CH446578A

CH446578A - Verfahren zur Herstellung von Phthalocyaninfarbstoffen

Info

Publication number: CH446578A
Application number: CH1532766A
Authority: CH
Inventors: Helmut Dr Moser; Tobel Hans Dr Von
Original assignee: Sandoz Ag
Priority date: 1966-10-21
Filing date: 1966-10-21
Publication date: 1967-11-15
Also published as: BE705172A

Description

Verfahren zur Herstellung von Phthaloeyaninfarbstoffen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ,Farbstoffen der Phrohalocyannnrei'he, die sich besonders gut zum Färben von Papier eignen. Diese Farbstoffe haben -die Formel
EMI0001.0006
worin Pc den Rest eines .gegebenenfalls metallhaltigen und/oder nichtwass.erlöslchmachende Substituenten tra genden Phthalocyaninfarbstoffis,

Z O+ .den Rest einer quaterrtären Ammoniumverbindung oder einer Hydra- ziniumverbindung, A O ein einwertiges Anion, m 2 oder 3 und n 2,3 oder 4 bedeuten, und werden dadurch her gestellt, dess man 1 Mol einer Verbindung der Formel
EMI0001.0023
worin R einen einwertigen organischen oder anorgani schen Säurerest bedeutet,

mit n Mol eines sekundären oder tertiären Amins oder eines mindestens an einem Stickstoffatom disubstituierten Hydrazins und, bei Ver wendung eines sekundären Amins, eines 'Quaternierungs= mittels umsetzt.

Die verwendeten Verbindungen der Formel (II) wer- ,den in bekannter Weise aus Phthaloeyaninen, die z. B.

Kupfer, Nickel, Eisen, Kobalt, Zink, Aluminium oder Chrom als koordinativ ge'bund'enes Metall und bei spielsweise Halogenatome oder Nitro-, Cyan., Mer- capto- oder gegebenenfalls substituiertes Alkyl-, Alk- oxy-,

Aryl- oder Aminogruppen als nichtwasserlöslich- machende Subsbituenten enthalten können, hergestellt. Sulfonsäuregruppen und Carboxylgruppen kommen als Substibuenten nicht in Betracht.

Besonders geeignete Säurereste (R) sind -Cl, -O - 0C - CH3 und -04_S - CH3.

Als sekundäre Amine, mit denen diese Phthalocya- ninverbindungen umgesetzt werden, sind z. B. Dimethyl- amin oder Diäthylamin oder :allgemein niedrigmoleku- lare Dialkylamine besonders geeignet.

Die Alkylreste in den Dialkylaminen können .nicht wasserlöslichma- chendie Substituenten tragen und/oder ringförmig mit einander verbunden sein., z. B. zum Piperid'inring. Als tertiäre Amine mit 3 Alkylresten können Trimethyl- amin und Triäthylamin dienen. Auch in diesem Fall können 2 Alkylreste miteinander verbunden sein, z. B.

im N-Methylpiperidin. Als cyclsche Amine mit aroma tischem Charakter sind z. B. Pyridin oder Chinolin ge eignet. Als Hydrazine kommen besonders die N,N-Di- alkyl'hydrazine in Betracht, z.

B. N,N,N'-Trimethylhy- drazin oder N,N,N',N'-Tetramethylhydrazin, besonders aber N,N-Dimethylhydrazin. Besonders geeignete Qua- ternierungsmitbel :sind z. B. die Ester starker Mineral- säuren, insbesondere Dimethylsulfat, Ester organischer Sulfonsäuren, Alkylhalogenide, z.

B. Methylchlorid, Me- thylbromid,, Äthylchlorid oder Propylchlorid, sowie Äthylenoxid.

Die Verbindungen der Formel (II) werden vorzugs weise bei Temperaturen zwischen etwa 0 und 80 C und insbesondere bei Raumtemperatur mit einem tertiären Amin oder einem Hydrazin umgesetzt.

