DE1769381A1 - Rote Monoazo-Farbstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Rote Monoazo-Farbstoffe und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
CHEN 5
RöCHENBACHSTR. 81
TEL «6 32 51
Folio 12 283
R/18
R/18
Allied Chemical Corporation, Uew York, U.Y., USA
Rote Monoazo-Farbstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft neue, gut lösliche rote Monoazofarbstoffe
und ihre Verwendung zum Färben von Nahrungsund Genußmitteln sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Kürzlich ist die Verwendung eines vielfach zum Färben
von Nahrungs- und Genußmitteln verwendeten roten Farbstoffs, nämlich PD&C Red No. 4, für diesen Zweck von der United
States Food und Drug Administration verboten worden, wodurch eine Naohfrage nach einem neuen roten, zum Färben
von Nahrungs- und Genußmitteln geeigneten Farbstoff entstanden
ist. Die vorliegende Erfindung betrifft eine solche neue Klasse von Farbstoffen,
109835/1317
Gegenstand der Erfindung sind Monoazo -Farbstoffe der
Formel
IT
(D
SO3M
in der jeder der Reste R und R1 eine niedrig molekulare
Allcygruppe und K oin IJarctjrctoff-, Asnaoriiiüa- oder sin
anderes physiologisch, unschädliches Metallisation ist.
Die niedrig-molekularen Alfeylgruppen R und K1 enthalten
vorzugsweise 1 bis 6 Kolilenstoffatone und K Icann außer
einem Wasserstoff- oder ümmoniimiion auch bsi spielswoiae
ein Natrium-, Ifelium, B;iriuni~t' Calcium- oder Eisenion
sein. Farbstoff-3 gemäß der Irfladung, in ci&uan v/anigstenn
einer der Reste >l und R' imd vorzugiv.oia^ beide Ratj-i-e
R und R1 Hethylgrcuppen iiind und M ein Hatr:.i;jn-· Kai.· ;ιαι
oder junnonitimion ist, 3:.nö wegen ihrer opsnr.uv-,.-j ..,-aringfln
109835/1317
BAD ORiGiNAL
-■ 3
Giftigkeit und guten Waeserlö3lichkeit bevorzugt« Der am
meisten bevorzugte Farbstoff iat das Dinatriumsdz von
1-(/5-Methoxy-4-sulf o-m-toluyl7-aBo)-2-naphthol-6-sulfonsäure,
"
Die Erfindung umfaßt natürlich auch Doppelsalze, die Mononatriue-eonokaliurasalze,
sowie saure Salze.
Spezielle Beispiele für weitere Farbstoffe gemäS der
Erfindung sind:
)-2-naplithol-6-sulf^onsäure
1 - (^-Iletliojcy-4-natriumsulfo-ffi-toluyl7-azö )-2-naplithol-6-sulfonsäure ,
▼on i-C/S-Hethoxy-^-sulfoHB-tolny^-azo-S-naphthol-e-eul
fonsäure
naphthol-6-sulfonBäure
Dinatriuesali τοη i-(£5-Propoaqr-%-eulfo-m' fcoluylTaeo)-2-napfetliol-6-eulfonaäure
Dinatrinmsalz von 1-(^-HethoaQr-5-äthyl-4-sulfo-phenyi7-azo)
2-napht!iol-6-sulfonsäure
109835/1317
Dlnatriumsalz von 1-(Z2~lth02cy-5--äthyl-4~sulioplienyl7-aBo)-2-naphthol--6-8Ulfonsäure
Binatriumsalz von 1^(^-Propoxy-5-propyl-4-Bulfophenyl7-asso)
-2-naphthol-6«sulf onsäure
Die neuen Farbstoffe sind« wie erwähnt, gegenüber Warmblütern
praktisch ungiftig, wie sowohl akute als auch chronische Fütterungsversuche ergeben haben, und sind ausreichend
wasserlöslich, um den entsprechenden Forderungen ' der Food and Drug Administration zu genügen. Beispielsweise
sind von dem Dinatriurasalss der 1*(Zß~Methoxy-4-~sulfo~a-~
toluyiy-azo)-2-naphthol>-6-Bulfonsäure bei 20O etwa 18 Teile
in 100 Teilen Wasser löslich. Außerdem sind diese Farbstoffe gegenüber Schwefeldioxid in wäßrigen
!lösungen, Wasserstoff ionen in wäßrigen lösungen vom pH 5
oder darüber, Ascorbinsäure in Konzentrationen von etwa 50 bis 100 ppm, wie sie häufig in tfahrungs- und Genußmitteln
