<B>Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes gegen die schädliche Wirkung von einfallender Strahlung</B> <B>im nahen Infrarot</B> Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Gegenstandes gegen die schädliche Wirkung von einfallender Strahlung im nahen Infrarot, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man zwischen den Gegenstand und die Quelle der Strahlung eine Barriere bringt, die pro 0,0929 m2 Oberfläche minde stens 0,01 g einer Verbindung der folgenden Formel I enthält:
EMI0001.0006
worin Y-N02, -NHz oder -NRR' bedeutet, wobei<B>R</B> Allyl oder gegebenenfalls substituiertes, unverzweigtes oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und R' Wasserstoff oder das gleiche wie R darstellt, m = 0, 1 oder 2 ist, A entweder, wenn m = 0 ist, eine Gruppe der Formel:
EMI0001.0017
bedeutet, oder wenn m = 1 ist, eine Gruppe der Formel:
EMI0001.0018
bedeutet oder, wenn m = 2 ist, eine Gruppe der Formel:
EMI0001.0019
bedeutet, wobei n = 1 oder 2 ist, und X ein Anion dar stellt, wobei die benzoiden und chinoiden Ringe sub stituiert sein können.
Man wird bemerken, dass die Verbindungen der Formel I Derivate von zwei Arten von N,N'-substituier- ten Diaminoverbindungen sind, d. h. von p-Phenylen- diaminen (n = 1) und von Benzidinen (n = 2). Gewünsch- tenfalls können die Phenylkerne weiter substituiert sein durch Gruppen, die bei der Verwendung inert sind, z. B. durch niederes Alkyl oder Alkoxy, Halogen, Hydroxyl und dergleichen.
Die Verbindungen der Formel I mit m = 0 können aus leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien mittels der in dem folgenden Reaktionsschema veranschaulichten Reaktion hergestellt werden:
EMI0001.0036
EMI0002.0001
EMI0002.0002
EMI0002.0003
In der vorstehenden Formel Ia können die verschie denen Substituenten R und R' gleich oder verschieden sein. Gewünschtenfalls kann R oder R', wenn es Alkyl ist, durch Gruppen, die bei der Verwendung inert sind, weiter substituiert sein. In gleicher Weise können ge- wünschtenfalls die Phenylgruppen substituiert sein, z. B.
durch niederes Alkyl oder Alkoxy, Halogen, Hydroxyl und dergleichen.
Die Reaktion eines p-Nitrohalogenbenzols der For mel II mit einem p-Phenylendiamin oder Benzidin der Formel 111 kann in einem geeigneten Lösungsmittel, vor zugsweise Dimethylformamid, in Gegenwart eines Alka lis, wie Natrium- oder Kaliumcarbonat, und zusätzlich gewünschtenfalls und vorzugsweise in Gegenwart von Kupferpulver ausgeführt werden.
Beispiele von p-Nitrohalogenbenzolen der Formel II sind beispielsweise p-Nitrochlorbenzol, p-Nitrobromben- zol, p-Nitrojodbenzol, p-Nitrofluorbenzol, 3,4-Dichlor- nitrobenzol, 2-Chlor-5-nitrotoluol, 2-Chlor-5-nitroäthyl- benzol, 2-Nitro-5-bromtoluol, 2-Chlor-5-nitroanisol und dergleichen.
Beispiele von p-Phenylendiaminen der Formel III (n=1) sind beispielsweise p-Phenylendiamin, p-Toluy- lendiamin und dergleichen; und Beispiele von Benzidi- nen der Formel III (n=2) sind Benzidin, 3,3'-Dichlor- benzidin, o-Tolidin, o-Dianisidin, m-Tolidin und der gleichen.
Die Verbindungen der Formel V können leicht durch Reduktion von Verbindungen der Formel IV her gestellt werden. Dies wird zweckmässig durch katalyti sche Hydrierung in einem geeigneten Lösungsmittel, wiederum vorzugsweise Dimethylformamid, erreicht. Standardkatalysatoren für die Hydrierung von aromati schen Nitroverbindungen können verwendet werden. Dazu gehören Palladium auf Kohle und Raney-Nickel. Die Verbindung der Formel V kann in einem ge eigneten Lösungsmittel, z.
B. wässrigen Aceton, mit dem Reaktionspartner RZ R'Z umgesetzt werden, der ein Alkylhalogenid, wie Methylchlorid, Athyljodid, Propyl- bromid, Butyljodid, Hexylbromid, Octylbromid, Dode- cylbromid und dergleichen, oder ein Alkylsulfat, wie Methylsulfat, Athylsulfat und dergleichen, oder ein Al kylarylsulfonat,
wie Methyl-p-toluolsulfonat, sein kann. Es kann auch ein Allyllialogenid, wie Allylbromid, ver wendet werden. Ein Alkali oder alkalisches Salz, wie z. B. Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat, wird nor malerweise ebenfalls verwendet. Die Reaktionsmengen und -bedingungen können so gewählt werden, dass ent weder eine oder zwei Gruppen R pro Aminogruppe ein geführt werden.
Die Uberführung von Verbindungen der Formel IA in Salze der Formel I kann durch Oxydation der erste ren in einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel mit einem Silbersalz einer geeigneten Säure ausgeführt werden.
Dimethylformamid ist ein gutes Lösungsmittel für dieVerwendung als Reaktionsmedium. Andere Lösungs mittel, z. B. Aceton, können ebenfalls verwendet werden. Eine grosse Vielzahl von Silbersalzen kann verwendet werden. Zu diesen gehören das Perchlorat (C104-), Fluo- borat (BF4-), Trichloracetat (CC13-COO-), Trifluoracetat (CFIC00-), Pikrat [(NO ,)3C6H.0-],
Hexafluoroarsenat (AsFr,-), Hexafluoroantimonat (SbF6-), Benzolsulfonat (Cr,H5SO.j ), Äthansulfonat (C2H5S03-), Phosphat (P04- -- ), Sulfat (S04--), Chlorid (Cl-) und dergleichen.
Verschiedene Aminium -Verbindungen, wie z. B. Tris-(p-dialkylaminophenyl)-aminiumsalze, sind bisher für die Verwendung in verschiedenen Substraten vorge schlagen worden, um die Durchlässigkeit im infraroten Gebiet des Spektrums herabzusetzen. Derartige Salze absorbieren stark im nahen Infrarotgebiet des Spek trums. Jedoch tritt der wirksamste Schutz in der Nähe von 960 Millimikron ein. Geeignete Verbindungen, die zu einer breiten Absorption bei längeren Wellenlängen im nahen Infrarot imstande sind, waren erwünscht, wa ren aber in der Vergangenheit nicht zugänglich.
Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, Ver bindungen mit derartigen breiteren Absorptionsbanden zu schaffen.
Die Verbindungen der Formel I absorbieren breit im nahen Infrarotgebiet des Spektrums bei längeren Wellenlängen als die bisher zugänglichen Verbindungen. Die verbesserte Absorption wird im Bereich von länge ren Wellenlängen zwischen ca. 1000 und ca. 1800 Milli- mikron erhalten. Viele der Verbindungen haben auch eine erwünschte Absorption bei kürzeren Wellenlängen im nahen Infrarotgebiet. Diese Verbindungen lassen auch eine brauchbare Menge sichtbares Licht durch.
Die Strahlungsenergie von der Sonne wird häufig in 3 Gebiete gruppiert, das nahe Ultraviolett, das sichtbare und das nahe Infrarot. Zusammen bedecken diese 3 Ge biete den Bereich von Wellenlängen von 0,290 Mikron bis ca. 5,0 Mikron. Etwas willkürlich kann man das nahe Ultraviolettspektrum ansehen, als ob es das Ge biet von 0,300 bis 0,400 Mikron bedeckte, das sichtbare Spektrum, als ob es das Gebiet von 0,400 bis 0,700 Mikron bedeckte, und das nahe Infrarotspektrum, als ob es das Gebiet von 0,700 bis 5,0 Mikron bedeckte.
Die Wärme von der Sonne ist im wesentlichen der nahen infraroten Strahlungsenergie zuzuschreiben. An dere Hochtemperaturkörper, wie z. B. Wolframfäden, Fluoreszenzlampen, Kohlenbögen usw., strahlen auch Energie im nahen Infrarotgebiet aus. Für praktische Zwecke wird dieses Gebiet oft definiert, als ob es zwi schen 0,7 und 5,0 Mikron fiele, welches das Gebiet ist, wo die gewöhnlichen Quellen von infraroter Strahlung im wesentlichen alle ihre Infrarotenergie emittieren.
Über die Hälfte der gesamten Strahlungsenergie, die durch die Sonne oder elektrische Lampen emittiert wird, liegt im nahen Infrarotgebiet.
Dies wird in den folgenden Tabellen gezeigt.
EMI0003.0024
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Annähernde <SEP> Verteilung <SEP> der <SEP> Strahlungsenergie
<tb> von <SEP> verschiedenen <SEP> Energiequellen
<tb> /o <SEP> der <SEP> gesamten <SEP> emittierten
<tb> Strahlungsenergie
<tb> über
<tb> 0,3-0,4 <SEP> <I>fl</I> <SEP> 0,4-0,7 <SEP> <I>u</I> <SEP> 0,6-1,6 <SEP> p <SEP> 0,7 <SEP> y
<tb> Sonnenlicht <SEP> (das
<tb> die <SEP> Erde <SEP> erreicht) <SEP> 5 <SEP> 42 <SEP> 54 <SEP> 53
<tb> Wolframlampe, <SEP> 500 <SEP> W <SEP> 0,1 <SEP> 10 <SEP> 53 <SEP> 90
<tb> Fluoreszenzlampe <SEP> 5 <SEP> 35 <SEP> 28 <SEP> 60
<tb> Kohlenfadenheizer <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 28 <SEP> 99
<tb> Nicht <SEP> leuchtende <SEP> Heizer <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,3 <SEP> 100 Demgemäss ist ersichtlich,
dass ein grosser Anteil der durch unsere gewöhnlichen Lichtquellen ausge schickten Energie keinem nützlichen Zweck hinsichtlich der Beleuchtung dient, sondern zu Entwicklung von Wärme in dem die Strahlung empfangenden Material beiträgt.
