US Patent 5393899
of 4
Transcript of US Patent 5393899
-
7/25/2019 US Patent 5393899
1/4
United S t a t e s Patent
[ 1 9 1
I n o u e e t a ] .
US005393899A
[ 1 1 ] P a t e n t
Number:
[ 4 5 ]
Date o f P a t e n t :
5 , 3 9 3 , 3 9 9
F e b . 2 8 , 1 9 9 5
[ 5 4 ]
PROCESS
FOR
PURIFICATION
OF
CRUDE
4 , 4 ' - D I A M I N O - 1 , 1 ' - D I A N T H R A Q U I N O N Y L
3,3'-DISULFONIC
ACIDS AND
SALTS
THEREOF
[ 7 5 ] I n v e n t o r s : H i r o k i I n o u e , O s a k a ; I w a o
S a k a g u c h i , H y o g o ; K a t s u t o s h i
N u m a n o , O s a k a ;
T o s h i a k i
K i s h i m o t o ,
O s a k a ;
Y o s h i a k i
H a y a s h i , O s a k a ;
K e i s u k e I t o ,
O s a k a , a l l
o f
J a p a n
S u m i m o t o C h e m i c a l C o m p a n y ,
L i m i t e d ,
O s a k a ,
J a p a n
[ 2 1 ]
A p p l . N o . : 1 0 8 , 8 5 0
[ 2 2 ] F i l e d : A u g .
1 9 ,
1 9 9 3
[ 7 3 ] A s s i g n e e :
R e l a t e d
US. A p p l i c a t i o n D a t a
[ 6 3 ]
C o n t i n u a t i o n
o f S e r . N o .
8 1 8 , 1 4 6 , J a n .
8 ,
1 9 9 2 , a b a n
d o n e d .
[ 3 0 ]
F o r e i g n
A p p l i c a t i o n P r i o r i t y
D a t a
J a n .
2 9 ,
1991
[ J P ]
Japa n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-o091os
Mar.
1 5 ,
1 9 9 1 [ J P ] Japa n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-051129
[ 5 1 ] I n t .
C l . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C07D
87/46
[ 5 2 ] US. l .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
. 552/212; 552/211
[ 5 8 ] F i e l d
of
Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552/212, 211
[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d
U . S .
PATENT DOCUMENTS
2,666,768 6/1952
Ulich e t
a l .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552/212
3,234,242
2/1966
Basel
e t
a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552/ 2 12
3,471,524 10/1969 ick
t a 1 . . . . . . . .
.
. .
552/212
3 , 9 0 0 , 4 7 2
8/1975 Chang 552/212
4,318,848
3/198 2
H a n - H e i n z
e t
a 1 .
. . . . . . . . . . . . . . .
.
55 2/21 2
FOREIGN PATENT DOCUMENTS
251457 5/
963 Australia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 552/ 2 12
1 5 461 20 1 1 / 1 968 France
. . . . . . . . . . . . . .
. 5 5 2 / 2 1 2
787716 12/1957 Unite d Ki n g d o m 552/212
9 2 6 5 1 4 5 / 1 9 6 3 U n i t ed Kingdom 5 5 2 / 2 1 2
1149819 4/1969 United Kingdom . . . . . . . . . . . . . . 55 2/21 2
OTHER PUBLICATIONS
C h e m i c a l
A b s t r a c t s
6 0 : 6 9 8 e .
P r i m a r y Examiner-Marianne M. C i n t i n s
A s s i s t a n t
Examiner-Keith
MacMillan
A t t o r n e y , A g e n t ,
o r
Firm-Cushman
Darby
&
Cushman
[ 5 7 ] ABSTRACT
C r u d e 4 , 4 - d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u l f o n i c
a c i d s o r s a l t s t h e r e o f
a r e
p u r i ? e d by s u b j e c t i n g a n a q u e
o u s s o l u t i o n
c o n t a i n i n g t h e
c r u d e
p r o d u c t s t o s a l t i n g
o u t
u s i n g i n o r g a n i c
s a l t s ,
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
b e i n g
a d j u s t e d w i t h i n
a
r a n g e
o f from a c i d t o
n e u t r a l
r e g i o n ,
whereby
a
p r o d u c t u s a b l e a s
s u c h
f o r t h e p r o d u c t i o n o f
4 , 4 - d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l r e d
p i g m e nt s h a v i n g
e x c e l l e n t p i g m e n t a r y p r o p e r t i e s i s o b t a i n e d i n h i g h
y i e l d s w i t h i n d u s t r i a l a d v a n t a g e s .
