Способ получения катионных азокрасителей в жидкой выпускной форме

 

Назначение: катионные красители триазолового, бензтиазолового или бензольного ряда в жидкой выпускной форме для крашения полиакршшитрильного волокна Сущность изобретения: алкилирование моноазокрасителя триазолового, бензтиазолового или бензольного ряда ведут оксидом этилена в среде водного уксусного ангидрида или водной уксусной кислоты, Выбираемость красителей волокном повышается до 97-99%, отсутствуют сточные воды. 3 з.п, ф-лы, 2 табл.

„„ЯЦ „„1781258 А1 сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<юз С 09 В 29/08, 57/34

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО С(:СР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к области ани- . ления красителя в бикарбонатной форме и линокрасочной промышленности, в частно- растворением в уксусной кислоте. сти, к способу получения катионнйх Способ заключается в том, что раствор азокрасителей в жидкой вьпускной форме, . красителя после алкилирования" моноазокприменяемых цля крашения волокна "нит- расителя обрабатывают бикарбойатом нарон", ленты, съемной пряжи из полйакрй- . трйя до выделения красителя в виде лонитрила, а также для крашения бикарбоната красителя, который отделяют свежесформиоованного полиакрилонит- фильтрованием суспензии. Бикарбонат

Ф рильного жгута .. ..::: .. красителя после растворения в уксусной

Известен способ получения катионных:кислоте переходит в более растворимый красителей в жидкой выпускной форме пу-" ацетат красителя. тем алкилирования моноазокрасителя:ди- Недостаток способа — образуются сточметилсульфэтом в водной среде в . ные воды после фильтрования бикарбоната присутствии. оксида магния, изопропилово- . Красителя, содержащие в своем составе го спирта и смеси полиэтиленгликолевых -карбонат натрия, краситель: эфиров алкил енолов.. Наиболее близким по существу к предИзвестный способ имеет ряд недостат- ложенному способу является способ полков; краситель в растворе содержит метил- учения катионных моноазокраситолей, сульфонат-анион, магниевую соль заключающийся в алкилировании монометилсерной кислоты. что снижает стабиль-.,. азокрасителя бензольного ряда окисью проность растворов при хранении в смесях с пилена или окисью бутилена при 70 — 75oC другими марками красителей.. в среде водноорганической и минеральной

Известен способ получения кэтионных кислоты, например, при мольном соотнокрасителей в жйдкой форме путем выделе- шении моноазокрасителя на основе 2,6-дихния красителя в жидкой форме путем выде- лор-4-нитроанилина. уксусной кислоты.

1 (21) 4911395/05 (22) 15.02.91 (46) 15.12.92, Бюл, ¹ 46 . (71) Чебоксарское производственное объединение "Химпром" (72) А.А.Сазонова, С.А,Селезнева, Л,И,Обознова и Л.И.Мухортовэ

{56) Авторское свидетельство СССР

¹ 981330, кл, С 09 В 67/00, 1981, Авторско» свидетельство СССР

¹ 398587, кл. С 09 В 29/08, 1973.

Патент ФРГ ¹ 2309528, кл. С 09 В 29! 38, опублик. 1974.

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТЙОННЫХ

АЗОКРАСЙТЕЛЕЙ В ЖИДКОЙ ВЫПУСКЙОЙ ФОРМЕ (57) Назначение: катионные красители триазолового, бензтиазолового или бензольного ряда в жидкой выпускной форме для крашения полиакрилнитрильного волокна, Сущность изобретения; алкилирование моноазокрасителя триазолового, бензтиазолового или бенэольного ряда ведут оксидом . этилена в среде водного уксусного ангидрида или водной уксусной кислоты, Выбираемость красителей волокном повышается до

97 — 99%, отсутствуют сточные воды. 3 з.п, ф-лы, 2 табл, 1781258 окиси пропилена и воды, равном 1; 7,9: 88:

:4,6 соответственно. В качестве кислотных добавок используют серную, соляную кислоты, в качестве растворителя - бутанол, диметилформамид. 5

Недостатком этого способа является низкая выбирэемость растворов красителей волокном "нитро" — из-за содержания большого количества органического растворителя и минеральной кислоты., 10

Целью изобретения является получение жидкой формы-катионных азокрасителей с хорошей выбираемостью и исключение сточных вод, нарушающих экологию, Поставленная цель достигается тем, что 15 в известном способе получения красителей а жидкой форме обработкой моноазосоединения окисью алкилена в среде водных органической и минеральной кислот алкилирование ведут окисью этилена в сре- 20 де уксусного ангидрида или уксусной кислоты при соотношении мойоазосоедйнения, уксусного ангидрида или уксусной кислоты, " окиси этилена и воды равном 1, (3,7 — 4,2); (7;9 — 9,1): (1;5 - 5,9) для моноазокрасителя 25 триазолового ряда; 1: (10.5. — 11,9) . (13,4—

15,2): (11,2 — 12,7) для моноазосоединения: бензтиазолового ряда, 1: (2,8 — 3,5); (4,5—

6): (13 — 16) для моноазосоединений бензольного ряда.:::;: 30

Пример 1. Получение красителя красного 2С.

