PL178797B1

PL178797B1 - Method for the production of new sodium salts of p- (1-n-alkylpyrl-2-azo) -benzenesulfonic acids

Info

Publication number: PL178797B1
Application number: PL95310017A
Authority: PL
Inventors: Ryszard Janik; Stanisław Kucharski
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 2000-06-30
Also published as: PL310017A1

Abstract

Sposób wytwarzania nowych soli sodowych kwasów p-(1-n-alkilopirylo-2-azo)benzenosulfonowych o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, na którym R oznacza ugrupowanie n-alkilowe zawierające Cm - Cu, polegający na reakcji sprzęgania hydrofobowych 1-alkilopiroli z solą diazoniowąkwasu sulfanilowego a następnie zobojętnianiu powstałych kwasów alkiloheteroaryloazobezenosulfonowych, znamienny tym, że stosuje 1-n-alkilowe pochodne pirolu zawierające od 10 do 18 atomów węgla w ugrupowaniu alkilowym, przy czym reakcje sprzęgania prowadzi się w środowisku alkoholowym, korzystnie w metanolu i/lub izopropanolu, w temperaturze od 0 do 5°C a wydzielony kwas alkilopiryloazobenzenosulfonowy zobojętnia się 0,5 do 5% roztworem wodnym NaOH, korzystnie 0,5 do 2% NaOH.A method for preparing new sodium salts of p-(1-n-alkylpyrrole-2-azo)benzenesulfonic acids of the general formula shown in the drawing, where R denotes an n-alkyl group containing Cm - Cu, consisting in the coupling reaction of hydrophobic 1-alkylpyrroles with the diazonium salt of sulfanilic acid and then neutralizing the resulting alkylheteroarylazobezenesulfonic acids, characterized in that 1-n-alkyl pyrrole derivatives containing from 10 to 18 carbon atoms in the alkyl group are used, wherein the coupling reactions are carried out in an alcoholic medium, preferably in methanol and/or isopropanol, at a temperature of 0 to 5°C, and the isolated alkylpyrrole azobenzenesulfonic acid is neutralized with a 0.5 to 5% aqueous solution of NaOH, preferably 0.5 to 2% NaOH.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych soli sodowych kwasów p-(1-n-alkilopirylo-2-azo)benzenosulfonowych zawierających heterocykliczne ugrupowanie alkilopirolowe i ugrupowanie p-azobenzenosulfonowe o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, na którym R oznacza ugrupowanie n-alkilowe C_1o - C₁₈.The subject of the invention is a method for preparing new sodium salts of p-(1-n-alkylpyrryl-2-azo)benzenesulfonic acids containing a heterocyclic alkylpyrrole group and a p-azobenzenesulfonic group of the general formula shown in the drawing, where R denotes an n-alkyl group C _1o - C ₁₈ .

Związki wytwarzane sposobem według wynalazku wykazują aktywność powierzchniową i zdolność do agregacji, ich roztwory wodne sązabarwione na żółto lub żółtozielono i sąprzeznaczone do stosowania zwłaszcza w przemyśle chemii gospodarczej. Barwa związków jest związana z obecnością ugrupowania azowego w cząsteczce.The compounds produced by the method of the invention exhibit surface activity and a tendency to aggregate. Their aqueous solutions are colored yellow or yellow-green and are intended for use particularly in the household chemicals industry. The color of the compounds is related to the presence of an azo moiety in the molecule.

