DE4108305C1

DE4108305C1 - Facilitating recovery of organic dyes and precursors - from reaction mixt. during synthesis by adding linear 1,2-diol to enhance pptn. and reduce foam formation

Info

Publication number: DE4108305C1
Application number: DE19914108305
Authority: DE
Inventors: Heinz 7888 Rheinfelden De Neuschuetz
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: BASF Schweiz AG
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1992-08-13
Anticipated expiration: 2011-03-15
Also published as: CH683266A5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, wie sie bei der Synthese von organischen Farbstoffen sowie Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten anfallen.

Die Aufarbeitung von organischen Farbstoffen und Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten, die bei Raumtemperatur im allgemeinen Feststoffe darstellen, aus ihrer Syntheselösung erfolgt üblicherweise unter Anwendung bekannter Verfahrensschritte, z. B. durch Ausfällen, Aussalzen, Abfiltrieren, Umfällen, Waschen, Zentrifugieren und/oder Trocknen. Hierbei ergeben sich vielfältige Probleme; z. B. sind oftmals unakzeptabel große Salzmengen zum Aussalzen einer Verbindung notwendig, Ausfällungen sind schlecht abfiltrierbar und benötigen lange Filtrierzeiten, abfiltrierte Niederschläge sind voluminös und dementsprechend schwer zu waschen bzw. benötigen lange Trocknungszeiten.

Es wurde nun gefunden, daß man die Aufarbeitung entsprechender Syntheselösungen erleichtern und beschleunigen kann, wenn man dem Reaktionsgemisch einen kleinen Anteil eines aliphatischen 1,2-Diols zusetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von organischen Farbstoffen sowie Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß man vor, während oder nach der Synthese eine unverzweigte aliphatische 1,2-Dihydroxyverbindung mit 6 bis 22 C-Atomen zugibt und anschließend die Produkte isoliert.

Unter organischen Farbstoffen sind hierbei alle üblichen organischen Farbstoffe und optische Aufheller ausgenommen organische Pigmente zu verstehen.

Das vorliegende Verfahren ist vorzugsweise für die Aufarbeitung/Isolierung von wasserlöslichen organischen Farbstoffen der Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonreihe geeignet; unter wasserlöslichen Farbstoffen sind hierbei z. B. solche mit einer Wasserlöslichkeit von 5 g/l und vorzugsweise 10 g/l bei Raumtemperatur zu verstehen.

Für das Verfahren in Frage kommende Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte sind z. B. Diazoniumsalze, Diazo- und Kupplungskomponenten für die Synthese von Azofarbstoffen, Monoazoverbindungen für die Herstellung von Polyazo- oder Metallkomplexverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen, die anschließend zu Dioxazinverbindungen weiter umgesetzt werden können, oder Stilbenylverbindungen die zu optischen Aufhellern weiterverarbeitet werden können. Die Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte können ihrerseits farbig oder vorzugsweise farblos sein.

Das vorliegende Verfahren eignet sich vorzugsweise für die Aufarbeitung/Isolierung von farblosen Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder Kondensationsprodukten von Chloranil mit aromatischen Aminen.

Für das Verfahren geeignete 1,2-Dihydroxyverbindungen sind beispielsweise Hexandiol-(1,2), Heptandiol-(1,2), Octandiol-(1,2), Nonandiol-(1,2), Decandiol-(1,2), Undecandiol-(1,2), Dodecandiol-(1,2), Tridecandiol-(1,2), Tetradecandiol-(1,2), Pentadecandiol-(1,2), Hexadecandiol-(1,2), Heptadecandiol-(1,2), Octadecandiol-(1,2), Nonadecandiol-(1,2), Icosandiol-(1,2), Heneicosandiol-(1,2), Docosandiol-(1,2), einzeln oder in Mischungen.

Man verwendet im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise aliphatische 1,2-Dihydroxyverbindungen mit 8 bis 16 C-Atomen und besonders bevorzugt solche mit 8 bis 12 C-Atomen.

Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung von n-Octandiol-(1,2) oder n-Dodecandiol-(1,2) im erfindungsgemäßen Verfahren.

Die 1,2-Dihydroxyverbindungen werden vorteilhaft in einer Menge von 0,2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, eingesetzt.

Der Zusatz der 1,2-Dihydroxyverbindung zum Reaktionsgemisch kann z. B. zu Beginn der Synthese zusammen mit den Reaktanden erfolgen; ein solches Vorgehen ist oftmals dann vorteilhaft, wenn das Reaktionsprodukt im Reaktionsmedium weniger gut löstlich ist. Es ist jedoch bevorzugt, die 1,2-Dihydroxyverbindung erst nach beendeter Synthese zuzusetzen; beispielsweise wird das Reaktionsgemisch als solches oder das roh abfiltrierte und wieder angeschlämmte Produkt mit der 1,2-Dihydroxyverbindung versetzt, z. B. 10 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von z. B. 20 bis 100°C behandelt und dann das Produkt isoliert.

