Способ получения диаминоантрахинонового пигмента Советский патент 1991 года по МПК C09B1/22 

1

(21)4481252/05

(22) 06.09.88

(46)23.10.91. Бюл. №39

(72) В.И.Кошелев, В.А.Мороз, О.П.Шеляпин,

Л.Н.Парамонова, Ю.Н.Бородин и Л.И.Потелещенко

(53)668.812.51 (088.8)

(56)Патент Великобритании N 889746, кл. С 4 Р. опублик. 1965.

Патент Чехословакии М 174383, кл. С 09 В 67/00, опублик. 1978.

Журнал органической химии, т. XXII, вып.З. 1986,с.626-627.

Патент Великобритании № 1463141, кл. С 09 В 67/00, опублик, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАМИНОАНТ- РАХИНОНОВОГО ПИГМЕНТА

(57)Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения пигмента красного антрахинонового

(диаминоантрахинонового пигмента), который применяется в лакокрасочной, полиграфической и текстильной промышленостях. Изобретение позволяет упростить технологию за счет совмещения стадий дебензоли- рования и модифицирования, а также исключения стадий репульпации, фильтрации и промывки, сократить количества серной кислоты при дебенэоилировании примерно в 7-100 раз на 1 мае.ч. 4,4 -дибен- зоиламино-1,1 -диантрахинонила, а также повысить кроющую способность на 3,5 i/м2 Способ заключается в обработке 4,4 -дибензоиламино-1.1 -диантрахинонила в условиях пластичного размола концентрированной серной кислотой при 70-120°С в течение 0,5-1,5 ч в присутствии 2-30% сульфата 4,4-диамино-1,1 диантрахинонила и 1-15% нафталинсульфокислоты или ее соли.

fe

Изобретение относится к химической технологии, в частности к усовершенствованию способа получения диаминоантрахинонового пигмента (пигмента красного антрахинонового), который находит применение в производстве эмалей, полиграфических красок, в крашении пластмасс, искусственных волокон и для печати в текстильной промышленности.

Цель изобретения - повышение кроющей способности, упрощение технического процесса и сокращение длительности его проведения.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что пигмент получают непосредственно из 4,4-дибензоиламино-1.1 -диантрахинонила, т.е. одновременно в одну стадию проводят де- бензоилирование и модифицирование образовавшегося 4.4 -диамино-1,1-дианТ- рахинонила в пигмент в присутствии автока; талиэатора дебензоилирования - сульфата 4,4|-диамино-1,1|-диантрахинонила и нафталинсульфокислоты или ее натриевой или калиевой соли в условиях пластичного размола при определенном соотношении.

Пигмент, полученный в условиях предлагаемого способа, имеет количественный выход и красящую концентрацию 110%, что на 10% выше, чем известный.

Уменьшение концентрации серной кислоты менее 90%. как и проведение процесса

О 00

ел ю о со

при температурах ниже 70°С недопустимо, так как это приводит к неполноте дебензо- илирования исходного продукта, значительному ухудшению колористических и потребительских свойств пигмента (пример 5).

Применение серной кислоты с концентрацией более 97% также недопустимо, так как о зависимости от температуры процесса исходный продукт, дебензоилируясь, одно- прсменно частично сульфируется при низких температурах (ниже ) (пример С) или частично окисляется при более высоких температурах (выше 120°С) (пример 7) что вызывает потерю потребительских свойств и выхода продукта.

Время выдержки менее, чем 0,5 ч, недостаточно для полного дебензоилирпвания (пример 8), а увеличение более 1,5 ч не сказываемся на качестве и выходе продукта и экономически нецелесообразно.

При уменьшении соотношения 4.4-ди- бппзопнамина-ТИ -диантрахинонила и серной кислоты происходит повышение вязкости смеси, ее комкование, что ведет к иеоднооодности дебензоилированного продукта (пример 9). Повышение соотношения экономически неопрзвдано.

Предлагаемый способ позволяет упро- стить технологию и сократить длительность процесса с 16-300 до 0,5-1,5 ч за счет совмещения стадий дебензоилирования и модифицирования, а также исключения стадий репульпацпи, фильтрации и промывки, уменьшить объем сточных вод за счет сокращения количества серной кислоты в 7-100 раз на 1 мае.ч. при дебензоилировании 4,4 - дибензоипамино-1,1 -диантрахинонила, уменьшить энергозатраты, а также повысить на 3,5 г/м2 кроющую способность и на 10% красящую концентрацию.

