Brevet FR2253744A1 — publié le 19750704

La-présente invention concerne de nouveaux composés insolubles dans l'eau de la série des amino-4 naphtallmides-1,8, leur préparation et leur utilisation comme colorants. Les nouveaux composés répondent à la formule gdné- rale 1 dans laquelle R1 représente un reste aliphatique ou oyclo- aliphatique substitué par des restes aromatiques ou hétérocycliques, reste qui continent au moins un groupe hydroxy, et représente un reste aromatique ou hétérocyclique. On peut préparer les nouveaux composés en faisant réagir une mole d'un anhydride d'acide halogène-4 naphthalènedicai boxylique-l,8 d'abord avec une mole d'une amine aromatique ou hétérocyclique de formule II H2N - R2 (il) dans laquelle R2 a la signification précédemment mentionnée, en un composé de formule III dans laquelle R2 a la significationprécédemment mentionnée et le substituant Hal représente un atome d'halogène, de préférence de chlore ou de brome, et en faisant réagir ensuite le composé de formule III avec une autre mole d'une amine de la formule IV H2N - R1 (IV) dans laquelle R1 a la signification précédemmént donnée ; ce faisant, on utilise dans la dernière phase de réaction au moins deux moles de l'amine 'de formule IV, mais de~manière avantageuse une mole de l'amine de formule IV en présence d'au moins un équivalent d'un accepteur d'acides, tel que le carbonate de sodium, le bicarbonate de sodium ou l'oxyde de magnésium. On pro-cède de la manière suivante : on chauffe, à des températures allant de 50'à 150 C, de préférence de 80 à 1300 C, l'anhydride de 1 'acide halogèno-4 naphtalène-dicarboxylique- 1,8, de préférence le composé chloré ou bromé, d'abord avec lamine aromatique ou hétérocyclique de formule II, de manière avantageuse dans de lteau, de l'acide acétique glacial ou bien dans un solvant aprotique tel que le sulfoxyde diméthylique, la N-méthyl-pyrrolidone, le N,N-diméthyl - phosphorotriamide, ou bien dans un amide d'acide aliphatique alkylé à l'atome d'azote, tel que le diméthylformamide ou le diméthylacétamide s ensuite on chauffe avec une amine de formule IV, le cas échéant en excès, à des températures allant, de 50 à 200 C, de préférence de 80 à 130 C. Comme amines de formule R2-NH2 on considère en particulier celles de la'sérine benzénique ou naphtalénique, qui peuvent être substituées par des atomes d'halogène tels que des atomes de fluor, de chlore ou de brome, par des groupes alkyles, en particulier ceux ayant 1 à 4 atomes de carbone, par des groupes alcoxy tels que des groupes méthoxy, éthoxy ou propoxy, par des groupes trifluoro-méthyle,, carbalcoxy, carbamcyles, alkylsulfonyles, sulfamoyles ou acyles ainsi que des hétérocycles minés ayant différentes structures. Comme amines aliphatiques de formule IV contenant au moins un groupe hydroxy, on mentionnera des alkylamines à chalnes droites ou ramifiées ayant de 1 à 16 atomes de carbone, en particulier de 2 à 6 atomes de carbone, composés qui peuvent entre substitués par des restes aromatiques tels que des restes phényliques ou naphtyliques, ou bien par des restes hét'érocycliques qui peuvent entre hydrogénés complètement ou en partie, par exemple par des restes pyridyle, pipéridyle, morpholinyle, pyrazolyle, imidazolyle, triazolyle, thiazolyle, thiodiazolyle, pyrimidinyle, furannyle, pipérazinyle ou azabicyclononyle.On mentionnera comme restes cycloaliphatiques par exemple des restes hydroYycyclopentyles, hydroxycyclohexyles, hydroxyalkylcyclohexyles ou hydroxyhalogdnocyclohexyles. Les nouveaux composés de formule I représentent de nouveaux colorants et conviennent en particulierpour la préparation de pigments fluorescents. à la lumière du jour En outre, on peut les utiliser, de manière avantageuse, pour la teinture en masse de matières plastiques', de résines, 'd'huiles, de