DE2555243A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COMPLEX COMPOUNDS OF THE COBAL PHTHALOCYANINE SERIES - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COMPLEX COMPOUNDS OF THE COBAL PHTHALOCYANINE SERIESInfo
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Description
Zentralbereich Patente. Marken und LizenzenCentral Patents Department. Trademarks and licenses
509 Leverkusen. Bayerwerk509 Leverkusen. Bayerwerk
Jo/PtJo / Pt
8. Dez. 1975Dec 8, 1975
phthalocyaninreihephthalocyanine series
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von koordinativ sechswertigen Komplexsalzen des dreiwertigen Kobalts, in denen 4 der 6 Koordinationsstellen am Kobalt durch das zweifach negativ geladene Phthalocyaninringsystern und die restlichen zwei Koordinationsstellen durch je ein Amin aus der Reihe primärer, sekundärer oder tertiärer aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Mono- oder Polyamine besetzt sind.The invention relates to a process for the preparation of coordinatively hexavalent complex salts of trivalent cobalt, in which 4 of the 6 coordination points on cobalt by the double negatively charged phthalocyanine ring systems and the rest two coordination sites by one amine each from the series of primary, secondary or tertiary aliphatic, aromatic or heterocyclic mono- or polyamines are occupied.
Die erfindungsgemäß herzustellenden Verbindungen sind beispielsweise aus den Deutschen Patentschriften 1 569 753 und 1 619 546 bekannt. Sie stellen außerordentlich wertvolle Farbstoffe für Baumwolle und Re generate ellulo se dar, da sie in einfacher Weise angewendet hochechte Färbungen in klaren und tiefen Blautönen zu liefern vermögen.The compounds to be produced according to the invention are, for example, from German patents 1,569,753 and 1,619,546 known. They are extremely valuable dyes for cotton and re generate ellulo se because they are easy to use are able to deliver highly fast dyeings in clear and deep shades of blue.
Die Kobaltphthalocyanin-Aminkomplexsalze wurden bislang entweder aus Kobaltphthalocyaninen durch Oxidation in Gegenwart von Anionen und anschließende Behandlung mit den primären, sekundären oder tertiären Aminen oder auch durch Umsetzung von Kobalt-The cobalt phthalocyanine amine complex salts have heretofore been made either from cobalt phthalocyanines by oxidation in the presence of Anions and subsequent treatment with the primary, secondary or tertiary amines or by converting cobalt
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phthalocyanine!!, die ein oder zwei Halogenatome an das zentrale Kobaltatom gebunden enthielten, mit den oben genannten Aminen hergestellt.phthalocyanines !!, which contained one or two halogen atoms bonded to the central cobalt atom, with the amines mentioned above manufactured.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß sich Kobaltphthalocyanine, in denen ein oder zwei Alkylgruppen kovalent an das zentrale Kobaltatom gebunden sind, mit den vorstehend genannten Aminen in Gegenwart von Anionen, gegebenenfalls nach vorheriger Behandlung mit Säuren, zu den aus den zitierten Patentschriften bekannten Kobaltphthalocyanin-Aminkomplexsalzen umsetzen.It has now been found, surprisingly, that cobalt phthalocyanines, in which one or two alkyl groups are covalently bonded to the central cobalt atom, with those mentioned above Amines in the presence of anions, if appropriate after previous treatment with acids, for those from the patents cited implement known cobalt phthalocyanine amine complex salts.
Die Alkylgruppen, die kovalent an das Kobaltatom gebunden sind, enthalten bevorzugt 1 bis 4 C-Atome.The alkyl groups which are covalently bonded to the cobalt atom preferably contain 1 to 4 carbon atoms.
Die Kobaltphthalocyanine können weiterhin durch 1 bis 4 C^-C»- Alkylgruppen, 1 bis 4 C^-C»-Alkoxygruppen, 1 bis 4 Phenylgruppen oder 1 bis 16 Halogenatome, vorzugsweise Chlor- oder Bromatome in den Benzolresten substituiert sein.The cobalt phthalocyanines can also be replaced by 1 to 4 C ^ -C »- Alkyl groups, 1 to 4 C 1 -C 4 alkoxy groups, 1 to 4 phenyl groups or 1 to 16 halogen atoms, preferably chlorine or bromine atoms, may be substituted in the benzene radicals.
