CC BY
179
УДК 54(091)+ 547.7/.8+667.28
Очерки по истории химии синтетических ^ красителей, содержащих гетероциклический фрагмент*
^ V Гетарилсодержащие активные красители
А.И. Рындин, аспирант кафедры органической химии Д.Н. Кузнецов, к.х.н., доцент кафедры органической химии К.И. Кобраков, д.х.н., профессор, завкафедрой органической химии
И.В. Рыбаулина, к.х.н., доцент кафедры проектирования и художественного оформления текстильных изделий ФГБОУ ВО Московский государственный университет дизайна и технологии (Россия, 115035, Москва, ул. Садовническая, д. 33). E-mail: occd@mail.ru
Рассмотрены исторические этапы развития и становления химии активных красителей, содержащих в структуре молекулы гетероциклический радикал от момента создания этого класса красителей по настоящее время. В статье приводятся данные о влиянии гетероциклического радикала на свойства активных красителей. Приведена обширная библиография по теме статьи, в том числе работы обзорного характера, охватывающие материал по синтезу, свойствам и областям применения активных красителей. Ключевые слова: история химии, гетероциклические соединения, синтетические красители, гетарилсодержащие активные красители.
В предыдущих сообщениях мы привели данные по развитию идеологии и методологии синтеза гетарилсодержащих красителей, в частности на примере развития важнейших классов гетарилсодержащих синтетических красителей: по-лиметиновых, кубовых и гетарилазокрасителей [1-3].
В настоящем сообщении мы рассмотрим историю развития самого многочисленного и динамически востребованного класса синтетических красителей, способных образовывать с волокном прочные ковалентные связи, - класса активных красителей.
В 1956 году в Лондоне на совместном заседании ряда ведущих химических обществ торжественно отмечалось столетие открытия У. Перкиным первого синтетического красителя - мовеина. Выступающие авторитетные ученые отмечали выдающееся значение этого факта как для развития органической химии в целом, так и для технологии органических красителей в частности.
Наряду с обсуждением ретроспектив в процессе развития химии и технологии синтетических красителей на указанном заседании было заявлено, что около двух лет назад в химии синтетических красителей было сделано новое чрезвычайно важное открытие. Речь шла о новом классе синтетических красителей для текстильных материалов - активных красителях.
Факт появления активных красителей расценивается как очень важный этап в развитии химии синтетических красителей за последние 60 лет [4-15]. В настоящее время нет ни одного крупного предприятия по производству синтетических красителей, которое не выпускало бы определенный ассортимент активных красителей.
Изучение истории появления указанного класса органических красителей со всей очевидностью показывает взаимосвязь и взаимовлияние химии красителей и химии гетероциклических соединений, то есть взаимосвязь процессов изучения механизмов нуклеофильного замещения в ряду гетероциклических соединений и вопросов применения красителей для колорирования текстильных материалов.
По существующей классификации к классу активных красителей относят окрашенные соединения, которые в процессе взаимодействия с окрашиваемым материалом (процесс колорирования) с помощью определенных групп образуют ковалентную связь с субстратом, становясь, таким образом, как бы частью волокна, что и обеспечивает высокую прочность окраски к мокрым обработкам.
Ниже приведена условная схема крашения активными красителями, при которой реализуется процесс нуклеофильного замещения уходящей группы в реакционном центре, входящем в структуру красителя:
Кр-ТХ + Волокно-УН ^ ^ Кр-Т-У-Волокно,
где Кр - хромофорная система красителя, ТХ - реакци-онноспособный центр красителя, Х - уходящая группа, У = О - целлюлоза, У = N4 - белковые (шерсть, шелк) и полиамидные (капрон) волокна.
В настоящее время известно несколько типов активных красителей, классифицируемых по химическому строению и механизму взаимодействия активных групп с функциональными группами субстрата.
По оценке автора работы [4], из числа патентов по активным красителям наибольшее число (более половины) содержит сведения о красителях, имеющих в молекуле структуру симм-триазина или пиримидина с одним или более атомами галогена, способными к нуклеофильному замещению, далее следуют красители с группировками амидоакриловой кислоты и р-хлорпропиониламида, затем идут винилсульфоновые активные красители и красители, содержащие р-замещен-ные этилсульфоны. Имеется достаточно большое количество патентов, в которых описывается синтез и применение активных красителей, содержащих в структуре молекулы трехчленные гетероциклические фрагменты типа этиленок-сида и этиленимина.
В соответствии с тематикой настоящего исследования далее мы рассмотрим развитие только химии гетарилсодер-
* Исследование выполнено при поддержке Российского гуманитарного научного фонда в рамках проекта № 15-06-10792.
жащих активных красителем, закрепление которых на волокне происходит в результате реакции нуклеофильного замещения легко уходящих групп в структуре гетероцикла или раскрытия высоконапряженного трехчленного гетероцикла.
