PL70439B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Imperial Chemical Industries Limited, Londyn (Wielka Brytania) Sposób wytwarzania nowych reaktywnych barwników antrachinonowych rozpuszczalnych w wodzie Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwa¬ rzania nowych reaktywnych barwników antrachi- nonowych rozpuszczalnych w wodzie stosowanych do wybarwiania materialów wlókienniczych.

Do barwienia wlókien zawierajacych grupy hy- 5 droksylowe, szczególnie do materialów celulozo¬ wych takich jak bawelna i jedwab wiskozowy, stosuje sie barwniki zawierajace rózne pierscienie heterocykliczne z labilnymi atomami lub grupami, zwlaszcza barwniki zawierajace grupy halogeno io s-triazynowe lub halogenopirymidynowe.

Barwniki te latwo utrwalaja sie na wyzej wy¬ mienionych materialach wlókienniczych i daja trwale wybarwienia odporne na pranie, poniewaz labilny atom lub grupa w pierscieniu heterocyklicz- 15 nym zdolne sa zwlaszcza w podwyzszonej tempe¬ raturze i w obecnosci srodka wiazacego kwas, do reakcji z hydroksylowa grupa czasteczki celulozy.

Proces barwienia tymi barwnikami wymaga sto¬ sowania ich w roztworze wodnym lub w postaci 20 past do drukowania, przy czym wskutek reakcji ubocznej czesc barwnika poprzez labilny atom lub grupe reaguje z woda i nie wiaze sie z wlóknem.

Z tego wzgledu nalezy stosowac nadmiar barw¬ nika tfraz wybarwione tkaniny wymagaja doklad- 25 nego plukania we wrzacym roztworze mydla, ce¬ lem usuniecia niezwiazanego barwnika. Straty barwnika oraz dodatkowe czynnosci zwiazane z wybarwianiem podwyzszaja koszty barwienia, zwlaszcza w bardziej intensywnych odcieniach. 30 2 Stwierdzono, ze mozna tych niedogodnosci unik¬ nac przez uzycie do barwienia materialów celulo¬ zowych nowych reaktywnych barwników antra- chinonowych rozpuszczalnych w wodzie o wyjat¬ kowo duzej zdolnosci wiazania sie z wlóknem, co umozliwia znaczne skrócenie procesu plukania oraz uzyskanie zywych czerwononiebieskich odcieni o duzej odpornosci na swiatlo.

Wynalazek obejmuje swym zakresem sposób wytwarzania nowych reaktywnych barwników an¬ trachinonowych rozpuszczalnych w wodzie, o ogól¬ nym wzorze 1, w którym Z1 oznacza—H lub—SOgH, R1 oznacza —CH8 iub^C^Hg, R2 oznacza—Br, —CHS lufo—C2H5, R3 oznacza^H,^CH8 lub—C*H5, Z* oznacza—H lub—SOsH, X oznacza N lub C-CN, B oznacza rodnik alifatyczny o 2 lub 3 atomach wegla, a R4 oznacza H lub C2H4OH, polegajacy na tym, ze zwiazek aminowy o ogólnymi wzorze 2, w którym B, R1, R2, R3, R4, Z1 i Z2 maja wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji w proporcji równomolowej ze zwiazkiem o wzorze 3.

Reakcje korzystnie prowadzi sie w srodowisku wodnym, w obecnosci srodka wiazacego kwas w celu afbsorpcji wydzielajacego sie halogenku wo¬ doru, na ogól w temperaturze 30—60°C.

Zwiazek o ogólnym wzorze 2, w którym wszy¬ stkie symbole maja wyzej podane znaczenie, mozna otrzymac przez kondensacje zwiazku heterocyklicz¬ nego o ogólnym wzorze 4, w którym X ma wyzej podane znaczenie, ze zwiazkiem amiraoantrachino- 70 43970 439 3 nowym o ogólnym wzorze 5, w którym R1, R2, R*, Z1 i Z* 'maja wyzej podane znaczenie, a nastepnie z dwuamina o ogólnym wzorze NH2-B-NHR4 w którym B i R4 maja wyzej podane znaczenie, w proporcjach irównomolowych, przy czym oba ostatnie ireageniy mozna stosowac w dowolnej kolejnosci.

