DE2429673A1

DE2429673A1 - Verfahren zur herstellung von symmetrischen 4-halogen-4',4"-diarylamino-triphenylmethanverbindungen

Info

Publication number: DE2429673A1
Application number: DE2429673A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Chem Dr Haehnke; Theodor Dipl Chem Dr Papenfuhs
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1974-06-20
Filing date: 1974-06-20
Publication date: 1976-02-26
Also published as: DE2429673C3; FR2275532B1; US4041054A; JPS5113833A; FR2275532A1; IT1039103B; DE2429673B2; BE830481A; GB1502839A; JPS595146B2; CH627769A5

Description

FAR BWE R KE HOEGHST AG·,
vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: HOE 74./F. 174 Dr.ST/V/

Datum: 19. 6. 1974

Verfahren zur Herstellung Ton symmetrischen 4~Halogen-4',4"-d i ary1amino-triphenylme thanve rbindung en

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung ,von symmetrischen 4-Halogen-4',4"-diarylaminotrlphenylmethanverbindungen.

Es ist bereits bekannt, daß man symmetrische 4-Halogen-4'»4"~ diarylamino-triphenyltaetlianverbindungen herstellen kann, inäem man 1 Mol einer Komplexverbindung .aus einem 4,4',4"-Irihalogentriphenylmethylhalogenid und Aluminiurachlorid, Eisen(lll)-chlorid oder Bortrifluorid mit etwa 4 Mol eines aromatischen Amins, das in m- oder p-Stellung zur Äminogruppe substituiert ist, in Gegenwart indifferenter organischer lösungsmittel bei Temperaturen zwischen etwa 100 und 150° G, vorzugsweise zwischen etwa 115 und 125° 0, umsetzt. Die nach beendeter Umsetzung ztmaehst anfallenden Komplexsalze der symmetrischen 4-Halogen-4',4"-diarylamino-triphenyliüethanverbindungen werden dann durch Behandlung (Hydrolyse) mit verdünnter Kalogenwasserstoffsäure in die entsprechenden sjTmnetrischen 4-Halogen-4',4"~diarylamino-triphenylmethylhalog:enide überführt (vergl. Deutsche Patentschrift 1 161 371).

Dieses bökannte Verfahren v/eist jedoch Mängel auf: Die aur Umsetzung gelangenden 4 j 4',4"-Trihalogentriphenylmethyltetrachloroaluminate, -tetrachloroferrate und -chlorotrifluoroborabe fallen als kristalline Substanzen neben stellungsisoineren

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.Jl.

Verbindungen im eingesetzten Lösungsmittel an und werden durch Abfiltrieren und Auswaschen isoliert. Infolge der Hydrolyseempfindlichkeit ist eine AusbeuteteStimmung durch Trocknen an der Luft nicht möglich. Eine genaue Ausbeutebestimmung ist jedoch nacli dem beschriebenen Verfahren unerläßlich, da bei einer Unterdosierung des anschließend zum Einsatz gelangenden aromatischen Amins die unbeständigen roten Monoumsetzungsprodukte- und bei einer Überdosierung die blauen Tri-umsetzungsprodukte der 4,4',4"-Trihalogen-triphenylmethylverbindung entstehen.

Weiterhin vri.rd das nach dem bekannten Verfahren eingesetzte indifferente Lösungsmittel durch Wasserdampfdestillation aus einer sauren wäßrigen Suspension des Farbstoffhalogenide entfernt, sodaß diese Arbeitsweise in den meisten Fällen zu klebriger Verklumpung führt und ein Rühren und Filtrieren sehr erschwert wird.