При изучении истории появления и развития химии активных красителей в настоящее время представляется довольно удивительным, что фиксация красителя на волокне в результате образования ковалентной связи не была технически реализована раньше середины XX века.
Этот факт имеет, однако, свои объяснения. Попытки использовать обсуждаемый принцип закрепления красителя на субстрате предпринимались еще в конце XIX века. Так, в 1895 году Ч.Ф. Кросс и Э.Д. Бивен для достижения поставленной цели - получения окрашенных эфиров целлюлозы провели многоступенчатый синтез: бензоилирование щелочной целлюлозы, нитрование по бензольному кольцу, восстановление, диазотирование и реакцию азосочетания. Таким образом, краситель образуется непосредственно на волокне, хотя данный способ получения окрашенных волокон не нашел в силу своей сложности технического применения, однако стимулировал проведение новых исследований, направленных на получение химической связи красителя с волокном [16].
NaOH
Целл - OH -» Целл - ONa
Целл - O
Целл - O
(NH4)2S
Целл - O
ÇH3
мофорной системы красителя триазиновым кольцом. Кроме того, триазиновое кольцо обуславливает повышенное сродство красителей к целлюлозе, увеличивающее устойчивость окраски к мокрым обработкам и действию света. Комбинируя красители различных цветов и классов, можно получать азо-красители с интересным колористическим эффектом [24].
Интересно отметить, что с конца 20-х годов на рынке предлагались красители, содержащие один незамещенный атом хлора в гетероцикле, например СЫогапйпПШЫаи 8 О. Однако возможность закрепления этого красителя на целлюлозном волокне за счет нуклеофильного замещения атома хлора даже не обсуждалась, так как считалось, что подвижный атом хлора в триазиновом кольце гидролизуется раньше, чем краситель прореагирует с волокном.
NH.
^ H,CO-
NH N NH OH 3
•NO,
- ^ ^ лЛ
Целл - O Y» e Целл - O \ / 3
N=N Cl ^ /~N\
окрашенные эфиры целлюлозы
В период с 1920 по 1950 год многими исследователями (Г. Шроетер, Г. Бриггс, Ч. Гранахер, Ж. Гатри, Д. Пикок, Д.Н. Курсанов, З.А. Роговин, Б.М. Богословский и др.) были предложены способы получения окрашенных эфиров целлюлозы путем введения в состав волокнистого полимера ароматических аминов, способных диазотироваться и сочетаться с азосоставляющими. При этом существовало мнение, что ги-дроксильные группы целлюлозы относительно инертны к химическим превращениям и прочную окрасу на волокнистом материале за счет образования ковалентной связи красителей с волокном другими способами было получить практически невозможно [17-23].
Примерно в этот же период, в 20-е годы XX века, на фирме С1Ьа (Базель) начались работы по детальному изучению химии и технологии 1,3,5-трихлортриазина (цианурхлори-да). Среди прочих разработок сотрудниками фирмы были получены полиазокрасители зеленой гаммы, являющиеся результатом внутримолекулярного смешения желтого и синего цвета. Например, для получения прямого зеленого светопрочного в реакцию замещения атомов хлора в цианурхло-риде вводились синие и желтые азокрасители, содержащие в молекуле свободные аминогруппы при этом третий атом хлора в цианурхлориде в большинстве случаев замещали остатком анилина, не оказывающим влияние на цвет.
Применение цианурхлорида в синтезе прямых красителей позволило получать красители очень чистых и ярких оттенков, что достигается за счет хорошего разобщения хро-
SO3H
HO3S SO3H
Chlorantinlichtblau 8 G
С другой стороны, сотрудники фирмы Ciba уже в 1923 году отмечали удивительную устойчивость к мокрым обработкам окрасок, полученных на шерстяных материалах при использовании кислотных монохлортриазиновых красителей [25].
Однако объяснения этим фактам дано не было. Потребовалось почти 30 лет, чтобы в 1954 году были заявлены так называемые активные красители, которые дают великолепные результаты за счет образования прочных ковалентных связей с волокном (натуральные белковые волокна, целлюлоза, полиамидные волокна) в результате нуклеофильного замещения атомов галогена в симм-триазиновом цикле. По праву это открытие принадлежит английским химикам, сотрудникам компании ICI И. Ретти и В. Стефану [26].
Это событие, значение которого трудно переоценить, произошло в результате разработки теоретических основ механизма реакции нуклеофильного замещения атомов галогена в ряду гетероциклических ароматических соединений, что привело к пониманию влияния на этот процесс строения молекулы гетероцикла и условий реакции. С другой стороны, полученные эмпирические данные химиками-текстильщиками (о которых сказано выше), стимулировали химиков-ге-тероциклистов на углубленное изучение реакции нуклеофильного замещения атомов галогена в ряду ароматических гетероциклов.
