DE1906834A1 - Derivatives of 1-amino-anthraquinone and process for their preparation - Google Patents
Derivatives of 1-amino-anthraquinone and process for their preparationInfo
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Description
CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SWITZERLAND)
Case 6592 Case 659 2
DeutschlandGermany
Derivate des 1-Amino-anthrachinons und Verfahren zu derenDerivatives of 1-amino-anthraquinone and processes for their
Herstellung.Manufacturing.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von l-Amino-2i-nitro-anthrachinon-2-sulfonsäure, l,4-Diaminoanthrachi'non-2-sulfonsäure und I3 4 -=· Di amino 2,3-dicyano-anthrachinon. The present invention relates to a process for the preparation of l-amino- 2 i-nitro-anthraquinone-2-sulfonic acid, l, 4-diaminoanthrachinone-2-sulfonic acid and I 3 4 - = · Di amino 2,3-dicyano- anthraquinone.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man 1-Amino-anthrachinon-2-sulfonsäure- oder -2-sulfohalogenid, nach Einführung einer Schutzgruppe an der 1-Aminogruppe, in 4-Stellung nitriert,The invention therefore relates to a process which is characterized in that 1-amino-anthraquinone-2-sulfonic acid or -2-sulfohalide, after introduction of a protective group on the 1-amino group, nitrated in the 4-position,
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die Schutzgruppe abspaltet und gegebenenfalls die -2-sulfohalogenidgruppe zur 2-Sulfonsäuregruppe hydrolysiert, die 4-Nitrogruppe zur Aminogruppe reduziert und die entstandene l^-Diamino-anthrachinon-S-sulfonsäure in an sich bekannter Weise durch Umsetzung mit Cyaniden, insbesondere wässerigen Lösungen von wasserlöslichen Cyaniden, in das 1,4-Diamino-2,2-dicyan-anthrachinon umsetzt.splits off the protective group and optionally the -2-sulfohalide group hydrolyzed to the 2-sulfonic acid group, the 4-nitro group reduced to the amino group and the resulting l ^ -diamino-anthraquinone-S-sulfonic acid in per se known Way by reacting with cyanides, especially aqueous ones Solutions of water-soluble cyanides, in the 1,4-diamino-2,2-dicyan-anthraquinone implements.
Unterbricht man die vorliegende Reaktion nach der Herstellung der l-Amino-4-nitro-anthrachinon-2-sulfonsäure, so erhält man einen wertvollen wasserlöslichen Säurefarbstoff, welcher insbesondere Polyamide, wie Wolle und Nylon, in lebhaften orangen Tönen färbt, und gleichfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.If the present reaction is interrupted after the production of the l-amino-4-nitro-anthraquinone-2-sulfonic acid, this gives a valuable water-soluble acid dye, which in particular polyamides, such as wool and nylon, colors in vivid orange tones, and is also the subject of the present invention.
Führt man die Reaktion zur 1,4-Diamino-anthrachinon-2-sulfonsäure, so erhält man ein wertvolles Zwischenprodukt, welches bisher, ausgehend von der l-Amino-anthrachinon-2-sulfonsäure durch Bromierung in 4-Stellung, Umsetzung des 4-Bromatoms mit z.B. p-Toluolsulfonsäureamid und Abspaltung der p-Toluolsulfonsäuregruppe zugänglich war. Gegenüber dieser Herstellungsmethode besitzt die erfindungsgemässe Herstellung den Vorteil, dass man eine Stufe weniger benötigt, und ausserdem ohne die Verwendung des teuern Broms auskommt.If the reaction leads to 1,4-diamino-anthraquinone-2-sulfonic acid, in this way a valuable intermediate is obtained, which was previously obtained from 1-amino-anthraquinone-2-sulfonic acid by bromination in the 4-position, reaction of the 4-bromine atom with e.g. p-toluenesulfonic acid amide and elimination of the p-Toluenesulfonsäuregruppe was accessible. Compared to this Production method, the production according to the invention has the advantage that one less step is required, and moreover does without the use of the expensive bromine.
