RO126207B1 - Compus de coordinaţie al fe() şi procedeu de obţinere - Google Patents

Description

Invenția se referă la compuși ai Fe (III) utilizați la vopsirea lânii, în industria textilă, și procedeul de obținere a acestora.

Se cunosc lucrări cum ar fi Venkataraman, The chemistry syntetic dyes, voi. III, Academic Press, NY, 1970sau Butnaru, R., Prezent și perspectivă în chimia textilelor, Ed. Sedcom Libris, 2001, lași, care descriu numeroși compuși ai Fe (III) încadrați în categoria complecșilor care se utilizează în procesele de vopsire a lânii.

Cei mai asemănători complecși cunoscuți ai Fe, folosiți în procesele de vopsire a lânii, sunt combinațiile complexe ale Fe cu coloranți azoici.

Brevetul GB 827655 descrie compuși azo-benzotiazolici care conțin o componentă de cuplare metilenică reactivă, și complecși metalici ai acestora; atât componenta de diazotare, cât și cea de cuplare pot conține grefate grupări sulfonice, iar benzotiazolul poate fi substituit în poziția 6 cu o grupare metoxi; complexarea se poate efectua prin tratarea colorantului azoic rezultat cu o sare metalică, de exemplu, clorură ferică, prin încălzirea colorantului cu sarea metalică, într-un solvent organic; coloranții complecși rezultați pot fi folosiți pentru colorarea diferitelor tipuri de fibre, între care și lâna. De asemenea, GB 816396 descrie coloranți benzotiazolici în care radicalul arii al benzotiazolului poate fi substituit cu o grupare sulfonică, ce pot fi metalizați în prezența sărurilor de cobalt, nichel sau fier; compușii azoici metalizați pot fi aplicați pe fibre de diferite tipuri, inclusiv lână, sub formă de dispersii apoase.

Coloranții benzotiazolici sunt cunoscuți în literatura de specialitate, fiind descriși în numeroase lucrări, cum ar fi Țârlea M., ș.a., Caracterizarea fizico-chimică a aminobenzotiazoiilor 6-substituiți cu CH₃, OCH₃, -CI, -NO₂, Rev. Chim., 2006; Țârlea Μ. M., ș.a. Noi derivați acizi suifonici obținuți prin sulfonarea a 2-aminobenzotiazolilor-6-substÎtuÎțÎ, Rev. Chimie 58, nr.2, 2007, p. 218, București; Țârlea Μ. M., Coloranți benzotiazolici acizi utilizați pentru vopsirea suporturilor proteice, Rev. Chimie, 58, nr. 10,2007, p. 972; Țârlea M. M., Teza de doctorat, Coloranți benzotiazolici pentru substraturi de tip proteic, decembrie 2007, Universitatea Politehnica București,

Principalele dezavantaje ale compușilor sus menționați sunt:

- stabilitatea scăzută a complecșilor formați în baia de vopsire, cu o influență negativă în procesele de prelucrare ulterioară a materialelor vopsite;

- calitatea scăzută a materialelor vopsite cu acești compuși.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în creșterea stabilității complecșilor în baia de vopsire, ceea ce conduce la creșterea calității materialelor vopsite.

Compusul de coordinație al Fe (III) cu coloranți benzotiazolici, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că este reprezentat prin formula generală [Fe(C₁8H_1DN3S3O₈Na₂)_m(H₂O)_n]Cl_p, în care m = 1, 2 sau 3, n = 0, 2 sau 4, p = 0, 1, 2, este de culoare violet, solubil în apă la 20°C, și prezintă o temperatură de descompunere la 190.. ,200°C.

Procedeul de obținere a compusului de coordinație al Fe (III), conform invenției, constă în reacția clorurii ferice cu colorantul 2-amino-6-metoxibenzotiazol sulfonat de sodiu -1 -naftol-4sulfonat de sodiu, la un raport molar de 1:1, 1:2 sau 1:3, la temperatura camerei, folosind ca solvent apa, după care produsul de reacție este separat prin centrifugare, spălat succesiv cu alcool etilic și apă, și uscat la 105°C, până la greutate constantă.

Produsul rezultat este utilizat pentru vopsirea lânii.

Principalele avantaje ale invenției propuse sunt:

- permite obținerea a trei complecși cu Fe (III), cu solubilitate suficient de mare pentru a putea fi folosiți în procesele de vopsire a lânii;

- compușii obținuți nu sunt nocivi, au stabilitate termică măre și se sintetizează printr-un procedeu relativ simplu.

