DE4419659A1 - Phthalocyaninreaktivfarbstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Phthalocyaninreaktivfarbstoffe und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Phthalocyaninreaktivfarb
stoffe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Umsetzung von Phthalocyaninsulfonsäurechloriden mit reaktive
Gruppen aufweisenden Aminen in Gegenwart von stickstoffhaltigen
Heterocyclen unter Bildung von Phthalocyaninreaktivfarbstoffen
ist bekannt und z. B. in der DE-A-28 24 211, DE-A-29 06 442,
EP-A-75 905, EP-A-231 837 oder in der älteren deutschen Patent
anmeldung P 42 38 047.2 und P 42 42 975.7 beschrieben.
Im Beispiel 5 der deutschen Patentanmeldung P 42 42 975.7 ist
die Umsetzung von 0,4 mol Kupferphthalocyaninsulfonsäurechlorid
mit 0,15 mol 3-(2-Sulfatoethylsulfonyl)anilin und 0,15 mol
4-(2-Sulfatoethylsulfonyl)anilin beschrieben, wobei ein Kupfer
phthalocyaninreaktivfarbstoff mit der folgenden Struktur erhalten
wurde:
In der EP-B-0 075 905 ist in Beispiel 3 die Umsetzung von
97 Gew.-Teilen Kupferphthalocyanin-tetrasulfochlorid mit einer
Mischung aus 56,2 Gew.-Teilen 4-(2-Sulfatoethylsulfonyl)anilin
und 39,3 Gew.-Teilen 3-(2-Sulfatoethylsulfonyl)anilin und mit
anschließend 11,3 Gew. -Teilen N-Methylaminoethanol beschrieben.
Eigene Untersuchungen ergaben, daß der nach dieser Vorschrift
hergestellte Farbstoff wenig reaktiv war, so daß eine signi
fikante Färbung erst nach 24 h Verweilzeit im
Klotz-Kalt-Verweilverfahren eintrat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, neue Phthalo
cyaninreaktivfarbstoffe bereitzustellen, die die genannten
anwendungstechnischen Mängel nicht mehr aufweisen.
Demgemäß wurden Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der Formel I
gefunden,
in der
Pc den Rest eines metallfreien oder metallhaltigen Phthalo cyaninsystems, das gegebenenfalls durch Chlor oder Phenyl substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, das gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, Phenyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom einen fünf- oder sechs gliedrigen gesättigten heterocyclischen Rest, der weitere Heteroatome aufweisen kann,
L C₂-C₄-Alkylen, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist, Naphthylen oder einen Rest der Formel
Pc den Rest eines metallfreien oder metallhaltigen Phthalo cyaninsystems, das gegebenenfalls durch Chlor oder Phenyl substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, das gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, Phenyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom einen fünf- oder sechs gliedrigen gesättigten heterocyclischen Rest, der weitere Heteroatome aufweisen kann,
L C₂-C₄-Alkylen, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist, Naphthylen oder einen Rest der Formel
worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxy
sulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
K einen Rest der Formel
K einen Rest der Formel
worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxy
sulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
J einen Rest der Formel
J einen Rest der Formel
worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxy
sulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
Y Vinyl oder einen Rest der Formel C₂H₄-Q, worin Q für eine unter alkalischen Reaktionsbedingungen abspaltbare Gruppe steht,
M⊕ das Äquivalent eines Kations,
m 0 oder 1,
r 0 bis 3,
s 0,5 bis 3 und