Благодаря работам Р. Геллера, А. Хекендорна, Дж. Уо -ррена, Д. Рейда, К. Хамалфйнена было преодолено заблуждение, что гидроксигруппы целлюлозы не могут быть конкурентоспособными с молекулами воды в реакции нуклеофильного замещения атомов хлора в триазиновом кольце [27, 28]. Впоследствии это факт был подтвержден экспериментальными значениями энергии активации реакций. Так, энергия активации реакции взаимодействия активного красителя с волокном намного меньше, чем энергия активации реакции активного красителя с водой [29, 30]. В первую очередь это связано с тем, что ионизированные спиртовые группы целлюлозы обладают большей нуклеофильностью, чем вода [31].
С момента появления патента компании ICI (1957) начинается интенсивное развитие химии триазиновых красителей, а также их аналогов - хлорпиримидинсодержащих
HCl+NaNO
NH
NO
2
2
CH
Таблица 1
Хронология создания активных красителей с гетероциклическими активными центрами
Структура красителей является коммерческой тайной.
Строение красителя (Кр - хромофорная система красителя) Название красителя Фирма-производитель Год выпуска
1. Производные симм-триазина
Кр N^^N^Cl N^/N Cl Проционы М ICI 1956
Кр N^^N^Cl N^/N NHR Проционы H ICI 1957
Цибакроны Ciba
KP" nh^n^/f N^/N R1 R Цибакроны F Ciba-Geigy 1978 г.
Кр-N^^N^-OCHj N^/N Cl Цибакроны пронт Ciba 1968
Kp NH^N^NH—Кр-SO2C2H4OSO3Na N^/N Cl Kayacion Nippon Kayaku 1981
Кр —Y—SO2C2H4OSO3Na N^/N Cl Diamira S-N Mitsubishi Ka-sei-Hoechst 1984
Кр- N^^N^-NHR ®N Cl ^Acoo8 2 Kayacelon React Nippon Kayaku 1984
С1 С1 Проционы супра ICI 1967
Кр^^^^у^"' КР С1 С1 Проционы H-E ICI 1972
т т т т С1 С1 Проционы H-EXL Zeneca 1992
Бисмонофтортриазиновая, монохлортриази-новая и винилсульфоновая группы1 Цибакроны LS Ciba-Geigy 1994
Монохлортриазиновая и винилсульфоновая группы Цибакроны H Ciba-Geigy 1996
Монохлортриазиновая и винилсульфоновая группы Ремазол RR DyStar 1996
Бисмонохлортриазиновая и трисмонохлор-триазиновая группы Проционы XL+ BASF 1999
2. Производные пиримидина
Кр NH^N^Cl Cl Реактон Geigy 1959
Дримарены Z&X Sandoz
красителей. Этот процесс в определенной мере отражен в табл. 1.
Обсуждаемые вопросы истории развития химии активных красителей являются убедительным примером того, что глубокое понимание и эффективное использование химических реакций, происходящих при колорировании текстильных материалов, напрямую связаны с пониманием физико-химических основ взаимодействия реагентов и субстратов, участвующих в процессе.
Развитие теории механизмов нуклеофильного замещения в ряду гетероциклических соединений, безусловно, оказало и оказывает стимулирующее влияние на повышение эффективности процессов колорирования с использованием активных красителей.
В настоящее время в периодической литературе опубликовано большое количество фундаментальных работ, посвященных изучению влияния строения активного центра, в частности гетероциклического, на красящие и прочностные свойства активных красителей [32-37].
В соответствии с общепринятой в настоящее время классификацией органических реагентов и реакций активные красители, содержащие в качестве активного реакционного центра галогензаме-щенные гетероциклические радикалы, реагируют с функциональными группами окрашиваемого волокна по механизму бимолекулярного нуклео-фильного замещения (ЗЫ2), схема которого может быть представлена в следующем виде:
/V" -
Kp-R-C—X
е
N
H-Y-Волокно
N
OH-
Kp
\
R
лХ
Х-
Kp\/\
R-C—Y- Волокно
Y-Волокно
Исходя из теоретических представлений о механизмах органических реакций, в случае протекания реакции по механизму Бм2 реакционная способность красителей будет определяться величиной избыточного положительного заряда 5+ на углеродном атоме активного центра красителя, связанного с уходящей группой.
Применение в качестве активных центров гетероциклических систем в отличие от карбо-циклических обусловлено их относительно высокой реакционной способностью в реакции ну-клеофильного замещения в результате влияния гетероатомов на распределение заряда в цикле в целом и на углеродных атомах локально.
В связи с этим следует указать, что даже при введении в бензольное кольцо высокоподвижных атомов фтора не удается добиться хорошей степени фиксации красителей на волокне. Для необходимой активации атома фтора в бензольное кольцо требуется вести электроноакцепторные группы, что в разы снижает сродство красителей к целлюлозе [38].
