Síntesis acuosa de pigmentos de perileno.

Proceso para la producción de pigmentos de perileno de la fórmula general (Ia) o (Ib)

o de sus mezclas,

mediante reacción de ácidos perilentetracarboxílicos o de sus derivados funcionales, con diaminas aromáticas,

con R1, R2 independientemente entre sí, iguales o diferentes, fenileno, naftileno o piridileno, en cuyo caso R1, R2 respectivamente pueden estar sustituidos una o varias veces por alquilo de C1-C22, alquenilo de C3-C22, alcoxi de C1-C22, hidroxi y/o halógeno, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 pueden ser, independientemente entre sí, iguales o diferentes, hidrógeno o halógeno, caracterizado porque la reacción se realiza en presencia de una amina secundaria o terciaria en un medio acuoso de acuoso.

Síntesis acuosa de pigmentos de perileno La presente invención se refiere a procesos para preparar pigmentos de perileno, la invención se refiere además al uso de pigmentos de perileno para tinturar materiales inorgánicos y orgánicos de alto peso molecular de procedencia natural y sintética, principalmente lacas, tintas de impresión, tintas, polímeros, pinturas, artículos plásticos, vidrios, sistemas de capas de silicatos y materiales compuestos orgánicos-inorgánicos. Otras formas de realización de la presente invención pueden deducirse de las reivindicaciones, de la descripción y de los ejemplos. Se entiende que las características del objeto de la invención previamente mencionadas y aún por explicarse más adelante son aplicables no solo en la combinación indicada respectivamente en concreto sino también en otras combinaciones sin abandonar el contexto de la invención.

La producción de perilentetracarboxilo-bis-benzoimidazoles halogenados en masa, en relación con la producción de colorantes tina (cuba) , ya se conoce desde hace tiempo, por ejemplo de la US 1, 808, 260. Sin embargo, los productos de descomposición contaminan el producto de modo que la resistencia a la migración en el medio de aplicación es restringida. Debido a las materias primas de diamina, parcialmente costosas, una producción de este tipo con frecuencia no es económica.

Los perilentetracarboxilo-bis-benzoimidazoles se producen con frecuencia mediante reacción de un equivalente de ácido perilentetracarboxílico, su anhídrido o derivados halogenados de ambos compuestos con dos equivalentes de una diamina por reacción de condensación.

US 1, 878, 986 describe un método para la preparación de perilentetracarboxilo-bis-benzoimidazoles halogenados que reaccionan preferiblemente en alcoholes aromáticos (fenol, cresol etc.) o ácido acético glacial. Para acelerar la reacción pueden emplearse sales alcalinas básicas, anhidras, o compuestos de cobre..

WO 2005/078023 describe la síntesis de pigmentos de perileno mediante condensación de dianhídrido de ácido perileno-3, 4:9, 10-tetracarboxílico en solventes con alto punto de ebullición como fenol, nitrobenceno, naftalina o derivados de naftalina. La reacción de dos etapas se acelera por adición de catalizadores como acetato de cinc, cloruro de cinc, óxido de cinc, ácido acético, ácido clorhídrico, ácido para-toluenosulfónco o aminas. En el método descrito como solvente se emplea preferiblemente fenol y se trabaja a temperaturas entre 160 y 180 º C. Durante la reacción retira por destilación el agua de reacción como azeótropo con fenol.

FR 852.254 señala la problemática de la reacción a bajas temperaturas. En el caso de la condensación de ácido perilentetracarboxílico o de sus derivados con un pequeño exceso de 1, 2-diaminobenceno en nitrobenceno o ácido acético glacial a 120 º C se obtiene N, N'-di- (o-amino) -aril-perilentetracarboxil-diimida o 3, 4-bencimidazol-9, 10- (oamino) -aril-perilentetracarboxil-diimidas. Los dos productos son colorantes de tina (o de cuba) y no son pigmentos.

Otra instrucción para la preparación de diferentes pigmentos de perileno se describe en CH 373844. Mediante la reacción en solventes orgánicos o agua se producen colorantes-pigmentos en condiciones de síntesis muy diluidas. Como agentes de condensación se emplean haluros de metal como cloruro de cinc y de aluminio, pero la reacción también puede realizarse en presencia de catalizadores tales como ácido sulfúrico, ácido fosfórico o ácidos de Lewis.

