Изобретение относится к химической промышленности, а именно, к соединениям, которые могут быть использованы в качестве кислотных красителей для шелка, шерсти, капрона.
Известно соединение [Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г. Синтез и свойства макрогетероциклических соединений с фрагментами замещенных бензидина / Журнал общей химии, 2006. Т. 76, вып. 8, с. 1369-1374].
Однако оно не обладает свойством красителя.
Известны также соединения, являющиеся структурными аналогами заявляемого соединения [Березина Г.Р., Фомина И.С. Синтез макроциклических соединений на основе индандиона-1,3 / Международный научно-исследовательский журнал, г. Екатеринбург, 2013. Ч. I. №10 (17), с. 34-36].
Однако они не обладают красящими свойствами и поэтому не могут быть использованы при крашении в растворах, но могут быть использованы для синтеза макроциклических соединений, не обладающих свойством кислотного красителя.
Известны азакрасители [Бородкин В.Ф. Химия красителей. - М.: Химия, 1981. С. 95, 97], которые окрашивают белковые волокна, но не окрашивают капрон, например:
За прототип принимаем активные медьсодержащие винилсульфоновые красители [Патент РФ 2068431. МПК С09В 62/51. Подача заявки: 1992-05-19. Публикация: 27.10.1996], окрашивают шерсть, шелк, целлюлозные, натуральные и синтетические полиамидные волокна в синий цвет:
Технический результат состоит в поиске нового соединения, которое может быть использовано в качестве кислотного красителя, окрашивающего шелк, шерсть и капрон в различные оттенки коричнево-красного цвета.
Указанный результат решили соединением 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота, обладающим свойством кислотного красителя для шелка, шерсти и капрона формулы
Структура этого соединения доказана данными элементного анализа, ИК, электронной спектроскопией.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан ИК спектр 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-индек-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота, на фиг. 2 - электронный спектр поглощения 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота в воде, на фиг. 3 - выкраски образцов, где а - образец, полученный по примеру 2, б - по примеру 3, в - по примеру 4.
В ИК спектрах заявляемого соединения (фиг. 1) можно выделить ряд общих полос поглощения с аналогом [1. Березина Г.Р., Фомина И.С. Синтез макроциклических соединений на основе индандиона-1,3 / Международный научно-исследовательский журнал, г. Екатеринбург, 2013. Ч. I. №10 (17), с. 34-36. 2. Березина Г.Р., Купцова К.Д., Березина Н.М. Синтез и исследование физико-химических свойств макроциклических соединений с фрагментами n,n-диаминов диарильного ряда /Журнал органической химии, 2015. Т. 51, вып. 2, с. 279-282].
В электронных спектрах 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота наблюдается интенсивное поглощение при 470 нм (lgε 4.1), регистрируемое в воде (фиг. 2). Характер спектра показывает, что соединение существует в растворе преимущественно в форме мономера.
8-Амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота представляет собой вещество красно-коричневого цвета, обладающее растворимостью в воде, этаноле.
Заявляемое новое соединение обладает свойством кислотного красителя и может быть использовано для крашения шелка, шерсти и капрона.
Для получения целевого продукта используют следующие вещества:
Ангидрид фталевый ГОСТ 7119-77,
Фенилуксусная кислота ГОСТ 931666,
натрий металлический ТУ 6-09-356-77,
уксуснокислый натрий ГОСТ 199-78,
ледяная уксусная кислота ГОСТ 19814-74,
аммоний уксуснокислый ГОСТ 3117-78,
метанол ГОСТ 2222-95,
этанол ГОСТ Р 55878-2013,
соляная кислота ГОСТ 857-95,
перекись водорода ГОСТ 177-88,
анилин ГОСТ 5819-78,
альфа-нафтиламин ГОСТ 830-75,
нитрит натрия ГОСТ 4197-74,
цинковая пыль ГОСТ 12601-76,
сода ГОСТ 5100-85,
уксусный ангидрид ГОСТ 5815-77,
концентрированная серная кислота ГОСТ 2184-2013.
Заявляемое соединение получено следующим образом: сначала синтезируют диимин 2-фенилиндандиона взаимодействием фталевого ангидрида, фенилуксусной кислоты, уксуснокислого натрия, металлического натрия, метилового спирта, ацетата аммония и ледяной уксусной кислоты, затем проводят взаимодействие полученного соединения с 1,4-диаминонафтиленсульфокислотой в соотношении 1:2.
Пример 1. Синтез целевого продукта.
Синтез диимина 2-фенилиндандиона
В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром вносят 100 г фталевого ангидрида, 110 г фенилуксусной кислоты и 2.6 г свежесплавленного уксуснокислого натрия. Смесь нагревают до 240°С и отгоняют воду в течение 2 часов. Далее продукт охлаждают до 95°С и растворяют в 40 мл кипящего этилового спирта. Раствор фильтруют, охлаждают, отфильтровывают выпавшие кристаллы бензальфталида и промывают 50 мл холодного спирта, т.пл. 96-98°С. Далее 22 г бензальфталида растворяют при нагревании в 150 мл метилового спирта и к раствору прибавляют 50 мл 6% раствора метилата натрия, раствор становится темно-красным. После отгонки этанола выделяют игольчатые красные кристаллы, которые растворяют в воде и подкисляют соляной кислотой. Выход: 2-фенилиндандиона 22 г (90%), вещество кремово-белого цвета с tпл=145°С. Затем 15 г продукта растворяют в 50 мл ледяной уксусной кислоты и постепенно добавляют 70 г ацетата аммония. Смесь кипятят в течение 3 часов, охлаждают и оставляют на сутки, затем фильтруют, осадок промывают водой и сушат.
Выход диимина 2-фенилидандиона (75%). Вещество оранжевого цвета в порошке с tпл=180°С.
Найдено, %: С 78.88; Н 5.55; N 12.56. C15H12N2. Вычислено, %: С 81.82; Н 5.45; N 12.73.
Синтез 1,4-нафтилендиамина
В стакан емкостью 150 мл последовательно загружают 50 мл воды, 12 мл концентрированной соляной кислоты и 4.7 г (0.05 моль) анилина. Охлаждают раствор до 0-3°С. Затем по каплям добавляют 30%-ного раствора нитрита натрия (приблизительно 12 мл) в течение 10-15 минут. Температуру поддерживают 2-3°С. Конец реакции определяют по Конго, а избыток азотистой кислоты по йодкрахмальной бумажке.
В стакан емкостью 150 мл вносят 25 мл 15%-ной соляной кислоты и 7.2 г (0.05 моль) α-нафтиламина. Смесь нагревают до 70-80°С и выдерживают в течение 10-15 минут. Затем приливают 110 мл воды и нагревают до полного растворения соли амина. Охлаждают при встряхивании под струей воды и подают на азосочетание.
В стакан с диазораствором загружают 75 г льда, приливают α -нафтиламин в течение 10-15 минут, перемешивают в течение 1,5 часов, проверяют наличие продукта пробой на вытек.
Выход 4 - бензало - 1 - нафтиламина 6.25 г (46%).
В колбу емкостью 150 мл загружают 6.25 г (0.025 моль) 4 - бензало - 1 - нафтиламина, суспензию цинковой пыли, состоящую из: 1.875 г (0.029 моль) цинковой пыли и 95 мл воды и кипятят до обесцвечивания раствора. Обесцвеченный раствор фильтруют и приливают к разбавленной серной кислоте (1 часть Н2O+2 части H2SO4). Кристаллический сульфат диамина отделяют и нагревают его с раствором соды не более 5 минут. Смесь охлаждают, осадок отфильтровывают.
Выход 1,4-нафтилендиамина 1.1 г (17.8%).
Найдено, %: С 74.98; Н 6.06; N 17.2. C10H10N2. Вычислено, %: С 75.95;
Н 6.33; N 17.72.
Синтез 1,4 - диаминонафтиленсульфокислоты
а. Ацилирование 1,4 - нафталендиамина. В круглодонную колбу емкостью 50 мл, снабженную обратным холдильником и мешалкой вносят 1.1 г (6.9 ммоля) 1,4 - нафтилендиамина и 15 мл уксусного ангидрида. Смесь кипятят в течение 2 часов. По окончании выдержки реакционную массу вливают в 22 мл 1%-ной соляной кислоты. Выпавшие по охлаждении кристаллы отфильтровывают, промывают водой и сушат при 50-60°С.
Выход: 1.7 г (80.1%). Вещество персикового цвета в порошке с тпл=123°С.
ИК спектр: ν, см-1: (N-H) 3271; (C=O) 1655; (С=С) 1543; (C-N) 1279; (С-С) 1179.
б. Сульфирование продукта. В двугорлую колбу емкостью 150 мл, снабженную обратным холодильником, мешалкой и термометром помещают 10 мл концентрированной серной кислоты, 1.33 мл олеума. Затем порциями при перемешивании загружают 1,7 г (6.2 ммоля) ациллированного продукта с такой скоростью, чтобы температура в реакционной массе не превышала 20°С. Реакционную массу выдерживают при 20°С в течение 24 часов. Далее выливают реакционную массу в 300 мл воды. Нейтрализуют 5%-ной соляной кислотой для снятия ацильных групп. Выпавший осадок отфильтровывают, сушат.
Выход: 1.55 г (96.9%). Вещество сиреневого цвета в порошке.
ИК спектр: ν, см-1: (О-Н) 2926; (С-Н) 2636; (С=С) 1607; δ(N-H) 1514; (C-N) 1222; (C-S) 1110; (SO) 1055; (С-С) 1019; (S-O) 784.
ЭСП, λmax, нм: в ДМФА 341, 478; в воде 307, 523.
Найдено, %: С 49.3; Н 4.0; N 11.4; О 19.9; S 13.3. C10H10N2O3S. Вычислено, %: С 50.42; Н 4.20; N 11.76; О 20.17; S 13.45.
Синтез 8-амино-5-[[(4-амино-5-сулъфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1Н-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота
В колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, вносят 0.15 г (0.7 ммоля) диимина 2-фенилиндандиона, 0.32 г (1.36 ммоля) 1,4- диаминонафтиленсульфокислоты и кипятят в 7 мл этилового спирта в течение 30 часов. Выпавший при охлаждении реакционной массы осадок отфильтровают и сушат при 80°С.
Выход: 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота 0.39 г (87%). Продукт представляет собой порошкообразное вещество коричнево-красного цвета, растворимо в воде, этиловом спирте, ДМФА, ацетоне, хлороформе.
ИК спектр, ν, см-1: (NH2) 3480; (NH) 3296; (ОН) 3240; (С-Н) 2923; (C=N) 1588; (С=С) 1616; (S=0) 1384; (С-С) 1148; (C-N) 999; (S-O) 619; (C-S) 489.
ЭСП, λmax, нм: в воде 470; в этаноле: 471, 560; в ДМФА: 469, 560.
Найдено, %: С 58.73; Н 4.85; N 7.50; S 8.89; О 15.85. C35H26N4S2O6.
Вычислено, %: С 63.44; Н 3.93; N 8.46; S 9.67; О 14.50.
Пример 2. Использование 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота в качестве кислотного красителя для шелка. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н. М.: Химия - 1972. С. 7-14].
Образец ткани шелка массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):
В течение 15-30 мин нагревают ванну до 60°С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30°С ванне.
Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой и обрабатывают раствором серной кислоты состава (мл):
Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, сушат. Образец выкраски коричнево-красного цвета (фиг. 3а прилагается).
Пример 3. Использование 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота в качестве кислотного красителя для шерсти. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н. М.: Химия - 1972. С. 7-9].
Образец волокна шерсти массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):
В течение 15-30 мин нагревают ванну до 60°С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30°С ванне.
Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, и обрабатывают раствором серной кислоты состава (мл):
Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, сушат. Образец выкраски коричневого цвета (фиг. 3б прилагается).
Пример 4. Использование 8-амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота в качестве кислотного красителя для капрона. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н. М.:Химия - 1972. С. 7-14].
Образец ткани капрона массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):
В течение 15-30 мин нагревают ванну до 60°С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30°С ванне.
Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, и обрабатывают раствором серной кислоты состава (мл):
Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, сушат. Образец выкраски коричнево-красного цвета (фиг. 3в прилагается).
Изобретение относится к новому гетероциклическому соединению формулы:
Соединение может быть использовано в качестве кислотного красителя для шелка, шерсти, капрона. 3 ил., 4 пр.
8-Амино-5-[[(4-амино-5-сульфо-1-нафтиленил)имино]-2,3-дигидро-2-фенил-1H-инден-1-илиден]амино]-1-нафтиленсульфокислота формулы
обладающая свойством кислотного красителя для шелка, шерсти и капрона.
| 1-[(5-АМИНО-1,2,4-ТИАДИАЗОЛ-3-ИЛ)ИМИНО]-2,3-ДИГИДРО-3-ИМИНО-2-ФЕНИЛ-1H-ИНДЕН-2-СУЛЬФОКИСЛОТА, ОБЛАДАЮЩАЯ СВОЙСТВОМ КИСЛОТНОГО КРАСИТЕЛЯ ДЛЯ ШЕЛКА, ШЕРСТИ И КАПРОНА | 2016 |
|
RU2620382C1 |
| RU 2004137240 A, 27.05.2006 | |||
| Стенд для испытания соединения шарнирного узла шатуна с кривошипом | 1982 |
|
SU1136057A1 |
| DE 4240684 A1, 09.06.1994. | |||