cires et de papier ainsi que dans des pâtes d'impression, des peintures et des laques, et pour la teinture dans la masse à filer de polyacrylonitriles. En outre, ils sont des produits préliminaires intéressants pour la préparation de colorants pour textiles, par exemple de colorants acides ou cationiques. Parmi les composés de formule I, les compo-sés de formule V représentent une var'iante préférée de la présente invention. Dans cette formule, R3. représente un reste phényle ou naphtyle qui peut être substitué par des atomes de chlore, de brome, des groupés alkyles ayant de 1 à 4 atomes de carbone; des groupes alcoxy ayant de 1 à 4 atomes de carbone,,des groupes carbamoyles, cyano, nitro, sulfamoyles, alkylsuifonyles ayant de 1 à 6 atomes de carbone, des groupes acétylamino ou bien des groupes benzoy- lamino substitués par du chlore ou des groupes méthyles, ou bien le reste triazoyle ou le reste benzimidazolyle, et R4 représente un reste alkylène àxcháSne droite ou ramifiée ayant de.l à 16 atomes de carbone, de préférence de 2 à l0-atomes de carbone, en particulier de 2 à 6 atomes de carbone, qui, en tant que groupement intérmédiaire, peut contenir un reste phénylène ou naphty- lène ou bien un reste cyclohexyiène ou un atome d'oxygène, ou qui représente un reste cyclohexylène, R4 contenant dans la partie aliphatique ou oycloaliuphatique au moins un groupe hydroxy lié. En particulier, les composés de formule VI sont des composés particulièrement préférés avec des propriétes avantageuses. Dans la formule VI, R5 représente le reste phényle, qui peut être substitué par du chlore, des groupes méthyle, éthyle, méthoxy ou éthoxy, ou bien le reste triazolyle, A désigne les reste phénylène ou cyclohexylène ou bien un atome d'oxygène, B désigne un atome d'hydrogène ou le groupe hydroxy, k désigne le nombre 0 ou 1, p désigne le nombré 0-ou 1, et m, n et q, sont identiques ou différents et représentent chacun le nombre l, 2, 3 ou 4, la somme (m + n + q) étant égale à lb au maximum, de préférence inférieure ou égale à 6, mais B désigne obligatoirement un groupe hydroxy lorsque p - 0. Les composés particulièrement importants de cette invention sont, parmi les composés mentionnés, les nouveaux composés de formule VII dans laquelle Alk désigne un reste ålkylène à chaine droite 'ou ramifiée ayant de 2 à 6 atomes de carbone, z représente. le nombre 1, 2 ou 3 et zl représente 1 .ou 2, et en particulièr les composés dans lesquels -Alk-[OH]Z1 représente un reste de formule Par rapport aux colorants connus par le brevet soviétique no. 306-160, que l'on obtient par réaction 'de (N-phényl)- ou de (N-naphtyl)- imide de l'acide amino- 4 naphtalène-dlcarboxylique-1,8 avec de I'épichlrhydrine, et dont la préparation n'est pas économique en raison de la préparation insatisfaisante du point de vue technique des produits de départ (nitration d'acénaphtène, oxydation du nitro - 5 acénssphtè avec réduction subséquente et réaction de condensation), en raison des mauvais rendements et d'une pureté insuffisante, des problèmes écologiques et du grand besoin en solvant, les colorants selon l'invention offrent un avantage économique décisif dû au procédé de préparation simple, en principe en une seule étape, et réalisable avec des rendements et des degrés de pureté excellents. Comparés aux colorants connus par les brevets des Etats-Unis d'Amérique nos. 2 415 373 et 2 006 017, et appartenant à la série des N- alkyl - et N -cycloàlkyl - imides des acides hydroxyalkylamino - 4 naphtalène-dicarboxyliques-1,8, les nouveaux colorants possèdent, en général, une meilleure solidité à la lumière et une intensité accrue de la fluorescence. Incorporés dans des combinaisons de résine usuelles pour la préparation de pigments fluorescents à la lumière du jour, les colorants selon l'invention se