Ein anderer Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist, daß die so erhältlichen Farbstoffhalogenide auch nach der sauren hydrolytischen Aufarbeitung noch relativ große Mengen an anorganischen Salzen als Einschlüsse enthalten. Beim Einsatz solcher Farbstoffe in Form von Lösungen in organischen Lösungsmitteln^ v/ie z.B. für die Spinnfärbung von sauer modifiziertem Polyacrylnitril aus einer Lösung in Dimethylformamid, ergeben sich Unzulänglichkeiten wegen der Unlöslichkeit der enthaltenen anorganischen Salze.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile bei der Herstellung symmetrischer 4-Halogen-4',4"-diarylamino-triphenylmethanverbindungen durch Umsetzen einer Komplexverbindung aus einem 4,4',4"-Trihalogen-triphenylmethylhalogenid und Aluminiumchlorid, Eisen(lll)-chlorid oder Bortrifluorid mit einem aromatischen Amin, das in m- oder p-Stellung zur Aminogruppe substituiert ist, bei erhöhten Temperaturen vermeiden kann, indem man 1 Mol der Komplexverbindung mit mehr als 4 Mol des aromatischen Amins umsetzt, die anfallende Komplexverbindung aus 4-Halcgen-4',4"-diarylamino-triphenylmethylhalogenid und Aluminiumchlorid, Eisen-(III)-Chlorid oder Bortrifluorid durch Behandlung mit wäßrigem Alkalihydroxid zunächst in die Anhydro- bzw. Carbinolbase des

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Farbstoffs überführt und dann durch Zugabe überschüssiger Säure das Farbstoffsalz: ausfällt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß das umzusetzende Komplexsalz, welches in halogenbenzolischer Lösung oder Suspension oder als halogen-benzolfeuchtef Nutschkuchen vorliegt, in seiner Menge nicht genau bestimmt werden, da nicht mit einer stöchio-.metrischen, sondern mit einer überschüssigen Menge des aromatischen Amins umgesetzt wird. Die Umsetzungstemperatur ist dann niedriger als bei dem bekannten Verfahren. Sie wird so gewählt, daß nur eine Umsetzung zu den grünen 4-Halogen-4',4"-diaryl~ amino-tritylverbindungen ohne die Entstehung der blauen 4,4',4"-Triarylamino-tritylverbindungen stattfindet. Im allgemeinen liegt sie bei etwa 70° bis 110° C, vorzugsweise bei etv/a 80 bis 100° C.

Als aromatisches Amin, das im Überschuß verwendet wird, werden im allgemeinen 4,2 Mol bis 10 Mol, vorteilhaft 5 bis 8 Mol, bezogen auf 1MoI der mit diesem aromatischen Amin umzusetzenden Komplexverbindung, in das Reaktionsgemisch eingesetzt.

Vorteilhaft wird während der Umsetzung das Halogenbenzol durch das Anlegen von Vakuum abdestilliert. Nach beendeter Umsetzung wird die Reaktionsmasse in der Wärme mit wäßriger, überschüssiger Alkalilauge, insbesondere Natronlauge, zersetzt, wobei das entstehende Alkali-raluminat und Alkalihalogenid in die wäßrige Phase gehen und der Färbstoff sich in Form der Anhydro- oder Carbinolbäse in der Phase des eingesetzten überschüssigen aromatischen Amins löst. Die organische Phase wird anschließend auf eine wäßrige Säure gerührt, wobei das betreffende Farbstoffsalz in Form grober, gut filtrierbarer Kristalle ausfällt und das aromatische Amin in der sauren wäßrigen Phase verbleibt und daraus wieder zurückgewonnen werden kann.

Man kann auch so vorgehen, daß man auf das Abdestillieren des organischen Lösungsmittels während der Farbstoffschmelze verzichtet und das Lösungsmittel bei der anschließenden alkalischen Zersetzung mit Wasserdampf übertreibt.