Vorzugsweise ist das Kobaltphthalocyanin jedoch in den Benzolkernen unsubstituiert.Preferably, however, the cobalt phthalocyanine is in the benzene nuclei unsubstituted.
Als aliphatische, aromatische und heterocyclische Mono- und Polyamine kommen z.B. primäre Alkyl- und Hydroxyalkylamine, wie n-Butylamin und Oxäthylamin, Benzylamin, Anilin und dessen Methyl- und Alkoxylderivate, wie p-Toluidin und Anisidin, heterocyclische Amine, wie 2-Aminothiazol und 2-Aminopyridin, sekundäre Amine mit 2-Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen, wie Diäthylamin oder N-Methyläthanolamin und solche cyclischer Struktur, wie Piperidin, Morpholin und N-Methylpiperazin, tertiäre Alkylamine und tertiäre Stickstoffbasen, wie Tetramethyläthylendiamin oder i-Dimethylaminopropanol-2, auch solche mit cyclischer Struktur von aromatischem Charakter, wie Pyridin oder 2-Methyl-As aliphatic, aromatic and heterocyclic mono- and Polyamines come, for example, primary alkyl and hydroxyalkylamines, such as n-butylamine and oxethylamine, benzylamine, aniline and the like Methyl and alkoxyl derivatives such as p-toluidine and anisidine, heterocyclic Amines, such as 2-aminothiazole and 2-aminopyridine, secondary amines with 2-alkyl or hydroxyalkyl groups, such as diethylamine or N-methylethanolamine and such cyclic structure, such as piperidine, morpholine and N-methylpiperazine, tertiary alkylamines and tertiary nitrogen bases such as tetramethylethylenediamine or i-dimethylaminopropanol-2, including those with cyclic Structure of aromatic character, such as pyridine or 2-methyl-
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-M'-M '
imidazol und i-Amino-3-iminoisoindolenin, ferner Polyamine, wie Äthylendiamin, i-Amino-2-dimethylaminoäthan, 1,3-Diaminopropan, 1 -Amino-3-methylaminopropan, 1 -Amino -3 -dime thylaminopropan, i-Amino-3-diäthylaminopropan, Bis-1,2-dimethylaminoäthan oder Bis-/3-aminopropyl7-methylamin infrage.imidazole and i-amino-3-iminoisoindolenine, also polyamines, such as Ethylenediamine, i-amino-2-dimethylaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1-amino-3-methylaminopropane, 1-amino -3 -dime thylaminopropane, i-Amino-3-diethylaminopropane, bis-1,2-dimethylaminoethane or Bis- / 3-aminopropyl7-methylamine possible.
Bevorzugt sind Amine der FormelAmines of the formula are preferred
H N A NH N A N
R2 R 2
worinwherein
A einen Äthylen- oder Propylenrest,A is an ethylene or propylene radical,
R^ Wasserstoff, Methyl oder Äthyl,R ^ hydrogen, methyl or ethyl,
Rp Wasserstoff, Methyl oder ÄthylRp hydrogen, methyl or ethyl
darstellt.represents.
Geeignete Anionen können sowohl solche von anorganischen als auch solche von organischen Säuren sein, beispielsweise von Halogenwasserstoffsäuren, von Salpetersäure, Essigsäure, Ameisensäure, Schwefelsäure oder Kohlensäure.Suitable anions can be those of inorganic as well as those of organic acids, for example of Hydrohalic acids, from nitric acid, acetic acid, Formic acid, sulfuric acid or carbonic acid.
Geeignete Säuren, mit denen die Alkylkobaltphthalocyanine gegebenenfalls vor der Umsetzung mit Aminen behandelt werden, sind beispielsweise Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure und Jodwasserstoffsäure.Suitable acids with which the alkyl cobalt phthalocyanines, if appropriate treated with amines before the reaction are, for example, hydrochloric acid, hydrobromic acid and Hydriodic acid.