Das Endprodukt des vorliegenden Verfahrens, das l,4-Diamino-2,5-dicyano-anthrachinon oder das 1,4-Diaminoanthrachinon-2,3-dinitril,ist ein wertvoller Dispersions-The end product of the present process which is 1,4-diamino-2,5-dicyano-anthraquinone or 1,4-diaminoanthraquinone-2,3-dinitrile a valuable dispersion
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farbstoff, der Polyesterfasern in blauen Tönen färbt.dye that dyes polyester fibers in blue tones.
Die Nitrierung der l-Amino-anthrachinon-2-sulfonsäure erfolgt mit üblichen Nitrierurigsmitteln, wie z.B. Salpetersäure oder Nitriersäure. Nitriersäure, d.h. ein Gemisch von Schwefel- und Salpetersäure kommt vor allem in Frage, wenn die an der 1-Aminogruppe geschützte 1-Aminoanthrachinon-2-sulfonsäure bereits in Schwefelsäure gelöst ist. Bei der Nitrierung in Schwefelsäure arbeitet man vorzugsweise bei Temperaturen, die unter 00C liegen oder O0C nicht wesentlich übersteigen.The nitration of the 1-amino-anthraquinone-2-sulfonic acid is carried out with customary nitrating agents, such as nitric acid or nitrating acid. Nitrating acid, ie a mixture of sulfuric and nitric acid, is particularly suitable if the 1-aminoanthraquinone-2-sulfonic acid protected on the 1-amino group is already dissolved in sulfuric acid. In the nitration in sulfuric acid is preferably carried out at temperatures below 0 0 C O or does not substantially exceed 0C.
Bei einer Variante des vorliegenden Verfahrens geht man bei der Nitrierung von dem Reaktionsgemisch aus, welches man bei der Monosulfierung des 1-Amino-anthrachinons in 2-Stellung erhält. Diese Monosulfierung wird in üblicher Weise mit Oleum ausgeführt. Hierdurch' spart man die Isolierung der l-Amino-2-sulfonsäure bzw. des -2-sulfohalogenids ein und erhält überdies höhere Ausbeuten ("Eintopfverfahren"),In a variant of the present process, the nitration is based on the reaction mixture, which one in the monosulfation of 1-amino-anthraquinone in 2 position. This monosulfation is more common Way done with oleum. This saves the isolation of the 1-amino-2-sulfonic acid or the -2-sulfohalide and also receives higher yields ("one-pot process"),
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Vor der Nitrierung der l-Amino-anthrachinon-2-sulfonsäure · wird die 1-Aminogruppe durch Ueberführung in eine geeignete blockierte Gruppe geschützt. Hierzu eignet sich insbesondere die Ueberführung in eine Schiffsche .Base durch Hinzufügung von Formaldehyd oder besser Paraldehyd zur Lösung der l-Amino-anthrachinon-2-sulfönsäure in konzentrierter Schwefelsäure. Daneben können auch höhere Aldehyde, wie Acetaldehyd, zum Schutz der 1-Aminogruppe während der Nitrierung dienen, oder andere Schutzgruppen, wie z.B. Acylgruppen.Before the nitration of the l-amino-anthraquinone-2-sulfonic acid the 1-amino group is converted into a suitable one blocked group protected. For this purpose, the transfer to a Schiffsche .Base by adding is particularly suitable of formaldehyde or better paraldehyde for the solution of the l-amino-anthraquinone-2-sulfonic acid in concentrated form Sulfuric acid. In addition, higher aldehydes, such as Acetaldehyde, to protect the 1-amino group during nitration, or other protecting groups, e.g. Acyl groups.
Die Entfernung der Schutzgruppen erfolgt im Falle der Schiffsehen Basen durch Behandlung mit verdünnter Mineralsäure oder Alkalilösungen in der Wärme. Beispielsweise braucht man nur die saure Lösung, die beim Ausgiessen mit Schwefelsäure und in Salpetersäure angesetztem Nitrierungsmischung auf Eis.entsteht, zu erwärmen.In the case of Schiff’s bases, the protective groups are removed by treatment with dilute Mineral acid or alkali solutions in the heat. For example, you only need the acidic solution that is used in Poured out with sulfuric acid and made up in nitric acid Nitration mixture on ice. Arises to warm.
Bei der Behandlung der Nitrierungsmischung mit Eis und/oder Wasser wird gleichzeitig die Sulfochloridgruppe zur Sulfonsäuregruppe hydrolysiert.When the nitration mixture is treated with ice and / or water, the sulfochloride group becomes at the same time hydrolyzed to the sulfonic acid group.
