DE1644323A1 - Basische Farbstoffe,ihre Herstellung und Verwendung - Google Patents

Basische Farbstoffe,ihre Herstellung und Verwendung

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DE1644323A1
DE1644323A1 DE19651644323 DE1644323A DE1644323A1 DE 1644323 A1 DE1644323 A1 DE 1644323A1 DE 19651644323 DE19651644323 DE 19651644323 DE 1644323 A DE1644323 A DE 1644323A DE 1644323 A1 DE1644323 A1 DE 1644323A1
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B44/00Azo dyes containing onium groups
    • C09B44/02Azo dyes containing onium groups containing ammonium groups not directly attached to an azo group
    • C09B44/04Azo dyes containing onium groups containing ammonium groups not directly attached to an azo group from coupling components containing amino as the only directing group

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coloring (AREA)

Description

  • Basische Farbstoffe, ihre Herstellung und Verwendung. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von basischen Farbstoffen der Formel worin jeder der Reste R1 für gleiche oder voneinander verschiedene, gegebenenfalls substituierte Alkylreste steht oder zwei oder drei der Reste R1 entweder zusammen mit dem quaternierten N-Atom oder zusammen mit R7, dem an R7. gebundenen N-Atom und, dem quaternierten N-Atom ein gesättigtes oder ungesättigtes heterocyelisches Ringsystem bilden,und _ worin R7 gegebenenfalls substituiertes Alkyl, R9 Halogen, R11 -CO-Alkyl, Alkylsulfonyl, Monc- oder Dialkylaminosuifonyl, _ . R12 und R13 Halogen, R18 Wasserstoff, Halogen oder Alkyl, @r einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest, X G ein Anion und n eine der Zahlen 1 oder 2 bedeuten, .
  • dadurch gekennzeichnet, dass man 1 Mol einer Diazoverbindung aus einem Amin der Formel mit 1 Mol einer Verbindung der Formel kuppelt, ' - oder dass man eine Verbindung der Formel worin jedes R für ein Wasserstoffatom oder für R1 steht, erschöpfend alkyliert, - oder dass man eine Verbindung der Formel worin E den Säurerest eines Esters bedeutet, mit einem Amin der Formel umsetzt. Besonders wertvolle Farbstoffe sind solche der Formel worin R9 und R13 C1 oder Br, -R11 -CO- Alkyl, Alkylsulfonyl, Mono- oder Dialkylaminosul= fonyl, R18 H, Cl, Br oder Methyl, vorzugsweise H oder Methyl, R7 Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl, y _C 2H4- oder -CH 2-CH-CH3 bedeuten und A für eirien-der, folgenden Reste steht wobei D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest, vorzugsweise einen Methyl- oder Aethylrest bedeutet.
  • Im allgemeinen sind als gegebenenfalls substituierte Alkylreste der Methyl-, Aethyl-, Propyl-. Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Amyl-, Isoamyl- oder Hexylrest oder dann der Hydroxyäthyl-, Cyanäthyl-, Chlormethyl- oder Chloräthylrest zu verstehen. Weitere bevorzugte Farbstoffe sind solche der Formel worin R9 und R12 Cl oder Br, R11 Alkylsulfonyl, Mono- oder Dialkylaminosulfonyl, R18 H, C1, Br oder Methyl, vorzugsweise H oder Methyl, R7 Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl, y -C2H4- oder -CH 2-CH-CH3 bedeuten, und A für einen der folgenden Reste steht wobei D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest, vorzugsweise einen Methyl- oder Aethylrest bedeutet.
  • Wichtige Farbstoffe sind aber auch solche der Formel .worin D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest, vorzugsweise ein Methyl-, Aethyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl-, He -xyl-, Hydroxyäthyl-, Chloräthyl- oder Chlormethylrest bedeutet. -Unter Anion X sind sowohl organische wie anorganische Ionen zu verstehen, wie z.8. Methylsulfat-, Sulfat-, Disulfat-, Perchlorat-, Chlorid-, Bromid-, Iodid-, Phosphat-, Phosphormolybdat-, Phosphorwolframmolybdat-, Benzolsulfonat-, 4-Chlor-benzolsulfonat-, Oxalat-, Maleinat-, Acetat--, Propionat-, Methansulfonat-, Chloracetat-, Benzoat- oder komplexe Anionen wie z.B. das von Chlorzinkdoppelsalzen.
