Brevet FR2013732A1 — publié le 19700410

Par le brevet américain N 3.132.132 on connaît des colorants mono-azoïques basiques répondant à la formule (a) dans laquelle R10 représente l'hydrogène ou un substituant non; ionisable, R11 représente l'hydrogène ou un radical aliphatique, R12 et R13 représentent chaun un hydrogène, un radical alipha tique ou un radical araliphatique et X# représente un anion. Ces colorants peuvent servir à teindre le polyacrylonitrile. La présente invention a pour objet de nouveaux colorants d'ammonium répondant à la formule I dans laquelle K représente le reste d'une composante de copulation, D représente un reste répondant à l'une ou à l'autre des formules II et III formules dans lesquelles Z représente les atomes nécessaires pour compléter un noyau pentagonal ou hexagonal éventuellement substi tué, par temple d'un noyau condensé, R4 représente -OR ou R5 représente un radical alkyle éventuellement substitué et représente R7 représentant un radical alkyL ou aryle éventuelle ment substitué, R8 l'hydrogène ou un radicA.hydrocarboné éventuelle ment substitué, R9 un radical hydrocarboné éventuellement substitué, R10 1 ' l'hydrogène ou un radical.hydrocarboné éventuelle ment substitué et l'hydrogène ou un radical hydrocarboné éventuelle ment substitué. Les colorants de formule I peuvent se préparer par réaction d'un composé répondant à la formule IV en milieu acide, avec un composé répondant à la formule V ou avec un composé répondant à la formule VI L'invention concerne également un nouveau procédé de préparation de colorants d'ammonium répondant à la formule Ia dans laquelle K et Z ont les significations précédemment données, procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé -de formule IV, en milieu acide, avec un composé répondant à la formule Va CH2 = CH - COOH (Va) Les colorants de formules I et Ia possèdent, même sur le polyacrylonitrile, un meilleur pouvoir d'unisson que les colorants de formule (a). Dans les composés de formule I et Ia l'anion A# peut Autre échangé contre d'autres anions, par exemple à l'aide d'un échangeur d'ions ou par réaction avec des sels ou des acides, éventuellement en plusieurs étapes, par exemple en passant par l'hydroxyde. De bons colorants répondent à la formule VII dans laquelle représente un radical alkyle, cyclo-alkyle ou aryle, éventuellement substitué, représente l'hydrogène ou un radical alkyle ou cyclo-alkyle éventuellement substitué, R3 représente l'hydrogène ou, en association avec R1 ou R2, une partie d'hétérocycle, les reste R1 et R2 pouvant également former ensemble un hétérocycle avec l'atome d'azote voisin et le noyau aromatique B pouvant porter d'autres substituants non hydrosolubilisants. On obtient des colorants d'aussi bonne qualité, qui répondent à la formule VIIa dans laquelle R1, R2, R3, Z et B ont les significations indiquées ci-dessus, en faisant réagir un composé répondant à la formule VIIb en milieu acide, avec un composé de formule Va. Des colorants tout aussi bons répondent à la formule VIII dans laquelle R1, R2, R3, R5, R6, B et Z ont les significations déjà données. On peut préparer des colorants aussi intéressants répondant à la formule IX dans laquelle Y représente les atomes nécessaires pour compléter un noyau pentagonal ou hexagonal, éventuellement porteur de substituants non hydrosolubilisants, et X représente un atome de soufre ou d'azote, en faisant réagir un composé répondant à la formule IXa avec un composé de formule Va. Des colorants de même valeur répondent à la formule X dans laquelle R13 représente le groupe méthyle, R1415 représente le groupe -CO-NH2 et X, Y, R18 R2, R3, B et AG ont les significations indiquées ci-dessus. Les colorants répondant à la formule XI dans laquelle les noyaux B et/ou E peuvent porter d'autres substituants non hydrosolubilisants, sont particuli-rement