THE NATIONAL CASH REGISTER COMPANY . Dayton, -Ohio (U. S. A.)
Patentanmeldung Nr.
Unser Az.: 1403/Germany
CHROMOGENE TETRACHLORPHTHALIDE
Die Erfindung betrifft Tetrachlorphthalide, die beispielsweise zur Verwendung in druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
geeignet sind.
Bekannte druckempfindliche Aufzeichnungsmaterialien
bestehen aus Blättern, die mit in Mikrokapseln eingeschlossenen \ferbindungen, wie 3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaninophthalid, beschichtet sind, die nach Freigabe aus den
Kapseln und Kontakt mit einem saueren Reagenz, das auf dem gleichen oder einem anderen Blatt aufgebracht sein kann, unter
Farbbildung reagieren. Einige der bekannten Verbindungen neigen zu starkem Verblassen der Farbe und entwickeln nur eine Farbe
geringer Intensität.
Es wurde nunmehr eine Vielzahl von Tetrachlorphthaliden
gefunden, die in bezug auf die obengenannten Kriterien wesentlich bessere Eigenschaften aufweisen.
Die Erfindung betrifft somit chromogene Tetrachlorphthalide, die durch folgende allgemeine Formel gekennzeichnet
sind
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worin R jeweils eine alkyl-, phenol», phenylalkyl- oder
alkoxysubsti tuierte oder unsubsti ti'larts p-Aminophenyl- ,
Pyrrol-2-yl- oder Indol-3-yl-Gruppe ist und die Alkylgruppe
gegebenenfalls 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält.
Bei den bevorzugten Verbindungen besitzen die beiden
oben mit R bezeichneten Gruppen eine der folgenden allgemeinen Formeln
12.4.72
209846/1248
worin R, Wasserstoff, eine Phenylgruppe, eine Phenylalkylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R, Wasserstoff oder eine Alkoxygruppe oder eine Alkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und R, Wasserstoff» eine
Fhenylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
Im folgenden wird die Herstellung einiger Verbindungen
an Hand von Beispielen beschrieben, wobei jeweils auf die in den Zeichnungen dargestellten Strukturformeln Bezug
genommen wird. In diesen soll das Zeichen 0 jeweils eine Phenylgruppe darstellen. Aus diesen Beispielen wird ersichtlich, daß dann, wenn eine der beiden R-Gruppen eine
Pyrrolylgruppe (III) ist, die andere R-Gruppe entweder eine p-Aminophenylgruppe (I) oder eine Indolylgruppe (II) ist.
Beispiel 1
Die Herstellung von 3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-
(l-methylpyrrol-2-yl)-4,5 ,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 1)
erfolgte durch Lösen von 13,5 g des Lactolacetats von 4'-Dimethylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon
und 2,68 g N-Methylpyrrol in 100 cm Benzol. Die Mischung
wurde in einem Eisbad gerührt und es wurde langsam AlClzugesetzt. Nach 10-minütigem Rühren in dem Eisbad wurde
Wasser zugesetzt. Die Benzolschicht wurde abgetrennt und
mit Wasser, mit einer 5 %igen Natriumbi carbonat-Lösung und nochmals mit Wasser gewaschen. Nach dem Abtrennen wurde
das Benzol verdampft und das erhaltene Produkt wurde aus Benzol-Petroläther umkristallisiert. Das erhaltene Produkt
besaß einen Schmelzpunkt von 105 bis 110° C und eine Benzollösung desselben ergab bei Berührung mit saurer Silton-
Tonerde eine purpurne und bei Berührung mit Kaolin eine grüne Farbe.
12.4.72
2 09 8 A 6/1.248-
Beispiel 2
3-(ρ-Dimethyl ami ηοphenyl)-3-(2-phenylindol-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 2) wurde hergestellt
durch Lösen von 13,5 g Lactolacetat von 4I-Dimethylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon und 6,4 g
2
2-PKenylindol in 200 cm Dichlormethan. Während die
Mischung in einem Eisbad bei 5 C gerührt wurde, wurden 13,3 g AlCl- zugesetzt, wonach die Temperatur auf 20° C
erhöht wurde. Nach 10-minütigem Rühren wurde der Mischung Wasser zugesetzt. Das Dichlormethan wurde abgetrennt, mit
Wasser, mit einer 5 %igen Natriumbicarbonat-Lösung und
anschließend nochmals mit Wasser gewaschen. Nach dem Verdampfen wurde das feste Produkt aus CHCl,-Petroläther
umkristallisiert. Die Ausbeute betrug 58 Gew. Prozent und das erhaltene Produkt hatte einen Schmelzpunkt von
272 bis 273° C. Eine Benzollösung des Endprodukts ergab auf saurer Si 1ton-Tonerde eine blaue und auf Kaolin eine
grüne Farbe.
