CH427083A - Verfahren zur Herstellung von reaktiven Farbstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von reaktiven FarbstoffenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von reaktiven Farbstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung von reaktiven Farbstoffen, welche sich auf ge wissen Textilfasern fixieren lassen.
Es wurde gefunden, dass man wertvolle reaktive Farbstoffe der Formel I
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worin
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F <SEP> einen <SEP> mittels <SEP> Aminogruppen
<tb> gebunden <SEP> Farbstoffrest,
<tb> Cyl <SEP> und <SEP> Cy2 <SEP> je <SEP> einen <SEP> Rest <SEP> eines <SEP> cyclischen
<tb> Polycarbimidderivates,
<tb> D <SEP> den <SEP> Rest <SEP> eines <SEP> mittels <SEP> Aminogruppen
<tb> gebundenen <SEP> organischen <SEP> Amins, <SEP> das
<tb> mehr <SEP> als <SEP> eine <SEP> acylierbare <SEP> Amino gruppe <SEP> enthält,
<tb> R1, <SEP> R2 <SEP> und <SEP> R3 <SEP> ersetzbare <SEP> Substituenten <SEP> und
<tb> n <SEP> eine <SEP> niedere <SEP> ganze <SEP> Zahl <SEP> bedeuten,
<tb> erhält, welche Verbindung mindestens eine saure, salzbil- dende,
wasserlöslichmachende Gruppe enthält, wenn man zuerst n Mol des mehr als eine acylierbare Ami- nogruppe enthaltenden organischen Amins mit n Mol cyclischem Polycarbimidderivat mit drei ersetzbaren Substituenten reagieren lässt,
das Reaktionsprodukt hierauf mit einem Mol des n acylierbare Aminogrup- pen enthaltenden Farbstoffs und schliesslich mit n Mol cyclischem Polycarbimidderivat mit drei ersetz baren Substituenten zu einem Farbstoff der Formel I umsetzt.
Der organische Farbträger F der Formel I kann einer beliebigen Farbstoffklasse angehören. Vorzugs weise ist F der Rest eines technisch leicht zugängli chen, stabilen und echten Farbstoffs, beispielsweise der Rest eines Azo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin- oder Nitrofarbstoffs, der mittels einer Aminogruppe mit Cyl verbunden ist.
Cyl und Cy, bedeuten je den Rest eines cycli- schen Polycarbimidderivates, worin je die Hydroxyl- gruppe der enolisierten, einen Ringbestandteil bil denden Carbimidgruppe durch die reaktionsfähigen Substituenten R1, R, oder R3 bzw. durch D oder F ersetzt ist, nach dem Schema:
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Cy bedeutet in Cy, und Cy. somit einen tertiären Ringstickstoff enthaltenden 5- oder vorzugsweise 6-gliedrigen Heteroring von aromatischem Charakter, welcher an dem Ringstickstoff benachbarten Kohlen stoff atomen mit F bzw. D bzw. R1, R2 oder R3 ver bunden ist. Die Reste Cyl und Cy, können gleich oder verschieden sein.
Vorzugsweise bedeutet Cyl den 1,3,5-Triazinylrest und Cy" ebenfalls den 1,3,5-Triazinylrest oder einen Pyrimidylrest. Als wei tere 6-gliedrige Heteroringe entsprechend Cy kom men beispielsweise auch asymmetrische Triazinringe in Betracht.
Als ersetzbare Substituenten R1, R. und R" kommen negative Substituenten, insbesondere die Halogene Chlor und Brom, gegebenenfalls aber auch Sulfonylsubstituenten oder Nitrogruppen in Betracht.
Der Rest D, Abkömmling eines mehr als eine acylierbare Aminogruppe enthaltenden organischen Polyamins, kann der aliphatischen, araliphatischen, cycloaliphatischen, der aromatisch-isocyclischen oder der heterocyclischen Reihe angehören. D ist vorzugs weise umgefärbt; D kann aber auch Farbstoffcharak- ter besitzen, beispielsweise den Rest eines Diaminoa- zofarbstoffs vorstellen.
D ist vorzugsweise ein Dia min mit 2 unter den Reaktionsbedingungen acylier- baren Aminogruppen; D kann aber auch ein Polya min mit zwei unter den Reaktionsbedingungen acy- lierbaren Aminogruppen sein, ja sogar ein Polyamin mit mehr als zwei acylierbaren Aminogruppen. Als acylierbar werden Aminogruppen angesprochen, wenn sie unter den Reaktionsbedingungen,
d. h.. in wässriger Lösung der betreffenden Aminoverbindung mit heterocyclischen Imidchloriden reagieren.
