PL163456B1

PL163456B1 - Sposób otrzymywania rozjaśniaczy optycznych pochodnych kwasu 4,4’-bls-(4“-/ 2,5-dlsulfoanilino/ -s-trlazynyln-2o)-diaminostliseno-n,2’ -dldulfonowego

Info

Publication number: PL163456B1
Application number: PL29013691A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Zwierzynski; Andrzej Tarwacki; Ewa Higersberger; Wladyslaw L Malasnicki; Benita Rudzinska; Jan Kalinowski; Teresa Guzewska; Wieslaw Intek
Original assignee: Inst Przemyslu Organiczego
Priority date: 1991-05-06
Filing date: 1991-05-06
Publication date: 1994-03-31
Also published as: PL290136A1

Abstract

1. Sposób otrzymywania rozjaśniaczy optyczne''', nych pochodnych kwasu 4,4'-bis(4 -/2.5-disuUbanl- ll no/s-triazynylo-2''1- dlamlnostl]beno-2,2’-dlsulfonowego w formie płynnej, znamienny tym, że mieszaniny związków o wzorach 1. 2 1 3, dla których M oznacza H lub Na a dla wzorów 1 i 3 X oznacza resztę dietanoloaminy lub morfollny lub dietyloaminy. otrzymuje się poprzez reakcję chlorku cyjanuru zwodnym roztworem soli disodowej 2.5-disulfoaniliny użytej w ilości od 0,9 do 1.1 mola na 1 mol chlorku cyjanuru, prowadzonąw temperaturze od -5 do 40°C przy pH 0,5 do 6,0, następnie do otrzymanej soli disodowej 2-(2,5-disulfoanillno1-4,6-dichlorotriazyny dodaje się sól disodową kwasu 4.4’-diaminostilbeno2.2’-disulfonowego w ilości od 0,35 do 0,50 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru i prowadzi kondensację w temperaturze od 10 do 70°C przy pH od 2.5 do 8,0 otrzymując sól heksasodową kwasu 4,4'-bis-(4"- /2,5- disulfoanllino/-6"-chloro-i', 3'. 5'-triazynylo-2'jdiaminostilbeno-2,2’-dIsuffonowego, którą następnie poddaje się kondensacji z N-(beta-cyjanoetylo1-etanoloaminą 1 dietanoloamlną lub morfoliną lub metyloaminą w łącznej Ilości od 1,0 do 1,2 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru, przy czym stosunek molowy N-(betacyjanoetyloletanoloaminy do dietanoloaminy lub morfollny lub dietyloaminy wynosi 1 część molową do 0,1 - 9.0 części molowych, prowadzonej w temperaturze od 90 do 101°C, pod ciśnieniem normalnym, do zatrzymania postępu reakcji, po czym kontynuuje się proces do jego zakończenia w obecności czynnika alkalizującego, przy pH od 3 do 13, a otrzymaną po zatężeniu, przez oddestylowanie wody i ochłodzeniu, zawiesinę zakwasza się do pH nie wyższego niż pH = 5.

Description

Prze-miotem wynalazku jest sposób otrzymywania rozjaśniaczy optycznych o bar-zo wysokiej rozpuszczalności w wo-zie, w formie wysokoskoncentrowanego płynu lub wysokorozpuszczalnego proszku, stanowiących trwałe mieszaniny pocho-nych kwasu 4,4’- bbs-4 ' '-/2,5--isulfoanLlbno/-s- triazynylo-2”/--Laminostilbieno-2,2'--isulfonowego.

163 456

Rozjaśniacie te mają zastosowanie głównie do podwyższania stopnia bieli papieru, zwłaszcza zaklejanego powierzchniowo.

