DE1088638B

DE1088638B - Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen

Info

Publication number: DE1088638B
Application number: DEI12280A
Authority: DE
Inventors: Frank Hayhurst Slinger; Donald Graham Wilkinson; Harold Thompson Howard
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1955-10-07
Filing date: 1956-10-05
Publication date: 1960-09-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen der Formel worin A und B substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffreste darstellen, welche miteinander verbunden sein können, um einen homocyclischen Ring zu bilden, und die Kerne P und Q Substituenten enthalten können.
Die Gruppen A und B können gleich oder verschieden sein und können für substituierte oder nichtsubstituierte Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Cycloälkylreste stehen. Als Substituenten können beispielsweise Halogenatome in Betracht kommen. Wenn A und B einen Ring, beispielsweise einen Benzolring, bilden, kann dieser Substituenten, beispielsweise Halogenatome, Alkyl-, Alkyloxy-, Aryl-, Aryloxy- oder Nitrogruppen, enthalten.
Die Substituenten in den Kernen P und Q können beispielsweise Halogenatome oder Alkoxygruppen sein, oder der Kern kann durch ein an die Kohlenstoffatome in Peristellung gebundenes Äthylenradikal substituiert sein.
Die neuen polycyclischen Verbindungen können durch Erhitzen von 1,8-Naphthalindiamin oder dem zweckentsprechend substituierten 1,8-Naphthalindiamin mit einem Dinitril der Formel worin A und B die oben angegebene Bedeutung haben, oder mit einem cyclischen Derivat des genannten Dinitrils, welches daraus durch Kondensation mit Ammoniak, einem primären Amin, einem Merkaptan oder einem Alkohol erhältlich ist, hergestellt werden, wobei unter einem cyclischen Derivat des genannten Dinitrils eine Verbindung verstanden wird, welche in einer ihrer tautomeren Formen die Formel hat, oder mit deren Alkohol- oder Merkaptanadditionsprodukt, wobei Y O-Alkyl, SH, S-Alkyl, NHz oder NHR bedeutet und R einen Kohlenwasserstoff- oder substituierten Kohlenwasserstoffrest darstellt.
Als Beispiele geeigneter Dinitrile werden Phthalonitril und 3,4,5,6-Tetrahydrophthalonitril genannt.
Als Beispiele für geeignete cyclische Derivate der Dinitrile werden genannt: 1-Imino-3-aminoisoindolenin, 1-Imino-3-äthylmercaptoisoindolenin, 1-Imino-3-anilinoisoindolenin, 1-Phenylimino-3-anilinoisoindolenin, 4,5,6, 7 Tetrahydro-l-imino-3-aminoisoindolenin und 5-Phenyl-1-imino-3-aminoisoindolenin. Als geeignete Alkohol- und Mercaptanadditionsprodukte werden genannt: 1-Imino-3,3-dibenzyhmercaptoisoindolin, 1-Imino-3,3-diäthoxyisoindolin und 1-Imino-3,3-(äthylendioxy)-isoindolin.
Die erfindungsgemäß erhältlichen neuen polycyclischen Verbindungen sind Farbstoffe von guter Lichtechtheit und von besonderem Wert für die Verwendung als Pigmente, beispielsweise für zu färbende plastische Massen und für die Färbung von künstlichen Fasern, wie Viskose-, Celluloseacetat-, Polyamid und Polyacrylonitrilfasern. Die neuen Verbindungen sind auch wertvoll als Zwischenprodukte für Farbstoffe und andere synthetische Stoffe. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Die Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1 20 Teile 1,8-Naphthylendiamin und 20 Teile 1-Imino-3-aminoisoindolenin werden-mit 110 Teilen trockenem Nitrobenzol 3 Stunden lang bei 125°C gerührt. Während der Reaktion wird Ammoniak entwickelt. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt, das suspendierte, kristalline, orangefarbene Produkt abfiltriert, mit Nitrobenzol, danach mit Benzol gewaschen und getrocknet. Das so erhaltene 12-Iminophthalöperin schmilzt bei 300 bis 305°C. Es löst sich in starker Schwefelsäure unter Bildung einer klaren rötlichblauen Lösung. Das Analysenergebnis zeigt 80,4°/o Kohlenstoff, 4,3°/o Wasserstoff und 15,4 % Stickstoff. (Eine Verbindung der Bruttoformel C"H11N3 enthält 80,3°/o Kohlenstoff, 4,1°/o Wasserstoff und 15,61110 Stickstoff.) Das Produkt kann zur Färbung von Polyamidmasse benutzt werden und gibt Kitze- und lichtbeständige orange Farbtöne.
Beispiel 2 12 Teile Natrium trägt man in 2500 Teile 2-Athoxyäthanol ein und gibt hierzu 870 Teile 1,8-Naphthylendiamin. Die Lösung wird bei 130°C gerührt. Dann werden im Verlauf von 10 Minuten 640 Teile Phthalonitril hinzugesetzt, und die Mischung wird 3 Stunden lang bei 130°C gerührt. Während dieser Zeit wird aus der Reaktionsmischung Ammoniak frei. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt und das suspendierte, kristalline, orangefarbene Produkt abfiltriert, mit Alkohol gewaschen und getrocknet. Der Farbstoff ist mit der Verbindung des Beispiels 1 identisch.
