Die 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure (Trivialname Metaminsäure) ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der aromatischen Amine und der Sulfonsäuren. Sie ist ein Zwischenprodukt bei der Synthese von organischen, wasserlöslichen Farbstoffen.
Geschichte Die Synthese von 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure wurde erstmals 1880 von Julius Post und E. Hardtung beschrieben. Die Verbindung wurde durch Sulfierung von 3-Nitroanilin und anschließender Reduktion mit Zinn und Salzsäure erhalten. Das identische Produkt entstand bei der Sulfierung von 1,3-Diaminobenzol mit rauchender Schwefelsäure. Die Brüder Ernst und Hugo Erdmann patentierten 1891 ein Syntheseverfahren für die 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure ausgehend von 2,4-Dinitrochlorbenzol. Die Bildung von 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure als Nebenprodukt bei der Umsetzung von 1,3-Dinitrobenzol mit Natriumhydrogensulfit und Schwefelsäure in einer Piria-Reaktion wurde 1931 publiziert.
Darstellung Ein Herstellungsverfahren der 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure besteht in der Umsetzung von 2,4-Dinitrochlorbenzol mit Natriumsulfit und anschließender Reduktion der 2,4-Dinitrobenzolsulfonsäure mit Eisen und Salzsäure oder Essigsäure (Béchamp-Reduktion) oder Zinn(II)-chlorid und Salzsäure.
Eine weitere Herstellungsmethode ist die Sulfierung von in Monohydrat gelöstem m-Phenylendiamin mit Oleum.
Eigenschaften 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure ist in kaltem Wasser schwer löslich und kristallisiert in monoklinen Plättchen oder triklinen Prismen. Diese Polymorphie der Verbindung wurde bereits in der Erstpublikation beschrieben. Röntgenstrukturanalysen von Einkristallen einer Anhydrat-Modifikation, einer Modifikation mit Kristallwasser (2 Wassermoleküle auf 3 Moleküle 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure) und von zwei Hydrochlorid-Modifikationen von 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure zeigen alle, dass die Verbindung als Zwitterion vorliegt, wobei die Aminogruppe in 4-Position protoniert ist. Bei den Hydrochloriden sind beide Aminogruppen protoniert.
Verwendung 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure findet Verwendung als Zwischenprodukt bei der Synthese von Azofarbstoffen, wobei die Verbindung sowohl als Kupplungskomponente als auch als Diazokomponente fungieren kann. Im einfachsten Fall wird die Verbindung als Kupplungskomponente in der ortho-Position der einen Aminogruppe, die gleichzeitig para-ständig zur zweiten Aminogruppe ist, durch ein Diazoniumverbindung substituiert. So erhält man beispielsweise den für die Wollfärbung kostengünstigen Beizenfarbstoff Mordant Brown 33 bei der Kupplung von diazotiertem 2-Amino-4-nitrophenol auf 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure.
Analog sind durch Umsetzung mit der diazotierten Pikraminsäure die Farbstoffe C.I. 13255 und Mordant Brown 49 (C.I. 13265) zugänglich.
Zusätzlich kann auch die zu beiden Aminogruppen ortho-ständige Position im Benzolring substituiert werden und man erhält auf diese Weise Disazofarbstoffe wie beispielsweise den Direktfarbstoff C.I. 30095. Bei der Synthese wird im ersten Schritt diazotiertes Anilin auf 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure gekuppelt. Anschließend reagiert das Kupplungsprodukt mit dem Umsetzungsprodukt von tetrazotiertem Benzidin mit Salicylsäure zu dem Disazofarbstoff.
Beide Aminogruppen der 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure lassen sich diazotierten. Dadurch sind Polyazofarbstoffe wie beispielsweise Acid Brown 120 zugänglich.
Wird die 4-Aminogruppe der 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure mit 1,3,5-Triazin-Derivaten umgesetzt, erhält man monofunktionale Diazokomponenten die nach dem Diazotieren und Kupplung mit Aminonaphtholsulfonsäure-Derivaten Farbstoffe für Baumwolle, Leder und Papier ergeben.
Ebenfalls von der 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure leitet sich der Reaktivfarbstoff Reactive Orange 107 ab. Durch die Monoacetylierung der Verbindung mit Acetanhydrid erhält man die 4-Acetamido-2-aminobenzolsulfonsäure (3), die mit diazotiertem Parabaseester (1) zu Reactive Orange 107 kuppelt:, Beispiel 3 (Wasserlösliche Reaktivfarbstoffe/Reactive Orange 107).
Einzelnachweise
Externe Links zu erwähnten Verbindungen
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