  • Die Azokupplung wird in schwach alkalischem bis saurem, gegebenenfalls gepuffertem wässrigem oder organischem oder wässrig-or-. ganischem Medium vorgenommen. Als Säurereste E kommen beispielsweise diejenigen der Schwefelsäure, (E steht für S04 h), einer Sulfonsäure (E steht für S03 R, worin R einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet), des.Schwefelwasserstoffes (E steht für SH), vorzugsweise aber diejenigen der Halogenwasserstoffsäuren (E steht für C1, Br usw.) in Betracht. , Geeignete Alkylierungsmittel oder Quaternierungsmittel sind z.B. Ester starker Mineralsäuren und organischer Sulfonsäuren, Alkylchloride, Alkylbromide und Alkyljodide, Aralkylhalogenide, a-halogenierte Ester niedrigmolekularer Alkansulfonsäuren, wie z.B. Methan-, Aethan- oder Butansulfonsäure und Ester der Benzolsulfonsäuren, welche weitersubstituiert sein können, wie Methyl, Aethyl, Propyl und n-Butylester der Benzolsulfonsäure, 2- oder 4-Methyl-benzolsulfonsäure, 4-ChlorbenZOlSUlfonsäure oder 3-oder 4-NitrobenZOlsulfonsäure, Methylchlorid, Methylbromid, Methyliodid oder Dimethylsulfat, Methylester niedrigmolekularer Alkansulfonsäuren oder der Benzolsulfonsäuren.
  • Die erschöpfende Alkylierung oder Quaternierung erfolgt beispielsweise in einem inerten Lösungsmittel oder gegebenenfalls in wässriger Suspension oder ohne Lösungsmittel in einem Ueberschuss des Alkylierungsmittels und bei erhöhter Temperatur und in gegebenenfalls gepuffertem Medium. Die Umsetzung einer Verbindung der Formel (V) mit einem Amin der .Formel (VI) erfolgt beispielsweise in einem organischen Lösungsmittel und bei Temperaturen von -50° bis +250°C. Man kann die Umsetzung aber auch in wässrigem Medium, gegebenenfalls unten Zugabe eines organischen Lösungsmittels, oder aber ganz ohne Lösungsmittel bei den obengenannten Temperaturen durchführen.
  • Die erhaltenen Farbstoffe können z.B. durch Filtrieren, gegebenenfalls nach Eindampfen oder Ausfällen, isoliert werden.
  • Die neuen Farbstoffe dienen vorzugsweise zum Färben, Klotzen oder Bedrucken von Fasern, Fäden oder daraus hergestellten Textilien, die aus Acrylnitrilpolgmerisaten oder -mischpolymerisaten bestehen oder solche enthalten.
  • Unter Acrylnitrilpolymerisaten sind insbesondere Polymerisate mit mehr als 80 % Aerylnitril zu verstehen; Acrylnitrilmischpolymerisate sind im allgemeinen Copolymere aus 80 - 95 % Acrylnitril und 20 - 5 % Vinylacetat, Vinylpyridin, Vinylchlorid, Viny*, lidenchlorid und auch Acrylsäure, Acrylsäureester, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, usw.
  • Solche Produkte sind zum Beispiel unter den folgenden, zum Teil eingetragenen Schutzmarken bekannt: Aerilan 1656 (das Mischpolymerisat aus 85 % Acrylnitril und 15 w Vinylacetat oder Vinylpyridin der Firma "The Chemstrand Corporation", Decatur, Alabama, USA), Acrilan 41 (The Chemstrand Corporation), Creslan (American Cyanamid Company, USA), Orlon 44 (Du Pont), Crylor HH (Soc. Rhodiaceta SA, France), Leacril N (Applicazioni Chimice Societä per Azioni, Italia), Dynel (Union Corbide Chem. Corp.), Exlan (Japan. Exlan Industrie Co., Japan), Vonnel (Mitsubishi, Japan), Verel (Tennessee Eastman, USA), Zefran (Dow Chemical, USA), Wolerylon (Filmfabrik Agfa, Wolfen), Ssaniw (UdSSR), ferner Orlon 42, Dralon, Courtelle usw.
  • Diese Fasern können im Gemisch mit andern gefärbt werden. Man erhält kräftige egale Färbungen mit guter Lichtechtheit und guten Allgemeinechtheiten, insbesondere guten Wasch-, Schweiss-, Sublimier-, Plissier-, Dekatur-, Bügel-, Reib-, Karbonisier-, Wasser-, Meerwasser-, Trockenreinigungs-, Ueberfärbe- und Lösungsmittelechtheiten. Sie besitzen ausserdem eine gute pH-Stabilität, ein gutes Ziehvermögen, eine gute Verkochbeständigkeit, z.B. in Wasserbei verschiedenen pH-Werten; ferner reservieren sie Wolle und andere natürliche oder synthetische Polyamidfasern ausgezeichnet. Die Farbstoffe weisen im allgemeinen eine gute Salzverträglichkeit auf; zudem sind einige der Farbstoffe der Formel (I) in Wasser oder organischen'Lösungsmitteln besonders gut löslich. Ferner. sind die Farbstoffe zum Färben oder Bedrucken von durch saure Gruppen modifizierten Polyester--oder Polyolefinfasern geeignet.