Die als Ausgangsprodukte verwendeten Alkylkobaltphthalocyanine sind beispielsweise aus:The alkyl cobalt phthalocyanines used as starting materials are for example from:
Z. Chem. 2 (1969), 115-116, J. Organo-metal. Chem. 52 (1972) 2, C 79-C 81 und J. Chem. Soc. (A) 1966, 90-93 bekannt.Z. Chem. 2: 115-116 (1969) J. Organo-metal. Chem. 52 (1972) 2 , C 79-C 81 and J. Chem. Soc. (A) 1966 , 90-93 known.
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Sie werden durch Reduktion von Kobaltphthalocyanin und Umsetzung mit Alkylhalogeniden, insbesondere Alkylbromiden und -jodiden gewonnen.They are made by reducing cobalt phthalocyanine and reacting with alkyl halides, especially alkyl bromides and iodides.
Die Umsetzung der Alkylkobaltphthalocyanine mit den Aminen kann bei Temperaturen von 20 bis 10O0C, vorzugsweise 40 bis 70°C erfolgen, wobei entweder in Dispersionsmitteln wie Nitrobenzol, Monochlorbenzol, Trichlorbenzol, Chloroform oder Tetrachlor-Kohlenstoff oder in einem Überschuß des entsprechenden Amins gearbeitet wird. Bei schwer abspaltbaren Alkylgruppen ist es unter Umständen günstig, der Reaktionsmischung leicht Luft zuzuführen, um die Reaktion in kurzer Zeit zu vollenden.The reaction of the Alkylkobaltphthalocyanine with the amines may be carried out at temperatures of 20 to 10O 0 C, preferably take place 40 to 70 ° C, either in dispersion media such as nitrobenzene, monochlorobenzene, trichlorobenzene, chloroform or carbon tetrachloride is or worked in an excess of the corresponding amine . In the case of alkyl groups that are difficult to split off, it may be advantageous to add air to the reaction mixture in order to complete the reaction in a short time.
Die Reaktion verläuft so, daß aus der Suspension bzw. aus der anfänglich klaren Lösung des Alkylkobaltphthalocyanins im Amin der Kobaltphthalocyanin-Aminkomplex mit fortschreitender Reaktion in derben Kristallen anfällt. Nach beendeter Reaktion wird der Farbstoff durch Absaugen und Waschen mit niedrigsiedenden organischen Lösungsmitteln bzw. Wasser gewonnen.The reaction proceeds in such a way that from the suspension or from the initially clear solution of the alkyl cobalt phthalocyanine in the amine the cobalt phthalocyanine amine complex is obtained as the reaction proceeds in coarse crystals. After finished The dye is reacted by suction and washing with low-boiling organic solvents or water won.
Falls der Umsetzung mit Amin eine Behandlung der Alkylkobaltphthalocyanine mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure oder Jodwasserstoffsäure vorgeschaltet wird, kann entweder in organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen, Glykolverbindungen, Ethern oder in den genannten Säuren selbst gearbeitet worden.If the reaction with amine, a treatment of the alkyl cobalt phthalocyanines with hydrochloric acid, hydrobromic acid or hydroiodic acid is connected upstream, can either in organic solvents such as alcohols, glycol compounds, ethers or in the acids mentioned themselves been worked.
In Suspension verfährt man so, daß 10 bis 30-Vol.# der entsprechenden wässrigen, konzentrierten Säure zugesetzt werden und bei Temperaturen von 50 bis 1000C, vorzugsweise 60 bisIn suspension, the procedure is such that 10 to 30 vol. # Of the corresponding aqueous, concentrated acid are added and at temperatures of 50 to 100 0 C, preferably 60 to
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• (s "• (s "
9O0C solange zur Reaktion gebracht wird, bis eine isolierte land aufgearbeitete Probe des Reaktionsgemisches einen Halogengehalt von 1-2 Atomen Halogen pro Molekül aufweist.9O 0 C is caused to react until an isolated, land-processed sample of the reaction mixture has a halogen content of 1-2 atoms of halogen per molecule.
Diese halogenhaltigen Zwischenprodukte werden durch Absaugen isoliert, mit Wasser neutral gewaschen und bei 1000C im Trockenschrank getrocknet. Sie werden nach bekannten Verfahren zu den Kobaltphthalocyanin-rAminkomplexsalzen umgesetzt. These halogen-containing intermediate products are isolated by suction, washed neutral with water and dried at 100 ° C. in a drying cabinet. They are converted to the cobalt phthalocyanine / amine complex salts by known processes.
