PL192547B1

PL192547B1 - Nowe związki, pochodne kwasu fumarowego oraz sposób wytwarzania nowych związków, pochodnych kwasu fumarowego

Info

Publication number: PL192547B1
Application number: PL345870A
Authority: PL
Inventors: Kazimierz Blus; Aleksandra Wojciechowska; Krzysztof Wojciechowski
Original assignee: Politechnika Lodzka
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2006-11-30

Abstract

1. Nowe związki, pochodne kwasu fumarowego, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, w którym A oznacza zdiazowaną aminę aromatyczną pochodną aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy. 2. Sposób wytwarzania nowych związków, pochodnych kwasu fumarowego, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, w którym A oznacza zdiazowaną aminę aromatyczną pochodną aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy, przy użyciu chlorku fumaroilu, znamienny tym, że zdiazowaną aminę taką, jak amina aromatyczna pochodna aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy poddaje się reakcji sprzęgania z kwasem 6-N-acetamino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowym w temperaturze 0-40°C przy pH 7,0-10,5 w czasie 1-20 godzin, produkt reakcji sprzęgania poddaje się hydrolizie alkalicznej przy pH 12,0-13,0 w temperaturze 90-100°C w czasie 1-5 godzin i po wydzieleniu ze środowiska reakcji w drodze wysolenia i odfiltrowania bądź też bez wydzielania poddaje się kondensacji z chlorkiem fumaroilu w środowisku wodnym bądź w układzie dwufazowym woda-rozpuszczalnik organiczny nie mieszający się z wodą, w temperaturze 0-40°C przy pH 6,5-7,2 w czasie 1-5 godzin, przy czym jako rozpuszczalniki nie mieszające się z wodą stosuje się chlorobenzen, toluen, ksylen.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są nowe związki, pochodne kwasu fumarowego oraz sposób wytwarzania nowych związków, pochodnych kwasu fumarowego.

Znane są pochodne kwasu fumarowego w postaci anilidów kwasu fumarowego. Otrzymuje się je w reakcji kondensacji chlorku fumaroilu z pochodnymi aniliny w rozpuszczalnikach organicznych.

Wynalazek dotyczy nowych związków, pochodnych kwasu fumarowego, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, w którym A oznacza zdiazowaną aminę aromatyczną pochodną aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy.

Stwierdzono, że nowe związki pochodne kwasu fumarowego według wynalazku barwią włókna celulozowe na kolor oranż, czerwony, fioletowy, granatowy. Zastosowane jako barwniki charakteryzują się bardzo wysokim stopniem wyczerpania z kąpieli, a uzyskane przy ich użyciu wybarwienia charakteryzują się dużą intensywnością i żywością barwy, dobrymi odpornościami wybarwień na działanie czynników mokrych (woda, pot, kąpiel piorąca) i na działanie światła (3-4 + 4-5 w skali ośmiostopniowej).

Nowe związki, pochodne kwasu fumarowego według wynalazku można otrzymać w reakcji sprzęgania zdiazowanej aminy takiej, jak amina aromatyczna pochodna aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy, z kwasem 6-amino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowym w temperaturze 0-40°C przy pH 7,0-10,5 w czasie 1-20 godzin, a następnie kondensacji produktu reakcji sprzęgania z chlorkiem fumaroilu w środowisku wodnym bądź w układzie dwufazowym woda-rozpuszczalnik organiczny nie mieszający się z wodą, w temperaturze 0-40°C przy pH 6,5-7,2 w czasie 1-5 godzin, przy czym jako rozpuszczalniki nie mieszające się z wodą stosuje się chlorobenzen, toluen, ksylen.

Sposób wytwarzania nowych związków, pochodnych kwasu fumarowego, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, w którym A ma wyżej podane znaczenie, według wynalazku, polega na tym, że zdiazowaną aminę taką, jak amina aromatyczna pochodna aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy poddaje się reakcji sprzęgania z kwasem 6-N-acetamino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowym w temperaturze 0-40°C przy pH 7,0-10,5 w czasie 1-20 godzin. Produkt reakcji sprzęgania poddaje się hydrolizie alkalicznej przy pH 12,0-13,0 w temperaturze 90-100°C w czasie 1-5 godzin i po wydzieleniu ze środowiska reakcji w drodze wysolenia i odfiltrowania bądź też bez wydzielania poddaje się kondensacji z chlorkiem fumaroilu w środowisku wodnym bądź w układzie dwufazowym woda-rozpuszczalnik organiczny nie mieszający się z wodą, w temperaturze 0-40°C przy pH 6,5-7,2 w czasie 1-5 godzin, przy czym jako rozpuszczalniki nie mieszające się z wodą stosuje się chlorobenzen, toluen, ksylen.