Пример1.В смеситель cZ-обрззными лопастями емкостью 1,5 я придают 350 г (16 мае.ч.) 4,4 -дибензои/.амино-1,1 -диантра- хинонила и при перемешивании добавляют 3F г (0,1 мае.ч.) сульфата 4.4|-диамино-1,1| диантрахинонила, 3.5 г (0,01 мае.ч.) натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты и 350 г (1 мае.ч.) 92%-ной серной кислоты, Смесь нагревают до 120°С и при этой температуре размешивают в течение 0,5 ч, анализируют на полноту дебензоилирования.

По окончании реакции смесь медленно выливают на 4000 мл (11,6 мае.ч.) воды, поддерживая температуру воды 50°С. Процесс выделения ведут при интенсивном перемешивании. Затем смесь фильтруют, осадок промывают водой, нагретой до 90-95°С. Промывку ведут до отсутствия сульфат- ионов. Готовый продукт сушат при 80°С.

Получают 230,7 г пигмента с красящей способностью 110%. Пигмент окрашивает полиэфирные материалы, ПВХ, эмали о интенсивный красный цвет.

Пример2.В смеситель емкостью 1,5

л загружают 525 г (1,5 мае.ч.) 97%-ной серией кислоты 105 г (0,3 мае.ч.) сульфата 4.41- диачино-1,1 -диантрахинонила и 35 г (0.1 мае.ч.) калиевой соли 2-нафталинсульфокислоты. При перемешивании небольшими порциями добавляют 250 г (1 мае.ч.) 4,4 -ди- бензоиламино-1,1 -диантрахинонила.Смесь нагревают до 70°С и при этой температуре размешивают в течение 1.5 ч. Далее проиесс ведут как описано в примере 1. Получают 233,82 г пигмента с красящей способностью 108%.

Выход составляет 98%, считал на исходный 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диантрахинонил.

П р и м е р 3. В смеситель емкостью 1,5 л загружают 350 г (1 мае.ч.) 4,4 -дибензоила- мино-1,1 -диантрахинонила, при непрерывном перемешивании добавляют 525 г (1,5

мае.ч.) 96%-ной серной кислоты 7 г (0,02 мае.ч.) сульфата 4,4 -диамино-1,1 -диантра- хинонила и 525 г (0,15 мае.ч.) 2-нафталинсульфокислоты. Смесь нагревают до 90°С и при этой температуре размешивают в течение 1 ч, Далее процесс ведут как описано в примере 1. Получают 227,85 г пигмента с красящей способностью 109%. Выход составляет 95,5%, считая на исходный 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диантрахинонил.

Пример 4, В смеситель емкостью 1,5 л загружают 525 г (1,5 мае.ч.) 97%-ной серной кислоты, 17,5 г (0,05 мае.ч.) сульфата 4,4 -диамино-1,1 -диантрахинонила и 35 г (0,1 мае.ч.) натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, Затем порциями при размешивании загружают 350 г (1 мае.ч.) 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диантрахинонила, смесь нагревают до 65°С и размешивают 1,5 ч, выливают на 4000 мл воды при 60°С

и далее процесс ведут как описано в примере 1.

Получают 255 г пигмента, содержащего примесь 4-бензоиламино-4-амино-1,1 -диантрахинонила, неустойчивого к действию

ооганических растворителей и имеющего красящую способность 95%.

Пример 5. В смеситель емкостью 1.5 л загружают 420 - f1,2 мас.ч.) 87,5%-ной сер- ной кислоты и размешивании 35 г (0,1 мас.ч.) сульфата 4,4 -диамино-1,1 -ди- антрахинонила, 0,75 г (0,05 мас.ч.) 2- нафталинсульфокислоты. 350 г (1 мас.ч.) 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диантрахинони- па. Смесь нагревают до 120°С и выдерживают 2 ч. Выделение пигмента проводят как описано Б примере А.

Получают 262,5 г пигмента, неустойчивого к действию органических растворите лей, с красящей способностью 92%.

