DE1643410A1

DE1643410A1 - Optische Aufheller

Info

Publication number: DE1643410A1
Application number: DE19671643410
Authority: DE
Inventors: Sarkar Asim Kumar
Original assignee: Hickson and Welch Ltd
Current assignee: Hickson and Welch Ltd
Priority date: 1966-09-21
Filing date: 1967-09-15
Publication date: 1972-02-03
Also published as: US3525753A; GB1152875A; CH1298867A4; CH494309A; BE703813A; NL6712791A; DE1643410C3; DE1643410B2

Description

l>ß.iiSERUCH ic/Q/in

PATENTANWALT Γ D HOH IU

fATfcNTANlVALT
5
51

263251

ÖWA R/P 10

Hiokßon & Welch Limited, Castlöford, Yorkshire, ä

England

Optische Aufheller

Die Erfindung betrifft neue chemische Verbindungen« die als optisohe Aufheller insbesondere für Fasennaterislien aus Polyamiden, Polyestern und anderen Synthetlks wertvoll sind.

Optisohe Aufheller werden seit einer Reihe von Janren in großem Umfang für die Behandlung von Text Hf adorn sowohl bei ihrer Herstellung als auch beim Waschen verwendet und sollen im allgemeinen dem Vergilben weißer Textilien entgegenwirken oder die Leuchtkraft der Farben gefärbter Textilien verbessern.

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Die Erfindung beruht auf der Auffindung gewisser Cumarin· derivate, die sich besonders gut für eine Verwendung als optische Aufheller eignen.

Gegenstand der Erfindung sind also als optische Aufheller verwendbare Verbindungen der allgemeinen Formel

(IV

worin Rj ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe, die gewünschtenfalls einen nicht-ionogenen und nicht-farbe rzeugenden Substituenten tragen kann« ist und Rg eine Alkylgruppe« die gewünscht enf al Is einen nicht-lonogenen und nicht-färb- * erzeugenden Substituenten tragen kann, ist.

Die neuen Verbindungen eignen sich» wie erwähnt, Insbesondere fUr die Behandlung von Polyamid- und Polyesterfasern und anderen Synthetikc in der Form wäßriger Lösungen und Waschlaugen. Sie haben eine besonders günstige Fluoreszenz mit einem sehr erwünschten blau-violetten Ton.

In Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin IL und bzw. oder R₂ eine substituiertg oder unsubstitulerte Alkylgruppe ist, enthalt die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoff* atome und ist vorzugsweise eine Methyl-, Äthyl- oder lao-

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propylgruppe. Wenn R₂ eine substituierte Alkylgruppe ist, ao kann der Substituent beispielsweise ein Halogenatom, beispielsweise ein Chloratom, sein. R₂ kann also beispielsweise eine 8-Chloräthoxygruppe sein. Alternativ kann der Substituent ein Rest.der allgemeinen Formel -NfUR₂J, worin R- und R^ Alkylgruppen, vorzugsweise Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, sein; d.h. Rg kann auch eine Gruppe der Formel -(CHg)_nWUR^, worin η eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, sein. Zu den Verbindungen gemäß der Erfindung gehören auch die Quaternisierungsderivate der obigen Verbindungen. Eine besonders bevorzugte Verbindung der allgemeinen Formel X ist diejenige, in der R₁ ein Wasserstoffatom und R₂ eine Methylgruppe 1st.

Textllbehandlungsmlttel, die eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I enthalten, können fest oder flüssig sein. Sie können beispielsweise zum Waschen oder Ausrüsten von Polyamid- und Polyesterfasermaterialien verwendet werden * und können die Form von Lösungen, Suspensionen und Dispersionen von Verbindungen der Formel I in flüssigen Trägern, wie beispielsweise Wasser, SuIfolan, Dimethylformamid und Dimethylsulfoxyd, haben. Wenn Dispersionen verwendet werden, so ent» halten sie zweckmäßig Dispersionsmittel, wie beispielsweise Alkylnaphtliallnsulfonate. Wäßrige Präparat ionen können gewünscht enfalIs noch beispielsweise Syndets, Seifen oder oberflächenaktive Mittel enthalten. Alternativ können die Mittel fest sein und wenigstens eine Verbindung gemäß öer

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Erfindung zusammen mit einem feeten Syadet oder Seife als Träger enthalten. Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können auch bei der Herstellung synthetischer Fasern engewandt werden, beispielsweise indem man sie Massen, aus denen durch Spinnen oder Extrudieren Fäden hergestellt werden, zusetzt.