Wynalazek ilustrują bliżej poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.

P rz y k ła d I.

20,3 części kwasu 2-anizydyno-4-sulfonowego zdyspergowano w 90 częściach wody i 24 częściach 30% kwasu solnego. Powstałą zawiesinę ochłodzono do temperatury około 7°C, po czym wkroplono do niej roztwór 7 części azotynu sodowego w 10 częściach wody i prowadzono reakcję diazowania w zakresie temperatur 5-10°C w czasie 1,5 godziny. Nadmiar kwasu azotawego usunięto za pomocą kwasu amidosulfonowego. Następnie sporządzono roztwór 23,9 części kwasu 6-amino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowego w 100 częściach wody i 13 częściach 30% ługu sodowego (pH około 6,8), po czym dodano do niego 28,4 części węglanu sodowego i po ochłodzeniu roztworu do temperatury około 10°C, wkroplono otrzymany uprzednio diazozwiązek kwasu 2-anizydyno-4-sulfonowego. Reakcję sprzęgania prowadzono w zakresie temperatur 5-10°C przy pH 8,5 ± 0,2 w czasie 6 godzin. Powstały w wyniku reakcji sprzęgania związek monoazowy wydzielono w postaci pasty przez wysolenie chlorkiem sodowym w zakresie temperatur 45-50°C i odfiltrowanie. Pastę otrzymanego związku monoazowego rozpuszczono w 300 częściach wody o temperaturze 60°C, roztwór ochłodzono do temperatury 10°C i wkraplano do niego roztwór 7,65 części chlorku fumaroilu w 50 częściach toluenu. Jednocześnie pH mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w zakresie 7 ± 0,2 przez wkraplanie 10% roztworu węglanu sodowego. Po zakończeniu wkraplania chlorku fumaroilu zawartość reaktora mieszano jeszcze w czasie 1 godziny i po oddestylowaniu z parą wodną toluenu, wydzielono produkt przez wysolenie chlorkiem sodowym w temperaturze 60°C i odfiltrowanie. Produkt wysuszono w temperaturze 60°C. Otrzymano 58,7 części związku o wzorze 1, w którym A oznaczało kwas 2-anizydyno-4-sulfonowy, który barwił włókna celulozowe na kolor jaskrawoczerwony. Analiza spektrofotometryczna otrzymanego związku, który zawierał 14,9% chlorku sodowego, wykazała:

PL 192 547 B1 o

absorbancję molową związku s_max = 54600 dm /cm · mol

Amax = 497,0 nm, co określiło jednoznacznie strukturę chemiczną otrzymanego związku.

P r z y k ł a d II.

23,0 części kwasu 4-aminoacetanilido-2-sulfonowego zdyspergowano w 60 częściach wody, 24 częściach 30% kwasu solnego i 60 częściach lodu. Do powstałej zawiesiny wkroplono, w temperaturze około 5°C, roztwór 7 części azotynu sodowego w 10 częściach wody i prowadzono reakcję diazowania w zakresie temperatur 5-10°C w czasie 1,5 godziny. Niewielki nadmiar kwasu azotawego usunięto za pomocą kwasu amidosulfonowego. Następnie sporządzono roztwór 23,9 części kwasu 6-amino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowego w 100 częściach wody i 13 częściach 30% ługu sodowego (pH 7,0 ± 0,2), po czym dodano do niego 28,4 części węglanu sodowego i po ochłodzeniu roztworu do temperatury w zakresie 5-10°C, wkroplono otrzymany uprzednio diazozwiązek kwasu 4-aminoacetanilido-2-sulfonowego. Reakcję sprzęgania prowadzono w zakresie temperatur 5-10°C przy pH 8,5 ± 0,2 w czasie 6 godzin. Powstały w wyniku reakcji sprzęgania związek monoazowy wydzielono w postaci pasty przez wysolenie chlorkiem sodowym w zakresie temperatur 45-50°C i odfiltrowanie. Pastę otrzymanego związku monoazowego rozpuszczono w 300 częściach wody o temperaturze 60°C, roztwór ochłodzono do temperatury 10°C i wkraplano do niego roztwór 7,65 części chlorku fumaroilu w 30 częściach chlorobenzenu. Jednocześnie pH mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w zakresie 7 ± 0,2 przez wkraplanie 10% roztworu węglanu sodowego. Po zakończeniu wkraplania chlorku fumaroilu zawartość reaktora mieszano jeszcze w czasie 1 godziny i po oddestylowaniu z parą wodną chlorobenzenu, wydzielono produkt przez wysolenie chlorkiem sodowym w temperaturze 60°C i odfiltrowanie. Produkt wysuszono w temperaturze 60°C. Otrzymano 78,8 części związku o wzorze 1, w którym A oznaczało kwas 4-aminoacetanilido-2-sulfonowy, który barwił włókna celulozowe na kolor jaskrawoczerwony. Analiza spektrofotometryczna otrzymanego związku, który zawierał 34,8% chlorku sodowego, wykazała:

