DE1963728C3 - Verfahren zum Alkylieren von 3,4,9,10 Perylentetracarbonsauredumid bei gleich zeitiger Umwandlung in eine Pigmentform - Google Patents

Description

handelt es sich um ein Standardverfahren, doch wird . .

hierbei nur ein sehr rohes Material erhalten, das zur Ein ummantelter kraftiger Te.gm.scher mit S.gma-

Gewinnung eines pigmentartigen Produktes weiter- klinge (Fassungsvermögen etwa 10 1) wird mit 1500 g behandelt werden muß. Bei einem weiteren Verfahren 6₅ Perylen-SA^lO-tetracarbonsaurednmid, 600 g Nawird das vorstehend angegebene Diimid mit Methyl- triumhydroxydflocken und 1050g Äthylenglykol gefüllt chlorid in wäßriger Lösung unter Druck in einem Die Bestandteile werden in der Vorrichtung gerührt, Autoklav melhyPert bis die Masse schwer, steif, plastisch und teigartig

ist. Dem Mantel des Mischers wird Wärme zugeführt, um die Innectemperatur auf etwa 100 bis 110°C zu bringen; Diese Temperatur wird aufrechterhalten, während 2 Stunden weitergemischt wird. Die erhaltene Masse wird auf etwa 70 bis 77°C abgekühlt, worauf 1125 g Dimethylsulfat langsam über einen Zeitraum von 2'/₂ Stunden zugegeben werden. Unmittelbar danach werden auf einmal 300 g Natriumhydroxydflocken zugegeben, die in 30 Minuten in die Reaktionsmasse eingerührt werden, worauf 450 g Dimethyl- ίο sulfat langsam über einen Zeitraum von 1 Stunde zugegeben werden. Die Zugabe von 300 g Natriumhydroxydflocken und 450 g Dimethylsulfat wird, wie vorstehend angegeben, noch jeweils fünfmal wiederholt, worauf die Salzmasse, die das gewünschte Produkt enthält, in einen Kunststoffbehälter entlesrt wird. Während der Zugabe des Dimethylsulfats wird die Reaktionsmasse auf einer Temperatur von etwa 82 bis 110⁰C gehalten. Das gewünschte Produkt, N.N' - Dimethyl - 3,4,9,10 - perylentetracarbonsäurediimid, wird dadurch isoliert, daß der bei der Umsetzung erhaltene Salzkuchen in Wasser aufgcschläimnt, die Salzlösung abfiltriert und der Preßkuchen gewaschen urd getrocknet wird.

*5 Beispiel 2

In die Vorrichtung nach Beispiel 1 werden 4000 g feinstgepulvertes Natriumchlorid, 400 g Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäurediimid, 75Og Äthylenglykol und 150 g Dimethylsulfat eingefüllt. Die Bestandteile werden etwa 45 Minuten gerührt, bis eine seife, plaslische, teigartige Masse erhalten wird. Dann werden iOOg Natriumhydroxydflocken zugesetzt, und die Masse wird noch 1 Stunde durchgemischt, während kaltes Wasser durch den Mantel des Mischers geleitet wird, um die Reaktionswärme und die durch mechanisches Rühren erzeugte Wärme so weit abzuführen, daß die Temperatur im Bereich von etwa 100 bis 110'C bleibt. Alle Stunden danach werden in fünf Anteilen jeweils über einen Zeitraum von 5 Minuten 150 g Dimethylsulfat und sofort danach 100 g Natriumhydroxydflocken zugesetzt. Die Temperatur bei der Zugabe des Dimethylsulfats wird im Bereich von etwa 82 bis HO⁰C gehalten. Nach der letzten Zugabe wird noch 1 Stunde weitergemischt, und das gewünschte Produkt N.N'-DimethylperylenOAg.lO-tetracarbonsäurediimid wird wie nach Beispiel 1 isoliert.

B e i s ρ i e 1 3 5<>

In die Vorrichtung nach Beispiel 1 werden 400 g Perylentetracarbonsäurediimid, 4000 g gepulvertes Natriumchlorid, 800 g Propylenglykol und 100 g Natriumhydroxyd eingefüllt. Das erhaltene Gemisch wird 45 Minuten durchgemischt, worauf 150 g Dimethylsulfat über einen Zeitraum von 30 Minuten zugesetzt werden, worauf 100 g Natriumhydroxyd auf einmal zugegeben werden. Die erhaltene Reaktionsmasse wird 1 Stunde gerührt, und der Zusatz von Dimethylsulfat und Natriumhydroxyd wird, wie vorstehend angegeben, wiederholt, bis insgesamt 750 g Dimethylsulfat und 500 g Natriumhydroxyd zugesetzt sind. Während der Zugabe des Dimethylsulfats und des Natriumhydroxyds werden 100 g Propylenglykol angewendet, um die Reaktionsmasse im erweichten Zustand zu halten. Während der Zugabe der Reaktionsteilnehmer wird kaltes Wasser durch den Mantel des Mischers geleitet, um die Temperatur der Reaktionsmasse bei etwa 21⁰C zu halten. Die Reaktion dauert insgesamt 9 Stunden, Die Isolierung des gewünschten N,N' - Dimethylperylen - 3,4,9,10 - tetracarbonsäurediimids wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.

