PL44432B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 5 kwietnia 1961 r. m%. &9J ll$U POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44432 KI. 22 ix^O^ Mgr inz. Marian Slon Warszawa, Polska Sposób wytwarzania trwalych barwników zwlaszcza do tworzyw sztucznych i welny Patent trwa od dnia 28 marca 1959 r.Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania trwalych barwników antrachinowych, zwlasz¬ cza do tworzyw sztucznych i welny.W zwiazku z wielkim rozwojem produkcji tworzyw sztucznych wzrasta nieustannie zapo¬ trzebowanie na pigmenty i barwniki do two¬ rzyw sztucznych. Asortyment barwników i pig- metów nadajacych sie do tego celu jest stosun¬ kowo szczuply ze wzgledu na wysokie wyma¬ gania jakie tu stawia sie odnosnie rozpuszczal¬ nosci, odpornosci na wysokie temperatury, utlenienie itp. oraz intensywnosc i czystosc barwy.Stwierdzono, ze mozna otrzymac szereg bar¬ wników w kolorze pomaranczowym, czerwo¬ nym, granatowym, fioletowym i czarnym, roz¬ puszczalnych w zwyklych rozpuszczalnikach organicznych i zywicach, odznaczajacych sie du¬ za odpornoscia na dzialanie wysokich tempera¬ tur i srodków utleniajacych, jesli do ich wy¬ twarzania stosuje sie 2-etylo-antrachinon, któ¬ ry w zaleznosci od. pozadanego barwnika pod¬ daje sie jednemu, dwum lub kolejno wszyst¬ kim nastepujacym procesom, a mianowicie: procesowi aminowania, chlorowania i konden¬ sacji-z aminami aromatycznymi. W zaleznosci od procesu otrzymuje sie rózne barwniki np. przez aminowanie otrzymuje sie barwniki ko¬ loru pomaranczowego, przez aminowanie oraz chlorowanie — barwniki koloru czerwono-poma- ranczowego oraz czerwonego, zas przez kon¬ densacje zwiazków aminochlorowcowych z ami¬ nami aromatycznymi — barwniki koloru gra¬ natowego, fioletowego i czarnego. Od zastoso¬ wanej aminy zalezy kolor barwnika, przy czyni ogólna zasada jest, ze przy stosowaniu procesu kondensacji amin o zwiekszajacym sie ciezarze czasteczkowym otrzymuje, sie barwniki o coraz bardziej poglebiajacej sie barwie.Sulfonowanie tych produktów kondensacji prowadzi do uzyskania barwników rozpuszczal¬ nych w wodzie, ciagnacych bezposrednio na welne. Sulfonowanie w obecnosci kwasu boro¬ wego prowadzi do uzyskania .bardziej zielonych odcieni.Aminowe pochodiie 2-etyloantrachinonu moz-na wytwarzac jednym ze znanych sposobów np. przez nitrowanie i redukcje. W tym ostat¬ nim przypadku 2-etyloantrachinon nitruje sie w roztworze monohydratu azotanem potasowym lub bezwodnym *kwase^ri *a2Jotowym w tempera¬ turze 0°—5°C, a*ótrzymany lHnitro-2-etyloantra- chinon po usunieciu ubocznie powstajacych zwiazków wielonitrowych przez gotowanie w roztworze siarczynu sodowego, redukuje sie wodnym roztworem siarczku sodowego w tem¬ peraturze wrzenia. Surowy l-amino-2-etyloan- trachinon oczyszcza sie przez krystalizacje z to¬ luenu. Przez prowadzenie reakcji nitrowania powyzej 5°C z nadmiarem kwasu azotowego otrzymuje sie dwunitrowe pochodne a przez ich redukcje pochodne dwuaiminowe. Aminowe po¬ chodne 2-etyloantrachinonu maja barwe po¬ maranczowa, przy czym pochodne jednoamino- we maja barwe jasniejsza od pochodnych dwu- amir.owych.Chlorowanie lub bromowanie pochodnych aminowych # prowadzi do poglebienia barwy zwiazku. Zwiazki te maja barwe czerwona. Pro¬ ces chlorowania np. l-amino^2-etyloantrachino- nu prowadzi