CH679400A5 - - Google Patents
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Description
Gegenstand der Erfindung sind faserreaktive Monoazoverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Verbindungen dienen als Reaktivfarbstoffe für das Färben oder Bedrucken von Substraten im textilen wie auch im nicht-textilen Bereich. Die Erfindung betrifft Verbindungen der Formel I EMI1.1 und deren Salze, worin R1 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder C1-4Alkyl, und R2 für Wasserstoff, C1-6Alkyl, C2-4Alkenyl, C2-4Alkinyl, Cyclohexyl, Phenyl oder Phenyl(C1-4alkyl), deren Phenylring jeweils unsubstituiert oder substituiert ist durch 1-3 Substituenten aus der Reihe Halogen, C1-4Alkyl, C1-4Alkoxy, -SO3H und -COOH, oder -C1-6Alkylen-Y, worin Y -COOH, -COOC1-4Alkyl, -SO3H, -OSO3H, -OH, -CN, C1-4Alkoxy, -NH2 oder eine protonierbare aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder heterocyclische Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe bedeutet, stehen, sowie Gemische von Verbindungen der Formel I. Sofern nichts anderes angegeben ist, schliesst die Definition Alkyl, Alkenyl, Alkinyl und Alkylen sowohl lineare als auch verzweigte Reste ein. Im Falle einer hydroxy- oder alkoxy-substituierten Alkyl- oder Alkylengruppe, die an Stickstoff gebunden ist, befindet sich die Hydroxy- bzw. Alkoxygruppe bevorzugt an einem C-Atom, das nicht direkt an Stickstoff gebunden ist. Halogen bedeutet generell Fluor, Chlor oder Brom; bevorzugt Chlor oder Brom und insbesondere Chlor. R1 bedeutet bevorzugt Wasserstoff oder Methyl, insbesondere Wasserstoff. Y steht bevorzugt für Ya als -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OH, -CN, Methoxy, -NR3R4 oder -<(+)>NR5R6R7 An(-), worin R3 und R4 unabhängig voneinander für Wasserstoff, unsubstituiertes C1-4Alkyl, durch Hydroxy, C1-4Alkoxy, -COOH, -SO3H, -NHC1-4Alkyl oder -N(C1-4Alkyl)2 monosubstituiertes C1-4Alkyl, Cyclohexyl, das unsubstituiert oder durch 1-3 Methylgruppen substituiert ist, Phenyl oder Phenyl(C1-4alkyl), deren Phenylring jeweils unsubstituiert oder substituiert ist durch eine oder zwei Gruppen aus der Reihe Halogen, vorzugsweise Chlor, C1-4Alkyl, C1-4Alkoxy, -SO3H und -COOH, stehen oder -NR3R4 einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bildet, wobei letzterer bis zu drei Methylgruppen enthalten kann, R5 und R6 unabhängig voneinander eine der Bedeutungen von R3 und R4, jedoch von R3 und R4 unabhängig sind, ausgenommen Wasserstoff, haben und R7 für C1-4Alkyl oder Benzyl steht, oder -<(+)>NR5R6R7 eine Pyridiniumgruppe bildet, die eine oder zwei Methylgruppen enthalten kann, und An(-) ein nicht-chromophores Anion bedeutet. Mehr bevorzugt steht Y für Yb als -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OH oder -NR3aR4a, worin R3a und R4a unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 2-Hydroxyäthyl oder Phenyl(C1-2alkyl) stehen, oder -NR3aR4a, einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bildet. Insbesondere bevorzugt steht Y für Yc als -OH, -SO3H oder -NR3bR4b, worin R3b und R4b unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Äthyl bedeuten. Als Anion An(-) steht bevorzugt ein Chlorid- oder Acetation. R2 bedeutet bevorzugt R2a als Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Cyclohexyl, Phenyl oder Phenyl(C1-2alkyl), deren Phenylring unsubstituiert oder durch 1 oder 2 Substituenten aus der Reihe Chlor, Methyl, Methoxy, -SO3H und -COOH substituiert ist, oder als -C1-4Alkylen-Ya. Mehr bevorzugt bedeutet es R2b als Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Cyclohexyl, Phenyl(C1-2alkyl) oder -C1-3Alkylen-Yb. Meist bevorzugt bedeutet es R2c als Wasserstoff, Methyl, Äthyl oder -(CH2)n-Yc, worin n für 2 oder 3 steht. Bevorzugte Verbindungen entsprechen der Formel Ia EMI3.1 und deren Salze, worin R2b wie oben definiert