DE2758107A1 - Thiazoldiazacyaninfarbstoffe - Google Patents
ThiazoldiazacyaninfarbstoffeInfo
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Description
27581Q7
Zentralbereich Patente. Marken und Lizenzen
5090 Leverkusen, Bayerwerk Mi/Hoy
Gegenstand der Erfindung sind kationische Farbstoffe der allgemeinen
Formel
worin R
,R-,Rc,
für einen niederen Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxy-
alkylrest,
für Wasserstoff, einen niederen Alkyl- oder Alkenyl-
rest,
für einen niederen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkoxyrest
und
für ein Anion stehen,
ihre Herstellung und Verwendung zum Färben und Bedrucken von natürlichen und synthetischen Materialien, insbesondere von
Polyacrylnitril und sauer modifizierten Polyamiden und PoIy-
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Unter niederen Alkyl*- und Alkoxyresten werden insbesondere
geradkettige oder verzweigte Reste mit 1 bis 4 C-Atomen verstanden .
Niedere Alkenylreste sind vor allem der Allyl-, Butenyl- und i-Butenylrest.
Das Anion X kann sich von anorganischen und organischen Säuren ableiten.
Anorganische Anionen sind beispielsweise Fluorid, Chlorid,
Bromid und Jodid, Perchlorat, Hydroxyl, Reste von S-haltigen
Säuren, wie Hydrogensulfat, Sulfat, Disulfat und Aminosulfat;
Reste von Stickstoff-Sauerstoff-Säuren, wie Nitrat; Reste von
Sauerstoffsäuren des Phosphors, wie Dlhydrogenphosphat, Hydrogenphosphat, Phosphat und Metaphosphat; Reste der Kohlensäure,
wie Hydrogencarbonat und Carbonat; weitere Anionen von Sauerstoff säuren und Komplexsäuren, wie Methosulfat, Xthosulfat,
Hexafluorosilikat, Cyanat, Thiocyanat, Tri- und Tetrachlorozinkat, Tri- und Tetrabromozinkat, Borat, Tetrafluoroborat,
sowie Anionen von Estern der Borsäure, wie des Glycerinesters der Borsäure und von Estern der Phosphorsäure, wie des Methylphosphats .
Organische Anionen sind beispielsweise Anionen gesättigter oder ungesättigter aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer und heterocycIischer Carbonsäuren und Sulfonsäuren,
wie Reste der Ameisensäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Cyanessigsäure, Hydroxyessigsäure, Aminoessigsäure, Methylaminoessigsäure, Aminoäthyl-sulfonsäure, Methylaminoäthyl-sulfonsäure, Propionsäure, n-Buttersäure, !-Buttersäure, 2-Methylbuttersäure, 2-Äthyl-buttersäure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, Trifluoressigsäure, 2-Chlorpropionsäure, 3-Chlorpropionsäure, 2-Chlorbuttersäure, 2-Hydroxypropionsäure, 3-Hydroxypropionsäure, O-Äthylglykolsäure, Thioglykolsäure, Glycerinsäure, Apfelsäure, Dodecyl-tetraäthylenglykoläther-propion-
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säure, Phenoxyessigsäure, Nonylphenoxyessigsäure, n-Valeriansäure,
i-Valeriansäure, 2,2,2- Trimethylessigsäure, n-Capronsäure, 2-Äthyl-n-capronsäure, Stearinsäure, ölsäure, Ricinolsäure,
Palmitinsäure, n-Pelargonsäure, Laurinsäure, eines Gemisches
aliphatischer Carbonsäuren mit 9-11 Kohlenstoffatomen
(Versatic-Säure 911 der SHELL), der Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Propargylsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure,
Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, des Isomerengemisches aus 2,2,4- und 2,4,4-Trimethyladipinsäure,
Sebacinsäure, Isosebacinsäure (Isomerengemisch), Weinsäure, Zitronensäure, Glyoxylsäure.