t 0 oder 1 bedeuten,
und die Summe von p und q 1 bis 3,5 beträgt, wobei p und q immer von 0 verschieden sind, mit der Maßgabe, daß die Summe von p, q, r und s höchstens 4 ist, und daß der Phthalocyaninreaktivfarb stoff der Formel
Y Vinyl oder einen Rest der Formel C₂H₄-Q, worin Q für eine unter alkalischen Reaktionsbedingungen abspaltbare Gruppe steht,
M⊕ das Äquivalent eines Kations,
m 0 oder 1,
r 0 bis 3,
s 0,5 bis 3 und
t 0 oder 1 bedeuten,
und die Summe von p und q 1 bis 3,5 beträgt, wobei p und q immer von 0 verschieden sind, mit der Maßgabe, daß die Summe von p, q, r und s höchstens 4 ist, und daß der Phthalocyaninreaktivfarb stoff der Formel
ausgenommen ist.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Her
stellung dieser Phthalocyaninreaktivfarbstoffe durch Umsetzung
eines Phthalocyaninsulfonsäurechlorids der Formel II
in der Pc und M⊕ jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen und
a 1 bis 4 und b 0 bis 3 bedeuten, mit der Maßgabe, daß die Summe
von a und b höchstens 4 ist, oder einer Mischung von Phthalo
cyaninsulfonsäurechloriden der Formel II mit Aminen der
Formel III
und Aminen der Formel IV
in der R¹, L, J, K, Y, m und t jeweils die obengenannte Bedeutung
besitzen, und gegebenenfalls mit einem Amin der Formel V
in der R² und R³ jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen,
sowie gegebenenfalls in Anwesenheit eines stickstoffhaltigen
Heterocyclus, wobei die Reihenfolge der Umsetzung mit den
Aminen III, IV und V beliebig sein kann, und wobei man man nach
beendeter Umsetzung das Reaktionsgemisch gegebenenfalls einer
Membranbehandlung unterwirft und es so in ein wäßriges Retentat,
in dem die Farbstoffe der Formel I aufkonzentriert sind, und in
ein wäßriges Permeat, das Salze, die Amine der Formeln III und IV
sowie gegebenenfalls das Amin der Formel V enthält, auftrennt.
Bei den Phthalocyaninreaktivfarbstoffen handelt es sich erfin
dungsgemäß um metallfreie oder metallhaltige Phthalocyanine.
Metallhaltige Phthalocyanine sind insbesondere Kupfer-,
Kobalt- oder Nickelphthalocyanine, wovon Kupferphthalocyanin
reaktivfarbstoffe bevorzugt sind.
Reste R¹, R² und R³ sind z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl,
Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Neopentyl,
tert-Pentyl, Hexyl oder 2-Methylpentyl.
Reste R² und R³ sind weiterhin z. B. 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl,
2-Propoxyethyl, 2-Isopropoxyethyl, 2-Butoxyethyl, 2- oder 3-Meth
oxypropyl, 2- oder 3-Ethoxypropyl, 2- oder 3-Propoxypropyl,
2- oder 4-Methoxybutyl, 2- oder 4-Ethoxybutyl, 3,6-Dioxaheptyl oder
3,6-Dioxaoctyl.
Wenn die Reste R² und R³ zusammen mit dem sie verbindenden
Stickstoffatom einen fünf- oder sechsgliedrigen gesättigten hetero
cyclischen Rest, der weitere Heteroatome aufweisen kann, bedeu
ten, so können dafür z. B. Pyrrolidinyl, Piperidinyl, Morpho
linyl, Piperazinyl oder N-(C₁-C₄-Alkyl)piperazinyl in
Betracht kommen.
Reste L sind z. B. (CH₂)₂, (CH₂)₃, (CH₂)₄, CH(CH₃)CH₂,
CH(CH₃)CH(CH₃) (CH₂)₂O(CH₂)₂, Phenylen, Hydroxysulfonylmethylpheny
len, Hydroxysulfonylphenylen, Naphthylen oder Phenylenmethylen.
M⊕ stellt des Äquivalent eines Kations dar. Es stellt entweder
ein Proton dar oder leitet sich von Metall- oder Ammoniumionen
ab. Metallionen sind insbesondere die Lithium-, Natrium- oder
Kaliumionen. Unter Ammoniumionen im erfindungsgemäßen Sinne sind
unsubstituierte oder substituierte Ammoniumkationen zu verstehen.
