DE3609590C2 - - Google Patents

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DE3609590C2
DE3609590C2 DE19863609590 DE3609590A DE3609590C2 DE 3609590 C2 DE3609590 C2 DE 3609590C2 DE 19863609590 DE19863609590 DE 19863609590 DE 3609590 A DE3609590 A DE 3609590A DE 3609590 C2 DE3609590 C2 DE 3609590C2
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Helmut A. Dr. Oberwil Ch Moser
Roland Huningue Fr Wald
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Sandoz Patent GmbH
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    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Gegenstand der Erfindung sind sulfonsäuregruppenfreie basische Azover­ bindungen der Formel
worin
R Wasserstoff, einen (1-4C)-Alkyl-,(5-6C)-Cycloalkyl- oder Phenylrest, Benzyl oder Phenyläthyl,
R₁ Wasserstoff, -CN, -COOR₄, CONR₅R₆, -SO₂NR₅R₆,
M -R₁₀-NR₁₁R₁₂ oder -R₁₀N⊕R₁₁R₁₂R₁₃ A⊖,
n 1 oder 2,
X₀ die direkte Bindung oder ein in der Chemie der Direktfarbstoffe übliches Brückenglied,
R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, Hydroxyl, -NO₂, -COOH, (1-4C)-Alkyl oder (1-4C)-Alkoxy,
R₃ Wasserstoff, einen (1-4C)-Alkylrest, -NR₅R₆ oder -CONR₅R₆,
R₄ (1-6C)-Alkyl oder Phenyl(1-3C)-alkyl,
R₅ und R₆ Wasserstoff oder (1-4C)-Alkyl,
R₇ (1-4C)-Alkyl,
R₈ Wasserstoff oder (1-4C)-Alkyl,
R₁₀ einen geradkettigen oder verzweigten (2-8C)-Alkylenrest,
R₁₁ und R₁₂ unsubstituiertes (1-6C)-Alkyl, durch OH, CN oder Halogen substituiertes (2-6C)-Alkyl, Phenyl-(1-3C)- Alkyl, dessen Phenylrest durch 1 bis 3 Substituenten aus der Reihe Chlor, (1-4C)-Alkyl oder (1-4C)-Alkoxy substituiert sein kann, unsubstituiertes oder durch 1 bis 3 (1-4C)-Alkylgruppen substituiertes (5-6C)-Cyclo­ alkyl,
R₁₃ einen gegebenenfalls durch Phenyl substituierten (1-4C)-Alkylrest, -CH₂COCH₃, -CH₂CONH₂ oder -CH₂-CHOH-CH₂Cl,
A⊖ ein Anion bedeuten,
wobei die Reste R₅ und R₆ bzw. R₁₁ und R₁₂ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atome einen gesättigten heterocyclischen Ring und R₁₁, R₁₂ und R₁₃ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen Pyridinring oder einen gesättigten heterocyclischen Ring bilden können, und der Pyridinring und der gesättigten heterocyclische Ring durch eine, zwei oder drei (1-4C)-Alkyl­ gruppen substituiert sein können,
Gemische der Verbindungen der Formel I, deren Säureadditionssalze sowie Metallkomplexe, wie 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexe davon, wobei die Anzahl der protonierbaren basischen Gruppen und/oder quaternären Ammoniumgruppem zwei oder vier ist,
und die Reste R, R₁ und M der Kupplungskomponenten B gleich sind.
Gute Azoverbindungen entsprechen der Formel
worin
R′ Methyl, Aethyl, Phenyl, Benzyl oder Cyclohexyl,
R₁′ Wasserstoff, -CN,
oder -CONR₅′R₆′,
R₂′ unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Aethyl, OH, Methoxy, Aethoxy, Chlor oder Brom,
M′ -R₁₀′-NR₁₁′R₁₂′ oder -R₁₀′-N⊕R₁₁′R₁₂′R₁₃′A⊖
R₃′ Wasserstoff, Methyl, Aethyl, NH₂ oder -N(CH₃)₂,
R₅′ und R₆′ Wasserstoff, Methyl oder Aethyl,
R₁₁′ und R₁₂′ lineares oder verzweigtes (1-6C)-Alkyl, Hydroxy(2-3C)-alkyl, Benzyl, 2-Cyanoäthyl oder 2-Chlor­ äthyl,
R₁₃′ Methyl, Aethyl, Propyl oder Benzyl bedeuten,
die Reste R₅′ und R₆′ bzw. R₁₁′ und R₁₂′ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen Morpholin-, Piperidin-, Pyrrolidin-, Piperazin-, N-Aminoäthyl- oder N-Methylpiperazinring oder die Reste R₁₁′, R₁₂′ und R₁₃′ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen Pyridin-, Picolin- oder Lutidinring oder ein Ringsystem der Formel