Geeignete Anionen cycloaliphatischer Carbonsäuren sind z.B. die Anionen der Cyclohexancarbonsäure, Cyclohexen-3-carbonsäure
und Anionen araliphatischer Monocarbonsäuren sind z.B. Anionen der Phenylessigsäure, 4-Methylphenylessigsäure und
Mandelsäure.
Geeignete Anionen aromatischer Carbonsäuren sind beispielsweise die Anionen der substituierten und unsubstituierten Benzoesäure,
der Phthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, 4-Hydroxyphthalsäure, 4-Methoxyphthalsäure, Isophthalsäure, 4-Chlor-iso-phthalsäure,
5-Nitro-iso-phthalsäure, Terephthalsäure, Nitroterephthalsäure und Dipheny!carbonsäure-(3,4), o-Vanillinsäure, 3-Sulfobenzoesäure,
Benzoltetracarbonsäure-(1,2,4,5), Naphthalintetracarbonsäure- (1,4,5,8), Bipheny!carbonsäure-(4), Abietinsäure, Phthalsäure-mono-n-butylester,
Terephthalsäure-mono-methylester, 3-Hydroxy-S^fTje-tetrahydronaphthalin-carbonsäure-(2)
, 2-Hydroxynaphthoesäure-(1) und Anthrachinoncarbonsäure- (2) .
Geeignete Anionen aromatischer Sulfonsäuren sind z.B. die Anionen der Benzosulfonsäure, Benzoldisulfonsäure-(1,3), 4-Chlorbenzolsulfonsäure,
3-Nitrobenzolsulfonsäure,6-Chlor-3-nitrobenzolsulfonsäure,Toluolsulfonsäure-(4),
Toluolsulfonsäure-(2) , Toluol-**)-sulfonsäure, 2-Chlortoluolsulfonsäure-(4) , 2-Hydroxybenzolsulfonsäure,
n-Dodecylbenzolsulfonsäure.
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Bevorzugt sind farblose Anionen. Für das Färben aus wäßrigem
Medium sind solche Anionen bevorzugt, die die Wasserlöslichkeit des Farbstoffes nicht zu stark beeinträchtigen. Für das Färben
aus organischen Lösungsmitteln sind vielfach auch solche Anionen bevorzugt, die die Löslichkeit des Farbstoffs in organischen
Lösungsmitteln fördern oder zumindest nicht negativ beeinflussen.
Das Anion ist im allgemeinen durch das Herstellungsverfahren und die eventuell vorgenommene Reinigung des rohen Farbstoffs
gegeben. Im allgemeinen liegen die Farbstoffe als Zinkchloriddoppelsalze, Acetate, Methosulfate, Äthosulfate oder als Halogenide (insbesondere
als Chloride oder Bromide) vor. Die Anionen können in bekannter Weise gegen andere Anionen ausgetauscht werden.
Eine bevorzugte Gruppe der anspruchsgemäßen Farbstoffe sind Verbindungen der allgemeinen Formel I, in denen
R1 Methyl, Äthyl, Hydroxyäthyl, 3-Hydroxy- und 2-
Hydroxypropyl,
R-,R3,Rr,Rg Wasserstoff, Methyl oder Äthyl und
R4 Methyl oder Äthyl bedeuten.
In dieser Gruppe sind ganz besonders Verbindungen der allgemeinen Formel I hervorzuheben, in der
R1 für Methyl und 2-Hydroxyäthyl,
R2,R3 für Wasserstoff,
R4 für Methyl und
R4 für Methyl und
R5'R6 für Wasserstoff un<* Methyl stehen.
Die beanspruchten Farbstoffe der allgemeinen Formel I können erhalten werden durch Umsetzung von Azofarbstoffen der allgemeinen
Formel
II
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in der R-.-R,. die oben genannte Bedeutung haben, mit alkylie-
z. ο
rend wirkenden Verbindungen der Formel R1-X, worin R.. die in
Formel I genannte Bedeutung hat und X eine ein Anion X~liefernde Gruppe ist, oder mit Oxiranen der allgemeinen Formel
ν 2 y 7 III
in der R7 für Wasserstoff, Methyl oder Äthyl steht, umsetzt.
