CH471872A - Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
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Description
Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer wasserlöslicher Metallkomplex- azoverbindungen, die zwei reaktionsfähige Triazin- oder Pyrimidinsubstituenten enthalten, mit deren Hilfe die Verbindungen sich als Reaktivfarbstoffe für Textilma terialien verhalten können.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Metallkomplexazover- bindung, die ein Schwermetallatom mit einer Ord nungszahl von 24 bis einschliesslich 29 in komplexer Bindung mit einer Azoverbindung der Formel:
EMI0001.0013
enthält, worin M einen 1-Hydroxy-3-sulfonaphthalin- rest bedeutet, der an die Azogruppe in der 2-Stellung des Naphthalinkerns gebunden ist und die Gruppe
EMI0001.0020
in der 6- oder 7-Stellung des Naphthalinkernes direkt oder über eine Anilinogruppe gebunden enthält, n den Wert 1 oder 2 hat, A einen Benzol- oder einen Naph- thalinkern bedeutet, der die Gruppe:
EMI0001.0027
in Orthostellung zur Azogruppe trägt, R, R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkylgrup- pen reit bis zu 4 Kohlenstoffatomen -bedeuten, T1 einen :Triazin- :oder einen :
Pyrimidinkern bedeutet, zier einen labilen Substituenten der im folgenden definier ten Art trägt, T2 einen Triazin- oder einen -Pyrimidin- kern bedeutet, der zwei ersetzbare Chlor- oder Brom atome enthält, und B einen Monoazorest der Formel -D-N=N-E- bedeutet, worin D ein Benzol- oder ein Naphthalinkern ist,
der gegebenenfalls in Orthostellung zu einem der Stickstoffatome durch ein Chloratom oder eine Nitro-, Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppe substituiert sein kann, und E der aromatische Kern ist, der aus einem p-kuppelnden primären öder sekundären Amin :
der Benzol- oder Naphthalinreihe entsteht, oder einen 5-Pyrazolonrest bedeutet, der an die Azogruppe in der 4-Stellung des Pyrazollcerns gebunden ist und in der 1-Stellung des Pyrazolkerns einen mono- öder bicyclischen Rest der Benzelreihe trägt, an den :
das Aminostickstoffatom gebunden ist, mit Ammoniak oder einem primären oder sekundären Amin umsetzt, um ein Chlor- oder Bromatom .im Kern T2 durch .eine Aminogruppe oder eine substituierte Aminogruppe -zu ersetzen.
Allgemein können die neuen, so erhaltenen Verbin dungen so angesehen werden, als ob sie einen Metall- kompiexfarbstoff von praktisch braunem, violettem oder tertiärem Farbton enthalten, der durch den Rest T1 (der zum Teil als eine verbindende Gruppe dient und auch zum Teil ein Mittel zum Reagieren mit dem Textilmaterial liefert) an einen zweiten Azoteil gebun den ist, der durch B wiedergegeben wird und praktisch eine gelbe bis orange Farbe hat und einen weiteren reaktionsfähigen Triazin- oder Pyrimidinkern trägt,
der durch T2 wiedergegeben wird.
Vorzugsweise sind die Metalle in komplexer Bin dung mit der Verbindung der Formel (1) Kupfer oder Nickel, wenn es sich um Komplexe handelt, in denen ein Atom Metall an ein Molekül der Verbindung ge bunden ist, oder insbesondere Kobalt und Chrom, wenn es sich .um Komplexe handelt, bei denen ein Atom Metall an ein bis zwei Moleküle der Verbindung gebunden ist.
Die durch A dargestellten Benzol- und Naphthalin reste sind von Diazokomponenten der Benzol- und Naphthalinreihe mit einer Hydroxyl-, Alkoxy- oder Carboxylgruppe in Orthostellung zur diazotierbaren Aminogruppe abgeleitet und können andere Substitu- enten, wie z. B.
