Brevet FR2137732A1 — publié le 19721229

La présente invention a pour objet des colorants basiques répondant à la formule X R, to dans laquelle X R 15 (R.j et Rg R. 20 R., R5' R6 o et R © © *7 représente un atome d'oxygène ou de soufre, représente ion radical aliphatique, arali-phatique, aromatique ou hétérocyclique portant un groupement © I — N - Rr, I ^ R3 représentant chacun l'hydrogène ou un radical alkyle, aralkyle ou cycloalkyle et représentant l'hydrogène ou un radical alkyle, aralkyle, cycloalkyle, alcoxy ou amino, ou encore N pouvant former un hété-rocycle avec R^ et/ou R2 et/ou R^), représentent chacun l'hydrogène ou un substituant non-ionogènes et représente un anion. 25 On mentionnera particulièrement les colorants répondant à la formule II (voir formule II page suivante) i 72 16722 2 2137732 R, N - Aile - N - R. R, © © (II) 10 6 "5 dans laquelle les symboles ont les mêmes significations que ci-dessus et Alk représente un radical alkylène à chaîne droite ou ramifiée, éventuellement substitué et pouvant avoir Jusqu'à 6 atomes de carbone » La préparation des colorants selon l'invention s'effectue de la manière suivante : on traite des colorants répondant à la formule III 15 20 (nr 25 30 35 dans laquelle X, R^, R,., Rg et R^, ont les significations données ci-dessus et R représente un radical aliphatique, araliphatlque, aromatique ou hétërocyclique qui contient un groupe amino primaire, secondaire ou tertiaire, avec un acide organique ou minéral ou avec un agent de quaternisation. Comme acides minéraux ou organiques conviennent, par exemple des hydracides halogénés, l'acide sulfurique, les acides phosphoriques, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide propionique, l'acide lactique et l'acide glycolique. Comme agents de quaternisation, conviennent, par exemple, des halogénures d'alkyles ou d'aralkyles, des hal^géno-acétamides, des P-halogéno-propionitriles, des halohydrines, des oxydes d'alkylènes, l'amide de l'acide acrylique, des esters alkyliques de l'acide sulfurique ou d'acides sulfoniques organiques, des halogéno-amines et l'acide hydroxylamine-O-sulfonique. 72 16722 3 2137732 La quaternisation s'effectue avantageusement dans un solvant organique inerte, par exemple dans un hydrocarbure, un hydrocarbure chloré ou un hydrocarbure nitré, tel que le benzène, le toluène, le xylène, le tétra-5 chloréthane, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le mono- ou dichlorobenzène ou le nitrobenzène, dans un amide ou un anhydride d'acide, tel que le diméthylformamide, le N-méthyl-acétamide ou l'anhydride acétique, dans le diméthyl-sulfoxyde ou dans une cétone, telle que l'acétone ou la 10 méthyl-éthyl-cétone. Au lieu d'un solvant organique on peut également utiliser un excès de l'agent d'alkylation. La quaternisation s'effectue à chaud, éventuellement en présence d'agents liant les acides, tels que l'oxyde de magnésium, le carbonate de magnésium, le carbonate de sodium, le 15 carbonate de calcium ou le bicarbonate de sodium, et le cas échéant, sous pression. On peut, facilement trouver les meilleures conditions dans chaque cas, par des essais préalables. On peut aussi effectuer la quaternisation dans de l'eau. 20 On peut obtenir les colorants de départ de formule III selon des méthodes connues, qui sont décrites dans les brevets de la République Fédérale d'Allemagne mis à l'Inspection publique sous les Nos 1.569.761, 1.569.735 et 1.569.737 et dans le brevet de la République Fédérale 25 d'Allemagne publié sous le N° 1.297.259. Comme radicaux aliph'atiques R, conviennent des radicaux alkyliques à chaîne droite ou ramifiée, ayant de 1 à 6 atomes de carbone et éventuellement substitués, comme radicaux araliphatiques conviennent, par