Als Alkylierungsmittel R1-X können bevorzugt die folgenden
Verbindungen eingesetzt werden:
Alkyl-oder Alkenylester von Halogenwasserstoffsäuren, wie
Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Allylchlorid, -bromid oder -jodid, niedere Dialkylsulfate wie Dimethyl- und Diäthylsulfat,
sowie die niederen Alkylester aromatischer Sulfonsäuren, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylester der Benzol- oder
Toluolsulfonsäure.
Geeignete Oxirane der Formel III sind Äthylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid.
Die Quaternierung der Farbstoffe II erfolgt durch Erwärmen in
einem indifferenten organischen Lösungsmittel, z.B.in Kohlenwasserstoffen,
wie Benzol, Toluol oder Xylol, Halogenkohlenwasserstoffen, wie Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachloräthan,
Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, Nitrokohlenwasserstoffen, wie
Nitromethan, Nitrobenzol oder Nitronaphthalin oder in Dimethylformamid, Acetonitril, SuIfolan oder Dimethylsulfoxid unter
Anwendung bevorzugt äquivalenter Mengen alkylierend wirkender Substanzen der Formel R1-X.
In einigen Fällen kann auch Wasser oder ein Alkohol als Reaktionsmedium
benutzt werden.
Die Umsetzung der Azofarbstoffe II mit Oxiranen der Formel
III erfolgt in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln unter Zusatz von anorganischen oder organischen Säuren, die das
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Anion X liefern.
Die Azofarbstoffe der allgemeinen Formel II werden in üblicher Weise durch Diazotieren von Aminothiazolen der allgemeinen Formel.
R;
IV R.
in der R- und R3 die oben genannte Bedeutung haben, und Kuppeln
auf aromatische Amine der allgemeinen Formel,
R4
in denen R4-R6 die oben genannte Bedeutung haben, erhalten.
Geeignete Diazokomponenten (IV) sind:
2-Amino- - thiazol
M -4-methyl - thiazol
H -4-äthyl-
η —5— " — "
" -4-propyl- "
11 -4-n-butyl-
M -4,5-dimethyl-
" -4,5-diäthyl-
" -4-methyl-S-äthyl- "
" -4-äthyl-S-methyl-
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. Λ0> 27581Q7
Geeignete Kupplungskomponenten (v) sind:
2-Methyl - anilin 2-Äthyl
2-i-Propyl - " 2-Methyl-N-methyl-2-"
-N-äthyl-2-" -N-propyl-2-" -N-allyl-2-"
-N-n-butyl-2-Äthy.l -N-methyl-2-"
-N-äthyl-2-Methyl-N,N-dimethy1-
2- " -N,N-diäthyl-2-Äthyl -N,N-dimethy1-
Die Lichtabsorption der neuen Farbstoffe ist gegenüber den entsprechenden, nicht in o-Stellung zur Aminogruppe substituierten
Verbindungen, sehr stark bathochrom verschoben. Sie eignen sich zum Färben und Bedrucken von Materialien aus Leder,
tannierter Baumwolle, Cellulose, synthetischen Superpolyamiden und Superpolyurethanen und von ligninhaltigen Fasern. Sie
sind weiter geeignet zur Herstellung von Schreibflüssigkeiten, Stempelfarben, Kugelschreiberpasten und lassen sich auch im
Gummidruck verwenden.
Insbesondere aber eignen sich die erfindungsgemäßen Farbstoffe
zum Färben - aus wäßriger Flotte oder aus organischen Lösungsmitteln - und Bedrucken von Fäden, Bändern, Geweben oder Gewirken
aus Polyacrylnitril oder aus Mischpolymerisaten des Acrylnitrils mit anderen Vinylverbindungen wie Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid, Vinylfluorid, Vinylacetat, Vinylpyridin,
Vinylimidazol, Vinylalkohol, Acryl- und Methacry1Säureestern
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und -amiden, as. Dicyanäthylen, oder Flocken, Fasern, Fäden,
Bändern,Geweben oder Gewirken aus sauer modifizierten Polyamidfasern.