Die Synthese der organischen Farbstoffe und Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte erfolgt in an sich bekannter Weise; desgleichen wird die Aufarbeitung/Isolierung der Reaktionsgemische in bekannter Weise durchgeführt, d. h. z. B. mittels Ausfällens, Aussalzens, Abfiltrierens, Umfällens, Waschens, Zentrifugierens und/oder Trocknens.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen oder Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten ausgewählt aus der Gruppe der Diazo- oder Kupplungskomponenten, Monoazoverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen oder Stilbenylverbindungen anfallen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 16 C-Atomen zugibt und anschließend die Produkte isoliert.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen anfallen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das nach der Synthese anfallende Reaktionsgemisch als solches oder den roh abfiltrierten und wieder angeschlämmten Farbstoff mit 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen versetzt, 10 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von z. B. 20 bis 100°C behandelt, und anschließend die Produkte isoliert.

Eine insbesondere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von farblosen Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder Kondensationsprodukten von Chloranil mit aromatischen Aminen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das farblose Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen zugibt und anschließend die Produkte isoliert.

Die erfindungsgemäße Verwendung des 1,2-Diols bei der Aufarbeitung trägt z. B. zu einer besseren Rührbarkeit der Reaktionsgemische bei, verringert die zum Aussalzen benötigten Salzmengen sowie verbessert insbesondere die Filtrierbarkeit und Auswaschbarkeit der erhaltenen organischen Farbstoffe und Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukte. Verglichen mit einem Verfahren ohne 1,2-Diol werden daher die Produkte in viel kürzerer Zeit und mit gesteigerter Qualität, Reproduzierbarkeit und Ausbeute erhalten, d. h. die Raum-Zeit-Ausbeute erhöht sich beträchtlich.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Zu einer mittels Natriumhydrogencarbonat und Natriumcarbonat gepufferten Lösung von 72,6 g 4-Propionylaminoanilin in 660 ml Wasser werden unter Stickstoff- Schutzgasatmosphäre 169,4 g 1-Amino-4-bromanthrachinon-2-sulfonsäure (Natriumsalz) eingetragen und suspendiert und das Volumen mit Wasser auf ca. 1100 ml gestellt. Man erwärmt auf 60°C, gibt 12,5 g Glucose-Monohydrat und 3,5 g Kupfersulfat-Pentahydrat hinzu und läßt ca. 5 bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 60 bis 65°C ausrühren. Anschließend stellt man den pH-Wert mit Natriumhydroxidlösung auf ca. 9,5-9,6 ein, gibt Natriumchlorid zu und filtriert nach dem Abkühlen ab.

Der erhaltene Filterkuchen wird mit ca. 1300 ml Wasser angeschlämmt, 3 g Dodecandiol-(1,2) hinzugegeben und das Ganze auf 80°C erwärmt. Die entstandene Farbstofflösung wird langsam mit konz. HCl auf einen pH-Wert von ca. 1 gestellt, 30 Minuten Rühren gelassen und danach mit weiteren 400 ml Wasser ergänzt. Man erhält einen sandigen Niederschlag der Verbindung der Formel

der gut abfiltrierbar ist und nach dem Waschen mit 1%iger HCl getrocknet wird. Ohne Zusatz von Dodecandiol-(1,2) erhält man einen sehr voluminösen Filterkuchen mit wesentlich höherem Wassergehalt, der entsprechend schwierig abzufiltrieren ist.

Beispiel 2

Zu einer salzsauren 1,5 ml Octandiol-(1,2) enthaltenden wäßrigen Lösung werden 49,8 g 4-Aminobenzoesäureethylester addiert und anschließend mit Natriumnitrit in üblicher Weise diazotiert. Man erhält eine gelbe, klare Lösung (Volumen ca. 300 ml). Ohne Zusatz von Octandiol-(1,2) ergibt sich eine Suspension, Volumen ca. 1200 ml zuzüglich 300 ml steifem Schaum.

Die erhaltene Diazolösung wird innerhalb von ca. 1 Stunde zu einer Lösung von 48 g Salicylsäuremethylester in 400 ml Methanol und 30 ml Wasser bei 0 bis 5°C zudosiert und dabei der Kupplungs-pH-Wert durch Zugabe von Sodalösung konstant bei 9 bis 10 gehalten. Man läßt 30 Minuten nachrühren und ergänzt Wasser. Der erhaltene Niederschlag ist gut abfiltrierbar, und man erhält die Verbindung der Formel

in einer Ausbeute von 90% d. Th.