EMI0003.0025
<I>Tabelle <SEP> Il</I>
<tb> Annähernde <SEP> Verteilung <SEP> der <SEP> Strahlungsenergie
<tb> des <SEP> Sonnenlichts
<tb> Gebiet <SEP> % <SEP> der <SEP> gesamten <SEP> /o <SEP> der <SEP> infraroten
<tb> Strahlung <SEP> Strahlung
<tb> 0,3-0,4 <SEP> 5 <SEP> 0,4-0,7 <SEP> 42 <SEP> 0,7-1,0 <SEP> 23 <SEP> 43,5
<tb> 1,0-1,3 <SEP> 12 <SEP> 22,5
<tb> 1,3-1,6 <SEP> 4,5 <SEP> 8,5
<tb> 1,6-1,9 <SEP> 4,5 <SEP> 8,5
<tb> 1,9-2,7 <SEP> 5 <SEP> 9,5
<tb> 2,7-aufwärts <SEP> 4 <SEP> 7,5 Diese Tabelle zeigt an,
dass innerhalb des nahen infraroten Gebiets der grössere Teil der infraroten Strah lung innerhalb des Gebietes von ca. 0,7 bis ca. 2,0 Mi- kron ausgestrahlt wird. Beispielsweise sind in normalem Sonnenlicht etwa ?/s der Strahlungsenergie bei Wellen längen von ca. 0,7 bis ca. 1.3 Mikron.
Es kann auch in Tabelle II festgestellt werden, dass etwa 43 bis 44 0/0 der gesamten infraroten Strahlung im Sonnenlicht in dem Gebiet gerade oberhalb ca. 0,7 Mikron liegt. Das letztere ist ca. die obere Grenze des sichtbaren Bereiches, der, wie oben festgestellt, gewöhn lich als zwischen ca. 0,4 und 0,7 14fikron liegend defi niert ist, daher die Bezeichnung nahes Infrarot.
Ob gleich bei der vorstehenden Definition das nahe Infra- rotgebiet sich nur bis herab zu ca. 0,7 Nlikron erstreckt, erstreckt sich für die Zwecke dieser Erfindung das Ge biet von besonderem Interesse von ca. 0,65 Mikron bis ca. 1,3 Mikron. In der folgenden Diskussion wird dieses Gebiet als (NIR) bezeichnet.
Unter vielen Umständen ist es erwünscht, nicht sichtbare Strahlungen des nahen infraroten Gebietes herauszufiltern, ohne die Durchlässigkei; von sichtbaren Strahlungen herabzusetzen. Es gibt viele potentielle An wendungen für Materialien, die einen überwiegenden Teil der sichtbaren Strahlung durchlassen, aber gleich zeitig für Wärme erzeugende infrarote Strahlung, insbe sondere diejenige in dem obengenannten (NIR), minde stens halbundurchlässig ist. Als solche mögliche Anwen dungen können Sonnengläser, Schweisserbrillen und an dere das Auge schützende Filter, Fenster, Fernsehfilter, Projektionslinsen und dergleichen genannt werden.
Bei vielen, wenn nicht den meisten derartigen Verwendun gen ist das primäre Ziel, das menschliche Auge vor den schädlichen Wirkungen der Strahlung im nahen Infrarot zu schützen.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass Sonnengläser als er läuterndes Beispiel imstande sein sollten, mindestens ca. 10 0lo des einfallenden sichtbaren Lichtes von kürzeren Wellenlängen als ca. 0,65 Mikron durchzulassen. Je doch sollte, um einen angemessenen Schutz für das menschliche Auge zu ergeben, die Durchlässigkeit bei ea. 0,65 bis 0,75 Mikron weniger als 40 0,'o sein und zwi schen ca. 0,75 und ca. 0,95 Mikron nicht über 10 ;'o liegen. Vorzugsweise wird etwa 20 n, 'o oder mehr des sichtbaren Lichtes durchgelassen.
In den zwei anderen notierten Bereichen sollte die Durchlässigkeit vorzugs- weise 5 0lo bzw. 1 % nicht überschreiten. Andere optische Schutzfilter können variieren hin sichtlich der Anforderungen an den sichtbaren Bereich. In den meisten Fällen sollte jedoch die Durchlässigkeit im nahen Infrarot die angegebenen Beschränkungen nicht überschreiten.
Dies trifft beispielsweise nicht nur auf andere Augenschutzvorrichtungen, die so weit ver schieden sind, wie Schweisserbrillen und Fensterglas, sondern auch auf den Schutz von unbelebtem Material, wie im Falle von Projektionslinsen, zu. Die optimale Schutzverwendbarkeit erfordert daher gewöhnlich rela tiv gute Durchlässigkeit für Strahlung unterhalb ca. 0,65 Mikron, aber eine verminderte oder auf den Mindest wert gebrachte Durchlässigk:it oberhalb jenes Wertes. Offenbar ist eine vollständi"e Abschneidung bei genau dieser oder irgendeiner anderen Wellenlänge unmög lich.
Nichtsdestoweniger sollte für die Zwecke der vor liegenden Erfindung das Abschneiden so scharf wie möglich innerhalb einer minimalen Ausbreitung von Wellenlängen bei ca. 0.65 Mikron sein.
Verschiedene organische Kunststoffsubstrate sind erhältlich, die im allgemeinen geeignete Durchlässig keitseigenschaften im sichtbaren Gebiet haben. Zu den Beispielen gehören Cellulosederivate, wie z. B. Cellu- losenitrat, Celluloseacetat und dergleichen, regenerierte Cellulose und Celluloseäther,wie z. B. Äthyl- und Me- thylcellulose, Polystyrol_kunststoffe, wie z. B.
Polystyrol an sich und Polymere und Copolymere von verschiede nen am Ring substituierten Styrolen, wie z. B. o-, m- und p-Methylstyrol und andere am Ring substituierte Styrole, sowie an der Seitenkette substituierte Styrole, wie z.
B. a-Methyl- und -Atliylstyrol, und verschiedene andere polymerisierbare und copolvmerisierbare Vinyl- idene, verschiedene Vinylpolymere und Copolymere, wie z.
B. Polyvinylbutyral und andere Acetale, Polyvinyl- chlorid, Polyvinylacetat und seine Hydrolysenprodukte, Polyvinylchlorid-acetatcopolymere und dergleichen, ver schiedene Acrylharze, wie z. B.
Polymere und Copoly- mere von 1Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylamid, Methylolacrylamid, Acrylnitril und dergleichen, Poly- olefine, wie z. B. Polyäthylen. Polypropylen und der gleichen, Polyester und unLesättiate modifizierte Poly esterharze, wie z.
B. die durch Kondensation von Poly- carbonsäuren mit mehrwertigen Phenolen hergestellten oder durch Verwendung unciesättti;ter Carbonsäuren modifizierten oder durch Umsetzung des Alkydharzes mit einem anderen ilonomeren weiter modifizierten,
Polymere von Allyldigly colcarbonat und verschiedene Copolymere unter Verw@enduna eines Allylesters von verschiedenen Säuren als vernetzendes Monomer. Von besonderem Interesse und hier als Substrate bevorzugt sind Celluloseacetat, Methylmethacrylat, Polystyrole und Polymere von Allyldiglycolcarbonaten.
Jedes beliebige derartige Substrat kann sich unter scheiden und unterscheidet sich gewöhnlich von den an deren sehr merklich in seiner Durchlässigkeit für Strah lungsenergie bei verschiedenen NN'e!!enlängen. Wenn sie nicht modifiziert sind, erfüllen nichtsdestoweniger keine die vorstehenden Durchlässigkeitsanforderuneen.Irgend- ein Zusatzstoff ist erforderlich, um die Infrarotdurchläs- sigkeit zu vermindern, ohne die Durchlässigkeit im sicht baren Bereich in nachteiliger Weise zu beeinflussen.
Die Wärmebeständigkeit der Salze der Formel I (m = 1 oder 2) kann festgestellt werden, wenn die Ami- niumsalze in organischen polymeren Materialien disper- giert werden oder wenn sie in Geeigneten Lösungsmit teln gelöst werden. Sie sind angemessen beständig da- gegen, Temperaturen von bis zu ca. 200 C ausgesetzt zu werden. Diese Temperatur tritt häufig beim Verarbei ten von organischen polymeren Materialien, z. B. den oben diskutierten, auf. Demgemäss sind die Verbindun gen der Formel I für die Zwecke der Verwendung in derartigen Fällen geeignet.
Die Verbindungen der Formel 1 haben eine gute Licht- und Wärmestabilität, wenn sie organischen Kunststoffsubstraten einverleibt werden. Bisher war eine befriedigene Absorption von Strahlungsenergie im Be reich von 1000 bis 2000 Millimikron (wie sie durch die Sonne oder andere Lichtquellen abgegeben wird) durch durchsichtige Kunststoffe nicht möglich. Dieser Teil der infraroten Strahlung ist ein beträchtlicher Teil der ge samten infraroten Strahlung aus Sonnenlicht, Glühlampen und anderen Lampen.
Für die Verwendung können die Salze der Formel I (m = 1 oder 2) in jeden geeigneten Kunststoff einver leibt oder auf geeignete durchsichtige Substrate aus Kunststoff oder Glas aufgebracht werden. Dies kann mittels beliebiger bekannter Verfahren ausgeführt wer den, beispielsweise durch Giessen aus Lösung oder Tau chen, heisses Walzen, Aufbringen mit dem Polierstahl oder Färben. Organische Kunststoffmaterialien, die die Salze enthalten, können zu geformten Gegenständen, z. B. Folien und Platten, gepresst werden.
Jede praktische Ausführungsform kann angewandt werden, um eine Schutzbarriere zwischen einem Gegen stand, der geschützt werden soll, und der Quelle der infraroten Strahlung zu bilden. Der Schutz wird im all gemeinen erzielt, indem man Salz und organisches Sub strat in einer verhältnismässig dünnen Schicht oder einem verhältnismässig dünnen flächenförmigen Mate rial kombiniert, die bzw. das dann als Schutzbarriere verwendet wird. Der Schutz eines Gegenstandes kann auch erzielt werden, indem man die Salze in einem ge eigneten Träger direkt als Überzug auf Substrate, wie zum Beispiel Glas oder geformte Kunststoffgegenstände, aufbringt, entweder um das Substrat zu schützen oder um eine Schutzbarriere für andere Gegenstände zu bilden.
Es ist nicht leicht, Grenzen für die Menge anzu geben, die zu verwenden zweckmässig ist. Im allgemei nen ergibt sich die obere Grenze durch wirtschaftliche Erwägungen. Die Mindestmenge ist 0,01 g pro 0,0929 m2 Oberfläche des Gegenstandes.
Die Verbindungen der Formel I sind vielseitig ver wendbar wegen der wertvollen Kombination von Infra- rotabsorptionsvermögen und Durchsichtigkeit für sicht bares Licht. Die Anwendungen können so eingeteilt werden, dass sie gemäss der Funktion des Infrarot absorbers in drei Hauptgebiete fallen.
