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Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen durch Behandeln von Kohlenwasserstoffen
mit zwei oder drei kondensierten Ringen oder ihren Alkylabkömmlingen mit wasserfreien
Aluminiumhalogeniden- in aromatischen Lösungs- oder Verdünnungsmitteln Es ist bekannt,
daß man aus vielkernigen Kohlenwasserstoffen, wie Pyren oder Chrys:en, durch kondensierende
Mittel, wie wasserfrewes Aluminiumchlorid, öllösliche, fluoreszenzgebende Verbindungen
erhält. Die Ausbeuten bei diesem Verfahren sind jedoch nicht recht befriedkend.
Auch sind die Ausgangseerbindungen nicht ganz leicht zugänglich.
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Es wurde weiterhin schon der Vorschlag gemacht, durch Einwirkung wasserfreier
Aluminiumhalogenide auf leicht zugängliche Kohlenwasserstoffe mit zwei oder drei
kondensierten Ringen in Gegenwart von Verdünnungsmitteln, wie Benzol und seinen
Homologen, Farbstoffe zum Färben von SclunÜer-,ölen. und -Fetten herzustellen; doch
sind die Endstoffe dieses Verfahrens nicht löslich ;genug und sehr farbschwach.
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Es wurde nun gefunden, daß man sehr gut lösliche Farbstoffe mit zum
Teil ausgezeichneter Fluoreszenz ;erhält, wenn man Kohlen-wasserstoffe mit zwei
oder drei kondensierten Ringgen oder ihre Alkylabkömmlinge in aromatischen Lösungs-
oder Verdünnungsmitteln mit wasserfreien Aluminiumhalogeniden in. Gegenwart von
Luft oder reinem Sauerstoff behandelt, z. B. in der Weise, daß man durch das Umsetzungsgemisch
einen mäßigen Luft-oder Sauerstoffstrom leitet.
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Geeignete Ausgangsverbindungen sind beispielsw
eise
Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Acenaphthen und ihre Alkylabkömmling e: Die
Umsetzung geht besonders gut in Verdünnungsmitteln, wie Benzol, seinen Homologen
und Chlorabkömmlingen. In vielen Fällen nimmt das Lösungsmittel selbst an der Umsetzung
teil. Die für die Umsetzungen günstigsten Temperaturen liegen zwischen 8o und 13o°
C.
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Die nach Zersetzung der erhaltenen Massen mit Wasser und nach anschließender
Reinigung durch Umlosen oder Umsieden erhaltenen Farbstoffe sind rotbraune bis schwarze
zähe Flüssigkeiten oderamorphe oder kristallinische Pulver. Sie lösen sich in reinem
Zustand bei mäßiger Wärme rückstandslos in mineralischen Fetten und ölen und erteilen
diesen in Mengen von etwa i bis o;io/oo, 7e nach der .angewandten Ausgangsverbindung,
rote Durchsichtsfarbe oder gelbe, grüne bis blaue Fluoreszenz oder rote Durchsichtsfarbe
und verschiedenartige Fluoreszenz.
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Die Ausbeuten betragen zwischen 6o und 9o % der berechneten Ausbeute,
bezogen auf den angewandten mehrkernigen Kohlenwasserstoff. Die benutzten Lösungsmittel
werden bei der Aufarbeitung im allgemeinen fast vollständig wiedergewonnen. Beispiel
i 89 Teile Anthracen und 13z Teile wasserfreies Aluminiumchlorid werden in 6oo Teilen
kaltem Chlorbenzol aufgeschlämmt. Durch die Flüssigkeit leitet man. einen mäßigen
Sauerstoffstrom, erhitzt langsam auf 8o° C und rührt s/4 Stunden bei 8o bis 85°
C. Nach dem Zersetzen des Umsetzungsgemisches mit Eiswasser wird das Chlorbenzol
mit Wasserdampf entfernt, der dunkle Rückstand mit wenig Benzol aufgenommen und
die Flüssigkeit filtriert. Aus der Lösung fällt man harzige Bestandteile mit Ligroin
aus, filtriert wieder und dampft das Ligroin und das Benzol ab. Es bleibt in. einer
Ausbeute von 6o ein. braunes Mehl zurück, das sich in Mineralölen mit kräftigroter
Farbe, aber fast ohne Fluoreszenz löst.
