PL98054B1 - Sposob otrzymywania nowych niejonowych barwnikow azowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nowych niejonowych barwników azowych trudno rozpuszczalnych w wodzie, lecz rozpuszczajacych sie w rozpuszczalnikach organicznych, zwlaszcza w rozpusz¬ czalnikach hydrofobowych typu chlorowcowanych weglowodorów alifatycznych lub aromatycznych, jak czterochloroetylen, trójchloroetylen, chlorobenzen i inne.Barwniki otrzymywane sposobem wedlug wynalazku przedstawione za pomoca ogólnego wzoru 1, w którym A oznacza reszte aromatyczna pochodna benzenu, dwufenyloaminy, p-aminoazobenzenu lub reszte heterocykliczna pochodna benzotiazolu lub benzoizotiazolu, ewentualnie podstawiona, np. atomami chloru lub bromu albu grupami hydroksylowa, nitrowa, cyjanowa, alkilowa, alkoksylowa, acyloaminowa lub alkoksykarbo- ?nylowa, B ozn^za reszte aromatyczna pochodna benzenu albo naftalenu, ewentualnie podstawiona, np. atomami chloru lub grupami hydroksylowa, alkilowa, alkoksylowa albo acyloaminowa, przy czym podstawniki A iB nie zawieraja grup sulfonowych, R oznacza reszte alkilowa o 1 — 16 atomach wegla, cykloalkilowa o 5—6 atomach wegla lub aryloalkilowa, a Rx oznacza grupe alkilowa o 1—4 atomach wegla, ewentualnie podstawiona atomem chloru, grupa hydroksylowa, cyjanowa, alkoksylowa, acylooksylowa, alkoksykarbonylowa albo fenylo- wa. Barwniki takie nie byly dotychczas znane.Cecha charakterystyczna omawianych barwników jest obecnosc w ich czasteczce estryfikowanej grnrw karboksymetyloaminowej o ogólnym wzorze =NCH#COOR, w którym R ma wyzej podane znaczenie..Stwierdzono, ze rozpuszczalnosc omawianych barwników w hydrofobowych rozpuszczalnikach jest tym wieksza, im dluzsze sa lancuchy wegla w podstawniku R. Szczególnie dlugie winny byc lancuchy wegla w podstawniku R w przypadkach, gdy czasteczki barwników zawieraja reszty hydrofilowe, a zwlaszcza grupy acetyloaminowe. Przy korzystnym doborze dlugosci lancuchów wegla we wspomnianym wyzej podstawniku R, rozpuszczalnosclbarwnika moze np. przekroczyc 300 g w 1 kg perchloroetylenu.Obecnosc w czasteczce omawianych barwników lancuchów w podstawniku R, zawierajacych powyzej 16 atomów wegla, powoduje wprawdzie bardzo duza rozpuszczalnosc barwników w hydrofobowych rozpuszczalni-2 98 054 kach, ale wywoluje równoczesnie niekorzystne zjawisko, polegajace na znacznym zmniejszeniu powinowactwa barwników do wlókien, hydrofobowyeh. W takich przypadkach uzyskuje sie malo intensywne wybarwienia, a stopien wykorzystania barwników jest niewielki.Sposobem wedlug wynalazku poddaje sie barwniki azowe o ogólnych wzorach 2 lub 3, w których symbole maja wyzej podane znaczenie, reakcji estryfikowania za pomoca alkoholi o ogólnym wzorze R-OII, w którym R ma wyzej podane znaczenie. Barwniki azowe o wzorach 2 lub 3 uzyskuje sie przez sprzeganie zdwuazow^ ych amin aromatycznych lub heterocyklicznych o ogólnym wzorze A-NH3, w którym A ma'wyzej podane znaczenie, ze skladnikami biernymi o ogólnychwzorach 4 lub 5, w których symbole maja wyzej podane znaczenie. ReakcjV estryftkacji prowadzi sie w srodowisku odwadniajacym, np. w obecnosci chlorku tionylu albo w srodowisku wodnym w obecnosci katalitycznych ilosci kwasów mineralnych. Otrzymuje sie barwniki o ogólnym wzorze \y w którym symbole maja wyzej podane znaczenie, charakteryzujace sie okreslonymi wyzej wlasnosciami.Barwniki te