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Die l-Amino-4-nitro-anthrachinon-2-sulfonsäure wird bequem durch Aussalzen aus wässeriger Lösung isoliert. Gewöhnlich entsteht bereits beim Neutralisieren der wässerigen schwefelsauren Lösung eine genügend hohe Salzkonzentration von z.B. 5$· Wenn nötig fügt man weiteres Salz, insbesondere Natriumsalz, hinzu.The l-amino-4-nitro-anthraquinone-2-sulfonic acid is conveniently isolated from aqueous solution by salting out. Usually, when the aqueous sulfuric acid solution is neutralized, a sufficiently high salt concentration of, for example, 5 $ is created. If necessary, additional salt, especially sodium salt, is added.
Die Reduktion der l-Amino-4-nitro-anthrachinon-2-sulfonsäure zur l,4-Diamino-2-sulfonsäure erfolgt mit den : : in der Anthrachinonchemie üblichen Reduktionsmitteln, vor allem mit überschüssigem Natriumsulfid oder Natriumsulfhydrat 3-n wässeriger Lösung bei Zimmertempeaifcur oder bei erhöhter Temperatur.The reduction of l-amino-4-nitro-anthraquinone-2-sulfonic acid l to, 4-diamino-2-sulfonic acid is carried out with: in the Anthrachinonchemie customary reducing agents, especially with an excess of sodium sulfide or sodium hydrosulfide 3- n aqueous solution at Room tempeaifcur or at elevated temperature.
Die Weiterverarbeitung der l,4-Diamino-2-sulfonsäure zum 2,j5-Dinitril erfolgt in an sich bekannter Weise durch.Erhitzen der wässerigen Lösung in Gegenwart von Alkalicyaniden, wie Kalium- oder Natriumcyanid, bis kein wasserlösliches Produkt mehr vorhanden ist. Hierbei können zusäztliche Massnahmen erfolgen, wie Durchblasen von Luft, Zugabe von Persulfat, Alkalivanadät,Alkaliacetat, Alkaliperborat, Kaliumcarbonat us.w.The further processing of 1,4-diamino-2-sulfonic acid the 2, j5-dinitrile takes place in a manner known per se by heating the aqueous solution in the presence of alkali metal cyanides, such as potassium or sodium cyanide until there is no more water-soluble product. Additional Measures are taken such as blowing air, adding persulfate, alkali vanadate, alkali acetate, alkali perborate, Potassium carbonate, etc.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.In the examples below, the parts mean, unless otherwise stated, parts by weight, the Percentages by weight and temperatures are given in degrees Celsius.
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Beispiel 1. . Example 1 ..
98 Teile des Natriumsalzes der 1-Aminoanthrachinone 2-sulfonsäure werden unter Rühren in 600 Teilen 100#iger Schwefelsäure gelöst und 13*5 Teile Paraformaldehyd der auf 0° abgekühlten Lösung zugegeben. Die entstandene blaue Lösung wird auf 40 erwärmt, 15 Minuten bei dieser Temperatur weiter gerührt und auf -5° bis -10° gekühlt.98 parts of the sodium salt of 1-aminoanthraquinones 2-sulfonic acid in 600 parts of 100 # iger with stirring Dissolved sulfuric acid and 13 * 5 parts of paraformaldehyde added to the solution cooled to 0 °. The resulting blue solution is warmed to 40, 15 minutes at that temperature further stirred and cooled to -5 ° to -10 °.
Bei dieser Temperatur werden 46,6 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen Schwefelsäure und Salpetersäure innert 40 Minuten zugetropft. Die Reaktionsmischung wird bei -5° bis 0° 1 Stunde nachgerührt und auf 1500 Teile Eis gegossen.At this temperature 46.6 parts of a Mixture of equal parts of sulfuric acid and nitric acid added dropwise within 40 minutes. The reaction mixture is stirred at -5 ° to 0 ° for 1 hour and made up to 1500 parts Poured ice.
