CH495409A - Verfahren zur Herstellung von basischen Farbstoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von basischen Farbstoffen

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CH495409A
CH495409A CH1258069A CH1258069A CH495409A CH 495409 A CH495409 A CH 495409A CH 1258069 A CH1258069 A CH 1258069A CH 1258069 A CH1258069 A CH 1258069A CH 495409 A CH495409 A CH 495409A
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CH1258069A
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Roland Dr Entschel
Curt Dr Mueller
Willy Dr Steinemann
Original Assignee
Sandoz Ag
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B44/00—Azo dyes containing onium groups
    • C09B44/02—Azo dyes containing onium groups containing ammonium groups not directly attached to an azo group
    • C09B44/08—Azo dyes containing onium groups containing ammonium groups not directly attached to an azo group from coupling components containing heterocyclic rings

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung von basischen Farbstoffen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren basischer Farbstoffe der Formel
EMI1.1     
 worin R einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasser stoffrest, einen gegebenenfalls substituierten Car bonsäureamidrest oder die Cyangruppe, X ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest, y einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest oder einen gegebenenfalls substituierten Arylen rest, der über einen   gegebenenfais    substituierten
Alkylenrest oder über die Gruppe der Formel  -CH2-CO-NH-CH2 oder  -CH2-NH-CO-CH2- mit   K    verbunden ist,
Z -O-,-S-oder-SO2-und
Ae ein dem Farbstoffkation äquivalentes Anion be deuten,

   der aromatische Ring B weitersubstituiert sein kann,   Rss,      Rü    und R7 jeweils für einen gegebenenfalls substi tuierten Alkyl- oder Cycloalkylrest stehen und    #    R5 und R6 zusammen mit dem N-Atom einen Hetero cyclus bilden kann.



   Die Farbstoffe der Formel (I) können erhalten werden, wenn man eine Verbindung der Formel
EMI1.2     
  mit einer Verbindung der Formel
R7-A umsetzt, z. B. quaterniert.



   Gute Farbstoffe entsprechen beispielsweise der Formel
EMI2.1     
 worin   Y    einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest be deutet, der aromatische Ring B weitersubstituiert sein kann, die Gruppe
EMI2.2     
 in der Stellung 3 oder 4 steht und R, X, Z und   Ae9    die zuvor angegebenen Bedeutungen besitzen.



   Ähnlich gute Farbstoffe entsprechen der Formel
EMI2.3     
 worin Y2 einen gegebenenfalls, substituierten Alkylenrest bedeutet, der aromatische Ring   B1    durch Alkyl, Alkoxy, Cyan, Nitro-Alkyl- oder Arylsulfonyl, Carbonyl- oder Trifluormethyl oder durch Halogen substituiert sein kann und R, X, Z und   Ae    die zuvor angegebenen Bedeutungen besitzen.



   Ebenso gute Farbstoffe entsprechen der Formel
EMI2.4     
 worin
Arylen einen gegebenenfalls substituierten Arylen rest, z. B. einen Phenylen- Naphthylen- oder
Tetrahydronaphthylenrest und X1 einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest oder einen Rest der Formel  -CH2-CO-NH-CH2-oder    -CHNH-CO-CH bedeuten,     der aromatische Ring B weiter substituiert sein kann und R, X, Z und   A e    die zuvor angegebenen Bedeutungen besitzen.



   In den Farbstoffen der Formel (I) lässt sich das Anion   A8    durch andere Anionen austauschen, z. B.



  mit Hilfe eines Ionenaustauschers oder durch Umsetzung mit Salzen oder Säuren, gegebenenfalls in mehreren Stufen, z. B. über das Hydroxid. Die Farbstoffe sind vorteilhaft frei von Sulfonsäuregruppen. Besonders gute Farbstoffe erhält man beispielsweise, wenn X einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest und R einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest, z. B. den Methylrest bedeutet.



   Ähnlich gute Farbstoffe können erhalten werden, wenn y einen der Reste
EMI3.1     

EMI3.2     
   -C2H4-    oder   -CHCHOH-CH    und Z ein Sauerstoffatom bedeutet.



   Ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest ist beispielsweise ein Alkyl-, Aryl- oder Cycloalkylrest, z. B. ein Phenyl-, Naphthyl-, Tetrahydronaphthyloder Cyclohexylrest. Falls diese Reste substituiert sind, enthalten sie beispielsweise eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, die Cyangruppe oder einen Arylrest: Halogen steht in jedem Fall vorzugsweise für Chlor oder Brom.



   Die Aryl- oder Arylenreste können auch durch Alkoxygruppen substituiert sein. Alkyl- oder Alkoxyreste enthalten im allgemeinen meistens 1 bis 6 und vorzugsweise I bis 4 Kohlenstoffatome.



   Ein substituierter Carbonsäureamidrest ist beispielsweise ein Carbonsäurephenylamidrest. Der Alkylenrest kann geradkettig oder verzweigt sein; er enthält vorteilhaft 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome; er kann z. B. durch eine Hydroxylgruppe substituiert sein.



   In den meisten Fällen steht Z für ein Sauerstoffatom.



  Der aromatische Ring B bzw. B1 kann durch eine Alkyl-, Alkoxy-, Cyan-, Nitro-, Alkyl- oder Arylsulfonyl-, Carbonyl- oder Trifluormethylgruppe oder durch ein Halogenatom substituiert sein. Die Reste   R;    bis R7 bedeuten gegebenenfalls substituierte Alkylreste, z. B.



  gegebenenfalls substituierte Methyl-, Aethyl-, Propyloder Butylreste, oder Cycloalkylreste, wie Cyclohexylreste. Falls diese Reste substituiert sind, enthalten sie insbesondere eine Hydroxylgruppe, ein Halogen atom, die Cyan- oder eine Phenylgruppe.



   Die Reste   R5 und      Rss    können, zusammen mit dem benachbarten N -Atom, einen Heterocyclus bilden, beispielsweise einen Pyrrolidin-, Piperidin-, Morpholin-, Aziridin- oder Piperazinring.



   Unter Anion   A e    sind sowohl organische wie anorganische Ionen zu verstehen, z. B. Halogen, wie Chlor-, Brom-, Iodionen-, Methylsulfat-, Sulfat-, Disulfat-, Perchlorat-, Phosphat-, Phosphorwolframmolybdat-, Benzolsulfonat-, Naphthalinsulfonat-, 4-Chlorbenzolsulfonat-, Oxalat-, Maleinat-, Acetat-, Propionat-,   Me-    thansulfonat-, Chloracetat- oder Benzoationen oder komplexe Anionen, wie z. B. das von Chlorzindoppelsalzen.



   Die Umsetzung einer Verbindung der Formel (IX) mit einer Verbindung der Formel (X) erfolgt vorzugsweise in einem inerten Lösungsmittel oder gegebenenfalls in wässriger Suspension oder ohne Lösungsmittel in einem   Überschuss    einer Verbindung der Formel (X), bei erhöhten Temperaturen und in gegebenenfalls gepuffertem Medium.



   Verbindungen der Formel (X) sind beispielsweise Alkylhalogenide, z. B. Methyl- oder Aethylchlorid, -bromid oder -iodid, Alkylsulfate, wie Dimethylsulfat, oder Acrylsäureamide/Hydrochlorid, z. B.



     CH;=CH-CONH-/HCI,    Epoxyde oder Epichlorhydrine, usw.



   Die neuen Farbstoffe dienen zum Färben oder Bedrucken von Fasern, Fäden oder daraus hergestellten Textilien, die aus Acrylnitrilpolymerisaten oder -mischpolymerisaten bestehen oder solche enthalten. Sie dienen auch zum Färben von Kunststoffmassen oder zum Färben von Papier in der Masse und von Leder.