exemple, le radical 30 benzyle ou phériéthyle et comme radicaux aromatiques en particulier ceux de la série du benzène. Comme radicaux hété-rocycliques, conviennent des radicaux azotés à 5 ou 6 membres dans le cycle, par exemple ceux choisis parmi les séries des pyridines, des pyrazoles, des imidazoles, des 35 triazoles, des oxazoles, des thiazoles, des thiadiazoles et des pyrimidines, ainsi que les radicaux correspondants ayant un noyau benzénique condensé. Les colorants selon l'invention contiennent un atome d'azote quaternaire sous la'forme de sels d'aminés primaires, secondaires ou ter-40 tiaires. Ils 'contiennent en particulier des groupes 72 16722 4 2137732 trialkylammonium dont les radicaux alkyles ont une chaîne droite ou ramifiée et sont éventuellement substitués, et ont, avantageusement de 1 à 6 atomes de carbone, des groupes N,N-dialkyl-N-aryl- ou -aralkylammonium dont les radicaux 5 aryles sont de préférence choisis dans la série du benzène et qui peuvent porter d'autres substituants, des groupes ammonium dont l'atome d'azote fait partie d'un hété-rocycle, par exemple dans le cas du radical pyridinium, c'est-à-dire qu'il s'agit alors d'un groupe cyclo-ammonium, 10 des groupes N-alkyl-N-eyclo-amino, tels que les groupes N-alkyl-morpholino ou -pipéridino, ainsi que d'autres radicaux ayant un atome d'azote à 4 substituants, tels que les groupes 1,1-N-dialkyl-hydrazinium et N,N-dialkyl-N-oxyde. Ces nouveaux colorants peuvent avoir en outre 15 comme substituants R^, R^, Rg et R^. des substituants quelconques non-ionogènes, par exemple des atomes d'halogènes, des groupes alkyles, alcoxy, carbonyle, carboxy, alkyl-sulfonyles, carbamyle, sulfamyle, amino, trifluorométhyle, acyles ou acylamino. 20 q Les présents colorants contiennent comme anion un ion minéral ou organique, de préférence un radical d'un acide fort, par exemple, de l'acide sulfurique ou d'xm semi-ester de cet acide, d'un acide aryl-sulfonique ou d'un hydracide halogéné. Ces anions peuvent aussi être 25 remplacés par des anions d'autres acides, tels que l'acide phosphorique, l'acide acétique, l'acide oxalique, l'acide lactique ou l'acide tartrique. On peut obtenir les colorants également sous la forme de leurs sels doubles avec des halo-génures de zinc ou de cadmium. 3° Les colorants selon l'invention conviennent pour la teinture et l'impression de fibres cellulosiques tannées, de la soie, du cuir et de fibres synthétiques, telles que la rayonne d'acétate ou des fibres modifiées par la présence d'anions, par exemple des fibres de polyacry-35 lonitrile ou de cyanure de polyvinylidène contenant des groupes acides, tels que des groupes sulfoniques, ou modifiés par des groupes acides, tels que des groupes sulfimide, carboxyle et/ou phosphoniques, des. fibres de polyesters modifiés par des groupes carboxyles et/ou sulfoniques, 40 comme le polytéréphtalate d'éthylène-glycol et le 72 16722 5 2137732 polytéréphtalate de cyclohexane-diméthylène, de polyesters mixtes formés à partir des acides téréphtalique et isophtali-que et de 1'éthylène-glycol ou à partir des acides téréphtalique et sulfo-isophtalique et de 11éthylène-glycol, ainsi 5 que des fibres de copolyéthers-esters formés à partir des acides p-hydroxy-benzoïque et téréphtalique et de l'éthylène-glycol, ou de polyamides modifiés par des groupes sulfoniques, comme l'adipate de polyhexaméthylène* le polycapro-lactame et le poly-oméga-amino-undécanoïque. 