Способ получения кубовых нафтоилендибензимидазоловых красителей Советский патент 1989 года по МПК C09B57/12 

Изобретение относится к анилино- красочной промьппленности, в частности к способу получения кубовых нафтоилендибензимидазоловых красителей (кубового алого 2Ж, представляющего собой смесь цис-изомера-кубового бордо и транс-изомера-кубового ярко- оранжевого), которые пригодны для крашения хлопчатобумажных тканей.

Цель изобретения - улучшение качества целевого продукта при сохранении его выхода, повьш1ение его красящей концентрации и сокращение количества сточных.вод.

Сущность способа заключается з том, что конденсацию проводят в среде N-мeтил- -пиppoлидoнa в присутствии ,

0,6-2,1% олеиновой кислоты от массы нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты катализатора или смеси ее с двуокисью тиомочевины, взятой в соотношении 1:(О,05-0,2) соответственно.

Ы-метил-о(- пирролидон легко регенерируется - выход по регенерации составляет 75,,3%, ДЦК 100 мг/м. Кроме того, использование N-метил-сС - пирролидона позволяет уменьшить содержание золы в целевом продукте.

Объсняется это тем, что побочные продукты, образующиеся в результате реакции конденсации, как и исходные компоненты, растворяются в N-метил- - -пирролидоне и при фильтрации ухо

дят с растворителем в маточник, представляющий собой окрашенный в темно-коричневый цвет раствор.

Однако при конденсации нафталин- -1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты с 0-фенилендиамином в Ы-метил-с/-пир- ролидоне значительно увеличивается длительность технологического процеса, и поскольку реакция не доходит до конца, а исходные компоненты хорошо растворяются в N-метил- -пир рплидоне уменьшается выход целевого продукта (пример 14).

Устранить эти недостатки удается проведением конденсации в присутств указанного катализатора.

Уменьшение количества олеиновой кислоты на конденсации менее 0,6% приводит к увеличению длительности конденсации, ухудшению выхода целевого продукта и его качества - образованию продуктов осмоления, увеличению содержания золы, ухудшению чистоты оттенка и уменьшению красящей концентрации окраски красителя (пример 11). Увеличение олеиновой кислоты более 2,1% ухудшает подвижность реакционной массы, поэтому конденсация не доходит до конца. Это приводит к увеличению длительности конденсации и фильтрации уменьшению выхода целевого продукта. Ухушается чистота и красящая концентрация окраски красителя (пример 12).

Установлено, что проведение конденсации в среде N-метил-о -пирроли- дона в присутствии одной добавки - двуокиси тиомочевины позволяет получить краситель без продуктов осмо ления и уменьшить содержание золы, однако при этом изменяется оттенок красителя в сторону синевы, что говорит о нарушении необходимого соотношения изомеров в целевом продукте (пример 13).Избежать этого позволяет присутствие олеиновой кислоты во время конденсации.

Уменьшение суммарного количества добавок менее 0,6% приводит к увеличению длительности конденсации,повышнию содержания золы,ухудшению выхода красителя и красящей концентрации окрки (пример 5) . Увеличение более 2,1% ухудшает подвижность реакционн массы, что приводит к увеличению длительности конденсации и фильтрации и уменьшению выхода целевого продукта, ухудшению чистоты крася

0

5

0

5

0

5

0

5

0

шеи концентрации окраски красителя (пример 5). Если двуокиси тимоче- вины берут менее 0,05 части на 1 часть олеиновой кислоты повьш1ается содержание золы (см. пример 6).Увеличение двуокиси тиомочевины более 0,2 частей на 1-часть олеиновой кислоты не имеет смысла, так как показатели, характеризующие способ получения и качество целевого продукта, не изменяются (см.пример 7).

Пример 1. В автоклав , снабженный термометром, манометром, масляной баней, загружают 339,9 г N-метил-с пирролидона, 65,62 г нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты, 51,04 г ортофенилендиамина, 0,65 г олеиновой кислоты и 0,065 г двуокиси тиомочевины (в сумме олеиновая кислота и двуокись тиомочевины составляет 1,09 мас.% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты, соотношение составляет 1:0,1 соответственно).

Автоклав герметизируют, подогревают 1,5 ч до 130°С (давление при этом устанавливается 2 кгс/см) и размешивают при этой температуре в течение 8 ч. Затем реакционную массу охлаждают в течение 0,5 ч холодной водой до 70 С, в течение 30 мин. фильтруют и .пром1.1вают 20 г N-метилпирролидона. Осадок промывают водой до отсутствия в промывной воде о-фенилендиамина, сушат. Получают 87,68 г сухого красителя с выходом 98,7%, считая на нафтоилен-1,, 4 ,5,8-тетракарбоновую кислоту.

Регенерацию N-метилпирро.гтидона из маточника проводят простой прямоточной перегонкой при остаточном давлении 705 мм рт.ст. при 12l c в парах. Выход N-метилпирролидона по регенерации составляет 75,28%. Количество сточных вод составляет 8,86 , рН 7,7.

Пример 2. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей , что на кондй нсацию загружают 0,33 г олеиновой кислоты и 0,065 г двуокиси тиомочевины (суммарное количество добавок составляет 0,6% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты, их соотношение 1:0,2 соответственно).

Выдержку проводят при 135 с (давление пря этом устанавливается 3 кгс/см , а охлаждение релкциоинон

5

массы проводят холодной водой до 75 С в течение 15 мин. Подучают

87,25 г сухого красителя с выходом 98,2%. Количество сточных вод сое- тавляет 8,86 , рН 7,8.

Пример 3. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что на конденсацию загружают 1,313 олеиновой кислоты и 0,065 г двуокис тиомочевины суммарное количество добавок составляет 2,1% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты, их соотношение 1:0,05 соответственно). Получают 84,73 г сухого красителя с выходом 95,4%. Количество сточных вод составляет 8,9 , рН 7,8.