D,iaryl aminogruppen gelten demnach ebensowenig als acy- lierbar wie tertiäre Aminogruppen. Dies schliesst nicht aus, dass sie im Rest D vorhanden sind, etwa wenn D sich von der 4,4'-Diamino-diphenylamin- 2-sulfonsäure oder von einem tertiären Bis-(2'-ami- noäthyl)- oder Bis-(3'-aminopropyl)-amin ableitet.
Als acylierbare Aminogruppen kommen in erster Linie primäre Aminogruppen in Betracht und nur unter günstigen Umständen auch sekundäre Amino- gruppen, welche dann vorzugsweise nur niedermole kulare Alkylgruppen, vorzugsweise die Methyl- oder die Äthylgruppe enthalten.
Es ist günstig, wenn in den vorzugsweise verwendeten diacylierbaren Diami- noverbindungen die eine Aminogruppe reaktions freudig, die andere reaktionsträger ist.
Beispielsweise kann die eine Aminogruppe primär und die andere sekundär sein; oder es kann in den beovorzugten diprimären Diaminoverbindungen die eine Amino- gruppe sterisch behindert und/oder in der Basizität geschwächt sein.
In den bevorzugten diprimären Dia- minoverbindungen der Benzol-, Naphthalin-, Diphe- nyl- und Stilbenreihe geschieht diese Beeinflussung der einen Aminogruppe zweckmässig durch 0-Sub- stitution, insbesondere durch 0-Substitution mit sau ren Gruppen, wie der Carboxyl- und insbesondere der Sulfonsäuregruppe. Demgemäss sind neben der 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure, der 4,
4'-Dia- minodiphenyl-mono- und -disulfonsäuren insbeson dere die 1,3- und 1,4-Diaminobenzol-6-sulfonsäuren sehr günstige Komponenten für den Aufbau erfin dungsgemässer Farbstoffe.
Die erfindungsgemässen Reaktivfarbstoffe sind somit dadurch charakterisiert, dass sie an räumlich durch D getrennten, tertiären Ringstickstoff enthal tenden, aromatischen Ringen entsprechend Cyi und Cy, bewegliche Substituenten enthalten, und zwar am einen Heteroring nur einen, am anderen aber zwei dieser beweglichen Substituenten. Dank diesem charakteristischen Aufbau sind in den erfindungsge mässen Farbstoffen zwei Zentren verschiedener Reaktionsfreudigkeit vorhanden.
Bei allen Umsetzungen mit den bewegliche Sub- stituenten enthaltenden cyclischen Polycarbimidderi- vaten sind die üblichen Vorsichtsmassnahmen gebo ten, um zu verhindern, dass reaktive Gruppen oder Atome, die im Farbstoffmolekül verbleiben sollen, vorzeitig ausgetauscht werden. Die Temperatur- und p11-Bedingungen sind der Beweglichkeit des zu erset zenden Substituenten anzupassen.
So soll beispiels weise das erste Halogenatom von Cyanurchlorid oder bromid bei niederen Temperaturen bis zu höchstens 20 , das zweite Halogenatom bei mittleren Tempera turen von 25 bis 50 ausgetauscht werden.
Als säure abstumpfendes Mittel verwendet man in erster Stufe mit Vorteil Alkalisalze niederer aliphatischer Säuren, beispielsweise Natriumacetat oder N.atriumformiat. Auch neutrale Alkalisalze von Polysäuren können verwendet werden, insbesondere auch die Alkalisalze polysulfonierter Ausgangsfarbstoffe. Auch die Neu tralisation der Reaktionsmischungen muss mit der gebotenen Vorsicht durchgeführt werden.
Man ver wendet dazu zweckmässig verdünnte Lösungen von Alkalicarbonaten oder Alkalibicarbonaten., arbeitet bei niederen Temperaturen und vermeidet pH-Werte der Reaktionsmischungen von über 6,5 bis 7. Auch bei der Isolierung und Trocknung der Reaktionspro- dukte muss mit der nötigen Vorsicht verfahren wer den.
Im vorzugsweise wasserlöslichen organischen Farbträger F kommt als löslich-machende Gruppe in erster Linie die Sulfonsäuregruppe in Betracht, dane ben aber auch die Carboxylgruppe. Ferner können beispielsweise acylierte Sulfonsäureamidgruppen, wie Alkyl- oder Aryldisulfamid- bzw. Alkyl- oder Aryl- carbonylsulfimidgruppen, Phosphonsäuregruppen oder Sulfatgruppen vorhanden sein.