_ 4 _ 6 0 9 3 η TI / Q 7 8 9

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Me als Ausgangsprodukte verwendeten Komplexverbindungen sind 4,4',4"-Trihalogen-triphenylmethyl-tetrachloroaluminate, -ferrate oder -chlortortrifluoride. Die zur Anwendung gelangenden, in m- oder p-Stellung zur Aminogruppe substituierten aromatischen Amine, vorzugsweise Anilinderivate und Naphthylamine, tragen in einer der genannten Stellungen ein Halogenatom, wie ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom, eine Alkylgruppe, vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, eine Alkoxygruppe, vorzugsweise eine Alkoxy- oder Alkoxyalkoxygruppe mit 1 bis 6 bzw. 2 bis 8 C-Atomen, eine Hydroxy-, Phenylamino-, eine durch Chlor-, Methyl-, Äthyl-, Methoxy-, Äthoxy--,, Sulfonamid-, Nitro-, Cyan-, Trifluormethyl- und/oder Hydroxy-G-ruppen substituierte Phenylaminogruppe, einen Phenyl- oder Naphthylrest, eine Hydroxy-, Trifluormethyl-, Cyan- oder Nitrogruppen Diese Arylamine können darüber hinaus in den aromatischen Kernen noch weitere Substituenten, wie beispielsweise die obengenannten Halogenatome, Alkyl-, Alkoxy-, Phenylamino-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, Cyan- und Nitrogruppen enthalten.

Zur Ausfällung der Farbstoffsalze eigenen sich Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäuren oder organische Säuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure oder Weinsäure. ^! ■

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man die Farbstoffe weitgehend frei von organischen Nebenprodukten und anorganischen Salzen. Die Salzfreiheit ist insbesondere Voraussetzung für den Einsatz zum Spinnfärben von Polyacrylnitril.

Die verfahrensgemäß erhältlichen Farbstoffe eigenen sich zum Färben und Bedrucken von saure Gruppen enthaltenden Polymeren, beispielsweise sauer modifizierten Polyestern, Polyamiden oder Polyacrylnitrilverbindungen,sowie in nachsulfierter Form zum Färben von Wolle, Seide und Polyamidfasern.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zur Herstellung von Gemischen aus 4-Halogen- und 2-Halogen-4',4"-diarylamino-triphenylmethanverbindungen geeignet.

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^r " .Γ.

Besonders interessante Verbindungen, die sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in hoher Reinheit herstellen lassen, sind solche, die der nachfolgend angegebenen allgemeinen Formel entsprechen

x^v

Hai

in welcher Y ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom oder eine Alkylgruppe von T bis 4 C-Atomen oder eine Alkoxygruppe von 1 bis 4 C-Atomen oder eine Trifluormethyl-, Hydroxy-, Fitro-, Cyan-, Phenylamino-, Chlorphenylamino-, Methyl- oder Äthylphenylaminogruppe bedeutet, Z ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder Bromatom, eine Alkylgruppe von 1 bis 4 C-Atomen, eine Alkoxygruppe von 1 bis 4 C-Atomen, eine Trifluormethyl-, Hydroxy-, Nitro-, Cyan-, Phenylamino-, Chlorphenylamino- oder eine Methyl- oder Äthylphen.ylaminogruppe bedeutet, wobei jedoch Y kein Wasserstoff atom ist, wenn Z für ein Wasserstoffatom steht und Z kein Wasserstoffatom bedeutet, wenn Y ein Wasserstoffatom darstellt, R₁ und Rp gleich oder verschieden sind und_jedes ein Wasserstoff-, Chloroder Bromatom oder eine Alkylgruppe von 1 bi3 4 C-Atomen oder eine Alkoxygruppe von 1 bis _#4 C-Atomen, eine Trifluormethyl-, Cyan-, Nitro—, Hydroxy-, Phenylamino-, Chlorphenylamino-, Methyloder Alkylphenylaminogruppe bedeutet, Hai für ein Chlor- oder 'Bromatom steht und X^~/ ein Anion bedeutet.

Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Teile sind Grewichtsteile, die Angabe in Prozenten entsprechen Gewichtsprozenten.

/0789. - . ' '

Beispiel 1;