Chloratome oder Nitro-, Acetylamino- oder Sulfonsäuregruppen, enthalten.
Der Rest M kann beispielsweise durch die Formel:
EMI0002.0017
wiedergegeben werden, worin X ein Wasserstoff- oder ein Chloratom oder eine Sulfonsäuregruppe, Y ein Wasserstoffatom oder eine Sulfonsäuregruppe und m 1 oder 2 bedeuten, oder durch die Formel:
EMI0002.0022
wiedergegeben werden, worin Z ein Wasserstoffatom oder eine Sulfonsäuregruppe bedeutet.
Als Beispiele von Alkylgruppen, die durch R, R1 und R, wiedergegeben werden können, werden n- Alkylreste, z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylre- ste bevorzugt.
Als Beispiele von labilen Substituenten, d. h. von Substituenten, die durch eine kovalente Bindung an ein Kohlenstoffatom in der 2-, 4- oder 6-Stellung des Tri- azin- oder Pyrimidinkernes gebunden sind, welche Bin dung unter dem Einfluss von Wärme oder Alkalien, insbesondere in Gegenwart von Feuchtigkeit, leicht dis soziiert,
wobei ein Ion oder ein ungeladenes Molekül gebildet wird, seien beispielsweise die folgenden ge nannt: Brom- oder vorzugsweise Chloratome, Sulfon- säuregruppen, Thiocyangruppen, negativ substituierte Aryloxy- und Arylthiogruppen, wie z.
B. Sulfophen- oxy-, Sulfophenylthio-, Nitrosulfophenoxy-, Disulfo- phenoxy- und Sulfonaphthoxygruppen, Gruppen der Formel:
EMI0002.0060
worin F die Gruppe von Atomen bedeutet, die erfor derlich sind, um einen 5- oder 6-gliedrigen heterocy- clischen Ring zu bilden, der Substituenten tragen oder Bestandteil eines verschmolzenen Ringsystems sein kann, quaternäre Ammonium- oder Pyridiniumgrup- pen, Gruppen der Formel:
EMI0002.0070
worin R3 und R4 je gleiche oder verschiedene Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen bedeuten oder R3 und R4 zusammmen mit dem Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring bilden, und Gruppen der Formel:
EMI0002.0086
worin RS und RI gleich oder verschieden sein können und je ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe bedeuten.
In den Kern T2 kann erfindungsgemäss in erster Linie eine Aminogruppe, aber auch eine mono- oder disubstituierte Aminogruppe eingeführt werden.
Die Klasse der substituierten Aminogruppen umfasst bei spielsweise (a) Mono- und Dialkylaminogruppen, in denen die Alkylgruppen vorzugsweise höchstens 4 Kohlenstoffatome enthalten und die auch derartige Substituenten, wie Chloratome oder Hydroxyl-, Alk- oxy- oder Sulfatogruppen enthalten können, und (b) Phenylamino- und Naphthylaminogruppen,
die vor zugsweise Sulfonsäuresubstituenten enthalten. Als spe zielle Beispiele dieser Klasse seien beispielsweise die folgenden erwähnt: Methylamino-,Athylamino-, Dimethylamino-, ss-Hydroxyäthylamino\, Di-(,B-hydroxyäthyl)-ammo-, Cyclohexylamino-, Anilino-, Sulfophenylamino-, Disulfophenylamino-, Carboxyphenylamino- und Sulfocarboxyphenylamino- gruppen. Als Beispiele von Resten,
die durch E wiedergege ben werden, können beispielsweise die folgenden ge nannt werden: 1,4-Phenylenkerne der Formel:
EMI0002.0129
worin G1 in Orthostellung zur Aminogruppe steht und ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-, Methoxy- oder Äthoxygruppe bedeutet und G2 in Orthostellung zur Azogruppe steht und ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe,
eine Methoxy- oder Äthoxygruppe oder eine aliphatische Acylaminogruppe (wie z. B. eine Ace- tylamino-, Propionylamino- oder Ureidogruppe) bedeu tet, die bis zu 5 Koblenstoffatome enthält; 1,4-Naph- thylenreste der Formel:
EMI0003.0018
worin p 1 oder 2 und Y1 ein Wasserstoffatom oder eine Sulfonsäuregruppe bedeutet; 5-Pyrazolonreste der Formel:
EMI0003.0022
worin J eine Methyl- oder Carboxylgruppe und L einen Benzolkern, der beispielsweise durch Chlor, Methyl- oder Sulfonsäuregruppen substituiert sein kann, oder einen 2,2'-Disulfo-4,4'-stilbenrest bedeuten.
