DE2253538A1 - Farbstoffe der benzopyranreihe - Google Patents

Farbstoffe der benzopyranreihe

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DE2253538A1
DE2253538A1 DE19722253538 DE2253538A DE2253538A1 DE 2253538 A1 DE2253538 A1 DE 2253538A1 DE 19722253538 DE19722253538 DE 19722253538 DE 2253538 A DE2253538 A DE 2253538A DE 2253538 A1 DE2253538 A1 DE 2253538A1
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hydrogen
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Wolfgang Dr Mach
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00Other synthetic dyes of known constitution

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coloring (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Description

  • Farbstoffe der Benzopyranreihe Die Erfindung betrifft Farbstoffe der Formel I in der Z gegebenenfalls substituiertes Alkyl or Aralkyl, Z1 und z2 Wasserstoff oder'gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aralkyl oder Aryl, Z¹ und z2 zusammen mit dem Stickstoff Teil eines heterocyclischen Ringes, Z1 oder z2 zusammen mit dem Stickstoff einen in ortho-Stellung zum Stickstoff ankondensierten gesättigten, gegebenenfalls substituierten 5- oder 6-Ring, Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Halogen, Cyan, Nitro, gegebenenfalls substituiertes Carbamoyl oder Sulfamoyl oder Carbalkoxy, n 0 oder 1, Z4 Sauerstoff oder Imino, Z5 Wasserstoff, Carbalkoxy, Vitro, Cyan, Alkylsulfonyl-, gegebenenfalls substituiertes Carbamoyl, Sulfamoyl, Phenyl, Arylsulfonyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Benzoxazolyl oder Chinazolinonyl und A ein Anion bedeuten Insbesondere betrifft die Erfindung Farbstoffe der Formel Ia in der R Methyl, Athyl, Benzyl, ßHydroxyäthyl oder -propyl, ß-Cyanäthyl oder ß-Carbalkoxyäthyl, R1 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine gegebenenfalls durch Cyan, Alkoxy, Chlor, Brom, Carboxyl, Carbalkoxy, Garbonamid oder Acetoxy substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cyclohexyl.-, Benzyl-, Phenyläthyl- oder Phenylgruppe, R2 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls durch Cyan, Alkoxy, Chlor, Brom, Carboxyl, Carbalkoxy, Carbonamid oder Acetoxy substituierte Alkylgruppe mit. 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R1 und R2 zusammen mit dem Stickstoff den Rest eines 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ringes, R1 oder R2 zusammen mit dem Stickstoff einen Rest der Formel Wasserstoff, Methyl, Äthyl, i-Propyl, t-Butyl, Chlor, Cyan, Nitro, Methoxy oder thoxy, Y Wasserstoff, Carbalkoxy, Cyan, Alkylsulfonyl, gegebenenfalls substituiertes Carbonamid, Sulfonamid, Phenylsulfonyl, Phenyl, Benzimidazolyl oder Benzthiazolyl, n 0 oder 1, X ein Sauerstoffatom oder eine NH-Gruppe und Ae ein Anion bedeuten Außer den schon einzeln genannten Resten seien als Substituenten beispielsweise genannt: Für R1 und R2: Methyl, Äthyl, n- oder i-Propyl, n- oder i-Butyl, ß-Methoxyäthyl, ß-Äthoxyäthyl, ß-Acetoxyäthyl, B-Chloräthyl, ß-Carbomethoxyäthyl, ß-Carboäthoxyäthyl, ß-Carbobutoxyäthyl, ß-Methoxypropyl, ßwAthoxypropyl, ß-Methoxy--chlorpropyl oder ß-Acetoxypropyl Zusammen mit dem Stickstoff bedeuten R1 und R2 z B. den Rest des