ш
C
Практический интерес представляют галогенсодержащие активные красители, содержащие производные триазина, пиримидина, хиноксалина, пиридазина, пиридазона, фта-лазина, бензтиазола и др. Во всех этих гетероциклических системах атомы азота активируют соседние атомы углерода, тем самым повышая их реакционную способность. Такое влияние атома азота обусловлено тем, что он, обладая высокой электроотрицательностью, способен оттягивать на себя п-электроны ароматического кольца, снижая тем самым электронную плотность на атоме углерода. Этот эффект, в свою очередь, также усиливается за счет электроноакцеп-
1 Структура красителей является коммерческой тайной.
торного действия галогена (хлора и фтора), находящегося в гетероциклическом кольце.
Приведем лишь отдельные примеры. Особенность технологии использования хлортриазино-вых красителей состоит в различии в химизмах реакции нуклеофильного замещения в рядах карбо- или гетероциклических ароматических соединений. В хлортриазиновых красителях этот процесс катализируется кислотами, так как под действием кислот гетероциклический атом азота кватернизируется, что заметно повышает реакционную способность атомов хлора к нуклеофиль-ному замещению. Из этого факта вытекает еще одна особенность химического поведения галоге-нированных ароматических гетероциклов - высокая чувствительность к разрушению (гидролизу), поскольку этот процесс является автокаталитическим. Сказанное накладывает вполне определенное ограничение на условия хранения и использования обсуждаемого типа красителей.
Совершено очевидно, что без изучения и накопления фундаментальных знаний по химии хлор-замещенных ароматических гетероциклических соединений невозможно создать эффективную технологию колорирования текстильных материалов активными красителями, содержащих такие фрагменты.
Как уже отмечалось, высокая реакционная способность атомов хлора в молекуле хлортриа-зинов в реакции нуклеофильного замещения обусловлена электроноакцепторным влиянием атомов азота в триазиновом ядре. Хлорсодержащие диазины вследствие того, что содержат не три, а два атома азота в ароматическом кольце, проявляют меньшую реакционную способность, однако тем не менее заметно превосходят по реакционной способности хлорзамещенные карбоцикличе-ские ароматические соединения.
В литературе имеется значительное число патентов, в которых описаны активные красители, содержащие остатки галогензамещенных пири-мидинов.
Поскольку реакционная способность гало-гензамещенных пиримидинов ниже, чем хлорза-мещенных триазинов, то применение активных красителей, содержащих пиримидиновые фрагменты, требует использования более высоких температур, что следует рассматривать как недостаток таких красителей для технологии. Однако, с другой стороны, к их преимуществу следует отнести меньшую склонность к гидролизу.
При переходе от пиримидинового кольца к 2,4-дихлорхиназолиновому реакционная способность этих соединений в обсуждаемой реакции настолько снижается, что производные монохлор-хиназолинового ряда не представляют коммерческого интереса. Сюда следует добавить также относительно высокую стоимость этих гетероциклических производных.
В 1957 году появилась серия патентов фирм Ciba и ICI, содержащих сведения об активных красителях, имеющих в молекуле структурный фрагмент с эпоксидированными ал-кильными группами, например C.I. Reactive Blue 6. В данных красителях для закрепления их на волокне используется свойство малых гетероциклов легко раскрываться в силу высокой напряженности по связи углерод-гетероатом и об-
Окончание таблицы 1
Строение красителя (Кр - хромофорная система красителя) Название красителя Фирма-производитель Год выпуска
ch3 Левафиксы P Bayer 1966
Y " Cl Реактофилы Geigy 1968
Кр-NH^N^^F T T Cl y^ F Левафиксы PE Bayer 19701971
Дримарены R/K Sandoz
Кр-NH^N^^F T if /V/N ci y^ ch3 Левафиксы PN Bayer 1981
X Y Cl Проционы Red MX-7B ICI 1983
Дифторпиримидиновая группа1 Дримарены H-F Clariant 2000
3. Производные других гетероциклических соединений
Kp-NH-OC^^\,Cl Y* J-J Cl N Солидазолы Cassella 1964
O Cl ^J\N,-CH2CH2CONHKp Примазины Р BASF 1964
Левафиксы E Bayer 1961
Cl Kp-NH-OC\ T^ II N Cl Элизианы Francolor 1963
Cl кр-n^An Cl Реатексы
Кр-NH_CH2 *\yO Procinyl ICI 1960
разовывать новые ковалентные связи с функциональными группами волокна (субстрата). Этот факт был хорошо известен в химии малых гетероциклов, но для «ковалентного» закрепления красителя на волокне был использован впервые.
O HN
CH2
O HN
CH2
Reactive Blue 6
в том числе гетероциклических структур, которые могут быть использованы в качестве группировок активных красителей, обеспечивающих ковалентное связывание с субстратом.
