anhydrid-9-carbonsäure-10-carbonsäure-kaliumsalz (10.0 g, 22.3 mmol) und Ethylenglykol (150 ml) versetzt und unter Argonatmosphäre und Rühren erhitzt (200°C, 48 h), im Vakuum eingedampft, bei 120°C im Trockenschrank getrocknet (rotes Pulver), dreimal mit Acetanhydrid (je 100 ml) unter Zusatz einer Mikrospatelspitze DMAP ausgekocht (jeweils 2 h), abgesaugt, mit wenig Ethanol gewaschen, mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch (16:1) ausgekocht, abgesaugt und im Trockenschrank getrocknet (120°C, 12 h). Ausb. 12.0 g (76%) 1a als schwarzes Pulver. – IR (KBr): v = 3077 cm^–1, 1701 s, 1666 s, 1592 s, 1577 m, 1508 w, 1433 m, 1400 w, 1356 m, 1348 m, 1232 s, 1200 s, 112 m, 1041 s, 998 w, 858 w, 810 w, 746 w, 688 w, 635 m, 615 m. – UV/Vis (H₂O): λ_max (e) = 535.0 nm (56890), 498.8 (39980), 460.2 (19670). – Fluoreszenz (H₂O): λ_max (I_rel.) = 550 nm (1.00), 588 (0.44). – Fluoreszenzquantenausbeute (c = 7.18 10^–6 mol·l^–1 in H₂O, Referenz N,N'-Di-(phenyl-2,5-disulfonsäure)-perylen-3,4:9,10-bis(dicarboximid), Φ = 74%, λ_exit = 498 nm): = 64%. Synthese der Composite (LDH): die Synthese der verschiedenen Composite erfolgt nach ähnlichen Verfahren. Tab. 1 gibt die verschiedenen Componenten und die pH-Werte an, bei denen die Fällung erfolgt. Bei allen Metall(II)ionen wurde zunächst genügend Farbstoff zugegeben, um die Zwischenschicht zu füllen (100%). Bei Magnesium-Aluminium-Compositen wurden ebenfalls Proben mit reduzierten Mengen an Farbstoff synthetisiert (40% und 10%), um Composite mit unterschiedlichen Beladungen der Zwischenschicht zu erhalten. Die Synthesen erfolgten bei strengen Ausschluss von Kohlendioxid.
Ein typischer Ansatz wurde in einem temperierbaren Fünfhals-Kolben mit einem Einlass für 1N NaOH, pH-Elektrode, zwei Einlässe für Reagenzien und einem Schutzgas-Einlass (Ar) ausgeführt. 500 ml CO₂-freies Wasser (über Ba(OH)₂ destilliert) wurden vorgelegt und mit der Natronlauge auf einen pH-Wert von 9.5 gebracht. Mit getrennten Spritzenpumpen wurde eine Mischung der Metallsalzlösungen und das K₄PBITS, jeweils in 60 ml CO₂-freiem Wasser, gleichzeitig zugegeben. Das durch die Fällung bedingte Absinken des pH-Werts wurde durch die Zugabe kleiner Mengen an Natronlauge ausgeglichen; dies wurde über eine Spritzenpumpe erreicht, die über das pH-Meter gesteuert wurde. Der Niederschlag wurde 48 h gealtert, unter Ar-Schutzgas abgesaugt, mit CO₂-freiem Wasser gewaschen und im Exsikkator über Natronkalk getrocknet. Das so erhaltene Material ist in Wasser, Ethanol, Acetonitril, Chloroform und sonstigen üblichen Solvens völlig unlöslich. Der Farbstoff kann aus den Composit-Materialien mit den Lösungsmitteln auch nicht entfernt werden. Das Material zeigt charakteristische IR-Absorptionen für das Bisimid bei 1699 und 1593 cm^–1 und eine typische Aromaten-Absorption bei 1558 cm^–1, die die Absorption von Wasser bei 1652 cm^–1 flankiert.
Tabelle 1. Mengen der Komponenten in g, die zur Synthese der Composite eingesetzt wurden (molare Mengen in Klammern) und pH-Werte, bei denen die Fällung erfolgte.
Bezugszeichenliste
Schema 1. Synthese des Sulfonsäurederivats 1a.
1. Löslichkeitsdiagramm von Hydroxyden, die als Komponenten für die Composit-Materialien verwendet werden.
2. Röntgen-Pulverdiagramm von a) [(Mg, Al) NO₃]-LDH, b) [(Mg, Al) PBITS]-LDH-10%, c) [(Mg, Al) PBITS]-LDH-40%, d) [(Mg, Al) PBITS]-LDH-100%, e) [(Zn, Al) PBITS]-LDH, f) [(Ca, Al) NO₃]-LDH, g) [(Ca, Al)PBITS/PTCS]-LDH direkt nach der Synthese, g) [(Ca, Al)PBITS/PTCS]-LDH nach 20 Tagen. Die d-Werte der Reflexe sind in A angegeben.