ist. Weiter bevorzugt sind Verbindungen der Formel Ia, worin R2b für R2c steht und R2c wie oben definiert ist. Die Beschaffenheit des Kations der Sulfogruppen und gegebenenfalls zusätzlich vorhandener Carboxygruppen in Verbindungen der Formel I, wenn diese in Salzform vorliegen, stellt keinen kritischen Faktor dar, sondern es kann sich um ein beliebiges, in der Chemie von Reaktivfarbstoffen übliches nicht-chromophores Kation handeln. Voraussetzung ist allerdings, dass die entsprechenden Salze die Bedingung der Wasserlöslichkeit erfüllen. Beispiele für geeignete Kationen sind Alkalimetallionen oder unsubstituierte oder substituierte Ammoniumionen, wie beispielsweise Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium, Mono-, Di-, Tri- und Tetramethylammonium, Triäthylammonium und Mono-, Di- und Triäthanolammonium. Bevorzugte Kationen sind die Alkalimetallionen und Ammonium, davon besonders bevorzugt ist Natrium. Im allgemeinen können in einer Verbindung der Formel I die Kationen der Sulfogruppen und gegebenenfalls Carboxygruppen gleich oder verschieden sein und eine Mischung aus den obenerwähnten Kationen darstellen, d.h. die Verbindung kann auch in gemischter Salzform vorliegen. Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I oder Gemischen davon, dadurch gekennzeichnet, dass man das Diazoniumsalz eines Amins der Formel II, EMI4.1 worin R1 wie oben definiert ist, oder eines Gemisches davon, mit einer Verbindung der Formel III, EMI4.2 worin R2 wie oben definiert ist, oder einem Gemisch davon umsetzt. Die Kupplung der Diazoniumverbindung eines Amins der Formel II auf eine Verbindung der Formel III erfolgt vorzugsweise in wässrigem Medium bei einem pH um ca. 7. Die Verbindungen der Formel II können erhalten werden, indem man eine Verbindung der Formel IV, EMI4.3 worin R1 wie oben definiert ist, mit 5-Chlor-2,4,6-trifluorpyrimidin umsetzt. Die Kondensation einer eine primäre oder sekundäre Aminogruppe enthaltenden Verbindung der Formel IV mit 5-Chlor-2,4,6-trifluorpyrimidin erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 0 DEG und 20 DEG C und bei einem pH von 3,0 bis 8,0, bevorzugt bei pH 4,5-6,0. Die Ausgangsverbindungen der Formel III und IV sind entweder bekannt oder sie können analog zu an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Die Isolierung der Verbindungen der Formel I kann in an sich bekannter Weise erfolgen; so fallen die Verbindungen entweder von selbst aus oder sie können beispielsweise durch übliches Aussalzen mit Alkalimetallsalzen aus dem Reaktionsgemisch abgeschieden, abfiltriert und (im Vakuum) bei leicht erhöhter Temperatur getrocknet werden. In Abhängigkeit von den Reaktions- und Isolierungsbedingungen wird eine Verbindung der Formel I als freie Säure oder bevorzugt in Salzform oder als gemischtes Salz erhalten und enthält dann beispielsweise eines oder mehrere der oben genannten Kationen. Salze oder gemischte Salze können aber auch ausgehend von der freien Säure auf an sich übliche Weise hergestellt werden und umgekehrt oder es kann auch eine an sich übliche Umsalzung vorgenommen werden. Die Verbindungen der Formel I und Gemische davon stellen Reaktivfarbstoffe dar; sie eignen sich zum Färben oder Bedrucken von hydroxygruppen- oder stickstoffhaltigen organischen Substraten im textilen wie auch im nicht-textilen Bereich. Als bevorzugte Substrate sind zu nennen Leder und Fasermaterialien, die aus natürlichen oder synthetischen Polyamiden und insbesondere aus natürlicher oder regenerierter Cellulose, wie Baumwolle, Viskose oder Zellwolle bestehen oder diese enthalten. Meist bevorzugtes Substrat ist Textilmaterial, das aus Baumwolle besteht oder diese enthält. Die Verbindungen der Formel I können in Färbeflotten oder in Druckpasten nach allen für Reaktivfarbstoffe gebräuchlichen Färbe- oder Druckverfahren eingesetzt