DE1250033B - Verfahren zur Herstellung von linearen Chinacridindionen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von linearen ChinacridindionenInfo
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Description
SREPUBLIK DEUTSCHLAND PATENTAMT
Int. α.:
C09b
Deutsche Kl.: 22e-7/02
c. r
Nummer: 1250033
Aktenzeichen: S 85174IV c/22 e
Anmeldetag: 11. Mai 1963
Auslegetag: 14. September 1967
C09B -4 8/00 -
Lineare Chinacridindione, im folgenden Chinacridone genannt, sind bekannte Verbindungen, die
sich in feiner Verteilung zum Färben von Lacken und plastischen Massen eignen. Verschiedene Verfahren
sind bekannt, bei welchen Chinacridone durch Kondensation von Bis-(arylamino)-benzoldicarbonsäuren
oder deren Estern hergestellt werden, z. B. die Herstellung von Chinacridin-7,14-dionen nach
folgendem Schema:
COOH
NH
NH-W
COOH
B + 2H2O
In der Formel I bedeuten A und B die zur Ergänzung eines aromatischen oder heterocyclischen
Restes notwendigen Atome. Diese Reste können gleich oder verschieden sein. Sie sind vorzugsweise
Phenylenreste oder Reste von kondensierten Ringsystemen aus 6-Ringen oder aus 6- und 5-Ringen,
die substituiert sein können. Geeignete Reste dieser Art sind z. B. die des Naphthalins, Anthrachinons,
Pyrens oder Carbazols. Substituenten der A und B enthaltenden Ringe können z. B. Halogenatome oder
Nitro-, Cyan-, Amino- oder gegebenenfalls weitersubstituierte Alkyl-, Alkoxy-, Aryl-, Aryloxy-, Azoaryl-,
Alkylamino-, Arylamino-, Alkylsulfonyl-, Arylsulfonyl-, Acyl-, Acylamino-, Carbonsäureester- oder
Sulfonsäureestergruppen oder andere, vorzugsweise nichtionogene und nicht wasserlöslichmachende Substituenten
sein. Die A und B enthaltenden Reste können gleiche oder verschiedene Substituenten
tragen. Das Chinacridonmolekül kann infolgedessen unsymmetrisch sein, auch wenn die A und B enthaltenden
Ringe gleich sind.
Nach H. Liebermann (Liebigs Annalen der Chemie, Bd. 518, S. 246) wird die Kondensation mit
Verfahren zur Herstellung von linearen
Chinacridindionen
Chinacridindionen
Anmelder:
SANDOZ A. G., Basel (Schweiz)
Vertreter:
Dr. W. Schalk, Dipl.-lng. P. Wirth,
Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg
und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Als Erfinder benannt:
Hans Bohler, Basel (Schweiz)
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 15. Mai 1962 (5892),
vom 31. Juli 1962 (9144, 9145),
vom 9. April 1963 (4519)
vom 9. April 1963 (4519)
Hilfe von Zinkchlorid, Benzoylchlorid, wäßriger Bromwasserstoffsäure, Bromwasserstoff in Eisessig,
Phosphorpentoxyd in Tetrahydronaphthalin oder Cymol, Phosphorpentachlorid zusammen mit Aluminiumchlorid
in Benzol oder mit Borsäure in der Schmelze durchgeführt. Bei anderen Verfahren verwendet
man Fluorwasserstoffsäure, Phthalsäureanhydrid, Metallhalogenide in der Schmelze oder in
Gegenwart eines indifferenten organischen Lösungsmittels. Ferner sind Schwefelsäure oder deren Derivate
als Kondensationsmittel angewandt worden. Dabei erhält man allerdings sulfonierte Chinacridone,
aus denen die Sulfonsäuregruppen unter Druck abgespalten werden müssen.
Nach diesen bekannten Verfahren werden die Chinacridone in unbefriedigenden Ausbeuten erhalten.
Die Verfahren sind zum Teil technisch schwierig.
