Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XII.1971 64100 KI. 22 a, 62/36 MKP C 09 b, 62/36 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Czeslaw Sosnowski, Stanislaw Wardyn, Bole¬ slaw Bielawski, Marian Russocki Wlasciciel patentu: Instytut Przemyslu Organicznego, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania nowych barwników reaktywnych rozpuszczalnych w wodzie Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych barwników reaktywnych rozpuszczal¬ nych w wodzie, zawierajacych w swej czesteczce dwa rodniki 3,5-dwucyjano-2(6)-chlorowcopirydy- lowe, o ogólnym wzorze 1, w którym R, R1 i R2 5 oznaczaja rodniki fenylenowe, naftylenowe, dwu- fenylowe, stilbenowe, dwufenylometanowe, pirazo- lonylowe, posiadajace lacznie co najmniej dwie grupy hydrofilowe, jak sulfonowa i karboksylowa, przy czym grupy te moga wystepowac w jednym, 10 dwu lub wszystkich trzech rodnikach w sposób do¬ wolny oraz zawierajace inne podstawniki takie, jak grupy hydroksylowa, alkcksylowa, alkilowa, nitro¬ wa, aminowa, atom chloru, przy czym rodniki R1 i R2 musza zawierac przynajmniej jedna grupe 15 aminowa i/lub jedna grupe hydroksylowa i moga zawierac pozostale podstawniki, a R ewentualnie zawiera wymienione podstawniki, przy czym rod¬ niki R1 i R2 moga byc jednakowe lub rózne, a rod¬ nik R musi byc rózny od R1 i R2, ponadto X1 i X2 20 oznaczaja atom wodoru lub grupe alkilowa, przy czym moga byc jednakowe lub rózne, P oznacza rodnik 3,5-dwucyjano-2(6)-chlcrowcopirydylowy, podstawiony w polozeniu 4 grupa alkilowa, ary- lowa lub atomem chlorowca, a n oznacza liczbe cal- 25 kowita 1—2.Z polskiego opisu patentowego nr 47.071 znany jest sposób otrzymywania barwników reaktyw¬ nych rozpuszczalnych w wodzie, zawierajacych w czasteczce jeden rodnik 3,5-dwucyjano-2(6)-chlo- 30 rowcopirydylowy, podstawiony w polozeniu 4 al- kilem, arylem lub innym podstawnikiem. Barwniki te barwia wlókno celulozowe, proteinowe i polia¬ midowe w sposób trwaly, laczac sie z nim wobec srodków wiazacych kwasy przy pomocy kowalen¬ cyjnego wiazania chemicznego, dzieki czemu wy- barwienia odznaczaja sie doskonalymi odporno- sciami na pranie i tarcie.Obok reakcji barwnika reaktywnego z wlóknem zachodzi jednak ubocznie w stosunkowo znacznym stopniu reakcja barwnika z woda, zwlaszcza przy wyzszych jego stezeniach w kapieli — w wyniku czego czesc uzytego do barwienia reaktywnego barwnika traci zdolnosc wiazania sie chemiczne¬ go z wlóknem. Ta zhydrolizowana czesc barwnika winna byc dokladnie usunieta z barwionego wlók¬ na — w przeciwnym wypadku nastepuje obnizenie istotnych dla barwienia reaktywnego wysokich trwalosci wybarwien na pranie i tarcie.Konsekwencja wiec reakcji ubocznej barwnika reaktywnego z woda jest zarówno strata barwnika, jak i dodatkowa pracochlonna i uciazliwa czynnosc spierania barwnika zhydrolizowanego, a czesto ob¬ nizenie odpornosci wybarwien na pranie i tarcie.