3. Modell der Struktur von [(Mg, Al)PBITS]-LDH-100% zusammen mit einer eindimensionalen Elektronendichteprojektion entlang der c-Achse entsprechend dem Röntgen-Pulverdiffraktogramm.
4. Diffuse Reflexionsspektren (Kubelka-Munk-Funktion) von a) [(Mg, Al) PBITS]-LDH-10%, b) [(Mg, Al) PBITS]-LDH-40%, c) [(Mg, Al) PBITS]-LDH-100%, d) [(Zn, Al) PBITS]-LDH, e) [(Ca, Al)PBITS/PTCS]-LDH-100%, f) festes K₄PBITS. Das Absorptionsspektrum von 1a in Wasser ist zum Vergleich angegeben (g).

Claims

Compositmaterialien der allgemeinen Formel I, [M^II _(1–x)M^III'_x(OH)₂]^x+[(X^y–)_x/y(H₂O)_n] (I) in der M^II ein zweiwertiges Metall-Ion wie beispielsweise Be²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ Sr²⁺, Ba²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Co²⁺ oder Cu²⁺, bevorzugt Mg²⁺, Ca²⁺ Zn²⁺, und M^III' ein dreiwertiges Metall-Ion wie beispielsweise Al³⁺, Ga³⁺, In³⁺, Tl³⁺, Sc³⁺, Y³⁺, La³⁺, Ce³⁺ oder die restlichen Lanthaniden-Ionen, Cr³⁺, V³⁺, Fe³⁺, Ni³⁺, Co³⁺, Ru³⁺, Rh³⁺, bevorzugt Al³⁺, darstellen und x ein Wert zwischen 0 und 1 ist, bevorzugt wird x = 1/3. X^y– ist ein organisches Anion, bevorzugt ein Sulfonat oder Carboxylat-Anion; bevorzugt sind Anionen, die farbgebende Strukturen enthalten, am meisten bevorzugt sind Perylen-Derivate, wie z.B. N,N'-Di-(phenyl-3,5-disulfonsäure)-perylen-3,4:9,10-bis(di-carboximid) oder das Perylen-3,4,9,10-tetracarboxylat-Anion. Die Anzahl n der eingebauten Wassermoleküle richtet sich nach dem verwendeten Anion. Typische Werte für n sind 2 bis 9. Die Metall-Ionen M^II und M^III' und die Anionen X^y– können jeweils in reiner Form vorliegen oder als Mischungen untereinander.
Verwendung von Perylen-Derivaten der allgemeinen Formel II in den Compositen nach 1,
in der R eine lineare Kette aus 1 bis 18 CH₂ darstellt, die an jeweils gleichen oder verschiedenen C-Atomen 1 bis 6 Carboxyl- oder Sulfonat-Gruppen enthält, bei der eine bis 6 CH₂-Enheiten unabhängig voneinander ersetzt sein kann durch eine Carbonylgruppe, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Selenatom, ein Telluratom, eine cis- oder trans-CH=CH-Gruppe, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, eine acetylenische C-C-Gruppe einen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylrest, einen 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierter Pyridinrest, ein 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenrest, ein 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierter Napthalinrest, bei dem ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können, ein 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierter Anthracenrest, bei dem ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH₂-Gruppen können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH₂-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch eine Carbonylgruppe, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Selenatom, ein Telluratom, eine cis- oder trans-CH=CH-Gruppe, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, eine acetylenische C-C-Gruppe einen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylrest, einen 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierter Pyridinrest, ein 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenrest, ein 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierter Napthalinrest, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, ein 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierter Anthracenrest, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH₂-Gruppen der Alkylreste können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH₂-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch eine Carbonylgruppe, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Selenatom, ein Telluratom, eine cis- oder trans-CH=CH-Gruppe, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, eine acetylenische C=C-Gruppe einen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylrest, einen 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierter Pyridinrest, ein 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenrest, ein 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierter Napthalinrest, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, ein 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierter Anthracenrest, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Statt Substituenten zu tragen können die freien Valenzen der Methingruppen bzw. der quartären C-Atome paarweise verknüpft werden, so dass Ringe entstehen, wie z.B. Cyclohexanringe.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Anionen X^y– in 1 als freie Carbonsäuren, Natriumsalze oder Kaliumsalze, bevorzugt Kaliumsalze, eingesetzt werden.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Synthese der Composite nach 1 unter Verwendung eines automatischen Dosiersystems erfolgt; bevorzugt wird ein Dosiersystem, das über eine Regeleinrichtung und unter zusätzlichem Dosieren von Natronlauge einen konstanten pH-Wert einstellt. Bevorzugte pH-Werte sind für Mg-haltige Composite 9.5, Ca-haltige Composite 11.7 und Zn-haltige Composite 7.9.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Composite nach 1 die Salze als Nitrate in wässriger Lösung eingesetzt werden und dass Kohlendioxid bei der Synthese ausgeschlossen wird.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Perylenfarbstoffe, die aus Aminobenzolsulfonsäuren und dem Perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäure-3,4-anhydrid-9-carbonsäure-kaliumsalz unter Verwendung von Ethylenglykol synthetisiert werden, bevorzugt nach Neutralisation und bei erhöhter Temperatur, am meisten bevorzugt bei 200°C und 48 h Reaktionszeit.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen von überschüssigem Amin das Reaktionsprodukt von 6 mit Acetanhydrid ausgekocht wird, bevorzugt unter Verwendung von Dimethylaminopyridin (DMAP).