20 Teile einer 33 %igen chlorbeiizolischen Suspension, welche 2,4·, 4ⁿ~Triclilor-triphenyltuethyl-tetrachloroaluB!inat und 4,4', 4"-Trichlor~triphenylniothyl-tetrachloroaluminat im Verhältnis von ca. 3il enthält, wird bei Raumtemperatur mit 8 Teilen m-Toluidin vei'setzt, wobei die Temperatur auf 60 - 70 C ansteigt. Es wird weiter bis auf" 83 - 85 C erwärmt und gleichzeitig unter einem Vakuum von 10 - 15 Torr das Chlorbsnzol zusammen mit wenig m-Toluidin abdestilliert. Nach 5 Std. bei 83 - 85⁰C wird die Destillation beendet und die Reaktiousmasas auf 15 Teile eines* auf 70 - 80 C erwärmten 25 %igen wäßrigen Natronlauge gerührt, wobei Selbsterwärmung auf Kochtemperatur eintritt. Nach 10 - 20 Min. werden bei abgestelltem Rührwerk die Phasen getrennt. Die untere Phase wird verworfen, die obere Phase wird mit 8 Teilen Wasser versetzt und 10 - 20 Min. bei 70 - oO C gewaschen. Nun wird die obere Phase verworfen. Die untere Phase wird heiß filtriert und anschließend auf 4θ Teile einer 25 %igeii wäßrigen Schwefelsäure von 40°C gerührt, wobei sich unter Selbsterwärmung auf 50 - 55°C nach kurzer Zeit der Farbstoff der folgenden Formel in groben Kristallen abscheidet:

r-NH

SO.

Der nach 2 Std. warm abgesaugte, mit Wasser gewaschene und bei 60°C getrocknete Farbstoff (4,5 Teile) ist in Dimethylformamid mit tiefer, grüner Farbe ohne Rückstand löslich.

SO 9809/0789

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In 100 Teile einer auf 80 C erwärmten 28 %igen Lösung eines sauer modifizierten Polyacrylnitrile in Dimethylformamid werden 0,5 Teile des Farbstoffes eingerührt, wobei eine völlig klare,

"V.

grüne Spinnlösung entsteht. Bei der Verspinnung dieser Lösung nach einem in der Technik üblichen und bekannten Trocken- oder Naßspinnverfahren erhält man ein tief grün gefärbtes Fasermaterial, welches sich durch hohen Glanz sowie durch hervorragende Echtheiten, insbesondere durch sehr gute Lieh- und Naß~ echtheiten auszeichnet.

Beispiel 2;

Vei-fahren. gemäß Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß das Chlorbenzol nicht während der Umsetzung mit m-Toluidin im Vakuum abdestilliert, sondern.während der Behandlung mit der wäßrigen Natronlauge mit Wasserdampf übergetrieben wird»

Bei dieser Arbeitsweise wird die Temperatur bei der Umsetzung mit m-Toluidin auf 88 - 90°C erhöht.

Beispiel 3:

5,15 Teile 4,4'^"-Trichlor-triphenylmethyl-tetrachloroaluminat werden unter gutem Rühren langsam in 7t5 Teile m-Chloranilin eingetragen, worauf auf 90 C erhitzt wird. Nach 6 Std. bei dieser Temperatur wird auf 12 Teile einer auf 70 - 80°C erwärmten 25 %igen wäßrigen Natronlauge gegossen und 10 - 20 Min. bei Kochtemperatur nachgerührt. Die sich bildende organische Phase wird mit heißem Wasser gewaschen, heiß filtriert und anschließend bei 40°C auf 40 Teile einer 10 Joigen wäßrigen Salzsäure gerührt. Nach 2 Std. wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und bei 60 C getrocknet. Es resultieren 5i5 Teile eines in Diniethylformamid mit grüner Farbe klar löslichen Farbstoffs der folgenden Formel:

/8 ΌΌ 980.il/0789

Cl

In 100 Teile einer auf 80 C erwärmten 28 Jäigen Lösung eines sauer modifizierten Polyacrylnitrile in Dimethylformainid werden 0,5 Teile des Farbstoffs eingerührt, wobei eine völlig klare, grüne Spinnlösung entstellt. Bei der Verspinnung dieser Lösung nach einem in der Technik üblichen und bekannten Trocken- oder Naßspinnverfahren erhält man ein tief grün gefärbtes Fasermaterial, welches sich durch hohen Glanz sowie durch hervorragende Echtheiten, insbesondere durch sehr gute Licht- und Naßechtheiten auszeichnet.

