1,2-диалкилоксиантрахиноны в качестве красителей для полиолефинов

Формула изобретения

1,2-Диалкилоксиантрахиноны общей формулы



где R С₃ С₉-алкил, в качестве красителей для полиолефинов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению новых веществ, которые представляют интерес в качестве красителей полиолефинов



где R алкил C₃-C₉.

В литературе предложено использовать антрахиноновые красители для окрашивания полиолефинов; близкими по строению к предлагаемым красителям являются антрахиноновые красители следующего строения:



Однако методы их синтеза многостадийны и требуют использование дефицитных реагентов.

Наиболее близкими по технической сущности являются антрахиноны /3/ следующего строения:



где R алкил, которые получают взаимодействием 1-амино-2,4-дигидроксиантрахинона с алкил-п-тозилом в присутствии безводного карбоната натрия в безводном нитробензоле при 200^oC; либо взаимодействием 1-амино-2-фенокси-4-гидроксиантрахинона с алканолом в присутствии гидроксида калия в среде диметилформамида при 150^oC.

Однако в этом случае процесс требует более дорогих и дефицитных производных антрахинона, более жестких условий синтеза, чувствителен к влаге и требует значительных количеств органических растворителей.

Целью изобретения является получение желто-лимонных красителей для полиолефинов из доступного сырья и упрощение процесса получения красителей.

Для этого предлагаются красители общей формулы



где R алкил C₃-C₉, которые получают взаимодействием 1,2-диоксиантрахинона с алкилгалогенидами при нагреве до 80-110^oC в присутствии тетрабутиламмоний галогенидов или бензилтриэтиламмоний хлорида в среде 40-50-ного водного раствора гидроксида калия или натрия.

Соединение представляет собой кристаллические, легкоплавкие (84-89^oC) вещества желто-лимонного цвета. Нерастворимы в воде, растворимы в толуоле, гексане, хуже в этиловом спирте.

Добавление красителей в количестве 0,5-0,1 мас. к полипропилену или полиэтилену в условиях высокотемпературной переработки окрашивает образцы в желто-лимонный цвет.

Исходным сырьем является 1,2-диоксиантрахинон (ализарин), который получают в количестве нескольких сот тонн в год.

Пример 1. 1,2-Динонилоксиантрахинон.

В двухгорлую круглодонную колбу на 100 см³ загружают 4,8 г (0,02 моль) 1,2-диоксиантрахинона (ализарин); 41,4 г (0,2 моль) нонилбромида; 1 г тетрабутиламмоний бромида; 25 г гидроксида калия и 25 см³ воды. Смесь перемешивают на водяной бане при 80^oC. За ходом реакции следят с помощью тонкослойной хроматографии.

Реакцию ведут до полной конверсии 1,2-диоксиантрахинона. Время реакции 3 ч.

По окончании реакции органическую часть отделяют от щелочи и перекристаллизовывают из этилового спирта.

Выход 1,2-динонилоксиантрахинона 7,1 г (72%).

Результаты идентификации соединений приведены в таблице.

Пример 2. Аналогично примеру 1, только алкилируют 50,8 г (0,2 моль) нонилйодида. Время реакции 2 ч. Выход: 7,4 г (75%).

Пример 3. Аналогично примеру 1, только в качестве катализатора берут 1 г тетрабутиламмоний йодида. Время реакции 3 ч. Выход: 7,2 г (73%).

Пример 4. Аналогично примеру 1, только в качестве катализатора берут 1 г бензилтриэтиламмоний хлорида. Время реакции 3 ч. Выход: 7,1 г (72%).

Пример 5. Аналогично примеру 1, только берут 25 г гидроксида натрия. Время реакции 4 ч. Выход: 7,4 г (75%).

Пример 6. Аналогично примеру 1, только реакцию ведут при 60^oC. Время реакции увеличивается до 18 ч.

Пример 7. Аналогично примеру 1, только берут 20 г гидроксида калия и 30 см³ воды. Время реакции 7 ч. Выход: 7,2 г (73%).

Пример 8. Аналогично примеру 1, только берут 15 г гидроксида калия и 35 см³ воды. Реакция не заканчивается в течение 24 ч.

Пример 9. Аналогично примеру 1, только алкилирование ведут 33,0 г (0,2 моль) гексилбромида. Время реакции 3 ч. Выход: 5,7 г (70%).

Пример 10. Аналогично примеру 1, только алкилируют 27,4 г (0,2 моль) бутилбромида. Время реакции 5 ч. Выход: 4,7 г (67%).

Соединения идентифицировали с помощью ИК-, ПМР-спектроскопии и элементного анализа. Результаты приведены в таблице.

Для крашения полиолефинов порошкообразные полимеры смешивали с красителем в количестве 0,5-0,1% мас. Смесь нагревали до плавления и перемешивали при температуре 200-240^oC для полипропилена и 120-160^oC для полиэтилена. Красители растворялись в полимере, давая прозрачный раствор. После охлаждения образцы имели желто-лимонную ровную окраску.

Таким образом, получен доступный антрахиноновый краситель, хорошо окрашивающий полиолефины в желто-лимонный цвет при их термопластической переработке. Краситель дает раствор в полимере и обладает термостабильностью, позволяющей красить полиолефины в "массе".