1 2
C l a i m s ,
N o
D r a w i n g s
-
7/25/2019 US Patent 5393899
2/4
5 , 3 9 3 , 8 9 9
1
PROCESS
FOR
PURIFICATION OF CRUDE
4 , 4 ' - D I AM I N O - 1 ,1 - D I A N T H R A QU I N O N Y L- 3 , 3
DISULFONIC
ACIDS
AND SALT S THEREOF
T h i s i s a c o n t i n u a t i o n o f a p p l i c a t i o n No. 0
7/
1 8 , 1 4 6 ,
?led
o n
J a n .
8 ,
1992
now
aban d on e d.
The p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a p r o c e s s f o r p u r i ?
c a t i o n
o f
c r u d e
4 , 4 - d i a r n i n o l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3
d i s u l f o n i c
a c i d s
o r
s a l t s
t h e r e o f .
4 , 4 - D i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 d i s u l f o n i c
a c i d s
( h e r e i n a f t e r
r e f e r r e d t o a s
d i s u l f o n i c
a c i d s f o r
b r e v i t y ) and t h e i r s a l t s
such
a s a l k a l i m e t a l s a l t s
a r e
u s e f u l a s i n t e r m e d i a t e s f o r t h e p r o d u c t i o n o f 4 , 4
d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l r e d p i g m e n t s u s e f u l f o r
v a r i o u s ? e l d s s u c h a s p a i n t s , p r i n t i n g i n k s
a n d
p l a s t i c s ,
a n d p r o d u c e d b y a l l o w i n g 1 - a m i n o - 4 - h a l o g e n o a n
t h r a q u i n o n e - Z - s u l fo n i c a c i d s t o r e a c t
w i t h
e a c h o t h e r
i n
t h e p r e s e n c e
o f
m e t a l l i c
copper
o r c o p p e r
compounds
i n a n a c i d i c
m e d i u m
under h e a t i n g , a s d i s c l o s e d , f o r
e x a m p l e ,
i n
J P - B - 3 8 - l 2 5 8 4 2 .
However, t h e t h u s
p r o d u c e d d i s u l f o n i c a c i d s a n d
t h e i r
s a l t s
a s
such a r e h a r d l y u s e d f o r t h e p r o d u c t i o n o f
t h e
r e d p i g m e n t s , b e c a u s e
t h e
p i g m e n t s p r o d u c e d
u s i n g
th em a r e d a r k b l u i s h
r e d
i n t h e i r t i n t
and
i n f e r i o r i n t h e i r
p i g m e n t a r y
p r o p e r t i e s .
T h e r e f o r e , p u r i ? c a t i o n
o f t h e c r u d e d i s u l f o n i c
a c i d s
and a l t s t h e r e o f produced
i n
a kno w n manner becomes
n e c e s s a r y .
For e x a m p l e ,
t h e
a f o r e - s a i d
J P - B - 3 8 - 2 5 8 4 2
d i s c l o s e s
a l s o p u r i ? c a t i o n p r o c e s s e s which
a r e ,
h o w e v e r , v e r y
c o m p l i c a t e d . One o f
them i s a s f o l l o w s .
A f t e r t h e
r e a c t i o n i s
o v e r , t h e
r e a c t i o n
m i x t u r e
i s
m a d e
a l k a l i n e , b o i l e d a n d
t h e n
s u b j e c t e d t o h o t - ? l t r a
t i o n .
The
o b t a i n e d
? l t r a t e
i s
mixed
w i t h
sodium
c h l o
r i d e u n d e r
h e a t i n g ,
a n d t h e n c o o l e d t o p r e c i p i t a t e c r y s
t a l s o f
t h e
d i s u l f o n i c a c i d i n t h e
form
o f sodium a l t . The
c r y s t a l s c o l l e c t e d
on
a f i l t e r
a r e
a g a i n
d i s s o l v e d
i n hot
w a t e r .
The s o l u t i o n i s s u b j e c t e d
t o
t r e a t m e n t
with
ac
t i v e c a r b o n , a n d t h e n t h e s e p a r a t e d
c l e a r s o l u t i o n
i s
s u b j e c t e d t o
s a l t i n g - o u t
u s i n g
s o d i u m
c h l o r i d e , t h e r e b y
o b t a i n i n g p u r i ? e d
d i s u l f o n i c
a c i d i n t h e
form
o f s o d i u m
s a l t .
One o b j e c t
o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
i s
t o p r o v i d e a
p r o c e s s
f o r
p u r i ? c a t i o n
o f
t h e
c r u d e d i s u l f o n i c
a c i d s o r
s a l t s
t h e r e o f ,
which
a r e a d v a n t a g e o u s from i n d u s t r i a l
p o i n t o f v i e w .