absorbancję molową związku smax = 45600 dm /cm · mol

Amax = 502,0 nm, co określiło jednoznacznie strukturę chemiczną otrzymanego związku.

P r z y k ł a d III.

30,3 części kwasu 7-aminonaftaleno-1.5-disulfonowego zdyspergowano w 60 częściach wody, 18 częściach 30% kwasu solnego i 40 częściach lodu. Do powstałej zawiesiny wkroplono, w temperaturze 10-12°C, roztwór 7 części azotynu sodowego w 10 częściach wody i prowadzono reakcję diazowania w zakresie temperatur 10-15°C w czasie 2 godzin. Niewielki nadmiar kwasu azotawego usunięto za pomocą kwasu amidosulfonowego. Następnie sporządzono roztwór 23,9 części kwasu 6-amino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowego w 160 częściach wody i 13 częściach 30% ługu sodowego (pH 7,0 ± 0,2), po czym, w temperaturze 24 ± 2°C w czasie 30 minut, wkroplono do niego 13,4 części bezwodnika kwasu octowego i prowadzono reakcję w temperaturze 34 ± 2°C, przy pH 3,2 ± 0,2 w czasie 1 godziny. Następnie roztwór ochłodzono do temperatury 7°C, zalkalizowano 30% ługiem sodowym do pH 7,5 ± 0,5 i dodano otrzymany uprzednio diazozwiązek wkraplając jednocześnie 10% roztwór węglanu sodowego w celu utrzymania pH = 8,0 ± 0,5. Reakcję sprzęgania prowadzono w zakresie temperatur 10-15°C przy pH 8,5 ± 0,2 w czasie 2 godzin. Następnie wkroplono 80 części roztworu ługu sodowego aż do uzyskania pH 13 ± 0,3 i utrzymywano w tych warunkach w czasie 3 godzin w celu zhydrolizowania grupy acetyloamidowej. Powstały w wyniku reakcji sprzęgania związek monoazowy wydzielono w postaci pasty przez ochłodzenie mieszaniny reakcyjnej do temperatury 50°C, zakwaszenie kwasem solnym do pH 6,4 ± 0,3 oraz wysolenie chlorkiem sodowym w zakresie temperatur 40-45°C i odfiltrowanie. 147 części pasty otrzymanego związku monoazowego rozpuszczono w 760 częściach wody o temperaturze 70°C, roztwór ochłodzono do temperatury około 12°C i wkraplano do niego roztwór 7,3 części chlorku fumaroilu w 30 częściach chlorobenzenu. Jednocześnie, w celu utrzymania pH mieszaniny reakcyjnej w zakresie 7 ± 0,2, wkraplano 10% roztwór węglanu sodowego. Po zakończeniu wkraplania chlorku fumaroilu zawartość reaktora mieszano jeszcze w czasie 1 godziny, po czym mieszaninę reakcyjną podgrzano do temperatury 60°C. Produkt reakcji wydzielono przez wysolenie chlorkiem sodowym i odfiltrowanie, po czym wysuszono go w temperaturze 60°C. Otrzymano 93,8 części związku o wzorze 1, w którym A oznaczało kwas 7-aminonaftaleno-1,5-disulfonowego, który barwił włókna celulozowe na kolor jaskrawoczerwony. Analiza spektrofotometryczna otrzymanego związku, który zawierał 36,6% chlorku sodowego, wykazała:

absorbancję molową związku w wodzie smax = 45600 dm³/cm · mol

Amax = 505,1 nm, co określiło jednoznacznie strukturę chemiczną otrzymanego związku.