sie za pomoca chlorku sulfurylu w roztworze nitrobenzenu, czterochlorku wegla lub eteru w temperaturze od 15—50°C. W tych warunkach chlor wchodzi tylko do pierscienia, nie naruszajac lancucha bocznego. Chlorowanie nadmiarem chlorku sulfurylu prowadzi do uzy¬ skania dwuchloropochodnych l-amino-2-etylo- antrachinonu.Proces kondensacji chlorówco- pochodnych amino-2-etyloantrachinonu z aminami aroma¬ tycznymi prowadzi do tworzenia sie barwni¬ ków granatowo - fioletowych i czarnych.Jedno i dwuchioropochodne l-amino-2-etylo- antrachmonu kondensuje sie z aminami aro¬ matycznymi w obecnosci srodka wiazacego chlorowcowodór np. bezwodnego octanu sodo¬ wego i soli miedziowych jako katalizatora.Wprowadzenie do pierscienia antrachinonowe- go jednej czasteczki aminy daje barwniki gra¬ natowo - fioletowe, zas dwóch czasteczek bar¬ wniki czarne.Przez sulfonowanie produktów kondensacji uzyskuje sie barwniki rozpuszczalne w wodzie, ciagnace bezposrednio na welne. Sulfonowanie prowadzi sie 20%-owym oleum w temperatcrze ponizej 1O03C.Sulfonozwiazek wysala sie roztworem chlor¬ ku sodowego, a nastepnie za pomoca lugu so¬ dowego przeprowadza sie w sól sodov a.Nizej podane przyklady objasniaja blizej wy¬ nalazek, jednak co jest samo przez sie zrozu¬ miale nie ograniczaja go.Przyklad I. 236 czesci wagowych 2-etylo- antrachiiionu rozpuszcza sie w 2100 cz. H2S04 (66 Be), studzi mieszanina oziebiajaca do 0°C i przy ciaglym mieszaniu dodaje sie porcjami 115 czesci wagowych azotanu potasowego, uwazajac, aby temperatura nie wzrosla powy¬ zej 5°C. Po dodaniu calej ilosci azotanu pota¬ sowego miesza sie jeszcze przez 12 godzin i na¬ stepnie produkt reakcji wylewa na 1000 czesci lodu. Wydzielone krysztaly odsacza sie na nu- czy przemywa woda do reakcji obojetnej. Po przemyciu produkt przenosi sie do roztworu 250 czesci wagowych siarczynu sodowego w 2500 czesciach wody i ogrzewa sie w temperaturze wrzenia w ciagu 5 godzin pod chlodnica zwrot¬ na. Nastepnie odsacza sie krysztaly od roztwo¬ ru sulfozwiazków i przemywa je goraca woda az do znikniecia barwy przesaczu. Wilgotny jeszcze nltrozwiazek redukuje sie przez ogrze¬ wanie w temperaturze wrzenia pod chlodnica zwrotna w roztworze 450 czesci wagowych kry¬ stalicznego siarczku sodowego w 4500 czesciach wody. Otrzymany l-amdno-2-etyloantrachinon odsacza sie na goraco i przemywa goraca woda.Oczyszcza sie go przez krystalizacje z toluenu.Po krystalizacji uzyskuje sie barwnik w posta¬ ci drobnych jaskrawo, pomaranczowo-czerwo- nych krysztalów.Przyklad II. 220 czesci wagowych 1-ami- no-2-etyloantrachinonu rozpuszcza sie w 600 czesciach wagowych nitrobenzenu i dodaje 150 czesci wagowych chlorku sulfurylu w 200 czes¬ ciach wagowych nitrobenzenu. Chlorowanie prowadzi sie przy ciaglym mieszaniu, uwazajac aby temperatura nie przekroczyla 50°C. Koniec reakcji poznaje sie po ustaniu wywiazywania sie chlorowodoru. l-amino-2-etylo-4-chloroan- trachinon ma wyglad czerwonego proszku o brunatnawym odcieniu. Mozna go oczyscic przez krystalizacje z toluenu. Po oczyszczeniu ma barwe ceglasto-czerwona.Przyklad III. 255 czesci wagowych 1-ami- no-2-etyio-4-chloroantrachinonu wprowadza &ie do stopionego roztworu 90 czesci wagowych bezwodnego octanu sodowego i 570 czesci wago¬ wych p-toluidyny w temperaturze 150—160° i do¬ daje sie 1,5 czesci wagowych