Beispiel 3 16 Teile 1,8-Naphthylendiamin und 19 Teile 1-Imino-3-äthyhnercaptoisoindolenin werden mit 60 Teilen Nitrobenzol bei 100 bis 110°C 2 Stunden lang gerührt, wobei Äthylmercaptan frei wird. Das Gemisch wird abgekühlt und das kristalline, orangefarbene Produkt abfiltriert, zunächst mit Nitrobenzol und danach mit heißem Alkohol gewaschen und getrocknet. Das Produkt ist mit der Verbindung des Beispiels 1 identisch.
Beispiel 4 5 Teile 1-Imino-3,3-äthylendioxyisoindolinund4,2Teile 1,8-Naphthylendiamin werden mit 2 Teilen technischem o-Dichlorbenzol 3 Stunden lang bei 130 bis 140°C gerührt, wobei Ammoniak frei wird und eine kristalline, orangefarbene Substanz abgeschieden wird. Die Suspension wird abgekühlt und das feste Produkt abfiltriert, mit etwas o-Dichlorbenzol und dann mit Alkohol gewaschen und getrocknet. Der Farbstoff ist mit der Verbindung des Beispiels 1 identisch.
Beispiel s 1,6 Teile 1,8-Naphthylendiamin werden mit 2,2 Teilen 1-Imino-3-phenyliminoisoindolin und 6 Teilen Nitrobenzol 4 Stunden lang bei 150°C gerührt. Ammoniak wird frei. Die Suspension wird abgekühlt, das rötlichgelbe kristalline Produkt abfiltriert, mit Benzol und Alkohol gewaschen und getrocknet. Es ist 12-Iminophthaloperin und mit dem Farbstoff des Beispiels 1 identisch.
Beispiel 6 ' 3 Teile 1,8-Naphthylendiamin und 5,6 Teile 1,3-Di-(phenylimino)-isoindolin werden mit 13 Teilen Nitrobenzol 5 Stunden lang bei 150°C gerührt. Ammoniak wird frei. Das Gemisch wird abgekühlt, das orangefarbene Umsetzungsprodukt abfiltriert, mit Benzol und Alkohol gewaschen und getrocknet. Es wird aus o-Dichlorbenzol in Form von orangegelben, nadelförmigen Kristallen umkristallisiert. Die erhaltene Verbindung ist 12-Iminophthaloperin und mit dem Farbstoff des Beispiels 1 identisch. Das Analysenergebnis zeigt 79,4°/o Kohlenstoff, 4,2 % Wasserstoff und 15,3 % Stickstoff.
Beispiel 7 1 Teil 1,8-Naphthylendiamin, 2,2 Teile 1-Imino-3,3-dibenzylmercaptoisoindolinund 5 Teile Nitrobenzol werden 4 Stunden lang bei 150°C gerührt. Das Gemisch wird abgekühlt, das kristalline, rötlichgelbe Produkt abfiltriert, mit etwas Nitrobenzol und danach mit Benzol und Alkohol gewaschen und schließlich getrocknet. Die erhaltene Verbindung ist 12-Iminophthaloperin und mit dem Produkt "des Beispiels 1 identisch.
Beispiel 8 4 Teile 4,5,6,7-Tetrahydro-l-imino-3-aminoisoindolenin und 4,3 Teile 1;8-Naphthylendianün werden mit 25 Teilen Nitrobenzol 4 Stunden lang bei 120°C gerührt. Während der Umsetzung wird schnell Ammoniak. entwickelt. Das Gemisch wird abgekühlt und das kristalline, orangerote Produkt abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Das Produkt wird in heißem Xylol gelöst und die Lösung filtriert, um Spuren der als Nebenprodukt entstandenen Tetraporphinverbindung zu entfernen. Das Filtrat wird dann abgekühlt, das kristalline Produkt abfiltriert und getrocknet. Es schmilzt bei 202 bis 206°C; das Analysenergebnis ist 79,8 % Kohlenstoff, 6,0 °/o Wasserstoff. (Eine Verbindung der-Bruttoformel Cl$H"N3 enthält 79,10/, Kohlenstoff und 5,5 /o Wasserstoff.) Der Farbstoff färbt Polyamidmassen Kitze- und lichtbeständig orange. Beispiel 9 5 Teile 1,8-Naphthylendiamin, 7,7 Teile 5-Phenyl 1-imino-3-aminoisoindolenin und 38 Teile Nitrobenzol werden 4 Stunden lang bei 120 bis 130°C gerührt, wobei Ammoniak entwickelt wird. Das Gemisch läßt man abkühlen, filtriert das sich abscheidende kristalline, orangefarbene Produkt ab und wäscht und trocknet es. Es schmilzt bei 230 bis 240°C und besteht wahrscheinlich aus einem Gemisch von 9- und 10-Phenyl12-iminophthaloperinen. Das Analysenergebnis zeigt 83,6 °/o Kohlenstoff und 5,0 °/o Wasserstoff. (Eine Verbindung der Bruttoformel C24H15N3 enthält 83,45% Kohlenstoff und 4,35 °/o Wasserstoff.) Polyamidmassen werden von der erhaltenen Verbindung Kitze- und lichtbeständig orangegefärbt.