A n o t h e r o b j e c t o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n i s
t o
p r o v i d e
a
p r o c e s s
f o r
producing
d i s u l f o n i c
a c i d s
o r
s a l t s
t h e r e o f
which a r e u s a b l e a s s u c h
f o r
t h e p r o d u c t i o n o f 4 , 4
d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l r e d p i g m e n t s ,
i n
h i g h
y i e l d s
w i t h i n d u s t r i a l
a d v a n t a g e s .
T h e s e
a n d
o t h e r
o b j e c t s c a n b e
a c c o m p l i s h e d by
p r o v i d i n g a p r o c e s s
f o r
p u r i ? c a t i o n
o f
a
c r u d e
4 , 4
d i a m i n o - l , 1 - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 ' - d i s u l f o n i c a c i d or a
s a l t t h e r e o f , w h i c h c o m p r i s e s
m i x i n g a n
i n o r g a n i c s a l t
w i t h an
a q u e o u s
s o l u t i o n c o n t ai n i n g t h e
c r u d e d i s u l
f o n i c a c i d o r t h e
s a l t
t h e r e o f t o e f f e c t
s a l t i n g - o u t ,
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
b e i n g
a d j u s t e d t o f r o m a c i d t o n e u t r a l
r e g i o n a f t e r o r
b e f o r e
t h e m i x i n g .
I n
c a r r y i n g ou t
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e c r u d e
d i s u l
f o n i c a c i d s o r
s a l t s
t h e r e o f c a n
b e
r e a d i l y p r e p a r e d
by
t h e
r e a c t i o n
u s i n g 1 - a m i n o - 4 ~ h a l o g e n o a n t h r a q u i n o n e - 2
s u l f o n i c
a c i d s
or s a l t s
t h e r e o f
such a s
l - a m i n o - 4
b r o m o a n t h r a q u i n o n e - Z s u l f o n i c a c i d o r sodium s a l t
t h e r e o f and m e t a l l i c copper o r copper compounds,
i n
a
kno w n manner, f o r
e x a m p l e ,
a s
d i s c l o s e d i n
t h e
a f o r e
s a i d J P - B - 3 8 - 2 5 8 4 2 .
1 0
2 5
3 0
3 5
40
4 5
2
A f t e r
t h e
above-mentioned
r e a c t i o n i s o v e r , t h e r e a c
t i o n
m i x t u r e
i s s u b j e c t e d t o
h o t - ? l t r a t i o n
f o r r e m o v i n g
c o p p e r
compounds f o r m e d
d u r i n g t h e r e a c t i o n , a n d t h e
t h u s
o b t a i n e d ? l t r a t e can be used a s
t h e
aqueous s o l u
t i o n
c o n t a i n i n g
t h e c r u d e d i s u l f o n i c a c i d s
o r
s a l t s
t h e r e o f
i n
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
The
h o t - ? l t r a t i o n
can be
c a r r i e d
o u t w i t h o u t
pH
a d j u s t m e n t o r a f t e r
a d j u s t i n g t h e
pH
i t h i n a r a n g e o f
from
n e u t r a l t o weak a l k a l i n e r e g i o n u s i n g a n a l k a l i
a g e n t s u c h a s sodium h y d r o x i d e a n d sodium c a r b o n a t e .
Although
c o n c e n t r a t i o n o f t h e d i s u l f o n i c a c i d s o r
s a l t s t h e r e o f i n t h e a q u e o u s
s o l u t i o n
i s n o t
p a r t i c u l a r l y
l i m i t e d , i t
i s p r e f e r r e d t o a d j u s t t h e
c o n c e n t r a t i o n
w i t h i n
a r a n g e
o f p r e f e r a b l y
a b o u t 3 t o 1 0 by w e i g h t , m o r e
p r e f e r a b l y
a b o u t
4 t o
7 y
w e i g h t i n
t e r m s o f
s o d i u m
s a l t s b a s e d
on t h e
w e i g h t
o f
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n .
The aqueous s o l u t i o n i s a d j u s t e d
t o
from a c i d t o neu
t r a l r e g i o n , p r e f e r a b l y t o a pH a n g i n g f r o m
a b o u t 1
t o
5 ,
more p r e f e r a b l y
a b o u t
1
t o
3 , u s i n g t h e
a f o r e - s a i d
a l k a l i a g e n t s or m i n e r a l
a c i d s
such
a s
s u l f u r i c a c i d o r
h y d r o c h l o r i c
a c i d . The
pH
a d j u s t m e n t o f
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
may be c a r r i e d
o u t a t any t e m p e r a t u r e .