10 Les teintures qui sont obtenues sur ces fibres avec les présents colorants sont en général très brillantes et très intenses et elles ont de bonnes solidités à la lumière et au mouillé, par exemple au lavage, au foulonnage, au dégorgeage (déteinte), au carbonisage, au chlore et à la 15 sueur, ainsi qu'au décatissage, au vaporisage sous pression, au repassage, au frottement et aux solvants. Les colorants sont généralement insensibles aux variations de pH du bain de teinture et ils peuvent donc être utilisés dans des bains faiblement ou fortement acides. De plus, ils restent stables 20 aux températures dépassant 100°C, qui sont appliquées dans les teintures à haute température. Dans des conditions de teinture normales, ces colorants réservent entièrement la laine. La teinture est effectuée de la manière sui-25 vante : on traite la matière textile dans des bains neutres ou acides, de préférence acidifiés avec de l'acide acétique ou un acide minéral, le cas échéant en présence d'adjuvants, et on finit les teintures de la manière habituelle. On plonge en général la matière dans le bain, à une température de 30 40° à 60°C et on teint à la température d'ébullition. Le cas échéant, on peut aussi teindre au-dessus de 100°C sous pression Pour l'impression des matières textiles, on utilise les colorants avec des agents d'épaississement usuels et éventuellement des adjuvants d'impression et on 35 fixe les colorants de la manière habituelle par vaporisage. On peut également effectuer la teinture dans un solvant organique, par exemple dans un hydrocarbure aliphatique chloré en présence d'aminés, d'amides, d'oxydes d'aminés ou de composés d'ammonium, éventuellement avec des 40 émulsiônnants. 72 16722 6 2137732 Pour préparer les bains de teinture aqueux et les pâtes d'impression on peut utiliser les colorants sous la forme de poudres, qui peuvent contenir le cas échéant des agents diluants, par exemple des sels minéraux, de la 5 dextrine, et éventuellement d'autres additifs. Il y a avantage, cependant, à utiliser des solutions aqueuses concentrées, plus faciles à manipuler, qui contiennent environ 20 à 60 % de colorant, un ou plusieurs acides carboxyliques alipha-tiques inférieurs, tel que l'acide formique, acétique, 10 propionique ou lactique,et, le cas échéant, d'autres additifs, par exemple des polyalcools hydrosolubles, leurs éthers ou esters, des polyéthers, des amides d'acides carboxyliques allphatiques, des lactames, des lactones, des nitriles, du diméthyl-suifoxyde, du diacétone-alcool, du dioxanne, 15 du tétrahydrofuranne ou de l'urée, avec de l'eau. Pour préparer des bains de teinture qui ne contiennent que des solvants organiques, par exemple des hydrocarbures chlorés, on utilise avantageusement des solutions concentrées qui contiennent le colorant à l'état de base 20 libre ou de sel d'un monoacide organique, des hydrocarbures chlorés, des acides organiques et des solvanys organiques polaires. Les exemples suivants illustrent la présente invention, les parties de matières qui y sont indiquées 25 s'entendent en poids, sauf mention contraire. EXEMPLE 1 : On chauffe au reflux pendant 8 heures un mélange de 16 parties d'anhydride de l'acide 1O-méthoxybenzo/Tcl/xan-thène-3,1}—dicarboxylique, 6 parties de y -diméthylamino-30 propylamine et 250 parties en volume d'alcool éthylique puis on refroidit à 0°C. On essore les cristaux précipités, on les lave avec une petite quantité d'alcool éthylique et on le sèche à 60°G, On obtiert 18 parties de colorant répondant à la formule 35 ~ ^C0\ ^ NCH2CH2CH2N(CH3)2 72 16722 7 2137732 10 On chauffe à 60-65°C pendant 3 heures un mélange de 10 parties de ce colorant, 0,1 partie d'oxyde de magnésium, 3 parties en volume de sulfate de diméthyle et 150 parties en volume d'eau et après avoir ajouté encore 150 parties en volume d'eau on filtre à 60°C, on refroidit le filtrat à 10°C, on sépare le colorant quaternaire en ajoutant 50 parties en volume d'acide chlorhydrique 5 n et 10 parties en volume d'une solution de chlorure de zinc, on l'essore et on le sèche à 60°C. On obtient 15 parties de colorant répondant à la formule 15 CH-j.0 3 CH, co | 5 Tf-CH0CH0CH0N-CH, 2 2 2. 