Reakcje .prowadzi sie dogodnie przez rozpuszcze¬ nie lub rozproszenie zwiazku heterocyklicznego w wodzie lub w mieszaninie wody z rozpuszczal¬ nikiem organicznym mieszajacym sie z woda, na¬ stepnie dodanie jednego z dwóch reagentów, ewentualnie w postaci roztworu w wodzie lub w inmym rozpuszczalniku organicznym mieszaja¬ cym sie z woda i mieszanie w odpowiedniej tem¬ peraturze az do przereagowania jednego atomu chloru zawartego w czasteczce zwiazku heterocyk- licznego, po czym dodanie otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej do trzeciego reagenta i mieszanie w odpowiedniej temperaturze, az do przereagowa¬ nia drugiego atomu chloru. Na ogól w pierwszym etapie procesu reakcje prowadzi sie w temperatu¬ rze 0—5°C, natomiast w drugim etapie w tempe¬ raturze 25—50^. Obie reakcje przebiegaja korzy¬ stnie w obecnosci srodka wiazacego kwas dodawanego porcjami w celu utrzymania odczynu mieszaniny reakcyjnej na poziomie wartosci pH Jako zwiazek o ogólnym wzorze 4 stosuje sie chlorek cyjanurowy lub 5-cyjano-2,4,6-trójchloro- pirymidyne.

Jafco przyklad zwiazków o ogólnym wzorze 5 wymienia sie kwas l-amino-4-i(3'aimino-2', 4', 6'- -trójmetyloanilino)-antrachinono-2, 5'^dwusulfono- wy, kwas l-amino-4H(4'-amino-2', 3', 6'-trójmety- loanilimo)Hantrachinono-2, 5'^dwusulfomowy, kwasy l-amino-4-(4'-amiino-2', 6'^dwumetylo- lub dwuety- loanilino)-antrachinono-2, 5'^dwusulfonowe, kwas l-amino-4-(4'amino-2'-metylo-6'-bromoanilino)- -antrachinono-2-sulfonowy.

Jako przyklad dwuaminy o ogólnym wzorze NH2-B-NHR4 wymienia sie etylenodwuamine, pro- pylenodwuamine, izopropylenodwuamine i Nh(2- hydroksyetylo)-etylenodwuamine.

Nowe reaktywne barwniki antrachinonowe o ogólnym wzorze 1, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie, wytwarza sie rów¬ niez wedlug wynalazku w ten sposób, ze poddaje sie reakcji w proporcji równomolowej zwiazek o ogólnym wzorze 4 w dowolnej kolejnosci ze zwiazkiem aminoantrachinonowym o ogólnym wtzorze 5, i z amina o ogólnym wzorze 6, w których to wzorach wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie.

Barwniki, wtwarzane wedlug wynalazku, wy¬ odrebnia sie w dowolny znany sposób stosowany do wyodrebnienia reaktywnych barwników roz¬ puszczalnych w wodzie, np. przez rozpryskowe suszenie mieszaniny poreakcyjnej, korzystnej jed¬ nak przez wysolenie chlorkiem sodu, po czym od¬ saczenie wytraconego barwnika i wysuszenie.

Barwniki mozna stosowac do barwienia kapieli lub przez drukowanie róznych tkanin wlókien¬ niczych, takich jak welna i nylon; jednak sa one szczególnie korzystne w zastosowaniu jako barw¬ niki reaktywne do barwienia celulozy^, z która w obecnosci srodków wiazacych kwas, reaguja z duza wydajnoscia, dajac wybarwienie o zywych czerwononieJbieskich odcieniach i doskonalej od- pornosci na pranie i swiatlo.

Podane przyklady objasniaja, lecz nie ogranicza¬ ja sposobu wedlug wynalazku, przy czym czesci wyrazone sa w stosunkach wagowych.

Przyklad I. Obojetny roztwór 15,9 czesci kwa- su l-amino-4-(3/Hamino-2/, 4', 6'Htrójmetyloanilino)- -antrachinono-2, 5'^dwusulfonowego w 400 czes¬ ciach wody dodaje sie w ciagu 15 minut do zawiesiny 6,6 czesci chlorku cyjanurowego w mie¬ szaninie 36 czesci acetonu i 160 czesci wody, w temperaturze 0^5°C, stale mieszajac i utrzymu¬ jac wartosc pH mieszaniny reakcyjnej w gra¬ nicach 4,5—5,0 przez dodawanie w razie potrzeby 2 N roztworu weglanu sodu, po czym w tych warunkach miesza sie jeszcze w ciagu 1 godziny.