Die als Ausgangsmaterial verwendeten Metallkom- plexazoverbindungen können dadurch hergestellt wer den, dass man ein Polyhalogen-1,3,5-triazin oder Polyha- logenpyrimidin und eine Metallkomplexaminoazover- bindung, die ein Schwermetallatom mit einer Ord nungszahl von 24 bis einschliesslich 29 in komplexer Bindung mit einer Aminoazoverbindung der Formel:
EMI0003.0044
enthält, miteinander umsetzt.
Das obige Verfahren kann zweckmässig ausgeführt werden, indem man eine wässrige Suspension oder Lösung des Polyhalogen-1,3,5-triazins oder Polyhalo- genpyrimidins rührt, eine wässerige Lösung der Ver bindung der Formel (10) zusetzt und gleichzeitig oder nach Beendigung der Zugabe eine Lösung eines säure bindenden Mittels zusetzt. Die Funktion des säurebin denden Mittels besteht darin, den Halogenwasserstoff zu neutralisieren, wie er während der Reaktion gebildet wird.
Demgemäss kann jedes beliebige säurebindende Mittel verwendet werden, vorausgesetzt, dass es nicht in einer solchen Menge vorhanden ist, dass es die Hydrolyse der Reaktionspartner hervorruft oder irgendeine andere Nebenreaktion verursacht. Es wird bevorzugt, ein Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat zu verwenden, das mit einer solchen Geschwindigkeit zugesetzt wird, dass der pH-Wert des Gemisches inner halb des Bereiches von 6,0-8,0 bleibt. Die Reaktions temperatur kann zwischen 0 C und 100 C liegen, in Abhängigkeit von der Leichtigkeit, mit der die Reak tion eintritt.
Im allgemeinen reagiert Cyanurchlorid oder Cyanurbromid innerhalb eines Temperaturbereiches von 0-l0 C; aber Polyhalogenpyrimidine brauchen eine höhere Temperatur in der Grössenordnung von 40-80 C.
Als Beispiele von Polyhalogen-1,3,5-triazinen oder Polyhalogenpyrimidinen, die verwendet werden kön nen, seien beispielsweise die folgenden erwähnt: Cyanurbromid und vorzugsweise Cyanurchlorid, 2,4,6-Trichlorpyrimidin, 2,4,6-Tribrompyrimidin, 2,4,5,6-Tetrachlorpyrimidin, 2,4,5,6-Tetrabrompyrimidin, 2,4,6-Trichlor-5-nitropyrimidin, 2,4-Dichlor-5-nitro-6-methylpyrimidin, 2,4,6-Trichlor-5-cyanpyrimidin, 2,4,
6-Tribrom-5-cyanpyrimidin, 5-Cyan-2-methyl-4,6-dichlorpyrimidin, 2,4-Dichlor-5-carboxypyrimidin und 2,4-Dichlor-5-carbornethoxypyrimidin. Die Verbindungen der Formel (10) können durch Kombination einer Kondensationsstufe und einer Di- azotierungs- und Kupplungsstufe erhalten werden.