3 0 | CH, 0 ZnCl- o. de la solution ainsi obtenue qui donne des solutions jaunes dans l'eau et dans les acides dilués. On dissout à chaud 10 parties de ce colorant dans un mélange de 15 parties d'acide acétique glacial et 25 parties 20 en volume d'eau et on filtre, ce qui donne une solution qui reste inaltérée après un stockage de plusieurs semaines. On introduit 5 cm' dans 6 1 d'eau, tout en agitant, et on ajoute au bain de teinture 1 g d'acétate de sodium cristallisé et 10 g de sulfate de sodium 25 calciné. On plonge 100 g de fil lavé en fibres coupées de poly-acrylonitrile dans le bain à 60°C, on porte la température lentement à 100°C et on teint à la température d'ébullition pendant 1 heure. On refroidit ensuite lentement à 70°C environ, on rince et on sèche. On obtient une teinture jaune verdâtré brillante 30 ayant une bonne solidité à la lumière et au mouillé. Sur des fibres de polyamides ou de polyesters modifiées par des acides, on obtient également des teintures brillantes d'un jaune tirant sur le vert, ayant une bonne solidité à la lumière et au mouillé. EXEMPLE 2 : 35 On chauffe à..1.80 - 190°C pendant 5 heures un mélange de 30 parties d'anhydride de l'acide benzp/~kl7thioxanthène-3,4-dicarboxylique et 150 parties de 2-aminopyridine puis on refroidit 10 15 72 16722 O u 2137732 à 80°C, on ajoute rapidement 150 parties en volume d'alcool méthylique et on continue à agiter à 40°C pendant 15 minutes. On essore les cristaux séparés, on les lave avec de l'alcool méthylique et on les sèche à 60°C. On obtient 34 parties de colorant répondant à la formule On chauffe à 150-155°C pendant 4 heures un mélange de 10 parties de ce colorant, 10 parties en volume de diméthylsulfa-te et 30 parties en volume de diméthyl-formamide,on refroidit à 60°C et on ajoute au mélange 50 parties en volume d'éthanol. On obtient le colorant répondant à la formule © ch3SO4 © 20 25 30 On essore ce colorant, on le lave avec un peu d'éthanol et on le sèche. Il donne des solutions jaunes dans l'eau et dans l'acide acétique dilué et il donne sur des fibres de poly-acrylonitrile et de polyesters modifiés par des acides des teintures jaune d'or ayant une bonne solidité à la lumière et au mouillé. Le tableau qui suit groupe d'autres colorants de formule I conformes à l'invention et indique les nuances des teintures produites avec ces colorants sur des fibres de polyacrylonitrile, de polyesters modifiés par des acides ou de polyamides modifiés par des acides. X R„ 0 NO» lO-CHgO 1 o-ch3o lO-CHgO 10-CH30 H H 10-CH30 H H 10-GHgO H R A Nuance -v) f\3 ©. -C^d^CH2N(CH3)3 -O I €> CH3 ^c^(C2H5)2 CH3 ®r~\ -Ct^CH^CH^N H 0 ch3 © -ch2ch2n(ch3)3 / \© -.CH, ZnCl jaune tirant sur CH3s>4 © 2 ZnCl4 ©© 2 ZnC^ e© 2 ZnCl4 e© le rouge . jaune brillant ZnCl4 jaune brillant jaune brillant jaune brillant jau^e brillant H* ON ro ro vO ro m *vl "VI KM ro © 1O-CH30 H -CHC^CH^NCCgHg^ CH3 CH3 H H -C^C^CÎ^fcCHg ) 3 H H -CH^fteK,), 10-CHgO H CH3 © H H ■CH2CH2CH2N(C2H(5)2 A Nuance Vl ro ZnCl. 0€) 4 2 ZnCl. 4 2 ZnCl4 2 Znci ©© 4 2 ZnCl. 4 jaune brillant ro ro jaune brillant jaune brillant o jaure brillant jaune brillant [\J M V^| VI VI ro H H 1O-CH^O H H H 10-CH30 H H H H H H H H H H H H H H H H H R A Nuance ro © -CH^C H^CH^N(Hg)2 © -C ^ch2ct^ n ( c2 h4 oh )2 C*3 ZnCl, ©0 jaune brillant ZnCl. 4 I ^ ON ro ro jaune brillant © -ch2ch^h2n(c2h4oh)2 L ZnCl^ ©© jaune brillant ©. ^ch^C^ CH0 ZnCl4 ©© jaune brillant ©, ^h2c^n(C2h5): CH. © -ch^CH^NHCCH-j), ZnCl. 4 Cl © jaune brillant jaune brillant ro i-* ui vj oj ro x r4 r5 r6 r7 OH H 10-CH30 H O H H H H O H H H H OH H H H 0 H H H H O H H H H O H H H H ".VT?: 'W- Nuance VI ro t—^ ON VI ro ro © -C^CHjCf^NHCCHg^ © -CH^CH^CH^NH^CHj 0 -C^CJ^C^Nl^ © -C*2?W^C2 H4CN>2 C«B -CH^Ci-^CHp N (CH^ )2 NH> -C^CI^chJIC^^ 4^ o ch2G^GH2(?