FR2699188A1 - Procédé de préparation de pigments par condensation dans des solvants organiques. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation de pigments monoazoïques et disazoïques selon les méthodes connues mettant en jeu des réactions de condensation, caractérisé en ce qu'on effectue les réactions de condensation dans un solvant choisi parmi la tétraline, l'orthonitrotoluène, le 4-tert-butyl-toluène, les benzoates d'alkyle en C1 -C2 et les fractions de distillation du pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210degré C.

Description

Divers pigments monoazoiques et disazoiques très importants sont préparés par condensation dans des solvants organiques à point d'ébullition élevé, en particulier des benzènes chlorés, spécialement l'ortho-dichlorobenzène. Aux températures de réaction utilisées, c'est-à-dire jusqu'à 1700C, ces composés hydrocarbonés chlorés ne sont plus stables, si bien qu'ils ne peuvent pas être utilisés sur une longue période sans se décomposer. ll s'ensuit que dans les pigments correspondants préparés ainsi que dans les solvants récupérés, on décèle des produits de décomposition dont la concentration augmente sensiblement après chaque opération.Les produits de décomposition sont en général des biphényles chlorés, pouvant finalement former des dibenzodioxines et dibenzofurannes extrêmement toxiques que l'on doit détruire (brûler) ou stocker dans des installations spéciales, ce qui entraîne des coûts élevés.

Lors des travaux de recherche de solvants exempts d'halogène et stables aux hautes températures, dans lesquels les réactions de condensation sont également réalisables, on a trouvé que certains solvants sont parfaitement appropriés pour la préparation de pigments mettant en jeu de telles réactions de condensation.

L'invention a donc pour objet l'utilisation de la tétraline, de l'orthonitrotoluène, du 4-tert-butyl-toluène, d'un benzoate d'alkyle en Cl-C2 et des fractions de distillation du pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210"C, comme solvants pour la préparation de pigments monoazoiques ou disazoiques selon les méthodes connues mettant en jeu des réactions de condensation.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation de pigments monoazoiques ou disazoiques selon les méthodes connues mettant en jeu des réactions de condensation, procédé selon lequel on effectue les réactions de condensation dans un solvant choisi parmi la tétraline, l'orthonitrotoluène, le 4tert-butyl-toluène, les benzoates d'alkyle en Cl-C2 et les fractions de distillation du pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210 C.

Comme exemples de fractions de distillation du pétrole, on peut citer le produit commercialisé sous la marque Solvesso de la firme Exxon ayant la composition suivante
SOLVESSO 150 = Fraction de pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210"C
Composants Quantité en poids (%)
1* 2* n-propylbenzène 0,2 y compris: l-méthyl-3-éthylbenzène
l-méthyl-4-éthylbenzène 0,2 1,1 1,3,5-triméthyl-benzène 0,3 0,7 1 -méthyl-2-éthylbenzène 0,4 0,7 1,2,4-triméthylbenzène 6,2 6,4 iso-butyl-(2-méthyl-propyl)benzène 0,2 0,2 sec.-butyl-(l -méthyl-propyl)benzène 0,2 0,2 1,2,3-triméthylbenzène 4,7 3,6 y compris: l-méthyl-2-isopropylbenzène
1 -méthyl-3-isopropylbenzène 0,5 0,4 1 -méthyl-4-isopropylbenzène 0,2 0,1
Indane 1,5 1,2
Indène 0,1 0,2 1,3-diéthylbenzène 1,8 1,5 1 -méthyl-4-propylbenzène 4,8 4,0 y compris: n-butylbenzène
(aikyl en C10)benzène 4,2 3,6 y compris: 1 -méthyl-3-propylbenzène
1,2-diéthylbenzène 6,3 5,7 I -méthyl-2-propylbenzène 2,0 1,7 1,2,4,5-tétraméthylbenzène 6,4 6,4 1,2,3 ,5-tétraméthylbenzène 9,4 9,7 y compris: 1,2,3,4-tétraméthylbenzène
(aikyl en C11)benzène 4,4 4,7 y compris: naphtalène 8,0 9,3
Composants Quantité en poids (%)
1* 2* 2-méthylnaphtalène 0,2 les séries des: (alkyl en Cl0)benzène 5,1 4,3 diméthyl-éthylbenzène 15,8 16,3 méthylindane 6,6 6,9 (alkyl en Cll)benzène 9,4 10,5 diméthylindane 0,5 0,3
Ethylindane 0,4 0,1
Pentaméthylbenzène * 1 échantillons d'octobre 90 * 2 échantillons de mars 91
Les fractions particulièrement appropriées pour des raisons économiques, sont les fractions de distillation du pétrole disponibles dans le commerce ayant un point d'ébullition de 180 à 210 C.