В 9,4 (0,038 Mon) моноазокрасителя формулы

М-С-и=И = -М(С,НА 35

И |l

НС N

Н вносят 3 мл (0,16 Мол) воды. 15 мл (0,16 Mon) уксусного ангидрида, нагрезают до темпе- 40 ратуры 60 — 65 С и пропускают в течение 5 часов 17,2 мл (0,34 Mon) оксида этилена. "

Соотношение моноазокрасителя, уксусного ангидрида, оксида этилена, воды 1: 4,2: 8,9:

:4,2 соответственно. Получают 40 r жидкой 45 формы красителя, выбираемость красителя волокном составляет 97%. Выбираемость определяли фотометрически по остаточной концентрации красителя в ванне после крашения волокна "нитрон". 50 .Пример 2. Получение красителя красного 19.

К 16 r (0,052 Мол) моноазбкрасителя

Формулы и = 55 нс ы

H приливают 5.4 Мп (0,3 Мол). воды, 21,2 мл (0,22 Мол) уксусного ангидрида, нагревают до 70 — 75 С, пропускают 24 мл (0,47 Mon) оксида этилена в течение 6 часов. Соотношение моноазокрасителя, уксусного ангидрида, оксида этилена, воды, 1; 4,2: 9; 5,8 соответственно. Получают 68 г раствора красителя, выбираемость волокном составляет 99%.

П р и M е р 3 (условия прототипа).

К 9,4 г (0,038 Мол) моноазокрасителя формулы

„С М= - )-Н(С Нв1, N

H приливают 3 мл воды (0,17 Мол), 17,5 мл (0,3

Мол) уксусной кислоты, нагревают до температуры 60 — 65 С и пропускают втечение 6-и часов 16,1 мл (0,32 Мол) оксида этилена, Соотношение моноазокрасителя, уксусной кислоты, оксида этилена, воды 1 . 7„9: 8,4 .

4,4 соответственно, Получают 46 г жидкой формы, выбираемость волокном составляет

73%

Пример 12 получения красителя (синего 2К), В 18,4 г (0,059 Мол) моноазокрасителя формулы

S нз - - =и - (снД, Ц вносят 12 мл (0,66 Мол) воды, 60 мл (0,633

Мол) уксусного ангидрида, нагревают цо температуры 70 — 75 С и пропускают в течение 6 ч 40 мл (0,79 Мол) оксида этилена, Соотношение моноазокрасителя, уксусного ангидрида, оксида этилена, воды 1: 10,5;

13,4; 11,2. Получают 120 г жидкой формы красителя, выбираемость волокном состав- . ляет 99%, Пример 13 (получение красителя синего О), В 18,4 г (0,052 Мол) моноазокрасителя формулы

И СО, > 1„z у ÑÀ

S -., у = N С ЯМОЙ вносят 12 мл (0,66 Мол) воды, 60 мл (0,622

Мол) уксусного ангидрида, нагревают до температуры 70 — 75 С и пропускают в течение 5 ч 40 мл (0,79 Мол) оксида этилена.

Соотношение моноазокрасителя, уксусного ангидрида, оксида этилена, воды 1; 11,9;

15,2: 12,7. Получают 126 г жидкой формы красителя, выбираемость составляет 99%.

Пример 14, Проводят алкилирование аналогично примеру 13, используя тот же исходный моноазокраситель, Соотношение

1781258 моноазокрасителя, уксусного ангидрида, оксида этилена, воды 1; 11,2: 14,3: 12.

Получают 125 г жидкой формы красителя, выбираемость 99 .

Пример 15. Проводят алкилирование 5 аналогично примеру 12, соотношение моноазокрасителя, уксусного ангридрида, оксида этилена, воды 1, 10; 14,3: 11,9, Реакция не проходит до конца, в реакционной массе остается до 1 моноазокрасителя, 10

Пример 16. Проводят алкилирование аналогично примеру,12, соотношение моноазокрасителя уксусного ангидрида, оксида этилена, воды 10; 10,5; 13,5; 11,2, Реакция не проходит до конца, в реак- 15 ционной массе остается до 1,5 / моноазокрасителя, Сравнительные данные по получению бензотиазоловых красителей алкилированием оксидом этилена приведены в табл.2. 20

Пример 23 (получение красителя красного 18).

В 18,93 г (0.05 Mon) моноазокрасителя формулы

Я=Я . С2Н5 25

О С 2Н4И(СНЗ вносят 13,3 мл воды (0,74 Мол), 9,04 r уксусной кислоты (0,15 Мол), нагревают при раз- 30 мешивании до 70-75 С и пропускают 3 часа оксида этилена 11,1 r (0,25 Mon) через реакционную массу, дают выдержку 1 час.,Соотношение моноазокрасителя — уксусной кислоты — оксида этилена — воды 1: 3: 5: 35

14,8, Получают 51,4 г жидкой формы красителя с концентрацией 110/, отвечающей всем требованиям ТУ.