Die Zahl dieser sauren, wasserlöslichmachenden Gruppen beträgt mindestens 1 und vorzugsweise 2 bis 4. Sind mehrere vorhanden, so können sie gleich oder voneinander verschieden sein. Es ist günstig, wenn neben anderen sauren Gruppen auch immer noch mindestens eine Sulfonsäuregruppe vorhanden ist.
Die sauren, wasserlöslich machenden Gruppen können teilweise in der Form der freien Säure, sollen aber im übrigen vorzugsweise in der Form ihrer Alkalisalze, beispielsweise in Form der Lithium-, Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze vorliegen.
Wenn F einem Azofarbstoff entspricht, so stellt es in erster Linie den Rest eines Monoazofarbstoffs vor, in zweiter Linie den Rest eines Disazofarbstoffs. Der Rest
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kann sich in Disazofarbstoffen ausser in der Anfangs und der Endkomponente auch in der Mittelkompo- nente befinden. Geeignete Aminoazofarbstoffe ent halten mindestens eine und vorzugsweise zwei bis drei sauer dissoziierende Gruppen,
darunter vorteil haft mindestens eine oder überhaupt nur Sulfonsäu- regruppen. Die mit dem cyclischen Carbimidhalogenid zu kuppelnde Aminogruppe ist zweckmässig primär, gegebenenfalls sekundär, dann niedrig alkyliert. Sie kann sich direkt an durch die Azogruppe verbunde nen aromatischen Resten oder in externen Substi- tuenten befinden,
beispielsweise in Aminobenzoyla- minogruppen. Die Aminoazofarbstoffe können metallfrei oder schwermetallhaltig sein, beispiels weise Kupfer, Chrom; Kobalt oder Nickel enthalten. In diesem Fall handelt es sich in erster Linie um o,o-D.ioxyazo-, o-Oxy-o'-oarboxyazo- und gegebe nenfalls auch um -o-Oxy-ö -aminoazofarbstoffe, wel che noch mindestens eine acylierbare Aminogruppe enthalten.
Zweckmässig wird die Metallisierung der Farbstoffe vor der Umsetzung mit den cyclischen Carbimidhalogeniden ausgeführt.
Erfindungsgemäss verwendbare Aminoazofarb- stoffe kann man nach üblichen Methoden herstellen, beispielsweise aus Nitroarylazofarbstoffen oder Nitrobenzoylaminoarylazofarbstoffen durch Reduk tion der Nitrogruppen, ferner durch Kupplung von Aryldiazoniumverbindungen, auch von diazotierten Aminoazofarbstoffen, die vorzugsweise sulfoniert sind,
mit in p-Stellung zu einer acylierbaren Amino- gruppe kuppelnden aromatischen Aminen, weiter mit Aminoarylpyrazolverbindungen, wie 1-Aminophe- nyl-5-pyrazolonen oder -5-aminopyrazolen, mit Ami- nonaptholsulfonsäuren und deren Derivaten mit ab gewandelter Aminogruppe,
beispielsweise mit amino- benzoylierter Aminogruppe. Wertvoll sind hier be sonders die Farbstoffe aus in 2-Stellung mit Diazo- benzol-o-sulfonsäuren gekuppelten 1-Hydroxy- naphthalin-3-sulfonsäuren, die eine Aminogruppe oder eine Aminobenzoylaminogruppe in 5- oder 6- oder 7- oder 8-Stellung enthalten und auch noch wei ter substituiert, z.
B. noch weiter sulfiert sein können.
Bedeutet F den Rest eines Phthalocyaninfarb- stoffs, dann kann dieser metallfrei oder kobait-, nik- kel-, titan-, zinn- und insbesondere kupferhaltig sein.
Vorzugsweise handelt es sich dabei um Verbindun gen, welche die definitionsgemässe Gruppe
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nicht direkt an einem Benzorest des Phthalocyanin- gerüsts enthalten, sondern an einem externen Substi- tuenten, beispielsweise an einem mittels einer Sulfa- midgruppe oder einer Sulfonsäureestergruppe mit diesem Gerüst verbundenen organischen Substituen- ten,
der der aliphatischen oder (besonders im Falle der Esterbindung) der aromatischen Reihe angehören kann.
