DE1170570B - Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen mit dem Pyrrolinkern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen mit dem PyrrolinkernInfo
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Description
BUNDESREPUULIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. KL: C 09 b
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Deutsche Kl.: 22 e-3
1170 570
I16519IVc/22e 3.Juni 1959 21. Mai 1964
I16519IVc/22e 3.Juni 1959 21. Mai 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Pyrrolin- bzw. Pyrroleninfarbstoffen.
Pyrroleninbasen der allgemeinen Formel
R3-C
C-R2
C-CH2-Ri
in der Ri und R2 gleich oder verschieden sind und
jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeuten, R3 ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-
oder Arylgruppe und R4 und R5 getrennte Alkylgruppen
darstellen, können dadurch hergestellt werden, daß ein Oxypyrrolin der allgemeinen Formel
H
R3-C-
R3-C-
R4\
R5/
OH
-C-R2
-C-R2
C-CH2-Ri
II Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen mit dem Pyrrolinkern
Anmelder
Ilford Limited, Ilford, Essex (Großbritannien)
Vertreter:
Dr. E. Wiegand, München 15, Nußbaumstr. 10
und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,
Patentanwälte
Als Erfinder benannt:
Douglas James Fry,
Bernard Alan Lea>
John David Kendall, Ilford, Essex
(Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. Juni 1958 (17 898)
in der die Gruppen Ri, R2, R3, R4 und R5 die vor- 35 2
stehend angegebene Bedeutung haben, mit konzentrierter Schwefelsäure oder, falls R3 eine Arylgruppe silber;m> 1,4550); 2,5,5-Trimethyl-4-phenylpyrrolenin ist, mit starker, wäßriger, nicht oxydierender Mineral- (Kp. 110°C/0,l mm Quecksilber),
säure, beispielsweise Salzsäure,- behandelt wird. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden Typische Verbindungen dieser Reihe sind: 2,3,5, 30 Methinfarbstoffe hergestellt, welche der allgemeinen 5-TetramethylpyrroIenin (Kp. 74°C/8,5mm Queck- Formel
stehend angegebene Bedeutung haben, mit konzentrierter Schwefelsäure oder, falls R3 eine Arylgruppe silber;m> 1,4550); 2,5,5-Trimethyl-4-phenylpyrrolenin ist, mit starker, wäßriger, nicht oxydierender Mineral- (Kp. 110°C/0,l mm Quecksilber),
säure, beispielsweise Salzsäure,- behandelt wird. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden Typische Verbindungen dieser Reihe sind: 2,3,5, 30 Methinfarbstoffe hergestellt, welche der allgemeinen 5-TetramethylpyrroIenin (Kp. 74°C/8,5mm Queck- Formel
R3-C—C —R2
Ri R?
R4
R5'
R5'
= C — (CH = CH)m-i -C = C -
CO
R6
entsprechen, in der Ri, R2, R3, R4 und R5 die vorstehend
angegebene Bedeutung haben, Re eine Alkyl- oder Aralkylgruppe bedeutet, R7 ein Wasser- ·
stoffatom oder eine Alkylgruppe, Re eine Alkyl-,
Aryl- oder Aralkylgruppe, eine Oxycarbonylalkylgruppe oder eine Alkoxycarbonylalkylgruppe darstellt,
Di der Rest eines fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ringes ist und m = 1, 2 oder 3 bedeutet.
Nach der Erfindung werden die vorstehend genannten Methinfarbstoffe dadurch hergestellt, daß
R8
man ein quaternäres Alkyl- oder Aralkylsalz einer Verbindung der allgemeinen Formel 1 mit (a) einer
Verbindung der allgemeinen Formel
R9
—Di-.,
10 ·
C = C — CO — N Rn
in der R9 ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl·-
gruppe, Rio eine Alkoxy-, Alkylthio-, Anilino- oder
409 590/450
Acetanilidogruppe, Rn eine Alkyl-, Aryl- oder
Aralkylgruppe, eine Oxycarbonylalkylgruppe oder sine Alkoxycarbonylalkylgruppe bedeutet und Di
den Rest eines ■ fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen
Ringes darstellt, oder (b) einer Verbindung der allgemeinen Formel
t \
Ν — CO — C = (CH- CH)7n = CH- N
R11
R12
XR
V 10
13
in der R12 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe bedeutet, R13 eine substituierte oder unsubstituierte
Phenylgruppe darstellt, Rn und Di die vorstehend angegebene Bedeutung haben und m = 1 oder 2 ist,
umsetzt.
