Арилметановые красители
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? процессе производства триарилметановых красителей.
Триарилметановые красители в большинстве случаев растворимы в воде, а также в спирте и ряде других органических растворителей.
Как правило, они отличаются чистотой и яркостью оттенков, однако устойчивость окрасок к свету и щелочным обработкам (стирке) мала. Поэтому в настоящее время триарилметановые красители в текстильной промышленности практически не применяются. Используются они главным образом для окрашивания бумаги, дерева, изготовления чернил и цветных карандашей, лаков для полиграфической промышленности, а также в гистологической практике для окрашивания тканей организмов при микроскопических исследованиях. Исключение составляют лишь такие триарилметановые красители, которые способны к комплексообразованию с металлами, повышающему устойчивость окрасок, - так называемые хромоксановые красители, представляющие интерес и для крашения текстильных изделий [8].
1.2 Способы получения триарилметановых красителей
Существует два основных способа получения триарилметановых красителей - бензальдегидный и бензгидрольный (формальдегидный).
По бензальдегидному способу центральный углеродный (метановый) атом красителя образуется за счет углерода карбонильной группы бензальдегида.
Способ заключается в конденсации вторичных или третичных ароматических аминов, у которых свободно пара-положение к аминогруппе, с бензальдегидом (или его замещенными) в присутствии кислых конденсирующих агентов (безводный хлористый цинк, соляная и серная кислоты, безводная щавелевая кислота и т.п.). Реакция протекает через стадию образования несимметричного бензгидрола, при взаимодействии которого со второй молекулой амина образуется лейкосоединение красителя.
Так, при конденсации бензальдегида с диэтиланилином в производстве красителя Основного ярко-зеленого последовательно образуются несимметричный 4-диэтиламинобензгидрол и 4,4'-бис-(диэтиламино)-трифенилметан (лейкосоединение красителя):
В качестве конденсирующего средства чаще всего используют серную кислоту (моногидрат) в количестве около 0,15 моль на 1 моль бензальдегида. Конденсация протекает при температурах порядка 115-120C в течение длительного времени - до 48 и даже до 70 ч. для освобождения образовавшегося лейкосоединения от непрореагировавших бензальдегида и амина реакционную массу неутрализуют содой до слабощелочной реакции и отгоняют эти вещества с водяным паром.
Окислителями для перевода лейкосоединений в карбинольные соединения служат двуокись свинца (в кислой среде), двуокись марганца, двухромовые соли. Наиболее удобным окислителем, проявляющим сильное окисляющее действие в мягких условиях, является тонкодисперсная двуокись свинца. В этом случае лейкосоединение перед окислением обычно растворяют на холоду в разбавленной соляной кислоте и быстро приливают водную суспензию свежеприготовленной двуокиси свинца. Реакцию ведут при температуре не выше 10C в течение 10-30 мин. Образующееся первоначально карбинольное соединение в кислой среде сразу же реагирует с кислотой с образованием красителя. Так окисляют, в частности, лейкосоединение Основного ярко-зеленого:
Соли свинца осаждают раствором сульфата натрия, и раствор красителя (хлорида) отделяют фильтрованием. Для очистки от примесей краситель может быть осажден в виде основания подщелачиванием раствора содой при температуре 40C и промыт декантацией или каким-либо другим способом.
Приблизительно в таких же условиях в качестве окислителя действует двуокись марганца, которая дешевле двуокиси свинца; однако отделение красителя от образующихся соединений марганца осуществляется труднее. Окисление хромпиком требует более жестких условий (температура около 60C).
Если краситель выпускают в виде хлорида, то очищенное основание обрабатывают соляной кислотой и высаливают краситель поваренной солью; если в виде сульфата - соляную кислоту заменяют серной (обработка при 60-70C), а поваренную соль - сульфатом натрия (высаливание при 70-80C).
Для получения красителя в виде оксалата промытый осадок основания размешивают с горячей водой и щавелевой кислотой до полного растворения; кристаллы оксалата (в случае с Основным ярко-зеленым состава [C27H33N2]+ HC2O4- H2O) выпадают при охлаждении.
Для получения красителя в виде двойной соли раствор хлорида обрабатывают хлористым цинком; для Основного ярко-зеленого выпавшая в осадок двойная соль имеет состав [C27H33N2Cl]2 ZnCl2 2H2O.
По бензгидрольному (формальдегидному) способу центральный (метановый) углеродный атом красителя вводится с помощью формальдегида через дифенилметановое, а затем бензгидрольное производное.
Способ заключается в конденсации ароматических аминов (со свободным пара-положением к аминогруппе) с формальдегидом в водной среде в присутствии небольших количеств серной и сульфаниловой кислот при 65C, окислении образующегося дифенилметанового производного в производное бензгидрола и конденсации последнего с ароматическими соединениями, обладающими достаточно подвижным атомом водорода. Таким способом получают, в частности Основный бирюзовый из диметиланилина.
Окисление дифенилметанового производного в бензгидрол чаще всего осуществляется с помощью тонко дисперсных двуокиси свинца или двуокиси марганца в серной кислоте и протекает очень быстро (10-20 мин.) при температурах порядка 0-10C.