DE2451049A1 - Perinon-verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als farbmittel - Google Patents
Perinon-verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als farbmittelInfo
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Classifications
-
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-
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Description
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Aktenzeichen: HOE 74/F 310
Datum: 24. Oktober 1974
Perinon-Verbindungen, Verfahrai zu ihrer Herstellung und ihre
Verwendung als Farbmittel
Es wurden neue Perinon-Verbindungen gefunden, die der allgemeinen
Formel (I)
(D (X)1
entsprechen, in welcher Ar einen Arylenrest, bevorzugt den Naphthylen- oder Phenylenrest bedeutet, X für Wasserstoff oder
Substituenten gleicher oder verschiedener Art, die keine wasserlöslich-machenden
Eigenschaften besitzen, steht, m die Zahl 1, 2,3 oder 4 bedeutet und A einen aus Amino- und Carbonylgruppen
bestehenden Rest, insbesondere einen Rest der Formel
-N-N-CO- , -CO-N-N-
Il Il
RR RR
-N-CO-N-N- , -N-N-CO-N-
» It ' Ii I
RRR RRR
» It ' Ii I
RRR RRR
609818/0923
-N-CO-CO-N-R R
-N-CO-N-CO-I ι R R
-N-CO-N- oder t I R R
-CO-N-N-CO-I I
R R
-CO-N-CO-N-I I
R R
-CO-N-CO-R
darstellt, in welchen die Reste R gleich oder verschieden sind und jedes ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkyl ^rest
oder einen Aralkylrest, wie bspw. einen Phenylalkyl^.rest mit 1 bis 4 C-Atomen im AlkyL^ teil, oder einen Arylrest, wie den
Phenylrest, bedeutet, wobei der Rest A so an den Arylenrest Ar gebunden ist, daß er mit ihm einen fünf- oder sechsgliedrigen
heterocyclischen Ring bildet.
Von besonderem Interesse sind Verbindungen der Formel (II) und (III)
(ID
(Xf)
(III)
in denen A für eine Gruppe der Formel -NH-CO-CO—NH-,
-NH-CO-NH-CO-, -CO-NH-CO-NH-, -NH-CO-NH-, -CO-NH-CO-, -CO-NH-NH-
oder -NH-NH-CO-,bevorzugt jedoch für die Gruppe -CO-NH-CO-, insbes.
-NH-CO-NH- steht und X' für Wasserstoff oder Substituenten
gleicher oder verschiedener Art aus den Gruppen Halogen, insbesondere Chlor und Brom, Alkoxy mit 1 bis 4 C-Atomen, wie Methoxy,
609818/0923
451049
Äthoxy oder Propoxy, Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, wie Methyl und Äthyl, Hydroxy, Nitro, Amino, Acylamino von niederen aliphatischen
oder aromatischen Carbonsäuren, wie Acetylamino und Benzoylamino, Phenoxy und Phenthio, wobei diese drei letztgenannten
Reste im Phenylkern durch Chlor, Methoxy-, Äthoxy-, Methyl-, Äthyl- und/oder Nitrogruppen substituiert sein können,
und verlackte Sulfonsäuren, insbesondere deren Calcium-, Barium-
und Manganlacke, steht, sowie η die Zahl 1,2 oder 3 bedeutet.
Hiervon sind insbesondere die Verbindungen der Formel (Ha) und (lila) hervorzuheben
Xl
(Ha)
(HIa)
in welchen A die für die Formeln (II) und (III) genannten Bedeutungen
hat und X- für ein Wasserstoffatom oder für die Hydroxygruppe
oder Chlor steht, X2 für Wasserstoff, Chlor oder die
Hydroxygruppe, X3 für Wasserstoff, Chlor, Brom, die Amino-,
Nitro-, Acetylamino-, Benzoylamino-, Nxtrobenzoylamino-, Methyl-, Äthyl-, Methoxy-, Äthoxy- oder Phenoxygruppe oder eine mit
Calcium, Barium oder Mangan verlackte Sulfonsäuregruppe steht und X4 ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom oder die Amino-,
Nitro-, Acetylamino-, Benzoylamino-, Nxtrobenzoylamino-, Methyl-, Äthyl-, Methoxy-, Äthoxy- oder Phenoxygruppe oder eine mit
Calcium, Barium oder Mangan verlackte Sulfogruppe bedeutet.