werden. Bevorzugt wird nach dem Ausziehverfahren im Temperaturbereich von 30-60 DEG C gefärbt. Die Verbindungen gemäss der Erfindung können als Einzelfarbstoff oder wegen ihrer guten Kombinierbarkeit auch als Kombinationselement mit anderen Reaktivfarbstoffen derselben Klasse, die vergleichbare färberische Eigenschaften, z.B. betreffend allgemeine Echtheiten, Ausziehwert etc. besitzen, verwendet werden. Die erhaltenen Kombinationsfärbungen zeigen ebenso gute Echtheiten wie die Färbungen mit Einzelfarbstoff. Mit den Verbindungen der Formel I werden gute Auszieh- und Fixierwerte erhalten. Der nicht fixierte Farbstoffanteil lässt sich leicht auswaschen. Die erhaltenen Färbungen und Drucke zeigen gute Lichtechtheit. Sie weisen zusätzlich gute Nassechtheitseigenschaften, z.B. hinsichtlich Wasch-, Wasser-, Seewasser- und Schweissechtheit auf und haben gute Beständigkeit gegenüber oxidativen Einflüssen wie gegenüber chlorhaltigem Wasser, Hypochloritbleiche, Peroxidbleiche sowie gegenüber perborathaltigen Waschmitteln. Weiterhin zeigen die Färbungen und Drucke bemerkenswerte Resistenz gegenüber der sauren Hydrolyse; beispielsweise wird bei Einwirkung von verdünnter Essigsäure auf die Färbung ungefärbtes Begleitgewebe nur geringfügig angeschmutzt. Die nachfolgenden Beispiele dienen der Illustration der Erfindung. In den Beispielen bedeuten Teile Gewichts- oder Volumteile und Prozente Gewichts- oder Volumprozente; die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Beispiel 1 68,4 Teile 3-Amino-4 min -(5 min min -chlor-2 min min ,6 min min -difluorpyrimidinylamino)-1-benzoylaminobenzol-4-sulfonsäure werden in 600 Teilen Wasser angerührt. Dazu werden 38 Teile wässrige 4N Natriumnitritlösung gegeben. Die erhaltene Suspension wird während 60 Minuten bei 0-5 DEG zu 300 Teilen Eis und 45 Teilen 30%iger Salzsäure getropft. Die Mischung wird eine Stunde lang bei 0-5 DEG nachgerührt, anschliessend wird das überschüssige Nitrit mit wenig Sulfaminsäure zerstört. Dann fügt man 44,5 Teile 1-Äthyl-6-hydroxy-4- methyl-3-sulfomethylpyridon(2) gelöst in 500 Teilen Wasser zu. Durch Zusatz von 320 Teilen 20%iger Natriumcarbonatlösung wird der pH auf 7,0 gestellt. Aus der gelben Suspension wird der Farbstoff mit 450 Teilen Natriumchlorid ausgefällt. Der so erhaltene Farbstoff der Formel EMI7.1 wird abfiltriert und getrocknet. Er färbt Baumwolle in brillanten grünstichig gelben Tönen; die nach üblichen Methoden erhaltenen Färbungen und Drucke auf Baumwolle zeigen gute Nassechtheiten wie auch gute Lichtechtheit und sind beständig gegen oxidative Einflüsse und gegenüber der sauren Hydrolyse. Beispiele 2-13 Analog der in Beispiel 1 beschriebenen Methode können unter Einsatz entsprechender Ausgangsmaterialien weitere Verbindungen der Formel I hergestellt werden, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Sie entsprechen der Formel (A) EMI7.2 für welche die Variablen in der Tabelle angeführt sind. Mit den Verbindungen der Beispiele 2-13 können Substrate, welche aus Cellulosefasern bestehen oder diese enthalten, und insbesondere Textilmaterialien aus Baumwolle nach üblichen Auszieh- und Druckverfahren gefärbt oder bedruckt werden. Die in der Tabelle angeführten Farbstoffe färben Baumwolle in grünstichig gelben Tönen. Die erhaltenen Färbungen und Drucke auf Baumwolle sind gut licht- und nassecht und beständig gegenüber oxidativen Einflüssen. <tb><TABLE> Columns=3 <tb>Title: Tabelle Verbindungen der Formel (A) <tb>Head Col 01 AL=L: Bsp. Nr. <tb>Head Col 02 to 03 AL=L: Stellung <tb>SubHead Col 02 AL=L>-CONH-: <tb>SubHead Col 03 AL=L>R2: <tb> <SEP>2 <SEP>3 <SEP>-CH2CH3 <tb> <SEP>3 <SEP>4 <SEP>-CH3 <tb> <SEP>4 <SEP>3 <SEP>do. <tb> <SEP>5 <SEP>4 <SEP>H <tb> <SEP>6 <SEP>3 <SEP>H <tb> <SEP>7 <SEP>4 <SEP>-CH2CH2SO3H <tb> <SEP>8 <SEP>4 <SEP>-(CH2)3NHCH3 <tb> <SEP>9 <SEP>3 <SEP>-(CH2)3NHC2H5 <tb> <SEP>10 <SEP>4 <SEP>-(CH2)3N(C2H5)2 <tb> <SEP>11 <SEP>3 <SEP>-(CH2)2N(CH3)2 <tb> <SEP>12 <SEP>4 <SEP>-CH2CH2OH <tb> <SEP>13 <SEP>4 <SEP>-(CH2)2NHC2H5 <tb></TABLE> Gemäss der vorstehend beschriebenen Methode werden die Farbstoffe der Beispiele 1 bis 13 als Natriumsalze erhalten. Sie können in Abhängigkeit von den gewählten Umsetzungs- und Isolierungsbedingungen oder auch durch nachträgliche Massnahmen in an sich bekannter Weise in Form der freien Säure oder in einer anderen Salzform oder auch gemischten Salzform hergestellt werden und dann beispielsweise eines oder mehrere der in der Beschreibung weiter aufgeführten Kationen enthalten. Nachstehend sind Anwendungsmöglichkeiten der beschriebenen Farbstoffe illustriert. Anwendungsvorschrift A In ein Färbebad, das in 300 Teilen entmineralisiertem Wasser 0,3 Teile des Farbstoffes aus Beispiel 1 und 15 Teile Glaubersalz (kalziniert) enthält, werden bei 40 DEG 10 Teile Baumwollgewebe (gebleicht) eingetragen. Nach 30 Minuten bei 40 DEG erfolgt in Abständen von 10 Minuten der Zusatz von insgesamt 6 Teilen Soda (kalziniert) und zwar in Portionen zu 0,2; 0,6; 1,2 und zuletzt 4 Teilen, wobei die Temperatur bei 40 DEG gehalten wird. Man lässt dann während einer Stunde bei 40 DEG weiterfärben. Anschliessend wird das gefärbte Material 3 Minuten in fliessendem kalten Wasser, dann 3 Minuten in fliessendem heissen Wasser gespült. Die Färbung wird während 15 Minuten in 500 Teilen entmineralisiertem Wasser in Gegenwart von 0,25 Teilen Marseiller Seife kochend gewaschen. Nach dem Spülen in fliessendem Wasser (3 Minuten heiss) wird zentrifugiert und die Färbung im Trockenschrank bei ca. 70 DEG getrocknet. Man erhält eine grünstichig gelbe Baumwollfärbung von guten Echtheiten, die insbesondere gute Licht- und Nassechtheiten zeigt und stabil ist gegenüber oxidativen Einflüssen. Anwendungsvorschrift B Einem Färbebad, das 10 Teile Glaubersalz (kalziniert) in 300 Teilen entmineralisiertem Wasser enthält, werden 10 Teile Baumwollmaterial (gebleicht) zugesetzt. Das Bad wird innerhalb von 10 Minuten auf 40 DEG aufgeheizt, sodann werden 0,5 Teile des Farbstoffes aus Beispiel 1 zugefügt. Nach weiteren 30 Minuten bei 40 DEG werden 3 Teile Soda (kalziniert) zugegeben, anschliessend wird dann noch 45 Minuten lang bei 40 DEG weitergefärbt. Das gefärbte Material wird mit fliessendem kalten Wasser, dann mit heissem Wasser gespült und analog wie für Vorschrift A angeführt kochend gewaschen. Nach dem Spülen und Trocknen wird eine grünstichig gelbe Baumwollfärbung erhalten, welche die für Vorschrift A angeführten Eigenschaften besitzt. Analog wie in den Vorschriften A und B beschrieben können auch die Farbstoffe der Beispiele 2-13 oder Gemische der Farbstoffe aus den Beispielen 1-13 zum Färben verwendet werden. Die erhaltenen grünstichig gelben Baumwollfärbungen besitzen gute Echtheitseigenschaften. Anwendungsvorschrift C Eine Druckpaste mit den Bestandteilen <tb><TABLE> Columns=2 <tb> <SEP>40 <SEP>Teile des Farbstoffes aus Beispiel 1 <tb> <SEP>100 <SEP>Teile Harnstoff <tb> <SEP>350 <SEP>Teile Wasser <tb> <SEP>500 <SEP>Teile einer 4%igen Natriumalginatverdickung <tb> <SEP>10 <SEP>Teile Natriumbicarbonat <tb> <SEP>1000 <SEP>Teile insgesamt <tb></TABLE> wird auf Baumwollmaterial nach den üblichen Druckverfahren aufgebracht. Das bedruckte Material wird 4-8 Minuten bei 102-104 DEG gedämpft und dann kalt und heiss gespült. Anschliessend wird das fixierte Baumwollmaterial kochend gewaschen (analog Vorschrift A) und getrocknet. Der erhaltene grünstichig gelbe Druck zeigt gute Allgemeinechtheiten. Analog der Vorschrift C können auch die Farbstoffe der Beispiele 2-13 oder Farbstoffmischungen aus den Beispielen 1-13 für das Bedrucken von Baumwolle eingesetzt werden. In allen Fällen werden grünstichig gelbe Drucke mit guten Echtheitseigenschaften erhalten.