The
i n o r g a n i c s a l t s u s e d f o r t h e
s a l t i n g - o u t
i n c l u d e ,
f o r e x a m p l e , a l k a l i m e t a l s a l t s
s u c h
a s
s o d i u m
c h l o r i d e ,
p o t a s s i u m c h l o r i d e , s o d i u m
s u l f a t e , p o t a s s i u m s u l f a t e
and t h e l i k e , and
a l k a l i n e
e a r t h m e t a l s a l t s
s u c h
a s c a l
cium c h l o r i d e
a n d
t h e
l i k e . The
i n o r g a n i c
s a l t s m a y
b e
used
ea ch alone or i n
a
mixture of t w o or
more.
Of
t h e s e , a l k a l i m e t a l s a l t s
a r e p r e f e r r e d .
P a r t i c u l a r l y
p r e
f e r r e d a r e
s o d i u m c h l o r i d e , sodium
s u l f a t e or a mixture
t h e r e o f .
The m i x i n g o f
t h e
i n o r g a n i c
s a l t
w i t h
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n c a n b e c a r r i e d
out
i n a conventional
m a n n e r
s u c h
a s a d d i t i o n
o f
t h e i n o r g a n i c s a l t t o t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
u n d e r
s t i r r i n g .
A l t e r n a t i v e l y ,
t h e i n o r g a ni c
s a l t
m a y
be formed i n t h e a q u e o u s s o l u t i o n u s i n g
c o r r e
s p o n d i n g
a c i d s a n d
b a s e s .
The
i n o r g a n i c
s a l t s a r e u s e d i n an
am o u nt
of p r e f e r a
b l y
f r o m a b o u t
1
t o 5
by
w e i g h t ,
more
p r e f e r a b l y
from
a b o u t 1 t o
3
by w e i g h t , b a s e d on t h e
w e i g h t
o f
t h e a q u e o u s s o l u t i o n . I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e mix
i n g s
p r e f e r a b l y
c a r r i e d o u t b y a d d i n g t h e i n o r g a n i c s a l t
t o
t h e
aqueous s o l u t i o n
a t a t e m p e r a t u r e o f p r e f e r a b l y
from
7 0 t o 1 0 0 C . , m o r e
p r e f e r a b l y from
7 5
t o
9 5
C .
A f t e r t h e
m i x i n g o f
t h e i n o r g a n i c s a l t
w i t h
t h e
a q u e
ous s o l u t i o n , t h e mixture i s k e p t p r e f e r a b l y under
s t i r
5 0
5 5
6 5
r i n g
a t a t e m p e r a t u r e
o f p r e f e r a b l y from 2 0 t o 6 0 C . ,
m o r e
p r e f e r a b l y
from 3 0 t o 4 0 C . t o
e f f e c t
t h e s a l t i n g
o u t ,
i n
o t h e r
w o r d s - t o
c o m p l e t e
t h e
c r y s t a l l i z a t i o n
o f
d i s u l f o n i c
a c i d s or
s a l t s
t h e r e o f .
C r y s t a l s o f
t h e
d i s u l f o n i c a c i d s o r s a l t s t h e r e o f
p r e
pared
i n
a d v a n c e m a y be
used a s
a s e e d c r y s t a l
i n
an
amount
o f from t o 5 y w e i g h t , p r e f e r a b l y from t o
3 by w e i g h t , b a s e d
o n t h e
w e i g h t o f
t h e
d i s u l f o n i c
a c i d s
o r
s a l t s t h e r e o f
i n t h e aqueous
s o l u t i o n .
The a d d i
t i o n o f t h e
s e e d
c r y s t a l m a y be c a r r i e d
o u t b e f o r e o r
a f t e r
t h e m i x i n g o f t h e i n o r g a n i c s a l t w i t h t h e a q u e o u s
s o l u t i o n .
I n t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n ,
a l t h o u g h t h e a d j u s t m e n t o f
c o n c e n t r a t i o n
o f
t h e d i s u l f o n i c
a c i d s
o r
s a l t s t h e r e o f ,
a d j u s t m e n t o f
pH o f t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n a n d
m i x i n g
o f
t h e
i n o r g a n i c
s a l t w i t h
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n c a n b e
c a r r i e d
o u t
i n
a n
o p t i o n a l o r d e r ,
i t
i s
p r e f e r r e d
t h a t
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
h a v i n g a
p r e d e t e r m i n e d c o n c e n t r a t i o n
o f
d i s u l f o n i c a c i d s o r s a l t s t h e r e o f i s
a d j u s t e d
t o a de
s i r e d
p H a n d
t h e n
m i x e d
w i t h
t h e i n o r g a n i c
s a l t .