In dem ersten Anwendungsgebiet dienen diese Ver bindungen dazu, infrarote Strahluno auszufiltern und zu verhindern, dass sie durch ein Substrat durchgelassen wird, auf oder in dem diese Verbindungen dispergiert sind. In diesem Gebiet sind spezifische Anwendungen die Verwendung in Sonnenbrillen. Schiveisserbrillen oder -schutzschilden, Astronauten gesichtsplatten und Gesichtsplatten in reflektierenden Schutzanzügen für Feuerwehrmänner, wo die Durchlässigkeit für sichtbares Licht gekuppelt mit dem Schutz der@Augen von infra roter Strahlung erwünscht sind.
Diese Verbindungen können auch in durchsichtige flächenförmige Kunst stoffmaterialien oder durchsichtige Kunststoffolien für Fenster, Türen, Dachfenster usw. in Gebäuden, Ge- wächshäusern, Automobilen, Flugzeugen, Schiffen usw. einverleibt werden, um infrarote Strahlung auszufiltern und den Aufbau von Wärme im Inneren solcher Kon struktionen auf den Mindestwert herabzusetzen, wäh rend sie noch sichtbare Strahlung durchlassen. In der artigen Anwendungen können diese Verbindungen in oder auf einem starren Kunststoffsubstrat dispergiert sein oder können in einer dünnen Kunststoffolie disper- oiert sein, die allein oder an einem unbehandelten Sub strat haftend verwendbar ist, das Glas oder Kunststoff sein kann.
Zum Beispiel kann bei Automobil-Sicherheits- glaswindschutzscheiben die Kunststoffzwischenschicht zwischen den beiden Glasplatten den Infrarotabsorber enthalten. Auch für Geschäfts-, Büro- oder Wohnhaus fenster kann eine diese Verbindungen enthaltende Kunst stoffolie an dem Glas haften oder als Fensterschinm unmittelbar innerhalb des Fensters aufgehängt werden und, wenn sie nicht benötigt wird, aufgerollt werden.
Für Sonnenbrillen, Flugzeugfenster und Dachfenster können diese Verbindungen in den Kunststoff einver leibt sein, aus dem derartige Gegenstände hergestellt sind, entweder als gleichmässige Dispersion durch den ganzen Gegenstand hindurch oder als eine Barrieren schicht benachbart einer Oberfläche derselben.
In dem zweiten Anwendungsgebiet dienen diese Ver bindungen dazu, infrarote Strahlung zu absorbieren und sie als Wärme anzuhäufen, um die Temperatur der diese Verbindungen enthaltenden Materialien zu erhöhen. Diese Verbindungen können so auf natürliche oder syn thetische Fasern, die in der Bekleidung verwendet wer den, aufgebracht werden, um derartige Kleidung in kal ten Klimaten wärmer zu machen, obgleich derartige Kleidung eine helle Farbe haben kann.
Ebenso können diese Verbindungen in Wasser gelöst oder in Kunst stoffpartikeln, -flocken oder -folienstreifen einverleibt werden, die auf Wasser schwimmen, um die Verdun stungsgeschwindigkeit des Wassers (oder einer anderen Flüssigkeit) durch Sonnen- oder andere Infrarotstrah- lung zwecks Erzeugung von destilliertem Wasser oder zur Erhöhung der Salzkonzentration in der restlichen Lauge oder zur Gewinnung von Salz aus der Lösung zu erhöhen.
Ferner können diese Verbindungen in Mate rialien einverleibt werden, um die Trockengeschwindig keiten zu verbessern, ohne die Farbe derartiger Mate rialien, wie beispielsweise gefärbte Tinten, Anstrichfar- ben, Emails, Badeanzüge usw., wesentlich zu ändern. In gleicher Weise kann die Einverleibung dieser Verbin dungen in polymerisierbare Materialien dazu dienen, die Polymerisationsgeschwindigkeit unter infraroter Strah lung zu erhöhen, indem die Wirksamkeit, mit der solche Strahlung absorbiert wird, erhöht wird.
Da verschiedene Farben Strahung bei verschiedenen Geschwindigkeiten absorbieren, können auch schwankende Mengen dieser Verbindungen in Tinten, Anstrichfarben oder Emails von verschiedenen Farben einverleibt werden, um so ihre Trocknungsgeschwindigkeiten zu modifizieren, um sie gleichmässig zu machen ohne Rücksicht auf die Farbe, was für die Leichtigkeit, Gleichmässigkeit und Wirtschaftlichkeit bei der Verarbeitung von damit über zogenen Gegenständen wichtig ist.
Verschiedene Verfahren, die zurzeit in technischem Betrieb sind, verwenden gepulverte Tintenansätze, die auf Papier oder andere Substrate gebracht werden und durch infrarote Bestrahlung an Ort und Stelle geschmol zen werden. In manchen Reproduktions- und Kopier systemen werden die gepulverten Tintenansätze, die Russ (für die Infrarotabsorptionsfähigkeit und den opti schen Kontrast mit dem Hintergrund) und thermoplasti sche Polymerharze enthalten, an den gewünschten Ort entweder auf Metall elektrostatisch angezogen und dann auf Papier übertragen oder direkt auf speziell überzoge nes Papier angezogen. Bei derartigen Prozessen waren bisher nur schwarze Tinten verwendbar.
Die vorliegen den Verbindungen können die erforderliche Infrarot absorption verschaffen, während sie gestatten, dass Pig mente mit verschiedenen Farben in derartigen Verfah ren verwendet werden. Ebenfalls werden gepulverte Tin ten verwendet, um einen erhabenen Druck auf Glück wunschkarten, Zündholzschachteln, Visitenkarten usw. mittels eines Verfahrens zu liefern, welches darin be steht, ein Muster mit einem klaren Klebstoffgemisch auf Papier zu drucken und dann mit der gepulverten Tinte zu überziehen, die nur auf den mit Klebstoff bedruckten Flächen haftet. Dieses Papier wird dann unter eine In frarotquelle geführt, um die Tinte zu schmelzen und so zu fixieren.
Die Einverleibung dieser Verbindungen in diese Tinten kann die von der Infrarotquelle erforder liche Wärme herabsetzen, die Geschwindigkeit, mit der die Tinten geschmolzen werden können, erhöhen, ge statten, dass ein breiterer Bereich von Farben verwendet wird, ohne dass die Gefahr der Versenguna des Papier hintergrundes besteht, ehe die gepulverte Tinte gehärtet ist, und die Verwendung von hell gefärbten Tinten auf dunkel gefärbtem Hintergrundpapier gestatten, ohne dass das dunkle Papier versengt wird.
Manche photothermographische Systeme der Photo reproduktion, wie z. B. das Thermofax -System zum Kopieren, verwenden ein Papier, das überzogen ist, um es während der Entwicklung des Bildes durch Bestrah lung mit infraroter Strahlung wärmeempfindlicher zu machen. Die Einverleibung dieser Verbindungen in den Oberflächenüberzug des für diese und ähnliche Prozesse verwendeten Papiers macht das Papier noch wärme empfindlicher ohne Verlust an Kontrast zwischen dem Druck und dem Hintergrund, wodurch niedrigere Ar beitstemperaturen oder ein schnelleres Arbeiten von Kopiervorrichtungen unter Verwendung solchen Papie- res möglich wird.
Mikroeinkapselung ist das Verfahren zum über ziehen von Materialien in Form von kleinen Kügelchen oder Kapseln (Durchmesser von ca. 1 bis ?00 \vIikron) mit natürlichen oder synthetischen polymeren Materia lien, wie z. B. Polymethylmethacrylat. Der Überzug hält den Inhalt in fein zerteiltem Zustand in jeder einzelnen Kugel fest, bis diese durch Zerbrechen der Kapselwände für die Verwendung freigesetzt werden, was durch me chanische Mittel, wie z. B. Druck, oder durch Anwen dung von Wärme, wie z. B. Bestrahlung mit Strahlungs energie, geschehen kann.
Die Einverleibung der erfin dungsgemässen Verbindungen in den Überzug macht die Wand empfindlicher gegen Zerbrechen durch Belichtung mit infraroter Strahlung, wodurch weniger Bestrahlungs zeit oder eine Infrarotstrahlung mit geringerer Intensi tät zur Bewirkung des Bruches erforderlich ist. Durch Verwendung verschiedener 11len2en dieser Verbindun gen in den Überzügen von verschiedenen Kapseln kön nen solche Kapseln auch dazu gebracht werden, bei Ab sorption von verschiedenen Mengen Strahlung zu zer brechen, wodurch eine Registrierung der relativen Men gen an infraroter Strahlung, die auf beliebige Flcclien auftreffen, die Gemische derartiger Kapseln enthalten, erzeugt wird.
Zusätzlich können diese Verbindungen dazu dienen, die Wirkungen von infraroter Strahlung, die auf Fühl- elemente fällt, zu vergrössern, wenn derartige Elemente mit solchen Verbindungen überzogen sind, was die Ver stärkungskreise zur Überführung von Signalen von sol chen Elementen in verwendbare Ströme oder Spannun gen vereinfacht. Demgemäss können Fühlelemente für die Feuerentdeckungsvorrichtungen so behandelt wer den, um sie für das Vorhandensein von Flammen emp findlicher zu machen.
Ebenfalls können Fühlelemente in Datenverarbeitungsmaschinen so behandelt werden, um sie empfindlicher für Wärmewirkungen zu machen, wo diese verwendet werden, um elektrische Kreise zu be treiben.
Im dritten Anwendungsgebiet wirken diese Verbin dungen durch eine gemischte Auswahl von Mechanis men. In diese Kategorie gehören derartige Anwendun gen wie die Einverleibung dieser Verbindungen in ge färbte Tinten für die Verwendung in Kugelschreibern oder anderen Federn, so dass derartige Tinten durch diejenigen Prozesse, wie z. B. Thermofax , die auf der Infrarotabsorption durch die Tinte auf dem Dokument, das kopiert wird, beruhen, reproduziert werden. Zurzeit muss Russ verwendet werden, was die Tinten für diesen Zweck auf schwarze Tinten einschränkt.
Ebenfalls kann die Einverleibung derartiger Verbindungen in Gesichts cremes und Farbstoffe für Kleidung und andere Ge webe dazu dienen, den Träger für infrarote Entdek- kungsvorrichtungen unsichtbar zu machen, wie z. B. für den Sniperscope oder Snooperscope , die durch Re flexion von Infrarotstrahlung von dem Gegenstand, z. B. Soldaten, Zelte, Netze über Kanonen usw., nach einem Detektor zurück entdeckt werden sollen. Weiter kann die Einverleibung derartiger Verbindungen in die Farben, die zum Bedecken von nicht leuchtenden Strahlungs oberflächen, wie z. B.