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie barw¬ niki o ogólnym wzorze 1, w którym wszystkie sym¬ bole maja wyzej podane znaczenie, na drodze sprzegania zdwuazowanej aminy o ogólnym wzo¬ rze 2 lub 3, ze skladnikiem biernym o ogólnym wzorze 4 lub 5, przy czym wszystkie symbole 6410064100 w przytoczonych wzorach maja wyzej podane zna¬ czenie.Jedna z odmian sposobu wedlug wynalazku sta¬ nowi sposób, polegajacy na sprzeganiu tetrazowa- nej dwuaminy o ogólnym wzorze 8, w którym R ma wyzej podane znaczenie, w stosunku molowym jak 1 : 2, ze .skladnikiem biernym o ogólnym wzorze 4, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie.Inna odmiane stanowi sposób, polegajacy na kon¬ densacji 3,5-dwucyjano-2,6-dwuchlorowcopirydyny, podstawionej w polozeniu 4 grupa alkilowa, ary- lowa lub atomem chlorowca, z amina o ogólnym wzorze 3 lub 6, przy czym wszystkie symbole w przytoczonych wzorach maja wyzej podane zna¬ czenie. Jeszcze inna odmiane stanowi sposób, po¬ legajacy na kondensacji 3,5-dwucyjano-2,6-dwu- chlorowcopirydyny, podstawionej w polozeniu 4 grupa alkilowa, arylowa lub atomem chlorowca, w stosunku molowym jak 2 : 1, z dwuamina o ogól¬ nym wzorze 7, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie.Barwniki o ogólnym wzorze 1 mozna otrzymy¬ wac sposobem wedlug wynalazku równiez przez sprzeganie zdwuazowanej aminy o ogólnym wzorze 2, w którym wszystkie symbole maja wyzej po¬ dane znaczenie, w stosunku molowym jak 2:1, ze skladnikiem biernym o ogólnym wzorze 9, w któ¬ rym y oznacza grupe hydroksylowa, y1 oznacza grupe hydroksylowa lub aminowa, a R3 oznacza rodnik fenylenowy lub naftylenowy, ewentualnie podsta¬ wiony innymi podstawnikami takimi, jak grupy sulfonowa, karboksylowa, alkoksylowa, alkilowa, nitrowa lub atom chloru, przy czym rodnik R3 jest rózny od rodników R1 i R2.Aminy o ogólnych wzorach 2 i 3 mozna otrzy¬ mac na drodze kondensacji amin o ogólnych wzo¬ rach 10 lub 11, przy czym wszystkie symbole w przytoczonych wzorach maja wyzej podane zna¬ czenie, z pochodna 3,5-dwucyjano-2,6-dwuchlorow- copirydyny, podstawiona w polozeniu 4 grupa alki¬ lowa, arylowa lub atomem chlorowca.Skladniki bierne o ogólnych wzorach 4 i 5 moz¬ na otrzymac przez kondensacje amin o ogólnych wzorach 12 lub 13, przy czym wszystkie symbole w przytoczonych wzorach maja wyzej podane zna¬ czenie, z pochodna 3,5-dwucyjano-2,6-dwuchlorow- copirydyny, podstawiona w polozeniu 4 grupa alki¬ lowa, arylowa lub atomem chlorowca.Reakcje kondensacji amin z pochodna 3,5-dwu- cyjano-2,6-dwuchlorawcopirydyny prowadzi sie w srodowisku wodnym lub wodnorozpuszczalniko- wym w obecnosci srodków wiazacych kwasy w temperaturze 30—100°, korzystnie przy warto¬ sci pH = 6—8.Otrzymane sposobem wedlug wynalazku barw¬ niki reaktywne reaguja z wlóknem celulozowym, proteinowym i poliamidowym podobnie, jak otrzy¬ mywane znanym sposobem barwniki reaktywne, zawierajace jeden rodnik 3,5-dwucyjano-2(6)-chlo- rowcopiry dylowy. Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie jednak barwniki o bardzo wysokim stopniu utrwalenia na wlóknie, przekraczajacym 90ft/o. W wyniku tego proces barwienia przebiega w sposób znacznie bardziej ekonomiczny w porów¬ naniu ze znanym sposobem, przy czym strata barw¬ nika jest bardzo nieznaczna, a operacja spierania zhydrolizowanego "barwnika jest latwiejsza.Sposób wedlug wynalazku ilustruja, nie ograni¬ czajac zakresu jego stosowania, nastepujace przy¬ klady: 5 Przyklad I. 3,85 g soli sodowej produktu kon¬ densacji kwasu l,3-fenylenodwuamino-4-sulfono- wego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropiry- dyna dwuazuje sie jednym ze znanych sposobów 10 i sprzega w srodowisku wodnym o odczynie bli¬ skim odczynu obojetnego z 5,38 g soli dwusodowej produktu kondensacji kwasu l-amino-8-hydroksy- naftaleno-3,6-dwusulfonowego z 