6098 18/0923
Bevorzugt sind allerdings Verbindungen mit X3 und X. gleich Wasserstoff,
wobei diejenigen mit X1 und Xr als Hydroxygruppen in 3- und
6-Stellung des Naphthalsäureanhydrid-Rostes gesondert erwähnenswert
sind.
Die neuen Verbindungen können in erfindungsgemäßer Weise hergestellt
werden, indem man 1 Mol eines Naphthalsäureanhydrids der Formel (IV)
(IV)
mit 1 Mol eines ortho- oder peri-Diamins der Formel (V)
(V)
H2N NH2
wobei A, Ar, X und m die für die Formel (I) genannten Bedeutungen
haben, oder mit einem Salz des Diamins, gegebenenfalls
in Gegenwart einer säurebindenden anorganischen Verbindung, kondensiert.
Die Verbindungen der Formel (I), in welcher Ar für den Phenylenrest
steht, können weiterhin in erfindungsgemäßer Weise erhalten
werden, indem man 1 Mol einer Verbindung der Formel (IV) zunächst mit 1 Mol einer ortho-Nitroanilin-Verbindung der Formel
(VI)
(VI)
6098 1 8/Π923
in welcher A die für Formel (I) genannte Bedeutung hat, kondensiert,
anschließend die Nitrogruppe zur Aminogruppe reduziert und dann den Ringschluß zur erfindungsgemäßen Verbindung in
an und für sich bekannter Weise durchführt (vgl. DT-PS 2 086 136)
Als Diamine der Formel (V) kommen insbesondere 4,5-Diaminophthalimide,
5,6-Diaminobenzimidazolone, 5,6-Diaminoindazolone, 6,7-Diaminochinoxalindione,
-chinazolindione und -phthalazindione sowie 4,5-Diamino-l,8-naphthalsaureimide in Betracht.
Die Synthese der neuen Verbindungen erfolgt vorteilhaft durch Erhitzen der Verbindungen der Formel (IV) und (V) in gegebenenfalls
mit katalytischen Mengen Säure angesäuertem Wasser oder anderen Lösungsmitteln, beispielsweise Essigsäure, Äthanol,
Dimethylformamid oder N-Methylpyrrolidon. Nach mehreren Stunden
bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 80-15O0C, ist die Umsetzung
beendet. Sie kann leicht durch Chromatografie verfolgt
werden. In der Regel fallen die gebildeten Perinonverbindungen der Formel (I) aus dem Reaktionsgemisch aus und werden durch
Filtration isoliert. Zuweilen kann ein Zusatz von Wasser vor der Isolierung von Vorteil sein, da einige der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Kristalliationsverzögerung neigen.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, insbesondere bei sehr instabilen
Diaminen der Formel (V), an Stelle der freien Base deren mineralsaures Salz mit dem Naphthalsäureanhydrid zu
kondensieren, wobei häufig ein Zusatz eines Säurebinders, beispielsweise Alkalicarbonat oder -acetat, besonders glatte Umsetzung
gewährleistet.
Dergleichen kann in diesen Fällen eine Kondensation des Naphthalsäureanhydrids
bei vergleichbaren Reaktionsbedingungen mit der
-» R —
60981 8-/0 92 3 '
der unbeständigen Diarainoverbindung zugrunde liegenden o-Nitroaminoverbindung
zum resultierenden Naphthalimid günstig sein, der sich dann eine Reduktion der zum Imidstickstoff o-ständigen
Nitrogruppe, z.B. durch katalytische Reduktion oder durch Eisen-Reduktion,
anschließt, wobei in der Regel spontan die entstandene o-Aminogruppe mit der benachbarten Carbonylgruppe unter
Wasseraustritt den Imidazolring schließt. Nur in kinetisch besonders ungünstigen Fällen ist zum Ringschluß ein anschließendes
mehrstündiges Erhitzen auf höhere Temperaturen erforderlich.