anzutreffen sind, sowie gegenüber der Wärme, denen die Mittel beim Backen ausgesetzt werden können, beispielsweise
1750C für 25 Hinuten, stabil. Außerdem sind alt diesen Farbstoffe»
gefärbte alkoholfreie Getränke für Zeiträume von wenigstens 6 Monaten im wesentlichen nicht korrodierend
für Behälter von Getränken. Auch beoitzen die neuen
109835/1.317
Farbstoff© ausgezeichnete Liohteehtheit und Stabilität
in Kontakt mit solchen Substraten,
Diese Eigenschaften machen die roten Monoazofarbstoffe
geeignet eum Färben von Nahrungs- und Genußmitteln»
beispielsweise Früchten, wie Kirschen, Bonbons u.a. Zuckerwaren,
gelatinehaltige η Süßspeisen, alkoholfreien Getränken
mit oder ohne Kohlensäure, und Kuehengeraische und Fertiggerichten
sowie von verpackungsmaterialien und Etiketten,
die bei ihrer Verwendung mit diesen und anderen Nahrungsund Genuöraitteln in Kontakt kommen. Um ihre Ungiftigkeit
nachzuweisen» wurden akute Fütterungstests mit dem Dinatriumsalz
der 1-(^B-Methoxy-4-sulfo-m-toluyl7-aao)-2-naphthol~6-sulfonaäure
durchgeführt, die ergaben, daß die gefütterten
Üüere große Mengen an diesen Farbstoffen vertragen, während
chronische Fütterungstests9 bei denen den normalen
Futterrationen bis zu 5»0 Gew.~# an diesem Farbstoff zugegeben
wurden, keine merklichen Veränderungen der VJachstumsgeschwindigkeit
und des Nahrungsverbrauchs von Ratten im Vergleich mit einer gleichzeitig untersuchten Vergleichsgruppe
hervorriefen.
Die neuen Farbstoffe können nach an sich bekannten Verfahren
hergestellt werden.
109835/1317
Beispielsweise
ein Sulfanilaald der Pore»!
diazotiert und das so erhaltene Diasoniuiasalz mit
2-HydroxyaaphtiialiH»6-natriiiii!3ulf onät (Schaffer-u
gekuppelt werden. So kann daa üiiatritunsalz von
)-2-naphthol~6
sulfonsäure wie folgt hergestellt werden: Bin Teil
einer Sulfanileätire der-Formel
(II)
B1
in der R und E* die oben angegebene Befieuttmg haben r wivd·
in etwa 5 bis 6 Seilen V/asser aufgeBohlräfnmt und durch
A'
Zugabe von etwa 1,0 bis 1,2. Teilen Salzsäure von 20°Be.gel8et,
(Angaben in Teilen beziehen sich auf das Gewicht). Die
109835/1317
Lösung wird durch Zugabe von- Sis auf et%ra C°ß gekühlt* Daim
werden laiigsam etwa Ö"f33 "bis.-ö.*35 Seile Ifatariumnitrit
in der Έοτμ einer 30$~igen uäßrigen iösimg siagesetzt,
und das Geaiscli wird wenigstens 1 Stunde "bei etwa 0 bis 50C
gerührt. Bie so gebildete DiazoiiiTamsalElösmig v/ird langsam
einer alkalischen Lösung aua etwa 1.1 Bellen Schaff er-Salz,
8 Teilen Wasser und 1 bis 2 feilen natriumcarbonat augesetat,
während die kuppelnde iosiang durch Zugabe τοη Eis i
auf etwa. 1O°G gekühlt \fird. Das gebildete Gemisch» das
gegGnüberS3?lLliant-&elb elkaliscli reagiert und einen. Überschuß
an Schaffer-Sals enthalt» ir/ird dann etwa 16 Stunden
gerührt oder gerüttelt iaad dann nach Eriiärmen auf etwa
65 bis 7O°G mit HatriTimcalorid Ms au einer konzentration
etim. 5 Ms 15$ versetzt * Das 'oemiseii wird 2 bis 3 Stunden
gerührt ,.wahrend es auf Munnertemperatiar abkühlt und dann
filtriert. Der Pilterkaehen aus der το&&& Monoassoverbindung
wird gereinigt, indem man ihn in etwa 5 Ms € Seilen warmem
V/asser (550G) löst, der lösung etwa 0,5 Seile Binatrium-'
phosphat zusetzt, sie dann 1/2 Ms 1 Stimde bei 55 bis 650C
rührt oder rüttelt, 0,25 bis 1 feil Sitfärbungskohle und
O£.25 bis 1 feil einer Filterhilfe susetat imd filtriert.