  • Man färbt meist in wässrigem, neutralem oder saurem Medium bei Kochtemperatur unter Atmosphärendruck oder in geschlossenem Gefäss bei erhöhter Temperatur unter erhöhtem Druck. Handelsübliche Retarder stören nicht, sind jedoch nicht erforderlich. Die Farbstoffe eignen sich auch zum Färben von Acrylnitrilpolymerisationsprodukten und andern, gegebenenfalls gelösten Kunststoffen in der Masse in licht- und nassechten Tönen, zum Färben von Gelen oder Lacken oder auch zum Färben von Baumwolle, besonders tannierter Baumwolle, Cellulose, regenerierter Cellulose und von Papier in jedem Herstellungsstadium. Es hat sich gezeigt, dass man auch vorteilhaft Gemische aus zwei oder mehreren Farbstoffen der Formel (I) einsetzen kann.
  • In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. B e i s p i e 1 1 28 Teile(4-Amino-3,5-dibrom-phenyl)-1-methylsulfon werden auf übliche Weise mittels Nitrosylschwefelsäure diazotiert und bei 0° mit 24,5 Teilen (N-Aethyl-N-phenyl)-aminoäthyl-trimethylammonium-chlorid der Formel gelöst in 400 Teilen Wasser, gekuppelt. Man neutralisiert mit Natriumhydroxidlösung, setzt noch 300 Teile 25 %ige Natriumehloridlösung hinzu, filtriert und trocknet. Es resultiert ein orangefarbenes Pulver.
  • B e i s p i e 1 2 10,5 Teile des Farbstoffes der Formel werden in 200 Teilen Dimethylformamid angerührt, bei 50° tropfenweise mit 2,$ Teilen Dimethylsulfat versetzt und solange auf 60-70° erhitzt,- bis eine Probe mit Wasser klar verdünnbar ist. Man versetzt sodann den Ansatz mit 300 Teilen warmem Wasser,-filtriert und gibt zum Filtrat 200 Teile-einer-25%igen wässrigen Natriumchloridlösung. Der erhaltene Farbstoff ist identisch mit dem Farbstoff des Beispiels 1.
  • B e i s p i e 1 3 26,9 Teile 1-Amino-2,6-dichlor-benzol-4-sulfonsäure-dimethylamid werden auf übliche Weise mittels Nitrosylschtiefelsäure diazotiert und bei 0° mit 27,5 Teilen (N-Aethyl-N-phenyl)-aminoäthyl-pyridinium-chlorid; gelöst in 400 Teilen Wasser, gekuppelt.
  • Nach Aussalzen mit Natriumehlorid, Filtration und-'Trocknung erhält man. ein orangefarbenes Pulver, das auf Polyacrylnitrilfasern.rotstichig gelbe Färbungen von hervorragenden Eigenschaften ergibt.
  • Das benötigte (N-Aethyl-N-phenyl)-aminoäthyl-pyridinium-chlorid wird durch Umsatz von N-Aethyl-N-ß-chloräthyl-amitiobenzol mit der'ä,quivalenten Menge Pyridin in alkoholischem oder wässrigem Milieu bei 80-90° erhaluen.
  • Zum gleichen Farbstoff gelangt man, wenn man das diazotierte 1-Amino-2,6-dichlor -benzol-4-sulfonsäure-dimethyl-amid auf N-Aethyl-N-ß-ehloräthyl-aminobenzol kuppelt und dann mit Pyridin umsetzt.
  • Färbebeispiel A 20 Teile des nach Beispiel 1 erhaltenen Farbstoffes werden zunächst mit 80 Teilen Dextrin in einer Kugelmühle während 48 Stunden innig vermischt.