PL 192 547 B1

P r z y k ł a d IV.

Sporządzono roztwór 27,7 części kwasu 4-aminoazobenzeno-4'-sulfonowego w 600 częściach wody o temperaturze 80°C i 13 częściach 30% ługu sodowego, do którego, po ochłodzeniu do temperatury około 25°C, dodano 7,2 części azotynu sodowego, 120 części chlorku sodowego oraz 30 części kwasu siarkowego w 30 częściach wody. Reakcję diazowania prowadzono w zakresie temperatur 25-30°C w czasie 3 godzin. Nadmiar kwasu azotawego usunięto za pomocą kwasu amidosulfonowego. Następnie sporządzono roztwór 23,9 części kwasu 6-amino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowego w 100 częściach wody i 13 częściach 30% ługu sodowego (pH 7,0 ± 0,2), dodano do niego 28,4 części węglanu sodowego, po czym ochłodzono do temperatury około 0°C i dodano otrzymany uprzednio diazozwiązek kwasu 4-aminiazobenzeno-4'-sulfonowego. Reakcję sprzęgania prowadzono w zakresie temperatur około 0-5°C przy pH 8,5-9,5 w czasie 6 godzin. Powstały związek monoazowy wydzielono przez odsączenie w temperaturze 20°C. Pastę otrzymanego związku monoazowego rozpuszczono w 700 częściach wody o temperaturze 70°C, roztwór ochłodzono do temperatury około 15°C, po czym wkraplano do niego roztwór 7,5 części chlorku fumaroilu w 30 częściach chlorobenzenu. Jednocześnie pH mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w zakresie 7 ± 0,2 przez wkraplanie 10% roztworu węglanu sodowego. Po zakończeniu wkraplania chlorku fumaroilu zawartość reaktora mieszano jeszcze w czasie 1 godziny i po oddestylowaniu z parą wodną chlorobenzenu, produkt reakcji wydzielono przez wysolenie chlorkiem sodowym w temperaturze 60°C i odfiltrowanie. Produkt wysuszono następnie w temperaturze 60°C. Otrzymano 80 części związku o wzorze 1, w którym A oznaczało kwas 4-aminoazobenzeno-4'-disulfonowy, który barwił włókna celulozowe na kolor jaskrawoczerwony. Analiza spektrofotometryczna otrzymanego związku, który zawierał 35,2% chlorku sodowego, wykazała:

absorbancję molową związku w wodzie s_max = 46200 dm³/cm · mol

A_max = 528,4 nm, co określiło jednoznacznie strukturę chemiczną otrzymanego związku.

Dalsze przykłady, w których sposób postępowania był analogiczny jak w przykładach I - IV, przedstawiono w tabeli.

Tabela

Nr przykładu	Rodzaj aminy poddanej diazowaniu	Uzyskane wybarwienie	£max dm3/cm · mol	Amax nm
V	kwas ortanilowy	oranż	18200	493,1
VI	kwas 2-aminonaftaleno-1-sulfonowy	czerwień	25400	521,9
VII	kwas sulfanilowy	oranż	27100	493,1
VIII	kwas 2-aminotolueno-2-sulfonowy	szkarłat	46850	497,0
IX	kwas 4-amino-2,5-dimetoksyazobenzeno-3'-su Ifonowy	granat	37700	566,5
X	kwas 4-anizydyno-2-sulfonowy	czerwień	44200	501,0
XI	anilina	oranż	40600	524,1
XII	2-anizydyna	czerwień	42400	526,3
XIII	kwas antranilowy	czerwień	44700	517,6

Przykład XIV.

