DE2137500A1

DE2137500A1 - Wasserunloeslicher azofarbstoff und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2137500A1
Application number: DE2137500A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Chem Dr Hoyer; Hans Jakob Dipl Ch Schladetsch
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1971-07-27
Filing date: 1971-07-27
Publication date: 1973-02-15
Also published as: BE786842A; US3856773A; NL7207983A; CA962671A; DE2137500C3; CH562293A5; IT963343B; AR197195A1; DE2137500B2; FR2147208B1; JPS5510631B1; BR7205053D0; FR2147208A1; GB1360319A

Description

FARBWERKE HOECHST AG vormals Meister Lucius & Brüning Aktenzeichen: . HOE 71 / F 187

Datura: 23. Juli 1971 Dr. Mü/B

Wasserunlöslicher Azofarbstoff und Verfahren zu seiner Herstellung ; ; ;

Die vorliegende Erfindung betrifft den neuen, "wasserunlöslichen

Mono azofarbstoff der Formel ' *" (J

(D

und ein' Verfahren zu seiner Herstellung, indem man die Diazokomponente 2~Cyan-4-nitranilin der Formel

(2)

diazotiert und mit der Azokomponente N-(ß-Cyan-äthyl)-2-chlor anilin der Formel

Cl

V %IiH-CH₀-CH₀-CN

vereinigt.

Die Herstellung des neuen Farbstoffs erfolgt in an sich bekannter Weise durch Diazotieren von 2-Cyan-4-nitranilin, beispielsweise in Schwefelsäure mit Nitrosy!schwefelsäure, und Kuppeln des er= haltenen Dia2oniumsalzes mit N-(ß-Cya»-äthyl)-2-chlor-anilin. Man kuppelt in stark bis schwach saurea_} vorzugsweise mineral-

BAD ORIGINAL

saurem, wäßrigem oder organisch-wäßrigen Medium, entsprechend einem pH-Wert von etwa O bis etwa 5. Der Farbstoff ist in V/asser praktisch unlöslich und scheidet sich kristallin ab. In den Fällen, in denen der gebildete Farbstoff in Kupplungsmedium teilweise gelöst wird, wie_;beispielsweise dann, wenn man die Kupplung in Gegenwart organischer Lösungsmittel, wie Essigsäure, und/oder Propionsäure, ausführt, fällt man den Farbstoff durch Wasserzugabe aus und/oder man erhöht den pH-Wert, indem man beispielsweise puffernde Salze, wie beispielsweise Katriuraacetat oder andere die Wasserstoffionenkonzentration vermindernde Zusätze, zugibt. Isoliert wird der ausgefallene Farbstoff, indem man ihn absaugt, aiif der Nutsche mit Wasser neutral und elektrolytfrei wäscht und trocknet.

Die verf ahrungsgemäß zir Anwendung kommende Azokoniponente der genannten Formel (3) kann durch Umsetzung von 2-Chlor-anilin mit Acrylnitril in Gegenwart von Kupferacetat bei Siedetemperatur des Acrylnitrils nach der in der Vorschriftensammlung Organic Syntheses (Coll. Vol. IM, 146"» genannten Vorschrift erhalten werden. Hinsichtlich der erzielbaren Ausbeute ist es aber vorteilhafter, entsprechend den Angaben der Deutschen Offenlegungsschrift Nr. 1 963 OtO, 2-Chlor-f oriaanilid zu cyanäthylieren und die hierbei erhaltene Verbindung sauer zu hydrolysieren.

Der neue Farbstoff eignet sich,, vorzugsweise in zubereiteter Form, wie zum Beispiel wäßriger Dispersion oder Lösung in organischen Lösungsmitteln oder wie Emulsion oder Dispersion, die neben einem Lösungsmittel oder einen Lösungsmittelgenisch noch Wasser enthalten können , zum Färben und Bedrucken von synthetischen Fasermaterialien. Als geeignete Fasermaterialien seien beispielsweise genannt:

Cellulose-di- , -2 1/2- und"-triacetatfasernaterialien-: PoIvamide, wie Poly- £-eaproIactam oder Polvhexar.iethylendiarainadi— pat; Polyurethane; Polyolefine» Polvcarbonats; besonders aber

3 09-807/1178 BAD ORIGINAL

Fasermaterialien aus Polyerstern, wie Polyäthylenglykolterephthalatfasern.