Obgleich Dimethylsulfat das bevorzugte Alkylierungsmittel ist, können auch alle anderen niederen Dialkylsulfate, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, verwendet werden, beispielsweise Diäthyl-, di-n-Propyl-, Diisopropyl-, Dibutyl-, Dipentyl- oder Dihexylsulfat. Es ist weiterhin nicht nötig, ein Dialkylsulfat zu verwenden. Falls gewünscht, kann mit Vorteil auch Methyl· p-toluol-Sulfosäure verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, daß das Alkylierungsmittel bei den Reaktionsbedingungen nicht flüchtig ist.

Ein wichtiger Gesichtspunkt des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß während der Umsetzung und der Aufarbeitung für die Abwesenheit von Wasser gesorgt werden muß, da Wasser die Reaktionsgeschwindigkeit herabsetzt und die Verwendung größerer Mengen an Dimethylsulfat erfordert. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt von dem Wirkungsgrad des Vermahlens ab, da es darauf ankommt, daß die Masse verhältnismäßig steif bleibt, so daß das Perylendiimid während der Reaktion immer vermählen wird.

Das bevorzugte inerte Bindemittel ist Äthylenglykol. Es können aber auch andere Glykole, wie Propylenglykol oder Dipropylenglykol, bzw. Gemische dieser Glykole verwendet werden, ohne daß die Vorteile des Verfahrens verlorengehen. Glycerin kann ebenfalls verwendet werden, wobei eine wichtige Eigenschaft des inerten Bindemittels seine Wasserlöslichkeit ist; weiterhin soll das Bindemittel die Pigmenteigenschaften des Endproduktes nicht beeinträchtigen; obgleich das als Vermahlungsmittel bevorzugte inerte Salz Natriumchlorid ist (vgl. Beispiel 2), können auch andere für das Salz vermählen geeignete Salze, wie Kaliumchlorid, Natriumsulfat, Natriumcarbonat oder Natrium- und Kaliumphosphat, verwendet werden In ähnlicher Weise kann Kaliumhydroxyd in fester Form an Stelle von Natriumhydroxyd verwendet werden. Wie schon gesagt, sollen die Alkalihydroxyde in fester Form verwendet werden; obgleich die Flockenform bevorzugt wird, können auch andere feste Formen, z. B. Pillen oder Pulver, verwendet werden.

Ein leistungsfähiger Teigmischer ist die bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Es können aber auch Vorrichtungen, wie der Mischmahlgang, oder ein leistungsfähiger sogenannter Dopp-Kessel verwendet werden.

Infolge der im Reaktionsgemisch herrschenden Bedingungen wird ein Produkt mit Pigmenteigenschaften erhalten, die bisher nur durch anschließendes Vermählen mit Salz über einen längeren Zeitraum erzielt werden konnten. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in Standardapparaturen durchgeführt werden, die nur kurze Zeit benötigt werden, und es sind keine Druckvorrichtungen notwendig. Die Isolierung des gewünschten Produktes in hohen Ausbeuten kann auf einfache Weise erfolgen.

Claims (1)

1. D-eses Verfahren (vgl. niederiändisdie Patentschn t 6 5M Si) hat die Nachteile, daß em unter Druck

   Patentansprüche: stehendes Reaktionsgefäß benötigt wird, die Um-

   stenenoes ^ΛΕί1 dauert und kein chemisch reines

   1. Verfahren zur Alkylierung von 3,4,9,10-Pery- !,^etz"ⁿ^ Erhalten wird Ein weiteres Verfahren _7un lentetracarbonsäurediimid und Umwandlung des 5 "j⁰⁰"¹" ^{c r} . peryientetracarbonsäurediimids ist in Umsetzungsgutes in eine Pigmentform, dadurch ^{A y} "f " _hen Patentschrift 276 956 beschrieben, gekennzeichnet, daß man das Diimid in der °?"^lsc"' _{Diimid in} Gegenwart von geschmolzeeiner einzigen Stufe mit einem praktisch nicht Hierbeiw' , _{d oder} Kaliumhydroxyd bzw. in flüchtigen Alkylierungsmittel, einem in fester Form nem ^mmu"'"^:y ,ösungen dieser Hydroxycie mit vorliegenden Alkalihydroxyd, gegebenenfalls einem io ^genwarι vu' _{Hierbei so}n _ein Farbstoff Vermahlungsmittel und einem praktisch inerten Dimetnyisuii«tt _{b Verfahren>} das in Lösung Bindemittel in solchen Mengen, daß eine steife, erhalten .*""* \ _1)Journa| _of the Chemical Society plastische Masse entsteht, so lange vermischt, bis arbeitet, ^ISI JJJJ^, _chemical Section«, 54, 479-81 die Pigmentform erhalten worden ist. o.f J^apa"' . : _{b n wo}b'_ei ein trockenes Pulver des