bilden können, worin
R₁₄ Methyl oder Aethyl,
W die direkte Bindung, -CH₂-, -O-, -S-, -SO₂-, -SO-, -NH-,
X falls die Ringe D₁ und D₂ unsubstituiert sind, für X₁ die direkte Bindung;
X₂ einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
wobei das mit * bezeichnete Atom an Ring D₁ gebunden ist,
X₁₀₀ -CO-NH-R₄₃-CO-NH-R₄₃-NH-CO-,
X₁₀₁ -CO-NH-R₄₃-NH-CO-CH₂-CH₂-CO-NH-R₄₃-NH-CO-,
X₁₀₂ -CO-NH-R₄₃-NH-CO-CH=CH-CO-NH-R₄₃-NH-CO-,
X₁₀₄ -SO₂-NR₄₄-(CH₂) g -NR₄₄-SO₂-,
X₁₀₅ -CO-NR₄₄-R₄₃-O-CO-,
R₄₂ unabhängig voneinander Halogen, (1-4C)-Alkyl oder (1-4C)-Alkoxy,
R₄₃ unabhängig voneinander einen geradkettigen oder ver­ zweigten (1-4C)-Alkylenrest,
R₄₄ unabhängig voneinander Wasserstoff oder (1-4C)-Alkyl,
R₄₅ unabhängig voneinander Halogen, -NH-CH₂-CH₂-OH, -N(CH₂-CH₂-OH)₂, NH₂, OH, -NH-(CH₂)2-3N(C₂H₅)₂
g unabhängig voneinander 1, 2, 3 oder 4,
X falls die Ringe D₁ und/oder D₂ substituiert sind, für die direkte Bindung X₁ oder für X₁₁, X11a, X₁₂, X12a, X₁₄, X₁₅, X₁₇-X₂₁, X₂₅, X₂₇, X₃₂, X₅₇, X₆₄ oder X₁₀₃ steht;
Gemische der Verbindungen der Formel II, deren Säureadditionssalze sowie Metallkomplexe, wie 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexe davon, wobei die Anzahl der protonierbaren N-Atome und/oder quaternären Ammonium­ gruppen zwei oder vier ist und die Reste der Kupplungskomponenten B₁ gleich sind.
Besonders bevorzugte Azoverbindungen entsprechen der Formel
worin
R′′ Methyl oder Phenyl,
R₁′′ Wasserstoff, -CN, -CONH₂ oder
R₂′′ unabhängig voneinander Wasserstoff, OH, Methyl, Methoxy oder Chlor,
M′′ -(CH₂)2-3-NR₁₁′′R₁₂′′ oder -(CH₂)2-3-N⊕R₁₁′′R₁₃′′ A⊖,
R₃′′ Wasserstoff oder Methyl,
R₁₁′′ und R₁₂′′ Methyl oder Aethyl,
R₁₃′′ Methyl, Aethyl oder Benzyl bedeuten,
die Reste R₁₁′′ und R₁₂′′ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen Morpholin-, Piperazin-, Piperidin-, N-Aminoäthyl- oder N-Methylpiperazinring, die Reste R₁₁′′, R₁₂′′ und R₁₃′′ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen Pyridin-, α- oder β-Picolinring oder einen N-Methyl-morpholin-, N-Methyl-piperidin-, N-Methylpiperazin- oder einen N,N′-Dimethylpiperazinring oder einen
bilden können,
X′ falls die Ringe D₁′ und D₂′ unsubstituiert sind, für X₁, X₅, X₆, X₇, X₁₀, X₁₁, X11a, X₁₂, X₁₂a, X₁₆, X₁₇, X₂₂, X₂₅, X₂₆, X₂₇, X₃₀, X₃₁, X₄₉, X₅₀, X₅₁, X₅₂, X₅₃, X₅₄, X₅₈, X₅₉, X₆₂, X₆₃, X₆₄, X₁₀₁(R₄₃=(CH₂)1-2), X₁₀₃[R₄₃=-(CH₂)1-2 und R₄₅=-NH(CH₂)2-3-N(C₂H₅)₂], X₁₀₄(R₄₄=H, g=2 oder 3), X₁₀₈(R₄₃=-(CH₂)1-3);
X₇₃ -NH-CO-CH₂-CH₂-CO-NH-,
X₇₄ -NH-CO-CH=CH-CO-NH-,
X₇₅ -NH-CO-(CH₂)₄-CO-NH-,
X₈₁ -CH₂-, X₈₂ -(CH₂)₂-, X₈₃ -(CH₂)₃-,
X₈₄ -(CH₂)₄-, X₈₅ -CO-NH-(CH₂)₂-NH-CO-,
X₈₆ -CO-NH-(CH₂)₃-NH-CO-, X₈₇ -CO-NH-(CH₂)₄-NH-CO,
R42a unabhängig voneinander Wasserstoff, -Cl, -CH₃, oder -OCH₃ und
R45a unabhängig voneinander Cl, -NHCH₂CH₂OH, OCH₃, OH, NH₂, OC₂H₅, -N(CH₂CH₂OH)₂, -NH-(CH₂)₃-N(C₂H₅)₂,
oder
X′ falls die Ringe D₁′ und D₂′ durch Chlor, Methyl oder Methoxy substituiert sind, X′ für X₁, X₁₁, X11a, X₁₂, X12a, X₁₇, X₆₄, X₇₀, X₇₁, X₇₄, X₇₉, X₈₀, X₈₁, X₈₂, X₈₅, X₈₆, X₈₈ oder X₁₀₃ steht,
die Bindung von X′ in 4,4′-, 3,3′-, 4,3′- oder 4′,3- ist,
Gemische der Verbindungen der Formel III, deren Säureadditionssalze sowie 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexe davon, wobei die Anzahl der proto­ nierbaren N-Atome und/oder quaternären Ammoniumgruppen zwei oder vier ist und die Reste der Kupplungskomponenten B₂ gleich sind.
