Способ получения катионных красителей

ОПИС Союз Соаетских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 050580 Бюллетень М 17Дата опубликования описания 05.0580 М, Кл. С 09 В 43/00,ч 9 В 1 /25 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОННЫХ КРАСИТЕЛЕИИзобретение 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 - диметилормамида или диоксана - при 70- 120 С с последующим выделением фильтрацией или экстракцией с одновременной отгонкой растворителя (1.15Недостатком 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 про" цесс, 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 70-100 ОС 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 токсичностьЦель изобретения - упрощение технологического процесса, его удешевление и повышение безопасности.Цель достигается тем, что в ка" честве растворителя используют водУ и процесс ведут в присутствии двууг" лекислого натрия при 20-50 оС,Проведение процесса в водной среце возможно несмотря на способность диметилсульфатагидролизоваться,под действием воды, ввидучего во всех известных способах делается упор на дегидратацию реакционной смеси (исходные основания, подлежащие алкилированию, сушата применяемые растворители обеэвоживают) . Найдено, что гидролиз диметилсульфатауЬается в значительной степени подавить, проводя алкилирование в водной среде в присутствии бикарбонатанатрия и выбирая условия алкилирования (температуру, соотношение реагентов) в зависимости от свойствалкилируемых соединений таким образом, чтобы оно проходило полно ибыстро. Выбор условий отчасти определяется пределом устойчивости бикарбоната натрия в водных растворах, поэтому температура кватерниэации применяется не выше 50 фС. В тех случаях,когда реакция идет достаточно энергично температуру можно понизитьдо 20 С, что способствует еще меньшей степени гидролиэа диметилсульфата,благодаря чему можно применять меньший его избыток,П р и м е р 1. 12,3 ч. воднойпасты азокрасите я формулы 20В-С-ч=4-ни(СН )ФааЪ 2НС25Исодержащей 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 наисчезновение исходного соединения,По окончании реакции раствор фильтруют. Он содержит 6,87 ч. катионногокрасителя Формулы 3СНМ-С-"-М- /-ЩСИ 12 СН, 50фНС,РИСН сн СН-И=И--ОСН СН=М-й" Сн С 3 0 Выход 88 от теоретического. Полученный раствор представляет собой кон центрированную жидкую Форму красителя, полиакрильное волокно окрашивается им в прочный желтый цвет скрасным оттенком,П р и м е р 4. Массу после кватерниэации, полученную аналогично примеру 3, разбавляют 100 ч. воды, профильтровывают и к Фильтрату добавляют20 ч, поваренной соли, причем краситель выпадает в виде хлорида. После фильтрования и высушивания получают 4,39 ч. красителя. Выход 93,5от теоретического.П р и м е р 5. 19,6 ч, соединения Формулы чНСН СН Си МСН 36 ч. двууглекислого натрия, 67 ч.воды и 9,2 ч, диметилсульфата разме атРиЯ и 4,1 ч. т при 20-25 С в течение 1-1,5 ч реакцию вдо исчезновения исходного соединени получают рапо хроматографической пробе. Затем60 нагревают до 55 С на 30 мин, добавляют 2,5 ч. активного угля и 860 ч, (С 2 У 2 СИ 5504 воды, нугретой до 55 ОС, после чегораствор профильтровывают. Вместе с100 ч. промывной воды получают окол65 1000 ч, раствора красителя. К нему Для получения жидкой выпускной Формы к раствору добавляют 10 от общего веса этиленгликоля и 3 уксусной кислоты, Полученный концентрированный раствор устойчив при продолжительном 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 пасты, содержащей 2,3 ч. азокрасителя ФормулыИ-С-фй МС Н 12 5 2С йНИ1,53 ч, двууглекислого идиметилсульфата вводят вусловиях по примеру 1 иствор, содержащий 2,44 чкрасителя ФормулыСН -с-ч-вмМс,рйСИ Выход составляет 963 от теоретического, Раствор может быть использован для получения жидкой выпускной формы аналогично примеру 1,П р и и е р Э. 13,1 ч. водной пасты, содержащей 2,9 ч, соединения формулы 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 75- 80 С и разбавляют 100 ч. воды,При 45 С в течение 30 мин небольшими порциями прибавляют 14,5 ч. бикарбоната натрия до рН 7,6-7,8. Суспензию охлаждают в течение 2 ч до 20-25 С, фильтруют и отжимают до влажности 30-35, а затем растворяют добавлением 2,1 ч, уксусной кислоты, Получают 6,5 ч. концентрированного раствора красителя формулы Сн СН732335 Формула изобретения Составитель А. МолинРедактор Е. Дорошенко Техред И.Петко КорректорМ. ШарошиПодписное Заказ 1539/6 Тираж 725 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий 113035, Москва, Ж; Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 добавляют 96 ч. поваренной соли и7 ч. хлористого цинка (в виде концентрированного раствора). После охлаждения до комнатной температуры краситель отфильтровывают и получают после высушивания 10,25 ч. катионногокрасителя. формулы Он окрашивает полиакрилонитрильное 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 служащиежидкими выпускными формами.Жидкие выпускные формы, получаемые по предлагаемому способу, качественно лучше получаемых извест ными способами алкилирования В Органических растворителях. 0Способ получения катионных крася.телей алкилированием оснований азо"4диазагемицианиновьх и антрахиноьовых красителей диметилсульфатом всреде растворителя и последующим вы 35 делением целевого продукта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения технологического процесса, его удешевления и повьааениябезопасности, в качестве раствори 2 О теля используют воду и процесс ведутв присутствии двууглекислого натрияпри 20-50 ф С.Источники информации,принятые вс внимание при экспертизе1. Патент СШй Р 3345355,кл. 260-165, опублик. 1962.2. Патент СОИ Р 3291788,кл. 260-157, опублик. 1960 (прототип) .