In der ersten Stufe wird vorzugsweise ein Trihalogen- 1,3,5-triazin oder ein 2,4,6-Trihalogenpyrimidin mit einem wasserlöslichen Metallkomplex kondensiert, der ein Schwermetall mit einer Ordnungszahl von 24 bis einschliesslich 29 in komplexer Bindung mit einer Aminoazoverbindung der Formel:
EMI0003.0086
enthält.
Die Verbindung der Formel (14) können ihrerseist durch Diazotieren eines primären aromatischen Amins der Benzol- oder Naphthalinreihe, das die Gruppe
EMI0003.0091
in Orthostellung zur Aminogruppe enthält,
und Kup peln der so erhaltenen Diazoniumverbindung mit einem 1-Hydroxy-3-sulfonaphthalin mit einer Gruppe der Formel -NHR an die 6- oder 7-Stellung des Naph- thalinkernes direkt oder über eine Anilinogruppe ge bunden erhalten werden.
Als Beispiele von primären aromatischen Aminen der Benzol- oder Naphthalinreihe, die verwendet wer den können, seien beispielsweise die folgenden er wähnt: Anthranilsäure, 5-Nitroanthranilsäure, 5-Sulfoanthranilsäure, 4-Chloranthranilsäure, 4-Nitro-2-aminophenol, 4-Nitro-2-aminophenöl-6-sulfonsäure, 6-Nitro-2-aminophenol-4-sulfonsäure, 2-Aminoterephthalsäure, 5-Nitro-2-aminophenol, 5-Nitro-2-aminoterephthalsäure,
6-Nitro-l-amino-2-naphthol-4-sulfonsäure, 4-Chlor-2-aminophenol-6-sulfonsäure, 6-Chlor-2-aminophenol-4-sulfonsäure, 2-Aminophenol-4-sulfonsäure und 2-Aminophenol-4;6-disulfonsäure. Als Beispiele von 1-Hydroxy-3-sulfonaphthalinver- bindungen, die verwendet werden können, -seien bei spielsweise die folgenden erwähnt:
2-Amino-5-naphthol-7-sulfonsäure, 1-Chlor-2-amino-5-naphthol-7-sulfonsäure, 2-Amino-5-naphthol-1,7-disulfonsäure, 2-Amino-8-naphthol-6-sulfonsäure, 2-Amino-8-naphthol-3, 6-disulfonsäure, 2-N-Methylamino-5-naphthol-7-sulfonsäure, 2-N Methylamino-8-naphthol-6-sulfonsäure, 2-N-(4'-Amino-3'-sulfophenylamino)-5-naphthol-7-sul- fonsäure, 2-N-(4'Amino-3'sulfophenylamino)-8-naphthol-6-sul- fonsäure,
2-N-(4'-N'-Methylamino-3'-sulfophenylamino)-8-naph- thol-6-sulfonsäure und 2-N-(4'-N'-Methylamino-3'-suifophenylamino)- 5-naphthol-7-sulfonsäure. Die Aminoazoverbindungen der Formel (14) kön nen mittels bekannter Verfahren in den erforderlichen Metallkomplex übergeführt werden, beispielsweise in dem man die Verbindung in einer schwach sauren, neutralen oder alkalischen wässerigen Lösung mit einem Salz des betreffenden Metalls, beispielsweise Chromacetat, Kobaltchlorid oder Kupfersulfat, erhitzt.