caractérisent, en outre, par une 'solidité' considérablement améliorée v'is-à-vis des solvant aromatiques. C'est pourquoi, les colorants selon l'invention sont nettement supérieurs aux colorants connus et représentent un progrès technique remarquable. Les exemples suivants illustrent l'invention. Les parties s'entendent en poids. EXEMPLE 1 a) On introduit'dans 500 parties de N-methylpyrro- lidone, successivement, 116,0 parties de l'anhydride de l'acide chloronaphtalène-dicarboxylique-1,8 et 98,5 parties de m-xylidine asymétrique, et on chauffe le mélange à 130 - 1350C, jusqu 'à ce qu'-un examen chromatographique indique l'absence complète de produit de départ (8 heures environ). Ensuite on refroidit à 700 C, on dilue avec 650 parties de méthanol et on co tinue à refroidir jusqu'à la température ambiante.Après essorage, lavage avec du méthanol et de ltéau et. séchage à 80 C, on obtient 157 parties du m-xylidide de l'acide chloro-4 naphtalènedicarboxylique-1,8 de formule b) D'autres modes de préparation pour les chlore naphtalimides sont les suivants On dissout dans 2200 parties d'acide acétique glacial 465 parties de l'anhydride de l'acide chloro-4 naph'talène dicarboxylique-1,8 et 254 parties de. m-xylidine asymétrique on chauffe le mélange pendant huit heures à 110 - 1200C;; ensuite on refroidit, on essore, cn lave à neutralité avec de l'eau et on sèche à 8Q0C. On obtient 518 parties (77 % de la théorie) du m-xylidide de l'acide chloro-4 naphtalène-dicarboxylique-1,8 -de la formule donnée ci-dessus. c) On-chauffe pendant "10 heures, dans un autoclave agitateur, à 130 - 1400C, 232,5 parties de l'anhydride -de l'acide chloro-4 naphtalène-dicarboxylique-1,8, 125 parties de m-xylidine asymétrique, 5 parties d'acide acétique et 1000 parties d'eau ; après avoir diminué la pression on libère le mélange réactionnel de la xylidine en excès en. y insufflant de la vapeur d'eau, on essore, on l'ave et on sèche.On obtient 322 parties du m-xylidide de l'acide chloro-4 naphtalène-dicarboxylique-1,8 de la formule précédemment donnée d) On introduit 1698 parties de m-xylidide de l'acide chloro-4 naphtalène-dicarboy1ique-l,8 de la fomnule précitée dans 30 parties de mcnoéthanolamine 9 on agite ce mélange pendant 8 heures à 10000. On ajoute 500 parties d eau, on agite le tout pendant quelque temps et on essore le produit qui a précipité, on lave à neutralité et on sèche.On obtient 15 parties d'un colorant de formule Son maximum d'absorption, dans du diméthylformamide comme solvant, est de 438nm, -son' maximum de fluorescence dans du DMF est, de 523 nm. Point de fusion 223 à-2340C. Sous forme finement di'spersée, le colorant fournit sur des fibres en acétyl-cellulose, en polyesters ou en polyamides, des teintures jaune brillant tirant sur le vert. Par incorporation dans des masses plastiques. telles que l'acétyl-cellulose, le polystyrène ou les aminoplastes, on obtient des produits jaune tirant sur le vert ayant un bon brillant. Par incorporation dans des solutions à filer de. polyacrylonitrile dans du DMF on obtient, selon le procédé de filage à sec, des fibres jaune tirant sur le vert ayant de bonnes propriétés d'usage. e) On mélange 88,8 parties de toluènesulfonamide eut 6,7 parties de paraformaldehyde avec 1,3 partie du colorant obtenuXselon le paragraphe d), et on fait 'fondre le tout à 1600 C On ajouté à la masse limpide fondue 21,8 parties de mélamine, on agite pendant 10 à 15 minutes à 1600 C, et on introduit à cette température, par portions, 21,7 parties de paraformaldéhyde.