Titel: | Ueber neue Theerfarbstoffe und deren Darstellung. |
Fundstelle: | Band 249, Jahrgang 1883, S. 350 |
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Ueber neue Theerfarbstoffe und deren
Darstellung.
(Patentklasse 22. Fortsetzung des Berichtes Bd.
248 S. 252.)
Ueber neue Theerfarbstoffe und deren Darstellung.
Das Verfahren der Farbwerke vormals Meister, Lucius und
Brüning in Höchst a. M. (D. R. P. Nr. 22545 vom 2. September 1882) zur Darstellung eines gelben Farbstoffes bestehend aus
einer Binitronaphtolmonosulfosäure beruht auf der
gleichzeitigen Einwirkung von salpetersauren und salpetrigsauren Salzen in saurer
Lösung auf Naphtylamintrisulfosäure.
Zur Darstellung der α-Naphtylamintrisulfosäure ist es
vortheilhaft, das Naphtylamin zunächst in die Monosulfosäure zu verwandeln und diese
weiter zu sulfoniren. Zu diesem Zwecke trägt man 1 Th. der schwerlöslichen α-Naphtylaminmonosulfosäure unter Abkühlung in 3 bis 4
Th. rauchender Schwefelsäure (mit 40 Proc. Anhydrid) ein und erhitzt die Mischung
langsam auf 120°, bei welcher Temperatur das Erhitzen noch 6 bis 10 Stunden
fortgesetzt wird. Das Sulfonirungsproduct wird nun in kaltes Wasser gegossen. Nach
dem Neutralisiren der Flüssigkeit mit Kalkmilch wird das gebildete schwefelsaure
Calcium entfernt und die Lauge eingedampft. Der Rückstand besteht aus dem
Calciumsalz der α-Naphtylamintrisulfosäure, welches ohne weitere
Reinigung verarbeitet werden kann. Die Trisulfosäure kann natürlich auch durch
Einwirkung sonstiger Sulfonirungsmittel auf die α-Naphtylaminsulfosäure erhalten werden, z.B. durch Einwirkung von
Schwefelsäuremonochlorhydrin oder reiner Schwefelsäure bei Gegenwart Wasser
entziehender Mittel. Aus Naphtylamin und rauchender Schwefelsäure entstehen nur
geringe Mengen Trisulfosäure.
Die Bildung des gelben Farbstoffes aus der α-Naphtylammtrisulfo-säure geschieht nach der Gleichung: C10H4 (SO3H)3NH2 + HNO2 + 2HNO3 + H2O = C10H4 (NO2)2SO3HOH + 2H2SO4 + 2H2O + N2. Diese Einwirkung von Salpetersäure und
Salpetrigsäure kann zwar in verschiedener Weise ausgeführt werden; doch hat sich
folgendes Verfahren am besten bewährt: 10k
α-Naphtylamintrisulfosaurer Kalk, 3 bis 4k salpetrigsaures Natrium und 6k Chilisalpeter werden in einem groſsen Gefäſse in
30l Wasser kochend gelöst; dann wird eine
ebenfalls kochende Mischung von 8k Schwefelsäure
mit 8k Wasser in jene Lösung eingegossen. Sobald
die unter Roth gelbfärbung entstehende starke Stickstoff-Entwickelung aufgehört hat,
wird mit Potasche neutralisirt. Es entsteht ein dicker, gelbbrauner Brei von dem in
Wasser schwer löslichen Kaliumsalze der Binitronaphtolmonosulfosäure, welcher
abgepreſst und umkrystallisirt wird. Durch doppelte Umsetzung des Kaliumsalzes mit
schwefelsaurem Natrium gewinnt man schlieſslich das Natriumsalz des gelben
Farbstoffes.
Die Farbfabrik vormals Brönner in Frankfurt a. M. (D. R.