En general, mediante el uso de solventes con alto punto de ebullición no pueden evitarse residuos en los pigmentos puesto que las moléculas de solvente con frecuencia se incorporan a la red cristalina durante el proceso de formación de los pigmentos o intervienen en la agregación o aglomeración de partículas primarias de los pigmentos y con frecuencia no pueden retirarse incluso a temperaturas de secado muy altas. En el caso del procesamiento en plásticos, lacas u otros medios de aplicación, los aglomerados o los agregados de partículas primarias se destruyen con frecuencia y se libera el solvente residual de una manera frecuentemente indeseada.

La alta demanda de colorantes, principalmente pigmentos, libres de metal y de solvente, está intacta, principalmente también desde el punto de vista de la protección ambiental. Por lo tanto, un objetivo de la invención era proporcionar un proceso de fácil realización para producir pigmentos de perileno en el que el contenido de residuos de solventes orgánicos y/o de metales en los pigmentos terminados se minimiza o se evitan completamente.

Estos y otros objetivos se logran, tal como es evidente a partir del contenido de la divulgación de la presente invención, mediante las diversas modalidades del proceso de la invención que se describen a continuación.

Por consiguiente, se ha encontrado un proceso para preparar pigmentos de perileno de la fórmula general (la) o (Ib) o de sus mezclas, donde R1, R2 independientemente entre sí, iguales o diferentes, son fenileno, naftileno o piridileno,

en cuyo caso R1, R2 pueden estar respectivamente sustituidos una o varias veces por alquilo de C1-C22, alcoxi de C1-C22, hidroxi y/o halógeno, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, independientemente entre sí, iguales o diferentes, pueden ser hidrógeno o halógeno, en cuyo caso los ácidos perilentetracarboxílicos o sus derivados funcionales reaccionan con diaminas aromáticas en presencia de una amina secundaria o terciaria en un medio acuoso de reacción.

El término "mezcla" debe abarcar aquí mezclas físicas como también, preferiblemente, soluciones sólidas (cristales mixtos) de los compuestos (la) y (Ib) .

Las expresiones de la forma Ca-Cb en el contexto de esta invención designan compuestos químicos o sustituyentes con una cantidad determinada de átomos de carbono. La cantidad de átomos de carbono puede seleccionarse de todo el rango de a hasta b, incluidos a y b, a es al menos 1 y b es siempre más grande que a. Una especificación más de los compuestos químicos o de los sustituyentes se efectúa por expresiones de la forma Ca-Cb-V. V representa aquí una clase de compuestos químicos o una clase de sustituyentes, por ejemplo representa compuestos de alquilo o sustituyentes alquilo.

Halógeno representa flúor, cloro, bromo o yodo, preferentemente flúor, cloro o bromo, particularmente preferible cloro o bromo.

En particular, los términos colectivos indicados para los diferentes sustituyentes tienen el siguiente significado:

Alquilo de C1-C22: residuos de hidrocarburos de cadena recta o ramificados con hasta 22 átomos de carbono, preferible alquilo de C1-C12, por ejemplo alquilo de C1-C10 o alquilo de C11-C22, además preferiblemente alquilo de C1-C10, por ejemplo alquilo de C1-C3, como metilo, etilo, propilo, isopropilo, o alquilo de C4-C6, n-butilo, sec-butilo, ter.butilo, pentilo, 2-metilbutilo, 1, 1-dimetilpropilo, 1, 2-dimetilpropilo, 2, 2-dimetilpropilo, 1-etilpropilo, hexilo, 2metilpentilo, 3-metil-pentilo, 1, 1-dimetilbutilo, 1, 2-dimetilbutilo, 1, 3-dimetilbutilo, 2, 2-dimetilbutilo, 2, 3-dimetilbutilo, 3, 3-dimetilbutilo, 2-etilbutilo, 1, 1, 2-trimetilpropilo, 1, 2, 2-tri-metilpropilo, 1-etil-1-metilpropilo, 1-etil-2-metilpropilo, o alquilo de C7-C10, como heptilo, octilo, 2-etil-hexilo, 2, 4, 4-trimetilpentilo, 1, 1, 3, 3-tetrametilbutilo, nonilo o decilo así como sus isómeros.