4-metylo-3,5-dwu- cyjano-2,6-dwuchloropirydyna. Otrzymany barwnik 15 wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 10 g produktu, barwiacego wlókno celulozowe trwale na zywy niebieskoczerwony kolor.Przyklad II. Wymieniony w przykladzie I 20 komponent czynny sprzega sie w ilosci, podanej w przykladzie I, w srodowisku wodnym o odczy¬ nie slabo alkalicznym z 5,38 g soli dwusodowej produktu kondensacji kwasu l-amino-8-hydroksy- naftaleno-2,4-dwusulfonowego z 4-metylo-3,5-dwu- 25 cyjano-2,6-dw!uchloropirydyna. Otrzymany barw¬ nik wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 9 g produktu, barwiacego wlókno celulozowe trwale na kolor zóltoczerwony. 30 Przyklad III. Wymieniony w przykladzie I komponent czynny sprzega sie w ilosci, podanej w przykladzie I, w srodowisku wodnym o odczynie slabo alkalicznym z 4,36 g soli sodowej produktu kondensacji kwasu 3-amino-8-hydroksynaftaleno-6- 35 -sulfonowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwu- chloropirydyna. Otrzymany barwnik wysala sie, od¬ sacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 8 g produktu, bar¬ wiacego wlókno celulozowe trwale na kolor po¬ maranczowy. 40 Przyklad IV. 5,89 g soli dwusodowej produk¬ tu jednostronnej kondensacji kwasu 4,4'-dwuamino- -stilbeno-2,2'-dwusulfonowego z 4-metylo-3,5-dwu- cyjano-2,6-dwuchloropirydyna dwuazuje sie jed- 45 nym ze znanych sposoibów i sprzega w srodowisku wodnym o odczynie slabo alkalicznym z 5,38 g soli dwusodowej produktu kondensacji kwasu 1- -amino-8-hydroksynaftaleno-3,6-dwUiSulfonowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropirydyna. 50 Otrzymany produkt sprzegania wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 11 g barwnika, bar¬ wiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na ko¬ lor granatowy o czerwonawym odcieniu. 55 Przyklad V. 4,14 g soli dwusodowej kwasu 4,4'-diwuaminostilbeno-2,2,-dwusulfonowego tetrazu- je sie jednym ze znanych sposobów i sprzega w srodowisku wodnym o odczynie slabo zasado¬ wym z 10,76 g soli dwusodowej produktu konden- 60 sacji kwasu l-aimino-8-hydroksynaftaleno-3,6-dwu- sulfonowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchlo- ropirydyna. Otrzymany barwnik wysala sie, od¬ sacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 14,5 g produktu, który barwi wlókno celulozowe w sposób trwaly 86 na kolor ciemnoniebiesiki.64100 Przyklad VI. Wymieniony w przykladzie V komponent czynny sprzega sie w ilosci, podanej w przykladzie V, w srodowisku wodnym o odczy¬ nie slabo alkalicznym z 8,72 g soli sodowej produ¬ ktu kondensacji kwasu 3-amino-8-hydroksynafta¬ leno-6-sulf onowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6- dwuchloropirydyna. Produkt wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 12,5 g barwnika, który barwi wlókno celulozowe w sposób trwaly na ko¬ lor ciemnofioletbwy.Przyklad VII. Wymieniony w przykladzie I komponent czynny sprzega sie w ilosci, podanej w przykladzie I, w srodowisku wodnym o odczy¬ nie slabo alkalicznym z 3,63 g soli dwusodowej kwasu l-amino-8-hydroksynaftaleno-4,6-dwusulfo- nowego. Produkt sprzegania wysala sie i odsacza.Otrzymana paste rozpuszcza sie w wodzie i barw¬ nik kondensuje sie z 2,12 g 4-metylo-3,5-dwucyjano- -2,6^dwiuchloropirydyny w temperaturze 60—70° przy zachowaniu wartosci pH w granicach 6—7,5 za pomoca sody jako srodka wiazacego kwasy. Barw¬ nik wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 9 g produktu, barwiacego wlókno celulozowe w spo¬ sób trwaly na kolor czerwony.Przyklad VIII. Wymieniony w przykladzie IV komponent czynny w ilosci 11,78 g sprzega sie w srodowisku wodnym o odczynie alkalicznym z 1,1 g rezorcyny. Barwnik wysala sie, odsacza i suszy.Otrzymuje sie okolo 12 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na kolor bru¬ natny.Przyklad IX. Wymieniony w przykladzie I komponent czynny w ilosci 7,7 g sprzega sie w sro¬ dowisku wodnym o odczynie alkalicznym z 1,1 g rezorcyny. Barwnik wysala sie, odsacza i suszy.Otrzymuje sie okolo 8 g barwnika, barwiacego wló¬ kno celulozowe w sposób trwaly na kolor poma¬ ranczowy.Przyklad X. Analogicznie ze zdwuazowanych w znany sposób 3,85 g soli sodowej produktu kon¬ densacji kwasu l,4-fenylenodwuamino-3-sulionowe- go z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropirydy- na i 5,38 g soli dwusodowej produktu kondensacji kwasu l-amino-8-hydroksynaftaleno-3,6-dwusulfo- nowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchIoropi- rydyna otrzymuje sie po sprzegnieciu w srodowisku wodnym okolo 10 g produktu, barwiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na kolor fioletowy.Przyklad XI. Przyklad ilustruje sposób wy¬ twarzania skladnika biernego. 3,41 g soli jednosodo- wej kwasu l-amino-8-hydroksynaftaleno-3,6-dwu- sulfonowego rozpuszcza sie w 20 ml wody z dodat¬ kiem okolo 0,6 g weglanu sodowego, podgrzewa do temperatury 45°, po czym wsypuje sie 2,12 g 4-me- tylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropirydyny. Nastep¬ nie miesza sie calosc w temperaturze 45—48° w ciagu okolo 3 godzin do zaniku wolnej grupy aminowej, utrzymujac wartosc pH masy reakcyj¬ nej w granicach 6,5—7,5 przez stopniowe dodawa¬ nie 0,5 g weglanu sodowego. Otrzymany produkt kondensacji uzywa sie bez wyodrebnienia do dal¬ szych operacji. Uwaga: wiekszosc produktu kon¬ densacji wypada w postaci osadu. Po ochlodzeniu mozna go odsaczyc i uzywac do dalszych operacji w stanie pasty lub po wysuszeniu, które przebiega najkorzystniej w temperaturze ^50°. 5 Przyklad XII. 3,85 g soli sodowej produktu kondensacji kwasu l,3-fenylenodwuamino-4-sulfo- nowego z 4-/metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwtuchloro- pirydyna dwuazuje sie jednym ze znanych sposo- io bów i sprzega w srodowisku wodnym o odczynie slabo alkalicznym z 1,89 g 4-aminofenylo-3-metylo- -5-pirazolonu. Otrzymany produkt sprzegania od¬ sacza sie i dwuazuje jednym ze znanych sposobów, a nastepnie sprzega z 5,38 g soli dwusodowej pro- 15 duktu kondensacji kwasu l-amino-8-hydroksynaf- taleno-3,6-dwusulfonowego z 4-metylo-3,5-dwucy- jano-2,6-dwuohloro'pirydyna. Otrzymany barwnik wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 10,5 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe na 20 kolor brunatny.Przyklad XIII. 3,85 g soli sodowej produktu kondensacji kwasu l,3-fenylenodwuamino-4-sulfo- nowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropiT 25 rydyna dwuazuje sie jednym ze znanych sposobów i sprzega w srodowisku wodnym w odczynie slabo alkalicznym z 3,63 g soli dwusodowej kwasu 1-ami- no-8-hydroksynaftaleno-3,6-dwusulfonowego. Otrzy¬ many produkt sprzegania wysala sie, odsacza, a na- 30 stepnie rozpuszcza w wodzie, dwuazuje jednym ze znanych sposobów i sprzega w srodowisku