Экспериментально было установлено, что в ряду триа-зин-пиримидин-пиридин снижается реакционная способность активного центра за счет уменьшения количества атомов азота в структуре гетероцикла. Аналогичный эффект наблюдается при уменьшении количества подвижных атомов галогена кольца: так, при переходе от дихлорзамещен-ного гетероциклического кольца к монохлорзамещенному активность красителей снижается примерно в два раза.
Бензаннелирование гетероциклического кольца приводит к большей устойчивости красителя к гидролизу и большему сродству к волокну, что может быть объяснено большей ги-дрофобностью молекулы в отличие от их моноциклических аналогов.
В 1959 году было обнаружено, что обладающие сравнительно слабой активностью хлорпроизводные гетероциклов при взаимодействии с 1 моль третичного амина образуют стойкие аммониевые соли, которые реагируют с волокном, согласно нижеприведенной схеме, гораздо активнее, чем их хлорпроизводные [39].
XOO
1
Аналогичный принцип, основанный на легком раскрытии напряженного трехчленного гетероцикла, использован в активных красителях, содержащих этилениминовый фрагмент, например краситель 1, причем предлагались различные варианты включения этилениминового фрагмента в молекулу красителя.
Таким образом, опять следует отметить, что появление в середине XX века, а затем и эффективное использование в технологии колорирования текстильных материалов класса активных красителей было подготовлено, с одной стороны, уровнем развития требований к технологии колорирования текстильных материалов, а с другой - уровнем развития химии и технологии гетероциклических соединений, в частности галогензамещенных гетероциклов.
Успех активных красителей и обилие патентов в области их синтеза и применения обусловлены следующими основными их ценными свойствами:
- высокая прочность окраски к мокрым обработкам, сравнимая с прочностью окраски, получаемой при использовании кубовых красителей;
- яркость окраски, не уступающая получаемой с помощью кислотных и прямых красителей;
- сравнительно невысокая стоимость (цена активных красителей значительно ниже, чем кубовых) и, как следствие, удешевление технологии колорирования текстильных материалов.
Рассматривая недостатки и перспективы использования гетарилсодержащих активных красителей, можно отметить следующее.
Некоторые недостатки уже были отмечены выше, и в связи с этим следует еще раз подчеркнуть относительную сложность промышленного синтеза гетероциклических структур определенного строения, что, естественно, приводит к возрастанию цены целевого красителя. Что же касается перспектив развития этого класса красителей то они связаны, с одной стороны, с модернизацией технологии их использования с учетом получения новых сведений о химизме взаимодействия активных групп красителя с активными группами волокон, а с другой - с поиском новых эффективных, экологичных и экономичных методов синтеза новых органических,
HO3S
SO3H
N SO3H
Целл O
HO3S
N SO3H
Пятичленные гетероциклы представляют собой систему, которая характеризуется избытком п-электронов, а это означает, что нуклеофильное замещение галогенов затруднено. Подвижность групп, связанных с этим пятичленным кольцом, и способность их взаимодействовать с волокном определяются только наличием двойной связи у атома азота, притягивающего электроны. Наибольшей подвижностью обладает галоген в положении 2 в тиазоле.
Почти все бензазолы (бензоксазол, бензотиазол, бензи-мидазол, индол-3-он), содержащие подвижный атом галогена, не нашли промышленного применения. Так, производные бензимидазола и бензтиазола реагируют с волокном слишком медленно, производные изатинхлорида быстро гидролизуют-ся, окраски, выполненные красителями - производными бен-зоксазола, чрезвычайно неустойчивы к мокрым обработкам.
Промышленное производство первых активных красителей (проционов М) было начато английской фирмой ICI в 1956 году. Тогда было выпущено три марки красителей, но уже к 1963 году их количество возросло до 13 марок. По приблизительным данным, на 1968 год по Color Index насчи-
тывалось свыше 150 марок активных красителей широкой цветовой гаммы. По данным на 2014 год на отечественном рынке присутствует более 50 наиболее известных групп красителей, включающих около 600 марок.
Крупными зарубежными компаниями ведется поиск новых хромофоров, новых активных групп и разрабатываются новые способы применения активных красителей. Для сни-
жения экологической нагрузки постоянно ведутся работы по повышению степени фиксации активных красителей и уменьшению требуемого для крашения количества электролитов.
Таким образом, создание и развитие активных красителей - это результат большой совместной работы химиков-органиков и текстильщиков, а также технологов анилинокра-сочного и отделочного производства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рындин А.И., Кузнецов Д.Н., Кобраков К.И., Мовсумзаде Э.М. Очерки по истории химии синтетических красителей, содержащих гетероциклический фрагмент. Сообщение I. Введение в историю вопроса // История науки и техники, 2012. № 11, спецвыпуск № 3. С. 42-50.