Bei der Herstellung der Farbstoffe werden die Reaktionen vorzugsweise in einem Lösungsmittelmedium
und in Gegenwart eines basischen Kondensationsmittels, beispielsweise Triäthylamin, ausgeführt.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung geht man von Zwischenverbindungen
aus, die durch Umsetzung quaternärer Salze der Pyrroleninbasen der allgemeinen Formel I in Essigsäureanhydrid mit einem Alkylester
der Trithioameisensäure oder mit Diphenylformamidin, ß-Anilinoacroleinanil oder mit Glutaconaldehyddianil
erhalten werden können und der allgemeinen Formel
R4-R5-
= C —R2
C — C = CH — (CH = CH)1-I
Ri
Ri
Rl4
entsprechen, in der Y einen Säurerest, M eine Alkylthio-
oder Acetanilidogruppe darstellt, χ = 1, 2 oder 3 bedeutet (mit der Ausnahme, daß χ = 1 ist,
wenn M eine Alkylthiogruppe darstellt), Rm eine Alkyl- oder Aralkylgruppe bedeutet und die anderen
Symbole die vorstehend angegebene Bedeutung haben.
Diese Zwischenverbindungen können mit einer heterocyclischen Verbindung, die eine reaktive Methylengruppe
aufweist, unter Bildung von Merocyaninfarbstoffen der allgemeinen Formel III umgesetzt
werden.
Die Farbstoffe stellen wertvolle Sensibilisatoren für photographische Silberhalogenidemulsionen, insbesondere
- Gelatine-Silberchlorbromid-Emulsionen, dar und können in der Weise angewendet werden, die
bei als optische Sensibilisatoren für photographische Emulsionen benutzten Methinfarbstoffen an sich
bekannt ist.
Es sind Sensibilisierungsfarbstoffe der Pyrrolinreihe bekannt, die jedoch nicht durch zwei Alkylgruppen
in der 5-Stellung des Pyrrolinkerns substituiert sind. Die gemäß dem Verfahren der Erfindung
erhältlichen Methinfarbstoffe zeichnen sich, wie Versuche gezeigt haben, gegenüber den bekannten
Sensibilisierungsfarbstoffen dadurch aus, daß sie den Sensibilisierungsbereich auf längere Wellenlängen
ausdehnen und Sensibilisierungsmaxima bei längeren Wellenlängen aufweisen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert:
3-Äthyl-5-[(l,3,5,5-tetramethyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-2-thiothiazolid-4-on
a) 2,3,5,5-Tetramethylpyrroleninmethjodid
1,23 g 2,3,5,5-Tetramethylpyrrolenin wurden unter Rückfluß erwärmt, und es wurde Methyljodid
tropfenweise zugegeben, wobei eine stark exotherme Reaktion auftrat. Nach dem Erwärmen während
weniger Minuten, um die Reaktion zu vervollständigen, wurde der Überschuß Methyljodid unter
vermindertem Druck verdampft.
b) 1,6 g S-jÄthoxymethylen-S-äthyl^-thiothiazolid-4-on,
10 ml Äthanol und 1,4 ml Triäthylamin wurden danach zu dem quaternären Salz hinzugegeben, und
die gesamte Masse wurde 10 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt, gut gekühlt und filtriert. Das rohe
Produkt (1,5 g) wurde aus einer Mischung von 30 ml Benzol und 50 ml Cyclohexan kristallisiert
und ergab karmesinrote Nadeln in einer Ausbeute von 0,9 g und mit einem Schmelzpunkt von 139
bis 1410C.
Bei der Einarbeitung in eine Silberchlorbromidemulsion wurde die Empfindlichkeit auf 5850 Ä mit
einem Maximum bei 5500 Ä ausgedehnt.
3-Phenyl-5-[(l,3,5,5-tetramethyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-2-thiothiazolid-4-on
Der Farbstoff wurde nach der Arbeitsweise gemäß Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 2,4 g
5-Äthoxymethylen-3-phenyl-2-thiothiazolid-4-on an Stelle der entsprechenden 3-Äthylverbindung hergestellt.