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 (1951), oescnnc , _{p lentetracarbonsäurediimid}

   zeichnet, daß man als Alkylierungsmitte! ein ^D)na/.^m'^m,f JTL_oi_sulfonat und Natriumcarbonat in niedriges Alkylsulfat verwendet. "',V w „heT/ Γ/um Sieden erhitzt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- o-I* η .>.tew.i' ^ _{£rfindung bietet we},_e

   zeichnet, daß man als Alkylicrungsmitte! Dimethyl- 1 >·«=> ^enJ"_{iiheT den} bekannten Verfaliien, ΐιι»Λ-ιιι,

   sulfat verwendet. " Vorteile f&^c™2 ■ _ej_nzj_gen Stufe alk^.ert

   4. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekenn- al, *™ ^^S "„gew nd_e,t laden kann! Bei zeichnet, daß man als Alkylierungsmittel Methyl- und in tin P'J^{mcnl fc} _d Verfahrens sind keine p-loluolsulfonat verwendet. ftⁿ*fÄ^ndf^«tcrhin brauchen keine

   5. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin dadurch Dr"«-kgefaUe not^e™.«' _{den Das gewüns},_hte gekennzeichnet, daß man als Vermahlungsm.ttel 25 Losungsmittd venjnaei ^ ^ Ausgangsma.erial ein inertes Salz verwendet. ' ^{roauKl l} ζ , _h , j.jgenschaften, die bisher

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zurückgewonnen und na t.ig ' j _h ,_

   zeichnet, daß man das" Vermischen bei einer ^erart'gen^

   Temperatur im Bereich von etwa 21 bis etwa bar warcn^ Das Produkt hate ^ J^

   TSl Anspruch !,dadurch gekenn- "

   zeichnet, daß man als Bindemitte, ein G.yko, ver- g £^£Ζ^

   "verfahren nach Anspruch 7. dadurch gekenn- Farben für Deckanstriche und Lacke für Kraftfahrzeichnet. daß man als Glykol Äthylenglykol ver- 35 «^^ _erfindungsgemäßen Verfahren wird eine % Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Imidogruppe die in einer nicht P'gnjentartigen

   Ä^^{l Alkalihydroxyd Natrium}- 2i:;aa

   ^w=t 2i:;a

   t Verehren nach Anspruchs, dadurch ge- ₄o und eines Alkalimetallhyd^yds umg^ Umeme kennzeichnet, daß man das feste Natriumhydroxyd »^P¹^^

   in Form von Flocken zusetzt. det man ein ^D1I1"^C"""^ _);er,_int._cm;_ttpi _Pjnp Reak

   11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ^idogruppe und dem Alkylierungmittel^ne Reak kennzeichnet, daß man das Alkylierungsmittel und tion stattfindet wird das alkyherte Produk.andas Alkalihydroxyd in Anteilen zusetzt. ₄₅ schließenden derselbe^ Stuf^ "J*J*™%£

   Masse die feste Alkalihydroxydflocken und Salze, die

   bei der Reaktion gebildet wurden, enthält. Das Vermischen der Reaktionsteilnehmer zu einer steifen

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur ₅o plastischen Masse wird bei erhöhten Temperaturen im Dialkylierung von nichtpigmentartigem Perylentetra- Bereich von etwa 21 bis etwa 1^{21 c} "^ ^e'J^ⁿ carbonsäurediimid, zu einem pigmentartigen Dialkyl- Zeitraum von etwa 6 bis 12 Stundeη du chgefuh^_t, perylentetracarbonsäurediimid. was von den Reakt.onsbed.ngungen abhangt,^be.spiels-

   Es gibt verschiedene Wege, um ein N.N'-Dimethyl- weise ob ein hoher ^hiometnscher üte^huß an perylenO^^.lO-tetracarboSsäurediimid herzustellen. 55 Alkylierungsmitteln, Bindemitteln und Alkalihydroxyd Bei einem Verfahren wird PerylenO.^.lO-tetra- verwendet wird. In Abhängigkeit^ von dei: ArtJes carbonsäuredianhydrid mit Monomethylamin konden- verwendeten Alkylierungsmiι te s wird die Temperatur siert, wobei ein Überschuß einer wäßrigen Lösung des so eingestellt, daß das Alkylierungsmittel bei den Amins mit dem Dianhydrid vermischt und bei einer Reaktionsbedingungen nicht fluchtig ist. geeigneten Temperatur erhitzt wird, bis die Konden- 60

   salionsreaktion beendet ist. Bei diesem Verfahren Beispiel 1