moga byc stosowane do barwienia hydrofobowych wlókien syntetycznych przez napawani* tych wlókien albo tkaniny, dzianiny lub innego rodzaju wyrobu wlókienniczego w kapieli, zawierajacej barwnik rozpuszczony w rozpuszczalniku i nastepne utrwalanie wybawienia przez ogrzewanie zabarwionego wyrobu do odpowiedniej temperatury. Barwienie mozna prowadzic takze droga napawania wlókien hydrofobowych lub wyrobów z tych wlókien w kapieli wodnej, zawierajacej zdyspergowany barwnik i nastepnego ogrzewania do odpowiedniej temperatury albo metoda wyczerpywania z kapieli wodnych, zawierajacych zdyspergowane barwniki.Przez odpowiedni dobór podstawników w czasteczkach barwników, wytwarzanych sposobem wedlug wynalazku, zgodnie ze znanymi regulami, mozna otrzymywac zólcienie, oranie, szkarlaty, czerwienie, rubiny, borda, fiolety, granaty, blekity i niebieskawe zielenie. Za pomoca tych barwników uzyskuje sie zywe wybarwienia, odznaczajace sie dobrymi odpornosciami na dzialanie swiatla, temperatury i czynników mokrych, przy czym odpornosci te zaleza w znany sposób od rodzaju podstawników, wystepujacych w czasteczkach barwników. Dodatkowa zaleta omawianych barwników stanowi trwalosc ich wodnych zawiesin.Wynalazek ilustruja, nie ograniczajac jego zakresu, nastepujace przyklady, w których czesci i procenty oznaczaja czesci i procenty wagowe, a stopnie temperatury podane sa w stopniach Celsjusza.Przyklad I. 13,8 czesci m-nitroaniJiny rozpuszczonej w 70 czesciach wody i 30 czesciach kwasu solnego dwuazuje sie w temperaturze 0-5° roztworem 7 czesci azotynu sodowego w 30 czesciach wody. Po uplywie 0,5 godziny filtruje sie otrzymany roztwór od zanieczyszczen z weglem aktywnym i przesacz wlewa do roztworu 21 czesci kwasu anilino-N,N-dwuoctowego w 200 czesciach wody z dodatkiem 8 czysci wodorotlenku sodowego lub 11 czesci sody bezwodnej. Calosc miesza sie w ciagu 1 godziny i odsacza wytracony barwnik, który przemywa sie woda do reakcji obojetnej na papierek Kongo.Po wysuszeniu w temperaturze 80° otrzymuje sie 32 czesci barwnika. Cala ilosc uzyskanego w ten sposób barwnika zawiesza sie w 70 czesciach alkoholu n-butylowego, dodaje 1 czesc stezonego kwasu siarkowego i ogrzewa calosc do wrzenia, odbierajac wode azeotropowo. Po zakonczeniu estryfikacji oddestylowuje sie nadmiar alkoholu butylowego, a pozostalosc rozciencza alkoholem etylowym. Wykrystalizowany barwnik odsacza sie i przemywa woda, a nastepnie 3% roztworem amoniaku i ponownie woda. Po wysuszeniu w temperaturze 60° otrzymuje sie 42 czesci barwnika, barwiacego wlókna poliestrowe i inne wlókna hydrofobowe na kolor zólty.Przyklad II. 32 czesci nieestryfikowanego barwnika azowego, otrzymanego spoaobem opisanym w przykladzie I, zawiesza sie w 70 czesciach alkoholu n-butylowego i wieszajac dodaje 24 czesci chlorku tionylu w taki sposób, by temperatura masy reakcyjnej nie przekroczyla 30°. Po 2 godzinach mieszania podnosi sie temperature do 70-80° i utrzymuje jeszcze w ciagu 2-3 godzin. Nastepnie oddestylowuje sie nadmiar alkoholu butylowego, a pozostalosc rozciencza etanolem. Po oziebieniu roztworu, odfiltrowaniu i wysuszeniu w tempera¬ turze 60° otrzymuje sie 42 czesci barwnika, barwiacego wlókna poliestrowe i inne wlókna hydrofobowe na kolor czerwony. « Przyklad III. Roztwór 19,5 czesci 3-amino-5-nitrobenzo-2,l-izotiazolu w 100 czesciach kwasu siarko¬ wego dwuazuje