More
s p e c i ? c a l l y , h i g h
p u r i t y
d i s u l f on i c a c i d s o r
s a l t s
t h e r e o f which
can
be u s e d
a s
such f o r
t h e
p r o d u c t i o n o f
-
7/25/2019 US Patent 5393899
3/4
5 , 3 9 3 , 8 9 9
3
4 , 4 ' - d i a m i n o l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l
r e d
p i g m e n t s ,
c a n b e
p r o d u c e d
i n
t h e f o l l o w i n g p r e f e r a b l e
m a n n e r .
l - A m i n o - 4 - h a l o g e n o a n t h r a q u i n o n e - 2 s u l f o n i c
a c i d s
o r
s a l t s t h e r e o f , s u c h a s ,
f o r
e x a m p l e , s o d i u m l - a m i n o - 4
b r o m o a n t h r a q u i n o n e - Z - s u l f o n a t e , a r e allowed t o r e a c t
i n
t h e
presence
of
m e t a l l i c
copper
or
copper
com
pounds i n
a n
a c i d i c m e d i u m a t a
temperature
of 5 0 t o
1 0 0
C. i n a conventional
manner.
After
the r e a c t i o n i s
o v e r , t h e
r e a c t i o n
mixture i s m a d e
a l k a l i n e and
then
? l t e r e d a t t h a t t e m p e r a t u r e
t o
re mov e
t h e formed cop
p e r compounds.
The ? l t r a t e h a v i n g
a d e s i r e d
concen
t r a t i o n o f a l k a l i s a l t s o f
d i s u l f o n i c
a c i d s i s
a d j u s t e d t o a
d e s i r e d
pH s i n g m i n e r a l a c i d s s u c h a s s u l f u r i c a c i d a n d
h y d r o c h l o r i c a c i d .
T h e r e a f t e r ,
a p r e d e t e r m i n e d amount
o f i n o r g a n i c
s a l t s
i s added
t h e r e t o
a t a t e m p e r a t u r e o f
7 0
t o
1 0 0
C . The m i x t u r e i s s t i r r e d a t a temperature of
2 0
t o
6 0 C .
t o c o m p l e t e c r y s t a l l i z a t i o n , and t h e n ? l
t e r e d . C r y s t a l s c o l l e c t e d on a ? l t e r
may
e w as h ed
with
a n a q u e o u s s o l u t i o n c o n t a i n i n g t h e i n o r g a n i c s a l t s ,
a n d
i f
d e s i r e d , d r i e d ,
t h e r e b y o b t a i n i n g
t h e d e s i r e d
p r o d u c t
h a v i n g
h i g h p u r i t y
w i t h
h i g h y i e l d s .
The
p r o d u c t
o b t a i n e d i n
a c c o r d a n c e w i t h t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n
i s i n
t h e
form
of a
f r e e
a c i d or a n a l k a l i or
a l k a l i n e
e a r t h m e t a l
s a l t , p r e f e r a b l y , s u c h a s sodium
o r
p o t a s s i u m s a l t .
A c c o r d i n g t o t h e
p r o c e s s
o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n , t h e
d i s u l f o n i c a c i d s
o r s a l t s
t h e r e o f puri?ed s o a s t o be
used
a s s u c h f o r t h e
p r o d u c t i o n
o f
4 , 4 ' - d i a m i n o - l , l - d i a n
t h r a q u i n o n y l
r e d
p i g m e n t s
c a n b e o b t a i n e d i n
h i g h
y i e l d s i n a m o r e advantageous m anner f r o m
i n d u s t r i a l
p o i n t o f v i e w ,
a s
compared w i t h t h o s e o f
a f o r e - s a i d
p r i o r a r t , a n d u s i n g t h e m t h e r e d p i g m e n t s h a v i n g e x c e l
l e n t
p i g m e n t a r y
p r o p e r t i e s
c a n b e
o b t a i n e d .
The
p r e s e n t i n v e n t i o n i s i l l u s t r a t e d i n m o r e d e t a i l
w i t h r e f e r e n c e t o
t h e f o l l o w i n g
Examples
which a r e
o n l y
i l l u s t r a t i v e , b u t n o t
l i m i t a t i v e . I n E x a m p l e s ,
p a r t s
a n d r e by w e i g h t .
EXAMPLE
U s i n g s o d i u m 1 - a m i n o - 4 - b r o m o a n t h r a q u i n o n e 2 - s u l
f o n a t e , c o p p e r
p o w d e r , s u l f u r i c
a c i d a n d w a t e r ,
t h e
r e a c t i o n wa s
c a r r i e d
o u t i n accordance with Example 1
of
J - B - 3 8 - 2 5 8 4 2 .
