4,4 -бис(1-инденон-3-ил)-2,2 -дисульфобифенилен, проявляющий свойства прямого и кислотного красителя

4,4 -бис(1-инденон-3-ил)-2,2 -дисульфобифенилен, проявляющий свойства прямого и кислотного красителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к химической промышленности, а именно, к получению нового арилендиамина, который может быть использован в качестве прямого и кислотного красителя.

Уровень техники

Известны соединения [1. Воробьева С.М., Смирнов Р.П., Воробьев Ю.Г. Синтез и исследование свойств макрогетероциклических соединений на основе индандиона-1,3 // Изв. вузов. Химия и хим. технология, 1978, т.21, вып.10, с.1521-1525].

2. Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г., Смирнов Р.П. Синтез и исследование гетероциклических соединений на основе 1,3-индандиона // ЖОрХ, 1998, т.68, вып.6, с.1018-1020], являющиеся структурными аналогами заявляемого соединения.

,

Однако они не обладают красящими свойствами.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске нового соединения, которое может быть использовано в качестве прямого для хлопчатобумажных тканей и кислотного красителя для капрона, шелка и шерсти.

Поставленная задача решена 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифениленом формулы

Структура этого соединения доказана данными элементного анализа, ИК и электронной спектроскопии.

В ИК спектрах заявляемого соединения (фиг.1) можно выделить ряд общих полос поглощения с аналогом.

В электронных спектрах поглощения 4,4^/-бис(l-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена наблюдается интенсивное поглощение при 522 нм, менее интенсивное - при 365 нм (фиг.2). Характер спектра показывает, что соединение в растворе существует преимущественно в форме мономера.

4,4^/-Бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилен представляет собой вещество бежевого цвета, обладающее растворимостью в ДМФА, ацетоне, этаноле, 1%-ном растворе гидроксида натрия.

Предлагаемое новое соединение обладает свойствами прямого и кислотного красителя для капрона, шелка, шерсти. Преимуществом данного соединения является его красящая способность смесевых тканей.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Для получения целевого продукта используют следующие вещества:

м-нитробензолсульфокислота натриевая соль ТУ 6-09-07-715-76,

порошок цинковый ГОСТ 12601-76 с изменениями 1-5,

едкий натр ГОСТ 4328-77,

индандион-1,3 ТУ 6-09-10-1222-77,

этанол ТУ 6-09-4512-77,

ацетон ГОСТ 2603-79,

серная кислота ГОСТ 4204-77.

Заявляемое соединение получено взаимодействием индандиона-1,3 с 4,4^/-диамино-2,2^/-дисульфокислотой бифенила в соотношении 2:1, соответственно.

Пример 1. Синтез 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена.

В трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную мешалкой и термометром, вносят 70 мл воды, нагревают ее на водяной бане до 40-50°С, прибавляют 90 г (0,4 моля) натриевой соли м-нитробензолсульфокислоты и 7,5 мл 50%-ного раствора едкого натра. Раствор нагревают до 90°С и в течение 5-6 часов, хорошо размешивая, загружают в него небольшими порциями 70-75 г 87-90%-ного цинкового порошка. Температура не должна подниматься выше 90-92°С. Когда внесут весь цинковый порошок, содержимое размешивают еще 2 часа и оставляют на ночь.

На следующий день при перемешивании поднимают температуру до 90-92°С, прибавляют сначала 50 мл воды, а затем в течение 4-5 часов еще 25 г цинкового порошка. Перемешивание продолжают до полного восстановления, вытек пробы на фильтровальной бумаге бесцветный.

Восстановленную массу охлаждают до 50°С, разбавляют водой до 500 мл и отфильтровывают. Осадок на фильтре промывают несколько раз водой. Промывные воды собирают вместе с полученным гидразосоединением, находящимся в фильтрате; их общий объем - около 700-800 мл.