Pyrrolidins, Piperidins, Morpholins, Piperazins oder N-Methylpiperazins Reste Z) sind neben den bereits genannten:.Carbamoyl, N-Methylcarbamoyl, N-Äthyl-, N-Butyl-, N,N-Dimethyl- oder Diäthylcarbamoyl sowie die entsprechenden Sulfamoylreste, Carbomethoxy, Carboäthoxy oder Carbobutoxy Reste Z5 bzw Y sind im einzelnen neben den' bereits genannten z. Bo Carbomethoxy, Carboäthoxy, Carbobutoxy, Methylsulfonyl, Äthylsulfonyl, Phenylsulfonyl oder durch Chlor, Methyl, Methoxy oder Alkoxy substituiertes Phenylsulfonyl, Carbamoyl, N-Alkyl-oder N,N-Dialkylcarbamoyl, wie Diäthyl-, Äthyl-, Butyl-, iso-Octyl-, Methyl-, Dimethyl-, Dipropyl-, Dibutyl- oder N-Methyl-N-butylcarbamoyl, Carbonsäureanilid, Cyclohexylcarbamoyl, Benzyl carbamoyl, Carbonsäure-pyrrolidid, -piperidid, -morpholid, -piperazid oder -N-Methylpiperazid sowie die entsprechenden Sulfamoylreste, Phenyl, Methyl-, Chlor-, Methoxy-, Äthoxy-, Cyan-, Nitro-, Carbomethoxy oder Carboäthoxyphenyl, Benzimidazolyl, Methyl-, Chlor-, N-Methyl- oder N-Methyl-methylbenzimidazolyl, Benzthiazolyl oder Chlorbenzthiazolyl.
  • Für R sind die gleichen Carbalkoxyreste wie für Y zu.nennen.
  • Anionen Ae sind z B Chlorid, Bromid, Nitrat, Rhodamid, Sulfat, Methosulfat, Athosulfat, Formiat, Acetat, p-Toluolsulfonat, Tetrachlorzinkat oder Tetrafluoroborat Von besonderer technischer Bedeutung sind Farbstoffe der Formel Ib in der R4 Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Methyl oder Äthyl, 5 R5 Wasserstoff, Methyl, Chlor oder Cyan und Y Phenyl, Cyanphenyl, Cyan, Methylsulfonyl, Phenylsulfonyl, Carbamoyl, Sulfamoyl, Carbomethoxy oder Carboäthoxy bedeuten und n, R, X und Ae die angegebene Bedeutung haben Bevorzugt für yl ist Cyan Die neuen fluoreszierenden Farbstoffe sind von hoher Brillanz, die Farbtöne liegen im Bereich von orange bis violett Sie eignen sich zum Färben von Textilmaterial aus Polyamiden, Celluloseestern, Acrylnitrilpolymerisaten (n = 1) und Polyestern sowie zum Färben von Kunststoffen in der Masse.
  • Zur Herstellung der Verbindungen der Formel I kann man Iminocumarine der Formel II mit Verbindungen der Formel III umsetzen und die entstehenden Verbindungen der Formel I mit n = 0 gegebenenfalls quaternieren. Z1, z2 Z und Z5 haben dabei die angegebenen Bedeutungen und B ist Cyan oder Carbalkoxy, insbesondere mit 2 bis 5 C-Atomen. Iminocumarine der Formel II sind aus der DOS 1 619 567 bekannt Zweckmäßigerweise nimmt man die Umsetzung in einem Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 50 und 200 C, vorzugsweise zwischen 100 und 150 OC vor, wobei man eine Säure oder vorzugsweise Base, z. B. in katalytischen Mengen, zusetzen kann.
  • Als Lösungsmittel eignen sich besonders polare organische Solventien, z. B. Glykole und Glykoläther, wie Äthylenglykol oder Äthylenglykolmonomethyläther, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Trichlorbenzol, Dimethylformamid oder N-Methylpyrrolidon sowie Acetanhydrid, gegebenenfalls unter Zusatz von Alkaliacetat oder Mischungen von Lösungsmitteln.
  • Als Basen kann man z. B. Amine, wie Äthyldiisopropylamin, Triäthylamin, Piperidin, Pyridin, Pyrrolidin oder Morpholin, Natrium- oder Kaliumcarbonat oder -methylat zusetzen.