Das geklarte Piltrat wirö. ait Salz irersfitst, inn den Farbstoff
alö Binatritamsalz au fällen, woiiaeh dae Produkt von der
salzhaltigen Mutterlauge abfiltriert MrS, Der Filterkuchen
109835/1317
kann in üblicher V/eise getrocknet werden.
Andere physiologisch unschädliche Salse der allgemeinen
2?oraiel I können ebenfalls nach bekanntes* Verfahren hergestellt
werdena Beispielsweise kann das alkalische
kuppelnde Gemisch durch Zugabe einer Mineralsäure, wie
Salzsäure f Schwefelsäure oder Salpetersäure, angesäuert
werden, und dem sauren Gemisch kann dann Kaliuiihydrozid
zugesetzt werden» um das Kaliumsalz zu fällen. \'fexm zu
diesem Zeitpunkt anstelle von Kaliüzßhjdroxid Ammoniumhydroxid
angesetzt v/ird, so wird das entsprechende
Amoniuinsalz erhalten. Andere Salze der Erfindung können
erhalten v/erdenf indem man dem alkalischen kuppelnden
Gemisch ein lösliches SaIaP beispielsweise Calciumchlorid,
Barimachlori.d oder Ferro sulfat zusetzt, xxm das entsprechende!
Caiodum«, Bf?j?ium- oder PerrosalK zu fällen. Die freien
Säuren> doh» Verbindungen der Pormel I, in denen H Wasserstoff
ist, können leicht durch Usutralisieron cles alka^.isohon
Kupplimgßgemisches, beispielsv/eise mlft e:tn<?r MineraleΉιιγα,
gefällt v/erden. Eine vollständige Abtrennung der freien Säuren kann durch Extraktion der neutralen bis sauren Masse
mit einem mit \1fas3er nicht mischbaren organischen Lösungsmittel,
boißpielsv/eise Diätl^läther, Äthylaoötat, etc», und
10 9 8 3 5/1317 BAD original
anschließendes Abdampfen des Lösungsmittels von dem Extrakt
ersielt werden.
Die Farbstoffe der Erfindung können zum Färben fester und
flüssiger flaJharungs- und Genußmittel, pharmazeutischer und
kosmetischer Präparate sowie Druektinten für das Bedrucken von Verpackungsmaterialien und Etiketten verwendet werden. |
Die Zugabe des Farbstoffs zu den eßbaren und anderen
Substraten kann nach bekannten Methoden erfolgen, wie sie bisher bei der Verwendung von FD&O Red No. k üblich waren.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Beispiel 1
Einer Aufschlämmung von 521 !eilen 5~Meth02cy-2-methyl^
sulfanilsäure in 5000 Teilen Wasser wurden 580 Seile.Salzsäure von 200Be zugegeben» Das Gemisch wurde 1/2 ütunde
gerührt, und die dabei gebildete lösung wurde durch
Zugabe von Eis auf etwa O0C gekühlt. Dann wurden 173 Seile
Katriumnitrit in der Form einer 30#-igen wäßrigen Lösung
innerhalb etv/a 3/4 Stunden zugesetzt, während die Lösung bei 50O oder darunter gehalten wurde. Das gebildete Gemisch
109835/1317
wurde etwa 11/4 Stunden gerührt, um die Diazotierung zu
beenden.
