PL119698B1 - Method of manufacture of anthraquinone reactive dyesj - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania chlorotiazynowych barwników reaktywnych pochod¬ nych kwasu l,4-dwuamino-antrachinono-2-sulfonowego o ogólnym wzorze 1, stosowanych do barwienia wlókien celulozowych i zwierzecych.We wzorze ogólnym 1, x oznacza dwuwartosciowa reszte alkilenowa o 2-6 atomach wegla lub reszte benzenowa, stilbenowa, dwufenylowa albo dwufenyloaminowa, które to reszty zawieraja przynajmniej jedna grupe sulfonowa oraz ewentualnie inne podstawniki, Y oznacza atom chloru, grupe aminowa, reszte aminoalkilosulfonowa lub aminoarylosulfonowa albo rodnik zwiazku aminomonoazowego zawierajacy co najmniej jedna grupe sulfonowa.Znany jest sposób wytwarzania chlorotiazynowych barwników reaktywnych pochodnych kwasu 1,4- dwuaminoantrachinono-2-sulfonowego przez kondensacje kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2- sulfonowego z dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi do utworzenia zwiazku aminoatrachinono- wego o ogólnym wzorze 2, w którym X posiada wyzej podane znaczenie, po czym powstaly zwiazek aminoantrachinonowy poddaje sie dalszej kondensacji z chlorkiem cyjanuru do utworzenia reaktywnego barwnika dwuchlorotiazynowego o ogólnym wzorze 1, w którym X posiada wyzej podane znaczenie, a Y stanowi atom chloru. Barwnik dwuchlorotiazynowy wykorzystuje sie do barwienia materialów wlókienni¬ czych lub poddaje sie dalszej kondensacji z amoniakiem lub aminami alifatycznymi badz aromatycznymi zawierajacymi ewentualnie grupe sulfonowa albo ze zwiazkiem aminomonoazowym zawierajacym przynaj¬ mniej jedna grupe sulfonowa do utworzenia reaktywnego barwnika monochlorotiazynowego o ogólnym wzorze 1, w którym X posiada wyzej podane znaczenie, a Y stanowi wymienione uprzednio grupy z wyjatkiem atomu chloru.Wspomniany barwnik monochlorotiazynowy mozna równiez otrzymac przez kondensacje chlorku cyjanuru najpierw z podanymi wyzej aminami lub zwiazkiem aminomonoazowym, a nastepnie ze zwiazkiem aminoantrachinonowym o ogólnym wzorze 2, w którym X posiada wyzej podane znaczenie. W obu przypadkach podstawowym etapem syntezy chlorotiazynowych barwników reaktywnych pochodnych kwasu l,4-dwuaminoantrachinono-2-sulfonowego o ogólnym wzorze 1 w którym X i Y maja wyzej podane znaczenie, jest reakcja kondensacji kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2-sulfonowego z dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi zawierajacymi zwykle jedna grupe sulfonowa, która prowadzi sie w srodowisku wodnym w podwyzszonej temperaturze w obecnosci srodka wiazacego kwas i nieorganicznych soli miedzi jako katalizatora, sposród których stosuje sie najczesciej chlorek miedziawy. Przy udziale2 119 698 wymienionych katalizatorów reakcja kondensacji przebiega powoli, czesto nie zachodzi do konca, a towarzy¬ szace procesy uboczne jak np. hydroliza bromu zwiazanego z ukladem antrachinonowym rozwijaja sie powodujac spadek wydajnosci i zanieczyszczenie produktu kondensacji. Wystepuje to szczególnie wyraznie w przypadku uzycia do omawianej kondensacji dwuamin o obnizonej zasadowosci jak np. kwasu 1,3- dwuaminobenzeno-4-sulfonowego. Znaczna role odgrywa przy tym postepujaca w czasie procesu dezakty¬ wacja katalizatora zwiazana z oddzialywaniem tlenu z atmosfery, wzglednie powodowana przez inne czynniki wystepujace jako zanieczyszczenia substratów reakcji. Przeciwdzialanie temu polega zazwyczaj na dodatkowym oczyszczaniu skladników reakcji i prowadzeniu procesu kondensacji w atmosferze gazu obojetnego. Inne utrudnienie stanowi koniecznosc przyrzadzania katalizatora i zachowania jego swiezosci