  • Als Säuren eignen sich beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, Benzyl sulfonsäure, Phosphorsäure, Tetrafluoroborsäure oder Salzsäureo Zur Herstellung der quaternierten Verbindungen der Formel I mitn = 1 kann man die Verbindungen mit n = O nach üblichen Methoden quaternieren. Quaternierungsmittel sind beispielsweise die zu E Erster starker Säuren, wie Methyljodid, Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, p-Toluolsulfonsäuremethyl- oder äthylester, Benzylchlorid oder Benzylbromid, Epoxide, wie Äthylen- oder Propylenoxid oder Acrylsäurederivate, wie Acrylnitril, Acrylsäuremethyl-, äthyl- oder butylester.
  • Zweckmäßigerweise wird die Quaternierung in Lösungsmitteln, wie Chlorkohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffen bei erhöhter Temperatur vorgenommen. Einzelne Lösungsmittel sind beispielsweise Chloroform, Äthylenchlorid, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, Toluol oder Xylol.
  • Man kann auch anstelle der Lösungsmittel einen Überschuß der Quaternierungsmittel verwenden. Eine Quaternierung in Wasser ist ebenfalls möglich.
  • Sofern nicht anders vermerkt, beziehen sich Angaben über Teile und Prozente in den folgenden Beispielen auf das Gewicht.
  • Beisniel 1 Den Farbstoff der Formel erhält man, wenn man 5 Teile 3-Benzimidazolyl(2')-7-diäthylamino-2-iminocumarin und 1 Teil Malonsäuredinitril in 45 Teilen Glykolmorioäthyläther 2 Stunden unter Rückflußkühlung kocht, sodann auf 5 0 abkühlt, die ausgefallenen Kristalle absaugt, mit 10 Teilen Methanol wäscht und trocknet. Die Ausbeute beträgt 3,2 Teile, der Schmelzpunkt liegt bei 275 00.
  • Beispiel 2 Den Farbstoff der Formel d erhält man, wenn man 5,7 Teile des Farbstoffes aus Beispiel #, 2,52 Teile Dimethylsulfat und 130 Teile o-Dichlorbenzol 1 Stunde auf 120 °C erhitzt, danach auf 20 °C abkühlt, den Niederschlag absaugt, mit 40 Teilen Petroläther wäscht und trocknet. Die aus beute beträgt 6,5 Teile, Schmelzpunkt 209 00.
  • Beispiel 3 Den Farbstoff der Formel erhält man, wenn man wie in Beispiel 1 verfährt, jedoch anstelle von 3-Benzimidazolyl-(2' )-7-diäthylamino-2-iminocumarin 4,5 Teile 3-Benzimidazolyl-(2' )-7-dimethylamino-2-iminocumarin verwendet.
  • Die Ausbeute beträgt 5 Teile, Schmelzpunkt 270 - 272 OC.
  • BeisPiel 4 Den Farbstoff der Formel erhält man, wenn man 4,25 Teile des Farbstoffes aus Beispiel 3 mit 5,6 Teilen Dimethylsulfat und 130 Teilen o-Dichlorbenzol 3 Stunden lang auf 120 °C erhitzt, dann auf 0 °C abkühlt, die ausgefallenen Kristalle absaugt, mit 10 Teilen Petroläther wäscht und trocknet.
  • Ausbeute: 6 Teile, Schmelzpunkt: 220 - 225 OC.
  • BeisPiel 5 Den Farbstoff der Formel erhält man, wenn man 3,2 Teile 3-(Methyl)-benzimidazolyl(2')-7-dimethylamino-2-iminocumarin und 0,66 Teile Malonsäuredinitril in 50 Teilen Glykolmonoäthyläther 1 Stunde am Rückfluß kocht, dann auf 0 OC abkühlt, absaugt, mit 10 Teilen Äthanol wäscht und 0 trocknet. Ausbeute: 3 Teile, Schmelzpunkt: 312 C.