After
t h e r e a c t i o n
w a s
o v e r , t h e
r e a c
t i o n m i x t u r e wa s m a d e a l k a l i n e u s i n g sodium
c a r b o n a t e
and then ? l t e r e d t o o b t a i n an
aqueous
s o l u t i o n c o n t a i n
i n g
d i s o d i u m
4 , 4 - d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 d i
s u l f o n a t e a s a
? l t r a t e
The
a q u e o u s s o l u t i o n ( 6 1 0
p a r t s )
c o n t a i n i n g
d i s o d i u m
4 , 4 - d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o
n y l - 3 , 3 - d i s u l f o n at e ( 3 1 . 4
p a r t s )
was h e a t e d
t o
9 0 C . a n d
a d j u s t e d
t o pH
u s i n g
s u l f u r i c a c i d . T h e n , s o d i u m
c h l o
r i d e ( 1 8 . 3
p a r t s ) was
added t h e r e t o ,
and t h e m i x t u r e was
a l l o w e d
t o
c o o l
t o
4 0 C . ,
w h i l e
b e i n g s t i r r e d . C r y s t a l s
p r e c i p i t a t e d
w e r e
c o l l e c t e d o n a ? l t e r , w a sh e d with an
aqueous sodium c h l o r i d e s o l u t i o n and d r i e d t o o b t a i n
d i s o d i u m
4 , 4 ~ d i a m i n o -
l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u l
f o n a t e
( 3 0 . 6
p a r t s ) a s d a r k r e d c r y s t a l s .
The
p u r i t y c a l c u l a t e d by t h e f o l l o w i n g
f o r m u l a
was
found
t o
be
9 9 . 4 .
P u r i t y ( )
= [ d i s o d i u m
4 , 4 ' - d i a m i n o - l , l '
d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u l f o n a t e
c o n t e n t( ) ] / l 0 0 - [ w a t e r ( )
+ o t a l
c o n t e n t
o f
a l k a l i m e t a l s a l t s ( ) ] X
1 0 0
1 5
20
3 5
45
60
6 5
4
EXAMPLE
A d i s o d i u m 4 , 4 - d i a m i n o - 1 , 1 ' - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3
d i s u l f o n a t e
( 3 1 . 4 p a r t s ) - c o n t a i n i n g a q u e o u s s o l u t i o n
( 6 1 0
p a r t s ) o b t a i n e d
i n
t h e same-manner a s
i n
Example
1 w as
h e a t e d
t o 9 0 C . and a d j u s t e d t o pH u s i n g s u l f u
r i c a c i d . Sodium
s u l f a t e
( 1 8 . 3 p a r t s ) was added t h e r e t o
a t
t h a t
t e m p e r a t u r e , a n d t h e
mixture
w a s allowed
t o
cool t o
3 0 C . , while being s t i r r e d .
C r y s t a l s we r e
c o l
l e c t e d o n a ? l t e r , w a sh e d with
an
aqueous
sodium s u l
f a t e
s o l u t i o n
and t h e n
d r i e d
t o
o b t a i n
d i s o d i u m 4 , 4
d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u l f o n a t e
a s
d a r k
r e d
c r y s t a l s i n h i g h y i e l d .
The p u r i t y c a l c u l a t e d w a s
found
t o
be 99.6 .
EXAMPLE
A
d i s o d i u m
4 , 4 ' - d i a m i n o - l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3
d i s u l f o n a t e - c o n t a i n i n g
a q u e o u s s o l u t i o n o b t a i n e d i n t h e
s a m e
m a n n e r a s i n Example 1
w a s
heated
t o
8 0 C . , a n d
a d j u s t e d
t o
p H
1 . 5
u s i n g
s u l f u r i c a c i d .
Sodium
c h l o r i d e
( 1 2 . 2
p a r t s ) a n d t h e d i s o d i u m 4 , 4 - d i a m i n o - 1 , l - d i a n
t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u l f o n a t e c r y s t a l s
( 0 . 3
p a r t )
o b
t a i n e d i n Example a s a s e e d c r y s t a l were added t h e r e t o
a t
t h a t
t e m p e r a t u r e , and
t h e
m i x t u r e w a s
allowed t o
c o o l t o 5 0 C . , w h i l e b e i n g s t i r r e d . C r y s t a l s c o l l e c t e d on
a ? l t e r
w e r e w a s h e d with
a n
aqueous
s o d i u m
c h l o r i d e
s o l u t i o n ,
a n d t h e n d r i e d t o o b t a i n d i s o d i u m 4 , 4
d i a m i n o - l , 1 ' -d i a n t h r a q u i n on y l 3 , 3 - d i s u l f o n a te a s d a r k
r e d
c r y s t a l s i n h i g h y i e l d .