Mieszanine poreakcyjna odsacza sie i przesacz po zobojetnieniu do wartosci pH 6,7, wprowadza sie stale mieszajac, w ciagu 5 godzin do roztworu ,3 czesci soli dwusodowej 2-chloro-4-|3-amimoe- tyloamino-6-(2', 5'-dwusulfioanilino)-s-triazyny w 200 czesciach wody, utrzymujac temperature 30^ i odczyn mieszaniny reakcyjnej na poziomie war¬ tosci pH 8,5—8,7, po czym miesza sie w ciagu dalszych 5 godzin.

Mieszanine poreakcyjna zobojetnia sie do war- tosci pH 6,7, odsacza i przesacz zadaje chlorkiem sodu do zawartosci 16% wagowym. Wytracone produkty uboczne s^triazyny odsacza sie i przesacz zadaje ponownie chlorkiem sodu do uzyskania w przesaczu stezenia 27% wag./obj. chlorku sodu, p0 czym miesza sie, az do calkowitego wytracenia barwnika. Wytracony barwnik odsacza sie, osad przemywa solanka o zawartosci 27% chlorku sodu, po czym suszy w temperaturze pokojowej. Otrzy¬ many barwnik barwi celulozowe materialy wló- 40 kiennicze na zywe czerwononiebieskie kolory, o doskonalej odpornosci na pranie i na swiatlo.

Przyklad II. Obojetny roztwór 21,2 czesci kwasu l-amino-4-i(3'-amino-2', 4' 6'-trójmetylóani- lino)-antrachinono-2, 5-dwusulfonowego w 500 « czesciach wody poddaje sie reakcji z 8,5 czesciami chlorku cyjnaurowego, w sposób jak podano w przykladzie I. Otrzymany roztwór pochodnej dwuchlorotrazyny odsacza sie, przesacz doprowa¬ dza do wartosci pH 6,7 i dodaje w ciagu 3 godzin 90 do roztworu 34,7 czesci soli dwusodowej 2nchloro- -4-aminoizopropyloamino-6-(2', 5'-dwusulfoanilimo)- -s-triazyny w 450 czesciach wody stale mieszajac i utrzymujac temperature 40°C oraz wartosc pH mieszaniny na poziomie 8,7—9,0. 55 Mieszanine reakcyjna utrzymuje sie w. powy¬ zszych warunkach reakcji w ciagu dalszych 3 go¬ dzin, nastepnie zobojetnia do wartosci pH 6,7 i od¬ sacza. Do przesaczu, stale mieszajac, dodaje sie stopniowo chlorek sodu do zawartosci 32% wago- 60 wych, po czym wytracony barwnik odsacza i prze¬ mywa sie 30% roztworem chlorku sodu, nastepnie suszy w temperaturze pokojowej. Otrzymany barw¬ nik barwi wlókno celulozowe na kolor czerwono- niebieski z odcieniem lekko zielonym, rózniacy 69 sie nieco od wybarwienia barwnikiem otrzymanym5 w przykladzie I, lecz o takiej samej odpornosci wybarwienia na pranie i swiatlo.

Przez zastapienie 21,2 czesci kwasu l-aimino-4(3'- -amino-2', 4', 6/^ójmetyloainiiino)-aintrachinono-2, -dwusulfonowego kwasem l-amino-4-((3'-amino-2', 4', 6'-trójetyloanilino)-aintrachinono-2, 5-dwusuIfio- nowyim, otrzymuje sie barwnik bardzo podobny w odcieniu i wlasciwosciach do barwnika otrzy¬ manego w przykladzie I.

Przyklad III. W taki sam sposób jak opisano w przykladzie I poddaje sie 15,9 czesci kwasu 1- -amino-4-(3', amino-2', 4', 6'-trójmetyloanilino)- -antrachinono-2, 5'-dwusulfonowego z 6,6 czescia¬ mi chlorku cyjaourowego. Otrzymany roztwór po¬ chodnej dwuchlorotriazyny po zobojetnieniu do wartosci pH 6,7, dodaje sie w ciagu okolo 2 godzin, stalle mieszajac, do roztworu 3,6 czesci etylenodwu- aminy w 120 czesciach wody, uprzednio doprowa¬ dzonego do wartosci pH 8,0 za pomoca stezonego kwasu solnego.