do czasu zastosowania do reakcji.Drugim waznym etapem syntezy chlorotiazynowych barwników reaktywnych pochodnych kwasu ll4-dwuaminoantrachinono-2-sulfonowego jest kondensacja utworzonego uprzednio zwiazku aminoantra- chinonowego o ogólnym wzorze 2, z chlorkiem cyjanuru, prowadzona zazwyczaj w srodowisku wodnym, w obnizonej temperaturze w obecnosci czynnika wiazacego kwas i srodka pomocniczego ulatwiajacego zdyspe- rgowanie (rozproszenie) nierozpuszczalnych w wodzie czasteczek chlorku cyjanuru. Stosowane w tym charakterze weglany sodu i sól sodowa kwasu butylonaftalenosulfonowego powodujac okresowe zalkalizo- wanie srodowiska reakcji, przyczyniajac sie do zwiekszenia stopnia hydrolizy chlorku cyjanuru i obnizenia wydajnosci oraz czystosci otrzymywanego barwnika dwuchlorotiazynowego.Wszystkich tych negatywnych zjawisk wystepujacych w omawianych procesach, mozna uniknac prowa¬ dzac reakcje kondensacji kwasu l-amino-4-bromo-antrachinono-2-sulfonowego z dwuaminami alifaty¬ cznymi lub aromatycznymi zawierajacymi przewaznie grupe sulfonowa w obecnosci tlenku miedziawego i/lub miedzi metalicznej) „in statu nascendi" wytwarzanych w srodowisku reakcji i nastepnie kondensujac utworzony zwiazek aminoantrachinonowy z chlorkiem cyjanuru w srodowisku wodnym przy udziale miesza¬ niny fosforanów sodowych jako lagodnego czynnika wiazacego kwas i estrów alkilopoliglkolowych jako niejonowych srodków ulatwiajacych dyspersje chlorku cyjanuru.Stwierdzono, ze jesli do mieszaniny reakcjynej zlozonej z kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2- sulfonowego, dwuaminy i kwasnego weglanu sodowego w srodowisku wodnym w podwyzszonej temperatu¬ rze dozowac wodny roztwór siarczanu miedzi z dodatkiem prostych cukrów, takich jak np. glukoza lub mieszanych cukrów w postaci melasy, to w wyniku redukcyjnego dzialania cukru na siarczan miedzi powstaje tlenek miedziawy, a w koncu miedz koloidalna, które wysmienicie katalizuja proces wymiany bromu na reszte aminowa powodujac szybki i wyczerpujacy przebieg reakcji, a w konsekwencji wysoka wydajnosc kondensacji i znaczna czystosc zwiazku aminoantrachinonowego.Stwierdzono równiez, ze jesli do oziebionej lodem zawiesiny chlorku cyjanuru w wodzie dodac niejono¬ wego srodka pomocniczego bedacego produktem przylaczenia tlenku etylenu do nienasyconych kwasów tluszczowych, to przy mieszaniu wystepuje dobre rozproszenie czasteczek chlorku cyjanuru i po dodaniu zwiazku aminoantrachinonowego szybko zachodzi reakcja kondensacji przy udziale fosforanów sodowych jako lagodnego srodka wiazacego kwas przy czym odczyn srodowiska utrzymuje sie w zakresie zblizonym do naturalnego, a powstajacy barwnik dwuchlorotiazynowy nie ulega hydrolizie.Zgodnie z wynalazkiem chlorotriazynowe barwniki reaktywne pochodne kwasu 1,4-dwuaminoantra- chinp-2-sulfonowego o ogólnym wzorze 1, w którym symbole X i Y maja uprzednio podane znaczenie, wytwarza sie z kwasu l-amino-4-bromoantrachinonowego-2-sulfonowego przez kondensacje z dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi zawierajacymi przynajmniej jedna grupe sulfonowa w srodowisku wod¬ nym w podwyzszonej temperaturze w obecnosci srodka wiazacego kwas i wytwarzanych w srodowisku reakcji tlenku miedziawego i/lub miedzi metalicznej jako katalizatora do utworzenia zwiazku aminoantra¬ chinonowego o ogólnym wzorze 2, w którym X posiada wyzej podane znaczenie, po czym powstaly zwiazek aminoantrachinonowy poddaje sie kondensacji z chlorkiem cyjanuru w srodowisku wodnym w obnizonej temperaturze w obecnosci estrów alkilopoliglikolowych jako srodka ulatwiajacego dyspersje krysztalów chlorku cyjanuru i mieszaniny fosforanów sodowych