Ganz besonders bevorzugte Azoverbindungen entsprechen der Formel
X′′ für X₁, X₁₁, X11a, X₁₇, X₂₇, X₅₁, X₅₂, X₅₄, X₆₄, X₇₀-X₇₇, X₇₉, X₈₀, X₈₁, X₈₂, X₈₅-X₉₀, X109a steht,
Gemische der Verbindungen der Formel IV, deren Säureadditionssalze sowie 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexe, wobei die Anzahl der protonier­ baren N-Atome und/oder quaternären Ammoniumgruppen 2 oder 4 ist, und die Reste der Kupplungskomponenten B₃ gleich sind.
1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexverbindungen entsprechen in der 1 : 1-Metall­ komplexform der Formel
worin
Me ein Kupfer-, Chrom-, Kobalt-, Nickel- oder Manganatom für die 1 : 1-Komplexe, vorteilhaft ein Kupferatom, oder ein Chrom-, Kobalt- oder Eisenatom, vorteilhaft Eisenatom, für die 1 : 2-Metallkomplexe,
R2a unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen oder (1-4C)-Alkyl bedeuten
mit den Maßgaben im Anspruch 1.
Geeignete 1 : 1-Metallkomplexverbindungen entsprechen in der 1 : 1-Metallkomplexform der Formel
worin die Symbole die zuvor genannten Bedeutungen besitzen und Me₁ vorteilhaft für ein Kupferatom steht.
Geeignete 1 : 2-Metallkomplexverbindungen entsprechen der Formel
worin
Me₂ vorteilhaft für ein Cr-, Co- oder Fe-Atom steht und die übrigen Symbole die zuvor genannten Bedeutungen besitzen.
Die bevorzugten Metallkomplexverbindungen der Formeln V, Va und Vb leiten sich entsprechend von den Formeln II, III und IV ab.
Das Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I ist da­ durch gekennzeichnet, daß man 1 Mol einer Tetrazoverbindung aus einem Diamin der Formel
mit 2 Mol einer Kupplungskomponente der Formel
kuppelt,
und gewünschtenfalls die erhaltenen Azoverbindungen in die entsprechenden 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexverbindungen überführt.
In den zuvor genannten Formeln steht
R in zunehmender Bedeutung für R′, bzw. R′′ bzw. für Methyl;
R₁ für R₁′, bzw. R₁′′, bzw. R₁′′′;
M für M′, bzw. M′′, bzw. M′′′;
X₀ für X, bzw. X′, bzw. X′′;
R₂ für R₂′, bzw. R₂′′ bzw. für Wasserstoff;
R₃ für R₃′, bzw. R₃′′ bzw. für Wasserstoff oder Methyl;
R₅ und R₆ für R₅′ und R₆′;
R₁₀ für R₁₀′ bzw. -(CH₂)2-3;
R₁₁, R₁₂ und R₁₃ für R₁₁′, R₁₂′ und R₁₃′ bzw. für R₁₁′′, R₁₂′′ und R₁₃′′;
R₁₄ für -CH₃;
B für B₁, bzw. B₂, bzw. B₃;
R₄₂ für R42a; R₄₅ für R45a;
R in der Bedeutung von Alkyl steht hauptsächlich für Methyl oder Aethyl, insbesondere für Methyl;
R in der Bedeutung von Cycloalkyl steht hauptsächlich für Cyclo­ hexyl;
R₂ in der Bedeutung von Halogen steht hauptsächlich für Chlor oder Brom, insbesondere für Chlor;
R₂ in der Bedeutung von Alkyl steht hauptsächlich für Methyl oder Aethyl, insbesondere für Methyl;
R₂ in der Bedeutung von Alkoxy steht hauptsächlich für Methoxy oder Aethoxy, insbesondere für Methoxy;
R₃ in der Bedeutung von Alkyl steht hauptsächlich für Methyl oder Aethyl, insbesondere für Methyl;
R₅ und R₆ in der Bedeutung von Alkyl steht hauptsächlich für Methyl oder Aethyl, insbesondere für Methyl;
R₁₀ in der Bedeutung von geradkettigem Alkylen steht hauptsächlich für -(CH₂)2-4; in der Bedeutung von verzweigtem Alkylen für
R₁₁ und R₁₂ in der Bedeutung von Alkyl stehen hauptsächlich für lineares oder verzweigtes (1-6C)-Alkyl, insbesondere für Methyl oder Aethyl und ganz besonders für CH₃,
R₁₁ und R₁₂ in der Bedeutung von Hydroxyalkyl steht hauptsächlich für Hydroxy(2-3C)-alkyl;
R₁₁ und R₁₂ in der Bedeutung von Cyan- oder Halogenalkyl steht haupt­ sächlich für 2-Cyanäthyl oder 2-Chloräthyl.