Dampf- oder Warmwasserradia- toren, Strahlungsheizungswand-, -fussboden- oder -dek- kenplatten verwendet werden, dazu dienen, die Wirk samkeit der Strahlung von Wärmeenergie von solchen Körpern in die Umgebung zu erhöhen, selbst wenn die Farben eine helle Farbe haben oder Metallpigmente ent halten.
Da die Wachstumsgeschwindigkeit von Pflanzen für die Wellenlängen von einfallendem Licht empfindlich ist, kann die Zwischenschaltung eines Filmes oder eines flächenförmigen Materials, das diese Verbindungen ent hält, zwischen solchen Pflanzen und die Strahlungs energiequelle dazu dienen, diese Geschwindigkeit zu modifizieren. Beispielsweise wird die Keimung von Lat- tichsamen und dergleichen bei ca. 650 Millimikron am meisten gefördert und bei ca. 730 Millimikron am mei sten gehemmt.
Durch geeignete Auswahl dieser Verbin dungen und der Konzentration in einem derartigen Film oder flächenförmigen Material kann praktisch alleStrah- lung bei 730 Millimikron absorbiert werden, während ein hoher Anteil der Strahlung bei 650 Millimikron zu diesen Pflanzen durchgelassen werden kann, um die Keimungsgeschwindigkeit auf den Höchstwert zu brin gen.
Das vorstehende gibt lediglich einige der zahlreichen Verwendungen für diese Verbindungen an. Aus dieser Liste und den Eigenschaften dieser Verbindungen, die anderswo in dieser Beschreibung diskutiert werden, kön nen viele andere Verwendungen für diese Verbindungen unmittelbar offenbar werden. Die Erfindung wird weiter in Verbindung mit den folgenden Beispielen veranschaulicht. Darin sind, wenn nichts anderes vermerkt ist, alle Teile und Prozentsätze gewichtsmässig und alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben.
<I>Beispiel 1</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-nitrophenyl)-p-phenylendiamin
EMI0006.0035
Ein Gemisch von 10,8 Teilen (0,1 Mol) p-Phenylen- diamin, 94,5 Teilen (0,6 Mol) p-Nitrochlorbenzol, 31,7 Teilen (0,23 Mol) Kaliumcarbonat und 2 Teilen Kup ferpulver wird 48 Stunden lang in 150 Teilen Dimethyl- formamid gerührt und am Rückfluss erhitzt.
Das Ge misch wird dann filtriert und die Festsubstanz gut mit Dimethylformamid, Wasser und Aceton gewaschen und dann getrocknet. Es werden ca. 37 Teile (59 %) einer rotbraunen Festsubstanz vom Schmelzpunkt 387 bis 390 C erhalten.
Ein 8facher Ansatz ergab eine Aus- beute von 76 % an Produkt, das bei 390 C schmilzt. Nach Umkristallisation aus Nitrobenzol hatte eine Probe einen Schmelzpunkt von 390 bis 392 C und die fol gende Analyse:
EMI0006.0069
Ber. <SEP> für <SEP> C90HQ0Ne08: <SEP> C <SEP> 60,8; <SEP> H <SEP> 3,4; <SEP> N <SEP> 14,2
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 60,7; <SEP> H <SEP> 3,5; <SEP> N <SEP> 13,9 <I>Beispiel 2</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-nitrophenyl)-p-benzidin
EMI0006.0071
Ein Gemisch von 9,2 Teilen (0,05 Mol) Benzidin, 47,3 Teilen (0,3 Mol) p-Nitrochlorbenzol, <B>16,6</B> Teilen (0,12 Mo() wasserfreiem Kaliumcarbonat, 1,0 Teil Kup ferpulver und 75 Teilen Dimethylformamid wird 4 Tage lang gerührt und am Rückfluss erhitzt.
Das Gemisch wird dann filtriert, gut mit Dimethylformamid, Wasser und Aceton gewaschen und getrocknet. Ca. 24,0 Teile eines orangen Pulvers werden erhalten (71% Ausbeute). Schmelzpunkt 370 bis 374 C.
<I>Beispiele 3 bis Il</I> Das p-Nitrochlorbenzol und p-Phenylendiamin oder Benzidin [der Formeln (II) bzw. (11I)1 werden in dem Verfahren der Beispiele 1 oder 2 durch verschiedene Materialien ersetzt. Die Ausgangsmaterialen und Pro dukte sind in der folgenden Tabelle III dargestellt.
<I>Tabelle 1l1</I> <I>Ausgangsmaterialien</I>
EMI0007.0001
Beispiel <SEP> der <SEP> Formel <SEP> (II) <SEP> der <SEP> Formel <SEP> (III)
<tb> Nr.
<tb> 3 <SEP> p-Nitrobrombenzol <SEP> p-Phenylendiamin
<tb> 4 <SEP> p-Nitrojodbenzol <SEP> p-Toluylendiamin
<tb> 5 <SEP> 3,4-Dichlornitrobenzol <SEP> Chlor-p-phenylen diamin
<tb> 6 <SEP> 3,4-Dichlornitrobenzol <SEP> Benzidin
<tb> 7 <SEP> 2-Chlor-5-nitrotoluol <SEP> o-Tolidin
<tb> 8 <SEP> 2-Chlor-5-nitroäthyl- <SEP> o-Dianisidin
<tb> benzol
<tb> 9 <SEP> p-Nitrochlorbenzol <SEP> m-Tolidin
<tb> 10 <SEP> p-Nitrochlorbenzol <SEP> 3,3'-Dichlorbenzidin
<tb> 11 <SEP> 2-Chlor-5-nitroanisol <SEP> p-Phenylendiamin <I>Produkte der Formel (IV)</I>
EMI0007.0002
Beispiel
<tb> Nr.
<tb> 3 <SEP> Produkt <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> 1
<tb> 4 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-nitrophenyl)
-p-toluylen diamin
<tb> 5 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-chlor-p-nitrophenyl) chlor-p-phenylendiamin
<tb> 6 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-chlor-p-nitrophenyl) benzidin
<tb> 7 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-methyl-p-nitrophenyl) o-tolidin
<tb> 8 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-äthyl-p-nitrophenyl)-o dianisidin
<tb> 9 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-nitrophenyl)-m-tolidin
<tb> 10 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-nitrophenyl)-3,3'-di chlorbenzidin
<tb> 11 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-methoxy-p-nitrophenyl) p-phenylendiamin <I>Beispiel 12</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-aminophenyl)-p-phenylendiamin
EMI0007.0004
Ein Gemisch von 29,6 Teilen (0,05 Mol N,N,N',N'- Tetrakis-(p-nitrophenyl)
-p-phenylendiamin (von Bei- spiel 1), einem Teil 10%igem Palladium-auf-Kohle- Katalysator und 100 Teilen Dimethylformamid wird bei 90 C in einem Hydrierungsautoklaven hydriert, bis der theoretische Druckabfall erhalten wird. Das Gemisch wird filtriert und das Filtrat in 300 Teile Wasser ge gossen.
Die Festsubstanz, die sich abscheidet, wird aus einem Gemisch von Athanol und Dimethvlformamid umkristallisiert, wobei sie ca. 15 Teile (64 %) gereinig- tes Produkt ergibt, das oberhalb 300 C schmilzt und die folgende Analyse hat:
EMI0007.0029
Ber. <SEP> für <SEP> CsoHQ8Ne: <SEP> C <SEP> 76,2; <SEP> H <SEP> 5,97; <SEP> N <SEP> 17,8
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 76,1; <SEP> H <SEP> 5,97; <SEP> N <SEP> 17,8 <I>Beispiel 13</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-aminophenyl)-benzidin
EMI0007.0031
Ein Gemisch von 24,0 Teilen (0,035 Mol) N,N,N',N'- Tetrakis-(p-nitrophenyl)-benzidin (aus Beispiel 2),
1 Teil 10%igem Palladium-auf-Kohle-Katalysator und 100Tei- len Dimethylformamid wird in einem Hydrierungsauto- klaven bei 80 C hydriert, bis der theoretische Druck abfall beobachtet wird. Das Gemisch wird filtriert, und das Filtrat wird mit 300 Teilen Wasser verdünnt. Die Festsubstanz, die sich abschaltet, wird aus einem Ge misch von Dimethylformamid und Äthanol umkristalli siert, wobei sie ca. 11.2 Teile (55 0,'0 Ausbeute) des Pro duktes ergibt, das bei 313 bis 316 C schmilzt.
EMI0007.0046
Ber. <SEP> für <SEP> Ca0H3:N0: <SEP> C <SEP> 78,8; <SEP> H <SEP> 5,84; <SEP> N <SEP> 15,3
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 77,9; <SEP> H <SEP> 5,90; <SEP> N <SEP> 16,7 <I>Beispiele 14 bis 21</I> In dem Verfahren von Beispiel 12 oder 13 werden die Produkte der Beispiele 3 bis 11 anstelle der p-Phe- nylendiamin- oder Benzidinverbindung jenes Beispiels verwendet. Die Produkte sind in der folgenden Ta belle IV wiedergegeben.
<I>Tabelle IV</I>
EMI0007.0051
Ausgangs verbindung
<tb> Beispiel <SEP> von <SEP> Bei Nr. <SEP> spiel <SEP> Nr. <SEP> Produkt <SEP> der <SEP> Formel
<tb> 14 <SEP> 4 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-amino phenyl)-p-toluylendiamin
<tb> 15 <SEP> 5 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-chlor-p-ami nophenyl)-chlor-p-phenylendiamin
<tb> 16 <SEP> 6 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-chlor-p aminophenyl)-benzidin
<tb> 17 <SEP> 7 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-methyl-p aminophenyl)-o-tolidin
<tb> 18 <SEP> 8 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-äthyl-p aminophenyl)-o-dianisidin
<tb> 19 <SEP> 9 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-amino phenyl)-m-tolidin
<tb> 20 <SEP> 10 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-amino phenyl)-3,3'-dichlorbenzidin
<tb> 21 <SEP> 11 <SEP> N,N,N',N'-Tetrakis-(o-methoxy-p aminophenyl)-p-phenylendiamin Die Verbindungen der Formel (V) werden wie in dem folgenden Reaktionsschema (C)
gezeigt in geeignet substituierte N,N,N',N'-Derivate übergeführt.
EMI0008.0002
worin R Allyl oder ein Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoff atomen, R1 Wasserstoff oder R und n 1 oder 2 bedeu ten und RZ ein Alkylester einer anorganischen Säure ist.