Die Cumarinderivate der Formel I können nach irgendeinem der für die Herstellung solcher Verbindungen, bekannt en Verfahren hergestellt werden und werden mit Vorteil nach einem der folgenden Verfahren hergestellt:

1. Umsetzung einer Verbindung dGr Formel

(II)

worin R^ die oben angegebene Bedeutung hat und X eine Cyanogruppe oder eine in eine Cyanogruppe übarführbarcj Gruppe, beispielsweise eine Nitrogruppe ist, mit einem Alkyl ie rungs mittel und erforderlichenfalls überführung d©r Gruppa X in eine Cyanogruppe. Das Alkylierungsmifctel ist zweckmäßig ein Diaikylsulfat, beispielsweise Dimethyl- oder Diäthy!sulfat, oder ein „Alk^l j.odid, bsisplelsv.eir»e Methyl- oder Äthyljodid.

BAD ORH3IN*t.

Die als Ausgangematerialien für die obige Umsetzung verwendeten Verbindungen der Formel II können beispielsweise wie folgt hergestellt werden*

(a) Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel

mit einer Verbindung der allgemeinen Pormel

(in)

CH₂.COOH

(IV)

oder eines funktioneilen Derivate davon, (b) Umsetzung eine Verbindung der Formel

mit einer Diazoniumverbindung der Formel

- Cl

(V)

(VI)

i ¹J ι -

-βίο) Wenn R, in der allgemeinen Formel I ein Wasserstoff ist,: Erwärmen von a-(4^t-Cyanophanyl)-3-(2",4^!'-dim«*hoxy^ phenyl)«acrylnitril in Gegenwart eines wasserfreien Friedel-Crafts-Katalysators, wie beispieleweise Aluminiumohlorid. Das a-(4^f-Cyanophenyl)-fl-(2^w,4"-diBietho3cyphenyl)-acrylnifcril kann gewünscht onfalls durch Umsetzung von p-Cyanobenzyloyanld mit 2,4-Dlmethoxybenzaldehyd hergestellt werden*

2. Umsetzung einer Verbindung der Foxnel

(VII)

worin R₁ und R₂ die oben ansegebenen Bedeutungen haben, nlt einer Verbindung der Formel

.COOH (IV)

wori-i X die oben angegebene Bedeutung hat, oder einem funktio· nellei Derivat davon, wonaoh erforderlichenfalls die Gruppe X in eine Cyanogruppe überführt wird.

1 0 0 U H

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3. Umsetzung eines Cumarinderivats der Formel

(VIII)

worin IL und Bg die oben angegebenen Bedeutungen haben« mit

einer Diazoniumverbindung der Formel > λ

(VI)

worin X die oben angegebene Bedeutung hat, und erforderlichenfalls überführung der Qruppe X in eine Cyanogruppe.

Wenn R₁ ein Wasserstoffatom ist, sind die Verbindungen III und VII substituierte Benzaldehyde. Ein geeignetes substituiertes Benzaldehyd ist beispielsweise 2,4-Dihydroxybenzaldehyd (Formel III, R₁ -H).

Alternativ können Verbindungen der Formel VII₁ wie beispielsweise 2-Kydroxy~4-fljethoxybenzaldehyd, verwendet werden, die durch Umsetzung mit 4-Cyanophenylessigsfiurc oder einem funktloneIlen Derivat davon direkt eine Verbindung der allgemeinen Formel I ergeben. Wenn Verbindungen der allgemeinen Formel I, in denen Rg eine einen tertiären Aminorest enthaltende Qruppe bedeutet, erhalten werden, kann die tertiäre Aminogruppe ge wünscht enf ell a, beispielsweise duroeft

Umsetzung mit Dimethylsulfat, Diät hy 1 sulfat, Methyljodid oder Äthyljodld quaternlsiert werden.