П р и м е р 6. В смеситель емкостью 1,5 л загружают 420 г(1,2 мае.ч.) 99,3%-ной серной кислоты, 7 г (0,02 мае.ч.) сульфата 4.41- диамино-1,1 -диантрахинонила. 7 г (0,02 мае.ч.) 2-нафталинсульфокислоты и 350 г (1 мае.ч.) 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диантра- хинонила. Смесь нагревают до 85°С и размешивают о течение 1 ч. Далее проводят обработку как описано в примере 1.

Получают 207,5 пигмента, неустойчивого к воздействию щелочных агентов и окрашивающего полиолефин в грязно-красный цвет. Красящая способность составляет 90,5%.

Пример. В смеситель емкостью 1,5 л загружают 420 г (1,2 мае.ч.) 99,70-ной серной кислоты, 7 г (0,02 мае.ч.) сульфата 4.41- диамино-и -диантрахинонила, 7 г (0,02 мае.ч.) 2-нафталинсульфокислоты 350 г (1 мае.ч.) 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диэнтра- хинонила. Смесь нагревают до 120ЭС и размешивают при этой температуре в течение 1 ч. Дальнейшую обработку реакционной смеси проводят как описано в примере 1.

Получают 212 г смолообразного осадка, который не окрашивает полиолефины в соответствующий красный цвет.

Примере. В смеситель емкостью 1,5 л загружают 350 г (1 мае.ч.)4,4 -дибензоила- мино-1,1 -диантрахинонила и при перемешивании добавляют 35 г (0,1 мае.ч.) сульфата 4,4|-диамино-1,1|-диантрахинони- ла, 3,5 (0,01 мае.ч.) натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты и 350 г(1 мае.ч.) 92%-ной серной кислоты. Смесь нагревают до 120°С и при этой температуре размешивают в течение 20 мин.

Процесс выделения проводят как описано в примере 1. Полученный продукт имеет оранжевый цвет вместо красного.

Пример 9. В смеситель емкостью 1,5 л загружают 350 г(1 мас.ч.)4,4 -дибензоила- мино-1,1 -диантрахинонила и при перемешивании добавляют 35 г (0.1 мае.ч.) сульфата 4,4 -диамино-1.1 -диантрахинонила, 3.5 г (0,01 мае.ч.) калиевой соли 2-нафта- линсульфокислоты и 245 г (0,7 мае.ч.) 92%- ной серной кислоты. Смесь малоподвижна даже при нагреве до 120°С и представляет

собой комкообразную массу.

После выделения как описано в примере 1 полученный продукт имеет оранжевый цвет вместо красного.

Примерю. В смеситель емкостью 25

л, снабженный Z-образными лопастями мешалки загружают 1.45 кг (0,1 мае.ч.) сульфата 4,4-диамино-1,1 -диантрахинонила, 11,6 кг (0,8 мае.ч.) 94%-ной серной кислоты, порциями прибавляют 14,5 кг(1 мас.ч.) 4,4-дибензоиламино-1,1 -диантрахинонила, 8,4 кг (0,58 мас.ч.) 94%-ной серной кислоты и 1,65 кг (0,11 мас.ч.) натриевой соли 1-нафталин- сульфокислоты. Реакционную смесь нагревают до 95-100°С и размешивают в течение

1 ч, затем охлаждают до 70°С и подают при интенсивном перемешивании на 250 кг(17,2 мас.ч.) нагретой до 40°С воды. Далее процесс ведут как описано в примере 1. Получают 9,82 кг пигмента с красящей способностью 110%. Выход составляет 99,4%, считая на исходный 4,4 -дибензоиламино- 1,1 -диантрахинонил.

Формула изобретения

Способ получения диаминоантрахинонового пигмента путем дебензоилирования 4,4 -дибензоиламино-1,1 -диаминоан- трахинона в концентрированной серной кислоте при повышенной температуре с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения кроющей способности, упрощения технологического процесса и сокращения длительности его проведения,

дебензоилирование ведут в присутствии смеси сульфата 4,4 -диамино-1,1 -диантрахинонила с натриевой или калиевой солью 2-нафталинсульфокислоты при массовом соотношении 4,4|-дибензоиламино-1,1|-диантрахинонил: серная кислота: сульфат 4.41- диамино-1,1 -диантрахинонила: натриевая или калиеоая соль 2-нафталинсульфокислоты, равном 1:(1-1,5).(0,02-0,3):(0,01-015) соответственно при 70-120°С в условиях

пластичного размола.