Substituierte Ammoniumkationen sind z. B. Monoalkyl-, Dialkyl-,
Trialkyl-, Tetraalkyl- oder Benzyltrialkylammoniumkationen oder
solche Kationen, die sich von stickstoffhaltigen fünf- oder
sechsgliedrigen gesättigten Heterocyclen ableiten, wie Pyrrolidi
nium-, Piperidinium-, Morpholinium-, Piperazinium- oder N-Alkyl
piperaziniumkationen oder deren N-monoalkyl- oder N,N-dialkylsub
stituierte Produkte. Unter Alkyl ist dabei im allgemeinen gerad
kettiges oder verzweigtes C₁-C₂₀-Alkyl zu verstehen, das durch
Hydroxylgruppen substituiert und/oder durch Sauerstoffatome in
Etherfunktion unterbrochen sein kann. Das Ammoniumion kann sich
auch von den oben erwähnten Heterocyclen ableiten.
Besonders als Kationen hervorzuheben sind Protonen oder Lithium-,
Natrium- oder Kaliumionen.
Der Rest Q steht für eine unter alkalischen Reaktionsbedingungen
abspaltbare Gruppe. Solche Gruppen sind z. B. Chlor, Brom,
C₁-C₄-Alkylsulfonyl, Phenylsulfonyl, OSO₃H, SSO₃H, OP(O) (OH)₂,
C₁-C₄-Alkylsulfonyloxy, Phenylsulfonyloxy, C₁-C₄-Alkanoyloxy,
C₁-C₄-Dialkylamino oder ein Rest der Formel
wobei Z¹, Z² und Z³ gleich oder verschieden sind und unabhängig
voneinander jeweils die Bedeutung von C₁-C₄-Alkyl oder Benzyl
und An⊖ jeweils die Bedeutung eines Äquivalents eines Anions
besitzen. Als Anionen können dabei z. B. Fluorid, Chlorid, Bromid,
Iodid, Mono-, Di- oder Trichloracetat, Methansulfonat, Benzol
sulfonat oder 2- oder 4-Methylbenzolsulfonat in Betracht kommen.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der
Formel I, in der
Pc den Rest eines Kupferphthalocyaninsystems, das nicht weiter substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist,
J und K unabhängig voneinander Phenylen oder Phenylenmethylen und
m und t jeweils 0 bedeuten und Y, M⊕, p, q, r und s jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen.
Pc den Rest eines Kupferphthalocyaninsystems, das nicht weiter substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist,
J und K unabhängig voneinander Phenylen oder Phenylenmethylen und
m und t jeweils 0 bedeuten und Y, M⊕, p, q, r und s jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen.
Besonders zu nennen sind Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der
Formel I, in der m und r jeweils 0 bedeuten und die Summe von
p und q 1,3 bis 3, vorzugsweise 1,5 bis 2,8, beträgt.
Besonders zu nennen sind weiterhin Phthalocyaninreaktivfarbstoffe
der Formel I, in der m 0, R¹ Wasserstoff und sowohl J als auch K
Phenylen bedeuten.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
entsprechen die Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der Formel VI
worin s 1 bis 3 bedeutet, die Summe von p und q 1,3 bis 3,
vorzugsweise 1,5 bis 2,8, beträgt, und M⊕ und Y die obengenannten
Bedeutungen haben.
Bevorzugt sind Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der Formel I oder
VI, in der Y Vinyl, 2-Sulfatoethyl oder 2-Thiosulfatoethyl
bedeutet. Hiervon ist 2-Sulfatoethyl besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der
Formel I sind auf an sich bekannte Weise (vgl. EP-A-75 905;
EP-A-231 837) herstellbar. Vorzugsweise wird jedoch das
erfindungsgemäße Verfahren verwendet. Die Phthalocyaninreaktiv
farbstoffe der Formel I werden in der Regel in Form von Gemischen
erhalten, in denen sich die Einzelverbindungen voneinander durch
den Substitutionsgrad der Hydroxysulfonylgruppen und Sulfonamid
gruppen am Phthalocyaninrest unterscheiden, d. h. durch den Sub
stitutionsgrad der mit den Indizes p, q, r und s bezeichneten
Reste. Deshalb sind bei der Bezeichnung der Formel des erhaltenen
Phthalocyaninreaktivfarbstoffs die Indices p, q, r und s in der
Regel gebrochene Zahlen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Gegenwart
eines stickstoffhaltigen Heterocyclus, insbesondere eines
1-(C₁-C₄-Alkyl)imidazols durchgeführt.