R₁₃ in der Bedeutung von Alkyl steht hauptsächlich für Methyl, Aethyl oder Propyl, besonders für Methyl oder Aethyl.
R₁₃ in der Bedeutung eines substituierten Alkyl steht hauptsächlich für Benzyl;
R₄₂ in der Bedeutung von Alkyl steht hauptsächlich für Methyl;
R₄₂ in der Bedeutung von Alkoxy steht hauptsächlich für Methoxy;
R₄₂ in der Bedeutung von Halogen steht hauptsächlich für Chlor;
R₄₅ in der Bedeutung von Halogen steht hauptsächlich für Chlor.
Die Kupplung kann nach an sich bekannten Methoden durchgeführt werden, vorteilhaft in wäßrigem Medium, gegebenenfalls in Anwesenheit eines organischen Lösungsmittels, bei Temperaturen von etwa -10°C bis Raum­ temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart eines Kupplungsbeschleunigers, wie Pyridin, Harnstoff, usw. Die Diazotierung erfolgt nach an sich bekannten Methoden.
Die Ausgangsverbindungen der Formeln VI und VII sind bekannt bzw. können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden.
Die Erfindung beinhaltet auch 1 : 2-Metallkomplexverbindungen aus einer Verbindung der Formel V oder Va mit einer Verbindung der Formel I oder mit einer beliebigen Azoverbindung, die in eine 1 : 2-Metallkomplexverbindung übergeführt werden kann.
Die 1 : 1-Metallkomplexe der Formel V und Va können durch Metallisieren einer Verbindung der Formel I mit einer Kupfer-, Kobalt-, Eisen-, Nickel-, Mangan-, Chrom- oder Zink- abgebenden Verbindung erhalten werden.
Die 1 : 2-Metallkomplexe der Formel V oder Vb können durch Metallisieren einer Verbindung der Formel I mit einer Chrom-, Nickel-, Kobalt- oder Eisen abgebenden Verbindung erhalten werden.
Auch die Metallisierungen können nach an sich bekannten Methoden durchgeführt werden, z. B. indem man eine mindestens ein Aequivalent Metall entsprechende Menge einer metallabgebenden Verbindung auf ein Aequivalent Azoverbindung der Formel I einwirken läßt.
Für die bevorzugte Herstellung der 1 : 1-Metallkomplexe, vorteilhaft 1 : 1-Kupferkomplexe verwendet man zweckmäßig die direkte Umsetzung einer Verbindung der Formel I mit dem Metallsalz oder die oxydative Kupferung, vorteilhaft bei etwa 40-70°C und einem pH-Wert von 4-7 in Gegenwart von Cu(II)-salzen oder mit Kupferpulver in Gegenwart von Wasserstoffperoxyd oder einem üblichen Oxydationsmittel oder man bevorzugt die entmethylierende Kupferung in einem pH-Bereich von vor­ zugsweise 3-4 bei erhöhten Temperaturen.
Die 1 : 2-Metallkomplexierung kann nach an sich bekannten Methoden durchgeführt werden, vorteilhaft indem man beispielsweise mindestens ein Aequivalent einer metallabgebenden Verbindung auf zwei Aequivalent einer Verbindung der Formel I einwirken läßt, oder indem man 1 Aequivalent einer metallabgebenden Verbindung auf 1 Aequivalent einer Verbindung der Formel I im Gemisch mit einer beliebigen anderen Azover­ bindung, die in eine 1 : 2-Metallkomplexverbindung übergeführt werden kann, umsetzt, oder indem man 1 Aequivalent einer 1 : 1-Metallkomplex­ verbindung der Formel V mit 1 Aequivalent einer metallfreien Verbin­ dung der Formel I oder mit einer beliebigen anderen Azoverbindung umsetzt.