Die Erfindung soll in folgenden anhand von Beispielen näher erläutert werden. Teile beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

4,2 Teile p-Atninobenzonitril in 50 Teilen wäßriger ChIorwasserstoffsäure (18£-Ig) wurden mit 2,5 Teilen Natriumnitrit in 10 Teilen wasser bei 0 bis 5% dlazotiert. Die erhaltene Aufschlämmung wurde einem Gemisch von 11,4 Teilen Natriumaoetat, 6,3 Teilen 7-Met hoxy cumarin, 24 Teilen Aceton und 1,5 Teilen Cuprichlorid in 5 Teilen Wasser zugesetzt. Die Temperatur des Gemisches stieg auf 20⁰C, und Stickstoff wurde in Freiheit gesetzt. Das Gemisch wurde auf 30T erhitzt und 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten und dann gekühlt und filtriert. Der Niederschlag wurde aus w&ßrigem Aceton . umkristallisiert, wobei 4,4 Teile 3-(4^l-Cyanophenyl)-7-methoxyoumarin In der Form «Ines blaß-grauen Pulvers erhalten wurden. EJ - 1010 bei 348 mu, F 230-235¹C.

Beispiel 2

142 Teile p-Cyanobenzylcyanid und 166 Teile 2,4-Dimethoxy« benzaldehyd wurden in 1600 Tollen Methanol gelöst. Die Lösung mirdo auf 5OV gekühlt und 7,5 Teile NatriumhydroxydlBsung

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(spezifisches Gewicht 1,5) wurden zugesetzt, wobei sofort α- (4 · -Cyanophenyl) -3 - (2ⁿ, 4" -dlmathoxyphenyl) ~ac rylnit ri t ausfiel. Das Reakt ions gemisch wurde auf Zimmertemperatur gekUhlt und der Niederschlag abfiltriert, mit Äthanol gewaschen und getrocknet. Man erhielt 255 Teile von P 199-2C0X.

1*5 Teile a-(4'-Cyanophenyl)-ß-(2°,4"-dlmethoxyphenyl)-

acrylnitril wurden in 1200 Teilen o-Dlohlorbenzol mit 250 {

Teilen wasserfreiem Aluminiumohlorid 8 Stunden am Rückfluß

gekocht. Dann wurde das Reakt ions gemisch gekühlt und filtriert der Filterkuchen und/gründlich mit Wasser gewaschen. Das Rohprodukt wurde dampfdestilSert, um ©-Dichlorbenzol abzutrennen und dann abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt 135 Teile 3-(4'-Cyanophenyl)-7-hydroxycumarin vom P

Teile 3*(4'-Cyanophenyl)»7-hydroxyoumarin, 100 Teile wasserfreies Kaliumcarbonat, 100 Teile DimethylsulfiS und 2500 Teil· Methylethylketon wurden 9 Stunden «in Rückfluß gekocht. Nach Beendigung der Umsetzung würde das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand mit 4000 Teilen Wasser gekocht. Danaoh wurde dtr Feststoff abfiltriert und getrocknet. Durch Umkristallisieren aus 350-lger Esaig- ' säure erhielt man 2-(4'-Cyanophenyl)-7-methoxyouinarin vom F 230t, e\ « 1040 bei 3^8 ημ.

Naoh dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren imrden die folgenden Verbindungen hergestellts

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λ max

2-(4·-Cyanopheny1)-

7-äthoxycumarin 196-8«C 966 3-(4-Cyanophenyl) -

7-isopropoxy-

oumarin 216-8¹C 958

350 351

Beispiel 3 Es wurden wäßrige Flotten mit einem Gehalt von Je O₄I g/l

3-(4^l*Cyanophenyl)-7Hiiethoxyouinarln bzw. 3-(4^f-Cyanophenyl)- ' 7-äthoxyouajarin und 3* (4⁹ -Cyanophenyl) -7-isopropoxycufnarin

hergestellt.

In den Flotten wurde ein Terylengewebe eine halbe Stunde beim Sieden unter Anwendung eines Verhältnisses Gewebe zu Flüssigkeit; 1:40 behandelt. Da« Gewebe wurde dann aus der Flotte genommen, gespült und getrocknet. Bs ist in Jeden Fall sehr viel vgLQqv und leuchtender als vor der Behandlung.

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Claims

1. Verbindungen der allgemeinen Formel

i (D

worin R₁ ein Wasseretoffatom oder eine gewünschtenfalle einen nloht-ionogenen und nicht-farberzeugenden Subßtltuenten tragende Alkylgruppe und

Rg eine gewünschtenfalle einen nicht-lonogenen und nicht - farberzeugenden Subatituenten tragende Alkyigruppe let.

