DE4336032A1 - Verfahren zur Reinigung von Indigo - Google Patents

Description

Indigo, der mengenmäßig weltweit größte synthetische Textilfarb­ stoff, enthält trotz ausgereifter Produktionsverfahren noch Ver­ unreinigungen, so z. B. bis zu 0,6 Gew.-% Anilin und 0,4 Gew.-% N-Methylanilin. Ferner sind in noch geringeren Mengen weitere Verbindungen enthalten, die man gerne entfernen möchte.

Aus der Patentliteratur sind schon einige Verfahren zur Reinigung von Indigo bekannt.

So betrifft die EP-A-509 275 ein Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Indigo, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die bei der Synthese anfallende wäßrig alkalische Indoxylatlösung vor ihrer Oxidation zu Indigo unter Sauerstoffausschluß mit einem inerten wasserunlöslichen Lösemittel extrahiert wird.

Die EP-A-509 274 betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Indigo, bei dem man den Indigo mit Schwefelsäure in Indigosulfat über­ führt, dieses abtrennt, anschließend unter Rückbildung von Indigo hydrolysiert und danach mit verdünnter Wasserstoffperoxidlösung behandelt.

Aus der EP-A-523 532 ist ein Verfahren zur Reinigung von Indigo bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß aus der bei der Synthese anfallenden wäßrig alkalischen Indoxylatlösung vor ihrer Oxidation zu Indigo unter Sauerstoffausschluß durch Destillation oder durch Einleiten von Wasserdampf oder Inertgas Verunreini­ gungen gestrippt werden und der anschließend durch Oxidation der gestrippten Indoxylatlösung anfallende Indigo mit verdünnter Wasserstoffperoxidlösung behandelt wird.

Schließlich ist in der EP-Anmeldung 93 109 841.2 ein Verfahren zur Reinigung von Indigo beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Indigo in einem inerten organischen Lösungs­ mittel auf 150 bis 250°C, bevorzugt 180 bis 220°C, erhitzt.

Es wurde nun gefunden, daß man sehr weitgehend gereinigten Indigo in guter Ausbeute auch dann erhält, wenn man den Farbstoff nach der Synthese zunächst in bekannter Weise durch Reduktion in Form des Alkalisalzes seiner Leukoverbindung in Wasser löst, anschlie­ ßend die erhaltene wäßrige Lösung unter Sauerstoffausschluß mit einem wasserunlöslichen inerten organischen Lösungsmittel extrahiert und nach der Phasentrennung die extrahierte Lösung des Leukoindigo-Salzes in bekannter Weise zu Indigo oxidiert.

Um eine möglichst quantitative Entfernung der extrahierbaren Ver­ unreinigungen aus der Lösung des Leukoindigo-Salzes zu sichern, ist es wichtig, die Extraktion mit dem organischen Lösungsmittel unter strengem Sauerstoffausschluß vorzunehmen, was vorteilhaft durch Arbeiten unter Stickstoff erzielt wird.

Bereits geringste Sauerstoffmengen reagieren nämlich mit dem gelösten Salz des Leukoindigos unter Bildung von Indigo, der dann wieder Anilin und N-Methylanilin sowie andere störende Verun­ reinigungen irreversibel einschließt.

Für eine optimale Extraktion der in der Lösung des Leukoindigo- Salzes vorhandenen Verunreinigungen hat sich z. B. beim Vorliegen einer Lösung, in welcher 5 bis 25 Gew.-% Indigo als Salz seiner Leukoverbindung gelöst sind, ein Gewichtsverhältnis (Phasenver­ hältnis) Leukoindigo-Salz : organisches Lösemittel von 1 : 0,1 bis 1 : 10, bevorzugt 1 : 0,5 bis 1 : 5, bewährt.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt man vorteilhaft so durch, daß man die nach der Reduktion des Indigo anfallende alkalisch­ wäßrige Lösung von Leukoindigo mit einem Indigogehalt von 5 bis 25 Gew.-% bei 25 bis 100°C, bevorzugt bei 40 bis 70°C, unter Stickstoffatmosphäre in 10 bis 30 Minuten mit einem inerten organischen Lösemittel im Phasenverhältnis 1 : 1 bis 1 : 3 extra­ hiert. Nach der Phasentrennung wird die extrahierte Lösung des Leukoindigo-Salzes in bekannter Weise mit Luft oxidiert, wobei Indigo mit einem sehr hohen Reinheitsgehalt von 98 bis < 99,5% (fotometrisch gemessen) erhalten wird.