Das rohe Produkt (1 g) wurde zweimal aus Äthanol kristallisiert und ergab purpurfarbene
Tafeln in einer Ausbeute von 0,45 g mit einem Schmelzpunkt von 223 bis 225°C.
Bei der Einarbeitung in eine Silberchlorbromidemulsion wurde die Empfindlichkeit auf 5850 Ä mit
einem Maximum bei 5500 Ä ausgedehnt.
1,3-Dimethyl-5-[( 1,3,5,5-tetramethylpyrrolinyliden)-äthyliden]-2-thiohydantoin
1,3 g2,3,5,5-Tetramethylpyrroleninmethjodid, 1,1 g
Diphenylformamidin und 10 ml Essigsäureanhydrid wurden gemischt, 15 Minuten lang unter Rückfluß
erhitzt, gekühlt und in trockenen Äther gegossen, wobei eine gummiartige Masse ausfiel, die in 10 ml
Äthanol gelöst wurde. Zu dieser Lösung wurden 0,72 g l,3-Dimethyl-2-thiohydantoin und 0,7 ml Tri-
60
äthylamin gegeben; es folgte Erhitzen 10 Minuten lang unter Rückfluß. Das rohe Produkt kristallisierte
beim Abkühlen der Reaktionsmischung in Eis und ergab 0,76 g Farbstoff mit einem Schmelzpunkt
von 210 bis 218 0C. Nach dem Kristallisieren aus
Benzol wurde das Produkt in Form kleiner roter Kristalle in einer Ausbeute von 0,4 g und mit einem
Schmelzpunkt von 218 bis 222° C erhalten.
Bei der Einarbeitung in eine Silberchlorbromidemulsion wurde die Empfindlichkeit auf 5650 Ä mit
einem Maximum bei 5300 Ä ausgedehnt.
Bei sriel 4
3-Äthyl-5-[(l,5,5-tnmethyl-4-phenyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-2-thiothiazolid-4-on
2 g 2,5,5-Trimethyl-4-phenylpyrrolenin und 4 ml Methyljodid wurden gemischt, 2 Stunden lang erwärmt,
und dann wurde der Überschuß Methyljodid unter vermindertem Druck verdampft. Zu dem verbleibenden quaternären Salz wurden 2,0 g
fi-Äthoxymethylen-S-äthyl^-thiothiazolid^-on, 10 ml
Äthanol und 1,2 ml Triäthylamin gegeben. Nachdem die Lösung 5 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt
worden war, wurde sie abgekühlt und mit Wasser verdünnt, wobei ein Öl ausfiel, welches beim Verrühren
mit Petroläther (Kp. 40 bis 6O0C) erhärtete. Längeres Stehenlassen mit 50 ml Methanol förderte
die Kristallisation, wobei sich 0,91 g Farbstoff mit einem Schmelzpunkt von 171 bis 174°C ergaben.
Nach dem Umkristallisieren aus einer Mischung von 50 ml Cyclohexan und 25 ml Benzol bildete das
Produkt mikroskopische Prismen in einer Ausbeute von 0,58 g und mit einem Schmelzpunkt von 188
bis 1900C.
Bei der Einarbeitung in eine Silberchlorbromidemulsion wurde die Empfindlichkeit auf 5850 Ä mit
einem Maximum bei 5500 Ä ausgedehnt.
1,3-Diäthyl-5-[( 1,3,5,5-tetramethyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-2-thiobarbitursäure
2,65 g 2,3,5,5 - Tetramethylpyrroleninmethjodid,
2,2 g Diphenylformamidin und 10 ml Essigsäureanhydrid wurden gemischt und 15 Minuten lang
unter Rückfluß erhitzt, gekühlt und in trockenen Äther gegossen, wobei eine gummiartige Masse
ausfiel, die in 10 ml Äthanol gelöst wurde. Zu dieser Lösung wurden 1,5 g l,3-Diäthyl-2-thiobarbitursäure
und 1,4ml Triäthylamin gegeben; die gesamte Masse wurde dann 10 Minuten lang
unter Rückfluß erhitzt, in Eis gekühlt und filtriert. Der rohe Farbstoff (1,3 g mit einem Schmelzpunkt
von 254 bis 256° C) wurde aus 105 ml Äthanol kristallisiert und ergab das Produkt in Form mikroskopischer
orangefarbener Nadeln in einer Ausbeute von 1,1 g und mit einem Schmelzpunkt von 258 0C.