Wenn im erfindungsgemäßen Verfahren eine Membranbehandlung durch
geführt wird, kann dies z. B. mittels Ultrafiltration, Umkehr
osmose oder Elektrodialyse geschehen, wobei die Ultrafiltration
bevorzugt ist.
Die Membrantrennungstechniken sind an sich bekannt und beispiels
weise in Angew. Chem., Int. Ed. 21, 660, 1982; H. Strathmann
"Trennung von molekularen Mischungen mit Hilfe synthetischer
Membranen", Steinkopf Verlag, Darmstadt, 1979, S. 76 bis 86;
D.S. Flett "Ion Exchange Membranes", Ellis Horwood, Chichester
1983, S. 179 bis 191; oder E. Staude "Membranen und Membran
prozesse" VCH Verlags GmbH, Weinheim, 1992; beschrieben.
Geeignete Membranmaterialien zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens sind z. B. Celluloseacetat, Polyamid, Polyimid,
Polyacrylnitril, Polytetrafluorethylen, Polystyrol, Polyether
ketone, Polysulfone, Regeneratcellulose oder sulfonierte Materi
alien.
Die erfindungsgemäße Membranbehandlung wird zweckmäßig so durch
geführt, daß man das Reaktionsgemisch in eine Vorrichtung pumpt,
die eine oder mehrere Membranen in Form von gewickelten Modulen
oder Röhrenmodulen enthält, wobei die Anwendung von Röhrenmodulen
bevorzugt ist.
Die nominelle Molekulargewichtsgrenze (Ausschlußgrenze) der
Membranen beträgt im allgemeinen 300 bis 50 000.
Die Temperatur des Reaktionsgemisches, das dem Membrantrenn
verfahren unterworfen wird, beträgt in der Regel 10 bis 90°C,
vorzugsweise 10 bis 60°C und insbesondere 20 bis 40°C.
Das nach dem ersten Durchlauf resultierende Gemisch wird übli
cherweise für einen Zeitraum von 2 bis 48 Stunden kontinuierlich
rückgeführt, wobei ein Arbeitsdruck von 2 bis 100 bar, vorzugs
weise 5 bis 40 bar und insbesondere 20 bis 40 bar herrscht. Dabei
wird es in ein wäßriges Retentat, in dem die Farbstoffe der
Formel I aufkonzentriert sind, und in ein wäßriges Permeat, das
Salze, die Amine der Formeln III und IV sowie gegebenenfalls das
Amin der Formel V enthält, aufgetrennt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig in wäßrigem Medium
bei einem pH-Wert von 3,5 bis 8,5, vorzugsweise 4 bis 8, ins
besondere 5 bis 7, unter Zusatz eines säurebindenden Mittels
durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer Temperatur von
0 bis 60°C durchgeführt werden. Bevorzugt erfolgt die Umsetzung
bei einer Temperatur von 10 bis 35°C.
Säurebindende Mittel, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet werden, sind beispielsweise Hydroxide, Carbonate oder
Hydrogencarbonate, sekundäre oder tertiäre Phosphate, Borate oder
Acetate der Metalle der ersten bis dritten Gruppe des Perioden
systems, vorzugsweise die Natrium- oder Kaliumverbindungen oder
auch Calciumverbindungen.
Zur Verbesserung der Löslichkeit der Ausgangs- oder Endprodukte
im wäßrigen Reaktionsmedium kann man gegebenenfalls organische
Lösungsmittel, vorzugsweise Amide aliphatischer Carbonsäuren,
wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrroli
din-2-on oder 1,3-Dimethyltetrahydropyrimid-2-on, zusetzen.