The p u r i t y c a l c u l a t e d was
found t o be 99.5 .
EXAMPLE
A d i s o d i u m 4 , 4 - d i a m i n o - l , 1 - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3
d i s u l f o n a t e - c o n t a i n i n g
a q u e o u s
s o l u t i o n
o b t a i n e d
i n
t h e
s a m e m a n n e r
a s
i n Example
1
w a s heated t o 9 0 C . , a n d
a d j u s t e d t o pH 4 S o d i u m
s u l f a t e
( 9 . 1 p a r t s ) a n d
s o d i u m
c h l o r i d e ( 9 . 1 p a r t s ) were
added t h e r e t o
a t
t h a t
t e m p e r a
t u r e ,
and
t h e m i x t u r e wa s
allowed
t o c o o l t o
3 0
C . ,
while
b e i n g
s t i r r e d . C r y s t a l s c o l l e c t e d
on
a ? l t e r
were
washed
w i t h an a q u e o u s s o l u t i o n c o n t a i n i n g sodium
s u l f a t e and sodium c h l o r i d e , and t h e n d r i e d t o o b t a i n
disodium 4 , 4 ' - d i a m i n o -
l ' - d i a n t h r a q u i n o n y l 3 , 3 - d i s u l
f o n a t e
a s
d a r k r e d
c r y s t a l s i n
h i g h y i e l d .
The
p u r i t y
c a l c u l a t e d w as found t o
be
99.3 .
We l a i m :
1 .
A
r o c e s s f o r p r e p a r a t i o n
o f d i s u l f o n i c
a c i d i n t e r
m e d i a t e s o f
4 , 4 - d i a m i n o -l , l - d i a n t h r a q u i no n y l
r e d p i g
ments
from
a
c r u d e
4 , 4 - d i a m i n o - 1 , l - d i a n t h r a q u i n o n y l
3 , 3 - d i s u l f o n i c
a c i d o r
s a l t
t h e r e o f ,
which
c o m p r i s e s
mixing
an
i n o r g a n i c
s a l t
with
an aqueous s o l u t i o n
con
t a i n i n g t h e
c r u d e
d i s u l p h o n i c a c i d o r t h e s a l t
t h e r e o f
t o
e f f e c t
s a l t i n g - o u t , t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
b e i n g
a d j u s t e d
t o
an a c i d i c pH f t e r
o r b e f o r e
t h e
m i x i n g .
2 . The
p r o c e s s
a c c o r d i n g t o c l a i m
1 ,
w h e r e i n t h e
i n o r g a n i c
s a l t
i s u s e d
i n
an a moun t
o f
a b o u t 1 t o
5
by
w e i g h t b a s e d
on
t h e w e i g h t o f t h e a q u e o u s s o l u t i o n .
3 . The
p r o c e s s
a c c o r d i n g t o
c l a i m
1 , w h e r e i n
t h e
i n o r g a n i c s a l t i s
s e l e c t e d
from
a l k a l i
m e t a l s a l t s and
a l k a l i n e e a r t h
m e t a l
s a l t s .
4 . The p r o c e s s a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , w h e r e i n t h e
i n o r g a n i c s a l t i s
s e l e c t e d
f r o m s o d i u m
c h l o r i d e ,
s o d i u m
s u l f a t e a nd
a
m i x t u r e t h e r e o f .
5 . The
p r o c e s s a c c o r d i n g t o c l a i m 1 ,
wherein concen
t r a t i o n o f
t h e
4 , 4 - d i a m i n o - l , l ' - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3
d i s u l f o n i c
a c i d o r t h e s a l t t h e r e o f i n t h e aqueous s o l u
t i o n
r a n g e s
from a b o u t
4 t o
7 y
w e i g h t
b a s e d on t h e
w e i g h t o f t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n .
-
7/25/2019 US Patent 5393899
4/4
5 , 3 9 3 , 8 9 9
5
6 . The p r o c e s s a c c o r d i n g t o c l a i m 1 ,
w h e r e i n
t h e
m i x i n g
o f
t h e i n o r g a n i c s a l t w i t h t h e
a q u e o u s s o l u t i o n i s
c a r r i e d out
a t a temperature
of 7 0 t o 1 0 0
C .
7 . The p r o c e s s a c c o r d i n g t o
c l a i m
1 , w h e r e i n t h e
a q u e o u s s o l u t i o n i s a d j u s t e d t o
a pH
a n g i n g from a b o u t
1 t o
5
a f t e r o r b e f o r e
t h e m i x i n g .
