PL119741B1 - Method of manufacture of anthraquinone acid dyesjj - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania antrachinonowych barwników kwasowych pochod¬ nych kwasu l,4-dwuaminoantrachinono-2-sulfono- wego o ogólnym wzorze 1, stosowanych do bar¬ wienia wlókien poliamidowych i welny.We wzorze ogólnym 1, X oznacza atom wodoru lub grupe sulfonowa, R oznacza rodnik alifatyczny lub aromatyczny podstawiony lub niepodstawiony.Znany jest sposób wytwarzania antrachinono¬ wych barwników kwasowych pochodnych kwasu l,4-dwuaminoantrachinono-2-sulfonowego przez kon¬ densacje w srodowisku wodnym w podwyzszonej temperaturze kwasu 1-amino-4-bromoantrachmono- -2-sulfonowego lub jego pochodnych sulfonowych z podstawionymi lub niepodstawionymi aminami aromatycznymi lub alifatycznymi w obecnosci srod¬ ka wiazacego kwas i nieorganicznych soli miedzi jako katalizatora.Sposród soli miedzi wystepujacych w charakte¬ rze katalizatora najczesciej stosowany jest chlorek miedziawy a nastepnie octany miedzi, zasadowy weglan miedzi i siarczan miedziowy. Przy udziale wymienionych katalizatorów reakcja kondensacji przebiega powoli. Czesto nie zachodzi do konca, a towarzyszace procesy uboczne jak np. hydroliza bromu zwiazanego z ukladem antrachinonowym rozwijaja sie powodujac spadek wydajnosci i za¬ nieczyszczenia produktu koncowego.Szczególnie utrudniony jest przebieg kondensacji kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2-sulfonowego 10 15 29 30 i jego pochodnych z aminami obnizonej zasado¬ wosci jak np. kwas mezydyno-5-sulfonowy lub cykloheksyloamina.Znaczna role odgrywa przy tym postepujaca w czasie reakcji dezaktywacja katalizatora zwiazana z oddzialywaniem tlenu z atmosfery, wzglednie po¬ wodowana przez inoe czyniniiki wystepujace jako izainieczyiszczenia substratów reakcji.Przeciwdzialanie temu polega zazwyczaj na do¬ datkowym oczyszczainiiu skladników reakcji a pro¬ wadzeniu procesu kondensacji w atmosferze gazu obojetnego. Inne utrudnienie stanowi koniecznosc przyrzadzania katalizatora i izachowianaa jego swie¬ zosci przed ruzycdem do reakcji.Wszystkich tych oiedogodirioscd mozna uniknac prowadzac reakcje kondensacji kwasu l-aimino-4- -brioniioantiiac^diniono-l2-suilfioniOwego i jego pochod¬ nych sulfonowych z niepodstawionymi lulb podsta¬ wianymi anginami aromajtycmyimi i alifatycznymi w srodowisku wodnym w 'Olbecnosci (tlenku mde- dziawego d/luib miedzi metalicznej „tin statu nascen- di" wytwarzanych w srodowisku reakcji.Stwierdzono, ze jesli do mdeszianiiny (reakcyjnej zlozonej z kwasu l-am.ino-4nbroaiioantoohdooino-(2- -sulfonowego, aminy i kwasnego weglanu sodowe¬ go w srodowisku wodnym, w podwyzszonej tem- paratfuirze dozowac wodny roztwór siarczanu mie¬ dzi z dodatkiem prostych cukrów, takich jak np. glukoza lub miieszaniiny cukrów w postaci melasy, o w wyniiku redukcyjnego dzialania cukru na 119 741119 741 siarczan miedzi powstaje tlenek miedziawy, a w koncu miedz koloidalna, które wysmientiicie kaitali- zuja proces wymiany bromu, oa reszte aminowa