Die Aminoverbindung von Formel (V) wird in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. wässrigem Aceton, mit dem Reaktionspartner RZ umgesetzt, der ein Alkylhalogenid, wie z. B. Methylchlorid, Athyljodid, Propylbromid, Butyljodid, Herylbromid, Octylbromid, Dodecylbromid und dergleichen, oder ein Alkylsulfat, wie z.
B. Methylsulfat, Äthylsulfat und dergleichen, oder ein Alkylarylsulfonat, wie z. B. Methyl-p-toluolsulfonat, sein kann. Es kann auch ein Allylhalogend, wie z. B. Allylbromid, verwendet werden. Ein Alkali oder alkali sches Salz, wie z. B. Natriumcarbonat oder Kaliumcar- bonat,wird normalerweise ebenfalls verwendet.
Die Re aktionsmenoen und -bedingungen werden so gewählt, dass entweder 1 oder 2 Gruppen R pro Aminogruppe <I>Beispiel 24</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-di-n-propylaminophenyl)-p-phenylendiamin
EMI0008.0030
Das Verfahren von Beispiel 22 wird befolgt, wobei man eine äquivalente Meng-- n-Propyljodid anstelle des Äthyljodides verwendet. Das Produkt schmilzt bei 157 bis 158 C. Die Analyse folgt. eingeführt werden. Eine typische Veranschaulichung wird in den folgenden Beispielen gezeigt.
<I>Beispiel 22</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-diäthylaminophenyl)-p-phenylen- diamin
EMI0008.0039
Ein Gemisch von 14,2 Teilen (0,03 Mol) N,N,N',N'- Tetrakis-(p-aminophenyl)-p-phenylendiamin (von Bei spiel 12), 56,2 Teilen (0,36 Mol) Äthyljodid und 33,1 Teilen (0,24 Mol) Kaliumcarbonat wird 4 Stunden in 200 Teilen 80o/oigem wässrigem Aceton gerührt und am Rückfluss erhitzt. Das Gemisch wird dann abgekühlt und filtriert.
Die gesammelte Festsubstanz wird mit Was ser gewaschen, getrocknet und dann aus einem Gemisch von Dimethylformamid und Äthanol umkristallisiert. Das Produkt wird als gelbgrüne Festsubstanz vom Schmelzpunkt 214 bis 215 C erhalten. Seine Analyse folgt:
EMI0008.0050
Ber. <SEP> für <SEP> C"H"Ne: <SEP> C <SEP> 79,3; <SEP> H <SEP> 8,7; <SEP> N <SEP> 12,1
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 79,2; <SEP> H <SEP> 8,7; <SEP> N <SEP> 12,0 <I>Beispiel 23</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-dimethylaminophenyl)-p-pheny- lendiamin
EMI0008.0053
Das Verfahren von Beispiel 22 wird befolgt, wobei man eine äquivalente Menge von Methyljodid anstelle des Äthyljodides verwendet.
Das Produkt schmilzt bei 271 bis 273 C. Die Analyse folgt.
EMI0008.0057
Ber. <SEP> für <SEP> C"H,oNo: <SEP> C <SEP> 78,0; <SEP> H <SEP> 7,5; <SEP> N <SEP> 14,4
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 77,2; <SEP> H <SEP> 7,7; <SEP> N <SEP> 14,5
EMI0008.0058
Ber. <SEP> für <SEP> C"H,2No: <SEP> C <SEP> 80,2; <SEP> H <SEP> 9,5; <SEP> N <SEP> 10,4
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 80,0; <SEP> H <SEP> 9,7; <SEP> N <SEP> 10,9 <I>Beispiel 25</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-di-n-butylaminophenyl)-p-phenylendianmin
EMI0009.0002
Das Verfahren von Beispiel 22 wird befolgt, wobei man eine äquivalente Menge n-Butyljodid anstelle des Äthyljodides verwendet.
Das Produkt schmilzt bei 92 bis 94 C. Die Analyse folgt.
EMI0009.0007
Ber. <SEP> für <SEP> C82Ho2No: <SEP> C <SEP> 80,8; <SEP> H <SEP> 10,1; <SEP> N <SEP> 9,1
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 81,1; <SEP> H <SEP> 9,6;
<SEP> N <SEP> 9,3 <I>Beispiel 26</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-diäthylaminophenyl)-benzidin
EMI0009.0009
Ein Gemisch von 11,0 Teilen (0,02 Mol) N,N,N',N'- Tetrakis-(p-aminophenyl)-benzidin (von Beispiel 13), 37,4 Teilen (0,24 Mol) Athyljodid, 22,1 Teilen (0,16 Mol) wasserfreiem Kaliumcarbonat und 160 Teilen 80o/oigem wässrigem Aceton wird 5 Stunden lang ge rührt und am Rückfluss erhitzt.
Das Gemisch wird ab gekühlt und filtriert, und die Festsubstanz wird gut mit Wasser und dann mit Aceton gewaschen und getrock net. Das Produkt wird aus heissem Dimethylformamid umkristallisiert, wobei es eine Festsubstanz, ca. 9,5 Teile (62 % Ausbeute) vom Schmelzpunkt 213 bis 214,5 C ergibt.
EMI0009.0030
Ber. <SEP> für <SEP> C"H"N8: <SEP> C <SEP> 80,83; <SEP> H <SEP> 8,29; <SEP> N <SEP> 10,88
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 78,21; <SEP> H <SEP> 8,13;
<SEP> N <SEP> 11,49 Verbindungen der Formel (VI) werden dann durch Oxydation der Aminoverbindungen zu den als Endpro dukt gewünschten schützenden Aminium - oder Di- imoniumsalzen oxydiert. Dies wird in einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel durch Umsetzung der p-Phenylendiamin- oder Benzidinverbindung (V1) mit einem Silbersalz einer geeigneten Säure ausgeführt.
Dimethylformamid ist ein gutes Lösungsmittel für die Verwendung als Reaktionsmedium. Es können auch andere Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, verwendet wer den. Eine grosse Vielzahl von Silbersalzen kann verwen det werden.
Zu diesen gehören das Perchlorat (CIOä ), Fluoborat (BF;-), Trichloracetat (CC13C00-), Tri- fluoracetat (CF'COO-), Pikrat (N02)sC,H20-, Hexa- fluoroarsenat (AsFe ), Hexafluoroantimonat (SbFe ), Benzolsulfonat (C,H,S03 ),
Äthansulfonat (C_H,SOS-), Phosphat (PO, = ), Sulfat<B>(SO,--),</B> Chlorid (Cl-) und dergleichen.
Oxydation einer Aminogruppe von Verbindungen der Formel (VI) erzeugt Aminiumverbindungen der fol genden Formel (VII):
EMI0009.0067
und von zwei Aminogruppen die Diimoniumverbindun- gen der folgenden Formel (VIII):
EMI0009.0072
worin wie oben R Allyl oder Alkyl mit 1 bis 12 Kohlen stoffatomen, R, Wasserstoff oder R, n eine ganze Zahl von 1 oder 2 und X- ein Anion bedeuten.
Dies wird in den folgenden Beispielen gezeigt, die für das allgemeine Verfahren typisch sind. <I>Beispiel 27</I> Bis-(p-diäthylaminophenyl)-[N,N-bis-(p-diäthylaminophenyl)-p-aminophenyl]-aminiumhexafluoroarsenat
EMI0010.0002
Zu einer Lösung von 3,49 Teilen (0,005 Mol) N,N,N',N'-Tetrakis-(p-diäthylaminophenyl)-p-phenylen- diamin (Produkt von Beispiel 22) in 25 Teilen heissem Dimethylformamid werden 1,49 Teile (0,005 Mol) Sil- berhexafluoroarsenat in 25 Teilen Dimethylformamid gegeben.
Nach Rühren während einer halben Stunde wird das Gemisch filtriert und das Filtrat mit 350 Tei len Äther verdünnt. Beim Kühlen in einem Gemisch von Trockeneis und Aceton scheidet sich das Produkt ab. Es werden ca. 3,5 Teile einer grünen Festsubstanz vom Schmelzpunkt 184 bis 185 C erhalten.
<I>Beispiel 28</I> Bis-(p-diäthylaniinophenyl)-[N,N-bis-(p-diäthylaminophenyl)-4'-aminobiphenylyl]-aminiumhexafluoroarsenat
EMI0010.0014
Zu einer Lösung von 0,77 Teilen (0,001 Mol) N, N, N', N' -Tetrakis - (p - diäthylaminophenyl) - benzidin (Produkt von Beispiel 23) in 40 Teilen Aceton wird tropfenweise unter Rühren eine Lösung von 0,30 Teilen (0,001 Mol) Silberhexafluoroarsenat in 5 Teilen Aceton gegeben. Nach dem Rühren während ca. 5 Minuten wird das Gemisch filtriert und das Filtrat mit 200 Teilen Äthyläther verdünnt.
Beim Kühlen in Trockeneis und Aceton scheidet sich eine grüne Festsubstanz ab, 0,71 Teile Produkt. <I>Beispiel 29</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-diäthylaminophenyl)-p-benzochinon-bis-(imoniumhexafluoroantimonat)
EMI0010.0023
Zu einem gerührten Gemisch von 1,39 Teilen (0,002 Mol) N,N,N',N'-tetrakis-(p-diäthylaminophenyl)- p-phenylendiamin (Produkt von Beispiel 22) in 20 Tei len Aceton werden 1,38 Teile (0,004 Mol) Silberhexa- fluoroantimonat zugegeben.
Nach dem Rühren während einer halben Stunde wird die dunkelblaue Lösung fil- triert und das Filtrat mit 100 Teilen Äther verdünnt. Das Gemisch wird abgekühlt, und die Festsubstanz, die sich abscheidet, wird gesammelt, mit Äther und Petrol- äther gewaschen und getrocknet. Es werden 2,1 Teile Produkt erhalten, das unter Zersetzung bei 216 C schmilzt. Verbindungen der Formel (VII) und (VIII) absor bieren breit im nahen Infrarotgebiet des Spektrums bei längeren Wellenlängen als die mit vorher zugänglichen Verbindungen erhaltenen. Eine verbesserte Absorption wird im Gebiet von längeren Wellenlängen zwischen ca.
1000 und 18 000 Millimikron erhalten. Viele der Ver bindungen haben auch eine erwünschte Absorption bei kürzeren Wellenlängen im nahen Infrarotgebiet. Diese Verbindungen lassen auch eine brauchbare Menge sicht bares Licht durch. Beispiel <I>30</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-dioctylaminophenyl)-p-phenylendiamin
EMI0011.0009
Das Verfahren von Beispiel 29 wird befolgt, wobei man eine äquivalente Menge Octyljodid anstelle des Äthyl- jodides verwendet.