wod¬ nym o odczynie slabo alkalicznym z 3,66 g pro¬ duktu kondensacji 4-aminofenylo-3-metylo-5-pira- zolonu z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwu€hloropi- „_ rydyna. Otrzymany produkt wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 11 g barwnika, bar¬ wiacego wlókno celulozowe na kolor brunatnoczer- wony.Przyklad XIV. 2,72 g kwasu benzydynodwu- 40 karboksylowego tetrazuje sie jednym ze znanych sposobów i sprzega w srodowisku wodnymi o od¬ czynie slabo alkalicznym z 10,76 g soli dwusodowej produktu kondensacji kwasu l-amino-8-hydroksy- naftaleno-3,6-dwusulfonowego z 4-metylo-3,5-dwu- 45 cyjano-2,6-dwuchloropirydyna. Otrzymany barwnik wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 13 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe na kolor niebieski. 50 Przyklad XV. 2,12 g o-tolidyny tetrazuje sie jednym ze znanych sposobów i sprzega w srodo¬ wisku wodnym o odczynie slabo alkalicznym z 7,26 g soli dwusodowej kwasu l-amino-8-hydroksynafta-? leno-3,6-dwusulfonowego. Produkt sprzegania wy- sala sie i odsacza. Otrzymana paste rozpuszcza sie w wodzie i kondensuje z 4,24 g 4Hmetylo-3,5-dwu- cyjano-2,6-dwuchloropirydyny w temperaturze 60—70° przy zachowaniu wartosoi pH w grani-' cach 6—7,5 za pomoca sody.jako srodka wiazacego en kwasy. Barwnik wysala sie, odsacza i suszy. Otrzy- 60 muje sie okolo 13,5 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na kolor niebieski.Przyklad XVI. 1,98 g dwuaminodwufenylo- metanu tetrazuje sie jednym ze znanych sposobów 65 i sprzega w srodowisku wodnym o odczynie slabo64100 8 alkalicznym z 10,76 g soli dwusodowej produktu kondensacji kwasu l-amino-8-hydroksynaftaleno- -3,6-dwusulfonowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano- -2,6-dwuchloropirydyna. Produkt wysala sie, od¬ sacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 12 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na kolor niebieski.Przyklad XVII. 3,85 g soli sodowej produktu kondensacji kwasu l,3-fenylenodwuamino-4-sulfo- nowego z 4-metylo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloro- pirydyna dwuazuje sie jednym ze znanych sposo¬ bów i sprzega w srodowisku wodnym o odczynie kwasnym z 3,63 g soli dwusodowej kwasu 1-amino- -S-hydroksynaftaleno-S^-dwusulfonowego. Osobno dwuazuje sie 3,85 g soli sodowej produktu kon¬ densacji kwasu l,3-fenyIenodwuamino-4-sulfono- wego z 4-metyIo-3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropiry- dyna i sprzega w srodowisku alkalicznym z pro¬ duktem, otrzymanym w wyniku pierwszego sprze¬ gania, prowadzonego w srodowisku kwasnym.Otrzymany barwnik wysala sie, odsacza i suszy.Uzyskuje sie okolo 11 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na kolor ciemnoczerwony.Przyklad XVIII. Produkt otrzymany sposo¬ bem, podanym dla pierwszej reakcji sprzegania w przykladzie XIII i przy zachowaniu tych samych ilosci zwiazków wyjsciowych, dwuazuje sie i sprze¬ ga w srodowisku wodnym o odczynie slabo alka¬ licznym z 1,89 g 4-aminofenylo-3-metylo-5-pirazolo- nem. Otrzymany produkt wysala sie, odsacza, roz¬ puszcza w wodzie i kondensuje z 2,12 g 4-metylo- -3,5-dwucyjano-2,6-dwuchloropirydyny sposobem, podanym w przykladzie XV. Produkt kondensacji wysala sie, odsacza i suszy. Otrzymuje sie okolo 11 g barwnika, barwiacego wlókno celulozowe w sposób trwaly na kolor brunatnoczerwony. PL PL PL