DE2046141A1 - Tricarbocyanine dyestuff mfr - using alkali alcoholate instead of sodium iodide to obtain iodine-free products - Google Patents
Tricarbocyanine dyestuff mfr - using alkali alcoholate instead of sodium iodide to obtain iodine-free productsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Tricarbocyaninfarbstoffen Tricarbocyanine sind wertvolle Farbstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, Infrarotstrahlen zu absorbieren. Sie sind deshalb schon für photographische und diagnostische Zwecke eingesetzt worden. Besonders bekannt geworden ist als Diagnosehilfsmittel ein Benzindol-carbocyanin-Barbstoff, nämlich Indocyaningrün der Formel das sowohl in der Kreislauf- als auch in der Leberfunktionsdiagnostik breite Anwendung findet.Process for the preparation of tricarbocyanine dyes Tricarbocyanines are valuable dyes because of their properties of absorbing infrared rays. They have therefore already been used for photographic and diagnostic purposes. A benzindole carbocyanine dye, namely indocyanine green of the formula, has become particularly well known as a diagnostic aid which is widely used in both circulatory and liver function diagnostics.
Im Verlauf der bekannten Herstellungsverfahren (vgl. insbesondere US-Patentschriften 2,895,955 und 2,251,286) für diese Verbindung wird stets Natriumjodid zugesetzt. Das Jodidanion ist aber nur schwierig wieder aus dem Farbstoff zu entfernen.In the course of the known manufacturing processes (cf. in particular US Patents 2,895,955 and 2,251,286) for this compound is always sodium iodide added. The iodide anion is difficult to remove from the dye.
Vorgeschlagen wurde eine Behandlung mit Silberchlorid. Es gelingt Jedoch auf diese Weise nicht, den Jodidgehalt wesentlich unter 5 ffi zu senken. Auf der anderen Seite ist dieser Jodidgehalt gerade in der Diagnostik äußerst unerwünscht, denn einerseits können störende Nebenwirkungen auftreten, und andererseits sind nach der Applikation verschiedene andere Tests, z. 3. der Schilddrüsentest, nicht durchführbar.Treatment with silver chloride has been proposed. It succeeds However, in this way, the iodide content doesn't become significant under 5 ffi to lower. On the other hand, this iodide content is currently used in diagnostics extremely undesirable, because on the one hand annoying side effects can occur, and on the other hand, various other tests, e.g. 3. the thyroid test, not feasible.
Es wurde nun gefunden, daß man Tricarbocyaninfarbstoffe überraschend auch åodfrei herstellen kann, wenn man bei der Herstellung anstelle von Natriumjodid Alkalialkoholate verwendet.It has now been found that, surprisingly, tricarbocyanine dyes can be used Can also be made åod-free if you use sodium iodide instead of sodium iodide Alkali alcoholates used.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Tricarbocyaninfarbstoffen durch Umsetzung von Cycloammoniumsalzen mit Acylaniliden von Hexatrienylverbindungen in alkoholischer Lösung in Gegenwart basischer Kondensationsmittel, Abscheiden des erhaltenen Farbstoffs durch Zugabe von Äther und Lösen des Rohproduktes in Methanol, das darin besteht, daß man die so erhaltene methanolische Lösung mit einem Alkalialkoholat versetzt und dann den Farbstoff durch Zugabe von Äther ausfällt.The invention thus provides a method for producing Tricarbocyanine dyes by reacting cycloammonium salts with acylanilides of hexatrienyl compounds in alcoholic solution in the presence of basic condensation agents, Separation of the dye obtained by adding ether and dissolving the crude product in methanol, which consists in the fact that the methanolic solution thus obtained with an alkali alcoholate is added and the dye is then precipitated by adding ether.
Bevorzugte Alkalialkoholate sind die von niederen aliphatischen Alkoholen mit 1 - 4 C-Atomen abgeleiteten Verbindungen, also insbesondere die Methylate, Äthylate, Propylate und Butylate.Preferred alkali alcoholates are those of lower aliphatic alcohols with 1 - 4 carbon atoms derived compounds, i.e. in particular the methylates, ethylates, Propylates and butylates.
Bevorzugtes Alkalimetall ist Natrium, aber auch. Kalium oder Lithium kommen in Betracht. Zweckmäßig setzt man die Alkoholate in etwa äquimolekularen Mengen zu (bezogen auf den Farbstoff), gegebenenfalls auch in geringem Ueberschuß. In der Regel werden also etwa 1 - 2 Mol Alkalialkoholat pro Mol Farbstoff eingesetzt.Preferred alkali metal is sodium, but also. Potassium or lithium is being brought up for consideration. The alcoholates are expediently approximately equimolecular Quantities too (based on the dye), optionally also in a slight excess. As a rule, about 1 to 2 moles of alkali metal alcoholate are used per mole of dye.