Beispiel <I>31</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-didodecylaminophenyl)-p-phenylendiamin
EMI0011.0015
Das Verfahren von Beispiel 29 wird befolgt, wobei man eine äquivalente Menge Dodecylbromid anstelle des Äthyljodides verwendet.
<I>Beispiel 32</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-äthylaminophenyl)-p-phenylendiamin
EMI0011.0019
Das Verfahren von Beispiel 29 wird befolgt, wobei man 18,7 Teile (0,12 Mol) Äthyljodid und 16,6 Teile (0,12 Mol) Kaliumcarbonat anstelle der dort verwende ten Mengen verwendet.
<I>Beispiel 33</I>
EMI0011.0024
Eine Reihe von Aminiumverbindungen der obigen Formel werden mittels des allgemeinen Verfahrens von Beispiel 27 hergestellt, wobei man das entsprechende N,N,N',N'-Tetrakis-(p-dialkylaminophenyl)-p-phenylen- diamin und Silbersalz verwendet.
EMI0011.0030
<B>R</B> <SEP> X <SEP> Schmelzpunkt <SEP> ( C)
<tb> a <SEP> CH, <SEP> AsFe <SEP> 180-182
<tb> b <SEP> CH, <SEP> SbF, <SEP> 184-185
<tb> c <SEP> C,H, <SEP> SbF, <SEP> 186-187
<tb> d <SEP> C,H, <SEP> BF4 <SEP> 170-172
<tb> e <SEP> n-C,H,1 <SEP> AsF, <SEP> 214-216
<tb> f <SEP> n-C,H,I <SEP> SbFe <SEP> 215-216
<tb> g <SEP> n-CQH, <SEP> AsFe <SEP> 170=
<tb> h <SEP> n-C,H, <SEP> SbF, <SEP> 175=
<tb> i <SEP> C8H1, <SEP> SbFe
<tb> j <SEP> C1pH=5 <SEP> SbFe <SEP> 3
<tb> <B>'</B>Das <SEP> Filtrat <SEP> wird <SEP> mit <SEP> einem <SEP> gleichen <SEP> Volumen <SEP> Athanol <SEP> verdünnt
<tb> $ <SEP> Annähernd
<tb> <B>3</B> <SEP> Nicht <SEP> bestimmt <I>Beispiel 34</I> Bis-(p-äthylaminophenyl)-[N,N-bis-(p-äthylaminophenyl)
-p-aminophenyl]-aminiumhexafluoroarsenat
EMI0012.0002
Das Verfahren von Beispiel 39 wird wiederholt, wobei man eine äquivalente Menge N,N,N',N'-Tetrakis- (p-äthylaminophenyl)-p-phenylendiamin (Produkt von Beispiel 32) anstelle des N,N,N',N'-Tetrakis-(p-diäthyl- aminophenyl)-p-phenylendiamins verwendet. <I>Beispiel 35</I>
EMI0012.0007
Zwei Aminiumverbindungen der obigen Formel wer den mittels des Verfahrens von Beispiel 28 hergestellt, wobei man eine äquivalente Menge des entsprechenden Silbersalzes anstelle des Silberhexafluoroarsenats ver wendet, wie dies unten gezeigt wird.
EMI0012.0010
Verbindung <SEP> X
<tb> a <SEP> C10,
<tb> b <SEP> SbFe Die spektralen Absorptionskurven von Lösungen in organischen Lösungsmitteln der Salze gemäss der Er findung wurden in dem sichtbaren und nahen Infrarot gebiet bei 0,35 bis 2,00 Mikron bestimmt. Für diesen Zweck wird ein registrierendes Spektrophotometer, das mit einer Einrichtung für das nahe Infrarot und einer Wolframlichtquelle versehen ist, verwendet.
Die Wellen länge der maximalen Absorption (@ma@.) wird aus der Kurve bestimmt. Das Absorptionsvermögen bei derWel- lenlänge der maximalen Absorption, das als (a.".,.) be zeichnet wird, ist ein Ausdruck für den Absorptions grad. Es wird unter Verwendung der folgenden Be ziehung berechnet.
EMI0012.0021
worin
EMI0012.0022
a <SEP> = <SEP> Absorptionsvermögen,
<tb> b <SEP> = <SEP> Dicke <SEP> der <SEP> Zelle <SEP> (Spektrophotometer) <SEP> in <SEP> cm,
<tb> c <SEP> = <SEP> Konzentration <SEP> in <SEP> g <SEP> pro <SEP> Liter,
<tb> T <SEP> = <SEP> Durchlässigkeit <SEP> für <SEP> Licht, <SEP> das <SEP> die <SEP> Lösung
<tb> passiert,
<tb> To= <SEP> Durchlässigkeit <SEP> von <SEP> Licht, <SEP> das <SEP> durch <SEP> das
<tb> Lösungsmittel <SEP> in <SEP> der <SEP> gleichen <SEP> Zelle <SEP> passiert. Das molare Absorptionsvermögen bei der Wellen länge der maximalen Absorption (ema=) ist ein Ausdruck für den Absorptionsgrad.
Es wird unter Verwendung der folgenden Beziehung berechnet:
EMI0012.0026
worin
EMI0012.0028
e <SEP> = <SEP> molares <SEP> Absorptionsvermögen,
<tb> M <SEP> = <SEP> Molekulargewicht <SEP> der <SEP> gelösten <SEP> Substanz. Daher ist e",@x. die Absorptionskraft, bezogen auf eine molare Konzentration von 1 Grammol Verbindung pro Liter Lösung, oder es kann als ein Mass für die Absorption jedes Grammols Verbindung dienen. Je grösser der Wert von desto grösser ist die Ab sorption.
<I>Beispiel 36</I> Gemäss der vorstehenden Diskussion werden Spek- tralabsorptionskurven der Lösungen von Aminiumsal- zen der Beispiele 27 und 28 in Aceton in dem sicht baren und nahen Infrarotgebiet bei 0,35 bis 2,00 Mikron bestimmt. Erläuternde Ergebnisse werden unten gezeigt. Man wird bemerken, dass im nahen Infrarotgebiet für die Phenylendiaminderivate der Beispiele 13 und 14 2 Absorptionspitzen vorhanden sind.
EMI0012.0042
Maximale <SEP> Absorption
<tb> Produkt <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> ,i <SEP> (-p) <SEP> a <SEP> e
<tb> 27 <SEP> 1450 <SEP> 20,9 <SEP> 18.500
<tb> 930 <SEP> 23,5 <SEP> 20.800
<tb> 414 <SEP> 22,2 <SEP> 19.700
<tb> 33a <SEP> 1325 <SEP> 19,2 <SEP> 14.900
<tb> 930 <SEP> 18,9 <SEP> 14.600
<tb> 410 <SEP> 19,5 <SEP> 15.100
EMI0013.0001
Maximale <SEP> Absorption
<tb> Produkt <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> <I>@, <SEP> (my) <SEP> a <SEP> E</I>
<tb> 33b <SEP> 1310 <SEP> 15,6 <SEP> <B>1</B>2.800
<tb> 970 <SEP> 16,0 <SEP> 13.100
<tb> 410 <SEP> 16,4 <SEP> 13.500
<tb> 33c <SEP> 1450 <SEP> 18,7 <SEP> 17.400
<tb> 930 <SEP> 21,3 <SEP> 19.900
<tb> 414 <SEP> 19,3 <SEP> 18.000
<tb> 33d <SEP> 1440 <SEP> 20,7 <SEP> 16.200
<tb> 950 <SEP> 24,1 <SEP> 18.900
<tb> 415 <SEP> 21,7 <SEP> 17.000
<tb> 33e <SEP> 1460 <SEP> 18,
4 <SEP> 18.400
<tb> 950 <SEP> 20,5 <SEP> 20.500
<tb> 415 <SEP> 18,6 <SEP> 18.600
<tb> 33f <SEP> 1460 <SEP> 17,1 <SEP> 17.900
<tb> 950 <SEP> 19,4 <SEP> 20.300
<tb> 415 <SEP> 17,7 <SEP> 18.500
<tb> 33g <SEP> 1460 <SEP> 14,1 <SEP> 15.700
<tb> 980 <SEP> 26,0 <SEP> 28.900
<tb> 410 <SEP> 16,4 <SEP> 18.200
<tb> 33h <SEP> 1420 <SEP> 13,8 <SEP> 16.000
<tb> 980 <SEP> 23,1 <SEP> 26.700
<tb> 415 <SEP> 16,4 <SEP> 19.000
<tb> 28 <SEP> 1050 <SEP> 31,9 <SEP> 30.700
<tb> 610(1<B>)</B> <SEP> 3,3 <SEP> 3.200
<tb> 400 <SEP> 24,8 <SEP> 23.800
<tb> 35a <SEP> 1050 <SEP> 21,0 <SEP> 18.300
<tb> 610 <SEP> 2,6 <SEP> 2.300
<tb> 365 <SEP> 35,0 <SEP> 30.500
<tb> 35b <SEP> 1055 <SEP> 24,1 <SEP> 24.300
<tb> 600 <SEP> 2,6 <SEP> 2.600
<tb> 365 <SEP> 31,
6 <SEP> 31.900
<tb> (1> <SEP> = <SEP> nicht <SEP> A <SEP> max <I>Beispiel 37</I> Spektralabsorptionskurven von Lösungen des Pro duktes von Beispiel 27 in drei Lösungsmitteln werden erhalten.
Lösungsmittel
EMI0013.0003
Aceton <SEP> <B>#</B> <SEP> max <SEP> 1470 <SEP> m,u <SEP> 940 <SEP> m,u <SEP> 414 <SEP> m,u
<tb> a <SEP> max <SEP> 21,5 <SEP> 23,9 <SEP> 22,7
<tb> Methanol <SEP> A <SEP> max <SEP> 1450 <SEP> mu <SEP> 950 <SEP> my <SEP> 414 <SEP> m,ec
<tb> a <SEP> max <SEP> 20,9 <SEP> 23,5 <SEP> 22,2
<tb> Methylsalicylat <SEP> 7. <SEP> max <SEP> 1550 <SEP> my <SEP> 910 <SEP> m/. <SEP> 420 <SEP> m,u
<tb> a <SEP> max <SEP> 26,8 <SEP> 22,2 <SEP> 21,5 <I>Beispiel 38</I> Das Produkt von Beispiel 27 wird durch Giessen einer Acetonlösung des Kunststoffes und des Zusatz stoffes auf Spiegelglas in einen Celluloseacetatfilm ein verleibt.