   Die erfindungsgemässen Farbstoffe können, soweit sie als Salze starker anorganischer oder organischer Säuren vorliegen, die ungefähr neutrale wässrige Lösungen bilden, aus schwach alkalischem, neutralem oder schwach saurem Bad gefärbt werden. Vorteilhaft wird in saurem Bade gefärbt, indem man entweder die nötige Säure, beispielsweise Essigsäure, Ameisensäure, Weinsäure, Naphthalinsulfonsäure, Alkalibisulfat, Schwefelsäure, saure Alkaliphosphate oder Phosphorsäure, dem Färbebad zum vornherein zusetzt, oder indem man dem Färbebad Stoffe beifügt, welche während des Färbevorganges Säure erzeugen.

  Als Säure erzeugende Stoffe kommen beispielsweise Salze flüchtiger Basen mit starken nichtflüchtigen Säuren in Betracht, wie beispielsweise Ammoniumsulfat, oder wasserlöslich Ester organischer Säuren, die während des Färbens verseift werden, wie beispielsweise die Methyl- oder Aethylester der aliphatischen Oxysäuren, beispielsweise der Milch-, Aepfel- oder Weinsäure. Soweit mineralsaure Lösungen der Farbstoffe zum Färben benutzt werden, was bei betainartigen Verbindungen der Fall ist, kann man die Mineralsäure auch während dem Färbeprozess durch allmähliche Zugabe von Alkalisalzen schwächerer Säuren abstumpfen, beispielsweise mit Natriumacetat. Die Färbungen werden in der Hitze bei offenem Sieden der Flotte oder in geschlossenen Gefässen unter Druck bei Temperaturen von über 100   OC    durchgeführt.

 

   Die Bäder werden unter den geschilderten. üblichen Färbebedingungen innerhalb normaler Färbezeiten weitgehend erschöpft, und man erhält sehr gleichmässige, meist sehr reine, sehr gute nassechte und lichtechte und pH-stabile Färbungen.



   In der belgischen Patentschrift 633 447 wird der Farbstoff der Formel
EMI3.3     
  beschrieben, der unter anderem zum Färben von Polyacrylnitril verwendet wird. Die Farbstoffe der Formel (I) haben auf Polyacrylnitril in Permutitwasser ein besseres Aufziehvermögen. Die Farbstoffe der Formel (I) sind in Permutitwasser beständiger.



   In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.



   Beispiel I
17,2 Teile   4-Amino-2'-chlorphenyl-äthyläther    (hergestellt durch reduzieren nach bekannten Methoden von   4-Nitro-2'-chlorphenyl-äthyläther)    werden in 150 Teilen   6 0/oiger    Salzsäure gelöst und bei   0     mit 6,9 Teilen Natriumnitrit, in Wasser gelöst, diazotiert. Man kuppelt, indem man die Diazolösung neutralisiert und mit einer feindispersen eiskalten Suspension von 19 Teilen 1 Phenyl-3-methyl-5-pyrazolon, in 150 Teilen Wasser gelöst, vereinigt. Den ausgeschiedenen Farbstoff sammelt man auf einem Filter.



   35,7 Teile des so erhaltenen chlorhaltigen Monoazofarbstoffs (a) werden in 400 Teilen Toluol auf 800 erwärmt. Dann setzt man mit Dimethylamin um und quaterniert den so erhaltenen Farbstoff mit Dimethylsulfat bei   100-105'.    Er eignet sich zum Färben von Polyacrylnitrilfasern in sehr echten gelben Tönen.



   Beispiel 2
18 Teile   2-Amino-2'-dimethylamino-phenyläthyl-    äther werden in 200 Teilen 6   0/obiger    Salzsäure gelöst und mit 6,9 Teilen Natriumnitrit diazotiert. Die eiskalte Diazolösung wird neutralisiert und mit einer   0     warmen, fein dispersen wässrigen Suspension, enthaltend 18,8 Teile 1-(2'-Methylphenyl)-3-methyl-5-pyrazolon, vereinigt. Den isolierten und getrockneten Farbstoff löst man in 700 Teilen kochendem Chlorbenzol. Man versetzt diese Lösung mit 25 Teilen Dimethylsulfat und kocht 1 Stunde lang unter Rückfluss. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur sammelt man den ausgeschiedenen, wasserlöslichen Farbstoff auf einem Filter und wäscht ihn mit Petroläther. Man reinigt ihn durch umkristallisieren; der neue Farbstoff kann zum Färben von Polyacrilnitrilfasern in sehr echten gelben Tönen verwendet werden.