sie kwasem nitrozylosiarkowym, otrzymanym przez rozpuszczenie 7 czesci azotynu sodowego w 100 czesciach kwasu siarkowego. Temperatura dwuazowania nie powinna przekroczyc 5°. Po 2 godzinach mieszania dodaje sie do masy reakcyjnej 1 czesc mocznika i rozciencza calosc 30 czesciami kwasu octowego w taki sposób, by temperatura masy nie przekroczyla 5°. Otrzymany roztwór zwiazku dwuazoniowego wlewa sie do roztworu 26 czesci kwasu a-naftyloamino-NJsf-dwuoetowego w 200 czesciach wody z dodatkiem 11 czesci sody bezwodnej. Powstala mase miesza sie w ciagu 1 godziny, odsacza wytracony barwnik, a osad przemywa woda do reakcji obojetnej na papierek Kongo i suszy w temperaturze 80°. Po wysuszeniu otrzymuje sie 45 czesci barwnika. Cala ilosc otrzymanego barwnika zawiesza sie w mieszaninie 70 czesci alkoholu laurylowego i 70 czesci toluenu, dodaje 1 czesc stezonego kwasu siarkowego i podgrzewa calosc do wrzenia. Wode usuwa sie z masy reakcyjnej azeotropowo. Po zakonczonej ekstryfikacji oddestylowuje sie toluen i nadmiar alkoholu98 054 3 laurylowego, zmniejszajac stopniowo cisnienie. Pozostalosc rozpuszcza sie w etanolu i oziebia. Po wysuszeniu otrzymuje sie 70 czesci barwnika barwiacego poliester i inne wlókna hydrofobowe na kolor blekitny.Przyklad IV. 45 czesci nieestryfikowanego barwnika azowego, otrzymanego sposobem opisanym w przykladzie III, zawiesza sie w mieszaninie 70 czesci alkoholu laurylowego i 70 czesci toluenu, a nastepnie dodaje do wytworzonej masy w temperaturze nie przekraczajacej 30° 24 czesci chlorku tionylu. Po 2 godzinach mieszania podnosi sie temperature srodowiska reakcji do 70-80° i utrzymuje mase w tych warunkach jeszcze wciagu 2—3 godzin, a nastepnie oddestylowuje nadmiar alkoholu i toluen, zmniejszajac stopniowo cisnienie, i Pozostalosc rozpuszcza sie w etanolu i oziebia. Po wysuszeniu w temperaturze 60° otrzymuje sie 70 czesci barwnika, barwiacego poliester i inne wlókna hydrofobowe na kolor blekitny.Postepujac odpowiednio sposobami opisanymi w przykadach I—IV mozna otrzymac barwniki, których skladniki oraz barwy ilustruja przyklady V-XXVI, przedstawione ponizej w tabeli Tabela Amina Skladnik bierny o ogólnym wzorze Alkohol Przyklad o ogólnym wzorze y^i stosowany Barwa A-NH B-nT do estryfikacji 3 * ^CH^COOH ResztaB RodnikR, 1 2 3 4 5 6 V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV xxv XXVI 2-chloroanilina 2,5-dwuchloroanilina 3-chloroanilina 4-chloroanilina 2,4,6-trójchloroanilina rMiitroanilina 4-acetyloaminoanilina 2-nitroanilina ester butylowy 4-karboksyaniliny 2-metoksy-4-nitroanilina 2-metoksy-5-nitroanilina 2-metylo-5^nitroanilina 2-nitro-4-metoksyanilina 2-metylo-4-nitroanilina 2-chloro-4-nitroanilina 2,4-dwunitroanilina 2-cyjanQ-4-nitroanilina 2,4-d wunitro-6-bromoanilina 2-an\ino-6-etoksybenzotiazol 3-amino-5-nitro-7-bromo- 1,2-izotiazol p-aminoazobenzen p-aminodwufenyloamina 3-hydroksyfenyl 3-metylofenyl 3-aeetyloamino- fenyl 3-chiorofenyl 3-metoksyfenyl fenyl fenyl 3-chlorofenyl 3-metylofenyl 3-acetyloamino- fenyl 3-metoksyfenyl 1-naftyl 2,5-dwumetoksy- fenyl 2-metoksy-5- metylofenyl 2-metoksy-5- acetyloamino- fenyl fenyl 1-naftyl 2-etoksy-5-ace- tyloaminofenyl 3-metylofenyl 1-naftyl 3-chlorofenyl 3-hydroksyfenyl CHaCOOH GH,CH,CN CHACOOH C,H, CHaCOOH CaH4OH CHaCOOH CH.COOH CHjCOOH CaH4CN CaH4OH H CH^COOH GHgCOOH CHaCOOH QH5 CHaCOOH CHaCOQH C4H, CHaCOOH caa,OH