Auch wenn F den Rest eines Anthrachinonfarb- stoffs bedeutet, befindet sich der charakteristische Substituent
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vorzugsweise nicht direkt am Anthrachinongerüst, sondern beispielsweise an kerngebundenen Phenyla- mino-, Diphenylamino-, Phenoxy-, Phenoxyphenyla- mino-, Phenylthio- oder Phenylthiophenylamino- gruppen. Die sauren, wasserlöslichmachenden Grup pen,
insbesondere die Sulfonsäuregruppen, können dagegen als Substituenten des Anthrachinonrestes und als Substituenten an externen Arylresten von kerngebundenen Gruppen vorhanden sein, beispiels weise als Substituenten in einer der vorstehend auf gezählten Gruppen. Erfindungsgemässe Anthraahi- nonfarbstoffe leiten sich vorzugsweise vom 1,
4-Dia- minoanthrachinon mit mindestens einer substituier ten, insbesondere aromatisch substituierten Amino- gruppe und von den entsprechenden kernsubstituier- ten Derivaten ab, beispielsweise von .den 2-, 5-, 6- und 7-Halogen-, 5- oder 8-Hydroxy-, 5- oder 6-Alkylsulfonyl-, 5- oder 6-Trifluormethylderivaten, insbesondere aber von den 1,
4-Diaminoanthrachi- non-2-mono- oder -2,5-, -2,6-, -2,7- bzw. -2,8-disul- fonsäuren, vor .allem aber von der 1-Amino-4-phenyl- amino-aathrachinon-2-sulfonsäure, aber auch von der entsprechenden -2-carbonsäure.
Die erfindungsgemässen, gut wasserlöslichen Farbstoffe eignen sich zur Erzeugung von nassechten Färbungen auf hydroxylgruppenhaltigen organischen Substraten, insbesondere auf Cellulosematerial, durch Imprägnieren derselben mit wässrigen Farbstofflö- sungen und Fixierung in Gegenwart von säurebin denden Mitteln.
Die Imprägnierflotten können die in der Färberei üblichen Hilfsmittel enthalten, beispiels weise anorganische Neutralsalze wie N:atriumchlorid und Natriumsulfat, ferner Netz-, Dispergier-, Egali- sier- oder Verdickungsmittel, Säureamide, wie Harn stoff oder niedere Fettsäureamide, und gegebenen falls auch hydrophile organische Lösungsmittel.
Als säurebindende Fixiermittel kommen in erster Linie basisch dissoziierende Alkalisalze von anorganischen Polysäuren in Betracht, beispielsweise die Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalze von Phosphorsäuren, Kohlensäure, Borsäuren, Kieselsäuren und gegebe nenfalls sogar verdünnte Lösungen von Alkallhydr- oxyden. Die erfindungsgemässen Farbstoffe zeichnen sich dank ihrem charakteristischen Aufbau durch eine bisher unerreichte Anwendungsbreite aus,
indem sie sich nach den meisten bisher bekanntgewordenen Fixierverfahren, d. h. nass oder trocken, kalt oder heiss mit ähnlichem Erfolg fixieren lassen. Ihre An wendung ist deshalb weder an besondere apparative Einrichtungen noch an spezifische Färberezepte ge bunden. Die mit den neuen Farbstoffen erzeugten Cellulosefärbungen zeichnen sich auch durch eine verhältnismässig sehr geringe Stärkeeinbusse beim Seifen aus.
Die erfindungsgemässen Farbstoffe, insbesondere die Monoazo-, Anthrachinon- und Phthalocyanin- farbstoffe eignen sich auch zur Erzeugung von echten Färbungen von nucleophile Haftstellen aufweisenden organischen Substraten, insbesondere zum Färben von keratinischen Fasern wie Wolle und zum Färben von Leder.
Nähere Einzelheiten über die Verfahren zur Her stellung erfindungsgemässer Farbstoffe können dem nachfolgenden Beispiel entnommen werden. Im Bei spiel bedeuten die Teile, sofern etwas anderes nicht ausdrücklich vermerkt ist, Gewichtsteile und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Ge wichtsteile stehen zu Volumteilen im gleichen Ver hältnis wie Gramm zu Milliliter. <I>Beispiel</I> Zu einer feindispersen wässerigen Suspension von 18,45 Teilen Cyanurchlorid lässt man bei 0-2 eine neutrale Lösung .des Natriumsalzes von 18,8 Teilen 1,3-Diaminobenzol-6-sulfonsäure in 250 Tei len Wasser innert einer halben Stunde zufliessen und tropft diese Lösung ohne Isolierung des Zwischen produktes zu einer mit Natriumcarbonat neutral ge stellten Lösung von 56,
9 Teilen 1-Amino-4-(4'-ami- no-phenylamino)-anthrachinon-2,3',6-trisulfonsäure in 600 Teilen Wasser bei 40-45 innerhalb von zwei Stunden zu. Der Farbstoff der Formel
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wird nach einer weiteren Stunde bei dieser Tempera tur ausgesalzen, abfiltriert und mit verdünnter Natri- umchloridlösung gewaschen,
dann feucht in 700 Tei len Wasser neutral gelöst und diese Lösung innerhalb einer Stunde zu einer feindispersen wässrigen Suspension von 18,45 Teilen Cyanurchlorid zuge- tropft.