Die neuen Verbindungen haben sich als sehr gute Farbmittel erwiesen und können nach Isolation aus dem Syntheseansatz als
solche bereits coloristisch wertvolle Eigenschaften aufweisen. Häufig lassen sich jedoch ihre anwendungstechnischen Qualitäten
durch einen üblichen Pigmentfinish, beispielsweise durch längeres
Erhitzen in Wasser und/oder Lösungsmitteln, durch Vermählen oder
Verkneten in Gegenwart von Salzen, Lösungs- oder Verteilungsmitteln erheblich verbessern.
Die neuen Verbindungen stellen deshalb wertvolle Pigmente dar, die in feinverteilter Form zum Pigmentieren hochmolekularen
organischen Materials verwendet werden können, beispielsweise von
Celluloseäthern und Celluloseestern, wie Äthylcellulose, Celluloseacetat, CellujLosebutyrat, Polyamiden oder Polyurethanen oder
Polyestern, natürlichen Harzen oder synthetischen Harzen, wie Harzen, die man durch Polymerisation erhält, beispielsweise
Aminoplaste, insbesondere Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehyd-Harze,
von Alkydharzen, Phenoplasten, Polycarbonaten, Polyolefinen, wie Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyäthylen,
Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester, von Kautschuk, Casein, Silikon und Silikonharzen, einzeln oder als Mischungen.
Die hochmolekularen organischen Materialien können hierbei in Form von Kunststoffmassen bzw. plastischen Massen, Schmelzen oder
Spinnlösungen, Lacken, Farben oder Druckfarben vorliegen.
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Die Pigmente können als reines Pigmentpulver oder in Form einer
Dispersion eines Pigments in einem Harz verwendet werden. Harze, die für die Verwendung als Träger in Pigmentdispersionen geeignet
sind, umfassen natürliche Harze, beispielsweise Abietinsäure oder deren Ester, Äthylcellulose, Celluloseacetobutyrat, Erdalkalisalze,
von höheren Fettsäuren, Fettamine, beispielsweise Stearylamin oder Kolophoniumamin, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere,
Polyacrylnitril- oder Polyterpenharze oder wasserlösliche Harze, beispielsweise Harze mit SuIfonsäuregruppen oder
deren Erdalkalimetallsalze.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Teile sind Gewichtsteile,
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9,9 Teile Naphthalsaureanhydrid, 9 Teile 5,6- Diaminobenzimid-
azolon und 400 Teile Eisessig werden 30 Stunden am Rückfluß
gekocht. Dann wird der gebildete orangefarbige Niederschlag · heiß abgesaugt, mit heißem Eisessig, dann mit Wasser gewaschen
und anschließend mit verdünnter Salzsäure ausgerührt. Nach Absaugen und Neutralwaschen wird getrocknet. Man erhält 14,1 Teile
(86.5 % d.Th.) einer Verbindung der Formel
die hervorragend zur Pigmentierung von Kunststoffen und Lacken geeignet ist und dabei ausblüh- und überspritzechte rotstichiggelbe Färbungen mit ausgezeichneten Echtheiten liefert. Eine
weitere Erhöhung der Ausblutechtheit in weichgemachtem Polyvinylchlorid
gelingt durch 5-stündiges Erhitzen des Pigments in der 3-fachen Menge. Dimethylformamid auf 1000C.