  Zu sehr ähnlichen, ebenso gute Eigenschaften aufweisenden Farbstoffen gelangt man, wenn man wie im obigen Beispiel verfährt, jedoch die 18 Teile 2-Amino-2'-dimethylaminophenyl-äthyläther durch 18 Teile 3-Amino-2'-dimethylaminophenyläthyläther, oder die 18,8 Teile   1-(2'-Methylphenyl)-3-methyl-5-pyrazo-    lon durch 20,9 Teile 1-(2'-Chlorphenyl)-3-methyl-5pyrazolon ersetzt.



   Färbevorschrift
20 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 1 werden mit 80 Teilen Dextrin in einer Kugelmühle während 48 Stunden vermischt. 1 Teil des so erhaltenen Präparates wird mit 1 Teil 40   0/obiger    Essigsäurelösung angeteigt, der Brei unter Schütteln mit 400 Teilen destilliertem Wasser übergossen und das Ganze kurz aufgekocht. Man verdünnt mit 7000 Teilen destilliertem Wasser, setzt 2 Teile Eisessig zu und geht bei 600 mit 100 Teilen Polyacrylnitrilgewebe in das Bad ein. Das Material wurde zuvor 10 bis 15 Minuten lang bei 600 in einem Bad, bestehend aus 8000 Teilen Wasser und 2 Teilen Eisessig, vorbehandelt. Man erwärmt innerhalb 20 Minuten auf 1000, kocht eine Stunde lang und spült. Man erhält eine farbstarke, gelbe Färbung mit guter Lichtechtheit und guten Nassechtheiten.



   In der folgenden Tabelle ist der strukturelle Aufbau weiterer Farbstoffe angegeben, wie sie nach den Angaben in den Beispielen 1 und 2 erhalten werden können.



   Die Symbole K   ,    y, Z, Rund X in der Formel
EMI4.1     
 haben die in der Tabelle angegebenen Bedeutungen.



   Als Anion   A e    kommen die in der Beschreibung angeführten in Frage.



      Das Symbol K@ K kann kann für einen beliebigen der in    der folgenden Tabelle A aufgeführten Reste   K1-K11    stehen. Diese Gruppierungen können ohne weiteres in jedem einzelnen Farbstoff durch eine andere der angegebenen Gruppierungen ausgetauscht werden.



   Tabelle A   
K kann für die Symbole K1-K11 stehen, wobei      KI-K11    die nachstehenden Gruppierungen bedeuten:     Tabelle A   
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von basischen Farbstoffen der Formel EMI15.1 worin R einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasser stoffrest, einen gegebenenfalls substituierten Car bonsäureamidrest oder die Cyangruppe, X ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest, y einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest oder einen gegebenenfalls substituierten Arylen rest, der über einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest oder über die Gruppe der For mel -CH2-CO-NH-CH2 oder -CH2-NH-CO-CH2- mit Ko verbunden ist, Z -O-, -S- oder -SO., A e ein dem Farbstoffkation äquivalentes Anion be deuten, der aromatische Ring B weitersubstituiert sein kann, R;, R;
    ; und R7 jeweils für einen gegebenenfalls substi tuierten Alkyl- oder Cycloalkylrest stehen und R3 und Rt; zusammen mit dem N-Atom einen Heterocyclus bilden kann, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel EMI15.2 mit einer Verbindung der Formel RmA (X) umsetzt.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe der Formel (I) herstellt, in denen X einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest und R den Methylrest bedeuten.
    2. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe der Formel (I) herstellt, in denen y den Rest EMI15.3 oder EMI15.4 bedeutet.
    3. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe der Formel (I) herstellt, in denen Z für ein Sauerstoffatom steht.
    II. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Farbstoffe der Formel (I) zum Färben von Leder.
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