Bezogen auf 1 mol Phthalocyaninsulfonsäurechlorid kommen in der
Regel 1 bis 8 mol, vorzugsweise 1,5 bis 4 mol, der Amine, die
den reaktiven Anker tragen, sowie 0 bis 4 mol, vorzugsweise
0 bis 2 mol des "nichtreaktiven Amins" zur Anwendung.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in Gegenwart von stickstoff
haltigen Heterocyclen durchgeführt wird, so werden diese in einer
Menge von 0,1 bis 1 mol-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mol-%,
jeweils bezogen auf das Gewicht an Phthalocyaninsulfonsäure
chlorid, angewandt.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in Gegenwart eines stick
stoffhaltigen Heterocyclus durchgeführt wird, so kommen hierfür
z. B. Pyridin, Pyridincarbonsäuren, wie Pyridin-2-carbonsäure,
Pyridin-3-carbonsäure, Pyridin-4-carbonsäure, Pyridin-2,3-
dicarbonsäure, Pyridin-2,4-dicarbonsäure, Pyridin-2,5-dicarbon
säure, Pyridin-2,6-dicarbonsäure, Pyridin-3,4-dicarbonsäure,
Pyridin-3,5-dicarbonsäure, Pyridin-2,3,4-tricarbonsäure,
Pyridin-2,4,5-tricarbonsäure, 4-Methylpyridin-3-carbonsäure,
4-Ethylpyridin-3-carbonsäure, 6-Methylpyridin-3-carbonsäure,
4,6-Dimethylpyridin-2-carbonsäure, 2,6-Dimethylpyridin-3-carbon
säure oder 2-Methylpyridin-3,4-dicarbonsäure, Pyridinsulfon
säuren, wie Pyridin-2-sulfonsäure, Pyridin-3-sulfonsäure,
Pyridin-4-sulfonsäure oder 2-Methylpyridin-3-sulfonsäure,
Pyridincarbonsäureamide, wie Pyridin-2-carbonsäureamid,
Pyridin-3-carbonsäureamid, Pyridin-4-carbonsäureamid,
Pyridin-2,3-dicarbonsäurediamid, Pyridin-2,4-dicarbonsäurediamid,
Pyridin-2,5-dicarbonsäurediamid, Pyridin-2,6-dicarbonsäurediamid,
Pyridin-3,4-dicarbonsäurediamid, Pyridin-3,5-dicarbonsäurediamid,
Pyridin-2,3,4-tricarbonsäuretriamid, Pyridin-2,4,5-tricarbon
säuretriamid, 4-Methylpyridin-3-carbonsäureamid, 4-Ethylpyridin-
3-carbonsäureamid, 6-Methylpyridin-3-carbonsäureamid,
4,6-Dimethyl-pyridin-2-carbonsäureamid, 2,6-Dimethylpyridin-3-
carbonsäureamid oder 2-Methylpyridin-3,4-dicarbonsäurediamid,
Pyridinsulfonsäureamide, wie Pyridin-2-sulfonsäureamid,
Pyridin-3-sulfonsäureamid, Pyridin-4-sulfonsäureamid oder
2-Methylpyridin-3-sulfonsäureamid, 1-(C₁-C₄-Alkyl)imidazole,
in denen die Alkvlgruppe gegebenenfalls durch C₁-C₄-Alkoxy sub
stituiert ist, wie 1-Methylimidazol, 1-Ethylimidazol, 1-Propyl
imidazol, 1-Isopropylimidazol, 1-Butylimidazol, 1-Isobutyl
imidazol, 1-sec-Butylimidazol, 1-(2-Methoxyethyl)imidazol,
1-(2-Ethoxyethyl)imidazol, 1-(2-Propoxyethyl)imidazol, 1-(2-Iso
propoxyethyl)imidazol, 1-(2-Butoxyethyl)imidazol, 1-(2-Methoxy
propyl)imidazol, 1-(3-Methoxypropyl)imidazol, 1-(2-Ethoxy
propyl)imidazol, 1-(3-Ethoxypropyl)imidazol, 1-(2-Methoxy
butyl)imidazol, 1-(4-Methoxybutyl)imidazol, 1-(2-Ethoxybutyl)
imidazol oder 1-(4-Ethoxybutyl)imidazol, 1-Carboxymethylimidazol,
1,2-Dimethylimidazol, 1-Methylimidazol-5-carbonsäure, 1-Carboxy
methyl-1,3,4-triazol, 4-(C₁-C₄-Dialkylamino)pyridin, wie
4-Dimethylaminopyridin oder 4-Diethylaminopyridin, 4-(Pyrroli
din-1-yl)pyridin, 4-(Piperidin-1-yl)pyridin, 4-(Morpholin-
4-yl)pyridin, 4-(Piperazin-4-yl)pyridin, 4-[N-(C₁-C₄-Alkyl)
piperazin-1-yl]pyridin, wie 4-(N-Methylpiperazin-1-yl)pyridin
oder 4-(N-Ethylpiperazin-1-yl)pyridin, oder Dimethyltetrazol
in Betracht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig so durchgeführt,