Beispiel 2-11
Ersetzt man in Beispiel 1 das Naphthalsaureanhydrid durch
aliquote Mengen der in Tabell-e 1 aufgeführten Naphthalsäurederivate,
so erhält man etwa gleichmolare Gemische von.in Tabelle genannten erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel
- ^qT ^CO
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mit den angegebenen Ausbeuten, die sich ebenfalls hervorragend als Pigment zur Pigmentierung von Kunststoffen und Lacken
eignen.
Beispiel Naphthalsäureanhydrid X Y Ausbeute Nuance
H Cl ?A.3 %' Scharlach
OH H 81.0 % orange
2 H 93.8 % bordo
H Br 96.2 % rot
- IO -
60981 8/0923
Beispiel ^phthalsäureanhydrid X Y Ausbeute Nuance
NH,
OCH,
82.5 % orange
OCH^-H
orange
O -H -NH2 70.0 % rotst.gelb
-H -0-/O) 89.2 % Scharlach
- 11 -
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2451048
Beispiel ^phthalsäureanhydrid X Y Ausbeute Nuance
10
-H _S-/o\-Cl 94.8 % rot
-NHCO
-H 98.2% orange
11.5'. Teile 3 »6- Dihydroxynaphthal säur eanhydrid, 9 Teile 4,5-Diaminophthalimid
und 500 Teile Wasser werden nach Zusatz von
3 Teilen Eisessig 20 Stunden im Autoklaven unter Rühren auf 1000C erhitzt. Dann wird abgekühlt, entspannt, abgesaugt und die
erhaltene Verbindung der Formel
in der 5- fachen Menge Dimethylacetamid 5 Stunden bei 900C verrührt.
Man saugt erneut ab, wäscht mit Äthanol und trocknet. Es werden 14·.6 Teile (81.5 % d.Th.) einer rotorangen Verbindung erhalten,
die in der Verwendung als Pigment hervorragend lösungsmittel- und lichtechte Färbungen in.den verschiedensten Anwendungsgebieten
herzustellen gestattet.
- 12 -
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Beispiel 13 - 17
Ersetzt man in Beispiel 12 das 4,5- Diaminophthalimid durch entsprechende Mengen der in Tabelle 2 aufgeführten Diamine und
arbeitet in der angegebenen V/eise, so erhält man die in Tabelle 2 angegebenen wertvollen, als Pigmente verwertbaren Verbindungen
der allgemeinen Formel
(NH),
in den dort aufgeführten Ausbeuten und Farbtönen.
Diamin
Ausbeute
Nuance
NH,
NH
NH.
ΝΗ·
C1O
.co
86.3 % 90.1 %
orange
Scharlach
'CO
94.3 %
Scharlach
60 98 18/0923
- 13 -
Diamine
Ausbeute
Nuance
16
ra
88.8 %
orange
17
NH,
NH,
TSC
NH. CO'
CO
.NH
84.0 %
rotorange
I3.4 Teile 4,5- Dichlornaphthalsäureanhydrid, 11.3 Teile 4,5-Diamino-
haphthalimid, I5 Teile Ameisensäure und 250 Teile
N- Methylpyrrolidon werden 25 Stunden am Rückfluß unter Rühren gekocht. Der dabei ausfallende blaustichig-rote Niederschlag
wird heiß abgesaugt, mit N- Methylpyrrolidon, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Verbindung der Formel
wird anschließend mit der 10- fachen Menge wasserfreien Natriumsulfat
auf einer Schwingmühle gemahlen, das Salz mit V/asser ausgelöst und die zurückbleibende Substanz (21.5 Teile, 94.3 % d.Th.)
bei 800C iin Umlauf schrank getrocknet.
Die erhaltene neue Verbindung eignet sich als Pigmeritfarbstoff
insbesondere zur Herstellung hochwertiger, hervorragend lichtwetter- und uberlackierechter Autolacke, in denen sie auch in
Kombination mit anorganischen Pigmenten vorteilhaft -verwendbar
ist.
- 14 - .
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Beispiel 19 - 28
Ersetzt man in Beispiel 18 das 4,5- Mchlornaphthtalsäureanhydrid
durch aliquote Mengen der in Tabelle 1 beschriebenen Naphthalsäureanhydride und arbeitet sonst nach dem in Beispiel
10 angegebenen Verfahren, so erhält man die in Tabelle 3 angegebenen
erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel
bzw. Y
in Form von etwa äquimolaren Gemischen mit den in Tabelle 3 angegebenen Ausbeuten und Nuance.
| Beispiel | X | 3 | Y |
| 19 | H | Cl | |
| 20 | OH | H | |
| 21 | NO2 | H | |
| 22 | H | Br | |
| 23 | NH2 | H | |
| 24 | H |
Ausbeute
Nuanc e
95.3 %
94.8
bordo
blaust.rot
96.9 % blaust.violett
98.0 %
92.1 %
marron
rot
rot
- 15 -
609818/092 3
ί. «+ sj
Ausbeute
Nuance
NH,
89.2
rot
-Ö-TS
96.2 %
rotviolett
Cl 94-5 %
violett
28
-HHCO-
NO
98.8 %
blaust, rot
Seispiel 29
10,7 Teile 3- Hydroxynaphthalsäureanhydrid, 10 Teile 5- Amino-6-
nitrobenzimidazolon und 300 Teile Dimethylformamid werden
nach'Zusatz von 10 Teilen Chloressigsäure 20 Stunden zum Sieden erhitzt. Dann wird mit Methanol verdünnt, die ausgefallene Verbindung
der Formel
NH
CO
NH ' ^O
)H
abgesaugt und mit Methanol, dann mit Wasser gewaschen. Der Preßkuchen
wird im Verlaufe von 4 Stunden in eine kräftig siedende Mischung aus 200 Teilen Eisessig und I50 Teilen Wasser eingetragen.
Anschließend werden innerhalb von 2 Stunden portionsweise 14- Teile Eisenpulver zugegeben. Die Reaktion ist exo.therm und
halt sich bei ca. 1000C. Man erwärmt v/eitere 3 Stunden zum
Sieden, verdünnt dann mit 3OO Teilen Wasser und filtriert. Der
mit basischem Eisenacetat verunreinigte Filterkuchen wird in 1500 Teile Dimethylformamid eingetragen, zum Sieden erhitzt und
- 16 -
" ' 60 98 18/092 3
nach Zugabe von 5 Teilen Aktivkohle filtriert. Beim Abkühlen des Filtrats auf 5O0C fällt die Verbindung der Formel
aus, wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 15.1 Teile (85.3 °/o d.Th.). Die neue Verbindung läßt
sich als orangfarbenes Pigment, das hervorragende Licht- und Lösungsmittelbeständigkeit zeigt, .daher vorteilhaft zur Herstellung
von Lacken, insbesondere Automobillacken, einsetzen. Die Reduktion des intermediär gebildeten Nitroimids kann mit
gleichem Erfolg katalytisch mittels Wasserstoff vorgenommen werden, wobei ebenfalls spontan Eingschluß zur erfindungsgemäßen
Verbindung eintritt.
Dazu wird das durch Filtration isolierte o-Nitroimid in 1500 Teilen Dimethylformamid unter Zusatz von 1 Teil Nickelkontakt
unter einem Wasserstoffdruck von 50 atü auf 1300C erhitzt, bis
keine Gasaufnahme mehr feststellbar ist. Nach Entspannen wird heiß vom Katalysator abfiltriert, das Filtrat unter Rühren auf
50 C abgekühlt und die angefallene neue Verbindung wie oben beschrieben isoliert.
Beispiel 30 - 32
Ersetzt man in Beispiel 29 das 5- Amino -6- nitrobenzimidazolon
durch aliquote Mengen der in Tabelle 4- aufgeführten o-Nitroamino-Heterocyclen
der allgemeinen Formel
und arbeitet in der angegebenen Weise, so erhält man weitere erfindungsgemäße, als Pigmente verwendbare Verbindungen der allgemeinen
Formel
- 17 -
60981 8/0923
245Ϊ049
bzw.