Durch die Einwirkung des Alkalialkoholates wird die nach der Kondensation erhaltene rohe Farbbase in das Mononatriumsalz übergeführt, wobei aber die Struktur des inneren Salzes (Betainstruktur) erhalten bleibt. Es war nicht vorherzusehen, daß Alkalialkoholate in einem Schritt die rohe Parbbase in ein solches, gut kristallisierendes Salz überführen würden. Die Zugabe des NaJ erfolgt nach den bekannten Verfahren in der Regel in zwei Etappen, da Quaternisierung und Salzbildung offenbar getrennt werden von einem gewissen Aussalzeffekt, durch den der Farbstoff zur Kristallisation gebracht wird.Due to the action of the alkali alcoholate after the condensation obtained crude color base into the monosodium salt transferred, whereby but the structure of the inner salt (betaine structure) is retained. It was not foresee that alkali alcoholates in one step will convert the crude parabase into a would transfer well-crystallizing salt. The NaI is added after known processes usually in two stages, since quaternization and salt formation apparently separated from a certain salting-out effect by which the dye is brought to crystallization.
Es hat sich zusätzlich als äußerst günstig erwiesen, anstelle des gewöhnlichen Äthers (Diäthyläther), der üblicherweise bei der Herstellung von Tricarbocyaninfarbstoffen Verwendung findet, Diisopropyläther einzusetzen, Besonders bei der letzten Fällung nach der Behandlung des Rohfarbstoffes mit Alkalialkoholaten erhält man besser kristalline Produkte, die dann auch mit größerer Reinheit als bisher anfallen. Die Verwendung von Diisopropyläther anstelle von Diäthyläther ist auch schon auf einer früheren Reaktionsstufe der Synthese von Vorteil, nämlich z. B. bei der Abscheidung des Kondensationsproduktes durch Ätherzugabe vor der Lösung des Rohfarbstoffes in Methanol.It has also proven extremely beneficial instead of the ordinary ether (diethyl ether), which is usually used in the production of tricarbocyanine dyes Is used to use diisopropyl ether, especially in the last precipitation after treatment of the crude dye with alkali metal alcoholates, crystalline ones are better obtained Products that are then produced with a greater degree of purity than before. The usage of diisopropyl ether instead of diethyl ether is also on an earlier one Reaction stage of the synthesis of advantage, namely z. B. in the deposition of the condensation product by adding ether before dissolving the crude dye in methanol.
Diese Vorteile bei Verwendung von Diisopropyläther waren nicht vorhersehbar.These benefits of using diisopropyl ether were not foreseeable.
Im übrigen erfolgt die Herstellung der Tricarbocyaninfarbstoffe nach literaturbekannten Verfahren. So kann z. B. auch noch eine weitere Aufreinigung angeschlossen werden, etwa eine Behandlung des erhaltenen Farbstoffes mit einem Lösungsmittel wie Aceton, Methyläthylketon oder Äther. Durch Auskochen mit diesen Lösungsmitteln kann eine weitere Reinigung der Farbstoffe vorgenommen werden.Otherwise, the tricarbocyanine dyes are prepared after processes known from the literature. So z. B. also another purification be connected, such as a treatment of the dye obtained with a Solvents such as acetone, methyl ethyl ketone or ether. By boiling them out with them A further purification of the dyes can be carried out using solvents.
Das neue Verfahren ist allgemein anwendbar, insbesondere auf Tricarbocyaninfarbstoffe mit Betainstruktur, deren Rohprodukte gut in Methanol löslich sind. Von Bedeutung sind hier insbesondere die Benzindol-carbocyanine.The new method is generally applicable, in particular to tricarbocyanine dyes with a betaine structure, the crude products of which are readily soluble in methanol. Significant are here in particular the benzindole carbocyanines.
Besonderes Interesse besitzt das neue Verfahren naturgemäß zur Herstellung von Indocyaningrün, da ein Jodgehalt in diesem Farbstoff bei der Anwendung in diagnostischen Tests besonders stört.Naturally, the new process is of particular interest in production of indocyanine green, as there is an iodine content in this dye when used in diagnostic applications Tests particularly bothers.
