Способ маркировки жидкостей
Предложен способ маркировки жидкостей путем смешивания их с красителем; согласно изобретению способ отличается тем, что в качестве красителя используют соединение из группы, содержащей свободные от металла или металлсодержащие фталоцианины, свободные от металла или металлсодержащие нафталоцианины, никель-дитиоленовый комплексы, продукт кватернизации ароматических аминов, метиновые красители и красители на основе азулен-квадратной кислоты, которые имеют максимум поглощения в области от 600 до 1200 нм и/или максимум флуоресценции в области от 620 до 1200 нм. Согласно изобретению предпочтительно краситель берут в количестве от 1 части на миллиард до 50 частей на миллион. 1 с. и 3 з.п.ф-лы, 7 табл.
Изобретение относится к технологии маркировки жидкостей, в частности к способу маркировки жидкостей.
Известен способ маркировки жидкостей, например, содержащих минеральные масла, путем смешивания такой жидкости с раствором смеси растворимого в масле красителя и красителя формулы

минимум четыре остатка R1-R16 независимо друг от друга означают остаток W-X', где W имеет значения простой связи, серы, имино-, (C1-C4)-алкилимино- или фенилиминогруппы и X1 означает алкил C1-C20, который может быть прервал 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира и может быть замещен фенилом, адамантил или, возможно, замещенный фенил, и
при необходимости остальные остатки R1-R16 означает водород, галоген, гидроксисульфонил или C1-C4-диалкилсульфамоил. Кроме того, пригодные согласно изобретению фталоцианины имеют, например, формулу

в которой R17 и R18, или R18 и R19, или R19 и R20 вместе каждый раз означают группу X2-C2H4-X3, где один из остатков X2 и X3 означает кислород и другой - имино - или (C1-C4)-алкилиминогруппу; и
R19 и R20, или R17 и R20, или R17 и R18 независимо друг от друга каждый означают водород или галоген; и
Me1 имеет вышеуказанные значения. Далее пригодные для выполнения изобретения нафталоцианины имеют, например, формулу

в которой Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 и Y8 независимо друг от друга каждый означают водород, гидроксил, алкил C1-C20 или алкокси C1-C20, причем каждая алкилгруппа может быть прервана 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира и может быть замещена фенилом;
Y9, Y10, Y11 и Y12 независимо друг от друга каждый означают водород, алкил C1-C20 или алкоксил C1-C20, причем каждая алкилгруппа может быть прервана 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, галоген, гидроксисульфонил или (C1-C4)-диалкил-сульфамоил; и
Me2 означает дважды водород, дважды литий, магний, цинк, медь, никель, VO, TiO, AlCl или остаток

причем Y17 и Y18 независимо друг от друга каждый означают гидроксил, (C1-C20)-алкоксил, алкил C1-C20, алкенил C2-C20, алкенилоксил C3-C20 или остаток формулы

где Y19 имеет значения алкила C1-C20, алкенила C2-C20 или алкадиенила C4-C20, а Y20 и Y21 независимо друг от друга каждый означает алкил C1-C12, алкенил C2-C12 или значения, указанные для остатков OY19. Особый интерес при этом представляют нафталоцианины формулы II, в которой по крайней мере один из остатков Y1-Y8 отличен от водорода. Пригодные для выполнения изобретения никель-дитиол-комплексы соответствуют, например, формуле

в которой L1, L2, L3 и L4 независимо друг от друга каждый означают алкил C1-C20, который может быть прерван 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, фенил, (C1 -C20)-алкилфенил, (C1-C20)-алкоксифенил, причем каждая алкилгруппа может быть прервана 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, или L1 и L2 и/или L3 и L4 каждый раз вместе означают остаток формулы

Пригодные согласно изобретению соединения ароматических аминов соответствуют, например, формуле

в которой Z1, Z2, Z3 и Z4 независимо друг от друга каждый означают алкил C1-C20, причем каждая алкилгруппа может быть прервана 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, C1 - C20 - алканоил или остаток формулы

где Z5 означает водород, алкил С1- С20, который может быть прерван 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, или C1 - C20 -алканоил, Z6 означает водород или алкил C1 - C20, который может быть прерван 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, и Z7 означает водород, алкил C1 - C20, который может быть прерван 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, или галоген, и An


в которой кольца А и В независимо друг от друга каждое, при необходимости бензо-аннелировано или может быть замещено,
E1 и B2 независимо друг от друга каждый означает кислород, серу, иминогруппу или остаток формулы
- C(CH3)2 - или - CH=CH-
D означает остаток формулы