daß man zunächst Phthalocyaninsulfonsäurechlorid, gegebenenfalls
in Anwesenheit von Hilfsmitteln, wie Dispergiermittel oder Ent
schäumer, in Wasser suspendiert und unter den obengenannten Reak
tionsbedingungen mit dem Eintrag der Amine, welche den reaktiven
Anker tragen, gegebenenfalls des stickstoffhaltigen Heterocyclus
und gegebenenfalls des "nichtreaktiven" Amins beginnt. Nach been
deter Umsetzung, die in der Regel 6 bis 8 Stunden in Anspruch
nimmt, wird das Reaktionsgemisch, wie oben bereits näher be
schrieben, einer Membranbehandlung unterworfen. Danach kann der
Reaktivfarbstoff aus der entstandenen Lösung z. B. durch Sprüh
trocknen isoliert werden.
Es ist aber auch möglich, die resultierende Farbstofflösung,
nach entsprechender Standardisierung und gegebenenfalls weiterer
Zugabe von Puffersubstanzen, ohne weitere Isolierung des ent
standenen Farbstoffs direkt als Flüssigeinstellung zum Färben
oder Bedrucken von Fasermaterialien zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Weise modifiziert
werden, daß vor, während oder nach der eigentlichen Kon
densationsreaktion ein Teil der Sulfonsäurechloridgruppen des
Phthalocyaninsulfonsäurechlorids, z. B. der Formel II, durch
Hydrolyse in Hydroxysulfonylgruppen übergeführt wird. Es kann die
Kondensation beispielsweise so durchgeführt werden, daß gleich
zeitig mit der Umsetzung der Amine, z B. des Amins III und/oder
IV, ein Teil der Sulfonsäurechloridgruppen hydrolysiert wird. Es
kann auch so verfahren werden, daß zunächst mit einer zur voll
ständigen Umsetzung aller Sulfonsäurechloridgruppen nicht aus
reichenden Menge an Amin, z. B. den Aminen der Formeln III und IV
und/oder V, umgesetzt wird und daß anschließend die restlichen
Sulfonsäurechloridgruppen durch einen besonderen Reaktionsschritt
in saurem bis schwach alkalischem Milieu, z. B. bei einem
pH-Wert von 1 bis 8, gegebenenfalls in der Wärme, z. B. bei
einer Temperatur von 20 bis 60°C, hydrolysiert werden.
Das neue Verfahren liefert die Zielprodukte in hoher Ausbeute und
Reinheit.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren
Phthalocyaninreaktivfarbstoffe eignen sich zum Färben oder
Bedrucken von Hydroxygruppen oder Stickstoffatome aufweisenden
organischen Substraten. Solche Substrate sind beispielsweise
Leder oder Fasermaterial, das überwiegend natürliche oder synthe
tische Polyamide oder natürliche oder regenerierte Cellulose ent
hält. Vorzugsweise eignen sie sich zum Färben und Bedrucken von
Textilmaterial auf der Basis von Wolle oder insbesondere von
Baumwolle. Man erhält Ausfärbungen in türkisblauen Farbtönen, die
gute Lichtechtheit und gute Naßechtheiten, insbesondere eine gute
Hypochloritbleichbarkeit aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Phthalocyaninreaktivfarbstoffe haben den
Vorteil, daß ohne Verschlechterung der anwendungstechnischen
Eigenschaften m-Phenylengruppen enthaltende Anker durch leichter
zugängliche p-Phenylgruppen enthaltende Anker ersetzt werden
können. Beispielsweise kann 3-Aminophenyl-2-sulfatoethylsulfon
durch einen hohen Anteil des leichter zugänglichen 4-Amino
phenyl-2-sulfatoethylsulfons ersetzt werden, ohne daß bei den
Phthalocyaninreaktivfarbstoffen die Fixierausbeuten abfallen oder
Farbstärkeverluste auftreten. Die neuen Phthalocyaninreaktiv
farbstoffe zeigen auch Vorteile in ihren anwendungstechnischen