17,3 części kwasu m^t^rnic^\^^ę^o rozpuszczono w 60 częściach wody i 4 częściach wodorotlenku sodowego (pH około 7,2). Powstały roztwór ochłodzono do temperatury 0°C, po czym dodano do niego 29 części 30% kwasu solnego oraz wkroplono roztwór 7 części azotynu sodowego w 10 częściach wody i prowadzono reakcję diazowania w zakresie temperatur 0-5°C w czasie 1,5 godziny przy niewielkim nadmiarze kwasu azotawego. Nadmiar kwasu azotawego usunięto za pomocą kwasu sulfamidowego. Następnie sporządzono roztwór 28,1 części kwasu 6-N-acetamino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowego w 100 częściach wody, którego pH ustalono na 7 ± 0,2 za pomocą 45% ługu sodowego i do którego wkroplono, w temperaturze 10-15°C, zdiazowany kwas metanilowy oraz jednocześnie 10% roztwór węglanu sodowego w celu utrzymania ustalonego pH. Reakcje sprzęgania prowadzono w zakresie temperatur 10-15°C w czasie 1 godziny przy pH 7,0 ± 0,2 utrzymywanym za pomocą węglanu

PL 192 547 B1 sodowego. Następnie do mieszaniny reakcyjnej wkroplono 80 części 45% roztworu ługu sodowego w celu doprowadzenia pH do 13 ± 0,3, po czym ogrzano ją do temperatury około 95°C i utrzymywano w tej temperaturze w czasie 3 godzin w celu zhydrolizowania grupy acetyloamidowej. Powstały związek monoazowy wydzielono przez ochłodzenie mieszaniny reakcyjnej do temperatury 50°C, zakwaszenie kwasem solnym do pH 6,4 ± 0,3, wysolenie chlorkiem sodowym oraz odfiltrowanie. 135,5 części pasty otrzymanego związku monoazowego rozpuszczono w 530 częściach wody o temperaturze 70°C, roztwór ochłodzono do temperatury około 7°C, po czym wkraplano do niego 7,3 części chlorku fumaroilu oraz jednocześnie 10% roztwór węglanu sodowego w celu utrzymania pH mieszaniny reakcyjnej w zakresie 7 ± 0,2. Po zakończeniu wkraplania chlorku fumaroilu zawartość reaktora mieszano jeszcze w czasie 1 godziny, po czym podgrzano ją do temperatury 60°C. Produkt wydzielono przez wysolenie chlorkiem sodowym i odfiltrowanie, po czym wysuszono go w temperaturze 60°C. Otrzymano 60,6 części związku o wzorze 1, w którym A oznaczało kwas metanilowy, który barwił włókna celulozowe na kolor jaskrawooranżowy. Analiza spektrofotometryczna otrzymanego związku, który zawierał 30,1% chlorku sodowego, wykazała:

absorbancję molową związku s_max = 32200 dm³/cm · mol

Amax = 484,2 nm, co określiło jednoznacznie strukturę chemiczną otrzymanego związku.

Claims

1. Nowe związki, pochodne kwasu fumarowego, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, w którym A oznacza zdiazowaną aminę aromatyczną pochodną aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy.

2. Sposób wytwarzania nowych związków, pochodnych kwasu fumarowego, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, w którym A oznacza zdiazowaną aminę aromatyczną pochodną aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy, przy użyciu chlorku fumaroilu, znamienny tym, że zdiazowaną aminę taką, jak amina aromatyczna pochodna aniliny, kwas aminobenzenosulfonowy, kwas aminonaftalenosulfonowy, związek aminomonoazowy poddaje się reakcji sprzęgania z kwasem 6-N-acetamino-1-hydroksynaftaleno-3-sulfonowym w temperaturze 0-40°C przy pH 7,0-10,5 w czasie 1-20 godzin, produkt reakcji sprzęgania poddaje się hydrolizie alkalicznej przy pH 12,0-13,0 w temperaturze 90-100°C w czasie 1-5 godzin i po wydzieleniu ze środowiska reakcji w drodze wysolenia i odfiltrowania bądź też bez wydzielania poddaje się kondensacji z chlorkiem fumaroilu w środowisku wodnym bądź w układzie dwufazowym woda-rozpuszczalnik organiczny nie mieszający się z wodą, w temperaturze 0-40°C przy pH 6,5-7,2 w czasie 1-5 godzin, przy czym jako rozpuszczalniki nie mieszające się z wodą stosuje się chlorobenzen, toluen, ksylen.