intéressants.0n peut les préparer en faisant réagir un composé de formule XIa en milieu acide, avec un composé de formule Va. Les colorants qui répondent à la formule XII d?ns laquelle les noyaux B et/ou E peuvent porter d'autres substituants non hydrosolubilisants sont également très intéressants. Dans le prisent mémoire le terme "halogène" désigne de préférence le chlore ou le brome. Les anions A # peuvent etre aussi bien organiques que minéraux : on citera par exemple des ions halognures, tells que chlorures, bromures ou iodures, des ions méthyl-sulfates, sulfates, disulfates, perchlorates, phosphates, phosphotungstomolybdates, benzène-sulfonates, naphtalène-sulfonates, oxalates, maléates, acétates, propionates, méthane-sulfonates, chloracétates et benzoates, ou des anions complexes, par exemple celui as sels doubles du chlorure de zinc. Parmi les composés de formules V et VI, il est particulièrement avantageux d'utiliser par exemple ceux qui répondent aux formules suivantes 0112= CH - COOZ' dans lesquelles R représente un radical alkyle éventuellement substitué, par exemple le groupe méthyle, Z' représente un radical alkyle éventuellement substitué et Z" et Z"' représentent chacun l'hydrogène ou un radical alkyle éventuellement substitué. Les radicaux hydrocarbonés éventuellement substitués sont par exemple des restes alkyles, aryles ou cyclo-alkyles. Les radicaux alkyles contiennent g néralement de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 6,et, mieux, de 1 à 3. Les radicaux aryles sont principalement des restes phényles, t les radicaux cyclo-alkyles sont surtout des restes cyclohexyles. Lorsqu'lls portent des substituants ceux-ci sont en particulier des atomes d'halogène, le groupe cyano oul groupe hydroxy. Les restes aryles peuvent galement porter des groupes alkyles ou alcoxy, et les restes cyclo-alkyles peuvent porter des groupes alkyles. Les substituants non hydrosolubilisants sont par exemple des atomes d'halogène, un groupe alkyle ou alcoxy éventuellement substitué, le groupe nitro ou cyano, un groupe alkyl-sulfonyle ou aryl-sulfonyle éventuellement substitué, par exemple le groupe méthylsulfonyle, éthyl-sulfonyle ou phényl-sulfonyle, un groupe amino acyle, un groupe sulfamoyle substitué etc.. Lessys tèmes hétérocycliques pentagonaux ou hexagonaux sont par exemple desthiazoles, tels que des benzothiazoles,des thiadiazoles, des iildazoles, des imidazoles, des pyrroles, des indoles, des oxazoles des isoxazoles, des pyrazolines, des pyridines, des quinoléines etc.. La réaction d'un composé de formule IV ou IVa avec un composé de formule V ou VI ou Va est effecvuze par exemple en présence d'un acide organique, par exemple d'acide formique, d'acide acétique, d'acide propionique ou d'acide benzoïque. On peut aussi effectuer cette réaction en présence d'acides minéraux, tels que l'acide sulfurique, l'acide phosphorique ou des acides halohydriques. Il est avantageux d'opérer,pour cette réaction, à des tempèratures comprises entre -20 et +2000, de préférence entre 30 et 120 . Les corps participant à la réaction peuvent être utilisés dans un rapport équimolaire mais il est bon d'utiliser un excès des composés de formules V ou VI ou Va. Les nouveaux colorants ou les colorants préparés par un nouveau procédé peuvent servir à teindre ou à imprimer des fibres, des fils ou des textiles constitués, en totalité ou en partie, de polymc-res ou de copolymères de l'acrylonitrile. On peut également teindre ou imprimer, avec ces colo- rants, des polyamides synthétiques ou des polyesters synthétiques qui sont modifiés pa;;/des groupes acides. On trouvera la description de polyamides de ce genre, par exemple, dans le brevet belge n 706.104. es polyesters correspondants sont décrits dns le brevet américain n 3.u79.723.Les colorants en question peuvent également servir à. teindre