Od nowoczesnych form użytkowych rozpuszczalnych w wodzie rozjaśniaczy optycznych wymagana jest łatwość sporządzania z nich roztworów podstawowych bez wytwarzania trudno rozpuszczalnych zbryleń, wymagających uciążliwego i długotrwałego mieszania. W przypadku rozjaśniaczy optycznych zawierających grupy sulfonowe, sporządzone z nich czysto wodne roztwory są zwykle nietrwałe, gdyż łatwo wykrystalizowują z nich substancje stałe, osadzające się na dnie opakowań w postaci zbitych, trudnorozpuszczalnych osadów.

Znanych jest wiele sposobów podnoszenia rozpuszczalności i trwałości roztworów oraz ułatwiania rozpuszczania w procesie sporządzania roztworów wodnych. Wśród nich można wymienić: obniżanie zasolenia rozjaśniaczy optycznych na drodze przeponowego usuwania elektrolitów, przeprowadzania rozjaśniaczy z grupami sulfonowymi w sole czwartorzędowe działaniem nadmiaru aminy alifatycznej, wprowadzenie do roztworu substancji hydrotropowych, takich jak mocznik, glikole, amoniak oraz wprowadzenie współrozpuszczalników. Wszystkie te sposoby realizowane są kosztem dodatkowych nakładów energetycznych i surowcowych oraz aparaturowych,a wprowadzane dodatkowo toksyczne substancje są uciążliwe dla użytkowników rozjaśniaczy optycznych i stanowią zagrożenie dla środowiska naturalnego.

Istnieje wiele opisanych sposobów otrzymywania związków optycznie rozjaśniających z grupy pochodnych syraa-tiazynylostilbenu, polegających na kolejnych kondensacjach związków aminowych z chlorkiem cyjanuru, prowadzonych w środowisku wodnym, z którego produkty wyodrębnia się przez wysolenie solami nieorganicznymi lub wykwaszenie kwasami, a następnie filtrację otrzymanych zawiesin. Procesy te są długotrwałe, wysoce pracochłonne oraz dają w efekcie duże ilości toksycznych ścieków o wysokim zasoleniu, nie nadających się do dalszego wykorzystania technologicznego i uciążliwych dla środowiska naturalnego.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że poddając chlorek cyjanuru stopniowej kondensacji, z aminami w środowisku wodnym przy zachowaniu odpowiednich stosunków molowych oraz warunków kwasowo-temperaturowych otrzymuje się synergiczne mieszaniny związków optycznie rozjaśniających odpowiadających wzorom 1, 2 i 3, dla których M oznacza H lub Na, a dla wzorów 1 i 3 X oznacza resztę dietanoloaminy lub morfiny lub dietyloaminy, o podwyższonej czystości i bardzo dobrych własnościach rozjaśniających, bez konieczności ich wyodrębniania, metodą bezściekową. Po zakwaszeniu mieszaniny poreakcyjnej do pH nie wyższego niż pH = 5 otrzymuje się bardzo dogodną formę użytkową w postaci wysokostężonych czysto wodnych roztworów.

Sposób według wynalazku polega na tym, to do wodnej zawiesiny chlorku cyjanuru wprowadza się wodny roztwór soli disodowej 2,5-aisulfoaniliny w ilości od 0,9 do 1,1 mole na 1 mul chlorku cyjanuru, a następnie prowadzi się kondensacją w temperaturze od -5 do 40°C dodając wodny roztwór węglanu sodowego, jako czynnika neutralizującego, do pH od 0,5 do 6,0. Oo powstałej, po zakończeniu reakcji, mieszaniny wprowadza się wodny roztwór soli disodowej kwasu 4,4 '-diammastl lbeno-2,2 -disulf onawego , w ilości od 0,35 do 0,50 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjonaru, dodaje się roztwór węglanu sodowego do oH od 2,5 do 8,0 i miesza do zakończenia reakcji. Kondensację prowadzi się w temperaturze od 10 do 70°C. Oo tak otrzymanego roztworu soli heksasodowej kwasu 4,4'-bis/4 ' ’-/2,5-disulfoanilino/-ć ’ -chlrro-13* , 5'