где E3 означает водород, алкил C1 - C6, хлор или бром и E4 означает водород или алкил C1 - C6;
Q1 и Q2 независимо друг от друга каждый означают фенил, C5-C7 -циклоалкил, алкил C1 - C12, который может быть прерван 1-3 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира и может быть замещен гидроксилом, хлором, бромом, карбоксилом, C1 - C4 - алкоксикарбонилом, акрилоилоксилом, метакрилоилксилом, гидроксисульфонилом, С1-С7 - алканоиламиногруппой, C1 - C6-алкилкарбамоилом, С1 - С6 - алкилкарбамоилоксилом или остатком формулы G

An

n равен 1, 2 или 3. Пригодные согласно изобретению красители на основе азуленквадратной кислоты соответствуют, например, формуле V1

где J означает алкилен C1 - C12:
T1 означает водород, галоген, аминогруппу, гидроксил, алкоксил C1 - C12 незамещенный или замещенный фенил, карбоксил, C1 - C12 - алкоксикарбонил, цианогруппу или остаток формулы -NT7-CO-T6, -CO-NT6-T7 или O-CO-NT6T7, где T6 и T7 независимо друг от друга каждый означают водород, алкил C1 - C12 или циклоалкил C5 - C7, фенил, 2. 2, 6, 6 - тетраметилпиперидин-4-ил или циклогексиламинокарбонил, и
T2, T3, T4 и T5 независимо друг от друга каждый означают водород или алкил C1 - C12, который может быть замещен галогеном, аминогруппой, алкоксилом C1 - C12, фенилом, карбоксилом, C1 - C12 - алкоксикарбонилом или цианогруппой. причем, когда T5 означает водород, в одном из азуленовых колец или в обоих азуленовых кольцах положения заместителей J-T1 и T4 в кольцах могут быть взаимозаменяемые. Все приведенные для вышеуказанных формул алкильные, алкиленовые или алкенильные остатки могут быть и линейные, и разветвленные. Приведенные для формул Ia, II, III и IV остатки алкила C1 - C20 который может быть прерван 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, представляют собой, например, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор. бутил, трет. бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет. пентил, гексил, 2-метилпентил, гептил, октил, 2-этилгексил, изооктил, нонил, изононил, децил, изодецил, ундецил, додецил, тридецил, 3, 5, 5, 7 - тетраметилнонил, изотридецил (приведенные выше значения "изооктил", "изононил", "изодецил" и "изотридецил" являются общеупотребительными названиями, происходящими от названий спиртов, получаемых оксисинтезом (см. Энциклопедию Улльманна по технической химии", 4-е издание, т. 7, с. 215 - 217, а также т. 11, с. 435 и 436), тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил, октадецил, нонадецил, эйкозил, 2-метоксиэтил, 2-этоксиэтил, 2-пропоксиэтил, 2- изопропоксиэтил, 2-бутоксиэтил, 2- или 3-метоксипропил, 2- или 3-этоксипропил, 2- или 3-пропоксипропил, 2- или 3-бутоксипропил, 2- или 4-метоксибутил, 2- или 4-этоксибутил, 2- или 4-пропоксибутил, 2- или 4-бутоксибутил, 3,6-диоксагептил, 3,6- диоксаоктил, 4,8- диоксанонил, 3,7-диоксаоктил, 3,7-диоксанонил, 4,7-диоксаоктил, 4,7-диоксанонил, 4,8-диоксадецил, 3, 6, 8-триоксадецил, 3,6,9,-триоксаундецил, 3,6,9,12-тетраоксатридецил или 3.6,9,12-тетраоксатетрадецил. В формулах I или II алкильными радикалами C1 - C20, которые замещены фенилом, являются, например, бензил или 1- или 2-фенилэтил. Содержащиеся в формулах II, III или IV остатки алкоксила C1 - C20, в которых каждая алкилгруппа может быть прервана 1-4 атомами кислорода в виде функциональных групп простого эфира, представляют собой, например, метокси-, этокси-, пропокси-, изопропокси-, бутокси-,изобутокси-, пентилокси-, гексилокси, -гептилокси-, октилокси-, 2-этилгексилокси-, изооктилокси-,нонилокси-, изононилокси-, децилокси-, изодецилокси-, ундецилокси-, додецилокси-, тридецилокси-, изотридецилокси-, тетрадецилокси-, пентадецилокси-, гексадецилокси-, гептадецилокси-, октадецилокси-, нонадецилокси-, эйкозилокси-, 