les masses de matières plastiques, le cuir et le papier. Il est particulièrement avantageux de teindre en milieu aqueux > neutre -ou acide à des températures allant de 600 jusqu'à la température d'ébullition ou à des températures supérieures à 1000 sous pression.On obtient des teinture bien unies qui ont une bonne solidité à la lumière et de bonne solidité au mouillé. Les colorants qui se dissolvent bien dans les solvants organiques conviennent aussi pour la teinture de masses plastiques naturelles ou de masses, dissoutes ou non, de matières plastiques, de résines synthétiques ou de résines naturelles.Certainsparmi les nouveaux colorants peuvent servir par exemple à teindre le coton tanné, la laine, la soie, la cellulose régénérée ou les polyamides synthétiques. On a constaté que l'on peut aussi utiliser, avec avantage, des mélanges de deux ou de plus de deux des nouveaux colorants ou des mélanges avec d'autres colorants cationiques. Les exemples suivants illustrent la présente invention. Sauf indication contraire les- parties dont ffl-- -est question dans ces exemples s'entendent en poids, de même que les pourcentages. Les températures sont exprimées en degrés Celsius. EXEMPLE 1 On dissout 8,8 parties du composé répondant à la formule dans 100 parties d'acide acétique glacial et on ajoute, à la température ambiante, 7,2 parties d'acide acrylique. On agite le mélange à 110-115 pendant 8 heures. Lorsque la réaction est terminée on verse le mélange dans 1000 parties d'eau, on filtre et on fait précipiter le colorant par addition de chlorure de sodium. On le sépare par filtration et on le lave avec une solution à 5% de chlorure de sodium. Le colorant obtenu selon les indications de l'exemple 1 donne, sur polyacrylonitrile, des teintures bleues bien unies qui ont de bonnes solidités. Méthode de teinture. On mélange pendant 48 heures, dans un moulins à boulets, 20 parties du colorant de l'exemple 1 avec 80 parties de dextrine, on empate 1 partie de la préparation ansi obtenue avec 1 partie d'acide acétique à 40%, on recouvre la pâte de 400 parties d'eau déminéralisée -et on fait bouillir pendant un court moment. On dilue avec 7000 parties d'e-au déminéralisée, on ajoute 2 parties d'acide acétique glacial et on introduit dans le bain, à 600, 100 parties d'un tissu de polyacrylonitrile. Ce tissu peut avoir au préalable été traité pendant 10 à 15 minutes à 600 dans un bain constitué de 8000 parties d'eau et 2 parties d'acide acétique glacial. On porte la température à 98-100 en 30 minutes, on fait bouillir pendant une heure et demie et on rince. On obtient une teinture bleue qui a une bonne solidité à la lumière et- de bonnes solidités au mouillé. EXEMPLE 2 : On dissout 8,8 parties du composé répondant à la formule dans 100 parties d'acide acétique glacial et on-ajoute, à la température ambiante, 7,5 parties de m'-thylamide de l'acide acrylique. On agite le m'lange à 110-115 pendant 8 heures. Lorsque la réaction est terminée on verse le mélange dans 1000 partiesdteau et on précipite le colorant par addition de chlorure de sodium. On le soufre par filtration et on le lave.Sur polyacrylonitrile ce colorant donne une teinture bleue, bien unie, qui a de bonnes solidités. On a indiqué dans le tableau suivant la structure d'autres colorants susceptibles d'être préparés selon les indications données dans les exemples 1 et 2. Les symboles R20, R21, R22, R23, W et Y1 contenus dans leur formule ont les significations données dans le tableau en question. Comme anions A 9 # on peut envisager ceux qui ont été cités dans la description. T A B L E A U N de Nuance l'exem- R20 R21 R22 W Y1 R23 de la ple teintu re sur poly acrylo nitrile 3 CH2-CH2-COOH -CH3 -CH3 -OCH3 - - bleu 4 -d - -C2H5 -C2H5 -OCH3 - - -d 5 -d - -C2H4OH -C2H5 -OCH3 - - -d 6 -d - -C2H4OH -C2H4OH -OCH3 - - -d 7 -d - -C2H4Cl -C2H5 -OC2H5 - - -d 8 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -OCH3 -OCH3 - -d 9 -d - C2H4CN -C2H5 -OCH3 -Br - -d 10 -d - -C2H4CN -C2H4CN -OCH3 - - -d 11 -d - -C2H4OH -C2H5 -OCH3 - -CH3 -d 12 -d - -C2H4OH -C2H4OH -OCH3 - -CH3 -d 13 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -OCH3 - -CH3 -d 14 -d - -C2H4CN -C2H4CN -OCH3 - -CH3 -d 15 -d - -C2H5 -OCH3 -OCH3 - -Cl -d 16 -d - -C2H4Cl -C2H5 -OC6H5 - -Cl -d 17 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -OCH3 - -Cl -d 18 -d - -CH3 -CH3 -CH3 - - d T A B L E A U (suite) NO de Nuance de R20 R21 R22 Tm de la l'exem- R2 R R W Y1 R teintu ple re sur poly acre lu nitrile 19 CH3-CH2-COOH -C2H5 -C2H5 CR3 - - bleu 20 -dO- -C2H4OH G2R5 -CH3 - - -dO 21 -dO- -C2H4Cl -C2H5 -CH3 - -Br -d 22 -d0- -C2H4 -C2R5 -CH3 -dO- - 23 -dC- -C2H4ON C2H4CN CH3 -dC 24 -dC- -C2H4Cl -C2H4Cl -CH3 C1 -CH3 -dO 25 CH2-CH2-COOC2H5 - -CH3 -CH -0CR3 - 9 26 -dO- C2H5 C2H5 OCH3 - - -dO 27 -dO- -C2H4OR -C2H5 -0CR3 28 -dO- C2H4 H -C2H4OH 00113 - - -d0 29 -d6- C2HkCl -C214Cl -0CR3 - - -dO 30 ~duc~ -C2H4CN c5 -0CR3 3 -F -dO 31 -dO- -C2H4CN -C2H4CN -0CR3 - - -dO 32 -dC- -C2H4Ol -C2R4Cl 00113 -CH3 -d5 33 -dO- -C2H4CN -C2H4 OCH3 - -CH3 -dO 34 -dC- -C2H4OH CS,H40H -OCK, - CH3 -dO 35 -d - C2 -C2Hg OCH3 - -Cl -dO 36 -dg- -C2H40H -C2H5 -CH3 - - -dO 37 -d - -C2H4OR 02115 -OCH, -Cl 38 CH CH2-CH-CONH2 -CH3 -CH3 OCH3 - - -d0 39 -dO- -C2115 -C2H5 -0CR3 - - -dO 40 -dO- -C2H40H -C2115 00113 - - -d0 41 -dO- C2H4 H -C2H4oH -0CR3 - - -dO 42 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -0 CH3 - - -dO 43 -dO- -C2H4CK -C2H5 -0CR3 -Br 3 -d 44 -dO- C2H4CN -C2R4CN -0CR3 - - -dO 45 -dO- -C2H4Cl -C2R4Cl -OC 3 -CH3 -dO 46 C2H.!; ;-COlTH-C2H5 -CH3 -CH3 -0CR3 - - dC 47 -d - 02115 -C2v5 -00W -F 3 -d 9 48 -dO- C2H"CH -C2H5 00113 - - -d0 T À B L E A U (suite et fin) N de Nuance l'exem- R20 R21 R22 W Y1 R23 de la ple teintu re sur poly acrylo nitrile 49 C2H4-CONH-C2H5 -C2H4CN -C2H5 -OCH3 - - bleu 50 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -OCH3 - - -d 51 -d - -C2H4CN -C2H4CN -OCH3 - - -d 52 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -OCH3 - -CH3 -d 53 C2H4-CONH-CH2OH -CH3 -CH3 -OCH3 - - -d 54 -d - -C2H5 -C2H5 -OCH3 - - -d 55 d - -C2H4OH -C2H5 -OCH3 - - -d 56 -d - -C2H4Cl -C2H4Cl -OCH3 - - -d 57 -d - C2H4CN -C2H4CN -OCH3 - - -d 58 C2H4CON(CH3)2 -CH3 -CH3 -OCH3 - - -d EXEMPLE 59 Le colorant répond à la formule suivante et il donne, sur polyacrylonitrile, des teintures bleues, EXEMPLE 60 Le colorant répond à la formule suivante et il donne, sur polyacrylonitrile, des teintures bleues. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Des colorants d' ammonium répondant à la formule I dans laquelle K désigne le reste d'une composante de copulation, A représente un anion équivalent au cation colorant et D représente un reste répondant à l'une ou l'autre des formules II et III formules dans lesquelles Z représente les atomes nécessaires pour compléter un noyau pentagonal ou hexagonal éventuellement substi tué, R > , représente le groupe -OR7 ou le groupe R5 représente un radical alkyle éventuellement substitué et R6 représente un groupe groupes dans lesquels R7 représente un radical alkyle ou aryle éventuelle ment substitué, R8 représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné éventuellement substitué, R9 représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué, R10 représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné éventuellement substitué 7 et R11 représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné éventuellement substitué 2.- Des colorts d'ammonium tels que spécifiés à la revendication 1, colorants qui répondent à la formule VII dans laquelle Rî représente un radical alkyle, cyclo-alkyle ou aryle, éventuellement substitué, R2 représente l'hydrogène ou un radical alkyle ou cyclo-alkyle éventuellement substitué, R3 représente l'hydrogène ou, en association avec R1 ou R27 une partie d'hétérocycle, les restes R1 et R2 pouvant former ensemble, avec l'atome d'azote voisin, un hétérocycle et le noyau aromatique B pouvant porter d'autres substituants non hydrosolubilisants. 