Verwendung der Substanzen nach 1 als Farbstoffe.
Anwendung der Farbstoffe von 1 zur Masse-Färbung von Polymeren. Beispiele sind Materialien aus Polyvinylchlorid, Celluloseacetat, Polycarbonaten, Polyamiden, Polyurethanen, Polyimiden, Polybenzimidazolen, Melaminharzen, Silikonen, Polyestern, Polyethern, Polystyrol Polymethylmethacrylat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylacetat, Polyacrylnitril, Polybutadien, Polychlorbutadien oder Polyisopren bzw. die Copolymeren der genannten Monomeren.
Anwendung der Farbstoffe von 1 als Farbmittel, z.B. zur Färbung von Farben, Lacken und anderen Anstrichsstoffen, Papierfarben, Druckfarben, Tinten und andere Farben für Mal- und Schreib-Zwecke.
Anwendung der Farbstoffe von 1 als Pigmentfarbstoffe, z.B. zur Färbung von Farben, Lacken und anderen Anstrichsstoffen, Papierfarben, Druckfarben, Tinten und andere Farben für Mal- und Schreib-Zwecke.
Anwendung der Farbstoffe von 1 als Pigmente in der Elektrophotographie: z.B. für Trockenkopiersysteme (Xerox-Verfahren) und Laserdrucker ("Non-Impact-Printing").
Anwendung der Farbstoffe von 1 für Sicherheitsmarkierungs-Zwecke, wobei die große chemische und photochemische Beständigkeit und ggf. auch die Fluoreszenz der Substanzen von Bedeutung ist. Bevorzugt ist dies für Schecks, Scheckkarten, Geldscheine Coupons, Dokumente, Ausweispapiere und dergleichen, bei denen ein besonderer, unverkennbarer Farbeindruck erzielt werden soll.
Anwendung der Farbstoffe von 1 als Zusatz zu anderen Farben, bei denen eine bestimmte Farbnuance erzielt werden soll.
Anwendung der Farbstoffe von 1 zum Markieren von Gegenständen zum maschinellen Erkennen diese, bevorzugt ist die maschinelle Erkennung von Gegenständen zum Sortieren, z.B. auch für das Recycling von Kunststoffen.
Anwendung der Farbstoffe von 1 in Anzeigeelementen für vielerlei Anzeige-, Hinweis- und Markierungszwecke, z.B. passive Anzeigeelemente, Hinweis- und Verkehrszeichen, wie Ampeln.
Anwendung der Farbstoffe von 1 in Tintenstrahldruckern.
Anwendung der Farbstoffe von 1 als Ausgangsmaterial für supraleitende organische Materialien.
Anwendung der Farbstoffe von 1 für dekorative Zwecke.
Anwendung der Farbstoffe von 1 für künstlerische Zwecke.
Anwendung der Farbstoffe von 1 zu Tracer-Zwecken, z.B. in der Biochemie, Medizin, Technik und Naturwissenschaft. Hierbei können die Farbstoffe kovalent mit Substraten verknüpft sein oder über Nebenvalenzen wie Wasserstoffbrückenbindungen oder hydrophobe Wechselwirkungen (Adsorption).
Anwendung der Farbstoffe von 1 als aktive Substanzen für eine nichtlineare Optik, z.B. für die Frequenzverdopplung und die Frequenzverdreifachung von Laserlicht.
Anwendung der Farbstoffe von 1 als Rheologieverbesserer.