On peut préparer de cette manière des pigments monoazoiques, principalement ceux de la série de l'hydroxynaphtoylamine, et des pigments disazoiques, principalement ceux de la série du bishydroxynaphtoylaminobenzène et du bisacétoacétylaminobenzène. Avec les solvants de l'invention, les résultats en matière de rendement et de qualité des pigments préparés sont aussi bons que ceux obtenus en utilisant les benzènes halogénés. Les pigments disazoiques sont connus depuis longtemps et leurs procédés de préparation par condensation de chlorures d'acides avec des amines sont décrits dans de nombreuses publications, par exemple dans la DE-OS 1150165, la GB-A 1468 435, dans la demande de brevet japonais 75-11411, et dans les brevets américains 2 936 306 et 3 941 768.La condensation y est effectuée de préférence dans des solvants chlorés, en particulier dans l'o-dichlorobenzène, comme c'est en général le cas à l'échelle industrielle. Dans les publications ci-dessus et dans les divers exemples, il est indiqué que d'autres solvants, par exemple le toluène et le xylène sont également appropriés. En fait, il n'est encore jamais arrivé que des résultats répondant de façon satisfaisantes aux exigences de la technique actuelle soient obtenus avec de tels solvants non chlorés.

On a trouvé de façon surprenante que l'utilisation des solvants de l'invention, permet de remplacer efficacement les solvants chlorés. Les solvants indiqués se sont révélés être très stables. Même lorsqu'ils sont très souvent utilisés pour des réactions de condensation, et également après la préparation de chlorures d'acides carboxyliques avec le chlorure de thionyle, on ne décèle pratiquement pas de produits de décomposition toxiques.

L'invention est particulièrement appropriée pour la préparation des pigments disazoiques de formule

dans laquelle Rl et Rt' signifient l'hydrogène, le chlore ou un groupe méthyle ou méthoxy et R2 et R3, indépendamment l'un de l'autre, signifient le chlore ou un groupe méthyle, méthoxy, nitro ou cF3, par réaction (a) de 2 moles d'un chlorure d'acide de formule

où R2 et R3 ont les significations indiquées plus haut, avec 1 mole d'une diamine de formule

où Rt et R1, ont les significations indiquées plus haut, ou des pigments disazoiques de formule

<tb> <SEP> CH,COCHCONH---A-NHCOCHCOCH,
<tb> <SEP> N'
<tb> <SEP> N
<tb> <SEP> Il <SEP> 11
<tb> <SEP> N <SEP> . <SEP> N
<tb> <SEP> Àrxl <SEP> v <SEP> 3 <SEP> ucoNI <SEP> (rv),
<tb> <SEP> y-HNoe <SEP> R3
<tb> où <SEP> A <SEP> signifie <SEP> un <SEP> groupe <SEP> < <SEP> , <SEP> R3, <SEP> et <SEP> R4,, <SEP> indépendamment <SEP> l'un
<tb> <SEP> 4
<tb> de l'autre, signifient le chlore ou un groupe méthyle et
X signifie le chlore ou COOCH3, et
Y signifie un groupe phényle éventuellement substitué par C1, CH3 ou CF3, ou un reste de formule

par réaction (b) de 1 mole du dichlorure d'acide de formule

où A et X ont les significations indiquées ci-dessus, avec 2 moles d'une aniline éventuellement substituée par le chlore ou par un groupe méthyle ou CF3, ou avec 2 moles d'une amine cycloaliphatique de formule

les réactions (a) ou (b) étant effectuées dans un solvant choisi parmi la tétraline, l'ortho-nitrotoluène, le 4-tert-butyl-toluène, un benzoate d'alkyle en Cl-C2 ou bien, de préférence, une fraction de pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210 C.