3.- Des colorants d'ammonium tels que spécifiés à la revendication 1, qui répondent à la formule VIII dans laquelle R, R2, R3 et B ont les significations données à la revendication 2. 4.- Des colorants d'ammonium tels que spécifiés à la revendication 1, qui répondent à la formule X dans laquelle Y repro-sente les atomes nécessaires pour compléter un noyau pentagonal ou hexagonal éventuellement porteur de substituants non hydrosolubilisants, X représente un atome de soufre ou azote, R13 représente le groupe méthyle, R14 représente le groupe -CO-NH2 et R1, R2, R3 et B ont les significations données à la revendication 2. 5.- Des colorants d'ammonium tels que spécifiés à la revendication 1, qui répondent à la formule XII dans laquelle les noyaux B et/ou E peuvent porter d'autres substituants non hydrosolubilisants. G.- Un procédé de préparation des colorants d'ammonium de formule I, spécifiés à la revendication 1, procédé caractérisé en ce qu'on fait régir un composé de formule IV en milieu acide, avec un composé de formule V ou avec un composé de formule VI 7.- Un procéd'- de préparation des colorants d'ammonium répondant à la formule Ia dans laquelle K, A # et Z ont les significations données à la revendication 1, procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule IV, tel que défini à la revendication 6, en milieu acide, avec un composé de formule Va CH2 = CH - COOB (Va) 8.- Un procédé selon la revendication 7, permettant de préparer les colorants d'ammonium répondant à la formule Vîla dans laquelle R1, R2, R3, Z et B ont les significations données à la revendication 2, procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule VIIb en milieu acide,avec un composé de formule Va. 9.-Un procédé selon la revendication 7, permettant de préparer des colorants d'ammonium répondant à la formule IX dans laquelle Y représente les atomes nécessaires pour compléter un noyau pentagonal ou hexagonal, éventuellement porteur de substituants non hydrosolubilisants, et X représente un atome de soufre ou d'azote, procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule IXa avec un composé de formule Va. 10.- Un procédé selon la revendication 7, permettant de préparer des colorants d'ammonium répondant à la formule XI dans laquelle les noyaux B et/ou E peuvent porter d'autres substituants non hydrosolubilisants, procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule XIa en milieu acide > avecoemposé de formule Va. 11.- Un procédé tel que spécifié aux revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce qu'on remplace l'anion A # # par un autre anion. 12.- L'application des colorants de formule I spécifiés à la revendication 1 et des colorants de formule Ia préparés par le procédé spécifié à la revendication 7, à la teinture ou à l'impression de fibres, de fils ou de textiles constitués, en totalité ou en partie, de polymères ou de copolymères de l'acrylonitrile. 13.- L'application des colorantsde formule I spécifiés à la revendication 1 et des colorants de formule Ia préparés par le procédé spécifié à la revendication 7, à la teinture ou à l'impression de fibres, de fils ou de textiles constitués, en totalité ou en partie , de polyamides synthétiques ou de polyesters synthétiques qui ont été modifiés par des groupes acides. 14.- L'application des colorants de formule I spécif-ié à la revendication 1 et des colorants de formule Ia préparés par le procédé spécifié à la revendication 7, à la teinture de massesde matières plastiques, du cuir et du papier. 150- Les matières qui ont été teintes ou imprimées selon les revendications 12 à 14