Beispiel 3
(a) 3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(2-methylindol-3-yl )-4,5 ,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 3);
(b) 3-(p-Diäthylaminophenyl)-3-(l,2-dimethylindol-3-yl)-4,5»6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 4); und
(c) 3-(p-Dimethyl ami ηοphenyl)-3-(1,2-dime thy!indol-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 5) wurden unter
Verwendung der folgenden Reagenzien nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt:
(a) Lactolacetat von 4'-Dimethylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon und 2-Methylindol;
(b) 4'-Diäthylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon und 1,2-Dimethylindol; und
(c) Lactolacetat von 4l-Dimethylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon und 1,2- Dimethylindol.
12·4·72 2098A6/ 1 248
Der Schmelzpunkt und die Farbe auf Si!ton- und Kaolin-F&pier
sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Schmelzpunkt 0C Si!ton Kaolin
(a) 301 - 302 Blau Grün
(b) 195 - 196 sattes Blau Grünblau
(c) 228 - 230 Dunkelblau Grünblau
Das 3-(p-Diäthylaminophenyl)-3-(1,2-dimethylindol-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid
(b) zeigt eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Verblassen im Vergleich zu
seinem nicht chlorierten Analogen. Außerdem besitzt diese Verbindung ausgezeichnete Löslichkeitseigenschaften.
Beispiel 4
3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(l-äthyl-2-methylindol-3-yl)-■
4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig..6) wurde hergestellt aus einer Mischung von 2,0 g 4'-Di
carboxybenzophenon, 2,7 g einer 89 %igen Lösung von l-Äthyl-2-methylindol
und 5 cm Essigsäureanhydrid. Die Mischung wurde für 1 Stunde einer Rückflußbehandlung unterzogen, gekühlt und
in Wasser gegossen. Die Lösung wurde mit Ammoniak basisch gemacht und zweimal mit Benzol extrahiert. Der Benzolextrakt
wurde mit Wasser gewaschen, mit Na2SO. getrocknet und zu
einem öl konzentriert, das aus Benzol umkristallisiert wurde,
wodurch man 2,6 g des Produktes mit einem Schmelzpunkt von 200 bis 214° C erhielt. Durch Umkristal1isation aus einem
Benzol-Petroläther ergab sich ein Schmelzpunkt von 225 bis 227° C.
Eine Benzollösung dieses Stoffes ergab auf Kaolinblättern eine blaugrüne und auf SiItonblättern eine blaue Farbe.
Beispiel 5
Mittels des in Beispiel 4 beschrieben Verfahrens wurde (d) 3-(p-Diäthylaminophenyl)-3-(1-äthyl-2-methylindol-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid
(Fig. 7) aus 4'-Diäthylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon
und l-Äthyl-2-methylindol
hergestellt. Außerdem wurde (e) 3-(l-Äthyl-2-methylindol-3-yi)-3-(2-phenylindol-3-yl
)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid
(Fig. 8) aus i-Äthyi-2-methyl-3-(2-carboxy-3,4,5,δι? A 7o 209846/1248 .
- D - ■
tetrachlorbenzoyl)-indol und 2-Phenylindol hergestellt. Die
Rückflußzeiten betrugen 3 Stunden bzw. 10 Minuten.
In der folgenden Tabelle sind die Schmelzpunkte und die Farben auf Silton- und Kaolin-Papieren ersichtlich:
Schmelzpunkt 0C Silton Kaolin
(d) 221 - 223 Blau Blaugrün
(e) 250 - 251 Purpur Purpur Beispiel 6
(f) 3-(p-Diethyl aminophenyl)-3-(p-N-benzyl-N-äthylamino-omethylphenyl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 9) und
(g) 3-(p-Diäthylaminophenyl)-3-(p-N,N-dibenzylaminophenyl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 10) wurden nach dem in
Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Reaktionszeiten 1/2 Stunde in einem
Eisbad und anschließend 1 Stunde fc«·* Raumtemperatur
betrugen. Es wurden fo'a; nde Reagenzien verwendet:
(f) das Lactolacetat von 4l-Diäthylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon und N-Benzyl-N-äthylm-toluidin; und
(g) das Lactolacetat von 4'-Diäthylamino-3,4,5,6-tetrachlor-2-carboxybenzophenon und Ν,Ν-Dibenzylanilin.
Aus der folgenden Tabelle sind die Schmelzpunkte und
die Farben auf Silton- und Kaolin-Papier ersichtlich: Schmelzpunkt 0C Silton Kaolin
(f) 224 - 225 Grün Grün
(g) 142 - 143 Grün Grün Beispiel 7
3-(p-Diäthylamino-o-äthoxyphenyl)-3-(l-äthyl-2-methylindol-3-yl)-4 ,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 11) wurden
hergestellt durch Mischen von 8,9 g 1-Äthyl-2-methyl-3-(2-carboxy-3,4,5,6-tetrachlorbenzoyl)-indol und 4,24 g
m-Diäthylaminophenetidin in 20 cm Essigsäureanhydrid.