Die Färbung der genannten Fasermaterialien mit dem neuen Farbstoff aus wäßriger Dispersion erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von über 100 C unter Druck. Die Färbung kann aber auch beim Siedepunkt des Wassers in Gegenwart von Carriern, wie beispielsweise Phenylphenolen, Polychlorbenzolverbindungen oder ähnlichen Hilfsmitteln, durchgeführt werden. Ferner erhält man kräftige Färbungen, wenn man Gewebe, oder Gewirke aus Polvesterfasern mit Suspensionen des neuen Farbstoffs imprägniert und sie dann einer kurzzeitigen Hitzeeinwirkung, beispielsweise f bei Temperaturen von ISO bis 210 C, unterwirft.

Mit dem neuen Farbstoff lassen sich lebhafte und klare orange, sehr gut naß-, sublimier-, abgas-und lichtechte farbstarlce Färbungen erzeugen, die einen sehr guten Aufbau aufweisen. Beim Färben von Mischgeweben aus Polyesterfasern und Wolle färbt der neue Farbstoff, bei guter Farbausbeute auf dem Polyesteranteil, den Y/ollanteil nur wenig an. Die Anfärbung des Wollanteils läßt sich durch eine Wäsche mit Emulgatoren! oder durch Behandlung mit Reduktionsmitteln gut wieder entfernen.

Zur Herstellung von Drucken auf beispielsweise Polyesterfaser- A material kann der neue Farbstoff in Form wasserhaltiger Zubereitungen angewandt werden, die neben dem fein verteilten Farbstoff geeignete Verdickungsmittel und Fixierbeschleuniger enthalten. Die Fixierung erfolgt beispielsweise nach dem Drucken und Trocknen durch Dämpfen bei Atmosphärendruck während 30 bis 60 Minuten oder unter erhöhtem Druck bis zu 2 atü während 10 bis 30 Minuten. Ebenso kann man die Fixierung durch Einwirkung von Heißluft von 180° bis 22O°C während 3O bis 90 Sekunden bewirken.

Beim Färben von Fasermaterialien mit dem neuen Farbstoff aus or-

309807/1276
BAD Ä

ganischen Lösungsmitteln oder deren Gemischen kann man beispielsweise so verfahren, daß man bei Raumtemperatur oder dar-* über, vorzugsweise bei Temperaturen von 100 bis 130 C, gegebenenfalls unter Druck, den Farbstoff aus der Lösung auf die Faser aufziehen läßt (diskontinuierliche Färbeverfahren) oder so, daß man Gewebe oder Gewirke aus Polyesterfasern mit der Losung des neuen Farbstoffs imprägniert und sie dann einer kurzzeitigen Hitzeeinwirkung, beispielsweise bei Temperaturen von 180° bis 21O°C, unterwirft (kontinuierliche Färbeverfahren). Auch diese Färbungen weisen die weiter oben bereits genannten guten Echtheiten auf*

Als Lösungsmittel für das diskontinuierliche Verfahren seien beispielsweise insbesondere mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel genannt, deren Siedepunkte zwischen 40° und 17O°C liegen, wie zum Beispiel aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol _i oder aliphatische Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Trichlöräthan, Trichlorethylen, Perchloräthylen oder 1,2,2-Trifluortrichloräthan· wobei die genannten Lösungsmittel Zusätze von Wasser, von mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln und/oder von anderen Färbereihilfsmitteln enthalten können.

Für das Icontinuierliehe Färbeverfahren können außer den genannten mit Wässer nicht mischbaren Lösungsmitteln auch solche verwendet werden, die mit Wasser mischbar sind, #ie zum Beispiel Alkohole _i Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder polyfunktio-^ nelle Äther.

Bei einer Gegenüberstellung des neuen Farbstoffs mit dem nächstvergleichbaren der USA - Patentschrift Nr. 3 081 295 - beobachtet man, daß die neue Verbindung dem bekannten Farbstoff in mehrfacher Hinsicht bezüglich seiner Anwendung deutlich überlegen ist. So sind, um gleich tiefe Ausfärbüngen zu erzielen,

309807/12TP

von dem bekannten Farbstoff beträchtlich höhere Substanzmengen erforderlich als von dem erfindungsgemäß herstellbaren. Darüber hinaus fallen überlegene Echtheiten der Ausfärbungen auf, wobei beispielsweise neben einer besseren Lichtechtheit insbesondere eine höhere Sublimierechtheit der Ausf ärbinigen _/ des erfindungsgemäßen Farbstoffs gegenübeTY*dew bekannten * beobachtet wird.

Von seiner Konstitution her unterscheidet sich der erfindungsgemäße Farbstoff von dem Vergleichst-arbstoff, der gemäß Beispiel 2 der genannten Patentschrift durch Kuppeln von diazo- j tiertem 2~Chlor-4-nitranilin mit N-(ß-Cvan-äthyl)-2-chloranilin erhalten wird, dadruch, daß bei ihm in o-Stellung zur Azobrücke eine Cyangruppe anstelle des Chloratoms steht.