Sauer modifizierte aromatische Polyester sind beispielsweise Polykondensationsprodukte aus Sulfoterephthalsäure und
Äthyienglykol, d.h. sulfonsäuregruppenhaltigen Polyäthylenglykolterephthalaten
(Typ DACRON 64 der E.I. DuPont de Nemours and Company), wie sie in der belgischen Patentschrift 549 179
und der US-Patentschrift 2 893 816 beschrieben sind. Die Färbungen der erfindungsgemäßen Farbstoffe der Formel I
auf Materialien aus Polyacrylnitril oder sauer modifizierten Polyesterfasern oder Polyamidfasern zeichnen sich durch sehr
gute Licht-, Naß-, Reib- und Sublimierechtheit aus. Die Farbstoffe
sind außerdem durch ein gutes Ziehvermögen und gute Kombinierbarkeit ausgezeichnet.
Besonders erwähnenswert ist das gute Migrierverhalten der anspruchsgemäßen
Farbstoffe, das es erlaubt, ohne große Anforderungen an die Färbetechnik ohne Retarderzusatz auch in hellen
Tönen auf Acrylnitrilfasern gleichmäßige Färbungen zu erzielen.
Die in den folgenden Beispielen eingesetzten Ausgangskomponenten wurden auf dem in den DE-AS 1 057 706 und 1 088 631
beschriebenen Weg synthetisiert.
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21,8 g des Azofarbstoffs der folgenden Formel
werden in 200 ml Chloroform gelöst. Nach Zugabe von 0,2 g Magnesiumoxid
wird zum Rückfluß erhitzt. Innerhalb 1/2 Stde. werden 12,6 g Dimethylsulfat zugetropft. Die Reaktionsmischung
wird anschließend 3 Stdn. unter Rückfluß gekocht und abgekühlt. Nach Absaugen erhält man 28 g eines Farbstoffs der Formel,
wird anschließend 3 Stdn. unter Rückfluß gekocht und abgekühlt. Nach Absaugen erhält man 28 g eines Farbstoffs der Formel,
CH3OSO3
der Polyacrylnitril- und sauer modifizierte Polyesterfasern in rot-violetten Tönen gleichmäßig anfärbt.
21,8 g des in Beispiel 1 eingesetzten Azofarbstoffe werden,wie
in diesem Beispiel beschrieben, mit 15,4 g Diäthylsulfat umgesetzt.
Man erhält 27 g eines Farbstoffs der Formel
?2H5
Z2H5OSO3"
der Polyacrylnitril- und sauer modifizierte Polyesterfasern in rot-violetten Tönen gleichmäßig anfärbt.
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. /f3
21,8 g des in Beispiel 1 beschriebenen Azofarbstoffs werden in
100 ml Eisessig gelöst. In diese Lösung wird bei einer Temperatur von 40-500C so lange Äthylenoxid eingeleitet, bis dünnschichtchromatographisch keine Ausgangsverbindung mehr nachzuweisen ist. Danach wird im Vakuum der größte Teil des Eisessigs
abdestilliert. Der verbleibende Rückstand wird in wenig Wasser gelöst. Nach Zugabe von Natriumchlorid und Zinkchlorid fallen
30,5 g eines Farbstoffs der Formel
CH
2-CH2OH
ZnCl,
aus. Der Farbstoff färbt Polyacrylnitril- und sauer modifizierte Polyesterfasern in rot-violetten Tönen gleichmäßig an.
24,6 g des Azofarbstoffs der Formel
werden analog dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit 12,6 g Dimethylsulfat zur Reaktion gebracht. Man erhält 29 g
eines Farbstoffs der Formel
CH3
CH3OSO3
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der Polyacrylnitril- und sauer modifizierte Polyesterfasern
in klaren Blautönen gleichmäßig anfärbt.