  • BeisPiel 6 Den Farbstoff der Formel erhält man, wenn man 5,7 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 1 in 100 Teilen konzentrierter Salzsäure löst und 2 1/2 Stunden bei 100 °C unter Rückflußkühlung erhitzt, anschließend auf 5 °C abkühlt, 250 g Eis zugibt, mit 37 Teilen 50 foigerNaOH auf pH G 7,5 stellt, die ausgefallene Substanz absaugt, mit 500 Teilen Wasser wäscht und trocknet. Ausbeute: 5,7 g, Schmelzpunkt 272 - 275 C.
  • Beispiel 7 Den Farbstoff der Formel erhält man, wenn man 3,8 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 6 in 50 Teilen o-Dichlorbenzol und 2,25 Teilen Dimethylsulfat 1 1/2 Stun-0 0 den auf 90 C erhitzt, anschließend auf 20 C abkühlt, 50 Teile Petroläther 40 - 60 zugibt, die ausgefallene Substanz absaugt und trocknet. Ausbeute: 4,1 Teile, Schmelzpunkt : 2450C unter Zersetzung.
  • Analog der in den Beispielen beschriebenen Arbeitsweise erhält man auch die in der folgenden Tabelle durch Angabe der Substituenten charakterisierten Farbstoffe:
    Beispiel Z4 Z5 Z Z¹ Z² Z³ n A- Farbton
    (Polyester)
    8 NH CN - C2H5 C2H5 CH3 0 - rot
    9 0 CN CH3 C2H5 C2H5 CH3 1 CH3SO4 violettrot
    (PAN)
    10 NH CN C2H5 C2H5 C2H5 CH3 1 C2H5SO4 violettrot
    11 NH CN CH2C6H5 C2H5 C2H5 CH3 1 Br violettrot
    12 O CN CH2-CH2OH C2H5 C2H5 CH3 1 Cl violettrot
    13 0 CN CH2-CH(OH)CH3 C2H5 C2H5 CH3 1 1/2 ZnCl4 violettrot
    Beispiel Z4 Z5 Z Z¹ Z² Z³ n A- Farbton
    (Polyester)
    14 O CN C2H4CN C2H5 C2H5 CH3 1 BF4 violettrot
    (PAN)
    15 O CN C2H4CO2CH3 C2H5 C2H5 CH3 1 CH3CO2 violettrot
    16 O CN C2H4CO2C4H9 C2H5 C2H5 CH3 1 NO3 violettrot
    17 O CN C2H4CO2C2H5 C2H5 C2H5 CH3 1 SCN violettrot
    18 O CN - C2H5 C2H5 CH3 0 - rot
    19 NH CN - H H H 0 - rot
    20 NH CN - C4H9 C4H9 H 0 - rot
    21 NH CN - C2H4OCH3 C2H4OCH3 H 0 - rot
    22 NH CN - C2H4CN C2H4OC2H5 H 0 - rot
    23 NH CN - C2H4OCOCH3 C2H4OCOCH3 H 0 - rot
    Beispiel Z4 Z5 Z Z¹ Z² Z³ n A- Farbton
    (Polyester)
    24 NH CN - C2H4Cl C2H4Cl H 0 - rot
    25 NH CN - CH3 C2H4CO2CH3 H 0 - rot
    26 NH CN - C2H4CO2C2H5 C2H4CO2C2H5 H 0 - rot
    27 NH CN - CH3 C2H4CO2C4H9 H 0 - rot
    28 NH CN - CH2-CH(OCH3)CH3 CH2-CH(OCH3)CH3 H 0 - rot
    29 NH CN - C4H9 CH2-CH(OC2H5)CH3 H 0 - rot
    30 NH CN - C2H5 CH2-CH(OCH3)CH2Cl H 0 - rot
    31 NH CN - C2H5 CH2-CH(OCOCH3)CH3 H 0 - rot
    32 NH CN - C3H6CO2H C2H5 H 0 - rot
    33 NH CN - C4H8COCH3 C2H5 H 0 - rot
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    36 NR CX - C2H4C0N(C2R5)2 H H 0 - rot
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    46 NR CX - -O 2H4NHC2H4 11 0 - rot
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    52 NR CX - C112-C6115 (113C)2CC112CH(O113) 11 0 - rot
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    Beispiel Z4 Z5 Z Z¹ Z² Z³ n A- Farbton
    (Polyester)
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    85 NH CN - C2H5 C2H5 CO2C4H9 0 - rot
    86 NH CN - C2H5 C2H5 tert. C4H9 O - rot
    87 NH CONH2 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    88 NH CO2CH3 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    89 NH CO2C2H5 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    90 O CO2C4H9 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    91 O CONHC3H7 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    92 O CON(C2H5)2 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    93 O CON(C4H9)2 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
    94 O CON(CH3)C4H9 - C2H5 C2H5 H 0 - rot
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Claims (5)