2-метоксиэтокси-, 2-этоксиэтокси-, 2-пропоксиэтокси-, 2-изопропоксиэтокси-, 2-бутоксиэтокси-, 2- или 3-метоксипропокси-, 2- или 3-этоксипропокси-, 2- или 3-пропокси-пропокси-, 2- или 3-бутоксипропокси-, 2-или 4-метоксибутокси-, 2- или 4-этоксибутокси-, 2- или 4-пропоксибутокси-, 2- или 4-бутоксибутокси-, 3,6-диоксагептилокси-, 3,6-диоксаоктилокси-, 4,8-диоксанонилокси-, 3,7-диоксаоктилокси-, 3,7- диоксанонилокси-, 4,7-диоксаоктилокси-, 4,7-диоксанонилокси-, 4,8-диоксадецилокси-, 3,6,8-триоксадецилокси-, 3,6,9-триоксаундецилокси-, 3,6,9,12-тетраоксатридецилокси- или 3,6,9,12-тетраоксатетрадецилокси-группы. C1-C20-алкоксигруппами, замещенными фенилом, в формуле II являются например, бензилокси- или 1- или 2-фенилэтоксигруппы. Формулы Ia, III или IV содержат фенил, замещенный, например, алкилом C1-C6, C1-C6-алкоксилом, гидроксилом или галогеном. Как правило, в таких случаях фенил может быть замещен от одного до трех заместителями. Галогеном в формулах Ib, II, IV или VI является, например, фтор, хлор или бром. Остатки W в формуле Ia, а также X2 или X3 в формуле Ib имеют значения, например, метилимино-, этилимино-, пропилимино-, изопропилимино- или бутилимино-группы. Остатки R4-R16 в формуле Ia, а также Y9-Y12 в формуле II означают, например, диметилсульфамоил, диэтилсульфамоил, дипропилсульфамоил, дибутилсульфамоил или N-метил-N-этилсульфамоил. Алкенилом C2-C20, а также C4-C20-алкандиенилом в формуле II являются, например, винил, аллил, пропен-1-ил-1, металлил, эталлил, бутен-3-ил-1, пентенил, пентадиенил, гексадиенил, 3,7-диметилоктадиен-1,6-ил-1, ундецен-10-ил-1, 6,10-диметилундекадиен-5,9-ил-2, октадецен-9-ил-1, октадекадиен-9,12-ил-1, 3,7,11,15-тетраметил гексадецен-1-ил-3 или экозен-9-ил-1. C3-C20-алкенилоксигруппами в формуле II являются, например, аллилокси-, металлилокси-, бутен-3-ил-1-окси-, ундецен-10-ил-1-окси, октадецен-9-ил-1-окси- или эйкозен-9-ил-1-окси-группы. Z5 в формуле IV означает, например, формил, ацетил, пропионил, бутирил, изобутирил, пентаноил, гексаноил, гептаноил, октаноил или 2-этилгексаноил. Когда кольца A и/или B в формуле V замещены, в этих случаях заместителями могут быть, например, алкил C1-C6, фенил-C1-C6-алкокси-, фенокси-группы, галоген, гидроксил, амино-группа, C1-C6-моно- или диалкиламино- или циано-группы. При этом кольца могут содержать от одного до трех заместителей. Остатки E3, E4, Q1 и Q2 в формуле V могут означать, например, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор.бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет.пентил или гексил. Остатками Q1 и Q2 могут быть также, например, гексил, 2-метилпентил, гептил, октил, 2-этилгексил, изооктил, нонил, изононил, децил, изодецил, ундецил, додецил, циклопентил, циклогексил, 2-метоксиэтил, 2-этоксиэтил, 2- или 3-метоксипропил, 2- или 3-этоксипропил, 2-гидроксиэтил, 2- или 3-гидроксипропил, 2-хлорэтил, 2-бромэтил, 2- или 3-хлорпропил, 2- или 3-бромпропил, 2-карбоксиэтил, 2- или 3-карбоксипропил, 2-метоксикарбонилэтил, 2-этоксикарбонилэтил, 2- или 3-метоксикарбонилпропил, 2- или 3-этоксикарбонилпропил, 2-акрилоилоксиэтил, 2- или 3-акрилоилоксипропил, 2-метакрилоилоксиэтил, 2- или 3-метакрилоилоксипропил, 2-гидросульфонилэтил, 2- или 3-гидросульфонилпропил, 2-ацетиламиноэтил, 2- или 3-ацетиламино-пропил, 2-метилкарбамоилэтил, 2-этилкарбамоилэтил, 2- или 3-метилкарбамоилпропил, 2- или 3-этилкарбамоилпропил, 2-метил-карбамоилоксиэтил, 2-этилкарбамоилоксиэтил, 2- или 3-метилкарбамоилоксипропил, 2- или 3-этилкарбамоилоксипропил, 2-(триметиламмоний)-этил, 2-(триэтиламмоний)-этил, 2- или 3-(триметиламмоний)-пропил, 2- или 3-(триэтиламмоний)-пропил, 2-(трифенилфосфоний)-этил, 2- или 3-(трифенилфосфоний)-пропил. An