24,6 g des in Beispiel 4 beschriebenen Azofarbstoffs werden mit
15,4 g Diäthylsulfat zur Reaktion gebracht. Man erhält 28 g eines blauen Farbstoffs der Formel
Oi2
CH
OSOn
der auf Polyacrylnitril- und sauer modifizierten Polyesterfasern
gleichmäßige Färbungen ergibt.
24,6 g des in Beispiel 4 beschriebenen Azofarbstoffs werden,wie
in Beispiel 3 beschrieben, mit Äthylenoxid umgesetzt. Man erhält 32 g eines Farbstoffs der Formel
CH2CH2
OH
der auf Polyacrylnitril- und sauer modifizierten Polyesterfasern
klare, gleichmäßige blaue Färbungen ergibt. Weitere wertvolle Farbstoffe, die hergestellt werden können
nach den in den Beispielen 1-6 beschriebenen Verfahren, sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. Die Struktur
der Farbstoffe entspricht der allgemeinen Formel
?1
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σ» to σι
G» CO 00 ISJ
Beisp.
Nr. |
R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | X | Nuance auf PAN | blau |
7 | CH3 | H | H | C2H5 | H | H | CH3OSO3 | rot-violett | Il |
8 | C2H5 | Il | Il | Il | Il | Il | C2H5OSO3 | ti | Il |
9 | C2H4OH | Il | It | Il | Il | Il | ZnCl3 | It | It |
10 | CH2CH2CH3 | Il | Il | CH3 | It | Il | Br | It | It |
11 | CH2CHOHCH3 | Il | Il | Il | tt | Il | ZnCl3 | Il | rot-violett |
12 | CH2CH-CH2 | It | It | It | Il | ti | Br | Il | |
13 | CH3 | Il | It | CH(CH3)2 | It | Il | CH3OSO3 | It | |
14 | C2H4OH | It | Il | It | Il | Il | ZnCl3 | ti | |
15 | CH3 | tt | Il | OCH3 | Il | It | CH3OSO3 | violett | |
16 | C2H4OH | Il | It | It | Il | Il | ZnCl3 | Il | |
17 | CH3 | It | It | CH3 | CH3 | It | CH3OSO3 | It | |
18 | C2H4OH | It | It | Il | Il | M | ZnCl3 | Il | |
19 | C2H5 | ti | Il | Il | Il | Il | C2H5OSO3 | Il | |
20 | CH3 | Il | It | Il | C2H5 | Il | CH3OSO3 | Il | |
21 | C2H4OH | It | Il | tt | tt | Il | ZnCl3 | It | |
22 | CH2CHOHCH3 | It | Il | Il | CH3 | CH3 | Il | ||
23 | CH3 | Il | Il | It | Il | C2H5 | CH3OSO3 | ||
24 | C2H4OH | Il | It | ti | tt | Il | ZnCl3 | ||
25 | CH2CH-CH2 | Il | ti | Il | tt | CH3 | Br | ||
26 | CH2CH2CH3 | tt | tt | Il | Il | Il | Il | ||
27 | CH2CH-CH2 | Il | It | C2H5 | H | H | It |
tr*
(D
αο
to
I | |
ti» | _^ |
(O | OJ |
OO | I |
K> | |
o> | |
·%» | |
O | |
R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | X | Nuance auf PAN | |
Beisp. Nr. |
CH2CH=CH2 | H | H | CH3 | CH3 | H | Br | violett |
28 | CH3 | Il | Il | C2H5 | Il | CH3 | CH3OSO3 | blau |
29 | C2H4OH | Il | It | It | ti | It | ZnCl3 | It |
30 | CH3 | CH3 | ti | CH3 | H | H | CH3OSO3 | violett |
31 | C2H5 | It | tt | It | Il | It | C2H5OSO3 | Il |
32 | C2H4OH | It | Il | Il | It | Il | ZnCl3 | tt |
33 | CH3 | It | Il | C2H5 | Il | Il | CH3OSO3 | Il |
34 | C2H4OH | It | Il | tt | Il | tt | ZnCl3 | Il |
35 | CH3 | Il | tt | CH3 | CH- | ti | CH3OSO3 | blauviolett |
36 | C2H4OH | Il | ■ 1 | ti | ti | tt | ZnCl3 | tt |
37 | CH3 | ti | ti | Il | CH3 | CH3 | CH3OSO3 | blau |
38 | C2H4OH | It | It | It | tt | Il | ZnCl3 | Il |
39 | CH3 | H | CH3 | ti | H | H | CH3OSO3 | violett |
40 | Il | It | It | tt | CH3 | Il | Il | blauviolett |
41 | C2H4OH | It | Il | ti | H | Il | ZnCl3 | violett |
42 | Il | ti | Il | Il | CH3 | Il | Il | blauviolett |
43 | CH3 | ti | Il | Il | Il | CH3 | CH3OSO3 | blau |
44 | C2H4OH | π | Il | Il | ti | Il | ZnCl3 | Il |
45 | CH3 | CH3 | Il | Il | H | H | CH3OSO3 | violett |
46 | C2H4OH | Il | Il | Il | Il | Il | ZnCl3 | It |
47 | ||||||||
Beisp.