Bei der Einarbeitung in eine Silberchlorbromidemulsion
wurde die Empfindlichkeit auf 5150 Ä mit einem Maximum bei 4800 Ä ausgedehnt.
3-Äthyl-2-thio-5-[(l-äthyl-3,5,5-trimethyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-thiazolid-4-on
1,23 g 2,3,5,5-Tetramethylpyrrolenin und 2 ml Äthyljodid wurden gemischt, 5 Minuten lang unter
Rückfluß erhitzt, und der Überschuß Äthyljodid wurde unter vermindertem Druck verdampft. Hierzu
wurden 2,17 g 5-Äthoxymethylen-3-äthyl-2-thiothiazolid-4-on, 10 ml Äthanol und 1,4 ml Triäthylamin
gegeben, und die Lösung wurde 10 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt, gekühlt und mit Wasser
verdünnt, wobei sich ein Öl abschied. Das Öl kristallisierte teilweise beim Stehenlassen, und es
wurde durch Filtrieren und nachfolgendes Auflösen
ίο des Rückstandes in Benzol gereinigt. Zu dieser
Lösung hinzugegebenes Cyclohexan brachte den Farbstoff zur Abscheidung in Form von rotgetärbten
Kristallen mit einem Schmelzpunkt von 1400C.
Bei der Einarbeitung in eine Silberchlorbromidemulsion
wurde die Empfindlichkeit auf 5950 Ä mit einem Maximum bei 5500 Ä ausgedehnt.
Beispiel 7
3-Äthyl-2-thio-5-[(l -b
3-Äthyl-2-thio-5-[(l -b
2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-thiazolid-4-on
1,23 g 2,3,5,5-Tetramethylpyrrolenin und 2 ml Benzylbromid wurden gemischt und 5 Minuten lang
auf einem Dampfbad erhitzt. Das gebildete quaternäre Salz wurde mit trockenem Äther durch Dekantieren
gewaschen. Hierzu wurden 2,17 g 5-Äthoxymethylen-3-äthyl-2-thiothiazolid-4-on, 10 ml Äthanol
und 1,4 ml Triäthylamin gegeben, und die Lösung wurde 10 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt,
abgekühlt und mit Wasser verdünnt, wobei sich ein Öl abschied, welches beim Verrühren mit Aceton
langsam kristallisierte. Der Farbstoff wurde nach der Arbeitsweise gemäß Beispiel 6 gereinigt und
3= ergab dunkelrote Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 186° C.
l-Phenyl-3-methyl-4-[(l,3,5,5-tetramethyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-pyrazol-5-on
2,6 g 2,3,5,5-Tetramethylpyrroleninmethjodid, 2,2 g Diphenylformamidin und 10 ml Essigsäureanhydrid
wurden gemischt und 20 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt, abgekühlt und in trockenen Äther gegössen,
wobei sich eine gummiartige Masse abschied, die in 10 ml Äthanol gelöst wurde. Zu dieser Lösung
wurden 1,4 g l-Phenyl-3-methylpyrazol-5-on und 1,4 ml Triäthylamin gegeben, worauf Erhitzen
10 Minuten lang unter Rückfluß folgte. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung mit Wasser verdünnt,
wobei sich ein Öl abschied, das teilweise kristallisierte. Diese Paste wurde filtriert, und nach dem Waschen
mit einer kleinen Menge Cyclohexan hinterblieben 0,3 g eines Rohproduktes mit einem Schmelzpunkt
von 155°C. Kristallisation aus 120 ml Cyclohexan ergab den Farbstoff in Form orangefarbener Kristalle
in einer Ausbeute von 0,15 g und mit einem Schmelzpunkt von 156° C.