Zur Herstellung von Indocyaningrün wird bekanntlich Anhydro-2-(6-Acetanilido-1,3,5-hexatrienyl)-3,3-dimethyl-1-(4-sulfobutyl)-4, 5-benzopseudoindolium-hydroxid mit mit Anhydro-2,3,3-Trimethyl-1 -(4-sulfobutyl)-4, 5-benzopseudoindolium-hydroxid in Gegenwart eines basischen Katalysators, insbesondere Triäthylamin, in alkoholischer Lösung umgesetzt. Nach dem Abkühlen der in der Regel unter Rückfluß gekochten Lösung wird dann Äther zugegeben, wobei erfindungsgemäß der Ersatz von Diisopropyläther anstelle von Diäthyläther besonders vorteilhaft ist.It is known that anhydro-2- (6-acetanilido-1,3,5-hexatrienyl) -3,3-dimethyl-1- (4-sulfobutyl) -4, 5-benzopseudoindolium hydroxide with anhydro-2,3,3-trimethyl-1 - (4-sulfobutyl) -4, 5-benzopseudoindolium hydroxide in the presence of a basic catalyst, in particular Triethylamine, implemented in alcoholic solution. After cooling the usually The refluxed solution is then added with ether, according to the invention the replacement of diisopropyl ether instead of diethyl ether is particularly advantageous is.
Das nach dem Dekantieren des überstehenden Lösungsmittelgemisches erhaltene Farbstoffprodukt wird dann in Methanol gelöst und gegebenenfalls noch filtriert. Zu dieser Lösung wird Natriummethylat oder ein anderes Alkalialkoholat hinzugefügt und durch Einrühren von Äther, vorzugsweise Diisopropyläther, fällt das Indocyaningrtn als kristallines Produkt aus. Falls gewünscht, kann dieses Produkt noch mit z. B. Aceton ausgekocht werden. Nach dem Trocknen erhält man in sehr hoher Ausbeute ein sehr reines Produkt vom Schmelzpunkt 240 - 2450 Beispiel 2,33 kg (4,3 Mol) Anhydro-2-(6-Acetanilido-1 3,5-hexatrienyl)-3, 3-dimethyl-1 (4-sulfobutyl)-4,5-benzopseudoindolium-hydroxid und 1,485 kg (4,3 Mol) 1-(4-Sulfobutyl)-2,3,3-trimethyl-4,5-benzopseudoindoliumhydroxid werden unter Zusatz von 0,44 kg (4,35 Mol) Triäthylamin in 13 1 Äthylalkohol 30 Minuten am Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlen auf 20 - 250 wird mit 30 1 Diisopropyläther versetzt, wobei sich das rohe Farbharz am Boden abscheidet. Nach Dekantieren bzw. Abhebern des überstehenden Lösungsmittelgemisches wird das Parbharz in 25 1 Methylalkohol gelöst und die Lösung filtriert.After decanting the supernatant solvent mixture The dye product obtained is then dissolved in methanol and, if appropriate, also filtered. Sodium methylate or another alkali metal alcoholate is added to this solution added and by stirring in ether, preferably diisopropyl ether, falls the indocyanine precipitate as a crystalline product. If desired, this product can still with z. B. acetone are boiled. After drying you get in very high Yield a very pure product with a melting point of 240-2450 example 2.33 kg (4.3 moles) of anhydro-2- (6-acetanilido-1 3,5-hexatrienyl) -3, 3-dimethyl-1 (4-sulfobutyl) -4,5-benzopseudoindolium hydroxide and 1.485 kg (4.3 moles) of 1- (4-sulfobutyl) -2,3,3-trimethyl-4,5-benzopseudoindolium hydroxide are with the addition of 0.44 kg (4.35 mol) of triethylamine in 13 l of ethyl alcohol 30 Heated to reflux for minutes. After cooling to 20-250, 30 liters of diisopropyl ether are added offset, whereby the raw color resin is deposited on the bottom. After decanting or The parabum resin is siphoned off in 25 l of methyl alcohol dissolved and the solution filtered.
Zu dieser Lösung wird eine ebenfalls filtrierte Lösung von 0,109 kg (4,73 Mol) Natrium in 3 1 Methylalkohol hinzugefügt und das kristalline Produkt wird durch Einrühren von 50 1 Diisopropyläther ausgefällt. Nach Filtration und Trocknung wird der Farbstoff 2 Stunden mit 80 1 Aceton ausgekocht und heiß filtriert. Man trocknet das erhaltene Indocyaningrün im Vakuum bei 500.A likewise filtered solution weighing 0.109 kg is added to this solution (4.73 moles) sodium in 3 liters of methyl alcohol added and the crystalline product is precipitated by stirring in 50 1 of diisopropyl ether. After filtration and drying the dye is boiled for 2 hours with 80 l of acetone and filtered hot. Man the indocyanine green obtained dries in vacuo at 500.
Ausbeute: 3,05 kg vom Fp 240 - 243o (Zers.), entsprechend 91,5 % d. Th.Yield: 3.05 kg, melting point 240-243o (decomp.), Corresponding to 91.5% of theory. Th.
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