Zur Einführung des Restes
EMI0004.0034
in die Verbindung der Formel (10) wird das Reak tionsprodukt des Trihalogen-1,3,5-triazins oder Triha- logenpyrimidins oder das primäre Kondensationspro dukt einer dieser Verbindungen mit dem Metallkom plex der Aminoazoverbindung der Formel (14) zuerst mit einer der folgenden Verbindungen umgesetzt:
(a) eine Kupplungskomponente der Formel H-E-NHRl oder (b) eine Verbindung, die die Gruppe NHRI und eine zweite Gruppe enthält, die obgleich sie diazotier- bar ist, unter den verwendeten Bedingungen mit dem Trihalogen-1,3,5-triazin oder dem Trihalogen-pyrimi- din oder dem primären Kondensationsprodukt einer dieser Verbindungen keine Kondensation eingeht, danach wird im Falle (a)
das so erhaltene Produkt mit einer Diazoniumverbindung gekuppelt, die aus einem aromatischen Diamin der Formel NH,- D-NHR2 erhal ten wurde, worin D und R. die obigen Bedeutungen besitzen, wobei nur die beschriebene Gruppe -NHz diazotiert wird;
im Falle (b) wird das so erhaltene Pro- dukt diazotiert und mit einer Kupplungskomponente der Formel H-E-NHR2 gekuppelt, worin E und R2 die obige Bedeutungen besitzen.
Die neuen wasserlöslichen Metallkomplexazover- bindungen haben eine hohe Farbstärke und sind wert voll zum Färben von Wolle, Seide, Polyamid und ins besondere natürlichen und regenerierten Cellulosefa- sermaterialien mittels der gewöhnlich verwendeten, für Reaktivfarbstoffe anwendbaren Verfahren.
Beispielsweise können Wolle, Seide und Polyamid fasern aus einer sauren, neutralen oder schwach alka lischen Färbeflotte gefärbt werden, wogegen Baum wolle und andere natürliche und regenerierte Cellulose- materialien mit den neuen Farbstoffen unter Verwen dung eines säurebindenden Mittels gefärbt oder be druckt werden können, um den Farbstoff direkt an die Faser zu binden, beispielsweise wie es in den brit. Patentschriften Nr.
797.946, 798.121, 816.925, 819.585, 820.470, 822.047 und 838.336 beschrieben ist, oder unter Verwendung eines Harzes und eines sauren Katalysators als intermediäres Bindeglied, bei spielsweise mittels der Verfahren, die in den brit. Patentschriften Nr.846.505 und 888.905 beschrieben und beansprucht werden.
Im folgenden Beispiel sind Teile und Prozent sätze gewichtsmässig angegeben.
<I>Beispiel</I> Eine Lösung von 21 Teilen des Natriumsalzes der 1,4-Phenylendiamin-3-sulfonsäure in 140 Teilen Was ser wird zu einer Lösung von 59,25 Teilen des Trina- triumsalzes des 1:
2-Chromkomplexes der 2-(4',6'-Dichlor-l',3',5'-triazin-2'-ylamino)-6-(2'-carb- oxyphenylazo)-5-hydroxynaphthalin-7-sulfonsäure (die wie in Beispiel 1 der brit. Patentschrift Nr. 878 527 beschrieben erhalten werden kann) in 800 Teilen Wasser gegeben, und das Gemisch wird 2 Stunden lang auf 40 C erhitzt, wobei der pH-Wert durch allmähliche Zu gabe einer 10 o/oigen wässerigen Natriumcarbonatlösung auf 7 gehalten wird.
170 Teile Natriumchlorid werden zugegeben, und der Niederschlag wird abfiltriert.
Zu einer Lösung von<B>15,09</B> Teilen des Tetranatri- umsalzes der so erhaltenen Bis-monochlortriazinylver- bindung in 300 Teilen Wasser werden 11 Teile wässe rige 2n-Natriumnitritlösung gegeben, und das Gemisch wird unter Rühren zu einem Gemisch von 7 Teilen 36 o/oiger wässeriger Salzsäurelösung, 50 Teilen Wasser und 50 Teilen Eis gegeben.
Das Gemisch wird bei 0-5 C 15 Minuten lang gerührt, dass wird der über schuss an salpetriger Säure durch Zugabe von Sulf- aminsäure zerstört.