Znany z literatury: A. Kreutzberger, P.A. Kalter, „Azo Coupling in the Pyrrole System. The Synthesis of Azopyrroles”, Journal of Organic Chemistry, vol. 26, str. 3790, rok 1961, sposób otrzymywania wolnych kwasów 2,6-difenylo-, 1-metylo- i 1-fenylopirylo-2-azobenzeno-4'-sulfonowych polega na reakcji sprzęgania wymienianych alkilo- lub arylopiroli z solą diazoniową kwasu sulfanilowego. Otrzymane związki,określono jako trudnorozpuszczalne, w wielu rozpuszczalnikach, barwnikiazowe przydatne do miareczkowań acydy- lub alkalimetrycznych ze względu na zmianę barwy w zależności od pH roztworu.Known from the literature: A. Kreutzberger, P.A. Kalter, "Azo Coupling in the Pyrrole System. The Synthesis of Azopyrroles", Journal of Organic Chemistry, vol. 26, p. 3790, 1961, the method for obtaining free 2,6-diphenyl-, 1-methyl-, and 1-phenylpyrryl-2-azobenzene-4'-sulfonic acids involves the coupling reaction of the exchanged alkyl- or arylpyrroles with the diazonium salt of sulfanilic acid. The obtained compounds were described as sparingly soluble in many solvents, azo dyes, useful for acidic or alkalimetric titrations due to the color change depending on the solution pH.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nowych soli sodowych kwasówp-( 1 -η-alkilopirylo-2-azo)benzenosulfonowych o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, na którym R oznacza ugrupowanie n-alkilowe zawierające C_K) - C_1X, polegającego na reakcji sprzęgania hydrofobowych 1-alkilopiroli z solą diazoniową kwasu sulfanilowego, a następnie zobojętnianiu powstaałych kwasów alkiloheteroaryloazobenzenosulfonowychy.The invention relates to a method for preparing new sodium salts of β-(1-η-alkylpyrrole-2-azo)benzenesulfonic acids of the general formula shown in the drawing, where R denotes an n-alkyl group containing C _K) - C _1X , consisting in the coupling reaction of hydrophobic 1-alkylpyrroles with the diazonium salt of sulfanilic acid and then neutralizing the resulting alkylheteroarylazobenzenesulfonic acids.

Istota wynalazku polega na tym, że stosuje się 1 -n-alkilowe pochodne pirolu zawierające od 10 do 18 atomów węgla w ugrupowaniu alkilowym, przy czym reakcję sprzęgania prowadzi się w środowisku alkoholowym, korzystnie w metanolu i/lub izopropanolu, w temperaturze od 0 do 5°C, a wydzielony kwas alkilopiryloazobenzenosulfonowy zobojętnia się 0,5 do 5% roztworem wodnym NaOH, korzystnie 0,5 do 2% NaOH.The essence of the invention is that 1-n-alkyl pyrrole derivatives containing from 10 to 18 carbon atoms in the alkyl group are used, wherein the coupling reaction is carried out in an alcoholic medium, preferably in methanol and/or isopropanol, at a temperature of 0 to 5°C, and the isolated alkylpyrrylazobenzenesulfonic acid is neutralized with a 0.5 to 5% aqueous solution of NaOH, preferably 0.5 to 2% NaOH.

Nieoczekiwanie okazało się, że w proponowanym sposobie 1 -n-alkilopirole ulęgaj ą sprzęganiu z solą diazoniową kwasu sulfanilowego, a powstające, nierozpuszczalne w wodzie kwasy 1-n-alkilopirylo-2-azobeznenosulfonowe rozpuszczają się w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego dając anionoaktywne związki powierzchniowo czynne.Unexpectedly, it turned out that in the proposed method 1-n-alkylpyrroles are coupled with the diazonium salt of sulfanilic acid, and the resulting water-insoluble 1-n-alkylpyrryl-2-azobenzene sulfonic acids dissolve in an aqueous sodium hydroxide solution, giving anionoactive surface-active compounds.

Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.The method according to the invention is presented in the embodiment examples.

Przykład! Mieszaninę 1,8 g kwasu sulfanilowego i 10,0 g azotynu sodowego rozpuszcza się w temperaturze pokojowej w 30 cm³ wody. Otrzymany, klarowny roztwór ochładza się w łaźni z lodem do temperatury 0-5°C i dodaje porcjami 2,4 cm3 stężonego 36% roztworu HCLExample! A mixture of 1.8 g of sulfanilic acid and 10.0 g of sodium nitrite is dissolved in 30 cm ³ of water at room temperature. The resulting clear solution is cooled in an ice bath to 0-5°C and 2.4 cm 3 of concentrated 36% HCl solution is added in portions.