Die entstandene Suspension wird auf 70 erwärmt, nach Zugabe von 300 Teilen Natriumchlorid abkühlen gelassen, abgesaugt und das Nutschgut mit einer lO^igen Natriumchloridlösung gewaschen, bis die Waschlösung säurefrei ist. Das Produkt wird durch Lösen in Wasser von 90° und erneutes Aussalzen mit 10$ Natriumchlorid, bezogen auf das Gewicht der Lösung, gereinigt. Nach Filtrieren der auf 25 abgekühlten Suspension, Waschen mit !Obiger Natriumchloridlösung und Trocknen, erhält man mit guter Ausbeute das Natriumsalz der l-Amino-4-nitroanthrachinon-2-sulfonsäure The resulting suspension is heated to 70 and, after the addition of 300 parts of sodium chloride, cool left, suctioned off and washed the suction filter with a 10 ^ igen sodium chloride solution until the washing solution is acid-free is. The product is made by dissolving in water at 90 ° and salting out again with 10 $ sodium chloride, based on the weight of the solution, purified. After filtering the on 25 cooled suspension, washing with the above sodium chloride solution and drying, the sodium salt of l-amino-4-nitroanthraquinone-2-sulfonic acid is obtained in good yield
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90 Teile 1-Aminoanthrachinon und 78 Teile wasserfreies Natriumsulfat werden unter Rühren innert 1 Stunde in 290 Teile 100#iger Schwefelsäure eingetragen. Dabei steigt die Temperatur auf 35°· Während 50 Minuten lässt man bei 35 bis 45° II5 Teile 65#iges Oleum zutropfen. Dann erhitzt man innerhalb einer Stunde auf 110° und innert einer weiteren Stunde auf 120 . Diese Temperatur wird 2 Stunden gehalten, dann lässt man, nach Abkühlen auf 50°, 100 Teile 80#ige Schwefelsäure zutropfen. Nach weiterem Abkühlen auf 0 bis -5°, trägt man in die Reaktionsmischung 17 Teile Paraformaldehyd ein und rührt 1 Stunde. Bei -5° bis -10 werden innert 40 Minuten 58 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen Schwefelsäure und Salpetersäure zugetropft. Bei -5 bis 0° wird 1 Stunde weitergerührt. Die Reaktionsmischung wirddann auf ca. 3OOO Teile Eis ausgetragenj die erhaltene Suspension wird auf 70 erwärmt und die entstandene Lösung klarfiltriert und mit 400 Teilen Natriumchlorid versetzt. Nach dem Erkalten wird das auskristallisierte Produkt abfiltriert, mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen bis die Waschlösung neutral reagiert und in 1500 Teilen einer 5$igen wässerigen Natriumcarbonatlösung heiss gelöst. Diese Lösung wird 1 Stunde mit Aktivkohle siedend gerührt, klarfiltriert und mit.200 Teilen Natrium-90 parts of 1-aminoanthraquinone and 78 parts of anhydrous Sodium sulfate is introduced into 290 parts of 100% sulfuric acid within 1 hour with stirring. Included the temperature rises to 35 ° · During 50 minutes leaves 5 parts of 65% oleum are added dropwise at 35 ° to 45 °. then the mixture is heated to 110 ° over the course of one hour and to 120 ° over the course of a further hour. This temperature becomes 2 Held for hours, then, after cooling to 50 °, 100 parts of 80% sulfuric acid are added dropwise. After further cooling to 0 to -5 °, 17 parts of paraformaldehyde are introduced into the reaction mixture and the mixture is stirred for 1 hour. At -5 ° to -10 are 58 parts of a mixture within 40 minutes from equal parts sulfuric acid and nitric acid were added dropwise. At -5 to 0 °, stirring is continued for 1 hour. The reaction mixture is then discharged onto about 3OOO parts of ice the suspension obtained is heated to 70 and the resulting suspension Solution filtered clear and treated with 400 parts of sodium chloride. After cooling down, the crystallized The product is filtered off, washed with saturated sodium chloride solution until the washing solution reacts neutrally and in 1500 parts of a 5 $ aqueous sodium carbonate solution hot solved. This solution is stirred boiling with activated charcoal for 1 hour, filtered until clear and treated with 200 parts of sodium
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Chlorid versetzt. Nach dem Erkalten wird.das Natriumsalz der l-Amino-4-nitroanthrachinon-2-sulfonsäure abfiltriert, mit . einer !Oxigen Natriumchloridlösung gewaschen und getrocknet.Chloride added. After cooling down, the sodium salt becomes the l-Amino-4-nitroanthraquinone-2-sulfonic acid filtered off, with. washed with an oxygenated sodium chloride solution and dried.