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10 g n-Butyl-Kobaltphthalocyanin werden in 100 g 3-Dimethylamino-propylamin gelöst und nach Zusatz von 4 g Ammoniumchlorid unter schwachem Überleiten von Luft 9 Stunden bei 60°C verrührt. Es wird bei Zimmertemperatur abgesaugt, mit wenig Amin und Wasser gewaschen und bei 40 - 500C getrocknete Man erhält 12,5 g eines Farbstoffes, der mit dem in Beispiel 5 der Deutschen Patentschrift 1 569 753 beschriebenen identisch ist.10 g of n-butyl cobalt phthalocyanine are dissolved in 100 g of 3-dimethylaminopropylamine and, after the addition of 4 g of ammonium chloride, stirred at 60 ° C. for 9 hours while gently passing air over it. It is filtered off at room temperature, washed with a little amine and water and at 40 - 50 0 C dried to give 12.5 g of a dye which is identical to that described in Example 5 of the German Patent Specification 1,569,753.
10 g Isopropyl-Kobaltphthalocyanin werden in 80 g Chlorbenzol suspendiert«, Nach Zusatz von 20 g 1-Amino-3-methylaminopropan und 4 g Ammoniumchlorid wird unter schwachem Überleiten von Luft 10 Stunden bei 650C erwärmt«, Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur wird abgesaugt, mit Chlorbenzol und Ligroin gewaschen und bei 40 - 50°C getrocknet. Man erhält 12 g eines Farbstoffes, der mit dem im Beispiel 13 der Deutschen Patentschrift 1 569 753 beschriebenen identisch ist«10 g of isopropyl cobalt phthalocyanine are suspended in 80 g of chlorobenzene. After the addition of 20 g of 1-amino-3-methylaminopropane and 4 g of ammonium chloride, the mixture is heated at 65 ° C. for 10 hours while gently passing air over it. After cooling to room temperature, suction is performed , washed with chlorobenzene and ligroin and dried at 40 - 50 ° C. 12 g of a dye are obtained which is identical to that described in Example 13 of German Patent 1,569,753 «
a) 10 g n-Butyl-Kobaltphthalocyanin, dargestellt nach einem der literaturbekannten Verfahren, werden in 200 g Äthylenglykol suspendiert und nach Zusatz von 40 g konzentrieter Salzsäure 17 Stunden bei 900C verrührt. Es wird kalt abgesaugt, mit Wasser und Methanol gewaschen und bei 1000C getrocknet. Man erhält 10 g eines Produktes, dessen Gehalt an Kovalent gebundenem Chlor etwa 9,696 beträgt.a) 10 g n-butyl-cobalt phthalocyanine, prepared according to one of the known processes, are suspended in 200 g ethylene glycol and stirred for 17 hours at 90 0 C after the addition of 40 g concentrated hydrochloric acid trieter. It is suction filtered cold, washed with water and methanol and dried at 100 0 C. 10 g of a product are obtained whose content of covalently bound chlorine is about 9.696.
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b) 8 g der so dargestellten chlorhaltigen Kobaltphthalocyanins werden in 80 g Chlorbenzol suspendiert» Nach Zutropfen von 14 g 3-Dimethylamin.opropylamin wird Stunde bei Zimmertemperatur verrührte Danach wird abgesaugt, mit Ligroin gewaschen und trockengesaugte Nach zusätzlichem Waschen mit Wasser und Trocknen bei 40 - 50° C erhält man 10 g eines Farbstoffes, der mit dem im Beispiel 1 beschriebenen identisch ist.b) 8 g of the chlorine-containing cobalt phthalocyanine thus prepared are suspended in 80 g of chlorobenzene »Nach 14 g of 3-dimethylaminopropylamine are added dropwise Stirred for an hour at room temperature. Then it is suctioned off, washed with ligroin and sucked dry After additional washing with water and drying at 40-50 ° C., 10 g of a dye which is identical to that described in Example 1.