powodujac szybki i wyczerpujacy przebieg reakcji, a w konsekwencji wysoka wydajnosc kondensacja i znaczna czystosc produktu.Zgodnie z wynalazkiem antrachinooowe barwniki kwasowe o ogólnym wzorze 1, w kitóryim symbole X d R maja wyzej podane znaczenie, wytwarza sie z kwasu lHamincH4^bromoantoachinono-2-suilforLowe- go lub jego pochodnych sulfonowych o wzorze 2, na drodze wzajemnej kondensacji z niepodstawio- nymi lub podstawionymi aimdnamii aromatycznymi i alifatycznymi prowadzonej w srodowisku wod¬ nym w podwyzszonej temparetuirze w obecnosci srodka wiazacego kwas i wytwarzanych w srodo¬ wisku reakcji tlenku miedziawego i/lub miedzi metalicznej jako katalizatora.Jako przyklady &rmnaromatycznych stosowanych do kondensacji metoda wedlug wynalazku wymie¬ nia sie: aniline, p^anizydyne, p-aminoacetanilid, p- -aminobenzoiloanilid,, jnezydyme, p-dodecyloaniline, o-acetyloaimino-p-toluidyne, 3-acetyloaimiinoimezydy- ne, 4-metylo-3-ertandlosulifaimidoaniilijrjie, kwas me- zydyno-5-suifonowy ii kwas 3-aminomezydyno-5- -sulfonowy.Sposród amin alifatycznych najczesciej stosuje sie szesciometylenodWiuaimine i cykloheksyloamiine.Utworzone barwniki sa wyodrebnione w znany sposób i kierowane do standaryzacji lub dalszego przerobu w zaleznosci od przeznaczenia.Barwniki antrachinonowe powstale jako rezul¬ tat kondensacji kwasu l-airnno-4-bromoantrachino-. no-2-sulfonowego lub jego (pochodnych sulfonowych z cykloheksyloamina, p-aminoacetanilidem, mezy- dyna i jej pochodnymi 4-aimino-i2-acetyloairrunoto- luenem, kwasem p-toluddynoH3-sulfonowym badz 2- -etanoiosulfaimttdo-4Han^ stanowia znane, wysmienite barwniki kwasowe do welny i poli¬ amidu szeroko stosowane w przemysle wlókienni - czym.Wynalazek wyjasniaja nizej podane przyklady nie ograniczajac jego zakresu. W przykladach tych czesci i procenty oznaczaja czesci i procenty wa¬ gowe.Przyklad I. 38,2 czesci kwasu lHamino^4-bro- moantrachinono^^sulfonowego, 10,8 czesoi cyklo- heksyloaminy i 0,2 czesci soli sodowej sulfoburszty- niianu dwu^-etylohefcsyilowego (zwilzacz SBO) roz¬ puszcza sie w 500 czesciach wody i miesza z 20 czesciami weglanu sodu ogrzewajac stopniowo do temperatury 80°C. Nastepnie w temperaturze 80— 85°C wkirapla sie w ciagu 1/2 godziny roztwór 5 czesci uwodnionego siarczanu miedziowego i 3,6 czesci glukozy w 25 czesciach wody, po czym mie¬ sza sie mase reakcyjna 1 godzine w temperaturze 80h-8B°C przy pH=8,5^—9,5, az do zaniku wykry¬ walnosci kwasu aimiinobromoanitiachinonosulfonowe- gó.Po zakonczeniu kondensacji do masy reakcyjnej dodaje sie 200 czesci wody i 5,0 czesoi z weglanu sodu i oddestylowuje sie nadmiar cyklohefcsylo- aiminy z para wodna. Do pozostalego roztworu barwnika dodaje sie 0,3 czesci ziemi okrzemkowej i na goraco odfiltrowuje sie ewentualne zanie- Cizyszczenia.Blekitny barwnik wydziela sie z roztworu w zna¬ ny sposób przez wysolenie i odfiltrowanie oraz 3 wysuszenie. Otrzymuje sie 40 czesci proszku fa- brykacyjnago Blekitu kwasowego 2R 62) o zawartosci 92P/o czystego barwnika, co stano¬ wi 9i2P/o wydajnosci w stosunku do kwasu, bromo- amiinowegio. ", 10 Przyklad II. 38,2 czesci kwasu l-amiino-4- -bromoantrachmono-2-sulfonowego, 18,6 czesci ani¬ liny i 0,2 czesci soli sodowej kwasu dwunaftaleno- metanodwusulfonowego rozpastowuje sie w 300 czesciach wody i miesza z 25 czesciami kwasnego 15 weglanu sodowego, ogrzewajac stopniowo do tem¬ peratury 70°C.Nastepnie w temperaturze 70—76°C wkrapla sie w ciagu 1/2 giodz. roztwór 5 czesoi uwodnionego siarczanu miedziowego i 3,6 czesci glukozy w 25 20 czesciach wody, po czym miesza sie mase reakcyj^ na 1/2hh1 godziny w temperaturze 75—80°C, utrzy- imujajc pH srodowiska w zakresie 8,2—8,7 az do zakonczenia kondensacji, co okresla sie chromato- (graficznie. 23 Utworzony blekitny barwnik kwasowy wydziela sie w znany .sposób przez wykwaszenie i filtracje z przemyciem pasty goraca podkwaszona woda.Otrzymuje sie 100 czesci pasty o zawartosci 3t2°/d czystego barwnika, co stanowi 94% wydajnosci w 30 stosunku do kwasu bromoamiinowego.Barwnik wykorzystuje sie jako znany Blekit kwasowy BS (CJ Acid Blue 25) lub poddaje sie desulfonacji przy udziale' hydrosiarczynu sodowego, otrzymujac znany Blekit dyspersyjny 2RL (CJ Dis- 35 perse Blue 19).Przyklad III. Postepujac w sposób opisany w przykladzie II zamiast 18,6 czesci aniliny sto¬ suje sie 27,0 czesci 2,4,6-trójmetyloaniliny (mezydy- ny). Otrzymuje sie z wydajnoscia 91*/o znany barw- 40 nik do wlókien proteinowych Blekit kwjasowy R (CJ Acid Blue 129).Przyklad IV. 38,2 czesoi kwasu l-amiino-4- ^bri0imoantrachinono^2-sulfonowego /24,6 czesci 4- -amino-2-acetyloaiminotoluenu i 0,i2 czesai soli so- 45 dowej kwasu dwunaftylometanodwusulfonowego (Dysperigator NiNiO) rozpastowuje sie w, 300 czes¬ ciach wody i miesza z 45 czesciami kwasnego t we¬ glanu sodu (Ogrzewajac stopniowo do ternperaitiury 70°C. 50 Nastepnie w temperaturze 70—75°C wkrapla sie w ciagu 1/2—1 godziny roztwór 5 czesci uwodnio¬ nego siarczanu miedzi i 8 czesci melasy w 25 czes¬ ciach wody, po czym miesza sie mase redukcyjna w ciagu H godziny w temperaturze 75h^80°C przy 55 pH srodowiska w zakresie 8,2—8,7 az do zakoncze¬ nia reakcji. Po zakonczeniu kondensacji, co ustala sie chromatograficznie, wytracony barwnik odsa¬ cza sie w temperaturze 80°C i przemywa solanka do 'uzyskania bezbarwnego odcieku. Barwnik oczy- w szcza sie przez obróbke rozcienczionym kwasem sol¬ nym ii przeprowadza ponownie w sól sodowa, któ¬ ra wydziela sie przez wysolenie i filtracje. Po wy¬ suszeniu otrzymuje sie 46 czesci proszku fabryka- cyjnego, Blekitu kwasowego EGL i(CJ Aoid Blue 65 72) o zawartosci 91% czystego barwnika co stano-119 741 6 wii 90tyo wydajnosci w stosunku do kwasu amiimo- bromioantraoMnono-sulfonowego.Przyklad V. Postepujac w sposób opasany w przykladzie V zaimiast 24,6 czesci 4naim)iino'2- -acetyloaminotolueniu stosuje sie 82,5 czesci p-amri- noacetanilidu. Otrzymuje sde z wydajnoscia 90,5a/t znany barwmik do welny d poliamidu Blekit kwa¬ sowy ;2G Przyklad VI. 38,2 czesci kwasu l-amino-4- -bromoHmtracihwnono-fi-sulfonowego, 