178 797178 797

Całość miesza się przy chłodzeniu przez 1 godz., aż do całkowitego wydzielenia się białego osadu soli diazoniowej kwasu sulfanilowego. Wydzielony osad odsącza się na zimno, zadaje 50 cm³alkoholu metylowego i ochładza całość do temperatury 0-5°C. Po osiągnięciu tej temperatury do mieszaniny reagentów wprowadza się roztwór 2,0 g 1 -n-decylopirolu w 50 cm3 alkoholu metylowego i miesza przy chłodzeniu przez 4 godziny. Po tym czasie z mieszaniny poreakcyjnej odparowuje się 60-70 cm3 alkoholu metylowego pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 30-35°C a pozostałości odsącza ciemnoczerwony osad.The mixture was stirred and cooled for 1 hour, until a white precipitate of the diazonium salt of sulfanilic acid was completely separated. The precipitate was filtered off cold, treated with 50 ^cm3 of methyl alcohol, and cooled to 0-5°C. After reaching this temperature, a solution of 2.0 g of 1-n-decylpyrrole in 50 cm3 of methyl alcohol was added to the reagent mixture and stirred and cooled for 4 hours. After this time, 60-70 cm3 of methyl alcohol was evaporated from the reaction mixture under reduced pressure at 30-35°C, and the dark red precipitate was filtered off.

Wydajność otrzymanego kwasu p-(1-n-decylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego wynosiła 1,9 g (50%). Otrzymany kwas rozpuszcza się w stechiometrycznej ilości 5% roztworu NaOH otrzymując roztwór powierzchniowo czynnej soli sodowej kwasu p-(1-n-decylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego, zawierający 94% substancji aktywnej w stosunku do teoretycznej, wynikającej z masy rozpuszczonego kwasu sulfonowego. Konduktometrycznie oznaczona wartość krytycznego stężenia miceralnego wynosiła 2 10- mol/dm3. Roztwór wodny otrzymanej soli Na wykazywał absorpcje światła w zakresie widzialnym z maksimum przy λ = 400 nm.The yield of p-(1-n-decylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid obtained was 1.9 g (50%). The obtained acid was dissolved in a stoichiometric amount of 5% NaOH solution to obtain a solution of the surface-active sodium salt of p-(1-n-decylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid, containing 94% of the active substance compared to the theoretical value resulting from the mass of dissolved sulfonic acid. The conductometrically determined value of the critical micellar concentration was 210- mol/dm3. The aqueous solution of the obtained Na salt showed light absorption in the visible range with a maximum at λ = 400 nm.

Przykładu. Otrzymywanie soli diazoniowej kwasu sulfanilowego wykonuje się identycznie jak w przykładzie I. Do ochłodzonej do temperatury 0-5°C zawiesiny soli diazoniowej kwasu sulfanilowego w alkoholu metylowym wprowadza się roztwór 2,6 g 1 -n-tetradecylopirolu w 50 cm3 alkoholu metylowego i miesza przy chłodzeniu przez 5 godzin. Po tym czasie odsączano czerwony osad otrzymanego kwasu p-(1-n-tetradecylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego w ilości 3,6 g co stanowiło 80% ilości teoretycznej. Otrzymany kwas rozpuszcza się w stechiometyrycznej ilości 2% roztworu NaOH otrzymując roztwór powierzchniowo czynnej soli sodowej kwasu p-(1-n-tetradecylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego zawierający 96% substancji aktywnej w stosunku do teoretycznej, wynikającej z masy rozpuszczonego kwasu sulfonowego. Konduktometrycznie oznaczona wartość krytycznego stężenia micelamego wynosiła 1,7 -10- mol/dm3. Roztwór wodny otrzymanej soli Na wykazywał absorpcję światła w zakresie widzialnym z maksimum przy λ = 400 nm.Example. The preparation of the diazonium salt of sulfanilic acid is performed identically to Example I. To a suspension of the diazonium salt of sulfanilic acid in methyl alcohol, cooled to 0-5°C, a solution of 2.6 g of 1-n-tetradecylpyrrole in 50 cm3 of methyl alcohol is added and stirred under cooling for 5 hours. After this time, the red precipitate of the obtained p-(1-n-tetradecylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid (3.6 g), which constituted 80% of the theoretical amount, is filtered off. The obtained acid is dissolved in a stoichiometric amount of 2% NaOH solution, obtaining a solution of the surface-active sodium salt of p-(1-n-tetradecylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid containing 96% of the theoretical active substance based on the mass of dissolved sulfonic acid. The conductometrically determined value of the critical micelle concentration was 1.7 -10- mol/dm3. The aqueous solution of the obtained Na salt showed light absorption in the visible range with a maximum at λ = 400 nm.