Claims (7)
1. Verbindungen der Formel I
EMI11.1
und deren Salze, worin
R1 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder C1-4Alkyl, und
R2 für Wasserstoff, C1-6Alkyl, C2-4Alkenyl, C2-4Alkinyl, Cyclohexyl, Phenyl oder Phenyl(C1-4alkyl), deren Phenylring jeweils unsubstituiert oder substituiert ist durch 1-3 Substituenten aus der Reihe Halogen, C1-4Alkyl, C1-4Alkoxy, -SO3H und -COOH, oder -C1-6Alkylen-Y, worin
Y -COOH, -COOC1-4Alkyl, -SO3H, -OSO3H, -OH, -CN, C1-4Alkoxy, -NH2 oder eine protonierbare aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder heterocyclische Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe bedeutet,
stehen, sowie Gemische von Verbindungen der Formel I.
2.
Verbindungen nach Anspruch 1, worin Y für Ya steht und Ya -COOH, -SO3H, -OSO3H,
-OH, -CN, Methoxy, -NR3R4 oder -<(+)>NR5R6R7 An<(-)> bedeutet, worin
R3 und R4 unabhängig voneinander für Wasserstoff, unsubstituiertes C1-4Alkyl, durch Hydroxy, C1-4Alkoxy, -COOH, -SO3H, -NHC1-4Alkyl oder -N(C1-4Alkyl)2 monosubstituiertes C1-4Alkyl, Cyclohexyl, das unsubstituiert oder durch 1-3 Methylgruppen substituiert ist, Phenyl oder Phenyl(C1-4alkyl), deren Phenylring jeweils unsubstituiert oder substituiert ist durch eine oder zwei Gruppen aus der Reihe Halogen, C1-4Alkyl, C1-4Alkoxy, -SO3H und -COOH, stehen oder
-NR3R4 einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bildet, wobei letzterer bis zu drei Methylgruppen enthalten kann,
R5 und R6 unabhängig voneinander eine der Bedeutungen von R3 und R4, jedoch unabhängig von R3 und R4, ausgenommen Wasserstoff,
haben und
R7 für C1-4Alkyl oder Benzyl steht, oder
-<(+)>NR5R6R7 eine Pyridiniumgruppe bildet, die eine oder zwei Methylgruppen enthalten kann, und
An<(-)> ein nicht-chromophores Anion bedeutet.
3. Verbindungen nach Anspruch 2, worin R2 für R2a steht und R2a Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Cyclohexyl, Phenyl oder Phenyl(C1-2alkyl), worin jeder Phenylring unsubstituiert oder substituiert ist durch einen oder zwei Substituenten aus der Reihe Chlor, Methyl, Methoxy, -SO3H und -COOH, oder
-C1-4Alkylen-Ya bedeutet, worin Ya wie in Anspruch 2 definiert ist.
4. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1-3, worin jedes R1 Wasserstoff bedeutet.
5.
Verbindungen nach Anspruch 1, welche der Formel Ia
EMI12.1
entsprechen, und Salze davon, worin
R2b für Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Cyclohexyl, Phenyl(C1-2alkyl) oder -C1-3Alkylen-Yb, und
Yb für -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OH oder -NR3aR4a stehen, worin
R3a und R4a unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 2-Hydroxyäthyl oder Phenyl(C1-2alkyl) bedeuten oder -NR3aR4a einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bildet.
6. Verbindungen nach Anspruch 5, worin R2b für R2c steht und R2c Wasserstoff, Methyl, Äthyl oder -(CH2)n-Yc bedeutet, worin n für 2 oder 3 und Yc für -OH, -SO3H oder -NR3bR4b stehen, worin R3b und R4b unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Äthyl bedeuten.
7.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I, definiert in Anspruch 1, oder Gemischen davon, dadurch gekennzeichnet, dass man das Diazoniumsalz eines Amins der Formel II,
EMI13.1
worin R1 wie in Anspruch 1 definiert ist, oder eines Gemisches davon, mit einer Verbindung der Formel III,
EMI13.2
worin R2 wie in Anspruch 1 definiert ist, oder einem Gemisch davon umsetzt.
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