CaH5 Ci aH,, OH c,ul%m c1#h,3oh C4H,QH CH,OH C^Oli C,HlsOH C^OH C^H^Oti C14H33OH CH,OH C2H5QU CnH^OH C.H^OH ClaHlsOH C,H13OH C*H17OH Cj a K2 f OH C4H,0H C4H19OH C#H13OH ClaHaSOH zólcien zólcien orani zólcien zólcien orani zólcien orani zólcien szkarlat oranz czerwien bordo rubin fiolet rubin fiolet blekit czerwien zielen szkarlat czerwien Podane w tabeli skladniki czynne oraz reszty B i Rx skladników biernych mozna dowolnie zamieniac, otrzymujac barwniki o róznej rozpuszczalnosci w rozpuszczalnikach hydrofobowych, obejmujace pelen zakres barw. < PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania nowych niejonowych barwników azowych o ogólnym wzorze 1, w którym A oznacza reszte aromatyczna pochodna benzenu, dwufenyloaminy, p-aminoazobenzenu lub reszte heterocykliczna pochodna benzotiazolu lub benzoizotiazolu, ewentualnie podstawiona, np. atomami chloru albo bromu lub4 98 054 grupami hydroksylowa, nitrowa, cyjanowa, alkilowa, alkoksylowa, acyloaminowa lub alkoksykarbonylowa, B oznacza reszte aromatyczna pochodna benzenu albo naftalenu, ewentualnie podstawiona* np. atomami chloru lub grupami hydroksylowa, alkilowa, alkoksylowa albo acyloaminowa, przy czym podstawniki A i B nie zawieraja grup sulfonowych, R oznacza reszte alkilowa o 1-16 atomach wegla, cykloalkilowa o 5-6 atomach wegla lub aryloalkilowa, a Ri oznacza grupe alkilowa o 1-4 atomach wegla, ewentualnie podstawiona atomem chloru, grupa hydroksylowa, cyjanowa, alkoksylowa, acylooksylowa, albo fenylowa, znamienny tym, ze barwnik azowy o ogólnym wzorze 2, w którym symbole maja wyzej podane znaczenie, otrzymany na drodze sprzegania zdwuazowanej aminy aromatycznej lub heterocyklicznej o ogólnym wzorze A-NH2, w którym A ma wyzej podane znaczenie, ze skladnikiem biernym o ogólnym wzorze 4, w którym symbole maja wyzej podane znaczenie, estryfikuje sie za pomoca alkoholu o ogólnym wzorze R-OH, w którym R ma wyzej podane znaczenie.
2. 2. Sposób otrzymywania nowych niejonowych barwników azowyeh o ogólnym wzorze 1, w którym A oznacza reszte aromatyczna pochodna benzenu, dwufenyloaminy, p-aminoazobenzenu lub reszte heterocykliczna pochodna benzotiazolu lub benzoizotiazolu, ewentualnie podstawiona, np. atomami chloru albo bromu lub grupami hydroksylowa, nitrowa cyjanowa, alkilowa, alkoksylowa, acyloaminowa lub alkoksykarbonylowa, B oznacza reszte aromatyczna pochodna benzenu albo naftalenu, ewentualnie podstawiona, np. atomami chloru lub grupami hydroksylowa, alkilowa, alkoksylowa albo acyloaminowa, przy czym podstawniki A i B nie zawieraja grup sulfonowych, R oznacza reszte alkilowa o 1-16 atomach wegla, cykloalkilowa o 5—6 atomach wegla lub aryloalkilowa, a Ri oznacza grupe metylowa podstawiona grupa alkoksykarbonylowa, znamienny tym, ze barwnik azowy o ogólnym wzorze 3, w którym symbole maja wyzej podane znaczenie, otrzymany na drodze sprzegania zdwuazowanej aminy aromatycznej lub heterocyklicznej o ogólnym wzorze A-NH2, w którym A ma wyzej podane znaczenie, ze skladnikiem biernym o ogólnym wzorze 5, w którym symbole maja wyzej podane znaczenie, ekstryfikuje sie za pomoca alkoholu o ogólnym wzorze R-OH, w którym Rma wyzej podane znaczenie. AM»n-b-n/Ri ^CI^COOR wzdr 1 A-N«N-B-N/Rl sCH2C00H wzór Z /CH2C00H A-N«L'-B-NV wzór 3 B-N/Rl NCH*CG0H wztfM B-l wz^r 5 /CHaCOOll XCH2CGQH Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zk PL