Alquenilo de C3-C22: residuos de hidrocarburo insaturados, de cadena recta o ramificados con 3 a 22 átomos de carbono y un enlace doble en una posición cualquiera, por ejemplo alquenilo de C3-C10 o alquenilo de C11-C22, preferible alquenilo de C3-C10 como alquenilo de C3-C4, como 1-propenilo, 2-propenilo, 1-metiletenilo, 1-butenilo, 2butenilo, 3-butenilo, 1-metil-1-propenilo, 2-metil-1-propenilo, 1-metil-2-propenilo, 2-metil-2-propenilo, o alquenilo de C5-C6, como 1-pentenilo, 2-pentenilo, 3-pentenilo, 4-pentenilo, 1-metil-1-butenilo, 2-metil-1-butenilo, 3-metil-1butenilo, 1-metil-2-butenilo, 2-metil-2-butenilo, 3-metil-2-butenilo, 1-metil-3-butenilo, 2-metil-3-butenilo, 3-metil-3butenilo, 1, 1-dimetil-2-propenilo, 1, 2-dimetil-1-propenilo, 1, 2-dimetil-2-propenilo, 1-etil-1-propenilo, 1-etil-2-propenilo, 1-hexenilo, 2-hexenilo, 3-hexenilo, 4-hexenilo, 5-hexenilo, 1-metil-1-pentenilo, 2-metil-1-pentenilo, 3-metil-1pentenilo, 4-metil-1-pentenilo, 1-metil-2-pentenilo, 2-metil-2-pentenilo, 3-metil-2-pentenilo, 4-metil-2-pentenilo, 1metil-3-pentenilo, 2-metil-3-pentenilo, 3-metil-3-pentenilo, 4-metil-3-pentenilo, 1-metil-4-pentenilo,... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la producción de pigmentos de perileno de la fórmula general (Ia) o (Ib)

o de sus mezclas, mediante reacción de ácidos perilentetracarboxílicos o de sus derivados funcionales, con diaminas aromáticas,

con R1, R2 independientemente entre sí, iguales o diferentes, fenileno, naftileno o piridileno, en cuyo caso R1, R2 respectivamente pueden estar sustituidos una o varias veces por alquilo de C1-C22, alquenilo de C3-C22, alcoxi de C1-C22, hidroxi y/o halógeno, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 pueden ser, independientemente entre sí, 10 iguales o diferentes, hidrógeno o halógeno, caracterizado porque la reacción se realiza en presencia de una amina secundaria o terciaria en un medio acuoso de acuoso.

2. Proceso según la reivindicación 1, donde R1 y R2 son iguales y corresponden a un fenileno o naftileno no sustituidos.

15 3. Proceso según la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de reacción acuoso no contiene esencialmente ningún solvente orgánico.

4. Proceso según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el medio de reacción acuoso contiene hasta 30 % en peso de un solvente orgánico.

5. Proceso según la reivindicación 4, en el que el solvente orgánico es un heterociclo nitrogenado aromático.

20 6. Proceso según la reivindicación 5, en el que el heterociclo nitrogenado aromático es N-metilimidazol o imidazol.

7. Proceso según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como amina secundaria o terciaria se usa piperazina, N- (2-hidroxietil) piperazina, dietanolamina, N, N'-dimetilpiperazina, N-etilpiperazina, Nmetilciclohexilamina, imidazol, N-metilimidazol o pirrolidina.

8. Proceso según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque durante la reacción se usan de 0, 5 a 2, 0 equivalentes molares de una amina secundaria o terciaria respecto de los ácidos perilentetracarboxílicos o de sus derivados funcionales.

9. Proceso según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la reacción se realiza a temperaturas en el rango de 150 a 250 º C.

10. Proceso según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la reacción se realiza adicionalmente en presencia de sustancias surfactantes.