Brevet FR2038339A1 — publié le 19710108

i 2038339 lia présente invention est relative à un perfectionnement de la préparation des colorants anthraq uinoniques bleus dispersables insolubles dans l'eau représentés par la formule : où représente un groupe alkyle, alcényle, aleoxyàlkyle, cycloalkyle aroxyalkyle, aralkyle, aràlcoxyalkyle ou hydroxyalkyle en plus particulièrement à un procédé de préparation des colorants anthra-quinoniques insolubles dans lfeau représentés par la formule I, consistant h faire réagir un composé de formule î OH 15 î i (II) 10 o m0 « 2 m 20 ou son tautomère de formulé 0 25 (III) sur un agent d'alkylation substitué ou non; dans l'eau ou dans un milieu aqueux contenant une petite quantité d!un solvant organique. les composés de formules II et III sont tautomères l'un de l'autre, et sont considérés comme ne formant qu'un seul composé. Pour plus de commodité, ces composés seront appelés ci-après "isoindolénine". Jusqu'à présent, la réaction entre l'isoindolénine et un agent d'alkylation tel qu'un ester toluène-parasulfonique se faisait dans un solvant organique aprotique ou faiblement basique, comme il est indi-qué dans le brevet américain 3.326.934. On considérait comme inévitable d'effectuer la réaction entre l'isoindolénine et l'agent d'alkylation en milieu non aqueux, parce que la présence d'eau entraîne la décomposition de l'agent d'alkylation. la 40 réaction se faisait donc en présence de solvants organiques coûteux et i 70 12689 2 2038339 entraînait des opérations compliquées, telles que le séchage et la pulvérisation de l'isoindolénine et la déshydratation de l'agent d'alkylation. On a découvert qu'on pouvait effectuer la réaction entre 1' isoindolénine et l'agent d'alkylation dans l'eau ou dans un milieu aqueur et obtenir les colorants anthraquinoniques insolubles dans l'eau de formule I avec des rendements élevés et dans un état de grande pureté. La présente invention a donc pour but principal d'éviter les difficultés rencontrées jusqu'ici dans l'alkylation dans des solvants organiques pour l'obtention des colorants anthraquinoniques insolubleé de formule I. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé de préparation des colorants anthraquinoniques insolubles I à la fois simple et peu coûteux. Un autre but de 11 inventioryèst de fournir un procédé amélioré de préparation des colorants anthraquinoniques insolubles I. Un autre but de l'invention est"'de fournir un procédé d'alkylation dans l'eau ou dans un solvant aqueux, réalisable industriellement. Ces buts de l'invention et d'autres encore sont atteints grâce au perfectionnement du procédé de préparation des colorants anthraquinoniques insolubles I par réaction de l'isoindolénine sur des agents d'alkylation, consistant à effectuer la réaction dans l'eau ou dans un milieu aqueux contenant une petite quantité d'un solvant organique. Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre industriellement à bas prix et d'une manière simple, parce qu'il n'exige pas l'emploi de solvants organiques coûteux. Le plus grand avantage du procédé de l'invention est que l'isoindolénine et l'agent d'alkylation peuvent .être employés sous forme de gâteau de filtration humide, sans séchage ni pulvérisation, et qu'il n'est pas nécessaire de déshydrater complètement les réactifs avant usage, ce qui a un grand intérêt pour la fabri» ? cation industrielle des colorants anthraquinoniques insolubles I» Dans le procédé de l'invention, on fait réagir l'isoindolénine sur un agent d'alkylation dans L'eau ou dans un milieu aqueux contenant j une petite quantité d'un solvant organique, en présence d'un neutralisant[ des acides, entre 60°C et 150°C. 1 Les agents d'alkylation utilisables dans la présente invention [ sont représentés par la formule : | R2-S°2-°-R:l (IV) *' f • • . . f I ou par la formule-: ' j vx (v) COPY ' ! 