Ia einem eigenen Gefäß wurden 591 Seile Schaffer-Salz in
4000 Teilen heißem Wasser auf geschlämmt, und 600 Teile !Natriumcarbonat wurden in der Form einer 20^-igen wäßrigen
lösung zugesetzt. !Das Gemisch wurde auf 65°0 erwärmt,
und die erhaltene lösung wurde zunächst bis unter 45°C
und dann durch Zugabe von Eis auf etwa 100C gekühlt. Sie
gebildete Diazoniumsalzeö mg wurde langsam innerhalb
etwa 1 Stunde der Schafferealalösuig zugesetzt. Die
Kupplungslösung, die gegenüber Brilliant-Gelb alkalisch
reagierte, wurde etwa 16 Stunden gerührt und dann auf zwischen 65 und 7ö°0 erwärmt. Hach Zugabe von 1800 Teilen
kalkfreiern Kaliumchlorid wurde das Qenlzoh 4 stunden
gerührt, während es allmählich auf Zimmertemperatur abkühlte. Der sich dabei bildende Hiederschlag wurde abfiltriert.
Die Filterkuchen von zwei solchen F.upplungsirorgängsn vjurcten
miteinander vereinigt und in 10 QQG feilen warme« Wasser
(550C) gelöst. Dieser lösung wurden 12? feile wasserfreies
109835/1317 BADp
Dinatriumpho3phat zugesetzt» iind die Masse wurde 1/2
Stunde "bei 65 Ms 750G gerührt. Hach Zugabe Ton 120
Teilen 3fotfärbungskohle vrarde die Hasse? 1/2 Stunde gerührt,
v/onach 120 Teile einer Pilterhilfe zugesetzt würden. Das
Gemisch wurde 1 Stunde gerührt und dann filtiiert. Dem
geklärten Piltrat wurden langsam 1500 Teile fealkfrexes
Natriumohlorid zugesetst, und das Gemisch ^irurde etwa
16 Stunden gerührt, während die Hasse abkühlte und der gereinigte Monoazofarbstoff ausfiel. Die Aufschlämmung
vfurde filtriert, und der !Filterkuchen vmrde in einem
Vfarmluftumlaufofen getrocknet. Das erhaltene feste
Dinatriumsal2 von 1-(ifb-Methoxy-4-sulfo~m-toluyl7-azo}-2«»
naphthoi-6-sulfonsäure entspricht der Sormel
?CH
OH
10 9835/1317
Die überraschend gute V/anserlösli^iilceit der Parbstoffe der
Erfindimg vrird durch die folgenden Versuche, in denen die
Löslichkeit des in Beispiel 1 hergeetellten Farbstoffs bei verschiedenen Temperaturen mit derjenigen von FH&C Red
No. 4 verglichen wurde, veranschaulicht. FDSbO Red No.
hat die Formel:
25 !eilen destilliertem Wasser wurde Λβτ farbstoff im
Überschuß in einzelnen Anteilen zugesetet, wobei nach Zugabe
JSi '!Anteils geschüttelt wurde. Der Behälter wurde in
bei einer vorbestimmten konstanten temperatur gehalten«?,=
Bad getaucht. Die gebildete gesättigte Lösung wurde einige Stunden in dem Bad stehengelassen und dann filtriert.
