Способ получения катионных красителей

 

ОПИС

Союз Соаетских

Социалистических

Республик (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050777 (21) 2503133/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 050580 Бюллетень ¹17

Дата опубликования описания 05.05,80

С 09 В 43/00. п9 Б 1/25

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытий

УДК 542.952. .53(088.8) (72) Авторы изобретения

Э.А. Чалых, И.A. Троянов, A.A. Саэанова, И.Д. Ершова, С.Д. Захарова и С.С. Раецкая (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЛТИОННЫХ

KPACHTEJIEH

Изобретение относится к области синтеза красителей для полиакрилонитрильных материалов, в частности к способу получения катионных красителей.

Известен способ получения катионных красителей алкилированием оснований аэо-, диаэагемицианиновых и антрахиноновых красителей диметилсуль- о фатом в среде растворителя - диметилформамида или диоксана — при 70120 С с последующим выделением фильтрацией или экстракцией с одновременной отгонкой растворителя (1).

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса, связанная с использованием органических растворителей, в частности, большим числом стадий выделения красителя, отгонкой и регенерацией растворителя.

Кроме того, использование органи- ческих растворителей удорожает процесс, а проведение его при высокой температуре повышает пожаро- и вэрывоопасность.

Известен также способ получения катионных красителей алкилированием оснований аэо-, диазагемицианиновых и антрахиноновых красителей диметилсульфатом в среде органических раст ворителей — ароматических углеводо,родов, галогенуглеводородов — при

70-100ОС с последующим выделением целевого продукта фильтрацией, отгонкой растворителя и сушкой (2).

Недостатком этого способа является сложность технологических операций выделения красителя, высокая стоимость процесса, его потенциальная пожаро-, взрывоонасность и ток1сичность °

Цель изобретения — упрощение технологического процесса, его удешевление и повышение безопасности.

Цель достигается тем, что в качестве растворителя используют воду и процесс ведут в присутствии двууглекислого натрия при 20-50 С.

Проведение процесса в водной среде возможно несмотря на способность диметилсульфата гидролизоваться,под действием воды, ввиду чего во всех известных способах делается упор на дегидратацию реакционной смеси (исходные основания, подлежащие алкилированию, сушат,,а применяемые растворители обеэвоживают) . Найде 732335 но, что гидролиз диметилсульфата узнается в значительной степени подавить, проводя алкилирование в водной среде в присутствии бикарбоната натрия и выбирая условия алкилирования (температуру, соотношение реагентов) в зависимости от свойств алкилируемых соединений таким образом, чтобы оно проходило полно и быстро. Выбор условий отчасти определяется пределом устойчивости бикарбоната натрия в водных растворах, поэтому температура кватерниэации применяется не выше 50 С. В тех случаях ,когда реакция идет достаточно энергично температуру можно понизить до 20 С, что способствует еще мень- 15 шей степени гидролиэа диметилсульфата, благодаря чему можно применять меньший его избыток.

Пример 1. 12,3 ч. водной пасты азокрасите я формулы 2О

N-С-N=N N -NH(CH )

II Ц

Ю 2

НС К

И содержащей 4,32 ч. основного вещества, смешивают с 2,8 ч двууглекислого натрия и 7,9 ч. диметилсульфата.

Размешивают 30-40 мин при 20-40 С, делая хроматографические пробы на исчезновение исходного соединения.

По окончании реакции раствор фильтруют. Он содержит 6,87 ч. катионного красителя формулы

СН М-С-N"- М- -йфИ 12 50

II+ ll нс,у

И

СН

Ъ

Для получения жидкой выпускной

Формы к раствору добавляют 10% от общего веса этиленгликоля и 3% уксусной кислоты. Полученный концентрированный раствор устойчив при про- 4$ должительном хранении, а также при охлаждении и может быть использован для крашения полиакриловых волокон в красный цвет.