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l-Amino^-nitro-anthrachinon^-sulfonsäure wird in Wasser gelöst. Die wässerige Lösung wird mit einer konz. Lösung von Natriumsulfid versetzt und bei Zimmertemperatur 5 Stunden gerührt, bis die in 4-Stellung befindliche Nitro» gruppe reduziert ist. Durch Aussalzen erhält man 1,4-Diaminoanthrachinon-2-sulfonsäure. l-Amino ^ -nitro-anthraquinone ^ -sulfonic acid will dissolved in water. The aqueous solution is with a conc. Solution of sodium sulfide added and at room temperature Stirred for 5 hours until the 4-position nitro » group is reduced. Salting out gives 1,4-diaminoanthraquinone-2-sulfonic acid.
5 Teile l,4-Diamino-anthrachinon-2-sulfonsäure wurden bei 60 zu einer Lösung von 4 Teilen Natriumcyanid in 85 Teilen Wasser gegeben. Die Lösung wurde langsam auf 85° erhitzt und unter Durchblasen von Luft bei dieser Temperatur gehalten, bis das wasserlösliche Ausgangsmaterial verschwunden war. Durch Absaugen wurde l,4-Diamino-2,3-dicyanoanthrachinon isoliert.5 parts 1,4-diamino-anthraquinone-2-sulfonic acid were added at 60 to a solution of 4 parts of sodium cyanide in 85 parts of water. The solution was slowly rising Heated to 85 ° and kept at this temperature while blowing through air until the water-soluble starting material has disappeared was. 1,4-Diamino-2,3-dicyanoanthraquinone was isolated by suction.
Die Umsetzung von l,4-Diamino-2-sulfonsäure zu l,4-Diamino-2,5-dicyanoanthrachinon wurde wiederholt, wobei jedoch wie im Beispiel 1 des französischen Patentes No.1 475 verfahren wurde.The conversion of 1,4-diamino-2-sulfonic acid to 1,4-diamino-2,5-dicyanoanthraquinone was repeated, wherein but as in Example 1 of French Patent No.1 475 was proceeded.
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Färbung von Wolle. . Dyeing of wool. .
In ein Färbebad, das in 1000 Teilen Wasser 150 Teile kristallisiertes Natriumsulfat, K% konzentrierte Schwefelsäure und 20 Teile l-Amino-^-nitro-anthraehinon^-sulfonsäure enthält, wird bei 60 mit 20 Teilen Wollgewebe eingegangen, langsam zum Kochen erhitzt und 1 Stunde gekocht, wobei die Flotte schliesslich einen p„-Wert von 2,5- erreicht. Dass Wollgewebe wird dann gründlich mit Wasser gespült und getrocknet. Man erhält eine orange Färbung.In a dyebath containing 150 parts of crystallized sodium sulphate, K% concentrated sulfuric acid and 20 parts of l-amino - ^ - nitro-anthraehinone ^ -sulphonic acid in 1000 parts of water, 20 parts of woolen fabric are entered at 60, slowly heated to the boil and 1 Boiled for an hour, the liquor finally reaching a p “value of 2.5. The woolen fabric is then thoroughly rinsed with water and dried. An orange color is obtained.
In ein Färbebad, das in 1000 Teilen Wasser J>0 Teile 80#ige Essigsäure und 20 Teile l-Amino-4-nitro-anthrachinon-2-sulfonsäure enthält, wird bei Zimmertemperatur mit Nylontricotgewebe eingegangen und bei einem Flottenverhältnis von 1:40 zum Kochen erhitzt und 1 Stunde gekocht. Das Nylontricotgewebe wird anschliessend gründlich mit Wasser gespült. Man erhält eine lebhafte orange Färbung.In a dyebath which in 1000 parts of water J> 0 parts of 80 # acetic acid and 20 parts of 1-amino-4-nitro-anthraquinone-2-sulfonic acid is entered at room temperature with nylon tricot fabric and at a liquor ratio of 1:40 to Boil heated and cooked for 1 hour. The nylon tricot fabric is then thoroughly rinsed with water. A vivid orange color is obtained.
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