P. Nr. 22547 vom 5. Juli 1882) führt die β-Naphtolmonosulfosäure in zwei neue β-Naphtylaminsulfosäuren über, um dieselben zur Darstellung von
Farbstoffen zu verwenden. Die Herstellung der β-Naphtolmonosulfosäure geschieht nach den Angaben von Schäffer (vgl. Liebig's Annalen, 1869 Bd. 152
S. 296) und gewinnt man die Säure mittels der gut krystallisirenden Kalk- und
Natronsalze.
Es werden nun 60k
β-naphtolmonosulfosaures Ammoniak mit 12k Kalkhydrat oder 20k calcinirter Soda und 60k Wasser 24
Stunden lang auf 180° unter Druck erhitzt. Die erhaltene Masse wird in 50l heiſsen Wassers gelöst, die Lösung filtrirt und
angesäuert, worauf sich die schwerlösliche β-Naphtylaminmonosulfosäure in dichten krystallinischen Massen abscheidet.
Durch heiſses Abfiltriren und Abpressen erhält man die Säure fast völlig rein. Statt
des Ammoniumsalzes kann man auch das Natriumsalz verwenden, welches mit Soda und
Salmiak erhitzt gute Resultate gibt. Die so erhaltene Naptylaminmonosulfosäure löst
sich in etwa 260 Th. siedenden Wassers, die aus β-Naphtylamin dargestellte (vgl. 1883 248 253)
dagegen in etwa 70 Th. Die freie Säure und ihre Salze zeichnen sich durch
Silberglanz aus, welcher den Verbindungen der Säure aus β-Naphtylamin fehlt.
Die bei der Herstellung dieser schwer löslichen β-Naphtylaminmonosulfosäure erhaltene Mutterlauge enthält noch in nicht
unbedeutender Menge eine
in Wasser leicht lösliche β-Naphtylaminmonosulfosäure;
zur Gewinnung derselben wird die Mutterlauge mit Soda neutralisirt, zur Trockne
verdampft und mit 2 bis 3 Th. Alkohol von 90° ausgekocht. Aus der angesäuerten
alkoholischen Lösung scheidet sich die Säure beim Erkalten aus.
Die so erhaltene β-Naphtylaminmonosulfosäure löst sich
schwerer in siedendem Alkohole als die leicht lösliche Sulfosäure aus β-Naphtylamin und rauchender Schwefelsäure. Die
Diazoverbindung der ersteren gibt mit α-Naphtolmonosulfosäure einen schönen rothblauen Farbstoff, die
Diazoverbindung der aus β-Naphtylamin dargestellten
Säure dagegen in gleicher Weise behandelt einen blutrothen, stark ins Bräunliche
ziehenden Farbstoff. Im Allgemeinen zeigen die Azofarbstoffe der leicht löslichen
Naphtylaminsulfosäuren aus β-Naphtylamin durchweg
gelbere bezieh. bräunliche Töne, während die Azofarbstoffe aus vorliegender Säure
mehr rothe bezieh. blaue Töne zeigen.
Durch Combination der Diazoverbindungen der beschriebenen beiden β-Naphtylaminmonosulfosäuren mit den Phenolen,
Oxyphenolen und Naphtolen, deren Aether und Sulfosäuren erzielt man eine Reihe neuer
schöner Farbstoffe. Die schwer lösliche Säure liefert die mehr gelben, die leicht
lösliche Säure dagegen die mehr rothen bezieh. blauen Töne. So gibt z.B. die
Diazoverbindung der schwer löslichen Sulfosäure mit Phenol ein sehr gelbes Orange,
mit β-Naphtolmonosulfosäure gelbroth, mit α-Naphtolmonosulfosäure und mit α-Naphtol blutroth. Die Diazoverbindungen der leicht löslichen Sulfosäuren
geben dagegen mit α-Naphtolmonosulfosäure ziegelroth,
mit α-Naphtolmonosulfosäure und α-Naphtol tief blauroth.