П р и м.е р 2. 9,88 ч. водной ц) пасты, содержащей 2,3 ч. азокрасителя Формулы

N-С-N=N М(С Н )

И И 252

С

И

1,53 ч. двууглекислого натрия и 4,1ч. диметилсульфата вводят в реакцию в условиях по примеру 1 и получают раствор, содержащий 2,44 ч. красного О красителя Формулы

СН И-С N-N=N Н(С2И ) СИ5504

И И с,р

СИ

Выход составвяет 963 от теоретического, Раствор может бить использован для получения жидкой выпускной формы аналогично примеру 1.

П риме р 3. 13,1 ч. водной пасти, содержащей 2,9 ч, соединения формулы сн с,и ! Сн м= " -ОС,H

3,94 ч. двууглекислого натрия и

5, 11 ч. диметилсульфата размешивают

2 ч при 45 С. По окончании реакции кватернизации массу разбавляют 50 ч. воды, размешивают 30 мин при 7580 С и разбавляют 100 ч. воды.

При 45 С в течение 30 мин небольшими порци ями прибавляют 14, 5 ч. бикарбоната натрия до рН 7,6-7,8. Суспензию охлаждают в течение 2 ч до

20-25О С, фильтруют и отжимают до влажности 30-35%, а затем растворяют добавлением Z,l ч. уксусной кислоты. Получают 6,5 ч. концентрированного раствора красителя формулы

Сн>

CH

-OI H

Ъ

СН=М-N" Сн

Ъ

CH

Выход 88% от теоретического. Полученный раствор представляет собой концентрированную жидкую форму красителя, полиакрильное волокно окрашивается им в прочный желтый цвет с красным оттенком.

Пример 4. Массу после кватерниэации, полученную аналогично примеру 3, разбавляют 100 ч. воды, профильтровывают и к фильтрату добавляют

20 ч. поваренной соли, причем краситель выпадает в виде хлорида. После фильтрования и висушивания получают 4,39 ч. красителя. Выход 93,5% от теоретического.

Пример 5. 19,6 ч. соединения формулы

NHGH СИ СИ Н(СИ 2

3„6 ч. двууглекислого натрия, 67 ч. воды и 9,2 ч, диметилсульфата размещают при 20-25 С в течение 1-1,5 ч до исчезновения исходного соединения по хроматографической пробе. Затем нагревают до 55 С на 30 мин, добаво ляют 2 5 ч. активного угля и 860 ч.

° °

О воды, н,агретой до 55 С, после чего раствор профильтровывают. Вместе с

100 ч. промывной воды получают около

1000 ч. раствора красителя. К нему

732335

Формула изобретения

Составитель A. Молин

Редактор Е. Дорошенко Техред И.Петко

Корректор L M. Шароши

Подписное

Заказ 1539/6 Тираж 725

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 добавляют 96 ч. поваренной соли и 7 ч, хлористого цинка (в виде концентрированного раствора). После охлаждения до комнатной температуры краситель отфильтровывают и получают после высушивания 10,25 ч. катионного красителя. формулы

Он окрашивает полиакрилоннтрильное волокно из уксуснокислой ванны в синий цвет с зеленоватым оттенком, с высокими показателями прочности.

Получение катионных красителей по предлагаемому способу позволяет упростить технологический процесс, снизить себестоимость целевого продукта; дает воэможность производить красители в водной среде, что значительно дешевле и безопаснее, чем работа в органических растворителях; позволяет получать в одну стадию

:водные растворы катионных красителей, непосредственно служащие жидкими выпускными формами

Жидкие выпускные формы, получаемые по предлагаемому способу, качественно лучше получаемых известными способами алкилирования в opra» нических растворителях.

fO

Способ получения катионных крася

-телей алкилированием оснований азо"

Ф диазагемицианиновьх и антрахинонсвых красителей диметилсульфатом в среде растворителя и последующим выf5 делением целевого продукта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологического ïðîцесса, его удешевления и повыаения безопасности, в качестве раствориЩ теля используют воду и процесс ведут в присутствии двууглекислого натрия при 20-50 С.

Источники информации, принятые вс внимание при экспертизе

1. Патент СШй 9 3345355, кл. 260-165, опублик. 1962.

2. Патент CUlA Р 3291788, кл. 260-157, опублик. 1960 (прототип) .