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Beispiel z 5o Teile Naphthalin und 75 Teile wasserfreies Aluminiumchlorid
werden mit 3oo Teilen Xylöl unter Rühren auf i 2o bis 130'C erhitzt, wobei man durch
das Umsetzungsgemisch einen mäßigen Sauerstoffstrom leitet. Nach i Stunde wird die
Masse auf Eis gegossen. Xylol und überschüssiges Naphthalin werden durch Destillieren
mit Wasserdampf entfernt. Der feste Rückstand wird mit Benzol ausgenommen, Ungelöstes
anfiltriert, das Filtrat mit Wässer gewaschen und getrocknet. Nachdem Abdestillieren
des Benzols und anschließendem Erhitzen bis 29o' C bei i mm, Druck bleibt in .einer
Ausbeute von 85 % eine spröde Masse zurück. Sie löst sich leicht in Mineralölen
mit dunkelroter Durchsichtsfarbe und grünlicher Fluoreszenz.
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':- .Verwendet man o#-Methylnaphthalin an Stelle von Naphthalin, so
erhält man einen zähflüssigen Endstoff, der sich ebenfalls leicht in Mineralölen
mit dunkelröter Durchsichtsfarbe und grünlicher Fluoreszenz löst.
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Beispiel 3 . 3o Teile Naphthalin und 3o Teile Anthracen werden in
der iofachen Menge Chlorbenzol mit 5o Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid unter
Rühren auf izo bis 13o° C erhitzt, wobei man durch das Umsetzungsgemisch einen mäßigen
Sauerstoffstrom leitet. Nach i Stunde wird die Masse in der in Beispiel 5 beschriebenen
Weise aufgearbeitet. Man erhält so in einer Ausbeute von 7 5 % eine dunkle Masse,
die sich leicht in Mineralölen mit hochroter Durchsichtsfarbe und starker, leuchtend
grüner Fluoreszenz löst. Beispiel q. In eine warme Lösung von 5o Teilen Acenaphthen
in 3oo Teilen Xyloi trägt man unter Rühren und Durchleiten eines mäßigen Luftstromes
75 Teile wasserfreies Aluminiumchlorid in kleinen Anteilen ein und erhitzt die Mischung
dann etwa i Stunde auf i 2o bis 13o° C. Dann .gießt man das Umsetzungsgemisch auf
Eis, wäscht die Xylollösung mit verdünnter Salzsäure, dann mit Wasser und trocknet
sie. Nach dem Abdestillieren des Xylols und anschließendem Erhitzen bis etwa z50°
C bei 3 mm Druck bleibt in .einer Ausbeute von 8 5 % ein braunes Pulver zurück,
das sich leicht in Mineralölen mit dunkelroter Farbe und dun'kelgr'üner Fluoreszenz
löst. Beispiel .: 5 In eine i i o° C heiße Lösung von 6o Teilen Phenanthren
in 5ooTeilen Xylol trägt man unter Rühren und Durchleiten .eines mäßigen Luftstromes
im Verlauf einer Stunde 6o Teile wasserfreies Aluminiumchlorid ein und erhitzt nach
Entfernen der Wärmequelle noch etwa i Stunde unter Durchleiten von Luft weiter,
wobei das Umsetzungsgernisch auf etwa ioo° C abkühlt. Dann läßt man 500 Teile Wasser
mit solcher Geschwindigkeit zufließen, daß die Temperatur nicht über i oo' C steigt,
destilliert das Xylol reit Wasserdampf ab, nimmt den Destillationsrück'stand ixt
Benzol auf, wäscht die Benzollösung mit verdünnter Salzsäure und Wasser und trocknet
sie. Nach dem Abdestillieren,des Benzols und anschließendem Erhitzen bis etwa z50°
C bei 3 mm Druck bleibt in einer Ausbeute von
5o Teilen ein dunkles
Pulver zurück. Es löst sich leicht in Mineralölen mit braunroter Durchsichtsfarbe
und intensiv olivgrüner Fluoreszenz.