Ersetzt man das in Beispiel 1 verwendete m-Toluidin durch eines der in der folgenden Tabelle angegebenen aromatischen Amine, so erhält man die entsprechenden, als "Endprodukte" bezeichneten, grünen Farbstoffe in gleich hoher Ausbeute sowie mit hoher Reinheit:

Ausgangs-Amin

Endpro dukt e

NH,

OCH.

Au sgangs-Amin Endp r ο dukt e

NH,

OGH,

Cl

NH,

CF.

NH,

OCH,

NH

CP.

OCH,

Cl

NH

a-

CF.

SO

In 100 Teile einer auf 80 C erwärmten ?.8 %±gen Lösung eines sauer modifizierten Polyacrylnitrils in Dimethylformamid werden 0,5'Teile des Farbstoffs eingerührt, wobei eine völlig· klare, grüne Spinnlösung entsteht. Bei dor Yerspimumg dieser Lösung nach einem in der Technik üblichen und bekannten Trocken- oder Naßspinnverfahren erhält man ein tief grün gefärbtes Fasermaterial, welches sich durch hohen Glanz sowie durch hervorragende Echtheiten, insbesondere durch sehr gute Licht- und Naßechtheiten auszeichnet.

0 9 8 G 3 / 0 7 8 S

Claims

,Patentansprüche: « /Λ, HOE 74/F 174

1. Verfahren zurHerstellung symmetrischer 4-Halogen-4',4"-diarylamino-triphenylmethanverbindungen durch Umsetzen einer .Komplexverbindung aus einem 4,4',4"-Trihalogen-triphenylmethylhalogenid und Aluminiumchlorid, Eisen(III)-chlorid oder Bortrifluorid mit einem aromatischen Amin, das in m- oder ■ ■■ p-S teilung zur Aminogruppe substituiert ist, "bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol der Komplexverbindung mit mehr als 4 Mol des aromatischen Amins umsetzt, die anfallende Komplexverbindung aus 4-Halogen-4',4"-diarylamino-triphenylmethylhalogenid und Aluminiumchlorid, Eisen(lII)-chlQrid oder Bortrifluorid durch Behandlung mit wäßrigem Alkalihydroxid zunächst in die Anhydro- bzw. Carbinolbase des Farbstoffs überführt und dann durch Zugabe über- ■ schüssiger Säure das Farbstoffsalz ausfällt.

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ' die Umsetzung der Komplexverbindung mit dem aromatischen Amin bei Temperaturen von etwa 70° bis 110° C, vorziigsweise bei etwa 80° bis 100° .C, vornimmt.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder· 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei der Behandlung mit wäßrigem Alkalihydroxid sich bildende organische Phase, welche die Anhydro- bzw. Carbinolbase des Farbstoffs als Lösung in dem eingesetzten aromatischen Amin enthält, von der wäßrigen Phase abtrennt und dann das Färbstoffsalz ausfällt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet, daß man pro Mol Komplexverbindung etwa 5 bis 8 Mol des aromatischen Amins verwendet.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man zur Fällung des Farbstoffsalzes eine anorganische oder organische Säure verwendet, die mit dem einge-

setzten überschüssigen Amin ein wasserlösliches Salz bildet.

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6. Verfahren zur Herstellung τοη Gemischen aus 4- und 2-Halogen~ 4' , 4"-diarylaminotriphenylineth.anverbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische aus 4, 4', 4"- und 2,4 ' ^"-Trihalogen-triphenylmethylhalogenid-Komplexen verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daiB die Gemische aus 2,4',4"- und 4,4'4"-Trihalogen-triphenylmethyl~ halogenid-Komplexen als Lösung oder Suspension in dem zu ihrer Herstellung verwendeten Halogenbenzol eingesetzt werden und das Halogenbenzol während der Umsetzung mit dem aromatischen Amin oder während der Behandlung mit dem wäßrigen Alkalihydroxid abdestilliert wird.

8. 4-Halogen-4'_t4"~diarylaniino-triphenyl-methan-Verbindungen, die nach einem der Verfahren der Ansprüche 1-7 hergestellt wurden.

9. Verwendung der Verbindungen von Anspruch 8 zum Spinnfärben von Polyacrylnitril.

6 09 SO %/0789