- On continue à agiter pendant 15'minutes. On durci't la masse fondue visqueuse à,. l600C pendant trois heures, et on la concasse après le refroidisserment on la broie à l'état mouillé dans un broyeur à billes et on la sèche. On obtient de cette manière un pigment fluorescent jaune vert brillant que l'on peut incorporer de manière usuelle dans des vernis, des peintures, des matières-plastiques etc... On peut incorporer par exemple, selon la méthode usuelle dans la technique, 10,8 parties du-pigment ainsi obtenu dans 27 parties d'un vernis à base de résine 'd,'acr-ylate et 8 parties de xylène ; ce faisant, on obtient des laquages intenses brillants, jaune tirant sur le vert, qui ont une bonne solidité aux solvants. EXEMPLES 2' 6 Lorsqu'on remplace la monoéthanolamine de l'exemple 1 d) par une quantité aliquote d'une des amines indiquées dans le tableau l suivant, et qu'on travaille de la manière indiquée à l'exemple 1 d), on obtientbégalement des colorants bien. appropriés à la préparation de pigments très intenses, fluorescents à la lumière du sur, de fluorescence jaune tirant sur le vért, aveo des rendements élevés et une qualité excellente. TABLEAU I Exemple Amine Rendement 2 H2N - CH2 - CH --CH3 96,4 ss 'I OH 3 H2N - (CH2)2 -0 - (CH2)2 - OH 96,3'% 4 H2NMOH 94,5 % CH2 - OH 5 H2N - CH2 à1ÉCH2 - OH 98,0 % &verbar; H + CH2 - OH 6 H2N - CH2 CH2 - OH 94,0 Z 6a H2N-CH2-CH2-CH2-OH 91,3 % 6b H2N-CH2-1CH-CH2-OH 89,2 % H EXEMPLE 7 a) On chauffe pendant 6 heures à 1-30 C, 27 parties d'anhydride de l'acide bromo-4 naphtalène-dicarboxyliquf 89 parties d'amino-3 triazolyle-1,2,4 et 1000 parties de DMF. Après avoir ajouté 650 parties de méthanol et refroidi à la température ambiante on essore, on lave avec du méthanol et de l'eau et on sèche à 80 C. On obtient 530 parties de(triaza-1',2',4' olyl-3')-imide de l'acide bromo-4 naphtalène-dicarboxylique-1,8 de formule Lorsqu'on utilise au lieu du DMF des quantités égales de diméthyl-sulfoxyde, de N-méthyl-acétamide ou de N-diméthylphosphorotriamide, on obt-ient le composé avec le même rendement. b) On chauffe pendant 12 héures à 75-800,C, 17,2 parties de (triaza-i',2',4' olyl-3w)-imide de l'acide bromo-4 naphtalène-diearboxylique-1,8 et 50 parties de monoéthanolamine, on introduit la masse fondue obtenue dans 500 parties d'eau et on essore le composé qui a précipité, de formule on lave avec de l'eau jusqu'à ce qu'il nty ait plus de couleur dans l'eau écoulée, et on sèche. On obtient 18.parties d'un colorant fluorescent jaune tirant sur le vert (maximum d'absorption (dans' du DMF) = 435 nm å maximum de fluorescence (DMF) = 524 nm). EXEMPLE 8 De la manière décrite à l'exemple 1 ou 7, on peut préparer selon l'invention, des composés de formule I, lorsqu'on utilise les amines indiquées dans le tableau 2 suivant en des quantités aliquotes, et quton~fait réagir les composés de formule III ainsi obtenus avec les rendements indiqués dans le tableau 2, de manière analogue à celle décrite à l'exemple 1 d), avec une des amines citées aux exemples i à 6 b et relevant de la formule IV. TABLEAU 2 - Exemple Aminè de formule II Préparation Rendement selon l'exem ple a. fez CH3 (ia) 87,4 % H,N (ic) 97J4 4 , t5\3 (la) 855 % b. , s (ia) 855 l H2N Cl T A B L E A U 2 (suite) Exemple Amine de formule II Préparation Rendement selon l'exem ple H S (la) 98,2'% 2 2 d. S (ia) 85,0 % H,N/ e. ÉÀ z (la) ) 92,5 % H2N f. ss (la) 91,7 % H2N OCH3 Br! g ss (la) 98;6 % H2N CONH h. S 2 (la) 97 > 8# HCN' OCH c (ia > H N/ 2 NH co (ic > 98,9 H,.1T (le-) NH / T A B L E A U 2 (suite et fin) Exemple Amine de formule Il Préparation Rendement selon l'exem ple k. CHEZ (le) (1c ) 97,7 - H N 2 CHU 1. fezC1 '(1c) 95,3 % H2N aJ Parmi les composés préparés de cette manière on mentionnera en particulier ceux du tableau 3 suivant, à côté du composé de exemple 1d et des exemples 6a et 6b ; sous forme finement dispersée, ils fournissent sur des fibres en acétyl-cellulose, en polyester et en polyamides, des teintures jaune brillant tirant sur le vert. En les incorporant dans des matières plastiques telles que l'acétyl-cellulose,-le -le poly- styrène ou les aminoplastes, on obtient des produits très brillants de couleur jaune tirant sur le vert. T A B L E A U 3 R2 (de la Exemple R1 (de la formule I) 2 formule I) 9 -CH2-CH2-OH À;ÊICH3 10 -CH2-CH2-CH2-OH C 3 H'C CH3 3 il CH2-CH2-0H 2 CH3 T A B L-E A U 3 (suite et fin) Exemple R1 ( de la formule T) R2 ( de la formule R1 ( de la forule -1) H,C CH, 12 -CH2-CH2-CH2-OH 3 > q 3 CH3 13 -CH2-CH-CH -OH CH eH 14 -CH2-CH-CH2-9H H,C CH, y' CH3 xREVENSICATIONS 1.