CH643239A5

CH643239A5 - Verfahren zur herstellung von 1,4-diaminoanthrachinon-2,3-disulfonsaeure.

Info

Publication number: CH643239A5
Application number: CH954679A
Authority: CH
Inventors: Reinold Schmitz
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS5569558A; FR2439773B1; GB2034737B; FR2439773A1; DE2846622A1; GB2034737A; US4279825A

Description

643239

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von 1,4-Diaminoanthra-chinon-2,3-disuIfonsäure durch Umsetzung von 1,4-Diamino--2,3-dichloranthrachinon mit Borsäure oder Borsäureanhydrid und Behandlung des Reaktionsproduktes mit Alkalisulfiten, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung des Dichloranthrachinons mit Borsäure oder Borsäureanhydrid ohne Mitverwendung eines anderen Kondensationsmittels durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines organischen und unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittels durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Nitrobenzol als Lösungsmittel verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung mit 6 bis 8 Mol Borsäure bzw. Borsäureanhydrid pro Mol Dichloranthrachinon durchführt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung des Dichloranthrachinons mit Borsäure bzw. Borsäureanhydrid in Gegenwart von Nitrobenzol in einem Trockner vornimmt und das Lösungsmittel sowie das freigesetzte Wasser abdampft.

Die Erfindung betrifft ein neues, verbessertes Verfahren zur Herstellung von l,4-Diaminoanthrachinon-2,3-disulfon-säure, welche ein wertvolles Zwischenprodukt bei der Gewinnung von l,4-Diaminoanthrachinon-2,3-dinitril bzw. davon abgeleiteten Farbstoffen (vgl. z.B. US-PS 2 628 963) darstellt.

Die l,4-Diaminoanthrachinon-2,3-disulfonsäure wurde bislang im allgemeinen durch Umsetzung von 1,4-Diamino--2,3-dichloranthrachinon im folgenden «Dichloranthrachinon» genannt, mit Borsäure in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie Schwefelsäure, Acetanhydrid oder Phenol, und anschliessende Behandlung des dabei entstehenden «Borsäureesters» mit Alkalisulfiten hergestellt (vgl. DE-PS 579-323).

Bei dieser Herstellungsmethode wird jedoch das Abwasser sehr stark durch die in relativ grossen Mengen eingesetzten Kondensationsmittel belastet, die im übrigen stark korrosiv wirken und/oder — wie im Falle des Phenols — sehr toxisch sind.

Es wurde nun gefunden, dass man die Titel Verbindung auf einfache Weise unter Verminderung der vorstehend erwähnten Abwasserprobleme herstellen kann, wenn man 1,4--Diamino-2,3-dichloranthrachinon mit Borsäure oder Borsäureanhydrid ohne Mitverwendung anderer Kondensationsmittel umsetzt und das Reaktionsprodukt mit Alkalisulfiten behandelt.

Unter «Borsäure» werden im Rahmen dieser Erfindung neben der üblichen Orthoborsäure H3B03 auch die Metabor-säure HB02 verstanden.

Die Umsetzung des Dichloranthrachinons mit Borsäure bzw. Borsäureanhydrid erfolgt gewöhnlich bei 120 bis 220°C und wird zweckmässigerweise in Gegenwart der etwa 2- bis lOfachen Menge eines organischen, unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittels, wie Nitrobenzol oder Trichlorbenzol, durchgeführt. Auch die Borsäuremenge kann in grösseren Bereichen schwanken. Die Mindestmenge sollte jedoch 2 Mol betragen. Im allgemeinen wird man mit einer maximalen Menge von 10 Mol Borsäure auskommen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von 6 bis 8 Mol Borsäure. (Alle vorstehend gemachten Mengenangaben beziehen 5 sich auf das eingesetzte Dichloranthrachinon).

Die Umsetzung des Dichloranthrachinons mit Borsäure bzw. Borsäureanhydrid kann in üblichen Reaktionsgefässen durchgeführt werden. Besonders wirtschaftlich ist es jedoch, die Reaktionspartner in einem geeigneten Trockner, beilo spielsweise einem Schaufeltrockner, umzusetzen und dabei freiwerdendes Wasser bzw. evtl. anwesendes organisches Lösungsmittel gegebenenfalls unter vermindertem Druck abzudampfen. Das Reaktionsprodukt kann ohne weitere Aufarbeitung in heisse wässrige Alkalisulfitlösung eingetragen 15 werden, wobei fast quantitativ die 1,4-Diaminoanthrachinon--2,3-disulfonsäure entsteht.

Für die nachfolgende Umsetzung der Disulfonsäure mit Alkalicyanid zum entsprechenden Dinitril (vgl. DE-PS •935 665) ist es nicht erforderlich die Sulfonsäure als solche 20 aus dem Reaktionsmedium zu isolieren-.

Bei einem ebenfalls neuen Eintopfverfahren zur Herstellung von l,4-Diaminoanthrachinon-2,3-dmitril kann man die Lösung der Disulfonsäure, wie sie unmittelbar bei dem er-25 findungsgemässen Verfahren zu ihrer Herstellung anfällt, mit der erforderlichen Menge Alkalicyanid umsetzen, überschüssiges Cyanid und Sulfit durch Zugabe von Chlorlauge zerstören und das ausgefallene Dinitril d'urch Filtration isolieren.

30 Beide neuen Verfahren werden durch folgendes Beispiel näher erläutert.

Beispiel

In einem Dreihalskolben mit absteigendem Kühler wer-35 den 600 ml Nitrobenzol, 237,5 g Borsäure und 150 g 1,4--Diamino-2,3-dichloranthrachinon (95%ig) langsam auf 145°C erhitzt. Ab 120°C beginnt ein Gemisch aus Wasser und Nitrobenzol abzudestillieren. Dann steigert man die Temperatur auf 145°C, bis die Hauptmenge an Wasser ab-40 destilliert ist (ca. 1 Stunde). Die Temperatur wird nun langsam auf 205°C gesteigert. Bei dieser Temperatur werden das restliche Wasser sowie 250 ml Nitrobenzol abdestilliert (ca. 3 Stunden). Das Reaktionsgemisch wird dann im Vakuum-trockenschrank bei 140°C getrocknet. Ausbeute: 296 g. 45 60 g dieses Produkts werden in eine auf 90°C aufgeheizte Lösung von 40 g Natriumsulfit in 500 ml Wasser innerhalb von 30 Minuten eingetragen. Die erhaltene Lösung wird anschliessend durch Zutropfen von 15 ml 50%iger NaOH auf pH 8 eingestellt und 2 Stunden bei 95°C gerührt. Die Farbe 50 der Lösung schlägt dabei von grün nach blau um. Anschliessend wird die heisse Lösung über ein Asbestfilter geklärt und bei 80°C mit einer Lösung von 20 g Natriumcyanid in 100 ml Wasser tropfenweise versetzt. Zur Vervollständigung der Reaktion wird sodann 2 Stunden bei 95°C gerührt. Man 55 kühlt auf 40°C ab und tropft zwecks Zerstörung überschüssigen Sulfits und Cyanids ca. 285 ml 13%ige Chlorlauge zu, bis Jodkaliumstärkepapier einen knappen Oberschuss an freiem Chlor anzeigt. Die Temperatur steigt dabei auf etwa 70°C an. Man saugt heiss ab und wäscht mit heissem Was-60 ser neutral. Nach dem Trocknen erhält man 23,5 g (81,5 % der Theorie) l,4-Diaminoanthrachinon-2,3-dinitril mit einem Reinheitsgrad von 94% (photometrisch bestimmt).

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