W. Harmen in Waldhof bei Mannheim (D. R. P. Nr. 22707
vom 9. September 1882) beschreibt ein neues Verfahren zur Bar Stellung von gelben, orangen und rothen Farbstoffen durch Paarung von
diazotirten Basen mit aromatischen Oxysäuren und einer
β-Oxynaphtoesulfosäure. Danach geben die Oxysäuren der aromatischen Reihe
beim Mischen mit gleichen Molekülen diazotirter Basen Farbstoffe, deren Farbe mit
steigendem Kohlenstoffgehalte der verwendeten Verbindungen von gelb bis roth
wechselt. Die Carboxylgruppe der Oxysäuren ist in den neuen Verbindungen unverändert
enthalten, so daſs sie noch als Säuren wirken, Carbonate zersetzen und selbst Salze
bilden. Die Farbstoffe, welche ihrer Constitution nach Oxyazocarbonsäuren sind,
lösen sich in Alkohol mit lebhafter Farbe auf, während ihre Alkalisalze
wasserlöslich sind und Wolle wie Seide direkt waschecht färben. Von diesen sind die
Natriumsalze am lebhaftesten gefärbt und diese werden daher als Farbstoffe
angewendet.
Zur Darstellung dieser Farbstoffe werden gleiche Moleküle von diazotirten Basen und
des Natriumsalzes einer aromatischen Oxysäure mit einander gemischt, das Gemenge
wird durch Natronlauge alkalisch gemacht, die Lösung filtrirt und mit Kochsalz ausgesalzen,
wobei der Farbstoff in Flocken ausfällt, welche abgepreſst, getrocknet und gepulvert
werden. Zur Herstellung des durch Paarung von Metaoxybenzoësäure mit Diazobenzol
entstehenden gelben Farbstoffes werden in einem Bleigefäſse von 500l Inhalt 20k
Anilin in 200l Wasser und 40k Salzsäure gelöst; dann bringt man die
Flüssigkeit durch eingetragene Eisstücke auf 0°, diazotirt mit 16k,5 100 procentigem Natriumnitrit und läſst die
alkalische Lösung von 30k Metaoxybenzoësäure in
150l Wasser langsam und unter beständigem
Umrühren hinzuflieſsen, worauf man verdünnte Natronlauge hinzufügt, bis die
tiefgelbe Lösung schwach alkalisch reagirt. Nach dem Filtriren wird mit Kochsalz
ausgesalzen, der Niederschlag abgepreſst, bei 60 bis 70° getrocknet und gepulvert.
In Alkohol löslicher Form erhält man den Farbstoff durch Fällen des Filtrates mit
Salzsäure und Abpressen des Niederschlages.
Nach dem gleichen Verfahren erhält man gelbe Farbstoffe
aus 3 Th. Anilin mit 5 Th. Oxymetatoluylsäure oder aus 4 Th. Toluidin mit 5 Th.
Oxybenzoësäure; orange Farbstoffe aus 5 Th. Anilin mit
9 Th. Oxyisophtalsäure, bez. 7 Th. Toluidin mit 10 Th. Oxytoluylsäure, 5 Th.
Toluidin mit 8 Th. Oxyisophtalsäure, 6 Th. Xylidin mit 7 Th. Oxybenzoësäure, 4 Th.
Xylidin mit 5 Th. Oxytoluylsäure, 8 Th. Xylidin mit 11 Th. Oxyisophtalsäure, 1 Th.
Cumidin mit 1 Th. Oxybenzoësäure, 9 Th. Cumidin mit 10 Th. Oxytoluylsäure, 9 Th.
Cumidin mit 11 Th. Oxyphtalsäure. Scharlachrothe
Farbstoffe erhält man aus 1 Th. Anilin mit 2 Th. β-Oxynaphtoesäure, bez. 7 Th. Toluidin mit 12 Th. β-Oxynaphtoesäure, 1 Th. Naphtylamin mit 1 Th. Oxybenzoësäure, 14 Th.