Diese dünnen Filme zeigen eine starke Ab sorption im nahen Infrarot mit Spitzen bei 1450 und 950 Millimikron. Die Lichtbeständigkeit des Zusatz- Stoffes während der Belichtung in einem Atlas Fade- Ometer wird spektral gemessen. Kurven werden vor und nach jeder Belichtungsperiode genommen. Der verblei bende Prozentsatz an Zusatzstoff wird aus der Formel % verbleibend = AVA0 x too berechnet, worin A,) das Absorptionsvermögen bei 950 Millimikron vor der Belichtung und AT das Absorp tionsvermögen bei 950 Millimikron nach T Stunden Be lichtung ist.
EMI0013.0016
Fade-Ometer-Belichtung <SEP> % <SEP> verbleibender <SEP> Zusatzstoff
<tb> (Stunden)
<tb> 5 <SEP> 99
<tb> 15 <SEP> 93
<tb> 20 <SEP> 86
<tb> 30 <SEP> 79
<tb> 40 <SEP> 73
<tb> 50 <SEP> 69 <I>Beispiel 39</I> Das Produkt von Beispiel 27 wird in Poly-(methyl- methacrylat)-Filme in der in Beispiel 38 für Cellulose- acetat beschriebenen Weise einverleibt. Diese Filme zei gen eine intensive Absorption im nahen Infrarot mit Spitzen bei 1450 und 950 Millimikron. Die Lichtstabili tät des Zusatzstoffes wird gemessen.
EMI0013.0022
Stunden <SEP> Fade-Ometer-Belichtung <SEP> /o <SEP> verbleibender <SEP> Zusatzstoff
<tb> 5 <SEP> 95
<tb> 15 <SEP> 33
<tb> 20 <SEP> 20 <I>Beispiel 40</I> Das Produkt von Beispiel 27 wird bei einer Konzen tration von 0,10 % (bezogen auf das Gewicht des Kunststoffes) in Poly-(methylmethacrylat)-Presspulver durch Plastifizieren auf dampfbeheizten Walzenmühlen einverleibt. Schnitzel mit einer Dicke von 1,88 mm wer den formgepresst. Eine Durchlässigkeitskurve der Schnit zel zeigt, dass der Zusatzstoff als eine sehr wirksame Barriere im nahen Infrarot fungiert, während er eine be trächtliche Menge sichtbares Licht durchlässt.
EMI0013.0025
Wellenlänge <SEP> (Millimikron) <SEP> /o <SEP> Durchlässigkeit
<tb> 2000 <SEP> 20
<tb> 1700 <SEP> 0
<tb> 1000 <SEP> 0
<tb> 825 <SEP> 0
<tb> 800 <SEP> 1
<tb> 700 <SEP> 21
<tb> 530 <SEP> 57
<tb> 445 <SEP> 0
<tb> 400 <SEP> 0 <I>Beispiel 41</I> Die Stabilität des Produktes von Beispiel 27, wäh rend es längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wird unter Verwendung von Methylsalicylat als hochsiedendem Lösungsmittel gemessen. Verdünnte Lö sungen des Zusatzstoffes werden in einem Ölbad auf verschiedene Temperaturen erhitzt. Die verbleibenden Prozentsätze an Zusatzstoff werden spektral gemessen.
EMI0014.0002
Temperatur <SEP> = <SEP> 200 <SEP> C <SEP> Temperatur <SEP> = <SEP> 210 <SEP> C
<tb> Erhitzungs- <SEP> ,!o <SEP> Erhitzungs- <SEP> /o
<tb> dauer <SEP> verbleibender <SEP> dauer <SEP> verbleibender
<tb> (Min.) <SEP> Zusatzstoff <SEP> (Min.) <SEP> Zusatzstoff
<tb> 5 <SEP> 96 <SEP> 5 <SEP> 81
<tb> 8 <SEP> 94 <SEP> 8 <SEP> 59 <I>Beispiel 42</I> Die Wärmestabilität des Produktes von Beispiel 27 in einem Poly-(methylmethacrylat) wird folgendermas- sen gemessen. 0,32 % Zusatzstoff, bezogen auf das Ge wicht des Kunststoffes, enthaltende Filme werden aus einer Acetonlösung des Polymeren und des Zusatzstof fes auf Spiegelglas gegossen.
Die Filme werden mehrere Stunden bei 70 C getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Eine Kurve des gegossenen Filmes wird er halten. Es wird angenommen, dass während dieser mil den Wärmebehandlung keine Zersetzung eintritt. Ab- schnitte des gegossenen Filmes werden zwischen elek trisch erhitzten Platten bei verschiedenen Temperaturen formgepresst. Die Kurven der formgepressten Schnitzel werden mit dem gegossenen Film verglichen, um den beim Erhitzen verlorengegangenen Prozentsatz an Zu satzstoff zu bestimmen.
EMI0014.0008
Presstemperatur <SEP> Pro <SEP> Minute <SEP> verloren <SEP> gegangener <SEP> Zusatzstoff
<tb> (Durchschnittlicher <SEP> Prozentsatz)
<tb> 160 <SEP> C <SEP> wenig <SEP> oder <SEP> kein
<tb> 170 <SEP> C <SEP> 5
<tb> 180 <SEP> C <SEP> 10
<tb> 190 <SEP> C <SEP> 15
<tb> 200 <SEP> C <SEP> 20
<tb> 210 <SEP> C <SEP> 25
<tb> 220 <SEP> C <SEP> 28
<tb> 230 <SEP> C <SEP> 35 <I>Beispiel 43</I> N,N,N',N'-Tetrakis-(p-diäthylaminophenyl)-p-benzo- chinon-bis-(imoniumhexafluoroarsenat) Das Verfahren von Beispiel 29 wird befolgt, wobei man eine äquivalente Menge Silberhexafluoroarsenat an stelle des Silberhexafluoroantimonats verwendet. Das Produkt schmilzt unter Zersetzung bei 170 C.
Beispiel <I>44</I>
EMI0014.0014
Eine Reihe von p-Benzochinondümoniumsalzen der obigen Formel werden mittels des allgemeinen Verfah rens von Beispiel 29 hergestellt, wobei das entsprechende N,N,N',N'-Tetrakis-(p-dialkylaminophenyl)-p-phenylen- diamin und Silbersalz verwendet werden.
Die Substituen- ten sind in der folgenden Liste aufgeführt:
EMI0014.0025
Verbindung <SEP> Alkyl. <SEP> .X.
<tb> a <SEP> CH, <SEP> AsFe
<tb> b <SEP> CH, <SEP> SbFe
<tb> c <SEP> n-C,H, <SEP> BF,
<tb> d <SEP> n-C,H, <SEP> SbFe
<tb> e <SEP> n-C,H, <SEP> AsF,
<tb> f <SEP> C8HI, <SEP> SbFe
<tb> g <SEP> C,xH:s <SEP> AsFe
<B> Method for protecting an object against the harmful effects of incident radiation </B> <B> in the near infrared </B> The present invention relates to a method for protecting an object against the harmful effects of incident radiation in the near infrared, which is characterized in that a barrier is placed between the object and the source of radiation which contains at least 0.01 g of a compound of the following formula I per 0.0929 m2 surface:
EMI0001.0006
where Y is -NO2, -NHz or -NRR ', where <B> R </B> is allyl or optionally substituted, unbranched or branched alkyl having 1 to 12 carbon atoms and R' is hydrogen or the same as R, m = 0 , 1 or 2, A is either, when m = 0, a group of the formula:
EMI0001.0017
means, or if m = 1, a group of the formula:
EMI0001.0018
means or, if m = 2, a group of the formula:
EMI0001.0019
means, where n = 1 or 2, and X represents an anion, it being possible for the benzoid and quinoid rings to be substituted.
It will be noted that the compounds of Formula I are derivatives of two types of N, N'-substituted diamino compounds; H. of p-phenylene diamines (n = 1) and of benzidines (n = 2). If desired, the phenyl nuclei can be further substituted by groups which are inert during use, e.g. By lower alkyl or alkoxy, halogen, hydroxyl and the like.
The compounds of formula I with m = 0 can be prepared from readily available starting materials by means of the reaction illustrated in the following reaction scheme:
EMI0001.0036
EMI0002.0001
EMI0002.0002
EMI0002.0003
In the above formula Ia, the various substituents R and R 'can be identical or different. If desired, R or R ', when alkyl, can be further substituted by groups which are inert in use. If desired, the phenyl groups can be substituted in the same way, eg. B.
by lower alkyl or alkoxy, halogen, hydroxyl and the like.
The reaction of a p-nitrohalogenobenzene of the formula II with a p-phenylenediamine or benzidine of the formula III can be carried out in a suitable solvent, preferably before dimethylformamide, in the presence of an alkali such as sodium or potassium carbonate, and additionally if desired and preferably in the presence of Copper powder.
Examples of p-nitrohalobenzenes of the formula II are, for example, p-nitrochlorobenzene, p-nitrobromobenzene, p-nitroiodobenzene, p-nitrofluorobenzene, 3,4-dichloronitrobenzene, 2-chloro-5-nitrotoluene, 2-chloro-5- nitroethyl benzene, 2-nitro-5-bromotoluene, 2-chloro-5-nitroanisole and the like.
Examples of p-phenylenediamines of the formula III (n = 1) are, for example, p-phenylenediamine, p-toluylenediamine and the like; and examples of benzidines of the formula III (n = 2) are benzidine, 3,3'-dichlorobenzidine, o-tolidine, o-dianisidine, m-tolidine and the like.
The compounds of the formula V can easily be prepared by reducing compounds of the formula IV. This is expediently achieved by catalytic hydrogenation in a suitable solvent, again preferably dimethylformamide. Standard catalysts for the hydrogenation of aromatic nitro compounds can be used. These include palladium on carbon and Raney nickel. The compound of formula V can be in a suitable solvent such.
B. aqueous acetone, are reacted with the reactant RZ R'Z, which is an alkyl halide such as methyl chloride, ethyl iodide, propyl bromide, butyl iodide, hexyl bromide, octyl bromide, dodecyl bromide and the like, or an alkyl sulfate such as methyl sulfate, ethyl sulfate and the like , or an alkylarylsulfonate,
such as methyl p-toluenesulfonate. An allyl halide such as allyl bromide can also be used. An alkali or alkaline salt, such as. B. sodium carbonate or potassium carbonate is normally also used. The reaction amounts and conditions can be chosen so that either one or two groups R per amino group are introduced.
The conversion of compounds of the formula IA into salts of the formula I can be carried out by oxidizing the former in a solution in an organic solvent with a silver salt of a suitable acid.