In den nachfolgenden Beispielen verhalten sich die Gewichtsteile zu den Raumteilen wie das Kilogramm zum Liter.

Beispiel 1

16,3 Gewichtsteile 2-Cyan-4-nitranilin werden bei 0° bis 15°C in 70 Gewichtsteilen 98 %iger Schwefelsäure gelöst und dann zur Diazotierung bei der gleichen Temperatur unter Rühren mit 32,4 Gewichtsteilen einer 40-gewichtsprozentigen Lösung von Nitrosylschwefelsäure versetzt. Nach beendeter Umsetzung gibt man das Reaktionsgemisch auf 300 Gewichtsteile Eis. Zu der so bereiteten Diaziniurasalzlösung läßt man während 30 Minuten eine Lösung von 18,05 Gew.ichtsteilen N-(ß-Cyan~äthyl)~2-chlor-anilin in Gewichtsteilen 37 %iger Salzsäure fließen. Man rührt 2 Stunden bei 5 bis 20 C nach. Dann filtriert man den kristallin angefallenen Farbstoff ab, .wäscht ihn mit Wasser neutral und trocknet ihn.

30 98-07/ 127ß BAD ORIGINAL

Der neuen Vei"bindung, die man als 2 '-Cyan-4 '~nitra-3-chlor~4-(ßcyan~äthylamino)-azobenzol bezeichnen kann, kommt die Formel (1) zu. Sie stellt ein rotes Pulver dar, welches nach dem Umkristallisieren aus Alkohol{im sichtbaren Teil des Lichtes bei 472 un

lkohol{im s

(Aceton) liegt. /]£y*Aa*i/l M* 900 ^c C

Der neue Farbstoff färbt Polyestergewebe aus wäßriger Dispersion bei 120 C unter Druck bei weitgehender Erschöpfung des Färbebades in einem klaren und kräftigen, rotstichigen Orange. Die Färbung ist sehr gut sublimier-, naß-, abgas- und lichtecht. - Aus Lösungen des neuen Farbstoffes in Perchloräthylen werden auf dem Polyestergewebe Färbungen der gleichen Qualität erzielt..

Beispiel 2

Zu einer Lösung von 18,05 Gewichtsteilen N-(ß~Cyan-äthyl)~2-chlor-anilin in 300 Volumenteilen Eisessig gibt man zunächst 100 Gewichtsteile Eis und dann unter weiterer Eiszugabe von insgesamt 200 Gewichtsteilen eine nach Beispiel 1 bereitete Lösung des Diazoniumsalzes in 93 %iger Schwefelsäure. Durch die Eiszugabe wird die Reaktionstemperatur bei 5 bis 15 C gehalten.

Etwa 10 Minuten nach Vei'einigung der Reaktionspartner versetzt man das Reaktionsgemisch mit 200 Volumenteilen wäßriger Natronlauge (3S Be), wobei die Temperatur auf etwa SO C ansteigt und der Farbstoff gut durchkristallisiert. Anschließend verdünnt man mit 500 Volumenteilen Wasser und rührt noch 10 Minuten nach. Der pH-Wert des Reaktionsmediums liegt bei 4. Zur Isolierung saugt man den Farbstoff ab, wäscht den Filterkuchen mit Wasser elektrolytfrei und trocknet ihn dann.

3 0 9 8 0 7 / r 2 7 6
BAD ORIGINAL

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) Wasserunlöslicher Azof aihstoff _v der Foi^mel

CN

N = N-V V-NH-CH₂-CH_n-CN

(D

2) Verfahren ztir Herstellung des wasserunlöslichen Azofarbstoffe der Formel

N = Ν

NH-CH₂-CH₂-CN (1)

dadurch gekennzeichnet, dass man das Aiain der Formel

(2)

diazotiert und das erhaltene Diazoniumsalz mit der Azökomponente der Formel

Cl

NH-CH^-CH₂-CN

(3)

in saurer Losung kuppelt und den erhaltenen Farbstoff der Formel (1) durch Filtration isoliert.

309807/1276

3) Verwendung des im Anspruch 1 genannten Azofarbstoffe zum Färben und Bedrucken von synthetischen Fasermaterialien aus Cellulose-di-, -2 1/2- oder -triacetat, aus Polyester, Polyamid, Polyurethan, Polyolefin oder Polycarbonat.

309807/1:2 76