Gute Ausbeuten werden erhalten, wenn die Kondensation mit Hilfe von Polyphosphorsäure in der
709 647Wt
Schmelze durchgeführt wird, doch haben die erhaltenen
Produkte, wenn sie nicht nachbchandelt werden, nicht die hohe Brillanz und geringe Kornhärte, die
von einem Pigment verlangt werden.
Ferner ist bekannt (N. Anitschkoff, Dissertation Universität Berlin, 1934), daß bei der Einwirkung
von Phosphoroxychlorid auf 2,5-Bis-(phenylamino)-terephthalsäure oder deren in den Endkernen
substituierte Derivate in Abwesenheit von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln chlorhaltige Produkte
anderer Zusammensetzung erhalten werden, deren Lösungen in alkoholischer Kalilauge nicht
blau wie beim Chinacridon, sondern smaragdgrün sind.
Es wurde nun gefunden, daß man besonders günstig lineare Chinacridone durch Erhitzen von
Bis - (arylamino) - benzoldicarbonsäuren oder deren Estern und insbesondere von 2,5-Diarylaminoterephthalsäuren
oder deren Estern mit einem Kondensationsmittel erhält, wenn man mit nicht weniger
als 0,4 Mol und nicht mehr als ungefähr 3,0 Mol eines Phosphorhalogenids, vorzugsweise Phosphoroxychlorid,
auf je 1 Mol einer 2,5-Diarylaminoterephthalsäure oder eines ihrer Ester als Kondensationsmittel
in Gegenwart eines indifferenten organischen Lösungsmittels erhitzt. Vorzugsweise verwendet
man dabei 0,5 bis 1,5 Mol eines Phosphorhalogenids. Man erhält gute Ausbeuten, und die
erhaltenen Produkte sind rein und haben auch ohne Nachbehandlung eine geringe Kornhärte und eine
hohe Brillanz des Farbtones. Dieses Verfahren ist besonders zur Herstellung der Verbindungen der
Formel (I) geeignet und vor allem von Verbindungen der Formel (I), in denen A und B die für die Ergänzung
eines Benzolringes notwendigen Atome bedeuten, wobei diese Benzolringe unsubstituiert oder
derart substituiert sind, daß das Chinacridonmolekül
eine bis zwei Nitrogruppen, eine bis zwei Alkylgruppen
mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen, eine bis zwei Alkoxygruppen mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen oder 1
bis 4 Halogenatome, insbesondere Chlor- oder Bromatome,
enthält. Vorzugsweise enthält das Chinacridonmolekül einen bis vier gleiche oder verschiedene
Substituenten der genannten Art, wenn es
nicht unsubstituiert ist.
Außer Phosphoroxychlorid können als Kondensationsmittel
z. B. auch Phosphoroxybromid, Phosphor-tri- und -pentachlorid sowie Phosphor-tri- und
-pentabromid und Gemische aus solchen Phosphorhalogeniden verwendet werden. Als Lösungsmittel
kommen besonders solche Verbindungen in Betracht, die bei der Kondensationstemperatur ein gutes Lösevermögen
für das verwendete Kondensationsmittel und einen Siedepunkt von etwa 100 bis 300° C und
vorzugsweise von etwa 150 bis 27O0C haben. Besonders geeignete Lösungsmittel sind z. B. aromatische
Kohlenwasserstoffe, z. B. Diphenyl, hydrierte Aromaten, z. B. Tetrahydronaphthalin oder Hexahydronaphthalin,
halogenhaltige Aromaten, z. B. Dichlorbenzol, Trichlorbenzol 1-Chlornaphthalin
oder 2-Chlornaphthalin, alkyliertc Aromaten, z. B. 1-Methylnaphthalin oder 2-Äthylnaphthalin, nitrierte
Aromaten, z. B. Nitrobenzol, p-Nitrodiphenyl, o-Nitrodiphenyl
oder 1-Nitronaphthalin sowie Diphcnyläther,. Diphenyloxyd oder das eutektische Gemisch
von Diphenyl und Diphenyloxyd.