Пример 4. Проводят в условиях примера 2 с той лишь разницей, что на конденсацию загружают 0,3 г олеиновой кислоты и 0,03 г двуокиси тиомочевины суммарное количество добавок составляет 0,5% от загружаемой нафтоилен-,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты, их соотношение 1:0,1 соответственно). Продолжительность конденсации 12ч.

Получают 83,48 г сухого красител с выходом 94,0%. Количество сточных вод составляет 11,73 , рН 8,0.

Пример 5. Проводят в условиях примера 3 с той лишь разницей, что на конденсацию загружают 1,8 г олеиновой кислоты и 0,2 г двуокиси тиомочевины | суммарное количество добавок составляет 3,0% от загружаемой нафтоилен-I,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты, их соотношение 1:0,1 сответственно) . Реакционная масса пр температуре реакции становится липкой, менее подвижной. Продолжительность конденсации 12. ч. Получают 84,3 г сухого красителя с выходом 94,92%. Количество сточных вод составляет 10,0 м /т. рН 8,5.

Пример 6. Проводят в условиях примера 3 с той лишь разницей, что на конденсацию загружают 0,7 г олеиновой кислоты и 0,3 г двуокиси тиомочевины(суммарное количество добавок составляет 1,11% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты, их соотношение 1: 0,04 соответственно). Получают 85,52 г сухого красителя с выходом 96,3%.Количество сточных вод составляет 8,92 , рН 8,0.

502587

Приме ВИЯХ примера

,

г и Ю 15

20 25

30

35 4045

55 р 7. Проводят в усло- 2 с той лишь разницей, что на конденсацию загружают 0,32 г олеиновой кислоты и 0,1 г двуокиси тиомочевины суммарное количество добавок составляет 0,65% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбОно- вой кислоты, их соотношение 1:0,3 соответственно). Получают 87,6 г сухого красителя с выходом 98,6%. Количество сточных вод составляет 8,86 , рН 8,0.

Пример 8. Проводят в условиях примера 1 с той лють разницей, что конденсацию проводят без двуокиси тиомочевины, а олеиновую кислоту загружают в количестве 0,65 г (1% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетра- карбоновой кислоты). Получают 87,66 г красителя с выходом 98,67%.

Пример 9. Проводят в условиях примера 8 с той лишь разницей, что олеиновую кислоту загружают в количестве 0,39 г (0,6% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты). Получают 87,06 г красителя с выходом 98,00%.

Пример 10. Проводят в условиях примера 9 с той лишь разницей, что олеиновую кислоту загружают в количестве 1,378 г (2,1% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты). Получают 87,53 г красителя с выходом 98,52%.

Пример II. Проводят в условиях примера 9 с той лишь разницей, что олеиновую кислоту загружают в количестве 0,325 г (0,5% от загружаемой нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоно- вой кислоты). Получают 86,02 г красителя с выходом 96,82%.

Пример 12. Проводят в условиях примера 9 с той лишь разницей, что олеиновую кислоту загружают в количестве 2 г (3% от загружаемой нафтоилен-1 ,4,5,8-тетракарбоновой кислоты). Получают 85,98 г красителя с Время конденсации

выходом 96,77% 50 15 ч.

Пример ВИЯХ примера 1

13. Проводят в усло- с той лишь разницей, что конденсацию проводят в отсутствии олеиновой кислоты, а двуокись тиомочевины загружают в количестве 0,65 г (1% от загружаемой нафтоилен- -1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты). Получают 87,6 г красителя с выходом 98,63%. Оттенок окраски красителя синее стандартного образца. Количество сточных вод составляет 8,86м /т, рН 8,0.

Пример 14. Проводят в уело- ВИЯХ примера I с той лишь разницей, что конденсацию проводят в отсутствии олеиновой кислоты и двуокиси тиомо- чевины. Продолжительность конденсации 15ч. Получают 79,92 г сухого красителя с выходом 90Z.

Качественная характеристика по примерам 1-14 приведена в таблице. Количество Jcтoчныx вод составляет 14,76 , рН 8,6.

Формула изобретения

Способ получения кубовых нафто- илендибензимидазоловых красителей

путем конденсации нафтоилен-1,4,5,8- -тетракарбоновой кислоты с ортофени- лендиамином в среде растворителя в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта при сохранении его выхода, повышения его красящей концентрации и сокращения количества сточных вод, в качестве растворителя используют N-мeтил-of-пиppoлидoн, а в качестве катализатора 0,6-2,1% олеиновой кислоты от массы нафтоилен-1,4,5,8-тет- ракарбоновой кислоты или смеси ее с двуокисью тиомочевины при массовом соотношении 1:0,05-0,2 соответственно.

Изобретение относится к области анилинокрасочной промышленности , в частности, к способу получения кубовых нафтоилендибензимидазоловых красителей /кубового алого 2 Ж, кубового бордо, кубового ярко-оранжевого/, которые пригодны для крашения хлопчатобумажных тканей. Изобретение позволяет повысить качество красителя, снизить его зольность с 2,5 до 0,047-0,07%, исключить образование в нем продуктов осмоления, повысить красящую концентрацию красителя с 100 до 115-120% и сократить количество сточных вод с 50,373 до 8,86 м³/т за счет того, что конденсацию нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты с орто-фенилендиамином ведут в среде N-метил-α-пирролидона в присутствии 0,6-2,1% олеиновой кислоты от массы нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты или смеси ее с двуокисью тиомочевины при соотношении 1:(0,05-0,2) соответственно. Выход красителя составляет 98,7%, считая на исходную нафтоилен-1,4,5,8-тетракарбоновую кислоту. 1 табл.