siarczku miedzio¬ wego. Kondensacje prowadzi sie az do zniknie¬ cia chloropochodnej, co trwa okolo 5~8 godzin - 2 -(test — analiza chromatograficzna). Stop prze¬ mywa sie kilkakrotnie rozcienczonym goracym kwasem solnym przy mieszaniu, dekantujjac nastepnie roztwór znad ciezszego stopu. Na¬ stepnie chlodzi sie go i odsacza na nuczy. Osad suszy sie w temperaturze 90—100°C. Otrzymany l-amino-2^etylo-4-p-toluidyno-antrachmon jest barwnikiem o intensywnej fioletowo-granato- wej barwie, rozpuszczalnym latwo w rozpusz¬ czalnikach organicznych i zywicach i nie roz¬ puszczalnym w wodzie. Przez kondensacje w podobny sposób dwuchlorozwiazku z dwoma czastkami p-toluidyny uzyskuje sie barwnik czarny. i Przyklad IV. 325 czesci wagowych pro¬ duktu kondensacji l-amino-2-etyló-4-chloro-an- trachinonu z p-toluidyna rozpuszcza sie w tem¬ peraturze 60—70° w 1450 czesciach oleum 20%-owego i miesza az do rozpuszczenia sde go w wodzie. Roztwór wylewa sie do 8300 czesci 5%-owego chlorku sodowego, przesacza i osad roztwarza ponownie w 8300 czesciach 4%-owe- go chlorku sodowego i przesacza. Osad roztwa¬ rza sie teraz w 1650 czesciach 12%-owego chlor¬ ku sodowego i dodaje lugu sodowego i weglanu sodowego do reakcji alkalicznej. Po odsaczeniu osad przemywa sie 3%-owym roztworem chlor¬ ku sodowego i suszy w temperaturze 100°C.Otrzymany barwnik barwi welne bezposrednio na ciemny czerwonawy granat. Sulfonowanie w ostrzejszych warunkach i silniejszym oleum pozwala na wprowadzenie grupy sulfonowej nie tylko do pierscienia toluidyny, ale równiez do pierscienia antrachinonowego. Dwusulfopo- chodne maja odcien bardziej czerwony. Sulfo¬ nowanie w obecnosci kwasu borowego pozwa¬ la osiagnac odcienie przesuniete bardziej w kie¬ runku zieleni. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania trwalych barwników, zwlaszcza do tworzyw sztucznych i welny, znamienny tym, ze stosuje sie 2-etyloantra- chinon, który w zaleznosci od pozadanego barwnika poddaje sie reakcji amdnowania i chlorowcowania, przy czym produkty re¬ akcji stosuje sie jako takie albo tez produkt chlorowcowania kondensuje sie z aminami aromatycznymi i ewentualnie sulfonuje, a nastepnie przeprowadza w sól sodowa.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze aminowanie prowadzi przez nitrowanie bez¬ wodna mieszanka nitrujaca lub azotanem potasowym w temperaturach ponizej 5°C, po czym nitropochodna redukuje sie wod¬ nym roztworem siarczku sodowego w tem¬ peraturze, wrzenia.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze chlorowcowanie aminowych pochodnych 2-etyloantrachinonu prowadzi za pomoca chlorku sulfurylu albo bromu.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 i 3, znamienny tym, ze chlorowanie chlorkiem sulfurylu prowa¬ dzi sie w obecnosci rozpuszczalników orga¬ nicznych.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces kondensacji prowadzi sie w obec¬ nosci octanu sodowego lub innego srodka wiazacego chlorowcowodór. (6. Spsób wedlug zastrz. 115, znamienny tym, ze proces kondensacji prowadzi sie w obecnosci katalizatora, najkorzystniej soli miedziowych. 7. sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu uzyskania bardziej zielonych odcieni barwnika, proces sulfonowania prowadzi sie w obecnosci kwasu borowego. Mgr inz. Marian Slon 474. RSW „Prasa", Kielce PL