(CH3)2 CHgCOO © Cl © CHGCOO © Cl © Cl © Cl Br © © jaune brillant jaune brillant jaune brillant jains brillant N) jaune brillant jaune brillant ro h-* LM jaune brillant ^ VJ Lxi ro 72 16722 13 2137732 s o 0) 0) o c c c c c o a o 3 (0 es ro •*-> •o •o •o *r~) CD o* tn sP u 0 o ® o aP o © © « M © (N Ol © U ro O @2 aP O af o a?1 ¥ 3e" ©z 3* S" =d° ©1 af u af u af V ^_CM af cf u af* o af V a?° a o o af o af o af V ^OJ ^jS01 sP ®3Î-u S* v ro X S o aP aP V o \o 0£ 00 aP aP S1 aP o i in D£ xsx x Ra R5 R6 R7 © S H H H H -CH^CP^NCCH^g © S N02 » H H -CKjC^,C^N(CHj)3 © S CH3COJH- H H H -Cf^CH^C^NCCHgXj © H H H -O^CHJCI^N-CHjXJ S Cl © -CHjCHjjCI^NfCHjJg / \ /CH3 H H H -CH CH CH N H N ' 2 2 2\_y@\ H \ ~CHUCH.CH.fi H 0 * 2 fv1/ CH_ 3 *•»* A Nuance _ VJ ro ZnCl. jaune tirant sur * 2 le rouge Q> VJ rv> ZrtCl4 or3nge ^ ZnCl4 2 ©© ZnCl4 2 ZnCl4 2 jaune tirant sur le rouge rouge tirant sur le jaune jaune cirant sur le rouge ZnCl. ©© 4 jaune tirant sur le rouge ro m UvJ vi P* V] CH^SC^ "y orange tirant ^ .ar le j au ne j\q t r6 r7 Nuance h h 8-(ch3)2n- h 10-c1 h 9-crj h 9-ch3 10-ci / \ ® © -O^CHgC^NHÎCHjJj, © -d^CH2N(CH3)3 © -OKjCHJNH^^ ® CH„ ch3s04 © hso. © 4 CHjS04 ch3coo © © Cl © c^so4 © jaune doré jaune tirant sur le rouge jaune orange orange orange VJ IVï |_A ON VI K> ro Ul h €> 8-ci 1 o-ci -ch2ch2ch2n(ch3) ZnCl4 ©© Cl © oran ge IV) h-* LkJ jaune brillant IV) 72 16722 16 2137732 "Ë (0 -P (5 « C S ë a •*-> v c s f-> a> c D ta © 8 X O © d* en aP o © o aP o © o © o ^00 aP o ©z" 0 af V aP ^Ss — af S" S1 as 0 1 z « x@à-g aP u I a i © i aP 0 0^5 2-^ 1 aP o x s X ta 72 16722 2137732 i.- REVENDICATIONS Colorafats basiques répondant à la formule I © N - R O (I) 10 15 20 dans laquellë X représente un atome d'oxygène ou de soufre, R représente un radical aliphatique, araliphatique, aromatique ou hétérocyclique portant un groupement R, " f " *2 R3 (R^ et Rg représentant chacun l'hydrogène ou un radical alkyle, aralkyle ou cycloalkyle et R^ représentant l'hydrogène ou un radical alkyle, aralkyle, cycloalkyle, alcoxy ou amino, ou encore N pouvant former un hétérocycle avec R-^ et/ou et/ou ) R]j.j R^> Rg et Bj représentent c acun l'hydrogène ou un substituant non-ionogène et A © représente un anion. 2»- Colorants selon la revendication 1, caractérisés par la formule II 25 - Alk - h N - R, l ' R, © A 0 (n) 72 16722 18 2137732 clans laquelle les symboles ont les mêmes significations que dans la revendication 1 et Alk représente un radical alkylè-ne à chaîne droite ou ramifiée, éventuellement substitué et pouvant avoir jusqu'à 6 atomes de carbone. 3.- Procédé de préparation des colorants de formule I selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on traite des colorants de formule III 10 (III) dans laquelle R représente un radical aliphatique, aromatique ou hétérocyclique qui contient un groupe amino primaire, secondaire ou ter-15 tiaire, avec un acide minéral ou organique ou avec un agent de quaternisation. 4,- Procédé de préparation des colorants de formule II selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on traite des colorants de formule III 20 N - R (III) dans laquelle R représente un radical alkyle à chaîne droite 25 ou ramifiée, éventuellement substitué et pouvant avoir Jusqu'à 6 atomes de carbone, qui contient un groupe amino primaire, secondaire ou tertiaire, avec un acide minéral ou organique ou avec un agent de quaternisation. 5.- L'utilisation des colorants selon les revendica-30 tions 1 et 2,notamment pour la teinture de matières textiles synthétiques.