- Composes de formule I dans laquelle R1 désigne un reste aliphatique. ou cycloalipha tique substitué, le cas échéant, par des restes aromatiques ou hétérocycliques, qui contient au moins un groupe hydroxy, et R2 désigne un reste aromatique ou hétérocyclique. 2.- Composés selon la revendication 1 ayant la formule I mentionnée, dans laquelle R2 représente un reste phényle ou naphtyle qui peut être substitué par des atomes de chlore, de brome, des groupes alkyles ayant de 1 à 4 atomes de carbone, des groupes alcoxy ayant de i à 4 atomes de carbone, des groupes carbamoyles, cyano, nitre, sulfambyles, alkyl- sulfonyles ayant de i à 6 atomes de carbone, des groupes acétyl- aminouou bien des groupes benzoylamino substitués par du chlore ou des groupes méthyles, ou bien le reste triazolyle ou le reste benzimidazolyle et R1 représente un reste alkylène à chatne droite ou ramifiée ayant de i à 16 atomes de carbone, de préférence de 2 à 10 atomes de carbone, en particulier de 2 à 6 atomes de carbone, qui, en tant que groupement intermédiaire, peut contenir un reste phénylène ou naphtylène ou bien un reste cyclohexylène ou un atome d'oxygène, ouqui représente un reste cyclohexylène, R1 cdntenant dans la partie aliphatique ou cycloaliphatique au moins un groupe hydroxy lié. 3.- Composés selon la revendication 1, de formule génerale dans laquelle R5 désigne le reste phényle, qui peut être substitué par du chlore, des groupes méthyles, éthyles, méthoxy ou éthoxy, ou bien le reste triazolyle, A désigne le reste phénylène ou cyclohexylène ou bien un atome d'oxygène, B désigne un atome d'hydrogène ou bien le groupe- hydroxy, k représente le nombre O ou 1, p le nombre O ou i et m; n et q sont identiques ou différents et chaque symbole désigne le nombre i, 2, 3 ou 4, la somme (m + n + q) étant égale à 10, au maximum, B étant obligatoirement un groupe hydroxy lorsque p = O. 4,- Composés selon la revendication 1 de formule générale dans laquelle Alk désigne un reste alkylène à channe droite ou ramifiée ayant de 2 à 6 atomes de carbone, z désigne le nombre 1, 2 ou 3 et z1 désigne le nombre 1 ou 2. 5.- Composés selon la revendication 4 ayant la formule indiquée, dans laquelle z désigne le nombre 1, 2 ou 3, et le reste de formule -- Alk '9H z1 représente un groupe de formule -CH2-CH2-OH, -CH2-CH2-CH2-OH ou bien -CH2-CH(OH )-CH2-OH 6.- Procédé de préparation des composés mentionnés dans la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir d'abord une mole d'un anhydride d'acide halogéno-4 naphtalène-dicarboxylique-1,8 avec- une mole d'une amine dé formul'e H2N-R2, dans laquelle R2 a la signification indiquée dans la revendication 1, et on fait réagir ensuite le composé ainsi obtenu de formule dans laquelle R2 a la significatlon donnée à la revendication 1 et Hal désigne un atome d'halogène, avec une mole d'une amine de formule H2N-R1, dans laquelle R1 a la signification donnée dans la revendication 1. 7.- Utilisation des composés cités et définis dafls lairevendication 1 ou préparés selon la revendication 6, pour la teinture de matières plastiqués, de résines, d'huiles, de cires, de laques, pâtes d'impréssion, peintures ou papiers. 8.- Préparations" contenant un ou plusieurs des composés mentionnés et définis dans la revendication 1 ou préparés selon la revendication 6. g.- Les composés préparés selon la revendication6.