Eigenschaften gegenüber mechanisch hergestellten Mischungen von
Einzelfarbstoffen (mit p oder q = 0), die eine ähnliche Brutto
zusammensetzung aufweisen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
In 200 ml Wasser wurden 0,1 mol Kupferphthalocyaninsulfon
säurechlorid (mit etwa 3,8 Sulfonsäurechloridgruppen) als
feuchter Preßkuchen in Gegenwart eines Dispergiermittels
suspendiert. Es wurde eine Mischung aus 75,87 g (0,23 mol)
3-(2-Sulfatoethylsulfonyl)anilin, 8,43 g (0,03 mol)
4-(2-Sulfatoethylsulfonyl)anilin und 0,8 g (0,01 mol)
1-Methylimidazol eingetragen. Durch Zugabe von festem
Natriumhydrogencarbonat wurde der pH-Wert bei 6,2 bis 6,5
gehaltenen (Temperatur ca. 25°C). Nach 7 h war die Reaktion
beendet. Die Konstitution (in Form der freien Säure) ergibt
sich zu:
Die klare blaue Lösung wurde direkt sprühgetrocknet.
Baumwollgewebe wurde in ein Färbebad, das 40 g/l Farbstoff,
50 ml/l Wasserglas (38°Baum´) und 30 ml/l 32 gew.-%ige
Natronlauge enthielt, gegeben und geklotzt. Danach wurde
das Gewebe mit 70% Abquetscheffekt imprägniert, aufgerollt
und X h verweilen gelassen. Anschließend wurde das Gewebe
gewaschen, 15 min kochend geseift, gewaschen und getrocknet.
Es erfolgte dann eine photometrische Bestimmung der Farb
stärke, wobei jeweils der nach 24 h Verweilzeit ermittelte
Farbstärkewert als 100% gesetzt wurde.
Farbstärke [%]: 83,2 (nach 4 h), 91,6 (nach 8 h).
Farbstärke [%]: 83,2 (nach 4 h), 91,6 (nach 8 h).
In analoger Weise werden die in der folgenden Tabelle aufge
führten Farbstoffe der Formel
erhalten und ausgefärbt. In der Tabelle sind neben den
jeweils angewandten Molverhältnissen Σ Amin III + Amin IV:
Phthalocyaninsulfonsäurechlorid III und Amin III: Amin IV
auch die nach 4 und 8 h erreichten Farbstärkewerte angegeben.
Claims (4)
1. Phthalocyaninreaktivfarbstoffe der Formel I
in der
Pc den Rest eines metallfreien oder metallhaltigen Phthalo cyaninsystems, das gegebenenfalls durch Chlor oder Phenyl substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, das gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauer stoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, Phenyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom einen fünf- oder sechsgliedrigen gesättigten heterocyclischen Rest, der weitere Heteroatome aufweisen kann,
L C₂-C₄-Alkylen, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoff atom in Etherfunktion unterbrochen ist, Naphthylen oder einen Rest der Formel worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxysulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
K einen Rest der Formel worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxysulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
J einen Rest der Formel worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxysulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
Y Vinyl oder einen Rest der Formel C₂H₄-Q, worin Q für eine unter alkalischen Reaktionsbedingungen abspaltbare Gruppe steht,
M⊕ das Äquivalent eines Kations,
m 0 oder 1,
r 0 bis 3,
s 0,5 bis 3 und
t 0 oder 1 bedeuten,
und die Summe von p und q 1 bis 3,5 beträgt, wobei p und q immer von 0 verschieden sind, mit der Maßgabe, daß die Summe von p, q, r und s höchstens 4 ist, und daß der Phthalocyanin reaktivfarbstoff der Formel ausgenommen ist.