в которой
Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 и Y8 независимо друг от друга каждый означает водород, гидроксил, алкил C1-C4 или алкоксил C1-C20 и
Me означает дважды водород, дважды литий, магний, цинк, медь, никель, VO, AlCl или остаток формулы

в которой Y19 означает алкил C1-C13 или C10-C20-алкадиенил и Y20 и Y21 независимо друг от друга означают каждый алкил C1-C13 или алкенил C2-C4. Особенно предпочтительны нафталоцианины формулы IIa, в которой Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 и Y8 независимо друг от друга каждый означают гидроксил, одинаковые или различные алкоксилы C1-C20, в частности C1-C10-алкоксилы, и Me означает дважды водород. Далее предпочтительны никель-дитиол- комплексы формулы III, в которой L1, L2, L3 и L4 независимо друг от друга каждый означают фенил, (C1-C20)-алкилфенил, (C1-C20)-алкоксифенил или замещенный гидроксилом и алкилом C1-C20 фенил, или L1 и L2, а также L3 и L4 каждый раз вместе означают остаток формулы

Особенно предпочтительны никель-дитиол-комплексы формулы III, в которой L1 и L3 каждый раз и L2 и L4 каждый раз означают остаток формулы 4-[C2H5-C(CH3)2]-C6H4. Фталоцианины формулы Ia известны и описаны, например, в заявке ФРГ B-1073739 или в Европейской патенте A-155780; их можно получать известными методами, обычно применяемыми для получения фталоцианинов или нафталоцианинов (Мозер Ф. Х. и Томас А.Л. Фталоцианины, изд-во CRC Press, Boca Rota, Флорида, 1983 или журнал J.Am.Chem.Soc., т. 106, с. 7404-7410, 1984). Фталоцианины формулы Ib также известны и описаны, например, в Европейском патенте A-155780; их также можно получать известными методами (см. статью Мозера в журнале J.Am.Chem.Soc.). Нафталоцианины формулы II также сами по себе известны, они описаны, например, в Европейских патентах A-336213 и A-358080, а также в патентах Великобритании A-2168372 и A-2200650; их можно получать указанными выше известными методами (см., напр., статью Мозера в журнале J.Am.Chem.Soc.). Никель-дитиол-комплексы формулы III также известны и описаны, например в Европейском патенте A-192215. Производные ароматических аминов формулы IV также известны и описаны, например, в патенте США A-3484467, их можно получать по известным указанным выше методам. Метиновые красители формулы V также известны и описаны, например, в Европейском патенте A-464543, их можно получать по методикам, приведенным в этом патенте. Также известны и красители класса азулен-квадратной кислоты формулы VI, они описаны, например, в Европейском патенте A-310080 или в патенте США A-4990649; их можно получать по приведенным там методикам. Жидкостями, которые можно маркировать согласно изобретению указанными выше соединениями, являются, в частности, органические жидкости, например, спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, изобутанол, втор.бутанол, пентанол, изопентанол, неопентанол или гексанол, гликоли, такие как 1,,2-этиленгликоль, 1,2- или 1,3-пропиленгликоль, 1,2-, 2,3- или 1,4-бутиленгликоль, ди- или триэтиленгликоль или ди- или трипропиленгликоль, простые эфиры, такие как метил-трет.бутиловый эфир, 1,2-этиленгликольмоно- или диметиловый эфир, 1,2-этиленгликольмоно- или диэтиловый эфир, 3-метоксипропанол, 3-изопропоксипропанол, тетрагидрофуран или диоксан, кетоны, такие как ацетон, метилэтилкетон или диацетоновый спирт, сложные эфиры, такие как метилацетат, этилацетат, пропилацетат или бутилацетат, алифатические или ароматические углеводороды, такие как пентан, гексан, гептан, октан, изооктан, петролейный эфир, толуол, ксилол, этилбензол, тетралин, декалин, диметилнафталин, тест-бензин, минеральные масла, такие как бензин, керосин, дизельное или котельное топливо, натуральные масла, такие как оливковое масло, соевое масло или подсолнечное масло, натуральные или синтетические моторные масла, масла для гидросистем или трансмиссионные масла, например, моторное топливо или масло для швейных машин, а также тормозные жидкости. Соединения указанных выше формул Iа, Iб, и II до VI добавляют, как правило, в количестве от 1 части на миллиард до 50 частей на миллион частей жидкости. Для маркировки жидкостей, и прежде всего минеральных масел, вышеуказанные соединения применяют в форме растворов. В качестве растворителей предпочтительны ароматические углеводороды, такие как толуол или ксилол. Чтобы избежать слишком высокой вязкости образующихся растворов, используют, в общем, раствор поглощающего ИК-излучение и/или флуоресцирующего в ИК-области соединения с концентрацией от 2 до 50 вес.% от общей массы раствора. Флюоресценцию содержащихся в жидкостях маркировочных средств успешно создают полупроводниковым лазером или полупроводниковым диодом. При этом особенно предпочтительно применять полупроводниковый лазер или полупроводниковый диод с длиной волны максимальной эмиссии в области спектра от (