Man verfährt besonders zweckmäßig so, daß man z. B. eine 2,5-Bis-(arylamino)-terephthalsäure mit
dem Lösungsmittel auf etwa 100 bis 35O0C, insbesondere auf etwa 150 bis 270° C erhitzt, bei dieser
Temperatur das Phosphorhalogenid, gegebenenfalls gelöst in einer kleinen Menge Lösungsmittel, zugibt
und dann noch einige Zeit, das sind je nach Ausgangsmaterial etwa 15 Minuten bis 5 Stunden, bei
der erhöhten Temperatur rührt.
Danach ist das erhaltene Reaktionsprodukt ausgefallen. Man kann in beliebiger Weise aufarbeiten,
z. B. mit einem Lösungsmittel, wie Methanol, verdünnen, das Reaktionsprodukt abfiltrieren, mit Lösungsmitteln
und — zur Entfernung von gegebenenfalls noch vorhandener Säure — mit verdünntem
Ammoniak waschen und trocknen.
Die so erhaltenen Verbindungen sind brillante, in den üblichen Solvenzien unlösliche Farbkörper.
Sie eignen sich besonders gut als Pigmente zum Einarbeiten in Lacke, Drucktinten und plastische Massen,
weil sie ein weiches Korn haben. Die Pigmentfärbungen zeigen gute Allgemeinechtheiten, insbesondere
eine gute Licht-, Wärme- und Lösungsmittelechtheit, und bluten nicht aus. Die in den
folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen
sind in Celsiusgraden angegeben.
Zu einer Lösung von 20 Teilen 2-Phenylamino-5-(4'-mcthyl-phenylamino)-terephthalsäure
in 480Teilen Nitrobenzol wird bei 205° unter kräftigem Rühren im Laufe von 2 Minuten ein Gemisch aus 8,5 Teilen
Phosphoroxychlorid und 54 Teilen Nitrobenzol gegeben. Man rührt weitere 30 Minuten bei dieser
Temperatur, läßt auf 95° abkühlen, gibt 25 Teile Wasser zu, rührt 15 Minuten bei 95 bis 100° und verdünnt
dann bei 80" mit 480 Teilen Methanol. Der Niederschlag wird bei Raumtemperatur abfiltriert,
nacheinander mit Methanol, verdünntem wäßrigem Ammoniak und Wasser gewaschen und im Vakuum
bei 60" getrocknet. Man erhält 17,6 Teile rotvioleltes
lineares 2-Methyl-chinacridin-7,l4-dion. Die Ausbeute entspricht 97,8% der Theorie. Das Produkt
kann nach Zerkleinern unmittelbar zum Färben von Lacken oder Kunststoffen, z. B. Polyvinylchlorid,
Polyolefinen und Polystyrol, verwendet werden.
Geht man von der gleichen Menge 2,5-Bis-(phenylamino)-tercphthalsäurc
aus, so wird das lineare Chinacridon ebenfalls in fast quantitativer Ausbeute erhalten.
Zum Verdünnen kann an Stelle von Methanol auch ein anderes Lösungsmittel, wie z. B. Äthanol,
Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Dimethylacetamid, N-Methyl-formamid und Pyridin, verwendet
werden.
B e i s pi el 2
Zu einem Gemisch aus 20 Teilen 2-Phenylamino-5 . (4'. methyl - phenylamino) - terephthalsäure und
735 Teilen Trichlorbenzol wird bei 215° unter Rühren im Laufe von 30 Minuten ein Gemisch aus 5,9 Teilen
Phosphoroxychlorid und 73,5 Teilen Trichlorbenzol gegeben. Man rührt weitere 30 Minuten bei dieser
Temperatur, läßt dann auf 95° abkühlen, gibt 25 Teile
Wasser zu, rührt 15 Minuten bei 95 bis 100° und verdünnt dann bei 80° mit 700 Teilen Methanol. Der
Niederschlag wird bei Raumtemperatur abfiltriert,
10
'5
nacheinander mit Methanol, verdünntem wäßrigem Ammoniak und Wasser gewaschen und im Vakuum
bei 60° getrocknet. Man erhält 17,9 Teile 2-Methylchinacridin-7,14-dion.