In den Verbindungen der Formel I läßt sich das Anion A⊖ durch andere Anionen austauschen, z. B. mit Hilfe eines Ionenaustauschers oder durch Umsetzen mit Salzen oder Säuren, gegebenenfalls in mehreren Stufen, z. B. über das Hydroxyd oder über das Bicarbonat oder gemäß den deutschen Offenlegungsschriften 2 001 748 oder 2 001 816. Als Anion A⊖ kommen die in der basischen Farbstoffchemie üblichen in Frage, hauptsächlich eignen sich farblose Anionen. Unter Anion A⊖ sind sowohl organische wie anorganische Ionen zu ver­ stehen, wie z. B. Halogen-, wie Chlorid- oder Bromid-, ferner Sulfat-, Bisulfat-, Methylsulfat-, Aminosulfat-, Perchlorat-, Benzolsulfonat-, Oxalat-, Maleinat-, Acetat-, Propionat-, Lactat-, Succinat-, Tartrat-, Malat-, Methansulfonat- oder Benzoationen oder komplexe Anionen, wie das von Chlorzinkdoppelsalzen, ferner die Anionen der folgenden Säuren: Borsäure, Citronensäure, Glykolsäure, Diglykolsäure oder Adipinsäure oder Additionsprodukte von ortho-Borsäure mit Polyalkoholen wie z. B. cis-Polyolen.
Die erhaltenen neuen Verbindungen können unmittelbar als Farbstoffe verwendet werden oder können in Form von wäßrigen, z. B. konzentrierten stabilen Lösungen oder in Form ihrer Granulate in quaternierter Form und/oder der entsprechenden Salze von Mineralsäuren oder orga­ nischen Säuren zum Färben von Fasergut aller Art, von Cellulose, Baum­ wolle oder Leder, jedoch insbesondere von Papier oder Papierprodukten, insbesondere holzhaltigem Papier, sog. Holzschliff oder auch von Bast­ fasern, wie Hanf, Flachs, Sisal, Jute, Kokos oder Stroh verwendet werden.
Ein günstige Zusammensetzung solcher flüssigen Präparate ist bei­ spielsweise die folgende (Teile bedeuten Gewichtsteile):
100 Teileeiner Verbindung der Formel I als Säuradditionssalz oder als quaternäres Ammoniumsalz, 1-100,vorzugsweise 1-10 Teile eines anorganischen Salzes, 1-100 Teileeiner organischen Säure wie Ameisen-, Essig-, Milch-, Citronensäure, Propion-, Methoxyessigsäure, 100-800 TeileWasser, 0-500 Teileeines Lösungsvermittlers (z. B. Glykole wie Diäthylen­ glykol, Triäthylenglykol, Hexylenglykol; Glykoläther wie Methylcellosolve, Methylcarbitol, Butylpolyglykol; Harn­ stoff, Formamid, Dimethylformamid).
Ebenso können die Verbindungen der Formel I auf an sich bekannte Weise zu festen, bevorzugt granulierten Färbepräparaten verarbeitet werden, vorteilhaft durch Granulieren wie in der französischen Patentschrift Nr. 1 581 900 beschrieben.
Eine günstige Zusammensetzung für feste Präparate ist beispielsweise die folgende (Teile bedeuten Gewichtsteile):
100 Teileeiner Verbindung der Formel I als Säureadditionssalz oder als quaternäres Ammoniumsalz, 1-100,vorzugsweise 1-10 Teile eines anorganischen Salzes, 0-800 Teileeines Stellmittels (vorzugsweise nichtionogen wie Dextrin, Zucker, Traubenzucker oder Harnstoff).
In der festen Präparation kann noch bis zu 10% an Restfeuchtigkeit vorhanden sein.
Die Farbstoffe können auch bei der Herstellung von in der Masse gefärbtem, geleimten und ungeleimtem Papier eingesetzt werden. Sie können ebenfalls zum Färben von Papier nach dem Tauchverfahren ange­ wendet werden.
Das Färben von Papier, Leder oder Cellulose erfolgt nach bekannten Methoden.
Die neuen Farbstoffe oder ihre Präparationen färben das Abwasser bei der Papierherstellung praktisch gar nicht oder nur wenig an, was für die Reinhaltung der Gewässer besonders günstig ist. Sie sind hoch sub­ stantiv, melieren insbesondere auf holzhaltigem Papier gefärbt nicht und sind weitgehend pH-unempfindlich. Die Färbungen auf Papier zeichnen sich durch gute Lichtechtheitseigenschaften aus. Nach längerem Belichten ändert sich die Nuance Ton-in-Ton.
Die gefärbten Papiere sind naßecht, nicht nur gegen Wasser, sondern ebenfalls gegen Milch, Seifenwasser, Natriumchloridlösungen, Frucht­ säfte und gesüßte Mineralwasser und wegen ihrer guten Akoholecht­ heit, auch gegen alkoholische Getränke beständig; ferner besitzen sie auf Papier gefärbt eine gute Nuancenstabiltät.
Mit den neuen Farbstoffen kann man auch Polyacrylnitriltextilien oder durch anionische Gruppen modifizierte Polyamid- oder Polyestertex­ tilien färben, foulardieren oder bedrucken.
In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile, die Pro­ zente Gewichtsprozente; die Temperaturen sind in Celsiusgraden ange­ geben.