Als Reaktions medium kann hierbei ein überschuss des Amins oder Hydrazins, ein organisches Lösungsmittel und/oder Was ser dienen. Unter den gleichen Bedingungen lässt sich eine Verbindung der Formel (1.I) auch .mit einem sekun dären Amin umsetzen. In diesem Fall ist es zweckmässig, ,ein säurebindendes Mittel zuzugeben.

Beider Quaternie- rurtgsreeaktion verwendet man entweder einen überschuss des Q.uaternierungsmittels oder ein indifferentes organi sches Lösungsmittel oder auch Wasser als, Reaktions medium, wobei man vorzugsweise eine Pufferverbindung zugibt und erwärmt. Verwendet man Äthylenoxid als Quaternierungsmittel,

so führt man zunächst die Um tsetzung bei Temperaturen bis zur Raumtemperatur durch und erwärmt erst gegen Endre der Reaktion auf etwa 40 C. Die so erhaltene quaternäre Ammon2um- base kann durch Umsetzung mit einer -organischen oder anorganischen Säure in das quaternäre Salz übergeführt werden.

Die erhaltenen Farbstoffe der Formel (I) können durch Ausfällen mit einem mit Wasser mischbaren Lö sungsmittel abgetrennt werden. Sie sind in Wasser gut löslich und eignen sich besonders gut zum Färben von ungeleimtem oder geleimtem Papier in blauen Tönen. Man wendet sie in Mengen von etwa 0,001 bis 3 ö, be zogen auf :das Gewicht des fertigen Papiers, an. Es ist nicht notwendig, sie durch besondere Massnahmen auf dem Papier zu fixieren.

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden ange.ge:

ben. Beispiel 1 11,4 Teile 3,3',3",3"'-Tetra-(ss-chloräthylamino- sulfonyl)-Kupferphthalocyanin werden in 150 Teilen Trimethylamin (40%ig) 12 Stun den bei 30 gerührt. Das. Reaktionsprodukt wird mit Aceton gefällt, abfiltriert, mit Aceton gewaschen und bei 60 ,getrocknet. Man erhält12,6 Teile eines in Wasser gut löslichen Farbstoffs.

Beispiel 2 11,4 Teile 3,3',3",3"'-Tetra-(ss-chloräthylamino- sulfonyl)-Kupferphith alocyanin werden 12 Stunden in 75 Teilen Wasser und 75 Teilen Triäthylamin unter Rückfluss gekocht. Man versetzt das Reaktionsgemisch mit wenig Wasser, filtriert heiss und salzt das Reaktionsprodukt aus, filtriert es ab und trock net es bei 60 . Es werden 4,8 Teile einfies in Wasser lös lichen Farbstoffs erhalten.

Beispiel 3 11,4 Teile 3,3',3",3"'-Tetra-(ss-chloräthylamino- sulfonyl)-Kupferphth alocyanin werden 12 Stunden in 80 Teilen N,N Dimethylhydr.azin unter Rückfluss gekocht. Dass Reaktionsprodukt wird: mit Aceton ausgefällt, abfiltriert, mit Aceton gewaschen und bei 60 getrocknet. Man erhält 12,6 Teile eines in Wasser gut löslichen Farbstoffs.

Einen ähnlichen Farbstoff erhält man, wenn man an Stelle des 3,3',3",3"'-Tetra-(ss-chloräth.ylamino- sulfonyl)-Kupferphthalocyanins die äquivalente Menge 3,3',3",3,*"-Tetra-(; -chlorpropyl- aminosulfonyl)-Kupferphth alocyanin einsetzt.

Beispiel 4 11,9 Teile 3,3',3",3"'-Tetra-(y-chlorpropylamino- sulfonyl)-Kupferphthalocyaniin werden 12 Stunden in 100 Teilen Pyridin bei 80 ge rührt. Das abgekühlte Reaktionsprodukt wird mit Ace ton ausgefällt, abfiltriert, mit Aceton gewaschen und bei 60 garocknet. Es werden 11,8 Teile eines gut wasserlöslichen Farbstoffes erhalten.