  • Dann wird 1 Teil des so gewonnenen Präparates mit 1 Teil 40%iger Essigsäure angeteigt, der Brei unter ständigem Schütteln mit 400 Teilen destilliertem Wasser von 60° übergossen und das Ganze kurz aufgekocht. Man verdünnt nochmals mit 7600 Teilen destilliertem Wasser, setzt 2 Teile Eisessig zu und geht bei 60° mit 100 Teilen "Dralon" (eingetragene Schutzmarke) in das Färbebad ein. Das Material wurde 10 bis 15 Minuten lang bei ä0° in einem Bad von 8000 Teilen Wasser und 2 Teilen Eisessig vorbehandelt. Man erwärmt nun innerhalb von 30 Minuten auf 10011, kocht 1 Stunde lang und spült. Man erhält eine egale orange Färbung von ausgezeichneter Lichtechtheit und sehr guten Nassechtheiten. Färbebeispiel B (Foulard-Färbung) Zum Herstellen der Klotzpaste verwendet man
    50 Gramm / Liter Farbstoff (entsprechend dem im Färbebei-
    - spiel A mit Dextrin hergestellten Färbe-
    = präparat)
    3 Gramm / Liter Natriumalginat
    5 Gramm / Liter konzentrierte Essigsäure
    20 Gramm / Liter Glaubersalz
    Polyacrylnitrilfasern werden nach üblichen Methoden auf einem 2- oder 3-Walzenfoulard kalt foulardiert. Der Abpresseffekt beträgt 80%. Nach kurzem Zwischentrocknen bei 90°w im Spannrahmen, Hotflue oder mit Hilfe eines Infrarot-Strahlers wird im Düsen-Spannrahmen bei 170-190° während 1-3 Minuten mit trockener_Luft fixiert, anschliessend gespült, geseift und nochmals gespült. Man erhält eine orange Färbung mit hervorragenden Lichtee htheitseigenschaften. Färbebeispiel C (Druck) Eine Druckpaste setzt sich zusammen aus
    75 Teilen Farbstoff (entsprechend dem in Färbebeispiel A mit
    Dextrin hergestellten Färbepräparat)
    -10 Teilen konzentrierter Essigsäure
    450 Teilen Natriumalginatverdickung
    25 Teilen eines kationaktiven Weichmachers, z.B. eines Kon-
    densationsproduktes aus 1. mol Stearinsäure und
    1 Mol Triäthanolamin
    25 Teilen Glaubersalz
    415 Teilen Wasser
    1000 Teile
    Polyacrylnitrilfasern werden nach- dem üblichen Handdruckverfahren be1.ruekt, das Fasermaterial anschliessend an der Luft getrocknet, in einem Sterndämpfer mit Sattdampf während 20. - 30 Minuten geüämf:@jsadaf- gespült" - geseift und nochmals gespült. Es wird -ein oranger Druck mit sehr guten Echtheitseigenschaften erhalten. Weitere wertvolle Farbstoffe, wie sie nach den in den Beispielen l bis 3-angeführten Verfahren erhalten werden können, werden in der folgenden Tabelle beschrieben. Sie entsprechen der Formel wobei die Symbole R9, R11, R12, R13,. R16 und R,$ die in der Tabelle angegebenen Bedeutungen besitzen Als Anion XCEfkommen dIe in den Beschreibung aufgeführten in Betracht: Die in der folgenden Tabelle-aufgeführten Symbole K1 bis K13 stehen für die folgenden Reste:
    KI für den Rest -N(CH3)3 X
    K2 - für den Rest -N (C2 H5 )3 X(D
    K3 für den Rest `H3 X E)
    _N(C2H5)2
    K für den Rest -N(C2H OH) 3 ' X
    5 3 ,+
    K für den Rest CH
    2 -N (C2H4OH) X G
    K6 für den Rest 0., CH2 CH
    2-"",
    -N --- CH G-- CH 2--- N X
    CHF CH2@
    K für den Rest . -N ~ X
    7
    K$ für den Rest -N @ X
    C@
    3
    K für den Rest -N H X
    9
    cH3
    K10 für den Rest -! H 0
    CH-3-_
    K 11 für den Rest -N CH j2 (CH3 OH ) 2 X G
    K12 für den Rest CH 3 G+
    -` -C2H OH X
    c 2H5
    K13 für den Rest C2 H5 ,+ X G
    -N(CH3)2
    In der Tabelle kann in jedem einzelnen Fall der Rest K durch einen beliebigen anderen Rest K ersetzt werden. Ist z.B. der Rest K1 in einem Tabellenbeispiel angegeben, so kann man hierfür ebenso gut eines der Symbole K2 bis K13 einsetzen. '