Beispiel 1
19,8 Teile (1/10 Mol) 4,4′ Diaminodiphenylmethan werden bei 0-5° in 200 Teilen Wasser und 60 Teilen 30%iger Salzsäure mit 13,8 Teilen (1/5 Mol) Natriumnitrit nach bekannten Methoden tetrazotiert. Zu der eis­ kalten Tetrazolösung tropft man innert 30 Minuten 64,6 Teile (1/5 Mol) der Verbindung der Formel:
gelöst in 250 Teilen Wasser. Durch Zugabe von 30%iger Natriumhydroxyd­ lösung wird ein pH-Wert von 4,5 eingestellt. Der entstandene Farb­ stoff der Formel
ist gelöst. Durch Eindampfen im Vakuum oder Fällen auf Aceton/Alkohol kann der gelbe Farbstoff nach bekannten Methoden isoliert werden. Die Reaktionslösung kann, ohne Isolierung des Farbstoffes, direkt zum Färben von Papier eingesetzt werden.
Im allgemeinen besitzen die Farbstoffe auch mit einem Chlor- oder Sulfat-Anion eine besonders hohe Wasserlöslichkeit.
In der folgenden Tabelle I ist der strukturelle Aufbau weiterer Farb­ stoffe angegeben, wie sie gemäß Beispiel 1 erhalten werden können. Sie entsprechen der Formel
E Tabelle
E₁ bedeutet -(CH₂)₂N(CH₃)₂
E₂ bedeutet -(CH₂)₃N(CH₃)₂
E₃ bedeutet -(CH₂)₂N⊕(CH₃)₃ A⊖
E₄ bedeutet -(CH₂)₃N⊕(CH₃)₃ A⊖
E₅ bedeutet -(CH₂)₃-N(C₂H₅)₂
Als Anion A⊖ kommen die in der Beschreibung aufgeführten in Frage.
Tabelle 1
Die Farbstoffe der Beispiele 2-38, 40-48, 51-64, 71, 72 färben Papier in gelben Tönen, diejenigen der Beispiele 49, 50, 73 in orangenen Tönen und derjenige von Beispiel 39 in blauen Tönen.
In der folgenden Tabelle II ist der strukturelle Aufbau weiterer Farbstoffe angegeben, wie sie gemäß Beispiel 1 erhalten werden können. Sie entsprechen der Formel
Tabelle II
Beispiel 74
16,5 Teile des Farbstoffes aus Beispiel 67 werden in 200 Teilen Wasser verrührt und auf 60° erwärmt. Dann gibt man 5,2 Teile Kupfersulfat Pentahydrat und 4 Teile Natriumacetat zu und erhöht die Temperatur auf 80°. Nach 7 Stunden ist die Kupferung beendet. Die rote Lösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt, dann werden 45 Teile Natriumcarbonat calc. gelöst in 200 Teilen Wasser zugefügt. Der ausgefallene Farb­ stoff wird abfiltriert und getrocknet. Man erhält den Farbstoff der Formel
als Pulver; er färbt (als Säureadditionssalz) Papier in gelb-braunen Tönen. Die Naßechtheiten der Papierfärbung sind perfekt, die Licht­ echtheit ausgezeichnet.
Beispiel 75
16,5 Teile=1/50 Mol des Farbstoffs aus Beispiel 70 werden in 200 Teilen Wasser verrührt und auf 60° erwärmt. Dann gibt man 5 Teile Kaliumchrom (III)-sulfat 12H₂O und 7 Teile Natriumacetat krist. zu und erhöht die Temperatur auf 93-95°.
Die Chromierung ist nach 4-5 Stunden beendet. Bei Raumtemperatur werden 50 Teile Natriumcarbonat calc. gelöst in 250 Teilen Wasser zugefügt. Der ausgefallene Farbstoff wird abfiltriert und getrocknet. Man erhält den Farbstoff der Formel
als Pulver; er färbt (als Säureadditionssalz) Papier in rot-braunen Tönen. Das Abwasser ist farblos. Die Naßechtheit der Papierfärbung wird perfekt, die Lichtechtheit ist hervorragend.
Die folgenden Metallkomplexfarbstoffe können nach den Angaben der Bei­ spiele 74 und 75 hergestellt werden:
Beispiel 76  1 : 2 Cr-Komplex von Beispiel 67
Beispiel 77  1 : 2 Co-Komplex von Beispiel 67
Beispiel 78  1 : 2 Fe-Komplex von Beispiel 67
Beispiel 79  1 : 1 Cu-Komplex von Beispiel 70
Beispiel 80  1 : 2 Co-Komplex von Beispiel 70
Beispiel 81  1 : 2 Fe-Komplex von Beispiel 70
Die Farbstoffe der Beispiele 65-70, 77-81 färben Papier in braunen Tönen und derjenige von Beispiel 76 in rotbraunen Tönen.