Beispiel 10 30 Teile 1,8-Naphthylendiamin und 40 Teile a,ß-Diphenylfumaronitril werden allmählich zu einer Lösung von 0,42 Teilen Natrium in 80 Teilen Methanol zugesetzt. Die Mischung wird gerührt und 5 Stunden lang unter Rückfluß gekocht. Das Gemisch wird abgekühlt, das sich niederschlagende feste Produkt abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet. Das so erhaltene feste Produkt, welches aus einem Gemisch von Octaphenyltetrazaporphin und 8,9-Diphenyl 10-iminopyrrolo-(1,2-a)-perimidin besteht, wird mit 800 Teilen heißem Benzol gerührt. Die Suspension wird filtriert, die Filtrate werden gekühlt, wobei das 8,9-Diphenyl-10-iminopyrrol-(1,2-a)-perimidin auskristallisiert. Die Kristalle werden abfiltriert und getrocknet. Die so erhaltene Verbindung wird aus Toluol umkristallisiert und in Form von karminroten Nadeln mit dem Schmelzpunkt 244°C erhalten. .Das Analysenergebnis zeigt 84,6 °/o Kohlenstoff und 4,5 °/o Wasserstoff. (Eine Verbindung der Bruttoformel C"H"N3 enthält 84,1°/o Kohlenstoff und 4,6°/o Wasserstoff.) Polyamidmassen werden von dem erhaltenen Farbstoff hitze- und lichtbeständig rotgefärbt.
Beispiel 11 3,7 Teile 1,8-Naphthylendiamin und 6,0 Teüe 2,5-Diimino-3,4-diphenylpyrrolin werden zu 30 Teilen Chlorbenzol zugesetzt, und das Gemisch wird 5 Stunden lang unter Rühren unter Rückfluß gekocht. Das Gemisch wird abgekühlt, das dunkelpurpurfarbene, kristalline Produkt abfiltriert, mit Benzol gewaschen und getrocknet. Das so erhaltene feste Produkt, welches aus einem Gemisch von Octaphenyltetrazaporphin und der gewünschten Diphenyliminoverbindung besteht, wird mit heißem Benzol gerührt. Die Suspension wird filtriert, die Filtrate werden abgekühlt und die sich abscheidenden festen Kristalle werden abfiltriert und getrocknet. Der so erhaltene Farbstoff ist mit dem des Beispiels 10 identisch.
Beispiel 12 7,7 Teile 5-Chlor-1,3-düminoisoindolin und 6,2 Teile 1,8-Naphthylendiamin werden in 65 Teilen Nitrobenzol 9 Stunden lang bei 125°C gerührt, wobei Ammoniak frei wird. Das Gemisch wird abgekühlt und das sich abscheidende Chlor-1,2-iminophthaloperin abfiltriert, mit Benzol gewaschen und getrocknet. Aus o-Dichlorbenzol umkristallisiert, werden kleine rotbraune, nadelförmige Kristalle mit dem Schmelzpunkt 245 bis 250°C erhalten, die Polyamidmassen hitze- und lichtbeständig Orangefärben.
Beispiel 13 An Stelle der im Beispiel 12 benutzten 7,7 Teile 5-Chlor-1,3-diiminoisoindolin werden 7,45 Teile 5-Nitro-1,3-diiminoisoindolin angewandt. Das erhaltene Nitro-12-iminophthaloperin kristallisiert aus o-Dichlorbenzol in kleinen kastanienbraunen, nadelförmigen Kristallen mit dem Schmelzpunkt 297 bis 300°C. Das Analysenergebnis zeigt 68,5 "% Kohlenstoff und 3,3 % Wasserstoff. (Eine Verbindung der Bruttoformel C18HioN402 enthält 68;70/0 Kohlenstoff und 3,2 % Wasserstoff.)

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen der Formel worin A und B substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffreste darstellen, welche miteinander verbunden sein können, um ein homocyclisches Ringsystem zu bilden, und die Kerne P und Q Substituenten enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß man 1,8-Naphthylendiamin oder das zweckentsprechend substituierte 1,8-Naphthylepdiamin mit einem Dinitril der Formel oder einem cyclischen Derivat des genannten Dinitrils umsetzt, welches aus dem Dinitril durch Kondensation mit Ammoniak, einem primären Amin, einem Merkaptan oder einem Alkohol erhältlich ist. 2. -Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß A und B zusammen einen Benzolring bilden. Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist eine Färbetafel ausgelegt worden.