B e i s ρ i e 1 9
3-Carboxymethyl-2-thio-5-[( 1,3,5,5-tetramethyl-2-pyrrolinyliden)-äthyliden]-thiazolid-4-on
2,6 g 2,3,5,5-Tetramethylpyrroleninmethjodid, 2,2 g Diphenylformamidin und 10 ml Essigsäureanhydrid
wurden gemischt und 20 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt, abgekühlt und in trockenen Äther gegossen,
wobei sich eine gummiartige Masse abschied,
die in 10 ml Äthanol gelöst wurde. Zu dieser Lösung wurden 1,9 g 3-Carboxymethyl-2-thiothiazolid-4-on
und 2,8 ml Triäthylamin gegeben, worauf Erhitzen
Minuten lang unter Rückfluß folgte. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung in eine eisgekühlte
Lösung von 1,2 ml konzentrierter Salzsäure in 100 ml Wasser gegossen. Das Produkt schied sich in Form
R3-C
R4Nx
R5
Ri C = C-(CH =
eines Öles ab, welches sich beim Stehenlassen verfestigte; es ergaben sich 1,9 g Farbstoff mit einem
Schmelzpunkt von 136 bis 139°C.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen mit dem Pyrrolinkern der allgemeinen Formel
χ-Λ C — C -·..
CO D1
in der Ri, R2 und Rt jeweils Wasserstoff oder
eine Alkylgruppe bedeuten, R3 Wasserstoff, eine Alkyl- oder eine Arylgruppe darstellt, R4 und R5
jeweils Alkylgruppen bedeuten, R6 eine Alkyl-
oder Aralkylgruppe darstellt, R8 eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe, eine Oxycarbonylalkylgruppe
oder eine Alkoxycarbonylalkylgruppe bedeutet, m eine ganze Zahl von 1 bis 3 und Di
den Rest eines fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ringes darstellt, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein quaternäres Alkyl- oder Aralkylsalz einer Verbindung der allgemeinen Formel
R3-C
R5 7 '
—R2
35
C-CH2- Ri
-N:
mit (a) einer Verbindung der allgemeinen Formel
K-9 ,-" JJl ---v ^
Rio — C = C — CO — N
Rn in der R9 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe
45 R8
bedeutet, Rio eine Alkoxy-, Alkylthio-, Anilino-
oder Acetanilidogruppe darstellt, Rn eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe, eine Oxycarbonylgruppe
oder eine Alkoxycarbonylalkylgruppe bedeutet und Di den Rest eines fünf- oder sechsgliedrigen
heterocyclischen Ringes darstellt, oder (b) einer Verbindung der allgemeinen Formel
— CO — C = (CH- CH)1n=CH- N
Ria Ri3
in der R12 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe bedeutet, Ri3 eine substituierte oder
unsubstituierte Phenylgruppe darstellt, Ru und Di
die vorstehend angegebene Bedeutung haben und m = 1 oder 2 ist, umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in einem
Lösungsmittelmedium in Gegenwart eines basischen Kondensationsmittels ausführt.
3. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen der in Anspruch 1 bezeichneten Art, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel
R4'
R5'
Rl4
=C —R2 C — C = CH — (CH = CH)3;-! — M
Ri
Ri
in der Y einen Säurerest, M eine Alkylthio- oder Acetanilidogruppe darstellt, χ eine ganze Zahl
von 1 bis 3 bedeutet, jedoch die Einheit darstellt, wenn M eine Alkylthiogruppe bedeutet, Ri4 eine
Alkyl- oder Aralkylgruppe darstellt und die übrigen Symbole die vorstehend angegebene Bebindung,
welche eine reaktive Methylengruppe aufweist, umsetzt.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 883 025, 902 290,
deutung haben, mit einer heterocyclischen Ver- 902 291.
Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Versuchsbericht ausgelegt worden.
590/450 5.64 © Bundesdruckerei Berlin
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US2739148A (en) * | 1951-09-19 | 1956-03-20 | Eastman Kodak Co | Cyanine dyes containing a 3,5-diarylpyrrole nucleus and process of preparation |
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- 1959-05-18 US US813655A patent/US2984663A/en not_active Expired - Lifetime
- 1959-06-03 DE DEI16519A patent/DE1170570B/de active Pending
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DE883025C (de) * | 1940-12-02 | 1953-07-13 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Sensibilisierungsfarbstoffen |
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