Beispiel 5 11,4 Teile 3,3',3 ",3"'-Tetra-(ss-chloräthylamino- sulfonyl)-Kupferph@thalocyanin und 2 Teile Natrsumearbonat werden in 150 Teilen Dimethylamin 12 Stunden bei Zimmertemperatur ge rührt. Das Reaktionsprodukt wird mit 5%iger Salz säure und Natriumchlorid gefällt, abfiltriert und' bei 60 getrocknet. Es werden 9,5 Teile 3 , 3', 3 ", 3"'-Tetra-(ss-dsmethylamÜnoäthyl- am:inosulfonyl)-Kupferphthaloeyanin erhalten.

6 Teile dieser Verbindung werden in 120 Teilen Dimethylsulfat 4 Stunden bei 95-100 gerührt. Das Reaktionsgemisch wird auf 20 abgekühlt und mit Aceton versetzt. Man filtriert den Niederschlag ab, wäscht ihn mit Aceton und trocknet ihn bei 60 . Es werden 5,7 Teile eines in Wasser gut löslichen. Farb stoffs erhalten.

Beispiel 6 7 Teile Äthylenoxid werden bei Zimmertemperatur langsam unter Rühren .in eine Suspenison von 6 Teilen 3,3',3",3"'-Tetra-(ssdimethylaminoäthyl- aminosulfonyi)-Kupferphth@alocyanin in 50 Teilen Wasser geleitet. Man rührt noch 3 Stunden, erwärmt auf 40 und fällt das wieder abgekühlte Re aktionsprodukt mit Aceton aus. Es wird abfiltriert, mit Aceton gewaschen und bei 60 getrocknet.

Beispiel 7 Man vermischt 70 Teile chemisch gebleichte Sul- fstcellulose mit 30 Teilen chemisch gebleichter Birken cellulose und 0,2 Teilen :des nach den Angaben im Beispiel 1 erhaltenen und in Wasser gelösten Farb stoffs. Nach 10 Minuten werden Papierblätter aus dieser Masse hergestellt.

Das so erhaltene saugfähige Papier hat eine türkis blaue Nuance von mittlerer Intensität. Obwohl es nicht geleimt ist und auch kein Fixiermittel enthält, ist der Farbstoff so gut fixiert, dass das Abwasser bei der Blattherstellung farblos ist. Die Färbung ist massfest. Beispiel 8 In einem Holländer werden 100 Teile chemisch ge bleichte Sulfiteellulose gemahlen. Während des Mah- lens gibt man 2 Teile Harzleim und kurz darauf 0,5 Teile der wässrigen Lösung des mach den.

Angaben im Be spiel 4 hergestellten Farbstoffs zu. Nach 10 Minuten werden 3 Teile Aluminiumsulfat zugesetzt, und nach weiteren 10 Minuten werden aus dieser Masse Papier blätter hergestellt. Das Papier hat eine reine türkis blaue Nuance von mittlerer Intensität. Die Färbung ist licht- und nassecht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen der Formel EMI0002.0115 worin Pe den Rest eines Phth,alocyaninfarbstoffs, Z O+ den Resteiner quaternären Ammoniumwerbindung oder einer Hydraziniumverbindung, A O ein einwertiges An ion, m 2 oder 3 und n 2,3 oder 4 :

bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 Mol einer Verbindung der Formel EMI0002.0128 worin R .einen einwertigen Säurerest bedeutet, mit n Mol eines sekundären oder tertiären Amins oder eines mindestens an einem .Stickstoffatom disubstituierten Hydrazins und, bei Verwendung eines sekundären Amins, eines Quaternierungs.mittelsumsetzt. Il.

Verwendung der nach. dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Farbstoffe zum Färben von Papier. III. Das mit den nach ,dem Verfahren :gemäss Pa tentanspruch I hergestellten Farbstoffen gefärbte Papier.