8 .
The
p r o c e s s
a c c o r d i n g
t o
c l a i m
1 ,
w h e r e i n
t h e
a q u e o u s
s o l u t i o n
i s a d j u s t e d t o a pH
a n g i n g
from
a b o u t
1 t o
5 , a n d t h e n
t h e
m i x i n g
o f
t h e
i n o r g a n i c
s a l t
w i t h
t h e
aqueous
s o l u t i o n i s c a r r i e d
o u t .
9 . The p r o c e s s a c c o r d i n g
t o
c l a i m 1 ,
w h e r e i n t h e
m i x i n g o f t h e i n o r g a n i c s a l t w i t h t h e a q u e o u s
s o l u t i o n
i s
c a r r i e d
out a t a
temperature
of 7 0 t o 1 0 0 C . , a nd t h e n
t h e m i x t u r e i s k e p t
a t
a t e m p e r a t u r e o f
2 0 t o 6 0
C .
t o
e f f e c t
t h e
s a l t i n g - o u t .
1 0 . The p r o c e s s
a c c o r d i n g t o
c l a i m
1 , w h e r e i n t h e
a q u e o u s s o l u t i o n i s
p r e p a r e d
by a l l o w i n g
a
l - a m i n o - 4
h a l o g e n o a n t h r a q u i n o n e - 2 - s u l f o n i c a c i d o r a s a l t
t h e r e o f
t o r e a c t
i n t h e presence of
m e t a l l i c copper or a
copper
compound i n a n
a c i d i c medium u n d e r h e a t i n g ,
m a k i n g
t h e r e a c t i o n m i x t u r e
a l k a l i n e
and
t h e n s u b j e c t i n g t h e
r e s u l t i n g
r e a c t i o n m i x t u r e
t o h o t - ? l t r a t i o n ,
w h e r e b y t h e
aqueous
s o l u t i o n i s obtained
a s
a
? l t r a t e .
1 5
25
3 0
3 5
45
5 5
6 5
6
1 1 . A
r o c e s s
f o r p r o d u c i n g
a
4 , 4 ' - d i a m i n o l , l - d i a n
t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u l f o ni c a c i d
o r a
s a l t t h e r e o f ,
which c o m p r i s e s
p r e p a r i n g
a n a q u e o u s s o l u t i o n con
t a i n i n g a c r u d e 4 , 4 - d i a m i n o - l , l ' - d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 '
d i s u l f o n i c a c i d
o r
a s a l t t h e r e o f , and m i x i n g a n
i n o r g a n i c
s a l t w i t h
t h e
a q u e o u s s o l u t i o n t o e f f e c t s a l t i n g - o u t ,
t h e
aqueous
s o l u t i o n
b e i n g
a d j u s t e d
t o
an
a c i d i c
PH
f t e r
o r
b e f o r e t h e
m i x i n g
o f t h e i n o r g a n i c s a l t w i t h t h e a q u e o u s
s o l u t i o n ,
w h e r e b y
a 4 , 4 - d i a m i n o ~ l , l - d i a n t h r a q u i n o n y l
3 , 3 - d i s u l f o n i c a c i d o r a s a l t t h e r e o f u s e f u l a s such
f o r
p r o d u c t i o n o f
a 4 , 4 - d i a m i n o - l , l ' - d i a n t h r a q u i n o n y l r e d
p i g m e n t i s p r o d u c e d .
1 2 . The
p r o c e s s
a c c o r d i n g t o
c l a i m 1 1 , w h e r e i n t h e
a q u e o u s s o l u t i o n c o n t a i n i n g a c r u d e
4 , 4 - d i a m i n o - l , l
d i a n t h r a q u i n o n y l - 3 , 3 - d i s u 1 f o n i c a c i d o r a s a l t t h e r e o f i s
p r e p a r e d
b y
a l l o w i n g
a 1 - a m i n o - 4 - h a l o g e n o a n t h r a q u i
n o n e - 2 - s u l f on i c a c i d or a s a l t t h e r e o f
t o r e a c t
i n t h e
presence of e t a l l i c
copper
o r a copper c o m p o u n d i n
an
a c i d i c medium u n d e r h e a t i n g ,
m a k i n g t h e r e a c t i o n m i x
t u r e a l k a l i n e , a n d s u b j e c t i n g
t h e
r e s u l t i n g r e a c t i o n m i x
t u r e
t o h o t - ? l t r a t i o n t o
r e m o v e
a
copper
ompound
f o r m e d
d u r i n g
t h e r e a c t i o n .
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