Pc den Rest eines metallfreien oder metallhaltigen Phthalo cyaninsystems, das gegebenenfalls durch Chlor oder Phenyl substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, das gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauer stoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, Phenyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom einen fünf- oder sechsgliedrigen gesättigten heterocyclischen Rest, der weitere Heteroatome aufweisen kann,
L C₂-C₄-Alkylen, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoff atom in Etherfunktion unterbrochen ist, Naphthylen oder einen Rest der Formel worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxysulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
K einen Rest der Formel worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxysulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
J einen Rest der Formel worin U für Wasserstoff, Hydroxysulfonylmethyl oder Hydroxysulfonyl und n für 1 oder 2 stehen,
Y Vinyl oder einen Rest der Formel C₂H₄-Q, worin Q für eine unter alkalischen Reaktionsbedingungen abspaltbare Gruppe steht,
M⊕ das Äquivalent eines Kations,
m 0 oder 1,
r 0 bis 3,
s 0,5 bis 3 und
t 0 oder 1 bedeuten,
und die Summe von p und q 1 bis 3,5 beträgt, wobei p und q immer von 0 verschieden sind, mit der Maßgabe, daß die Summe von p, q, r und s höchstens 4 ist, und daß der Phthalocyanin reaktivfarbstoff der Formel ausgenommen ist.
2. Phthalocyaninreaktivfarbstoffe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
Pc den Rest eines Kupferphthalocyaninsystems, das nicht weiter substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist,
J und K unabhängig voneinander Phenylen oder Phenylen methylen und
m und t jeweils 0 bedeuten und Y, M⊕, p, q, r und s jeweils die in Anspruch 1 genannte Bedeutung besitzen.
Pc den Rest eines Kupferphthalocyaninsystems, das nicht weiter substituiert ist,
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,
R² und R³ unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist,
J und K unabhängig voneinander Phenylen oder Phenylen methylen und
m und t jeweils 0 bedeuten und Y, M⊕, p, q, r und s jeweils die in Anspruch 1 genannte Bedeutung besitzen.
3. Phthalocyaninreaktivfarbstoffe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß m und r jeweils 0 bedeuten und
die Summe von p und q 1,3 bis 3,0 beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung von Phthalocyaninreaktivfarbstoffen
gemäß Anspruch 1 durch Umsetzung eines Phthalocyaninsulfon
säurechlorids der Formel II
in der Pc und M⊕ jeweils in Anspruch 1 genannte Bedeutung
besitzen und a 1 bis 4 und b 0 bis 3 bedeuten, mit der Maß
gabe, daß die Summe von a und b höchstens 4 ist, oder einer
Mischung von Phthalocyaninsulfonsäurechloriden der Formel II
in wäßrigem Medium mit Aminen der Formel III und IV
worin R¹, L, K, J, Y, m und t jeweils die obengenannte
Bedeutung besitzen, und gegebenenfalls mit einem Amin der
Formel V
in der R² und R³ jeweils die in Anspruch 1 genannte Bedeutung
besitzen, sowie gegebenenfalls in Anwesenheit eines stick
stoffhaltigen Heterocyclus, wobei die Reihenfolge der
Umsetzung mit den Aminen III und IV und gegebenenfalls V
beliebig sein kann, wobei man nach beendeter Umsetzung das
Reaktionsgemisch gegebenenfalls einer Membranbehandlung
unterwirft, und es so in ein wäßriges Retentat, in dem die
Farbstoffe der Formel I aufkonzentriert sind, und in ein
wäßriges Permeat, das Salze, die Amine der Formeln III und IV
sowie gegebenenfalls das Amin der Formel V enthält, auf
trennt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944419659 DE4419659A1 (de) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Phthalocyaninreaktivfarbstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944419659 DE4419659A1 (de) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Phthalocyaninreaktivfarbstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4419659A1 true DE4419659A1 (de) | 1995-12-07 |
Family
ID=6519856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944419659 Withdrawn DE4419659A1 (de) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Phthalocyaninreaktivfarbstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4419659A1 (de) |
-
1994
- 1994-06-06 DE DE19944419659 patent/DE4419659A1/de not_active Withdrawn
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8130 | Withdrawal |