-triazynylo-2 ' ' /-diaminostilbeno-Z,2-dαsulhoπowego dodaje się No/betaocyjanletyll/oetanohlo minę i aietanoloaminę lub morfolinę lub dietyloaminę w łącznej ilościlα 1,0 do 1,2 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru, przy czym stosunek molowy No/βocyjano-etylo/etyloaminy do αietanohoaminy morfiny, dietyloaminy wynosi 1 cz. molową do 0,1 - 9,0 ^.molowych i kondensuje w temperaturze od 90 do 101°C do stwierdzenia wstrzymania postępu reakcji, a następnie kontynuuje się proces do jego zakończenia w obecności czynnika analizującego np. węglanu sodowego , przy pH od 3 do 13, po czym zatęża otrzymany roztwór przez oddestylowania wody, a następnie masę poreakcyjną poddaje bezpośredniemu suszeniu /np. w suszarni rozpyłowej/ dla otrzymania produktu proszkowego lub poddaje przekształceniu w formę płynną przez zakwaszenie, przy użyciu np. kwasu solnego, do pH nie wyższego niż pH a 5.

163 456

Prowa-zenie procesu sposobem we-ług wynalazku umożliwia otrzymywanie wysokorozpuszczalnego i efektywnego rozjaśnbacza optycznego -o papieru, zwłaszcza sklejanego powierzchniowo, w postaci stężonego, czysto wo-nego roztworu, trwałego także w temperaturach poniżej 0°C, zawierającego pona- 40% substancji stałych, mbeszającego się z wo-ą w każ-ym stosunku, a także w postaci wysokorozpuszczalnego proszku o rozpuszczalności przekraczającej 250 g na 1 lbtr wo-y w temperaturze pokojowej oraz 500 g na 1 lbtr wo-y w temperaturze 95°C. Umiarkowane warunki kwasowo-temperaturowe oraz krótki czas przebiegu procesu ograniczają powstawanie ubocznych reakcji, umożliwiając przeprowa-zenbe go w sposób całkowbcbe bezścbekowy , bez konieczności uciążliwego wy-zielania b o-salanba protluktów syntezy, jak równiż bez stwarzania zagrożeń technicznych l śro-owiskowych.

Wytworzony w warunkach we-ług wynalazku pro-ukt finalny w formie płynnej stanowi równocześnie formę han-lową b nbe wymaga -o-atkowego wprowa-zania organicznych lub nieorganicznych śro-ków utrwalających ciekłą formę użytkową. Otrzymany w tych samych warunkach pro-ukt proszkowy o-znacza się bar-zo wysoką rozpuszczalnością b -zbękb -obrej zwilalnoścb nbe stwarza kłopotów w otrzymywaniu roztworów po-stawowych, już w temperaturze pokojowej.

Stosowanie mieszanin rozjaśniaczy optycznych wykazujących pośwyższony, synergbczny efekt rozjaśniający, umożliwia uzyskiwanie rozjaśnień barśzbej czystych b o korzystniejszym o-cbenbu, a szczególnie wysoka ich rozpuszczalność ułatwia -ozowande oraz równomierne rozprowaózenie w masie zaklejającej -o papieru.

Stopień bbelb papieru zaklejanego powierzchniowo, wytwarzanego z użyciem rozjaśnbacza optycznego otrzymanego sposobem we-ług wynalazku, oznaczony za pomocą fotometru reemdsyjnego typu Elrepho firmy Opton, obliczany w skald Berger po-nosb się w zależności oś użytego papieru po-łożowego o 50 -o 60 je-nostek.

Sposób otrzymywania rozjaśniaczy optycznych o bar-zo wysokiej rozpuszczalności w wo-zie w formie wysokoskoncentrowanego płynu lub wysokorozpuszczalnego proszku, o-powba-ających wzorom 1, 2 b 3, -la których M oznacza H lub Na, a -la wzorów 1 b 3 X oznacza resztą -ietanoloaminy lub morfoliny lub -ietyloaminy, ilustrują poniższe przykła-y.