Anwendungsbeispiele Färbevorschrift A
In einem Holländer werden 70 Teile chemisch gebleichter Sulfitcellu­ lose aus Nadelholz und 30 Teile chemisch gebleichter Sulfitcellulose aus Birkenholz in 2000 Teilen Wasser gemahlen. Zu dieser Masse streut man 0,2 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 1 (als Säureadditionssalz). Nach 20 Minuten Mischzeit wird daraus Papier hergestellt. Das auf diese Weise erhaltene saugfähige Papier ist gelb gefärbt. Das Abwasser ist farblos.
Färbevorschrift B
0,5 Teile der Farbstofflösung gemäß Beispiel 1 werden zu 100 Teilen gebleichter Sulfitcellulose, die mit 2000 Teilen Wasser in einem Holländer gemahlen wurde, gegossen. Nach 15 Minuten Durchmischung erfolgt die Leimung. Papier, das aus diesem Material hergestellt wird, zeigt eine gelbe Nuance und besitzt hervorragende Naßechtheiten.
Färbevorschrift C
Eine saugfähige Papierbahn aus ungeleimtem Papier wird bei 40-50° durch eine Farbstofflösung folgender Zusammensetzung gezogen:
0,5 Teiledes Farbstoffs aus Beispiel 1 (als Säureadditionssalz), 0,5 TeileStärke und 99,0 TeileWasser
Die überschüssige Farbstofflösung wird durch zwei Walzen abgepreßt. Die getrocknete Papierbahn ist gelb gefärbt.
Analog den Färbevorschriften A bis C kann auch mit den Farbstoffen der übrigen Beispiele in Form ihrer wasserlöslichen Salze oder als Präpa­ ration, z. B. Granulatpräparation, gefärbt werden.
Färbevorschrift D
100 Teile frisch gegerbtes und neutralisiertes Chromnarbenleder werden in einer Flotte aus 250 Teilen Wasser von 55° und 1 Teil des nach Beispiel 1 hergestellten Farbstoffs (als Säureadditionssalz) während 30 Min. im Faß gewalkt und im gleichen Bad mit 2 Teilen eines anio­ nischen Fettlickers auf sulfonierter Tranbasis während weiterer 30 Minuten behandelt. Die Leder werden in der üblichen Art getrocknet und zugerichtet. Man erhält egal gefärbtes Leder in gelben Tönen.
Weiter niederaffine, vegetabil nachgegerbte Leder können ebenfalls nach bekannten Methoden gefärbt werden. Auf analoge Weise kann auch mit den Farbstoffen der übrigen Beispiele gefärbt werden.
Färbevorschrift E
2 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 1 (als Säureadditionssalz) werden in 4000 Teilen enthärtetem Wasser gelöst und auf 40° erwärmt. Man bringt 100 Teile vorgenetztes Baumwollgewebe in das Bad ein und erhitzt in 30 Min. auf Siedetemperatur. Das Bad wird während einer Stunde bei Siedetemperatur gehalten. Hierauf nimmt man das Gewebe aus der Flotte heraus, spült mit Wasser und trocknet. Der Farbstoff zieht praktisch quantitativ auf die Faser auf, das Färbebad ist nahezu farb­ los. Man erhält eine gelbe Färbung von guter Lichtechtheit und guten Naßechtheiten. Analog kann auch mit den Farbstoffen der übrigen Bei­ spiele gefärbt werden.
Massefärben von Papier Beispiel F
15 kg Altpapier (holzhaltig), 25 kg gebleichter Holzschliff und 10 kg ungebleichter Sulfatzellstoff wurden im Pulper zu einer 3%igen wäßrigen Stoffsuspension aufgeschlagen. Die Stoffsuspension wurde in einer Färbebütte auf 2% verdünnt. Dieser Suspension wurden dann - gerechnet auf trockene Gesamtfaser - nacheinander unter Rühren, 5% Kaolin und 1,25 kg einer 5%igen essigsauren Lösung des Farbstoffs aus Beispiel 1 zugegeben. Nach 20 Minuten wurde der Stoff in der Misch­ bütte mit 1% (bezogen auf atro Faser) einer Harzleim-Dispersion ver­ setzt. Die homogene Stoffsuspension wurde auf der Papiermaschine kurz vor dem Stoffauflauf, mit Alaun auf pH 5 eingestellt.
Auf der Papiermaschine wurde ein 80 g/m² schweres gelbes Tütenpapier maschinenglatt hergestellt. Das gefärbt Papier weist sehr gute Aus­ blutechtheiten nach DIN 53 991 und gute Lichtechtheit auf.
Das Papier kann mit Hypochlorit praktisch vollständig entfärbt werden.
Beispiel G
Ein aus 60% Holzschliff und 40% ungebleichtem Sulfitzellstoff bestehender Trockenstoff wird im Holländer mit soviel Wasser angeschlagen und bis zum Mahlgrad 40 SR gemahlen, daß der Trockengehalt etwas über 2,5% liegt, und anschließend mit Wasser auf exakt 2,5% Trockengehalt des Dickstoffes eingestellt.