Der Farbstoff ist in der Regel frei von Anilin und N-Methyl­ anilin; auch andere unerwünschte Verunreinigungen werden durch die Extraktion quantitativ entfernt.

Das zur Extraktion eingesetzte Lösemittel, welches die extrahier­ baren Verunreinigungen enthält, wird nach seiner Redestillation erneut zur Extraktion verwendet.

Das Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durch­ geführt werden.

Als Lösemittel eignen sich beispielsweise alle im wesentlichen wasserunlöslichen und unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösemittel wie Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe, Ether oder auch Alkohole oder Mischungen davon.

Beispiele geeigneter Lösemittel sind Chloroform, Dichlorethylen, Perchlorethylen, Dichlorfluorethylen, Chlorbenzol, Methyliso­ propylether, Methylisobutylether, Di-n-butylether, Diisoamyl­ ether, n-Hexanol, n-Octanol, 2-Ethylhexanol, n-Nonanol, n-Decanol, Isononanol (Isomerenmischung), Isodecanol (Isomeren­ mischung), Hexan, Cyclohexan, Octan, Decan, Petrolether von geeignetem Siedebereich, Toluol, Xylol, Diethylketon, Methyl­ isobutylketon, Di-n-butylketon oder Cyclohexanon sowie auch Mischungen solcher Lösemittel.

Bevorzugte Lösemittel sind insbesondere Xylole, Toluol oder 2-Ethylhexanol.

Die zur Extraktion eingesetzten wäßrigen Salzlösungen von Leuko­ indigo werden in bekannter Weise durch Reduktion von Indigo hergestellt, wobei als Reduktionsmittel z. B. Wasserstoff/Raney- Nickel, Natriumdithionit (Na₂S₂O₄) oder Hydroxyaceton verwendet werden können.

Beispiel 1

200 Teile einer Lösung von Leukoindigo-Na-Salz, welche in bekann­ ter Weise durch katalytische Hydrierung von 40 Teilen Indigo her­ gestellt wurden, werden in einem 2-l-Rührkolben unter Einleiten von Stickstoff zusammen mit 600 Teilen Toluol unter Rühren auf 65°C erhitzt und unter Aufrechterhaltung der Stickstoffatmosphäre bei dieser Temperatur und einer Rührerdrehzahl von 500 U/Minute für die Dauer von 15 Minuten kräftig gerührt. Nach Abtrennen der Toluolphase wird die extrahierte Lösung von Leukoindogo-Na-Salz in bekannter Weise bei 65-85°C durch Einleiten von Luft in Indigo übergeführt. Der Farbstoff wird abfiltriert, neutral gewaschen und getrocknet.

Der erhaltene Indigo besitzt einen Reingehalt von 98-99% 40 (fotometrisch gemessen) und ist frei von Anilin, N-Methylanilin und anderen unerwünschten Verunreinigungen.

Beispiel 2

600 Teile einer Lösung von Leukoindigo-Na-Salz, durch Reduktion von 40 g Indigo mittels Natriumdithionit (Na₂S₂O₄) in bekannter Weise hergestellt, werden in einem 2-l-Rührkolben zusammen mit 600 Teilen Toluol wie bei Beispiel 1 beschrieben behandelt und aufgearbeitet.

Der erhaltene Farbstoff mit einem Reingehalt von < 99,5% (foto­ metrisch gemessen) ist frei von aromatischen Aminen und anderen unerwünschten Verunreinigungen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Reinigung von Indigo, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Leukoindigo-Alkalisalzlösungen unter Sauer­ stoffausschluß mit einem inerten Lösemittel extrahiert und den Indigo durch Oxidation in an sich bekannter Weise regeneriert.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Extraktion der Leukoindigo-Alkalisalzlösung bei 25 bis 100°C, bevorzugt bei 40 bis 70°C durchführt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Extraktion ein Gewichtsverhältnis Leukoindigo-Alkali­ salzlösung : Lösemittel von 1 : 0,1 bis 1 : 10, bevorzugt 1 : 0,5 bis 1 : 5, wählt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Toluol als Lösemittel verwendet.