De préférence, le chlorure d'acide de formule II répond à l'une des formules

Comme diamine de formule III, on préfère la p-phénylènediamine, le 1,4 diamino-2,5-dichlorobenzène et le 1 ,4-diamino-2,5-diméthylbenzène.

La condensation du chlorure d'acide de formule VII avec le 1,4-diamino2,5-dichlorobenzène ainsi que la condensation du chlorure d'acide de formule VIII avec le 1,4-diamino-2,5-dichlorobenzène et la condensation du chlorure d'acide de formule IX avec le 1 ,4-diamino-2,5-diméthylbenzène, sont particulièrement préférées.

Les chlorures d'acides de formule V préférés sont ceux dans lesquels A signifie un des groupes de formule

et X = le chlore ou -COOCH3.

Ces chlorures d'acides sont de préférence condensés avec des amines aromatiques de formule

On préfère en particulier les pigments obtenus par condensation des chlorures d'acides de formule V où A signifie un groupe X ou XI, avec la 4 amino-2,2,6,6-tétraméthylpipéridine de formule

Des pigments monoazoiques particulièrement intéressants sont ceux obtenus par condensation de 1 mole d'un chlorure d'acide de formule VII ou vm, en particulier de formule

avec 1 mole de 1-amino-4-benzoylaminobenzène

ce qui donne un pigment de condensation monoazoique de nuance orange répondant à la formule

présentant de très bonnes propriétés d'application sur les matières plastiques et les vernis.

Le chlorure d'acide de formule II ainsi que celui de formule V sont des composés connus, qui peuvent être préparés à partir de produits connus par diazotation de l'amine aromatique correspondante et copulation avec les composantes de copulation correspondantes.

A l'exception des solvants de l'invention, les réactions de condensation sont effectuées selon les méthodes connues et habituelles qui sont illustrées par les exemples 1 et 2 suivants.

Exemple 1:
Préparation du 1,4-bis-[1'-(2",5"-dichlorophénylazo)-2'-hydroxy-naphtoyl3-amino] -2,5-dichlorophénylène.

Préparation du chlorure d'acide:
Dans un récipient de réaction de 1,5 litre, on introduit 562,5 parties en poids d'une fraction de pétrole ayant un point d'ébullition de
180 à 210 C, 110,5 parties en poids de l'acide 1-[(2,5-dichlorophényl)azo]-2-hydroxy
naphtalène-3 -carboxylique.

On agite le mélange et, à la température ambiante, on ajoute 54,0 parties en poids de chlorure de thionyle. Pour la chloration, on chauffe la suspension pendant 1 heure à 115-120"C. On agite encore pendant 3 heures à 115-120 C, après quoi la chloration est terminée.

Pour éliminer le chorure de thionyle en excès, on élimine par distillation à 75-80"C et sous vide à 20-25 mm Hg, 54,0 parties en poids d'un mélange de chlorure de thionyle et de la fraction de pétrole utilisée comme solvant.

Condensation:
On dissout à 90-95"C 26,6 parties en poids de 1,4-diamino-2,5dichlorobenzène dans 432 parties en poids de la fraction de pétrole utilisée comme solvant, et on ajoute à 70-75"C la solution obtenue à la suspension du chlorure d'acide obtenue précédemment. La température du mélange sélève à 90-95"C et la réaction de condensation se produit, ce qui s'accompagne d'un épaississement de la suspension de réaction et de la formation de gaz chlorhydrique. On agite la suspension pendant 1 heure à 90"C, 1 heure à 100"C et 2 heures à 1200C. La condensation est alors terminée et il ne se dégage plus de gaz chlorhydrique. On neutralise la suspension avec 0,5 partie en poids de gaz ammoniac (NH3).Pour la filtration, on refroidit à 100"C. On filtre la suspension, on lave le gâteau de filtration en 2 portions avec 300 parties en poids de la fraction de pétrole chauffée à 100-110"C et on lave ensuite avec 360 parties en poids de méthanol et 800 parties en poids d'eau.