Naphtylamin mit 15 Th. Oxytoluylsäure; ponceaurothe
Farbstoffe aus 5 Th. Xylidin mit 8 Th. β-Oxynaphtoesäure, bez. 9 Th. Cumidin mit 14 Th. β-Oxynaphtoesäure, 6 Th. Naphtylamin mit 7 Th. Oxyisophtalsäure. Einen kirschrothen Farbstoff gewinnt man aus 3 Th.
Naphtylamin mit 4 Th. β-Oxynaphtoesäure.
Da die Natriumsalze der vom Naphtylamin abzuleitenden Farbstoffe in Wasser nur
ziemlich schwer löslich sind, so führt man sie in die Sulfosäuren über, indem man
die getrocknete freie Säure mit der doppelten Menge Schwefelsäure von 1,8 sp. G. 2
Stunden lang unter beständigem Umrühren auf 160° erhitzt. Die tiefblaue Lösung wird
in die 4 fache Menge Wasser gegossen, wobei sich die besonders in verdünnter
Schwefelsäure schwer lösliche Sulfosäure abscheidet. Nach vollständigem Erkalten
werden die Flocken abgepreſst oder ausgeschleudert, in Natronlauge gelöst und mit
Kochsalz ausgesalzen. Die hier entstandenen Natronsalze sind leichter löslich und
besitzen eine gröſsere Färbekraft als die direkt aus den Oxysäuren entstandenen
Producte. In gleicher Weise können selbstverständlich auch die übrigen Farbstoffe in
die Sulfosäuren übergeführt werden; nur ist alsdann an Stelle der gewöhnlichen
rauchende Schwefelsäure anzuwenden.
Die rothen Farbstoffe, welche sich von der durch Ueberleiten von Kohlensäure über β-Naphtolnatrium bei 280° und Ausfällen des in Wasser
gelösten Rückstandes mit Salzsäure erhaltenen β-Oxynaphtoësäure ableiten, führt man jedoch dadurch bequem in die Sulfosäuren
über, daſs man an Stelle der Oxynaphtoësäure deren Sulfosäure anwendet. Die
Oxynaphtoësäure wird in concentrirter Schwefelsäure gelöst und einige Zeit lang bei
150° erhitzt, bis ein Tropfen der Mischung sich in Wasser klar auflöst. Darauf
verdünnt man mit der 10 fachen Menge Wasser und setzt zu der erwärmten Lösung
Kalkmilch bis zur alkalischen Reaction hinzu. Vom ausgeschiedenen Gypse wird
abfiltrirt und die Lösung des Kalksalzes mit Salzsäure versetzt, wobei ein selbst in
heiſsem Wasser schwer lösliches saures Kalksalz, (C10H5.OH.COOH.SO3)2Ca, als ein aus äuſserst feinen Nadeln
bestehender Niederschlag ausfällt. Dieser wird durch Kochen mit der äquivalenten
Menge Soda in Calciumcarbonat und das neutrale β-oxynaphtoësulfosaure Natrium übergeführt. Dieses löst sich leicht in Wasser,
wird vom kohlensauren Kalke abfiltrirt und gibt mit diazotirtem Anilin und Toluidin
scharlachrothe, mit Xylidin und Cumidin ponceaurothe und mit Naphtylamin dunkel kirschrothe Lösungen, welche, ganz wie oben
beschrieben, mit Natronlauge neutralisirt, abfiltrirt und ausgesalzen werden.
Besonders die auf letztere Weise erhaltenen Farbstoffe sollen sich durch groſse
Schönheit, Echtheit und Färbekraft auszeichnen.
Bezüglich ihres Verfahrens zur Darstellung brauner
Azofarbstoffe aus Chrysoidinen und Diazoverbindungen bemerkt die Actiengesellschaft für Anilinfabrikation in Berlin (D.