200 Teile dieses Dickstoffes werden mit 5 Teilen einer 0,25%igen wäßrigen Lösung des Farbstoffes gemäß Beispiel 1 versetzt, ca. 5 Min. verrührt, 2% Harzleim und 4% Alaun, bezogen auf Trockenstoff, hinzuge­ geben und wiederum einige Minuten homogen verrührt. Man verdünnt die Masse mit ca. 500 Teilen Wasser auf 700 Vol. Teile und stellt hieraus in bekannter Weise durch Absaugen über einen Blattbildner Papier­ blätter her. Sie weisen eine intensive, gelbe Färbung auf. Im Abwasser des Blattbildners ermittelt man photometrisch (bei λ max =448 nm) die Menge des nicht an das Papier gebundenen Farbstoffes zu ca. 3%. Beim Färben ungeleimter Papiermasse werden bei sonst gleicher Verfahrens­ weise ca. 4% nicht fixierten Farbstoffes festgestellt. Ähnlich geringe Abwasseranfärbungen zeigen unter obigen Arbeitsbe­ dingungen praktisch alle erfindungsgemäßen Farbstoffe.

Claims (6)

1. Sulfonsäuregruppenfreie basische Azoverbindungen der Formel worin
R Wasserstoff, einen (1-4C)-Alkyl-,(5-6C)-Cycloalkyl- oder Phenylrest, Benzyl oder Phenyläthyl,
R₁ Wasserstoff, -CN, -COOR₄, CONR₅R₆, -SO₂NR₅R₆, M -R₁₀-NR₁₁R₁₂ oder -R₁₀N⊕R₁₁R₁₂R₁₃ A⊖,
n 1 oder 2,
X₀ die direkte Bindung oder ein in der Chemie der Direktfarbstoffe übliches Brückenglied,
R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, Hydroxyl, -NO₂, -COOH, (1-4C)-Alkyl oder (1-4C)-Alkoxy,
R₃ Wasserstoff, einen (1-4C)-Alkylrest, -NR₅R₆ oder -CONR₅R₆,
R₄ (1-6C)-Alkyl oder Phenyl(1-3C)-alkyl,
R₅ und R₆ Wasserstoff oder (1-4C)-Alkyl,
R₇ (1-4C)-Alkyl,
R₈ Wasserstoff oder (1-4C)-Alkyl, R₁₀ einen geradkettigen oder verzweigten (2-8C)-Alkylenrest,
R₁₁ und R₁₂ unsubstituiertes (1-6C)-Alkyl, durch OH, CN oder Halogen substituiertes (2-6C)-Alkyl, Phenyl-(1-3C)- Alkyl, dessen Phenylrest durch 1 bis 3 Substituenten aus der Reihe Chlor, (1-4C)-Alkyl oder (1-4C)-Alkoxy substituiert sein kann, unsubstituiertes oder durch 1 bis 3 (1-4C)-Alkylgruppen substituiertes (5-6C)-Cyclo­ alkyl,
R₁₃ einen gegebenenfalls durch Phenyl substituierten (1-4C)-Alkylrest, -CH₂COCH₃, -CH₂CONH₂ oder -CH₂-CHOH-CH₂Cl,
A⊖ ein Anion bedeuten,
wobei die Reste R₅ und R₆ bzw. R₁₁ und R₁₂ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atome einen gesättigten heterocyclischen Ring und R₁₁, R₁₂ und R₁₃ zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen Pyridinring oder einen gesättigten heterocyclischen Ring bilden können, und der Pyridinring und der gesättigte heterocyclische Ring durch eine, zwei oder drei (1-4C)-Alkyl­ gruppen substituiert sein können,Gemische der Verbindungen der Formel I, deren Säureadditionssalze sowie Metallkomplexe, wie 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexe davon, wobei die Anzahl der protonierbaren basischen Gruppen und/oder quaternären Ammoniumgruppem zwei oder vier ist, und die Reste R, R₁ und M in den beiden Kupplungskomponenten B gleich sind.
2. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol einer Tetrazoverbindung aus einem Diamin der Formel und 2 Mol einer Kupplungskomponente der Formel kuppelt,
und gewünschtenfalls die erhaltenen Azoverbindungen in die ent­ sprechenden 1 : 1- oder 1 : 2-Metallkomplexverbindungen überführt.
3. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 zum Färben oder Bedrucken von Leder.
4. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 zum Färben oder Bedrucken von Papier, insbesondere holzhaltigem Papier.
5. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 zum Färben, Foular­ dieren oder Bedrucken von natürlicher und regenerierter Cellulose.
6. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 zum Färben, Foular­ dieren oder Bedrucken von Bastfasern, wie Hanf, Flachs, Sisal, Jute, Kokos oder Stroh.
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