109835/1317
BAD
; ■■ - '.■■..'.■■■ . - 13 -
5 Seile der filtrierten Lösung wurden in einem"ausgewogenen
Sehmelatiegel bei 13O0C zur Eroekne eingedampft. Aus dem
GewicHt des Rückstandes wurde die Löslichkeit des Farbstoffes in destilliertem Wasser bei der angegebenen
temperatur bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt:
Löslichkeit in destilliertem Wasser
2° A
25° 7
60° 8,6Ji
Die überlegene Löslichkeit des Farbstoffs von Beispiel 1
im Vergleich mit derjenigen des bekannten Farbstoffs ist überraschend, da beide Farbstoffe zwei löslichmachende
Gruppen haben und in ihrer Struktur einander sehr ähnlich sind, so daß angenommen werden mußte, daß auch ihre
Löslichkeit etwa gleich sein würde. Tatsächlich haben beide Farbstoffe auch etwa gleiche Löslichkeit in 100^-igem
Äthanol und 50$~igeift wäßrigem Äthanol bei 25°G, in denen
sie beide in Spuren bzw» in einer Menge von 1,3$ löslich
aind.
109835/1317 bad GK^i:4*l
« 14 -
Maraschinokirseheii die aiii; P£&0 .Red So/4 und mit !eis
Farbstoff τοη Beispiel 1 gefärbt worden varen. wurdsa bei
der Eemperatur der Umgebung 2 Monate in leichtern Zuckerijyrup,
der etira 200 ppm Schv/efeldiozid sntale.lt. gelagert.
die Kirschen wurden auf vreJJkis Filterpapier gelegt uaü
geprüft. Die mit TPB&O Bed Ho5 4 gefärbten Kirschen .vic?r;o:i
einen leuchtenden gelt-roten Ton auf und erzeugten eine
scfev/aehe rote Ausblutung au.f dem filterpapier. :oio nxl
dem Partstoff der Erfindung gefärbten SQr sahen war an 3t;vaJ
matter im ü?on, ergaben absr praktisch kein Ausbluten av.:C
dem weißen Filterpapier.
Pieee Eigenschaften vmrden noch einmal vornjisohaiJ ichi
h inc.em man halbe und ganze FJ.zschea in lior-.r.a/it Eiit Blroon ■
half ten in leichten Sucker^yrivic vie e? i.iblicher:-;&i· r.
für die Herstellung von Priiohitiocktai-ls · c-Ln^eitdot -«.3^1.
hielt. Naoh 5 ':agen i/urdcr. die 5rü.-if>;c geprö;"!;. 0.'. ■
Birnen, die mit don rait PBSC Red ITo. 4 gefärbten Fx-üjakh
gelagert waren, v/a;*en kräftig rosa gofärVi;, d.h. de.? i^rbfitoff
war von den Kirschen" ausgeblutet. 'Die Hirnen, die
rait den mit c—i! Pa:?betoff der ^rfindun^ gefärbten I-Ir-3 ■:-··:?:.··.
109835/1317
■■; ·; . . - ■ -; >
15—
gelagert waren, waren gelblieh-rosa gefärbt, d*h. es war
ein Ausbluten in einem hellen^ gerblich-rosa ion, der
leichter akzeptiert wird als der durch PD&C Red "Bo. 4
erzeugte Φοη, erfolgt»
109835/1317
Claims (1)
- Patentansprüche1. Monoasofarbetoffe der allgemeinen FormelRfin der R und R1 niedrig molekulare Alkylgrup^en sind und H ein Wasserstoff oder Axnnoniumion oder ein physiologisch unschädliches Metellkation ist,.2· Monoazofarbstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R und R* Methylgruppen sind.3. Gefärbte BTahrungB- und Ctenußmittel sowie pharmazeutisch und kosmetische !Präparate, dadurch gekennzeichnet» daß sie mit einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2 gefärbt sind.4· Gefärbte oder bedruckte Verpackungsmaterialien und• 109836/1317Etiketts für eine Verwendung in Kontakt mit Nahrungs- und' Genußmitteln oder phamazeutisehen oder kosmetischen Präparaten, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Farbstoff gemäß Anspruch 1 oder 2 gefärbt oder mit einer einen solchem Farbstoff enthaltenden Drucktinte bedruckt sind.109835/1317
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |