Изобретение относится к химической промышленности, а именно, к соединениям, которые могут быть использованы в качестве кислотных красителей для шерсти, шелка, капрона.
Известны соединения [Воробьева С.М. Синтез и исследование свойств линейных и макрогетероциклических соединений на основе индандиона-1,3 и его производных. Дис. … канд. хим. наук. Иваново, ИХТИ. 1976. 137 с.], являющиеся структурными аналогами заявляемого соединения.
Однако они не обладают свойствами красителя.
Известны азакрасители [Бородкин В.Ф. Химия красителей. –М.: Химия, 1981. С.95,97], которые окрашивают белковые волокна, но не окрашивают капрон, например:
H H оранжево-красный
Н NHCOCH3 ярко-красный
Н NH2 синевато-красный
NH2 рубиновый
NO2 фиолетовый
Красители на основе 2-амино-5-меркапто-1,3,4-тиадиазолов [1. Шукуров С.Ш., Куканиев М.А. Новый способ синтеза 2-амино-5-алкил(аралкил)тио-1,3,4-тиадиазолов // ЖОрХ. 1993. Т.29. Вып.11. С.2327. 2. Hani R., Varadiya. Дисперсные красители на основе 2-амино-5-меркапто-1,3,4-тиадиазолов. //ХГС. 2009. № 10. С.1558-1563] окрашивают только полиамидные волокна в красно-розовые оттенки, например:
За прототип принимаем активные медьсодержащие винилсульфоновые красители [Патент 2068431 РФ, МПК С09В 62/51. Способ получения активных винилсульфоновых моноазокрасителей / Прудченко Е.П., Сычева О.В., Дынина И.А., Лезник Р.Ф., Хрепинюк Т.Е., Степаненко В.О., Андриевский А.М., Жукова Н.А., Данилова Т.С.; заявитель и патентообладатель Московское научно-производственное объединение "НИОПИК". - № 5042702/05; заявл. 19.05.1992; опубл. 27.10.1996], которые окрашивают шерсть, шелк, целлюлозные, натуральные и синтетические полиамидные волокна в синий цвет:
Недостатком прототипа является невозможность окраски в различные оттенки желтого цвета.
Задача изобретения состоит в поиске нового соединения, которое может быть использовано в качестве кислотного красителя, окрашивающего шелк, шерсть и капрон в различные оттенки желтого цвета.
Задача решена соединением 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозен, 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 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена, на фиг.2 - электронный спектр поглощения 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена 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 аналогами [Воробьева С.М. Синтез и исследование свойств линейных и макрогетероциклических соединений на основе индандиона-1,3 и его производных. Дис. … канд. хим. наук. Иваново, ИХТИ. 1976. 137 с.].
В электронных спектрах 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена наблюдается интенсивное поглощение при 410 нм (lgε 4.1), регистрируемое в воде (фиг.2). Характер спектра показывает, что соединение существует в растворе преимущественно в форме мономера.
7,9,12,14-Тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозен представляет собой вещество коричневого цвета, обладающее растворимостью в воде, этаноле, ДМФА.
Заявляемое новое соединение обладает свойством кислотного красителя и может быть использовано для крашения шелка, шерсти и капрона.
Для получения целевого продукта используют следующие вещества:
динитрил малоновой кислоты ТУ 6-09-10-1052-75,
аценафтен ТУ 6-09-4490-77,
хлорбензол ГОСТ 6258-85. Технические условия (с Изменениями 1,2),
алюминий хлористый ГОСТ 3759-75. Технические условия,
хлористый натрий ГОСТ 4233-77. Технические условия (с Изменениями N 1, 2),
2,6-диаминопиридин Ч; ТУ 6-09-15-575-83; ОКП: 26 3151 1391,
этанол ГОСТ Р 55878-2013. Технические условия,
соляная кислота ГОСТ 857-95. Технические условия (с Поправкой),
едкий натр ГОСТ 4328-77. Технические условия с Изменениями N 1,2),
порошок цинковый ГОСТ 12601-76. Технические условия,
метанол ГОСТ 2222-95. Технические условия,
бутанол ГОСТ 6006-78. Технические условия,
ацетон ГОСТ 2603-79. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3),
перекись водорода ГОСТ 177-88. Технические условия (с Изменением N 1, с Поправкой),
дициандиамид ТУ 6-09-16-919-75,
хлороформ ГОСТ 20015-88. Технические условия (с Изменениями 1,2),
уксусный ангидрид ГОСТ 5815-77. Технические условия (с Изменением N 1).
Заявляемое соединение получено следующим образом: сначала синтезируют дииминопериаценафтциклогександион взаимодействием аценафтена и динитрила малоновой кислоты, затем проводят взаимодействие полученного соединения с 2,6-диаминопиридином в соотношении 2:1 с последующим замыканием в цикл с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом.
Пример 1. Синтез целевого продукта.
Синтез дииминопериаценафтциклогександиона
В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром и мешалкой, вносят 30 г хлорбензола, 47.85 г хлористого алюминия и содержимое перемешивают, затем приливают 1 мл воды и в течение 1 часа пропускают через смесь хлористый водород. После этого помещают в колбу смесь из 4 г динитрила малоновой кислоты и 9.75 г аценафтена, продолжая пропускать хлористый водород. Реакционную массу нагревают на водяной бане в течение 1-2 часов до 70 0С, прекращают подачу хлористого водорода, и в течение 20 минут идет энергичная реакция с выделением хлористого водорода. Температуру повышают до 125 0С, часть хлорбензола отгоняют в вакууме, пока температура не понизится до 110 0С, затем добавляют 9.5 г хлористого натрия и отгоняют оставшийся хлорбензол. Реакционную массу разлагают с помощью льда и воды. Выделившийся продукт отфильтровывают, промывают горячим бутанолом и сушат. Выход 8.5 г (61 %), перекристаллизовывают из этилового спирта. Дииминопериаценафтциклогександион желтого цвета в порошке, не плавится до 300 0С. Найдено, %:
С 79.5; Н 5.37; N 11.8. C15H12N2. Вычислено, %: С 81.8; H 5.4; N 12.7.
Синтез амидинотиомочевины
В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную обратным холодильником, насадкой для пропускания сероводорода помещают раствор дициандиамида 42 г (0.5 моля) в 200 мл воды и выдерживают при 75 0С в течение 12 часов, затем через раствор пропускают сероводород в течение 30 часов. Полученную желтую жидкость охлаждают до 45 0С и добавляют 15 мл 40 % раствора едкого натра, фильтруют, фильтрат выдерживают при 0 0С в течение 24 часов. Осадок в виде призматических листочков отфильтровывают и промывают ледяной водой (60 мл).
Выход амидинотиомочевины 35.4 г (60 %), т.разл. 170-172 0С.
Найдено, %: C 19.98; H 5.06; N 47.2; S 26.95. С2Н6N4S.
Вычислено, %: С 20.35; Н 5.08; N 47.45; S 27.12.
Синтез 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола
В колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, вносят 11.8 г (0.1 моля) амидинотиомочевины и 250 мл этанола, добавляют 10 мл (0.1 моля) концентрированной соляной кислоты и доводят до кипения, далее вносят в раствор 170 мл (0.3 моля) 20 % перекиси водорода. Выпавшую серу отфильтровывают и при охлаждении фильтрата выпадает 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол.
Выход 7.67 г (66 %), т.пл. 169-171 0С.
Найдено, %:С 21.41; Н 3.38; N 43.47; S 26.41. C2H4N4S.
Вычислено, %: С 20.69; Н 3.45; N 48.28; S 27.58.
Синтез тримера
В колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, вносят 0.75 г (0.0035 моля) дииминопериаценафтциклогександиона, 0.43 г (0.0017 моля) 2,6-диаминопиридина и 10 мл метилового спирта. Смесь кипятят в течение 25 часов. Полученный продукт отфильтровывают и промывают на фильтре ацетоном. Сушат при 100 0С.
Выход тримера: 0.4 г (63 %). Вещество желто-коричневого цвета в порошке, растворяется в воде, ДМФА, этаноле, хлороформе, т. разл.. 260 0С.