Przykład III. Stosuje się 3,2 g 1-n-oktadecylopirolu i postępuje przy otrzymywaniu kwasu p-(1-n-oktadecylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego w sposób analogiczny jak w przykładzie II z tą różnicą, że roztwór 1-n-oktadecylopirolu przygotowuje się na ciepło w mieszaninie metanol/izopropanol = 1:1 (V /V), po ochłodzeniu wprowadza natychmiast do zawiesiny soli diazoniowej kwasu sulfanilowego w alkoholu metylowym i miesza całość przez 6 godzin. Otrzymuje się 4,2 g kwasu p-(1-n-oktadecylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego co stanowi 84% wydajności teoretycznej. Otrzymany kwas rozpuszcza się w 0,5% roztworze NaOH otrzymując roztwór powierzchniowo czynnej soli sodowej kwasu p-(1-n-oktadecylopirylo-2-azo)benzenosulfonowego zawierający 98% substancji aktywnej w stosunku do teoretycznej, wynikającej z masy rozpuszczonego kwasu sulfonowego. Konduktometrycznie oznaczona wartość krytycznego stężenia miceralnego wynosiła 1,3 -10’⁵ mol/dm3. Roztwór wodny otrzymanej soli Na wykazywał absorpcję światła w zakresie widzialnym z maksimum przy λ = 400 nm.Example III. 3.2 g of 1-n-octadecylpyrrole is used and the procedure for obtaining p-(1-n-octadecylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid is analogous to Example II, with the difference that a solution of 1-n-octadecylpyrrole is prepared warm in a mixture of methanol/isopropanol = 1:1 (V/V), after cooling it is immediately added to a suspension of the diazonium salt of sulfanilic acid in methyl alcohol and the mixture is stirred for 6 hours. 4.2 g of p-(1-n-octadecylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid is obtained, which constitutes 84% of the theoretical yield. The obtained acid was dissolved in 0.5% NaOH solution to obtain a solution of the surface-active sodium salt of p-(1-n-octadecylpyryl-2-azo)benzenesulfonic acid containing 98% of the active substance compared to the theoretical value resulting from the mass of dissolved sulfonic acid. The conductometrically determined value of the critical micellar concentration was 1.3 -10'5 ^mol /dm3. The aqueous solution of the obtained Na salt showed light absorption in the visible range with a maximum at λ = 400 nm.

178 797178 797

ψ-Ν· ψ-N· = N-/S-SO Na = N-/S-SO Na R R

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the Polish Patent Office. Circulation: 60 copies.

Cena 2,00 zł.Price 2.00 PLN.

Claims

Patent claim

A process for preparing sodium salts of p- (1-n-alkilopirylo-2-azo) benzenesulfonic the general formula shown in the drawing, in which R represents an n-alkyl containing Cjq - C _18, comprising coupling reaction of a hydrophobic one -alkilopiroli a diazonium salt of sulfanilic acid followed by neutralization of the resulting alkylheteroaryl azobezenesulfonic acids, characterized by using 1-n-alkyl pyrrole derivatives containing from 10 to 18 carbon atoms in the alkyl moiety, the coupling reactions being carried out in an alcoholic medium, preferably in methanol and / or isopropanol at a temperature of 0 to 5 ° C and the separated alkylpyrlazobenzenesulfonic acid is neutralized with a 0.5 to 5% aqueous NaOH solution, preferably 0.5 to 2% NaOH.

* * *