23,2 czesci sze- scdometyienodwuamiiny, 0,2 czesci soli sulfobujnszty- nianu dwuj2-etyHoheksylowego (zwilzacz SBO) roz¬ puszcza siie w 500 czesciach wody i tndesza z 20 czescdaimi kwasnego' weglanu sodowego podgrze¬ wajac stopniowo do temperatury 80°C. Nastepnie w temperaturze 80—85°C wkrapla sde powoli roz¬ twór 5 czescd uwodnionego czescd glukozy w 25 czesciach wody, po czyim mie¬ sza sie mnase reakcyjna okolo 1 godziny w tempe- ralturze 80—85°C przy pH 8,2-^8,7 az do zatooncze- aiia kondensacji co okresla sde chrornatograficzinde.Po (zakonczonej kondensacji do masy reakcyjnej dodaje sde 3O0 czescd lodu celem szybkiego obnize¬ nia temperatury do 20°C d odsacza sie wydzdelony osad. Paste filtracyjna .przemywa sie dokladnie woda i dobrze odcdska, po czyim woosd sde do 300 czescd wody z dodatkiem 4,5 czescd wodorotlenku sodowego i miesza do calkowitego rozpuszczenia.Do "Utwoiizonego roztworu w itemiperaturze 35— 10 15 20 40°C dozuje sie 18,6 czesci benzenosulfochlorku utrzymaijac alkaliczny odczyn srodowiska dodat- kiem roztworu wodorotlenku sodowego. \Po zakon¬ czeniu acylowania, co ustala sie chromatograficz¬ nie, do masy reakcyjnej dodaje sie 200 czesci zim¬ nej wody, obniza temperature ido 20° i wydziela barwnik ptnzez powolne wysolenie i filtracje* Paste suszy sie otrzymujac 50^0 czesci proszku fabryfca- cyjnego trwalego Blekitu kwasowego ERN (CJ Aoid Blue 1.29).Zastrzezenie patentowe ¦ Sposób wytwarzania antrachinonowych barwni¬ ków kwasowych o ogólnym wzorze 1, w którym X oznacza atom wodoru lub grupe sulfonowa, a R oznacza reszte alifatyczna lub aromatyczna pod¬ stawiona lub niepodstawiona na drodze konden¬ sacji w srodowisku wodnym w podwyzszonej tem¬ peraturze kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2- -sulfonowego i jego pochodnych sulfonowych o wzorze 2 z aminami alifatycznymi lub aromatycz¬ nymi podstawionymi lub niepodstawionymi w obec¬ nosci katalizatora miedziowego i srodka wiazacego kwas, znamienny tym, ze jako katalizator stosuje sie tlenek miedziawy i/lub miedz koloidalna „in statu nascendi" wytworzona w srodowisku reakcji dzialaniem lagodnych srodków redukujacych na sole miedzi. 0 NH2 n NHR Wzór 1 SO3H Wzór 2 / PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe ¦ Sposób wytwarzania antrachinonowych barwni¬ ków kwasowych o ogólnym wzorze 1, w którym X oznacza atom wodoru lub grupe sulfonowa, a R oznacza reszte alifatyczna lub aromatyczna pod¬ stawiona lub niepodstawiona na drodze konden¬ sacji w srodowisku wodnym w podwyzszonej tem¬ peraturze kwasu l-amino-4-bromoantrachinono-2- -sulfonowego i jego pochodnych sulfonowych o wzorze 2 z aminami alifatycznymi lub aromatycz¬ nymi podstawionymi lub niepodstawionymi w obec¬ nosci katalizatora miedziowego i srodka wiazacego kwas, znamienny tym, ze jako katalizator stosuje sie tlenek miedziawy i/lub miedz koloidalna „in statu nascendi" wytworzona w srodowisku reakcji dzialaniem lagodnych srodków redukujacych na sole miedzi. 0 NH2 n NHR Wzór 1 SO3H Wzór 2 / PL