Краситель формулы

растворяют в дизельном топливе в таком количестве, что образующийся раствор содержит краситель при концентрации 1000 частей на миллион. Этот раствор постадийно разбавляют и поглощение образующихся разбавленных растворов в области БИК в сравнении с чистым дизельным топливом измеряют обычным спектрометром (кювета 1 см) (см. табл. 1)
Такие же хорошие результаты достигают, если применяют для маркировки нафталоцианины указанной выше формулы (c R = н.C5H11 или н.C12H25) или приведенные ниже красители от А до Ч. Краситель А
Гексадекафенилтио-фталоцианин меди
Краситель Б
Тетрадекафенилтио-фталоцианин меди
Краситель В
Тетрадекадодецилтио-фталоцианин меди
Краситель Г

Краситель Д
Гексадека-(4-трет.бутилфенилтио)-фталоцианин меди
Краситель Е
NcSi-[-O-Si-(CH3)2-O-C12H25]2
Краситель Ж

Краситель З

Краситель И

Красители от К до О (см. табл. 2)

Красители от П до С (см. табл. 3)

Красители от Т до Ц (см. табл. 4)

Краситель Ч

Пример 2 (определение по флюоресценции в БИК-области спектра)
Краситель формулы

растворяют в дизельном топливе в таком количестве, что образующийся раствор содержит краситель при концентрации 219 частей на миллиард. Этот раствор постадийно разбавляют дизельным топливом и полученные растворы измеряют при следующих условиях. Возбуждение: GaAlAs-полупроводниковый диодный лазер с длиной волны лазера 813 нм; мощность резистора-конденсатора 7 мВт. Фильтр: линейно-пропускающий интерференционный фильтр 850 нм (фирмы Корион). Фотодетектор: кремниевый фотодиод с величиной поверхности 1 кв.см (фирмы УДТ). Фотопоток измеряют измерительным трансформатором ток/напряжение (фирмы УДТ, модель 350). Результаты представлены в табл. 5
Таким образом, определение маркера путем флюоресценции можно осуществлять при нижней границе определения ок. 5 частей на миллиард. Такие же хорошие результаты получают, если для маркировки применяют нафталоцианины указанной выше формулы (при R = н.C5H11 или н.C12H25) или приведенные ниже красители Ш - АП.

Краситель Ш
Me = 2H
Краситель Щ
Me = Zn
Краситель АА
Me = AlCl
Краситель АБ
NcSi-[-O-Si-(CH3)2-O-C12H25]2
Краситель АВ

Краситель АГ

Краситель АД

Краситель АЕ

Краситель АЖ

Красители АЗ - АК (см. табл. 6)

Красители АЛ - АП (см. табл. 7)

Краситель АР

Формула изобретения
23.07.92 относится к признаку п.1 формулы, касающемуся использования в качестве красителя соединения с максимумом поглощения в области 700 - 1200 нм, выбранного из указанной в п.1, группы, и к признакам пп.2 - 4;
23.12.92 относится к признакам п.1, формулы, касающимся использования в качестве красителя соединения с максимумом поглощения 600 - 700 нм и/или максимумом флуоресценции 620 - 1200 нм, выбранного из указанной в п.1 группы.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2