Podczas wprowadzania reagenta do srodowiska reakcji utrzymuje sie temperature reakcji 15^- °C i wartosc pH 7,5—8,0 i po zakonczeniu dozo¬ wania utrzymuje sie reakcje w tych samych wa¬ runkach jeszcze w ciagu 5 godzin, po czym wytra¬ cony osad odsacza sie i osad rozpuszcza sie w 1500 czesciach wody, w temperaturze 40°C i przy war¬ tosci pH 10,0 przez dodanie 2N roztworu wodnego wodorotlenku sodu. Zwiazek mono-(P-aminoetylo)- -aminotriazynylowy wytraca sie ponownie z roz¬ tworu przez zakwaszenie 2 N kwasem solnym do wartosci pH 6,0. Do otrzymanej zawiesiny dodaje sie chlorek sodu do zawartosci 8% wagowych i miesza az do calkowitego wytracenia osadu, na¬ stepnie odsacza, osad przemywa sie roztworem chlorku sodu i suszy. 8,0 czesci otrzymanego produktu rozpuszcza sie w mieszaninie 200 czesci wody i 16 czesci acetonu przez doprowadzenie mieszaniny do wartosci pH 11,0 aa pomoca 2 N roztworu wodnego wodorotlen¬ ku sodu. Po rozpuszczeniu roztwór doprowadza sie do wartosci pH okolo 9,0, po czym dodaje sie roz¬ twór 3,4 czesci 2,4^dwuchloro-6-i(2', 5'-dwusulfoani- lino)HS-triazyny w 90 czesciach wody i miesza w temperaturze 35—40°C w ciagu 5 godzin, utrzy¬ mujac wartosc pH 8,8—9,0. Po zakonczeniu reakcji mieszanine poreakcyjna doprowadza sie do warto¬ sci pH 6,7, nastepnie dodaje sie chlorek sodu do zawartosci 26% wagowych i wytracony barwnik odsacza sie i przemywa 26% roztworem chlorku sodu. Barwnik oczyszcza sie przez rozpuszczenie w 300 czesciach wody i ponowne wytracenie przez dodanie chlorku sodu do uzyskania stezenia okolo 24% wagowych, nastepnie odsaczenie, przemycie osadu 24% roztworem wodnym chlorku sodu i wy¬ suszenie w temperaturze pokojowej.

Otrzymany barwnik wykazuje identyczne wlas¬ ciwosci jak barwnik otrzymany w przykladzie I.

Przez zastapienie 3,6 czesci etylenodwuaminy w powyzszym przykladzie 6,2 czesciami N-i(|3-hy- droksylo)^etylenodwuaminy, otrzymuje sie barwnik o podobnych wlasciwosciach.

Przyklad W. Obojetny roztwór 5,8 czesci kwasu l-amino-4-(2'-bromo-4'-amino-6'-metyloani- lino)-antrachinono-2, 5-dwusulfonowego w 200 czes- 70 439 6 ciach wody poddaje sie reakcji z 2,1 czesciami chlorku cyjanuirowego, w warunkach podanych w przykladzie I. Otrzymany roztwór pochodnej dwuchlorotriazyny odsacza sie, przesacz doprowa- s dza sie do wartosci pH 6,7 i poddaje reakcji z roztworem 8,7 czesci soli dwusodowej 2-chloro- -4V-aminopix>pyloamino-6^(3', 5'-dwusnil*oanilino)- -s-triazyny w 150 czesciach wody, w warunkach jako podano w przykladzie 11/ Barwnik wytraca io sie przez dodanie stopniowo chlorku sodu do za¬ wartosci 25% wagowych, a nastepnie wyodrebnia w sposób jak podano w przykladzie n. W zastoso¬ waniu do wlókien celulozowych otrzymany barw¬ nik daje zywe, czerwononiebieskie odcienie o bar- !5 dzo dobrej odpornosci na pranie i swiatlo.

Przyklad V. 8,0 czesci kawsu l-amino-4-[3'- -i(2"-chloro-4"-P-aminoetyloamino-s^triazynylo-6- -amino)-2', 4', 6'-trójmetyloanilino]-antrachinono- -2, 5'-dwusulfonowego, uzyskanego w sposób jak opisano w przykladzie III, rozpuszcza sie w mie¬ szaninie 400 czesci wody i 32 czesci acetonu przez doprowadzenie mieszaniny do wartosci pH 10,5— 11,0 za pomoca 2 N roztworu wodnego wodorotlen¬ ku sodu.