R. P. Nr. 22714 vom 8. November 1882), daſs wenn man bei der Chrysoidinherstellung
aus m-Phenylendiamin mit der Lösung eines
Diazobenzolsalzes: C6H5.N2.Cl + C6H4.[1]NH2.[3]NH2 = C6H5.N2.C6H3.[1]NH2.[3]NH2.HCl an Stelle des Diazobenzolchlorids die diazotirte Sulfanilsäure oder
andere diazotirte Amidosäuren anwendet, man Chrysoidinsulfosäuren,
Chrysoidincarbonsäuren u.s.w. erhält, deren Alkalisalze in Wasser löslich sind.
Die Chrysoidine und die erwähnten sauren Abkömmlinge derselben paaren sich nun mit
einem zweiten Molekül einer diazotirten Base oder Amidosäure und liefern Farbstoffe
vom Typus des Phenylendiamindisazobenzols, (C6H5.N2)2.C6H2.[1]NH2.[3]NH2, wodurch der gelbe bis gelbrothe Ton der
Chrysoidine in einen bräunlichen übergeführt wird. Das gewöhnliche Chrysoidin
liefert z.B. durch Vereinigung mit Diazobenzolchlorid einen braunen Farbstoff,
welcher fast den Ton des Triamidoazobenzols (Bismarckbrauns) besitzt. Die
Diazoverbindungen des Toluols, Xylols oder Cumols liefern ähnliche Farbstoffe von
mehr röthlicher Tönung. Die aus α- und β-Naphtylamin und aus Amidoazobenzol erhaltenen
Diazoverbindungen geben dunkler färbende Verbindungen. Gewöhnlich sind die aus den
basischen Chrysoidinen und Diazoverbindungen entstehenden Farbstoffe in Wasser
unlöslich, aber in Alkohol löslich.
Um derartige Verbindungen in Farbstoffe zu verwandeln, welche in Wasser löslich sind,
führt man sie durch Schwefelsäure in der bekannten Weise in Sulfosäuren über und
stellt Salze der letzteren dar. Oder man geht von einer Chrysoidinsulfosäure bezieh.
Chrysoidincarbonsäure aus und läſst auf diese das Salz einer Diazoverbindung oder
eine diazotirte Amidosäure einwirken. Man kann ferner ein Chrysoidin mit einer
diazotirten Amidosäure zusammenbringen. Als Basen können zur Darstellung der
Chrysoidine und der neuen Farbstoffe für die Diazoverbindungen dienen: Anilin,
Toluidin, Xylidin, Cumidin, Anisidin, Amidophenetol und Naphtylamine, sowie deren
Sulfosäuren oder Carbonsäuren.
Zur Ausführung des Verfahrens werden z.B. 10k
Sulfanilsäure in 300l Wasser vertheilt und mit
3k,6 Natriumnitrit und 6k Salzsäure von 22° B. versetzt. In diese Lösung
läſst man eine Lösung von 6k
m-Phenylendiamin in 300l Wasser einflieſsen und fügt 7k
Natronlauge von 40° B. hinzu. Das so entstandene Natriumsalz der
Chrysoidinsulfosäure wird darauf mit einer Lösung von Diazobenzolchlorid, welche aus
6k,5 Anilin, 12k Salzsäure und 3k,6 Natriumnitrit
bereitet ist, gemischt, dann mit 7k Natronlauge
versetzt; der Farbstoff wird nach dem Filtriren ausgesalzen oder die Lösung
abgedampft.
Eine isomere Säure erhält man, wenn man die Diazoverbindung aus Anilin und
Sulfanilsäure in umgekehrter Reihenfolge auf Phenylendiamin einwirken läſst. Wendet
man statt 6k,5 Anilin 10k Sulfanilsäure an, so erhält man die
entsprechende Disulfosäure.
(Schluſs folgt.)