2. Рындин А.И., Кузнецов Д.Н., Кобраков К.И. Очерки по истории химии синтетических красителей, содержащих гетероциклический фрагмент. Сообщение II. Гетарилсодержащие полиметиновые и кубовые красители // История и педагогика естествознания, 2013. Вып. 3. С. 20-28.
3. Рындин А.И., Кузнецов Д.Н., Кобраков К.И. Очерки по истории химии синтетических красителей, содержащих гетероциклический фрагмент. Сообщение III. Гетарилсодержащие азокрасители // История и педагогика естествознания, 2013. Вып. 4. С. 20-27.
4. Zollinger H. Chemismus der Reaktivfarbstoffe // Angewandte Chemie 1961, Vol. 73, P. 125-136.
5. Taylor J.A Recent developments in reactive dyes // Rev. Prog. Coloration 2000, Vol. 30 р. 93-107.
6. Ahmed A.I. Reactive Dyes Development: A Review // Textile dyer & Printer, 1995, р. 19-24.
7. Soleimani-Gordani A. A review on reactive dyes // Journal of Color Science and Technology (Iran), 2012, P. 18.
8. Чекалин М.А. Активные красители // ЖВХО, 1974. Т. XIX. № 1. C. 12-21.
9. Венкатараман К. Химия синтетичесикх красителей. Т. 6: Пер. с англ. / Под ред. Л. С. Эфроса. - Л.: Химия, 1977. 464 с.
10. English R., Lewis D. M. Reactive dyes and dyeing: A Critical Review. In Colour Science. University of Leeds: Department of Colour Chemistry. 1998.
11. Кричевский Г.Е. Активные красители / Революция и эволюция в текстильной химии // текстильная химия: Спецвыпуск РСХТК. 1997. Т. 12. № 3. С. 30-36.
12. Карпов В.В. Активные красители сегодня // Текстильная промышленность. 2002. № 10. С. 16-18.
13. Кричевский Г.Е. 50 лет класса активных красителей: История научных исследований, производства и применения в СССР и в России // Текстильная химия. 2004. № 7. С. 45-56.
14. Fujioka S., Abeta S. Development of novel reaktive dyes wilh a mixed bifunctional reaktive system // Dyes and Pigments, 1982. Vol. 3. № 4 P. 281293.
15. Abeta S. The news bifunkcional Reactive Dyes for Cellulose Fibres // Dyes and Pigments. 1983. Vol. 4. P. 262-269.
16. Cross C.F., Bevan E.J. Manufacture of cellulose acetate // J. Soc. Chem. Ind-1895. - V.1. - p. 496; Cross. C.F. Bevan, E.J. // Res. Cellulose 1895, Vol. 34, P. 34-39.
17. Schroeter G, Ueber Acylirung von Anilin-sulfos uren // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1906, Vol. 39, P. 1559-1570
18. Курсанов Д.Н., Солодков П.А. // ЖПХ. 1943. Т. XVI, № 11-12. С. 351.
19. Роговин З.А., Яшунская А.Г., Богословский Б.М. // ЖПХ 1950. Т. 23. С. 631.
20. Пат. US 1886480, United States. Dyestuffs containing cellulose residues and process of making same / Robert Haller; Alphonse Heckendorn / заявитель CHEM IND BASEL; опубл. 1932.11.08.
21. Peacock D. H. The Application of Nitrobenzyl-cellulose Ethers to the Dyeing of Cotton // Journal of the Society of Dyers and Colourists 1926, Vol. 42. P. 53.
22. Пат. GB 346385, English. Process for making diazotisable fibres / заявитель CHARLES GRANACHER; опубл. 1931.03.30.
23. Хархаров А.А., Калантаров И.Я. Активные красители и их применение. - М.: Ростехиздат, 1961. 132 c.
24. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. - М.: Химия, 1984. 349 c.
25. Пат. GB 209723, English. Manufacture of new azo-dyestuffs / заявитель CHEM IND BASEL; опубл. 23.03.1925.
26. Пат. DE 1019025, German. Verfahren zur Herstellung von Monoazofarbstoffen / Stephen William Elliot / заявитель ICI LTD; опубл. 1957.11.07.
27. Пат. GB 363897, English. Manufacture of new cellulose derivatives / заявитель CHEM IND BASEL; опубл. 1931.12.31.
28. Jane Warren, J. David Reid, Carl Hamalainen Action of Cyanuric Chloride on Cotton Cellulose // Textile Research Journal September 1952 Vol. 22 P. 584-590.
29. Сенахов А.В., Зуйкова Е.С. Активационный анализ химической реакции активного красителя с целлюлозным волокном // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1999. № 4. С. 58-62.
30. Сенахов А.В., Шаховцева Л.В. Активационные параметры реакции гидролиза активных красителей различного строения // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1995. № 4. С. 50-55.