Roztwór doprowadza sie do wartosci pH 9,0 i mieszajac dodaje sie w ciagu 30 minut do za¬ wiesiny 2,84 czesci chlorku cyjanurowego w mie¬ szaninie 80 czesci wody i 16 czesci acetonu, utrzy¬ mujac temperature 0-^5°C i wantosc pH 8,5—9,0, po czym w tych samych warunkach miesza sie jeszcze w ciagu 2 godzin. Mieszanine poreakcyjna przesacza sie, przesacz doprowadza do wartosci pH 6,5 po czym, stale mieszajac dodaje sie stopniowo chlorek sodu do zawartosci 9% wagowych. Po wytraceniu barwnika zawiesine odsacza sie, osad przemywa 9% roztworem chlorku sodu i suszy w temperaturze pokojowej. -.a Otrzymany barwnik w zastosowaniu do barwie- 40 nia lub drukowania materialów celulozowych daje wybarwienia o zywych czerwononiebieskich od¬ cieniach i doskonalej odpornosci na pranie i swia¬ tlo.

Pryklad VI. Obojetny roztwór 5,3 czesci kwa- 45 su l^amino-4-(3'-amino-2', 4', 6'-trójmetyloanilino)- -antrachinono-2,5'-dwusulfonowego w 100 czesciach wody dodaje sie w (temperaturze 15—20°C w ciagu okolo 10 minut do zawiesiny 2,5 czesci 5-cyjano-2, 4, 6-trójchoropkymidyny w mieszaninie 60 czesci 50 wody i 8 czesci acetonu, stale mieszajac i utrzy¬ mujac wartosc pH mieszaniny reakcyjnej 5,5^-6,0, po czym w tych samych warunkach miesza sie jeszcze w ciagu dalszych 6 godzin, a nastepnie do¬ daje jeszcze 20 czesci acetonu. 55 Mieszanine poreakcyjna odsacza sie, przesacz doprowadza do wartosci pH 6,6 i dodaje sie w ciagu minut do roztworu 7,0 czesci soli dwusodowej 2-cMOTo-4-|3-aminoetyioamino-6-(2', 5'dwusulfoani- lino)-s-triazyny w 60 czesciach wody, utrzymujac 90 temperature 30—32°C i wartosc pH 9,0, po czym miesza sie jeszcze okolo 7 godzin w powyzszych warunkach. Po doprowadzeniu wartosci pH do 6,7 dodaje sie chlorek sodu do zawartosci 30% wago¬ wych i wytracony osad odsacza sie, przemywa 30% w roztworem chlorku sodu i suszy. Otrzymuje sie70 439 barwnik o bardzo zblizonych wlasciwosciach do barwnika otrzymanego w przykladzie I.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania nowych reaktywnych barw¬ ników antrachinonowych rozpuszczalnych w wo¬ dzie, o ogólnym wzorze 1, w którym Z1 oznacza—H lub —SOsH, R1 oznacza —CH8 lub —C2H5, R2 ozna¬ cza -^Br, -hCH8 lub —CjjH5, R3 oznacza ^H, —CHS lub C^H5, Z2 oznacza —H lub —SOs lub —H, X oznacza N lub C-CN, B oznacza rodnik alifatyczny o 2 lub 3 aitomach wegla, a R4 oznacza —H lub —CzH4OH, znamienny tym, ze zwiazek o ogólnym wzorze 2, w którym B, R1, R2, R3, R4, Z1 i Z2 maja wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji 5 w proporcji równomolowej ze zwiazkiem o wzorze 3 lub poddaje sie reakcji w proporcji równomolo¬ wej zwiazek o ogólnym wzorze 4 w dowolnej ko¬ lejnosci ze zwiazkiem o ogólnym wzorze 5 i ze zwiazkiem o wzorze ogólnym 6, w których to io wzorach wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie.KI. 22a,62/02 70 439 MKP C09b 62/02 NH-C*NX-NH-B-N- C^NX— NH I Cl * t n Cl SO,M S03H WZÓR 1 NH L WZÓR 2KI. 22a,62/02 70 439 MKP C09b 62/02 Cl 5PsW c. *S0*H WZÓR 3 X* C^ J II i Cl WZÓR 4 9 NK R Z" WZÓR 5 NH2—B- N-C*NX- I ' " J Cl WZÓR 6 Zaklady Typograficzne zam. 104/74 — 110 egz. Cena 10 zl