On sèche le gâteau de filtration à 1200C et sous vide à 30 mm Hg. On obtient 127,2 parties en poids soit 98,2% du rendement théorique (100% = 129,5 parties en poids) du pigment de formule

Exemple 2:
Préparation du pigment disazoique de condensation de la série du bisacétoacétylaminobenzène.

On copule 2 moles du diazoique de l'acide 3-amino4-chlorobenzoique et 1 mole de 1,4-bisacétoacétyl-amino-2,5-diméthylbenzène. 31,35 parties du produit de copulation ainsi obtenu sont mélangées sous agitation dans 300 parties en volume d'une fraction de pétrole ayant un point d'ébullition de 180-210"C avec 1 partie en volume de diméthylformamide. On ajoute lentement sous agitation 10 parties en volume de chlorure de thionyle et on agite pendant 2 heures à environ 100 C, ce qui provoque l'épaississement de la suspension. On élimine par distillation à 70-80"C et sous vide (20-30 mmHg) l'excès de chlorure de thionyle avec environ 20 parties en volume de la fraction de pétrole ayant un point d'ébullition de 180-210"C. Au mélange restant, on ajoute une solution de 15, 6 parties de 4-amino-2,2,6,6-tétraméthylpipéridine dans 80 parties en volume d'une fraction de pétrole ayant un poids d'ébullition de 180-210"C, on agite le mélange pendant 2 heures à 1200 et à nouveau pendant 2 heures à 150"C, on le refroidit à 80-100 C, on filtre la suspension de pigment jaune rougeâtre, on lave le produit avec une fraction de pétrole chaude ayant un point d'ébullition de 180-210 C jusqu'à ce que le filtrat soit incolore, on soumet (après refroidissement) la fraction de pétrole à un entraînement au méthanol, on la lave avec de l'eau et on sèche le pigment à 100 C sous un vide d'environ 30 mm Hg. On obtient 42,8 parties en poids du pigment jaune rougeâtre de formule

I1 confère aux fibres textiles à base de polypropylène dans lesquelles il est incorporé, d'excellentes solidités à la lumière et aux intempéries ainsi qu'une excellente stabilité.

Exemple 3:
On procède comme décrit aux exemples 1 et 2 mais on remplace la fraction de pétrole par une quantité équivalente de 4-tert.-butyl-toluène. On obtient les pigments des exemples 1 et 2 avec le même rendement.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. L'utilisation de la tétraline, de l'orthonitrotoluène, du 4-tert-butyltoluène, d'un benzoate d'alkyle en Cl-C2 et des fractions de distillation du pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210 C, comme solvants pour la préparation de pigments monoazoiques ou disazoiques selon les méthodes connues mettant en jeu des réactions de condensation.

2. Un procédé de préparation de pigments monoazoiques ou disazoiques selon les méthodes connues mettant en jeu des réactions de condensation, caractérisé en ce qu'on effectue les réactions de condensation dans un solvant choisi parmi la tétraline, l'orthonitrotoluène, le 4-tert-butyl-toluène, les benzoates d'alkyle en Cl-C2 et les fractions de distillation du pétrole ayant un point d'ébullition de 180 à 210 C.

3. Un procédé selon la revendication 2, pour la préparation de pigments monoazoiques de la série de l'hydroxynaphtoylamine.

4. Un procédé selon la revendication 2, pour la préparation de pigments disazoiques de la série du bishydroxynaphtoylaminobenzène ou du bisacétoacétylaminobenzène.

5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme solvant une fraction de distillation du pétrole ayant un poids d'ébullition de 180 à 210 C.

6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise comme solvant le 4-tert.-butyl-toluène.