31. Цоллингер Г. Химия азокрасителей. - Л.: Госхимиздат, 1960, 364 с.
32. Кричевский Г.Е. Активные красители . - М.: Легкая индустрия, 1968. 340 с.
33. Хархаров А.А., Калантаров И.Я. Активные красители и их применение. - М.: Ростехиздат, 1961. 131 с.
34. Романова М.Г. Гордеева Н.В. Активные красители в текстильной промышленности. М.: Легпромбытиздат, 1986. 143 с.
35. Карпов В.В. Активные красители. Особенности химического строения и способов применения // Рынок легкой промышленности. 2006. № 47 C. 45.
36. Кричевский Г.Е. Физико-химические основы применения активных красителей М.: Легкая индустрия, 1977. 264 с.
37. Чекалин М.А. Мур В.И. Активные красители для натуральных волокон // Химическая промышленность. 1981. № 10. С. 585-588.
38. Пат. BE 615614, Belgium. Processes for dyeing and printing hydroxyl group-containing materials / Baumann Fritz; заявитель BAYER AG; опубл. 27.09.1962.
39. Пат. GB 946998, English. Water-soluble monoazo dyestuffs / Gamlen George Albert; Morris Cyril; Scott Donald Frank / заявитель ICI LTD; опубл. 1964.01.15.
ESSAYS ON THE HISTORY OF CHEMISTRY OF SYNTHETIC DYES CONTAINING HETEROCYCLIC MOIETY
IV. HETARYL CONTAINING ACTIVE DYES
Ryndin A.I., Postgraduate Student of the Department of Organic Chemistry
Kuznetsov D.N., Cand. Sci. (Chem.), Associate Prof. of the Department of Organic Chemistry
Kobrakov K.I., Dr. Sci. (Chem.), Prof., Head of the Department of Organic Chemistry
Rybaulina I.V., Cand. Sci. (Chem.), Associate Prof. of the Department of Design and Decoration Textiles
Moscow State University of Design and Technology (33, Sadovnicheskaya Str., 115035, Moscow, Russia). E-mail: occd@mail.ru
ABSTRACT
Here it is examined the historical stages of development and formation of the chemistry of reactive dyes, containing the heterocyclic radical in the molecule structure, from the inception of this class of dyes to the present day. The article presents data on the influence of the heterocyclic radical to the reactive dyes properties. It is given the extensive bibliography on the article topic including the work of the review type covering the material about the synthesis, properties and applications of the reactive dyes.
Keywords: history of chemistry, heterocyclic compounds, synthetic dyes, hetaryl containing reactive dyes. REFERENCES
1. Ryndin A.I., Kuznetsov D.N., Kobrakov K.I., Movsumzade E.M. Essays on the chemistry history of synthetic dyes containing heterocyclic moiety. Part I. Introduction to the history issue. Istoriya nauki i tekhniki, 2012, no.11, special issue no.3, pp. 42-50 (In Russian).
2. Ryndin A.I., Kuznetsov D.N., Kobrakov K.I. Essays on the chemistry history of synthetic dyes containing heterocyclic moiety. Part II. Hetaryl containing polymethine and vat dyes. Istoriya i pedagogika yestestvoznaniya, 2013, no. 3, pp. 20-28 (In Russian).
3. Ryndin A.I., Kuznetsov D.N., Kobrakov K.I. Essays on the chemistry history of synthetic dyes containing heterocyclic moiety. Part III. Hetaryl containing azo dyes. Istoriya i pedagogika yestestvoznaniya, 2013, no. 4, pp. 20-27 (In Russian).
4. Zollinger H. Chemistry of reactive dyes. Angewandte Chemie, 1961, vol. 73, pp. 125-136.
5. Taylor J.A. Recent developments in reactive dyes. Rev. Prog. Coloration, 2000, vol. 30, pp. 93-107.
6. Ahmed A.I. Reactive Dyes Development: A Review. Textile dyer & Printer, 1995, pp. 19^4
7. Soleimani-Gordani A. A review on reactive dyes. Journal of Color Science and Technology (Iran), 2012, p. 18.
8. Chekalin M.A. Reactive dyes. ZHVKHO, 1974, vol. XIX, no. 1, pp. 1-21.
9. Venkataraman K. Khimiya sinteticheskikh krasiteley [Chemistry of synthetic dyes]. Leningrad, Khimiya Publ., 1977, vol. 6, 464 p.
10. English R., Lewis D. M. Reactive dyes and dyeing: A Critical Review. In Colour Science. University of Leeds: Department of Colour Chemistry. 1998.
11. Krichevskiy G. Ye. Reactive dyes revolution and evolution in textile chemistry. Tekstil'naya khimiya. Spetsial'nyy vypusk RSKHTK [Special issue of RSKHTK], 1997, vol. 12, no. 3, pp. 30-36 (In Russian).