Die Ausbeute entspricht 99,5% der Theorie.
Das Phosphoroxychlorid kann durch 10,6 Teile Phosphortrichlorid oder 4,6 Teile Phosphorpentachlorid
ersetzt werden.
Die 20 Teile 2-Phenylamino-5-(4'-methyl-phenylamino) - terephthalsäure können durch ebenfalls
20 Teile
2,5-Di-(2'-chlor-phcnylamino)-terephthalsäure, 2,5-Di-(4'-chlor-phenylamino)-terephthalsäure
oder
2,5-Di-(4'-methyl-phenylamino)-terephthalsäure
2,5-Di-(4'-methyl-phenylamino)-terephthalsäure
unter sonst gleichen Bedingungen ersetzt werden.
Das Lösungsmittel Trichlorbenzol kann durch die gleiche Menge der folgenden Lösungsmittel ersetzt
werden: Nitrobenzol, 1- und 2-Chlornaphthalin, 1-Methylnaphthalin, 2-Äthylnaphthalin, Hexahydronaphthalin
oder Tetrahydronaphthalin. Das Produkt kann nach Zerkleinern unmittelbar zum Färben von
Lacken, Drucktinten oder Kunststoffen, z. B. Polyvinylchlorid, Polyolefinen und Polystyrol, verwendet
werden.
Zur Reinigung können die Produkte auf bekannte Weise, z. B. aus 70- bis 85%igcr Schwefelsäure, umgelöst
werden.
Zu einem Gemisch aus 20 Teilen 2-Phenylamino-5 - (4' - methyl - phenylamino) - terephthalsäure und
440 Teilen Trichlorbenzol werden bei 25:' 7,6 Teile
Phosphoroxychlorid gegeben. Man erwärmt das Reaktionsgemisch unter Rühren wie folgt:
innerhalb von 3 Stunden von 25 ° auf 75°,
innerhalb von 6 Stunden von 75C auf 100',
während 14 Stunden bei 100° bis 110',
innerhalb von 4 Stunden von J10° auf 185" und innerhalb von 4lk Stunden von 185° auf 200°.
innerhalb von 6 Stunden von 75C auf 100',
während 14 Stunden bei 100° bis 110',
innerhalb von 4 Stunden von J10° auf 185" und innerhalb von 4lk Stunden von 185° auf 200°.
Nach Abkühlung auf 95v gibt man 25 Teile Wasser
zu, rührt 15 Minuten bei 95 bis 100" und arbeitet auf, wie im Beispiel 1 angegeben wurde.
Nach dem Trocknen im Vakuum bei 60n werden
17,3 Teile 2-Methyl-chinacridin-7,14-dion erhalten. Die Ausbeute entspricht 96% der Theorie.
B e i s ρ i e I 4
Zu einem Gemisch aus 20 Teilen 2-Phenylamino-5 - (4' - methyl - phenylamino) - terephthalsäure und
480 Teilen Nitrobenzol wird bei 155" unter kräftigem Rühren im Lauf von 2 Minuten ein Gemisch aus
11,9 Teilen Phosphoroxychlorid und 54 Teilen Nitrobenzol
gegeben. Man rührt weitere 30 Minuten bei dieser Temperatur, läßt auf 95° abkühlen, gibt
25 Teile Wasser zu, rührt 15 Minuten bei 95 bis 100' und verdünnt dann bei 80c mit 480 Teilen Methanol.
Der Niederschlag wird bei Raumtemperatur abfiltriert, nacheinander mit Methanol, verdünntem
wäßrigem Ammoniak und Wasser gewaschen und im Vakuum bei 60' getrocknet. Man erhält 14,8 Teile
rotviolettcs lineares 2-Methyl-chinacridin-7,14-dion. Die Ausbeute entspricht 82,2% der Theorie. Das
Produkt kann nach Zerkleinern unmittelbar zum Färben von Lacken, Drucktinten oder Kunststoffen,
z.B. Polyvinylchlorid, Polyolefinen und Polystyrol, verwendet werden.