70 12689 3 2038339 où a la signification ci-dessus, représente un radical aromatique ou aliphatique, et X représente un atome d'halogène. Parmi ces composés figurent le toluène-parasulfonate de métho-xyéthyle, le toluène-parasulf onate d'éthoxyéthyle, le toluène-parasulfo*-nate de butoxyéthyle, le toluène-parasulfonate d'éthyle,le toluène-parasulfonate de propyle, le benzènesulfonate de cyclohexyle, le toluène-parasulf onate. de phénethyle, le toluène-parasulfonate de butylcellosol-ve et les halogénures d'alkyle éventuellement substitué tels eue le chlorure d'allyle-, le chlorure de P-méthallyle, le chlorure de benzyle. l'halogène est de préférence le chlore ou. le brome. Parmi les solvants organiques utilisables figurent le benzène, le toluène, le xylène, le chlorobenzène, les dichlorobenzènes, le ni-trobenzène, le dioxanne, le 2-éthoxyéthanol, le diméthyl-sulfoxyde, les alcools. la quantité d'eau ou de milieu aqueux est de préférence égale à 5-à 10 fois le poids d'isoindolénine. la quantité.de solvant organique utilisée n'est pas limitée. Toutefois-, il est préférable an point de vue économique de ne pas en employer plus de du poids d ' eau. les neutralisants des acides comprennent des composés faiblement basiques tels que les aminés tertiaires (pyridine, picolines, di-méthylaniline, diéthylaniline etc.) et leurs mélanges, les bicarbonates- de sodium et de potassium, les carbonates de sodium, de potassium, de magnésium et de calcium. les colorants anthraquinoniques insolubles de formule I obtenus par le procédé de l'invention ont une grande affinité pour les fi-.bres synthétiques, en particulier pour les fibres de polyesters, et donnent des teintures bleu verdâtre solides à la lumière, à la sublimation et au lavage. les exemples qui suivent sont donnés à titre illustratif et non limitatif. EXEMPLE 1.- On mélange 80 g de gâteau de filtration humide contenant 16 g de l-imino-3-hydroxy-4,7-diamino-5,6-phtaloyl-isoindole, 80 cm3 d'eau, 4 g de chlorobenzène, 11 g de carbonate de sodium, 0,1 g de pyridine et 28,5 g de toluène-parasulfonate d'isopropyle. On chauffe à 100°C pendant 20 heures, puis on refroidit. On filtre les cristaux formés,"'on les lave au méthanol et à l'eau et on les sèche, d'où 15,5 g d'un colorant bleu verdâtre pour fibres de polyester, représenté par la formule : 70 12689 4 2038339 0 5 EXEMPLE 2.- Qn mélange 96 g de gâteau de filtration humide contenant 12 g de l-imino-2-hydroxy-4,7-diamino-5,6-phtaloyl-isoindole, 40 cm3 d'eau, 8,4 g de "bicarbonate de sodium, 1 g de pyridine et 21,4 g de toluène-parasulf onate de butyle. On chauffe a l'autoclave à 110°-120°C pendant 7 heures, puis on refroidit. On filtre les cristaux formés, on les lave à fond au méthanol, puis à 1.' eau, et on les sèche, d'où 11,85 g d'un colorant représenté par la formule : Quand on remplace la pyridine par la diméthylaniline, on obtien-^ un résultat similaire. EXEMPLE 3. On mélange 122 g de gâteau de filtration humide contenant 14 g dç l-imino-3-hydroxy-4,7-diamino-5,6-phtaloyl-isoindole, 12 g de carbonate de sodium, 1,5 g de pyridine et 28 g de toluène-parasulf onate de 25 2-méthoxyéthyle. On chauffe à 95°-lOO°C pendant 20 heures, puis on refroidit. On filtre les cristaux formés, on les lave au méthanol et à l'-eau et on les sèche, d'où 14,1 g d'un colorant bleu verdâtre pour fibres de polyester, représenté par- la formule 0 îîH2 jj 15 2NH COPY f 70 12689 - ch2ch2 exemple 5.- On mélange 30 g de gâteau de filtration humide contenant 3 g de l-imino-3-hydroxy-4,7-diamino-5,6-phtaloyl-isoindole, 5 g de nitrobenzè-ne, 5 g de bicarbonate de sodium, 2 g de picoline et 3,7 g de chlorure de benzyle. On chauffe à 100°C pendant 10 heures, puis on refroidit et on dilue au méthanol. On filtre les cristaux formés, on les lave au méthanol et à l'eau et on les sèche, d'où 3,2 g d'un colorant représente par la formule : 0 II 15 N - CH2 EXEMPLE 6.