Пример 24. Проводят алкилирование аналогично примеру 23. используя тот же 40 исходный моноазокраситель при Т 65—

70 С. Соотношение моноазокрасителя, уксусной кислоты, оксида этилена, воды 1: 2,8

: 4,5: 13, Получают 50 г жидкой формы красителя с колористической концентрацией 45

115/, отвечающей всем требованиям ТУ, В жидкой форме содержится 0,6 / моноазокрасителя.

Пример 25. Проводят алкилирование аналогично примеру 23, используя тот же 50 исходный моноазокраситель при температуре 70 — 75 С. Соотношение моноазокрасителя, уксусной кислоты, оксида этилена; воды 1: 3,5: 6: 16. Получают 53 г жидкой формы красителя с колористической кон- 55 центрацией 105 /, отвечающей всем требованиям ТУ, В жидкой форме остается 0,5 / моноазокрасителя.

Пример 26, Проводят алкилирование аналогично примеру 23. Соотношение моноазокрасителя, уксусной кислоты, оксида этилена, воды 1: 2,5: 4: 12,5. Получают 48 г жидкой формы, красителя, в которой содержится 5,7 г исходного моноазокрасителя, т.е. реакция прошла на 70, и раствор— нестабильный, из него выпадает осадок моноазокрасителя. Колористическая концентрация раствора 77 .

Пример 27, Проводят алкилирование аналогично примеру 23. Соотношение моноазокрасителя, уксусной кислоты, оксида этилена, воды 1; 4: 6,5: 16,5, Получают 54 г жидкой формы красителя, в которой содержится 3,8 г моноазокрасителя, т.е. реакция прошла на 80, Колористическая концентрация 83/.

Формула изобретения

1. Способ получения катионных азокрасителей в жидкой выпускной форме путем взаимодействия моноазосоединения с окисью алкилена в среде водно-органического растворителя при 60 — 75 С в течение

3 — 6 ч, отличающийся тем, что, с целью повышения выбираемости красителя волокном и исключения сточных вод, в качестве моноазосоединения используют моноазосоединение триазолового, бензтиазолового или бензольного ряда, в качестве окиси алкилена — окись этилена и процесс ведут в среде водного уксусного ангидрида или уксусной кислоты при соотношении моноазосоединение: уксусный ангидрид или уксусная кислота: оксид этилена; вода, равном 1;2,8 — 11,9, 4,5 — 15,2: 1,5 -16 соответственноо.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании в качестве моноазосоединения триазолового ряда процесс ведут и ри соотношении моноазосоединение: уксусная кислота окись этилена: вода, равном 1; 8,7 — 4,2:

7,9 — 9,1, 1,5 — 5,9 соответственно, 3. Способ поп1,отл ича ющийся тем, что при использовании моноазосоединения бензтиазолового ряда процесс ведут при соотношении моноазосоединение: ук- . сусный ангидрид: окись этилена; вода, равном 1: 10,5 — 11,9, 13,4 — 15,2: 11,2 — 12,7 соответственно, 4. Способ поп1, отлича ющийся тем, что при использовании моноазосоединения бензольного ряда процесс ведут при соотношении моноазосоединение: уксус- ная кислота: окись этилена: вода, равном

1: 2,8 — 3 5: 4,5 — 6: 13 — 16 соответственно.

1781258

Таблица1

Примеры алкилирования моноазокрасителей с разными соотношениями реагентов

Молярное соотнощение моноазокрасителя, уксусного ангидрида, оксида этилена, во ы

Качество красителя мер

1:3,7:7,9:1,5

Подвижный раствор красителя, выбираемость волокном—

99 о )

То же

Раствор не стабилен при хранении, выпадает осадок

Подвижный, стабильный раствор красителя, но выбираемость снижается и со ставляет 90

Реакция не проходит до конца, в жидкой форме остается исходный моноазокраситель

В растворе красителя из-за гидролиза оксида этилена образуется до 35о/ этиленгликоля, что снижает стабильность раствора при хранении

Подвижный раствор красителя, выбираемость волокном

99 оД

Подвижный раствор красителя, выбираемость волокном

97оо расителя красго) 1;4,2:8,1:5,9

1;3;7,9:1,5

1:5:9,1:5,9

1:4,2:7,0:1,5 расителя красго) 1:3.7:9,1:5,9

1:4:8.5:3.7. ие красителя

oro 19) ие красителя ого 20) 1 3,9;8,5:3,7

Колор. конц. Д

Пример

Загруженные компоненты

Температура, OC

Продолжительность реакции, ч

Содержание

АКв жидкой форме, о

Устойчивость к роданиду натрия

Выби-раемасть, о, Выход красителя, 7, от теор, Синий 2К

АК.муравьиная кислота, оксид этилена, вода

1;16,5:15:11,2

АК, уксусная кислота, оксид этилена, вода

1 1 6,5:14;1 1.2

4,5

70-75

Не устойчив

70

70-75

5,8

Хе устойчив

64

Таблица 2

Сравнительные данные по"получению бензтиазоловых красителей алкилированием оксидом этилена

Сокращение: АК вЂ” азокраситель

1781258

Продолжение табл. 2

Составитель Т. Калинина

Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4254 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5