Analog wie im Beispiel 3a beschrieben, werden entsprechende haIogenhaltige KobaltphthaIocyanine erhalten, wenn statt des n-Butyl-kobaltphthalocyanins Methyl-, Äthyl- oder Propyl-kobaltphthalocyanin.zum Einsatz gelangt«, Analogously to that described in Example 3a, corresponding halogen-containing cobalt phthalocyanines are obtained, if instead of n-butyl cobalt phthalocyanine methyl, Ethyl or propyl cobalt phthalocyanine. Has been used «,
a) 10 g n-Butyl-kobaltphthalocyanin werden in 50 g konzentrierter Salzsäure suspendiert und langsam auf 900C erwärmt«, Nach I6stündigem Verrühren bei 900C wird kalt abgesaugt, mit Wasser neutral gewaschen und mit Methanol nachgewaschen0 Nach zweistündigem Trocknen bei 1000C im Trockenschrank erhält man 8 g eines etwa 8,2% Chlor enthaltenden Chlorkobaltphthalocyanins o a) 10 g n-butyl-cobalt phthalocyanine are suspended in 50 g of concentrated hydrochloric acid, and slowly heated to 90 0 C, "After I6stündigem stirring at 90 0 C is filtered off cold, washed neutral with water and methanol washed 0 After drying for two hours at 100 0 C in the drying cabinet, 8 g of a chlorobalt phthalocyanine containing about 8.2% chlorine or the like are obtained
b) 8 g des so dargestellten Zwischenproduktes werden in 80 g Chlorbenzol suspendiert und nach Zutropfen von 14 g 3-Dimethylaminopropylamin über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt«, Es wird abgesaugt und mit Chlorbenzol gewaschen. Nach der Trocknung im Vakuum bei 40 - 5O0C erhält man 8,2 g eines mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Farbstoff identischen Produktesβ b) 8 g of the intermediate product thus represented are suspended in 80 g of chlorobenzene and, after 14 g of 3-dimethylaminopropylamine have been added dropwise, stirred overnight at room temperature. It is filtered off with suction and washed with chlorobenzene. After drying in vacuo at 40-5O 0 C, 8.2 g of a product β identical to the dye described in Example 1 are obtained
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10 g n-Butyl-kobaltphthalocyanin werden in 150 ml suspendiert und nach Zusatz von 40 ml 48?6ige wässrige Bromwasserstoff säure ca«, 30 Stdn» auf 90 - 95°C erwärmt» Nach Erkalten wird abgesaugt, mit Wasser und Methanol gewaschen und bei 1000C getrocknet. Man erhält 11 g eines Reaktionsproduktes mit einem Bromgehalt von 21,10 g of n-butyl cobalt phthalocyanine are suspended in 150 ml and, after the addition of 40 ml of 48.6 aqueous hydrobromic acid for about 30 hours, heated to 90-95 ° C. After cooling, it is filtered off with suction, washed with water and methanol and with 100 0 C dried. 11 g of a reaction product with a bromine content of 21 are obtained
Setzt man 10 g des so dargestellten Zwischenproduktes analog Beispiel 3b ein, so erhält man 12 g eines Farbstoffes, der mit dem in Beispiel 16 der Deutschen Patentschrift 1 569 753 identisch ist.If 10 g of the intermediate product shown in this way is used analogously to Example 3b, 12 g of a dye are obtained, which is identical to that in Example 16 of German Patent 1,569,753.
10 Teile n-Butyl-kobaltphthalocyanin, dargestellt nach einem der literaturbekannten Verfahren, werden in 150 ml Diäthylenglykol-dimethyläther und 40 ml konzentrierter Salzsäure 30 Stunden auf 900C erwärmt. Nach Aufarbeiten analog Beispiel 5 erhält man 10 g eines Reaktionsproduktes mit einem Chlorgehalt von 10%, Setzt man 10 g des so dargestellten Zwischenproduktes analog Beispiel 4b ein, erhält man 12,5 g eines Farbstoffes, der mit dem in Beispiel 4b beschriebenen identisch ist.10 parts of n-butyl-cobalt phthalocyanine, prepared according to any one of the methods known from the literature, are heated in 150 ml of diethylene glycol dimethyl ether and 40 ml of concentrated Hydrochloric acid 30 hours at 90 0 C. After working up as in Example 5, 10 g of a reaction product with a chlorine content of 10% are obtained. If 10 g of the intermediate product thus prepared as in Example 4b is used, 12.5 g of a dye identical to that described in Example 4b are obtained.
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