ДИНАТРИЕВЫЕ СОЛИ 4-СУЛЬФОКСИЭТИЛСУЛЬФОНИЛ-2-Х-4'-АМИНО-N-МЕТИЛ-СУЛЬФО-2'-Y-АЗОБЕНЗОЛА ДЛЯ КРАШЕНИЯ ШЕРСТИ, КАПРОНА, ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ И ХЛОПКОЛАВСАНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, А ТАКЖЕ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ, И ДЛЯ ПЕЧАТИ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ, ЛАВСАНОВЫХ И ХЛОПКОЛАВСАНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК C09B62/51 D06P1/38 

Изобретение относится к области анилинокрасочной промышленности, в частности к новым соединениям динатриевым солям 4-сульфоксиэтилсульфонил-2-X-4'-амино-N-метилсульфо-2'-Y-азобензола, обладающим универсальностью применения для крашения шерсти, капрона, хлопчатобумажных и хлопко-лавсановых материалов, а так же натуральной кожи и для печати хлопчатобумажных, лавсановых и хлопко-лавсановых материалов.

Известен краситель активный желтый 2КТ формулы:
,
который используется для крашения материалов из натуральных волокон [1]
Недостатком данного красителя является возможность его применения только для крашения и печати материалов из натуральных волокон.

Известен также близкий по структуре активный краситель формулы:
,
где X и/или Y H, OCH₃, CH₃ [2]
Однако известные красители труднодоступны, поскольку азосоставляющие, содержащие этилсульфонильную группу, получают по сложной схеме и являются дорогостоящими.

В основу изобретения положено решение задачи, состоящей в поиске новых соединений, обладающих свойствами красителя для печати хлопчатобумажных, лавсановых и хлопко-лавсановых материалов и крашения шерсти, капрона, хлопчатобумажных и хлопко-лавсановых материалов, а также натуральной кожи в желтый и оранжевый цвета с высокой устойчивостью окрасок.

Задача решена синтезом новых соединений, а именно динатриевых солей 4-сульфоксиэтилсульфонил-2-X-4'-амино-N-метилсульфо-2'-Y-азобензола, формулы:
,
где X OH, OCH₃, Y H, CP₃
Азосоставляющие предлагаемых красителей легкодоступны, т. к. получаются в одну стадию в результате обработки соответствующих аминов формалином и бисульфатом натрия.

Соединения, предлагаемые в данной заявке, являются промежуточными продуктами в синтезе активных красителей -динатриевых солей 4-сульфоксиэтилсульфонил-2-X-2'-Y-4'амино-N-метилсульфо-N-2"- /4"-хлор-6"-аминоди/ бета-гидроксиэтил/-1",3",5"-триазинил/азобензола.

Кроме того, предлагаемые соединения являются активными красителями универсального применения, т. к. их можно использовать для крашения и печати не только материалов из натуральных волокон, но и из смеси их с синтетическими волокнами и натуральной кожи.

Синтез красителей осуществлялся согласно примеру получения динатриевой соли 4-сульфоксиэтилсульфонил-4'-амино-N-метилсульфо-2'-метилбензола, формулы:
.

1. Диазотирование. В стакан для диазотирования помещают 5,6 г (0,02 моль) 4-β-сульфоксиэтилсульфониланилина, 25 мл воды и при pH 5,5 5,7, которую поддерживают добавлением соды, размешивают до полного растворения амина. Добавляют HCl (уд. вес 1,18) до pH 0,5, реакционную массу охлаждают до 10 15^oC и добавляют 4 мл (0,021 моль) 30%-ного раствора NaNO₂ и дают выдержку при перемешивании в течение 20 мин, поддерживая pH в интервале 0,5 - 1,5 и, контролируя наличие избытка азотистой кислоты.

2. Получение 3-метил-N-сульфоксиметиланилина. В трехгорловую колбу с обратным холодильником, мешалкой, термометром, капельной воронкой вносят 4,3 мл (0,021 моль) 38%-ного раствора бисульфита натрия и затем при перемешивании за 3 5 мин вносят 1,5 мл (0,02 моль) 37%-ного формалина, температуру реакционной массы поднимают до 60 65^oC и размешивают в течение 20 мин, разбавляют водой в количестве 25 мл и при 50 55^oC за 3 5 мин добавляют 2,12 мл (0,02 моль) м-толуидина и дают выдержку при перемешивании в течение 1 ч. Раствор 3-метил-N-cульфоксиметиланилина переливают в стакан для сочетания, охлаждают до 20^oC и используют в качестве азосоставляющей.

3. Сочетание. К раствору 3-метил-N-сульфоксиметиланилина при 10 - 20^oC медленно прибавляют диазотированный 4-b-сульфоксиэтилсульфониланилин в слабокислой среде (pH 5 6), которую поддерживают в течение 40 мин. По окончании сочетания pH среды, в случае ее превышения, устанавливают фосфорной кислотой в интервале 5,5 5,7.

4. Реакционную массу нагревают до 40^oC и проводят очистную фильтрацию.

5. Высаливание проводят хлоридом натрия или калия.

6. Выпавший в осадок краситель отфильтровывают и сушат при 50 60^oC. Очистку соединений проводили экстракцией примесей метанолом в аппарате Сокслета. Выход составляет 98% от теоретически возможного.

Вычислено, C 35,75; H 3,18; N 7,82; S 17,9;
Найдено, С 36,48; H 3,18; N 7,64; S 16,96.

ИК-спектры поглощения представлены на фиг. 1.

Полученные красители сведены в табл. 1.

Предлагаемые красители, ввиду наличия двух сульфогрупп, хорошо растворимы в воде (100 г/л при 60^oC), диметилформамиде, диметилсульфоксиде, уксусной кислоте, не растворимы или мало растворимы в ацетоне, спиртах, этилацетате, бутилацетате, диоксане.

Дериватографические исследования позволили определить, что температура разложения этих красителей находится в интервале 210 220^oC.

ИК-спектры полученных соединений имеют весьма сложный характер, поэтому мы ограничились интерпретацией лишь некоторых характерных полос поглощения. В спектрах всех соединений наблюдаются валентные колебания двойных связей C= C ароматических соединений в диапазонах 1600 1580 см^-1 и 1500 1450 см^-1 и C-H ароматических соединений в диапазоне 3070 3030 см^-1, валентные колебания связи N N для транс изомера в диапазоне 1440 1410 см^-1, а также асимметричные валентные колебания связи S O в диапазоне 1400 1300 см^-1 и симметричные в диапазоне 1200 1100 см^-1.

Спектральные характеристики представлены в табл. 1.

Крашение хлопчато-бумажных, и хлопко-лавсановых материалов проведено непрерывным термофиксационным способом по схеме: плюсование ткани раствором красителя (состав плюсовочного раствора в г/л: краситель: 20, мочевина 25, бикарбонат натрия 3); отжим 80% сушка; термообработка при 190^oC в течение 1,5 мин; промывка. Красители образуют из материалов окраски чистого цвета, устойчивые к тернию и мокрым обработкам. Данные для сравнения приведены в табл. 2.

Красители были испытаны в качестве активных для печати хлопчато-бумажных, лавсановых и хлопко-лавсановых тканей. Состав печатной краски в г/л: краситель 20, мочевина 25, бикарбонат натрия 3, альгинат натрия (6%-ный) 600. Печать проводилась с термофиксацией. Полученные окраски устойчивы к трению и мокрым обработкам. Данные для сравнения представлены в табл. 3.

Проведено крашение шерсти и капрона периодическим способом (Красители для текстильной промышленности: Колористический справочник. М. Химия, 1989). Полученные образцы хорошо прокрашены.

Образцы двух соединений 1 и 2 были испытаны на Ивано-Франковской фирме "Барва" в качестве активных красителей для крашения материалов из хлопковых и шерстяных волокон, а так же натуральной кожи. Получены положительные результаты. Полученные окрашенные образцы кожи были прокрашены по всему сечению равномерно.

Изобретение относится к синтезу моноазокрасителей, в частности к новым соединениям - динатриевым солям 4-сульфоксиэтилсульфонил-2-X-4'-амино-N-метилсульфо-2'-Y-азобензола, обладающих универсальностью применения для крашения шерсти, капрона, хлопчатобумажных и хлопко-лавсановых материалов, а также натуральной кожи и для печати хлопчатобумажных, лавсановых и хлопко-лавсановых материалов. 4 табл.

Динатриевые соли 4-сульфоксиэтилсульфонил-2-X-4'-амино-N -метилсульфо-2'-Y-азобензола формулы

где X H, OCH₃;
Y H, CH₃,
для крашения шерсти, капрона, хлопчатобумажных и хлопколавсановых материалов, а также натуральной кожи и для печати хлопчатобумажных, лавсановых и хлопколавсановых материалов.