Zu einem Gemisch aus 20 Teilen 2,5-Di-(3'-chlorphenylamino)-terephthalsäure
und 735 Teilen Trichlorbenzol gibt man bei 215° unter Rühren im Lauf
von 30 Minuten eine Lösung aus 22,1 Teilen Phosphoroxychlorid und 73,5 Teilen Trichlorbenzol und
verfährt im übrigen nach den Angaben des Beispiels 2.
Man erhält in guter Ausbeute 3,10-Dichlor-chinacridin-7,14-dion.
An Stelle des Phosphoroxychlorids kann mit demselben
Erfolg die äquivalente Menge Phosphoroxybromid verwendet werden.
In der folgenden Tabelle sind weitere, nach den Angaben in den vorhergehenden Beispielen erhaltene
Chinacridin-7,14-dione zusammengestellt. Sie werden durch Ringschluß einer 2,5-Diarylamino-terephthalsäure
der Formel
BHN -T7N- COOH
HOOC —I J— NH-A
HOOC —I J— NH-A
welche auch in Form ihrer Ester verwendet werden kann, erhalten und sind in der Tabelle durch die
Reste A und B gekennzeichnet.
Bei spiel |
Rest A | Rest B |
6 | Phenyl | 3-Methoxyphenyl |
7 | Phenyl | 2-Bromphenyl |
8 | Phenyl | 1-Bromphenyl |
9 | Phenyl | l-Fluorphenyl |
10 | Phenyl | 4-Fluorphenyl |
11 | I -Bromphenyl | 1-Chlorphenyl |
12 | 2-Bromphenyl | 2-Bromphenyl |
13 | l-Fluorphenyl | l-Fluorphenyl |
14 | 2-Nitrophcnyl | 2-Nitrophenyl |
15 | Phenyl | (i-Naphthyl |
16 | (i-Naphthyl | «-Naphthyl |
17 | /i-Naphthyl | /v'-Naphthyl |
18 | Pyrenyl | Pyrenyl |
19 | 3-Chlorphenyl | Pyrenyl |
20 | /?-Naphthyl | Pyrenyl |
21 | /i-Naphthyl | 3-Bromphenyl |
22 | Phenyl | Carbazyl |
23 | 2-Nitro phenyl | Carbazyl |
24 | Phenyl | 2-Cyanophenyl |
25 | Phenyl | 3-Methylsulfonyl- |
phenyl | ||
26 | Phenyl | 3-Trifluorphenyl |
27 | 4-Chlor-2-methyl- | 4-Chlor-2-methyl- |
phenyl | phenyl | |
28 | 2,3-Dichlorphenyl | 2-Chlorphenyl |
29 | 2,5-Dichlorphenyl | 2,5-Dichlorphenyl |
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von linearen Chinacridindionen durch Erhitzen von Bis-(arylamino)-benzoldicarbonsäuren
oder deren Estern mit einem Kondensationsmittel, dadurchgekennzeichnet,
daß man je Mol einer
7 8
2,5-Diarylaminoterephthalsäure oder eines ihrer 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
Ester mit 0,4 bis 3 Mol, vorzugsweise 0,5 bis gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Tri-
1,5 Mol, eines Phosphorhalogemds als Konden- chlorbenzol verwendet.
sationsmittel in Gegenwart eines indifferenten 5
organischen Lösungsmittels erhitzt. In Betracht gezogene Druckschriften:
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- österreichische Patentschrift Nr. 218 651;
kennzeichnet, daß man als Kondensationsmittel Journal für praktische Chemie, Bd. 102, 1921,
Phosphoroxychlorid verwendet. S. 355.
709 647/498 9.67 0 Bundesdruckerei Berlin
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