2,3 Teile m-Toluidin werden in einem Gemisch von 30 Teilen Wasser und 15 Teilen wässeriger 2n-Salzsäurelösung gelöst, und das Gemisch wird bei <B><I>0-5'</I></B> C gerührt. Die Suspension der Tetrazoniumver- bindung wird zusammen mit genügend Natriumacetat, um das Gemisch gegen Kongorotpapier alkalisch zu halten, zugesetzt, und das Gemisch wird dann 16 Stun den lang gerührt. Das Gemisch wird dann filtriert,
und der Rückstand auf dem Filter wird mit 30 Teilen Ace ton gewaschen.
Eine Lösung von 5,2 Teilen des Tetranatriumsalzes der so erhaltenen Diaminotetrakisazoverbindung in 150 Teilen Wasser wird zu einem gerührten Gemisch von 2 Teilen Cyanurchlorid, 15 Teilen Aceton und 20 Teilen Wasser bei<B>0-5'</B> C zugegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden lang bei 0-5 C gerührt, wobei -der pH-Wert durch Zugabe einer wässerigen 2n-Natrium- carbonailösung auf 7 gehalten wird.
4,9 Teile Ammoniak vom spezifischen Gewicht 0,880 werden zugesetzt, und das Gemisch wird 2,5 Stunden gerührt und auf 30-35 C erwärmt. Der Farb stoff wird durch Zugabe von 15 Teilen Natriumchlorid ausgefällt und durch Filtration und Trocknen isoliert.
Der so. erhaltene Farbstoff färbt Cellulosetextilien in braunen, licht- und waschechten Farbtönen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Reaktivfarbstoffen für Cellulose, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Metallkomplexazoverbindung, die ein Schwermetall atom mit einer Ordnungszahl von 24 bis einschliesslich 29 in komplexer Bindung mit einer Azoverbindung der Formel: EMI0005.0013 enthält, wobei M einen 1-Hydroxy-3-sulfonaphthalin- rest bedeutet, der in der 2-Stellung des Naphthalin kerns an die Azogruppe gebunden ist und die Gruppe:EMI0005.0018 direkt oder über eine Anilinogruppe in der 6- oder 7-Stellung des Naphthalinkernes gebunden enthält, n den Wert 1 oder 2 hat, A einen Bezol- oder einen Naphthalinrest, der die Gruppe EMI0005.0025 in Orthostellung zur Azogruppe trägt, bedeutet, R, R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkylgruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen bedeu ten,T1 einen Triazin- oder einen Pyrimidinkern be deutet, der einen Substituenten trägt, der durch eine kovalente Bindung an ein Kohlenstoffatom in der 2-, 4- oder 6-Stellung des Triazin- oder Pyrimidinkerns gebunden ist, welche Bindung unter dem Einfluss von Wärme oder Alkalien, insbesondere in Gegenwart von Feuchtigkeit, leicht unter Bildung eines Ions oder un geladenen Moleküls dissoziiert,T2 einen Triazin- oder Pyrimidinkern bedeutet, der zwei ersetzbare Chlor oder Bromatome trägt, und B einen Monoazorest der Formel -D-N=N-E- bedeutet, worin D ein Benzol- oder ein Naphthalinkern.ist, der gegebenenfalls in Orthostel- lung zu einem der Stickstoffatome durch ein Chlor atom oder eine Nitro-,Sulfonsäure- oder Carbonsäure- gruppe substituiert sein kann, und E der aromatische Kern ist, der aus einem p-kuppelnden primären oder sekundären Amin der Benzol oder Naphthalinreihe entsteht, oder ein 5-Pyrazolonrest ist,der in der 4-Stel- lung des Pyrazolkerns an die Azogruppe gebunden ist und in der 1-Stellung des Pyrazolkerns einen mono- oder bicyclischen Rest der Benzolreihe trägt, an den das Aminostickstoffatom gebunden ist, mit Ammoniak oder einem primären oder sekundären Amin umsetzt,um ein Chlor- oder Bromatom im Kern T2 durch eine Aminogruppe oder eine substituierte Aminogruppe zu ersetzen.
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