Синтез 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена
В колбу емкостью 50 мл, снабженную мешалкой и обратным холодильником, вносят 0.2 г (0.39 ммоля) тримера, 0.05 г (0.43 моля) 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола и 10 мл бутанола, кипятят в течение 35 часов. Реакционную массу охлаждают, осадок отфильтровывают, промывают ацетоном, сушат при 150 0С.
Выход 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена: 0.18 г (78 %). Вещество коричневого цвета в порошке, растворимое в воде.
ИК спектр, ν, см-1: (N-H) 3419; (С-H) 3131; (C=N) 1627; (С=С) 1547; (С-N) 1380; (C-C) 1108; (C-S) 615; δ (N-H) 839 (фиг.1).
ЭСП в воде, λmax, нм: 410 нм (lgε 4.1) (фиг.2).
Найдено, %: C 73.40, H 5.19, N 15.70, S 5.30. C37H23N7S.
Вычислено, %: C 74.37, H 3.85, N 16.42, S 5.36.
Пример 2. Использование 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена в качестве кислотного красителя для шелка. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей /Под ред. Мельникова Б.Н. М.: Химия – 1972. 342 с.]
Образец волокна шелка массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):
Модуль ванны – 50
В течение 15-30 мин. нагревают ванну до 60 0С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30 0С ванне.
Затем 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 (фиг. 3а) прилагается.
Пример 3. Использование 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена в качестве кислотного красителя для шерсти. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей /Под ред. Мельникова Б.Н. М.: Химия – 1972. 342 с.].
Образец волокна шерсти массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):
Модуль ванны – 50
В течение 15-30 мин. нагревают ванну до 60 0С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30 0С ванне.
Затем 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 (фиг. 3б) прилагается.
Пример 4. Использование 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозена в качестве кислотного красителя для капрона. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей /Под ред. Мельникова Б.Н. М.: Химия – 1972. 342 с.]
Образец волокна капрона массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):
Модуль ванны – 50
В течение 15-30 мин. нагревают ванну до 60 0С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30 0С ванне.
Затем 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 (фиг. 3в) прилагается.
Образцы получены с различными оттенками желтого цвета.
Изобретение относится к 7,9,12,14-тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозену формулы (1), обладающему свойством кислотного красителя для шелка, шерсти и капрона. Технический результат: получено новое соединение, которое может быть использовано в качестве кислотного красителя, окрашивающего шелк, шерсть и капрон в различные оттенки желтого цвета. 3 ил., 4 пр.
(1)
7,9,12,14-Тетрамино-21,29-имино-23,27-нитрило-30Н,32Н-диаценафтен[c,d,n,o](1,18)-диазо-(7,12)-дигидразоциклотрикозен формулы
,
обладающий свойством кислотного красителя для шелка, шерсти и капрона.
| 3,4,17,18-ДИЦИКЛОПЕНТА[c,d]ФЕНАЛЕН-2,5,6,15,16,19-ТЕТРАГИДРО-1H-7,10,11,14,21,24,25,28-ТЕТРАФЕНИЛЕН-2,2`-9,12,23,26-ТЕТРАСУЛЬФО-[c,m]-[1,6,15,20]-ТЕТРААЗАЦИКЛООКТАКОЗАН[2,3,4,5,7,10,11,14,16,17,18,19,21,24,25,28], ОБЛАДАЮЩИЙ СВОЙСТВОМ КИСЛОТНОГО КРАСИТЕЛЯ ДЛЯ ШЕЛКА И ШЕРСТИ | 2004 |
|
RU2277559C1 |
| ЦИКЛО-БИС[(1Z)-1-ИМИНО-2-МЕТИЛ-1Н-ИНДЕН-3-ИЛ-1,2,4-ТИАДИАЗОЛ-3,5-ДИАМИН], ОБЛАДАЮЩИЙ СВОЙСТВОМ КИСЛОТНОГО КРАСИТЕЛЯ ДЛЯ ШЕЛКА, ШЕРСТИ И КАПРОНА | 2013 |
|
RU2540865C1 |
| Г.Р | |||
| Березина и др | |||
| Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
| Г.Р | |||
| Березина и др | |||
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