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    N H gelb
    2H5
    81 Cl do. H C1 C2H4-Kll N H do.
    @ e2H5
    82 C1 do. H C1 NC2H4-K12 H do.
    @ C2 H5
    83 C1 do. H C1 N , C 2H4-K13 H do.
    @, C2H71

Claims (2)

  1. F a t e n t ans p r ü c h e I4Verfahren zur Herstellung von basischen Farbstoffen der Formel worin jeder der Reste R1 für gleiche oder voneinander verschiedene, gegebenenfalls substituierte Alkylreste steht, oder zwei oder drei der Reste R1 entweder zusammen mit dem quaternierten N-Atom oder zusammen mit y, R7, dem an R7 gebundenen N-Atom und dem quaternierten N-Atom ein gesättigtes oder ungesättigtes heterocyclisches Ringsystem bilden, und worin R7 gegebenenfalls substituiertes Alkyl, R9 Halogen, Rü -CO-Alkyl, Alkylsulfonyl, Mono- oder Diälkylaminosulfonyl, R12 und R13 Halogen, R18 Wasserstoff, Hal--fen oder Alkyl, y einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest, - X E) ein Anion und n eine der Zahlen 1 oder 2 bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 Mol einer Diazoverbindung aus einem Amin der Formel, mit 1 Mol einer Verbindung der Formel kuppelt, - oder dass man eine Verbindung der Formei .worin jedes R für ein Wasserstoffatom oder für R1 steht, erschöpfend alkyliert, - oder dass man eine Verbindung der Formel worin E den Säurerest eines Esters bedeutet, mit einem Amin der Formel umsetzt.
  2. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe der Formel herstellt, worin R9 und R13 C1 oder Br, R11 -CO-Alkyl, Alkylsulfonyl, Mono- oder Dialkylaminosulfonyl, R1$ H, C1, Br oder Methyl, R7 Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl, r y -C2H4- oder -CH 2-CH-CH3 bedeuten und A für einen der Reste wobei D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet. . Verfahren nach Patentanspruch l; dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe der Formel herstellt, worin R9 und R12 C1 oder Br, Ri1 Alkylsulfonyl, Mono- oder Dialkylaminosulfonyl, R18 H, Cl, Br oder Methyl, R7 Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl, y -C2H4- oder -CH 2-CH-CH3 bedeuten und A für einen der.Reste wobei D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet. 4..Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe der Formel herstellt, worin D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet. 5. Die nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch l erhaltenen Farbstoffe. 6. Verfahren zum Färben, Klotzen oder Bedrucken von textilen Gebilden, die aus Acrylnitrilpolymerisationsprodukten oder -mischpolymerisaten bestehen oder solche enthalten. 7. Die nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 6 gefärbten textilen Gebilde. B. Basische Farbstoffe der Formel Worin jeder- der Reste R1 für gleiche oder voneinander verschiedene, gegebenenfalls substituierte Alkylreste steht,-oder zwei oder drei der Reste.,gl entweder, zusämzen mit dem quaternierten N-Atom oder zusammen mit v, R7, dem an R7 gebundenen N-Atom und 'dem quatern*.er ten-., .N-Atom ein gesättiötes oder ungesättigtes heterocycli-' .sches Ringsystem bilden, und worin R7 gegebenenfalls substituiertes Alkyl, R9 Halogen, . R11 -00-Alkyl, Alkylsulfonyl, Mono- oder Dialkylaminosulfonyl, . _ ' R12 und R13 Halogen, . . R1$ Wasserstoff, Halogen oder Alky1, ' y einen gegebenenfalls substituierten Alkrylenrest, . o . X ein Anion und . n eine der Zahlen 1 oder 2 bedeuten. Basische Farbstoffe gemäss Patentanspruch 8, die der Formel entsprechen, -worin R9 und R13 Cl-oder Br, . R11,-CO-Alkyl, Alkylsulfonyl, Mono- oder Dialkylaminosulfo-. _ nyl' . R18 H, C1, Br oder Methyl, R7 Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl,-r y -C2H4- oder -CH 2-CH-CH3 bedeuten und A für einen der Reste wobei D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet. Basische Farbstoffe gemäss Patentanspruch., die der Formel entsprechen, worin R9 und R12 C1 'oder. Br, - , R11.Alkylsul@onyl, Mono- oder Dialkylaminosulfonyl, R18 H, 01, Br oder Mothyl, ,R7 Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl, . y . MG H4- oder -CH2-CH-CH 3 bedeuten .. . und A. für einen der Reste .wobei D einen.gegebenenfalls substituierten Alkylrestbe@eutet 11..Basische Farbstoffe gemäss Patentanspruchs die der 'Formel entsprechen, worin D einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet.
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