OH
mit der in Tabelle 4 angegebenen Bedeutung von A in Form von
etwa äquimolaren Gemischen mit den in Tabelle 4 angegebenai Ausbeuten und Nuancen:
Beispiel Nitroaminoverbindung A
Ausbeute
Nuance
30
32
-CONH-CO- 89.7 % rotst.gelb
-NH-NH-CO- 81.0 % gelbst.rot
-NH-CO -NH-CO
90.8 % orange
Beispiel 33
11.2 Teile 4- Methoxynaphthalsäureanhydrid, 12.0 Teile 5,6-Diaminobenzimidazolon-dichlorhydrat,
400 Teile Isopropanol und 20.5 Teile Natriumacetat werden im Autoklaven 10 Stunden auf
160 C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird entspannt und die erhaltene Verbindung abfiltriert. Nach Waschen mit Isopropanol und Wasser'
wird bei 800C getrocknet.
- 18 -
609818/0923
Man erhält 17 Teile (96.0 % d.Th.) einer orangegelben Verbindung
der Formel
.NH-
die sich als Pigment besonders zur Herstellung licht- und wetterechter
Lacke" sowie zum Einfärben von weichgemachtem Polyvinylchlorid
eignet.
Nachträgliches 5-stündiges Erhitzen des wasserfeuchten Filterkuchens
mit der 10- fachen Menge eines Gemischs aus 9 Teilen .V/asser und 1 Teil IscButanol auf 1500C führt zu einem Pigment
höherer Deckkraft mit verbesserter Licht- und Wetterechtheit.
- 19 609818/092 3
Claims (1)
- Patentansprüche:entsprechen, in welcher Ar einen Arylenrest bedeutet, X für Wasserstoff oder Substituenten gleicher oder verschiedener Art, die keine wasserlöslich-machenden Eigenschaften besitzen, steht, m die Zahl 1,2,3 oder 4 bedeutet und A einen aus ggf. substituierten Amino- und Carbonylgruppen bestehenden Rest darstellt, wobei der Rest A so an den Arylenrest Ar gebunden ist, daß er mit ihm einen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring bildet.Verfahren zur Herstellung der in Anspruch 1 genannten und definierten Verbindungen der Formel (I), dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol eines Naphthalsäureanhydrids der Formel (IV)(IV)mit 1 Mol eines ortho« oder peri-Diamins der Formel (V)- 20 -.60981 8/0923(V)»in welcher A, Ar, X rind m die in Anspruch 1 genannten Bedeutungen haben, oder mit einem Salz des Diamins, gegebenenfalls in Gegenwart einer säurebindenden anorganischen Verbindung, kondensiert.Verfahren zur Herstellung von in Anspruch 1 genannten Verbindungen der allgemeinen Formel(X)in welcher A, X und m die in Anspruch 1 genannten Bedeutungen haben, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol einer Verbindung der Formel- 21 -6 0-9 818/09232451Ö49in welcher X und m die in Anspruch 1 genannten Bedeutungen besitzen,zunächst mit 1 Mol einer ortho-Nitroanilin-Verbindung der Formel (VI)(VI)in welcher A die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat, kondensiert, anschließend die Nitrogruppe zur Aminogruppe reduziert und dann den Ringschluß durchführt.4. Verwendung der in Anspruch 1 genannten und definierten oder der nach Anspruch 2 oder 3 hergestellten Verbindungen als Farbmittel.5. Verwendung nach Anspruch 4 als Pigment.6. Verwendung nach Anspruch 4 zum Pigmentieren von Druckpasten, hochmolekularen plastischen Massen oder Lacken.7. Verwendung nach Anspruch 4 zur Herstellung von Druckfarben.8. Pigmentpräparationen, die die in Anspruch 1 genannten und definierten Verbindungen enthalten.6 0 9818/0923
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