Przykład I. Oo 498 cz.wag. wo-nej zawiesiny zawierającej 144 cz.wag. chlorku cyjanuru o temperaturze o- 0 -o 5°C -ozuje sbę, wobec etoksylowanego alkoholu tłuszczowego, 951 cz.wag. 1 molowego roztworu wo-nego sold -iso-owej 2,5-ddsslfoandlbny, ogrzewa się -o temperatury 25°C i po-wyższa pH -o pH o- 2,0 - 3,0 wlewając 231 cz.wag. 20% roztworu wo-nego węglanu so-owego. Całość miesza się -o zakończenia reakcji /test na sprzęganie próbkb z alkalicznym roztworem soli R/ i -o-aje 710 cz.wag. wo-nego roztworu zawierającego 126 cz.wag. sold -iso-owej kwasu 4,4' -dbarnbnostilbeno-2,2' --bsulfonowego a następnie -ozuje się 20% roztwór wo-ny węglanu so-owego -o uzyskania pH o- 3,0 -o 7,5 i miesza -o zakończenia reakcji /test na sprzęganie z solą R/. Oo tak otrzymanych 2600 cz.wag. roztworu wprowa-za sbę 50 cz. wag. N-/beta-cyjanoetylo/-etanoloambny i 45 cz.wag. -ietanoloaminy, ogrzewa przy mieszaniu -o temperatury 96 - 101°C i utrzymuje w tej temperaturze o- 2 -o 3 go-zin a następnie wprowa-za sbę 20% roztwór wo-ny węglanu so-owego -o pH o- 7,0 -o 10,0 i utrzymuje w tych warunkach -alsze 2 -o 3 go-zin, po czym o—ystylowuje się wo-ę w takiej ilości, aby po schło-zeniu -o temperatury pokojowej i zakwaszeniu kwasem solnym pozostałej po -estylacji mieszaniny -o pH nie wyższego niż pH = 5 uzyskać 2270 cz.wag. roztworu zawierającego 717 cz.wag. substancji sta łych.

Przykład II. Wprowa-zając -o 2600 cz.wag. roztworu sold heksasodowej, otrzymanego jak w przykła-zie 1, 50 cz.wag. N-/beta-cyjanoetylo/-etanożoambny i 27 cz.wag. morfoliny b postępując -alej jak w przykła-zie 1 uzyskuje się 2250 cz.wag. płynu.

Przykład III. Wprowa-zając -o roztworu sold heksasodowej, otrzymanego jak w przykła-zie 1, 50 cz.wag. N-/beta-cyJanoetyżo/-etanoloaminy L 24 cz.wag. -ietyloaminy i postępując -alej jak w przykła-zie 1 otrzymuje się 2245 cz.wag. płynu.

163 456

Przykład IV. Otrzymany jak w przykładzie 1, po procesie oddestylowania wody, twór produktu kieruje się na suszarnię rozpyłową, otrzymując w procesie suszenia 715 cz proszku o wysokiej rozpuszczalności w wodzie:

- 250 g/1 w temp. 25°C

- 500 g/1 w temp. 95°C

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania rozjaśniaczy optycznych pochodnych kwasu 4,4' -bi//4~/22,--disu-foamlino/-s-triazynylo-2 '’/-diaminoatilbeno-2,2 -dlsulfonowego w formie płynnej, znamienny tym, że mieszaniny związków o wzorach 1, 2 i 3, -la których M oznacza H lub Na a -la wzorów 1 i 3 X oznacza resztę -ietanoloaminy lub morfoliny lub -betyloaminy, otrzymuje się poprzez reakcję chlorku cyjanuru z wo-nym roztworem soli -iso-owej 2,5--bsulfoaniliny użytej w ilości o- 0,9 -o 1,1 mola na 1 mol chlorku cyjanuru, prowa-zoną w temperaturze oó -5 -o 40°C przy pH o- 0,5 -o 6,0, następnie -o otrzymanej soli -iso-owej 2-/2,5-disulfoanilbno/-4,6-bchlorotrbazyny -o-aje się sól -iso-ową kwasu 4,4 ' --iaminostilbeno-2, 2 '-dlsulfonowego w ilości o- 0,35 -o 0,50 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru i prowa-zi kon-ensację w temperaturze o- 10 -o 70°C przy pH o- 2,5 -o 8,0 otrzymując sól heksaso-ową kwasu 4,4’-bb3-4’’-//,5-disulfoanLlino/-6*-chloro-1’, 3', 5'-trbazynyla-2’' /-diaminostllbeno-2,2 ’--bsulfonowego, którą następnie po--aje się kon-ensacji z N-/beta-cyjanoetylo/-etanoloaminą i -ietanoloaminą lub morfiną lub -betyloaminą w łącznej ilości o- 1,0 -o 1,2 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru, przy czym stosunek molowy N-/beta-cyjanoetylo/-etanoloaminy -o -ietanoloaminy lub morfoliny lub dbetyloambny wynosi 1 część molową -o 0,1 - 9,0 części molowych, prowa-zonej w temperaturze oć 90 -o 101°C, po- ciśnieniem normalnym, ćo zatrzymania postępu reakcji, po czym kontynuuje się proces -o jego zakończenia w obecności czynnika alkalizującego, przy pH o- 3 -o 13, a otrzymaną po zatężeniu, przez o--estylowanbe wo-y b ochło-zeniu, zawiesinę zakwasza się -o pH nie wyższego niż pH = 5.

2. Sposób otrzymywania rozjaśniaczy optycznych pocho-nych kwasu 4,4 ’-bds-/4' '-/2,5-disulfoanLlbno/-s-triazynylo-2’'/--baminostilbeno-2,2'-dbsulfonowego w formie wysokorozpuszczalnego proszku, znamienny tym, że mieszaniny związków o wzorach 1, 2 i 3, -la których M oznacza H lub Na a -la wzorów 1 i

3 X oznacza resztę -ietanoloaminy lub morfoliny lub -ietyloaminy, otrzymuje się poprzez reakcję chlorku cyjanuru z wo-nym roztworem soli -iso-owej 2,5--LsulfoanLlbny użytej w ilości o- 0,9 -o 1,1 mola na 1 mol chlorku cyjanuru, prowa-zoną w temperaturze o- -5 -o 40°C przy pH o- 0,5 -o 6,0, następnie -o otrzymanej soli -iso-owej 2-/2,5-disulloanilino/-4,6--ichlorotrLazyny -o-aje się sól -iso-ową kwasu 4,4 '-diminostblbeno-2,2 -dbsulfonowego w ilości o- 0,35 -o 0,50 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru i prowa-zb kon-ensację w temperaturze o- 10 -o 70°C przy pH o- 2,5 -o 8,0 otrzymując sól heksaso-ową kwasu 4,4'-bis-/4 ' ^,5--is >u lf ;l1 .i ^'-chl a , 3', 5 '-triazynylo-2 ''/-diaminostilbeno-2,2 '--bsulfonowego, którą następnie po--aje sbę kon-ensacji z N-/beta-cyjanoetylo/-etanoloaminą l ijLetanoloamLną lub morfoliną lub -betyloaminą w łącznej ilości o- 1,0 -o 1,2 mola na 1 mol wyjściowego chlorku cyjanuru , przy czym stosunek molowy N-/beta-cyjanoetylo/-etanoloaminy -o -Letanoloaminy lub morfoliny lub -betyloaminy wynosi 1 część molową -o 0,1 9,0 części molowych, prowa-zonej w temperaturze o- 90 -o 101°C, po- ciśnieniem normalnym, -o zatrzymania postępu reakcji, po czym kontynuuje się proces -o jego zakończenia w obecności czynnika alkalizującego, przy pH o- 3 ńo 13, a otrzymany po zatężeniu, przez o--estylowanbe wo-y, roztwór kieruje się bezpośre-nio -o suszenia.