- 20 On mélange 100 g de gâteau de filtration humide contenant 10 g de l-imino-3-hydroxy-4,7-diamino-5,6-phtaloyl-isoindole, 10g d'alcool isobutylique, 8 g de carbonate de sodium, 0,5 g de pyridine et 16 g de toluène-parasulfonate de butyle. On chauffe à 95°-100°C pendant 20 heures, puis on refroidit. On filtre les cristaux formés, on les lave à 25 foncL-au méthanol, puis à l'eau, et on les sèche, d'où 10,1 g d'un colorant représenté par la formule 0 Sïï2 g 30 H - ch2CH2CH2CH5 _ 0 HHo il exemple 7.— 2 jjg On mélange 65 g de gâteau de filtration humide contenant 15 g de l-imino-3-hydroxy-4,7-diamino-5,6-phtaloyl-isoindole, 12 g de carbonate de sodium, 1,5 g de pyridine, 3,7 g de nitrobenzène et 30 g de 35 toluène-parasulfonate de 2-butoxyéthyle. On chauffe à 90°-95°C paadant 15 heures, puis on refroidit. On filtre les cristaux formés, on les la-• ve à fond au méthanol, puis à l'eau, et on les sèche, d'où 17,6 g d'un colorant représenté par la formule : C'OPV 70 12689 2038339 0 COPY , i 70 12689 2038339 - REVEIŒI CATIONS - 1.- Procédé de préparation de colorants anthraquinoniques ' ^ insolubles dans l'eau, représentés par la formule : 0 g Fïï2 h 10 15 où R^ représente un groupe alkyle, alcényle, alcoxyalkyle, cycloalkyle, aroxyalkyle, aralkyle, aralcoxyalkyle ou hydroxyalkyle en @2*^12 ' con"" sistant à faire réagir un composé de formule : 0 ou son tautomère de formule : 0 m0 || 14 1 * C-. 20 H " 2 NH 25 sur un agent d'alkylation substitué ou non, dans l'eau ou dans un milieu aqueux contenant une petite quantité d'un solvant organique. 2.- Procédé suivant la revendication 1 dans lequel le solvant organique est le benzène, le toluène, le xylène,. le chlorobenzène, in dichlorobenzène, le nitrobenzène, le dioxanne, le 2-éthoxy-éthanol, le 30 diméthylsulfoxyde ou un alcool. 3»— Procédé suivant la revendication 1 dans lequel la quantité de solvant organique est' inférieure ou égale à 30$ du poids d'eaue 4.- Procédé suivant la revendication-1 dans lequel l'agent d'alkylation est un composé de formule : 35 R2-S02-0~R1 ou ILj-X où R^ a la même signification que dans -la revendication 1, R2 représente un radical aromatique ou aliphatique, et X représente un atome d'halogène COPY 1 70 12689 2038339 5.- Procédé suivant la revendication 4 dans lequel l'agent d'alkylation est le toluène-parasulfonate de aéthoxyéthyle, le toluène-parasulf onate d'éthoxyéthyle, le toluène-parasulfonate de butoxyéthyle, le toluène-parasulfonate d'éthyle, le toluène-parasulfonate de propyle, 5 le benzènesulfcnate de cyclohexyle, le toluène-parasulfonate de phéné-thyle, le toluène-parasulfonate de butylcellosolve, le chlorure d'allyle, le chlorure de 0-méthallyle ou le chlorure de benzyle. 6.- Procédé suivant la revendication 5 dans lequel l'halogène est le chlore ou le brome• 10 7*- Procédé suivant la revendication 1 dans lequel la reac tion a lieu en présence d'un neutralisant des acides. 8.- Procédé suivant la revendication 7 dans lequel le neutra lisant des acides est le bicarbonate de sodium ou de potassium, le carbonate de sodium, de potassium, de magnésium ou de calcium, la pyridine, 15 i. picoline, la diméthylaniline, la diéthylaniline ou un mélange de ces composés. . \ 9•- Procédé suivant la revendication 1 dans lequel la réaction a lieu à une température allant de 60°C.à 150°C. 10.- Perfectionnement du procédé de préparation de colorante 20 anthraquinoniques insolubles dans l'eau, représentés par la formule : 0 ^ H" - 25 35 40 où représente un groupe alkylè, alcényle, alcoxyalkyle, cycloalkyle, aroxyalkyle, aralkyle, aralcoxyalkyle ou hydroxy-alkyle en ^2~^Î2* Par réaction d'un composé de formule : 0H 30 ou son tautomère de formule 2 NH sur un agent d'alkylation substitué ou non, dans un solvant organique, consistant à effectuer la réaction dans lleau ou dans un milieu aqueux contenant une petite quantité d'un solvant organique. COPY î i