jako czynnika buforujacego odczyn srodowiska i stabilizujacego uklad chlorotiazynowy (do utworzenia dwuchlorotiazynowego barwnika reaktywnego, który wykorzystuje sie w procesach farbiarskich lub kondensuje dalej z wymienionych uprzednio aminami celem otrzymania reaktywnego barwnika monochlorotiazynowego.Wynalazek wyjasniaja nizej podane przyklady nie ograniczajac jego zakresu. W przypadkach tych czesci i procenty oznaczaja czesci i procenty wagowe.Przyklad I. 38,2 czesci kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2-sulfonowego, 28,2 czesci kwasu l,3-dwuaminobenzeno-4-sulfonowego i 0,2 czesci soli sodowej kwasu dwunaftylometanodwusulfonowego rozpastowuje sie w 250 czesciach wody i miesza z 35 czesciami kwasnego weglanu sodowego podgrzewajac stopniowo do temperatury 70°C. Nastepnie w temperaturze 70-75°C dozuje sie w ciagu 30 min. roztwór 7,5119 698 czesci uwodnionego siarczanu miedziowego i 5,4 czesci glukozy w 50 czesciach wody, po czym miesza sie mase reakcyjna ok. 2 godz. w temp. 75-80°C przy pH srodowiska w zakresie 8,2-8,7 az do zakonczeni* reakcji, co okresla sie chromatograficznie. Po zakonczonej kondensacji do masy reakcyjnej dodaje sie 30 czesci wody i 0,3 czesci ziemi okrzemkowej i w temperaturze 70°C filtruje sie roztwór utworzonego produktu.Kwas l-amino-4-4(3'-aminofenylo)-aminoantrachinono-2,4'-dwusulfonowy wydziela sie z roztworu przez wykwaszenie, wysolenie i filtracje. Otrzymuje sie 146,7 czesci pasty o zawartosci 30% czystego produktu, która nastepnie wynosi do 750 czesci wody z dodatkiem 10 czesci weglanu sodowego i miesza do uzyskania roztworu soli dwusodowej kwasu l-amino-4-(3'-aminofenylo)-amino-antrachinono-2,4'-dwusulfonowego dodaje sie powoli do zawiesiny 18 czesci chlorku cyjanuru w 150 czesciach wody, 150 czesciach lodu i 0,5 czesciach niejonowego srodka pomocniczego Rokacet S-24. Calosc miesza sie w temperaturze 0-5°Cazdo zakonczenia kondensacji, utrzymujac odczyn srodowiska zblizony do neutralnego przez stopniowy dodatek 25 ciesci mieszaniny fosforanów jedno- i dwusodowego. Utworzony barwnik dwuchlorotiazynowy wysala sie przez dodanie 150 czesci chlorku potasowego, miesza w ciagu 2-3 godzin, odsacza i suszy. Otrzymuje sie 60 czesci proszku fabrykacyjnego dwuchlorotiazynowego Blekitu R (CJ Reactive Blue 4).Przyklad II. Postepujac w sposób opisany w przykladzie I, otrzymana po filtracji paste barwnika dwuchlorotiazynowego nie poddaje sie suszeniu lecz zawiesza w 400 czesciach wody, dodaje roztwór 16 czesci soli sodowej kwasu 3-aminobenzenosulfonowego w 100 czesciach wody, podgrzewa do temperatury 35-40°C i miesza do zakonczenia reakcji kondensacji, utrzymujac odczyn srodowiska w zakresie neutralnym. Pow¬ staly barwnik monochlorotrójazynowy wysala sie chlorkiem potasowym, odfiltrowuje sie i suszy. Otrzymuje sie 62 czesci proszku fabrykacyjnego monochlorotiazynowego Blekitu GR (CJ Reactive Blue 5).Przyklad III. Postepuje sie sposobem opisanym w przykladzie II, zastepujac roztwór soli sodowej kwasu 3-aminobenzenosulfonowego równowazna ilosc soli trójsodowej barwnika monoazowego powsta¬ lego w wyniku sprzegania dwuazozwiazku kwasu l,4-fenylenodwuamino-2-sulfonowego z l-(4'-sulfofenylo)- 3-karboksylo-5-pirazolonem (l-(4'-sulfofenylo)-3-karboksy-4-(2"-sulfo-4"-aminofenyloazo)-5-pirazolon).Otrzymuje sie 120 czesci proszku fabrykacyjnego monochlorotiazynowego Oliwka reaktywnego 2GB.Przyklad IV. Postepuje sie sposobem opisanym w przykladzie I, zastepujac kwas 1,3- dwuaminobenzeno-4-sulfonowy równowazna ilosci kwasu l,4-dwuaminobenzeno-2-sulfonowego. Otrzy¬ muje sie 60 czesci proszku fabrykacyjnego dwuchlorotiazynowego Blekitu reaktywnego 3G (CJ Reactive Bluel).Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania antrachinonowych barwników reaktywnych o ogólnym wzorze 1, w którym X oznacza dwuwartosciowa reszte alifatyczna lub aromatyczna podstawiona lub niepodstawiona, Y oznacza atom chloru, grupe aminowa , reszte aminoalkilosulfonowa lub aminoarylosulfonowa albo rodnik zwiazku aminoazowego zawierajacy przynajmniej jedna grupe sulfonowa na drodze kondensacji kwasu l-amino-4- bromoantrachinono-2-suifonowego z podstawionym lub niepodstawionymi dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi w obecnosci katalizatora soli miedzi, a utworzony zwiazek aminoantrachinonowy w ogól¬ nym wzorze 2, w którym X posiada wyzej podane znaczenie kondensuje sie dalej z chlorkiem cyjanuru do utworzenia barwnika dwuchlorotiazynowego, który ewentualnie poddaje sie dalszej kondensacji z amonia¬ kiem lub z aminami alifatycznymi lub aromatycznymi zawierajacymi przynajmniej jedna grupe sulfonowa do uzyskania barwnika monochlorotiazynowego, znamienny tym, ze kondensacje kwasu l-amino-4- bromoantrachinono-2-suIfonowego z podstawionymi lub niepodstawionymi dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi prowadzi sie w obecnosci katalizatora tj. tlenku miedziawego i/lub miedzi koloidalnej Jn statu nascendi" wytworzonych w srodowisku reakcji dzialaniem lagodnych srodków redukujacych na sole miedzi, a kondensacje utworzonego zwiazku aminoantrachinonowego z chlorkiem cyjanuru prowadzi sie wobcc estrów alkilopoliglikolowych jako niejonowych srodków ulatwiajacych dyspersje krysztalów chlorku cyjanuru i mieszaniny fosforanów sodowych jako czynnika buforujacego wodne srodowiska reakcji i zabezpieczajacego chlorek cyjanuru i powstajacy barwnik dwuchlorotiazynowy przed hydroliza.119 698 S03H J< O NH-X—NH-C C-Y Wzór 1 Cl O NH Wzór 2 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania antrachinonowych barwników reaktywnych o ogólnym wzorze 1, w którym X oznacza dwuwartosciowa reszte alifatyczna lub aromatyczna podstawiona lub niepodstawiona, Y oznacza atom chloru, grupe aminowa , reszte aminoalkilosulfonowa lub aminoarylosulfonowa albo rodnik zwiazku aminoazowego zawierajacy przynajmniej jedna grupe sulfonowa na drodze kondensacji kwasu l-amino-4- bromoantrachinono-2-suifonowego z podstawionym lub niepodstawionymi dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi w obecnosci katalizatora soli miedzi, a utworzony zwiazek aminoantrachinonowy w ogól¬ nym wzorze 2, w którym X posiada wyzej podane znaczenie kondensuje sie dalej z chlorkiem cyjanuru do utworzenia barwnika dwuchlorotiazynowego, który ewentualnie poddaje sie dalszej kondensacji z amonia¬ kiem lub z aminami alifatycznymi lub aromatycznymi zawierajacymi przynajmniej jedna grupe sulfonowa do uzyskania barwnika monochlorotiazynowego, znamienny tym, ze kondensacje kwasu l-amino-4- bromoantrachinono-2-suIfonowego z podstawionymi lub niepodstawionymi dwuaminami alifatycznymi lub aromatycznymi prowadzi sie w obecnosci katalizatora tj. tlenku miedziawego i/lub miedzi koloidalnej Jn statu nascendi" wytworzonych w srodowisku reakcji dzialaniem lagodnych srodków redukujacych na sole miedzi, a kondensacje utworzonego zwiazku aminoantrachinonowego z chlorkiem cyjanuru prowadzi sie wobcc estrów alkilopoliglikolowych jako niejonowych srodków ulatwiajacych dyspersje krysztalów chlorku cyjanuru i mieszaniny fosforanów sodowych jako czynnika buforujacego wodne srodowiska reakcji i zabezpieczajacego chlorek cyjanuru i powstajacy barwnik dwuchlorotiazynowy przed hydroliza.119 698 S03H J< O NH-X—NH-C C-Y Wzór 1 Cl O NH Wzór 2 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100 zl PL