Nr. |
R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | X | Nuance auf PAN | blau |
48 | CH3 | CH3 | CH, | CH, | CH3 | H | CH3OSO3 | blauviolett | It |
49 | C2H4OH | It | Il | Il | Il | Il | ZnCl3 | It | |
50 | CH3 | Il | Il | Il | Il | CH3 | CH3OSO3 | ||
SI | C2H4OH | Il | Il | Il | Il | ti | ZnCl3 |
Claims (6)
1) Farbstoffe der Formel
worin R1 für einen niederen Alkyl- Alkenyl- oder Hydroxy-
alkylrest,
R-,R3,R5,R- für Wasserstoff, einen niederen Alkyl- oder Alke-
nylrest,
R. für einen niederen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkoxy-
rest und X für ein Anion stehen.
2) Farbstoffe gemäß Anspruch 1, in denen
R1 für Methyl, Äthyl, 2-Hydroxyäthyl, 3-Hydroxy-
oder 2-Hydroxypropy1,
R2,R-,R5,R6 für Wasserstoff, Methyl oder Äthyl und
R4 für Methyl oder Äthyl stehen.
3) Farbstoffe gemäß Anspruch 1, in denen
R1 für Methyl oder 2-Hydroxyäthyl,
R_,R- für Wasserstoff,
R4 für Methyl und
R5,Rg für Wasserstoff oder Methyl stehen.
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ORIGINAL INSPeCTED
S-
27:.;! Κι1?
4) Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen der allgemeinen Formel
worin R. für einen niederen Alkyl-, Alkenyl-oder Hydroxy
alkylrest,
R_,R3,R,-,R, für Wasserstoff, einen niederen Alkyl- oder Al-
R_,R3,R,-,R, für Wasserstoff, einen niederen Alkyl- oder Al-
kenylrest,
R. für einen niederen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkoxy
R. für einen niederen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkoxy
rest und
X für ein Anion stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß man Azofarbstoffe der allgemeinen Formel
in denen R2~Rß ^e °^en genannte Bedeutung haben, mit einem
Alkylierungsmittel R1-X, in dem R1 die oben genannte Bedeutung
hat und X eine ein Anion X liefernde Gruppe ist, oder mit Oxiranen der allgemeinen Formel
in der R7 Wasserstoff, Methyl oder Äthyl bedeutet, umsetzt.
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-3- 27 b ο ι Q7
5) Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien aus
Polyacrylnitril oder sauer modifiziertem Polyester oder Polyamid, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der Ansprüche
1-3 verwendet.
6) Textilmaterialien, die gemäß Anspruch 5 erhalten wurden.
Le A 18 626 - 17 -
909826/0483
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Bei der Erteilung ist 1 Versuchs- bericht mit Färbetafeln, eingeg. am 10.09.80, zur Einsicht bereit- gehalten worden |
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