Nachdem eine weitere Stunde bei dieser Tempe ratur gerührt worden ist, ändert sich der pH-Wert der Lösung nicht mehr, d. h., die Kondensation ist been det. Das Natriumsalz des Farbstoffs der Formel
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wird mit Natriumchlorid abgeschieden, abfiltriert, mit verdünnter Natriumchloridlösung gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Er stellt ein dunkelblaues Pulver dar, das sich in Wasser mit grünstichig blauer, in konz. Schwefelsäure mit stumpf violetter Farbe löst. Mit der Lösung dieses Farbstoffs imprägnierte Baumwolle ist nach einer Behandlung mit säurebin denden Mitteln sehr echt grünstichig-blau gefärbt.
Verwendet man anstelle der 18,8 Teile 1,3-Dia- mino-benzol-6-sulfonsäure ebenso viele Teile 1,4-Diaminobenzol-6-sulfonsäure oder 26,4 Teile 4,4'-Diaminodiphenyl-3-sulfonsäure bzw. 37 Teile 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure, so gelangt man zu sehr ähnlichen, etwas grünstichiger blauen Farbstoffen.
Weitere Beispiele von Farbstoffen, die sich auch nach oben beschriebenem Verfahren herstellen las sen, sind im Patent Nr. 385 375 beschrieben.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von reaktiven Farb stoffen der Formel I EMI0004.0059 worin EMI0004.0061 F <SEP> einen <SEP> mittels <SEP> Aminogruppen <tb> gebunden <SEP> Farbstoffrest, <tb> Cyi <SEP> und <SEP> Cy2 <SEP> je <SEP> einen <SEP> Rest <SEP> eines <SEP> cyclischen <tb> Polycarbimidderivates, <tb> D <SEP> den <SEP> Rest <SEP> eines <SEP> mittels <SEP> Aminogruppen <tb> gebundenen <SEP> organischen <SEP> Amins, <SEP> das <tb> mehr <SEP> als <SEP> eine <SEP> acylierbare <SEP> Amino gruppe <SEP> enthält, <tb> Ri, <SEP> R2 <SEP> und <SEP> Ra <SEP> ersetzbare <SEP> Substituenten <SEP> und <tb> n <SEP> eine <SEP> niedere <SEP> ganze <SEP> Zahl <SEP> bedeuten, welche Verbindung mindestens eine saure,salzbil dende wasserlöslichmachende Gruppe enthält, da durch gekennzeichnet, dass man zuerst n Mol des mehr als eine acylierbare Aminogruppe enthaltenden organischen Amins mit n Mol cyclischem Polycarbi- midderivat mit drei ersetzbaren Substituenten reagie ren lässt,das Reaktionsprodukt hierauf mit einem Mol des n acylierbare Aminogruppen enthaltenden Farbstoffs und schliesslich mit n Mol cyclischem Polycarbimidderivat mit drei ersetzbaren Substituen- ten zu einem Farbstoff der Formel 1 umsetzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung von acylierbaren sul fonierten Aminoazofarbstoffen. 2.Verfahren gemäss Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung von acylierbare Aminoarylgruppen enthaltenden sulfonierten Anthra- chinonfarbstoffen. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung von acylierbare Aminogruppen enthaltenden Phthalocyaninfarbstof- fen. 4.Verfahren gemäss Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Ver wendung von 2,4,6-Trihalogen-1,3,5-triazin .als cycli- sches Polycarbimidderivat. 5. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Ver wendung eines diprimären Amins der Benzol-, Diphenyl- oder Stilbenreihe als organisches Amin mit mehr als einer acylierbaren Aminogruppe. 6.Verfahren gemäss Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ver wendung von 2,5- oder 2,4-Diaminobenzol-l-sulfon- säure als organisches Amin mit mehr als einer acy- lierbaren Aminogruppe.
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