Одновременно в фарфоровом стакане емкостью 3 л, снабженном мешалкой и термометром, охлаждают до 0-3°С 700 мл 20-22%-ной серной кислоты. К охлажденной кислоте медленно прибавляют раствор гидразосоединения и 50%-ную серную кислоту. Количество дополнительно вводимой кислоты такое, чтобы конечная ее концентрация была равна 20-22%. Скорость прибавления 50%-ной кислоты и гидразосоединения регулируют температурой реакционной массы: она не должна быть выше 5-10°С. Выпавший осадок 4,4^/-диамино-2,2^/-дисульфокислоты бифенила отфильтровывают, промывают небольшим количеством воды и сушат при 60-70°С. Выход 48 г (70%).

В колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, вносят 2 г (0,014 моля) индандиона-1,3, 2,36 г (0,007 моля) 4,4^/-диамино-2,2^/-дисульфокислоты бифенила и 25 мл этилового спирта. Смесь кипятят в течение 8 часов. Реакционную массу охлаждают, полученный продукт отфильтровывают на следующий день. Сушат на воздухе.

Выход 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена: 2,5 г (61%).

Вещество бежевого цвета в порошке, растворяется в ДМФА, ацетоне, 1%-ном растворе гидроксида натрия, т. разл. 175°С.

ЭСП в 1%-ном растворе гидроксида натрия, λ_max, нм: 365, 522 (фиг.2). ИК спектр: ν, см^-1: (С=O) 1723, 1686; (С=С) 1566, 1533; (С-С) 1223; (C-N) 1207; (N-H) 3407; (S=O) 1043; (C-S) 617; δ (С-Н) 703, 757; δ (O-Н) 2640.

Найдено, %: С 58,9; Н 3,2; N 4,6; S 9,9. C₃₀H₂₀N₂O₈S₂.

Вычислено, %: С 60,0; Н 3,3; N 4,7; S 10,7.

Пример 2. Использование 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена в качестве красителя хлопчатобумажных тканей. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н. М.: Химия - 1972, 342 с.].

Образец хлопчатобумажной ткани массой 1 г смачивают в течение 0.5 мин, отжимают до 100% привеса и помещают в красильную ванну состава (г/л):

4,4/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2/-дисульфобифенилен	2
Сульфосид-31	0,5
Хлористый натрий	5
Модуль ванны	50

В течение 15-30 мин нагревают ванну до кипения и выдерживают 1 час. Затем образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, сушат.

Пример 3. Использование 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена в качестве кислотного красителя для капрона. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н., М.: Химия - 1972, 342 с.].

Образец волокна капрона массой 1 г помещают в красильную ванну состава (г/л):

4,4/-бис(1-инденон)-3-ил-2,2/-дисульфобифенилен	6
Глауберова соль	40
Модуль ванны	50

В течение 15-30 мин нагревают ванну до 60°С и выдерживают при этой температуре 40 минут и 20 минут в остывающей до 30°С ванне. Затем образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой и обрабатывают раствором серной кислоты состава (мл):

серная кислота	1
вода	50

Образец отжимают, тщательно промывают теплой, затем холодной водой, сушат.

Пример 4. Использование 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена в качестве кислотного красителя для шелка. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н., М.: Химия - 1972, 342 с.] аналогично примеру 3.

Использовали образец волокна шелка массой 1 г.

Пример 5. Использование 4,4^/-бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилена в качестве кислотного красителя для шерсти. Крашение вели согласно методике [Лабораторный практикум по применению красителей / Под ред. Мельникова Б.Н., М.: Химия - 1972, 342 с.] аналогично примеру 3. Использовали образец волокна шерсти массой 1 г, который помещали в красильную ванну состава, аналогичного примеру 3.

Образцы выкрасок по примерам 2, 3, 4, 5 прилагаются.

4,4^/-Бис(1-инденон-3-ил)-2,2^/-дисульфобифенилен

проявляющий свойства прямого и кислотного красителя.