Beispiel 3

Zu einer 45°C warmen Lösung von 110 g 4-(3-Amino-propylamino)-anilin- 3-sulfonsäure und 1 g Octandiol-(1,2) in 600 ml Wasser werden 55,2 g Chloranil zugegeben und bei der spontan einsetzenden Reaktion der pH-Wert durch Zugabe von Sodalösung konstant bei 7,5 sowie die Temperatur bei 45-50°C gehalten. Die Reaktion ist nach ca. 90 Minuten beendet. Man läßt noch ca. 60 bis 90 Minuten nachrühren, filtriert dann den Niederschlag der Verbindung der Formel

ab und wäscht mit Wasser (Dauer des Filtrier- und Waschvorgangs ca. 12 Minuten). Das abfiltrierte Produkt wird schließlich im Vakuumtrockenschrank bei 80°C getrocknet.

Beispiel 4

In einem Reaktionsgefäß werden 178 g 100%ige Ameisensäure vorgelegt und innerhalb von ca. 20 bis 60 Minuten mit soviel Kaliumhydroxidlösung versetzt, daß der pH-Wert ca. 7,5 beträgt. Man heizt auf 90 bis 100°C auf, gibt 1 g Dodecandiol-(1,2) zu und trägt dann innerhalb von ca. 2 Stunden 415 g 1-Diazo-6-nitro-2-naphthol-4-sulfonsäure unter starker Gasentwicklung ein. Man läßt ca. 4 Stunden bei 90 bis 100°C nachrühren, gibt dann Eiswasser hinzu und filtriert nach dem Abkühlen das Produkt der Formel

ab (Ausbeute 90% d. Th.). Ohne Zugabe von Dodecandiol-(1,2) muß der Ansatz wegen starker Schaumbildung verkleinert und die Eintragezeit deutlich verlängert werden.

Beispiel 5

162,5 g 4,4′-Dinitrostilben-2,2′-disulfonsäure werden in Wasser angeschlämmt und der pH-Wert mit konz. Schwefelsäure auf ca. 4 eingestellt. Die Suspension wird anschließend unter Rühren in ein essigsaures wäßriges Medium enthaltend überschüssige Eisenspäne zulaufen gelassen, wobei die Temperatur auf ca. 98 bis 102°C steigt. Man läßt 5 bis 15 Minuten ausreagieren und stellt dann den pH-Wert mit 50%iger Natriumhydroxidlösung leicht alkalisch ein (pH ca. 9 bis 9,5). Nach Abtrennung und Auswaschung des Eisenschlammes werden die vereinigten Filtrate (Volumen ca. 650 ml) mit 100 ml Wasser verdünnt und auf ca. 95°C erhitzt. Nach der Zugabe von 0,25 g n-Dodecandiol-(1,2) wird innerhalb von ca. 30 Minuten 25%ige Schwefelsäure zugetropft, bis der pH-Wert ca. 2 beträgt (ca. 110 ml). Es ergibt sich ein Niederschlag der Verbindung der Formel

der gut filtrierbar ist. Das bei ca. 80°C abfiltrierte Produkt kann nach dem Waschen mit Wasser direkt zu optischen Aufhellern weiterverarbeitet werden.

Ohne Zusatz von Dodecandiol-(1,2) muß das Produkt mit ca. 200 g Kochsalz bei Raumtemperatur gefällt werden, um zu einer brauchbaren Qualität zu gelangen.

Claims

1. Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von organischen Farbstoffen sowie Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß man vor, während oder nach der Synthese eine unverzweigte aliphatische 1,2-Dihydroxyverbindung mit 6 bis 22 C-Atomen zugibt und anschließend die Produkte isoliert.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 16 C-Atomen und vorzugsweise mit 8 bis 12 C-Atomen verwendet.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die 1,2-Dihydroxyverbindung in Mengen von 0,2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Zwischenprodukt, einsetzt.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die 1,2-Dihydroxyverbindung nach der Synthese zugibt.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Aufarbeitung von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Aufarbeitung von Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten um Diazo- oder Kupplungskomponenten, Monoazoverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen oder um Stilbenylverbindungen handelt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7 zur Aufarbeitung von farblosen Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten um Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder um Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen handelt.

10. Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen oder Farbstoff-Vor- und -Zwischenprodukten ausgewählt aus der Gruppe der Diazo- oder Kupplungskomponenten, Monoazoverbindungen, Kondensationsprodukte von Chloranil mit aromatischen Aminen oder Stilbenylverbindungen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff bzw. das Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 16 C-Atomen zugibt und anschließend die Produkte isoliert.

11. Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von wasserlöslichen Azo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Phthalocyanin-, Dioxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach der Synthese anfallende Reaktionsgemisch als solches oder den roh abfiltrierten und wieder angeschlämmten Farbstoff mit 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen versetzt, 10 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von z. B. 20 bis 100°C handelt, und anschließend die Produkte isoliert.

12. Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der Synthese von farblosen Diazo- oder Kupplungskomponenten, Stilbenylverbindungen oder Kondensationsprodukten von Chloranil mit aromatischen Aminen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß man vor oder nach der Synthese 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das farblose Farbstoff-Vor- oder -Zwischenprodukt, einer 1,2-Dihydroxyverbindung mit 8 bis 12 C-Atomen zugibt und anschließend die Produkte isoliert.