  1. Patentanspruche 1.
  2. Farbstoffe der Benzopyranreihe der Formel in der Z gegebenenfalls substituiertes Alkyl or Aralkyl, Z1 und z2 Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aralkyl oder Aryl, Z1 und z2 zusammen mit dem Stickstoff Teil eines heterocyclischen Ringes, Z1 oder z2 zusammen mit dem Stickstoff einen in ortho-Stellung zum Stickstoff ankondensierten gesättigten, gegebenenfalls substituierten 5- oder 6-Ring, Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Halogen, Cyan, Nitro, gegebenenfalls substituiertes Carbamoyl oder Sulfamoyl oder Carbalkoxy, n 0 oder 1, Z Sauerstoff oder Imino, Z5 Wasserstoff, Carbalkoxy, Nitro, Cyan, Alkylsulfonyl, gegebenenfalls substituiertes Carbamoyl, Sulfamoyl, Phenyl, Arylsulfonyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Benzoxazolyl oder Chinazolinonyl und A9 ein Anion bedeuten 2.
  3. Farbstoffe gemäß Anspruch 1 der Formel in der R Methyl, Äthyl, Benzyl, ß-Rydroxyä.thyl oder -propyl, ß-Cyanäthyl oder ß-Carbalkoxyäthyl, R1 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine gegebenenfalls durch Cyan, Alkoxy, Chlor, Brom, Carboxyl, Carbalkoxy, Carbonamid oder Acetoxy substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cyclohexyl-, Benzyl-, Phenyläthyl- oder Phenylgruppe, R2 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls durch Cyan, Alkoxy, Chlor, Brom, Carboxyl, Carbalkoxy, Carbonamid oder Acetoxy substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R1 und R2 zusammen mit dem Stickstoff den Rest eines 5- oder 6Xgliedrigen heterocyclischen Ringes, R1 oder R2 zusammen mit dem Stickstoff einen Rest der Formel Wasserstoff, Methyl, Äthyl, i-Propyl, t-Butyl, Chlor, Cyan, Nitro, Methoxy oder Athoxy, Y Wasserstoff, Carbalkoxy, Cyan, Alkylsulfonyl, gegebenenfalls substituiertes Carbonamld, Sulfonamid, Phenylsulfonyl, Phenyl, Benzimidazolyl oder Benzthiazolyl, n 0 oder 1, X ein Sauerstoffatom oder eine NH-Gruppe und ein Anion bedeuten dO Farbstoff gemäß Anspruch 1 der Formel in der R4 Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Methyl o.der Äthyl, R5 Wasserstoff, Methyl, Chlor oder Cyan und Y¹ Phenyl, Cyanphenyl, Cyan, Methylsulfonyl, Phenylsulfonyl, Carbamoyl, Sulfamoyl, Carbomethoxy oder Carboäthoxy bedeuten und n, R, X und A9 die in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Iminocumarine der Formel mit Verbindungen der Formel umsetzt und die entstehenden Verbindungen der Formel I mit n = 0 gegebenenfalls quaterniert, wobei Z1> Z². z3 und Z5 die angegebenen Bedeutungen haben und B Cyan oder Carbalkoxy ist.
  5. 5. Die Verwendung der Farbstoffe gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 zum Färben von Textilmaterial aus Celluloseestern, Polyestern, Polyamiden oder Acrylnitrilpolymerisaten.
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EP0042090A2 (de) * 1980-06-12 1981-12-23 Bayer Ag Farbstoffpräparation sowie deren Verwendung als Warn- und Signalfarbe
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