RO 126207 Β1

Conform invenției, procedeul de obținere decurge într-un vas de reacție cu volumul de 1

1000..,1500 mL, prevăzut cu agitator magnetic, în care se introduce 2-amino-6-metoxibenzotiazol-sulfonat de sodiu -1-naftol-4-sulfonat de sodiu în concentrație 0,1 M, se pornește 3 agitarea, după care se introduce în masa de reacție FeCI₃ 0,1 M. Amestecul reactant se agită circa 30...40min, după care produsul rezultat se separă prin centrifugare, folosind un separator 5 centrifugal ce funcționează cu circa 4000...5000 rot/min. Precipitatul formatîn urma centrifugării se supune unei operații de uscare la temperatura de 105“C. 7

Folosind acest procedeu, randamentul reacțiilor de sinteză este, în toate cazurile, de peste 99%, și conduce la obținerea de produse solide, de culoare violet, cu solubilități în apă 9 de 1,5...2% și de 20% în DMSQ.

Se prezintă în continuare un exemplu nelimitativ de obținere a compușilor conform 11 invenției.

Exemplu. Obținerea compusului reprezentat prin formula structurală 13 [Fe(C₁₈H₁₀N₃S₃O₈Na^(H₂O)JCl2 într-un pahar Berzelius de 0,751, prevăzut cu un agitator magnetic, se introduc 500 ml 15 apă, 0,05 moli de FeCI₃ și 0,05 moli 2-amino-6-metoxibenzotiazol-sulfonat de sodiu -1-naphtol4-sulfonat de sodiu. Amestecul obținut se menține sub agitare timp de 90 min, apoi se separă 17 produsul solid prin centrifugare, după care se spală succesiv cu un amestec de apă-aleool etiiic în raport volumetric 1:1, de cinci ori. După aceste operații, produsul este supus uscării la 19 temperatura de 105°C, pană la pondere constantă.

Prin același procedeu se pot sintetiza produșîi proveniți de la aceiași reactanți, însă în 21 raport molar 1:2, respectiv, 1:3.

Reacțiile care au loc corespund următoarelor ecuații chimice: 23 [C^H^NsSsOg]³' + 2Na⁺+ H⁺ + Fe³⁺ + 30' + 4H₂O-[Fe(C₁₈H₁₁N3S₃O₈)Na₂]²⁺ + 20' + H⁺ + Ci 25

2[C₁₈H₁₁N₃S₃O₈]³' + 4Na + 2H⁺ + Fe³⁺ + 3CI + 2H₂O-[Fe(C₁₈H₁₁N₃S₃O₈Na₂)₂]⁺ + CI' +

H⁺ + CI 27

SlC^HuNsSAP' + 6Na⁺ + 3H⁺ + Fe³⁺ + 30' + 4H₂0-[Fe(C₁₈H₁₁ N₃S₃O₈Na₂)₃] + 3(0' + H⁺) 29

Compușii sintetizați folosind procedeul sus menționat au fost testați la vopsirea lânii conform următoarei proceduri: s-au făcut patru vopsiri în mediu acid, pH = 4, realizat cu 31 acid sulfuric (1.a), și alte patru vopsiri în mediu acid, pH = 4, realizat cu acid acetic (1.b), utilizând cei trei complecși sintetizați mai sus și colorantul necomplexat. 33

Au fost luate în lucru 0,2 g lână pentru fiecare caz. Baia de vopsire conținând: 4 ml soluție complex (colorant) de concentrație 0,5 10³ mol/i, 16 ml apă sulfat de sodiu 3%, 0,05 ml 35 acid sulfuric 10 g/l (pH = 4) a fost adusă la temperatura de 100°C și Hm = 1:100. Timpul de I ucru a fost de 10 m i n. 37

Claims (5)

1. 3 1. Compus de coordinație al Fe (III) cu coloranți benzotiazolici, caracterizat prin aceea că este reprezentat prin formula generală:
2. 5 [Fe(C₁₈H₁pN₃S₃Ci₈Na₂)_m(H₂O)_n]Cl_pj în care m = 1, 2 sau 3, n = 0, 2 sau 4, p = 0, 1 sau 2,
3. 7 este solid, de culoare violet, solubil în apă la 20°C, și prezintă o temperatură de descompunere la 190...200°C.
4. 9 2. Procedeu de obținere a compusului de coordinație al Fe (Iii) definit în revendicarea

   1, caracterizat prin aceea că are loc reacția clorurii ferice cu colorantul 2-amino-6-metoxi11 benzotiazol șulfonat de sodiu -1-naftol-4-șulfonat de sodiu, la un raport molar de 1:1, 1:2 sau 1:3, sub agitare timp de 90 min, la temperatura camerei, în apă, după care produsul de reacție
5. 13 este separat prin centrifugare la 4000.. .5000 rpm, spălatsuccesiv cu un amestec de alcool etilic și apă în raport volumetric de 1:1, și uscat la 105°C, până la greutate constantă,