2. Verbindungen nach Anspruch 1, worin R₂ eine Alkylgruppo, die 1 bis 4 Kohlenstoff atome enthält, 1st.

3. Verbindungen gemäfl Anepruoh 2, worin R₂ eine Methyl- oder Xthylgruppe ist.

5 * 3-(*' -Cyanophenyl) -7-Kthoxyounarln.

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6. 3-(*^l"Cy«nophenyl)-7-*ieopropoxy cumarin«

7. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch. dadurch gekennzeichnet« dafl man eine Verbindung der allgemeinen Formel

worin R₁ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat und X eine Cyanogruppe oder eine in eine Cyanogruppe überführbare Gruppe ist, mit einem geeigneten AlkylierungsmitteX umsetzt und erforderlichenfalls die Gruppe X in eine Cyanogruppe überfuhrt.

8« Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet» daß eine Verbindung der Formel ZI verwendet wird, die durch Umsetzen einer Verbindung der Formel

(III)

__7—^CHs'^C00H ί¹⁷)

1 O §Τδ 6/1892

worin X die in Anspruch 7 angegebene Bedeutung hat, oder einem funktionellon Derivat davon erhalten ist,

9. Vorfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dad eine Verbindung der allgemeinen Formel II, die durch Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel

(V)

worin R^ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat, mit einer Diazoniumverbindung der allgemeinen Formel

//V

_/ ^N2*"^C1 ^⁷¹*

worin X die in Anspruch 7 angegebene Bedeutung hat, erhalten ist, verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gplmwcizelöhnst, daß Verbindung der allg&maiüQn VmmiQl XX, worin ein WassarafcoiTatoin isfe, verKettdot wird, die durch von a«
'ii in
Kafcal:r;ücoii3 ejiimlton ist.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

da8 als Friedel-Crafts-Katalysator Aluminiumohlorid verwendat wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprache 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, das ein a*(4^l*Cyanophenyi.)-e»(2ⁿ,4ⁿ<-dimethoxyphenyl)-acrylnitril, das durch Umsetzung von p-Cyanobenzylcyanld mit 2,4«>Dimethoxybenzaldehyd erhalten 1st« verwendet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12* dadurch gekennzeichnet* das als Alkylierungemittel ein Dialkylsulfat verwendet wird.

14. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel Σ von Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, dafl man eine Verbindung der Fozmel

(VIl)

worin R, und IU dia in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haban, mit einer Verbindung der all^emsinen Formel

1 Π Π R B B / 1 8 9 2

Hg.COOH (IV)

worin X eine Cyanogruppe oder eine in eine Cyanogruppe überführbare Gruppe ist, umsetzt und erforderlichenfalls die Gruppe X in eine Cyanogruppe Überführt.

15. Verfahren zur Rerctellung von Verbindungen der allgemeinen Fonnel I von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nan ein Cutnerlnderivat der Formel

(VIII)

worin R^ und R₂ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einer Diazoniunverbindung der allgemeinen Formel

(VI)

worin X eine Cyanogruppe oder eine in ein«» Cyanogruppe überführbare Gruppe ist, umsetzt und erforderlichenfalls die Gruppe X in eine Cyanogruppe überführt.

16. Textilbehandlungamittel, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine Verbindung gemäß sinem der Ansprüche 1 bis 6 oder eine gem88 dem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15 hergestellte Verbindung zusammen mit einem festen oder

_{8 6 x 1 8 9 2}

17« Textilbehandlungsmittel nach Anspruoh 16 in der Form einer Lösung, Suspension . oder Dispersion in einem flüssigen Träger.

•10. Mittel nach Anspruoh 17» dadurch gekennzeichnet, deS der flüssige Träger Wasser ist.

19. Mittel nach Anspruoh 17« dadurch gekennzeichnet« daß der flüssige ^Fr&ger Sulfolan, Dimethylformamid oder Dimethyl» aulfoxyd ist.

80. Mittel nach Anspruoh 18, dadurch gekennzeichnet» daß es wenigstens eine synthetische Wasohaktlvsubstanz, Seife oder ein oberflächenaktives Mittel enthält.

21. Verfahren zur Behandlung von Textilien» insbesondere Polycsiid- oder Polyeatertextilien» dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine der Verbindungen gemäß Ansprüchen 1 bis 6 oder eine gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15 hergestellte Verbindung oder eines der Mittel gemäß Ansprüchen 16 bis 20 auf sie aufbringt.

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