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Nach 10-minütiger Rückflußbehandlung der Mischung wurde diese
in Eiswasser gegossen. Nach Zusetzen von Ammoniak wurde die Mischung mit Benzol extrahiert. Die Benzollösung wurde zweimal
mit Wasser gewaschen, getrocknet und zu einem geringen Volumen verdampft. Es wurde eine geringe Menge Petroläther
zugesetzt und der erhaltene Niederschlag wurde gesammelt und getrocknet. Das in einer Menge von 5,5 g erhaltene
Material hatte einen Schmelzpunkt von 181 bis 182° C. Nach Umkristallisation betrug der Schmelzpunkt 182 bis 185° C.
Eine Benzollösung des erhaltenen Produktes ergab auf Siltonblättern eine rot-blaue und auf Kaolinblättern eine blaue
Farbe.
Auf Blättern, die einerseits mit der Verbindung (c) des Beispiels 3 und andererseits mit dem nicht chlorierten
Analogen beschichtet waren, wurden Druckproben gemacht. Die folgende Tabelle veranschaulicht die Reflexionsintensitäten verschiedener Druckproben. R ist das Verhältnis
der Farbintensität zur Intensität des Hintergrundes. Ein Wert von 1,000 würde eine weiße Farbe bedeuten. Je geringer
also das Reflektionsvermögen ist, desto höher ist der Wert R.
Steigt R im Laufe der Zeit an, dann bedeutet dies ein Verblassen des Druckes. Bei Verbindungen, die.eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Verblassen besitzen, steigt R im
Laufe der Zeit geringer an.
Die Reflektionswerte wurden in Kubelka-Munk-Funktionen
(K/S) umgewandelt. Die Berechnungen und Verwendungen dieser Werte wurden von Dr. 6. Kortum et al. in Angewandte Chemie,
Internationale Ausgabe, 2, Seiten 333 bis 341 (1963), beschrieben. Diese Funktionen sind ein zuverlässiges Maß
für die pro Flächeneinheit der getesteten Drucke vorhandenen
Farbmenge.
12.4.72
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Die folgende Tabelle gibt somit einen Vergleich bezüglich dar Farbintensität als auch der vorhandenen Farbmenge wieder.
Frischer Druck Druck 4 Stunden Druck 8 Wochen
altalt
|
R_ |
K/S |
R |
ft»/ *J |
R |
K/S |
ficht chloriert |
|
|
|
|
|
|
80-20 Harz* |
0,218 |
1,403 |
0,250 |
1,125 |
0,310 |
0,768 |
Paraphenylphenol |
0,168 |
2,060 |
0,168 |
2,060 |
0,195 |
1,662 |
Silton |
0,108 |
3,684 |
0,225 |
1,335 |
0,480
|
0,282 |
Attapulgit |
0,112 |
3,520 |
0,178 |
1,898 |
0,745
|
0,044 |
Tetrachlol iert |
|
|
|
|
|
|
80-20 Harz* |
0,225 |
1,335 |
0,230 |
1,289 |
0,260 |
1,053 |
Paraphenylphenol |
0,143 |
2,568 |
0,162 |
2,167 |
0,172
|
1,993 |
Silton |
0,060 |
7,363 |
0,098 |
4,151 |
0,625
|
0,113 |
Attapulgit |
0,108 |
3,684 |
0,130 |
2,911 |
... |
|
80 Gew.-Teile tertiäres p-Butylphenol und
20 Gew.-Teile p-Chlorphenol
Die tetrachlorierte Verbindung besitzt zu den verschiedenen Zeitpunkten nicht nur eine verbesserte Reflektionsintensität
(R), sondern auch eine erhöhte Farbmenge (K/S).
Unter Verwendung geeignet substituierter Ausgangsstoffe
können mittels analoger Verfahren auch die folgenden Verbindungen synthetisiert werden:
12.4.72
209846/124
3-(p-N-Benzyl-N-äthylaminophenyl)-3-(1-äthyl-2-methy1indol-
-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 12);
3-(p-N-Phenyl-N-methylaminophenyl)-3-(1-äthyl-2-methyIi ηdoT-
-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 13);
3-(2-Methy1indol-3-yl)-3-(1-äthyl-2-methylindol-3-yl)-4,5,
6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 14);
3-(l-Methyl-2-phenylindol-3-yl)-3-(1-äthyl-2-methylindoT-3-yi)·
4,5,697-tetrachlorphthalid (Fig. 15);
3-(1-Methylpyrrol-2-yl)-(1-äthyl-2-methylindol-3-yl)-4,5,
6,7-tetrachlorphthalid (Fig. 16); und
3-(1-Phenyl pyrrol-2-yl)-3-(1-äthyl-2-methylindol-3-yl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid
(Fig. 17).
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