12. Karpov V. V. Reactive dyes nowadays. Tekstil'naya promyshlennost', 2002, no. 10, pp. 16-18 (In Russian).
13. Krichevskiy G.Ye. Anniversary; 50 years of reactive dyes class. The history of scientific research, production and use in the USSR and Russia. Tekstil'naya khimiya, 2004, no. 7, pp. 45-56 (In Russian).
14. Fujioka S., Abeta S. Development of novel reactive dyes with a mixed bifunctional reactive system. Dyes and Pigments, 1982, vol. 3, no. 4, pp. 281-293.
15. Abeta S. The news bifunkcional Reactive Dyes for Cellulose Fibres. Dyes and Pigments, 1983. vol. 4, pp. 262-269.
16. Cross C.F., Bevan E.J. Manufacture of cellulose acetate. J. Soc. Chem. Ind, 1895, vol. 1, p.496. Cross. C.F. Bevan, E.J. Res. Cellulose, 1895, vol. 34, pp. 34-39.
17. Schroeter G, Ueber Acylirung von Anilin-sulfosouren. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1906, vol. 39, pp. 1559-1570.
18. Kursanov D.N., Solodkov P.A. ZHPKH, 1943, vol. XVI, p. 351.
19. Rogovin Z.A., Yashunskaya A.G., Bogoslovskiy B.M. ZHPKH, 1950, vol. 23, p. 631.
20. Haller R. Dyestuffs containing cellulose residues and process of making same. Patent US 1886480, United States, 1932.11.08.
21. Peacock D. H. The Application of Nitrobenzyl-cellulose Ethers to the Dyeing of Cotton. Journal of the Society of Dyers and Colourists, 1926, vol. 42, p. 53.
22. Process for making diazotisable fibres. Patent GB 346385, 1931.03.30.
23. Kharkharov A.A., Kalantarov I.YA. Aktivnyye krasiteli i ikh primeneniye [Reactive dyes and their use]. Moscow, Rostekhizdat Publ., 1961. 132 p.
24. Stepanov B.I. Vvedeniye v khimiyu i tekhnologiyu organicheskikh krasiteley [Introduction to the chemistry and technology of organic dyes]. Moscow, Khimiya Publ., 1984. 349 p.
25. Manufacture of new azo-dyestuffs. Patent GB 209723, 23.03.1925.
26. Elliot S. W., e.a. Verfahren zur Herstellung von Monoazofarbstoffen [A process for the preparation of mono azo dyes]. Patent DE 1019025, 1957.11.07.
27. Manufacture of new cellulose derivatives. Patent GB 363897, 1931.12.31.
28. Warren J., Reid J. D., Hamalainen C. Action of Cyanuric Chloride on Cotton Cellulose. Textile Research Journal, 1952 vol. 22, pp. 584-590.
29. Senakhov, A. V. Zuykova Ye. S. Activation analysis of chemical reaction of the reactive dye with cellulose fiber. Izv. vuzov. Tekhnologiya tekstil'noy promyshlennosti,1999, no. 4, pp. 58-62 (In Russian).
30. Senakhov A. V. Shakhovtseva L. V. Activation parameters of the hydrolysis reaction of reactive dyes with different structures. Izv. vuzov. Tekhnologiya tekstil'noy promyshlennosti, 1995, no. 4, pp. 50-55 (In Russian).
31. Tsollinger G. Khimiya azokrasiteley [Chemistry of azo dyes]. Leningrad, Goskhimizdat Publ., 1960. 364 p.
32. Krichevskiy G.Ye. Aktivnyye krasiteli [Reactive dyes]. Moscow, Legkaya industriya Publ., 1968. 340 p.
33. Kharkharov A.A., Kalantarov I.YA. Aktivnyye krasiteli i ikh primeneniye [Reactive dyes and their use]. Moscow, Rostekhizdat Publ., 1961. 131 p.
34. Romanova, M. G. Aktivnyye krasiteli v tekstil'noy promyshlennosti [Reactive dyes in textiles]. Moscow, Legprombytizdat Publ., 1986. 143 p.
35. Karpov V. V. Reactive dyes. Features of the chemical structure and methods of application. Rynok legkoy promyshlennosti, 2006, no. 47, p. 45 (In Russian).
36. Krichevskiy, G. Ye. Fiziko-khimicheskiye osnovy primeneniya aktivnykh krasiteley [Physical and chemical basis for the use of reactive dyes]. Moscow, Legkaya industriya Publ., 1977. 264 p.
37. Chekalin, M. A. Mur V.I. Reactive dyes for natural fibers. Khimicheskaya promyshlennost', 1981, no. 10, pp. 585-588 (In Russian).
38. Processes for dyeing and printing hydroxyl group-containing materials. Patent BE 615614, 27.09.1962.
39. Water-soluble monoazo dyestuffs. Patent GB 946998, 1964.01.15.