Dimethylformamide is a good solvent to use as a reaction medium. Other solvent, e.g. B. acetone can also be used. A wide variety of silver salts can be used. These include perchlorate (C104-), fluoroborate (BF4-), trichloroacetate (CC13-COO-), trifluoroacetate (CFIC00-), picrate [(NO,) 3C6H.0-],
Hexafluoroarsenate (AsFr, -), hexafluoroantimonate (SbF6-), benzenesulfonate (Cr, H5SO.j), ethanesulfonate (C2H5S03-), phosphate (P04- -), sulfate (S04--), chloride (Cl-) and the like .
Various aminium compounds, such as. B. Tris (p-dialkylaminophenyl) aminium salts have been proposed for use in various substrates to reduce the transmittance in the infrared region of the spectrum. Such salts absorb strongly in the near infrared region of the spectrum. However, the most effective protection occurs near 960 millimicrons. Suitable compounds capable of broad absorption at longer wavelengths in the near infrared have been desired, but have not been available in the past.
It is therefore a primary object of the present invention to provide compounds with such broader absorption bands.
The compounds of the formula I absorb broadly in the near infrared region of the spectrum at longer wavelengths than the compounds previously accessible. The improved absorption is obtained in the range of longer wavelengths between approx. 1000 and approx. 1800 millimeters. Many of the compounds also have desirable absorption at shorter wavelengths in the near infrared region. These compounds also transmit a useful amount of visible light.
The radiant energy from the sun is often grouped into 3 areas, the near ultraviolet, the visible and the near infrared. Together these 3 areas cover the range of wavelengths from 0.290 microns to approximately 5.0 microns. Somewhat arbitrarily, one can view the near ultraviolet spectrum as if it covered the 0.300 to 0.400 micron area, the visible spectrum as if it covered the 0.400 to 0.700 micron area, and the near infrared spectrum as if it covered the 0.700 area covered to 5.0 microns.
The heat from the sun is essentially due to the near infrared radiation energy. At other high-temperature body, such. B. tungsten filaments, fluorescent lamps, carbon arcs, etc., also emit energy in the near infrared region. For practical purposes, this area is often defined as falling between 0.7 and 5.0 microns, which is the area where the common sources of infrared radiation emit substantially all of their infrared energy.
Over half of the total radiant energy emitted by the sun or electric lamps is in the near infrared region.
This is shown in the tables below.
EMI0003.0024
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> Approximate <SEP> distribution <SEP> of the <SEP> radiant energy
<tb> from <SEP> different <SEP> energy sources
<tb> / o <SEP> of the <SEP> total <SEP> emitted
<tb> radiant energy
<tb> about
<tb> 0.3-0.4 <SEP> <I> fl </I> <SEP> 0.4-0.7 <SEP> <I> u </I> <SEP> 0.6-1 , 6 <SEP> p <SEP> 0.7 <SEP> y
<tb> sunlight <SEP> (that
<tb> reached <SEP> earth <SEP>) <SEP> 5 <SEP> 42 <SEP> 54 <SEP> 53
<tb> tungsten lamp, <SEP> 500 <SEP> W <SEP> 0.1 <SEP> 10 <SEP> 53 <SEP> 90
<tb> fluorescent lamp <SEP> 5 <SEP> 35 <SEP> 28 <SEP> 60
<tb> Carbon filament heater <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 28 <SEP> 99
<tb> <SEP> not lit <SEP> heater <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,3 <SEP> 100 Accordingly, it can be seen
that a large proportion of the energy sent out by our ordinary light sources does not serve any useful purpose in terms of lighting, but rather contributes to the development of heat in the material receiving the radiation.
EMI0003.0025
<I> Table <SEP> Il </I>
<tb> Approximate <SEP> distribution <SEP> of the <SEP> radiant energy
<tb> of the <SEP> sunlight
<tb> Area <SEP>% <SEP> of the <SEP> entire <SEP> / o <SEP> of the <SEP> infrared
<tb> radiation <SEP> radiation
<tb> 0.3-0.4 <SEP> 5 <SEP> 0.4-0.7 <SEP> 42 <SEP> 0.7-1.0 <SEP> 23 <SEP> 43.5
<tb> 1.0-1.3 <SEP> 12 <SEP> 22.5
<tb> 1.3-1.6 <SEP> 4.5 <SEP> 8.5
<tb> 1.6-1.9 <SEP> 4.5 <SEP> 8.5
<tb> 1.9-2.7 <SEP> 5 <SEP> 9.5
<tb> 2.7-up <SEP> 4 <SEP> 7.5 This table shows
that within the near infrared area the greater part of the infrared radiation is emitted within the area of approx. 0.7 to approx. 2.0 microns. For example, in normal sunlight, about? / S of the radiation energy at wavelengths of about 0.7 to about 1.3 microns.
It can also be seen in Table II that about 43 to 44% of the total infrared radiation in sunlight in the area is just above about 0.7 microns. The latter is approximately the upper limit of the visible range, which, as stated above, is usually defined as lying between approximately 0.4 and 0.7 14 microns, hence the designation near infrared.
Although in the above definition the near infrared area only extends down to about 0.7 microns, for the purposes of this invention the area of particular interest extends from about 0.65 microns to about 1.3 Micron. In the following discussion this area will be referred to as (NIR).
In many circumstances it is desirable to filter out invisible radiations of the near infrared region without the permeability; of visible radiation. There are many potential uses for materials that transmit a predominant part of the visible radiation, but at the same time for heat-generating infrared radiation, in particular that in the above-mentioned (NIR), is at least semi-opaque. As such possible applications, sun glasses, welding glasses and other filters that protect the eyes, windows, television filters, projection lenses and the like can be mentioned.
In many, if not most, such uses, the primary objective is to protect the human eye from the deleterious effects of near infrared radiation.
Experience has shown that, as an illustrative example, sun glasses should be able to transmit at least about 10 0lo of the incident visible light of shorter wavelengths than about 0.65 microns. However, in order to provide adequate protection to the human eye, the permeability should be less than 40.0 at about 0.65 to 0.75 microns and between about 0.75 and about 0.95 Microns not exceeding 10; 'o. Preferably, about 20% or more of the visible light is transmitted.
In the two other noted areas, the permeability should preferably not exceed 5010 or 1%. Other optical protective filters can vary with regard to the requirements for the visible range. In most cases, however, the near infrared transmission should not exceed the stated limits.
This applies, for example, not only to other eye protection devices that are so far different, such as welding goggles and window glass, but also to the protection of inanimate material, as in the case of projection lenses. Optimal use of protection therefore usually requires relatively good permeability for radiation below about 0.65 microns, but reduced or minimized permeability above that value. Obviously a complete cutoff is impossible at exactly this or any other wavelength.
Nonetheless, for the purposes of the present invention, the clipping should be as sharp as possible within a minimum spread of wavelengths at about 0.65 microns.
Various organic plastic substrates are available which generally have suitable permeability properties in the visible area. Examples include cellulose derivatives, such as. B. cellulose nitrate, cellulose acetate and the like, regenerated cellulose and cellulose ethers, such as. B. ethyl and methyl cellulose, Polystyrol_kunststoffe such. B.
Polystyrene per se and polymers and copolymers of various styrenes substituted on the ring, such as. B. o-, m- and p-methylstyrene and other styrenes substituted on the ring, and styrenes substituted on the side chain, such as.
B. a-methyl and -Atliylstyrol, and various other polymerizable and copolymerizable vinyl idene, various vinyl polymers and copolymers, such as.
B. polyvinyl butyral and other acetals, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate and its hydrolysis products, polyvinyl chloride acetate copolymers and the like, ver different acrylic resins, such as. B.
Polymers and copolymers of 1-methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylamide, methylol acrylamide, acrylonitrile and the like, polyolefins, such as. B. polyethylene. Polypropylene and the same, polyester and unLesättiate modified poly ester resins, such as.
B. those prepared by condensation of polycarboxylic acids with polyhydric phenols or modified by using uncytic carboxylic acids or further modified by reacting the alkyd resin with another ionomer,
Polymers of allyl diglycol carbonate and various copolymers using an allyl ester of various acids as a crosslinking monomer. Cellulose acetate, methyl methacrylate, polystyrenes and polymers of allyl diglycol carbonates are of particular interest and preferred as substrates here.
Any such substrate may vary and will usually differ very markedly from the others in its transmittance to radiant energy at various NN lengths. If not modified, none of the above transmission requirements will nonetheless be met. Some additive is required to reduce infrared transmission without adversely affecting transmission in the visible region.
The heat resistance of the salts of the formula I (m = 1 or 2) can be determined when the aminium salts are dispersed in organic polymeric materials or when they are dissolved in suitable solvents. They are adequately resistant to being exposed to temperatures of up to approx. 200 C. This temperature often occurs when processing organic polymeric materials, e.g. B. those discussed above. Accordingly, the compounds of formula I are suitable for the purpose of use in such cases.
The compounds of formula 1 have good light and heat stability when they are incorporated into organic plastic substrates. So far, a satisfactory absorption of radiation energy in the Be rich from 1000 to 2000 millimicrons (as it is emitted by the sun or other light sources) through transparent plastics was not possible. This part of the infrared radiation is a considerable part of the total infrared radiation from sunlight, incandescent lamps and other lamps.
For use, the salts of the formula I (m = 1 or 2) can be incorporated into any suitable plastic or applied to suitable transparent substrates made of plastic or glass. This can be carried out using any known method, for example by pouring from solution or dipping, hot rolling, applying with the polishing steel or dyeing. Organic plastic materials containing the salts can be made into molded articles, e.g. B. foils and plates, are pressed.
Any practical embodiment can be used to form a protective barrier between an object to be protected and the source of infrared radiation. Protection is generally achieved by combining salt and organic substrate in a relatively thin layer or a relatively thin sheet-like material, which is then used as a protective barrier. Protection of an article can also be achieved by applying the salts in a suitable carrier directly as a coating to substrates such as glass or molded plastic articles, either to protect the substrate or to form a protective barrier for other articles.
It is not easy to set limits on the amount that is appropriate to use. In general, the upper limit results from economic considerations. The minimum quantity is 0.01 g per 0.0929 m2 surface of the item.
The compounds of the formula I can be used in many ways because of the valuable combination of infrared absorption capacity and transparency for visible light. The applications can be classified in such a way that they fall into three main areas according to the function of the infrared absorber.
In the first area of application, these compounds serve to filter out infrared radiation and prevent it from being transmitted through a substrate on or in which these compounds are dispersed. Specific applications in this area are the use in sunglasses. Schiveisser goggles or protective shields, astronaut face plates and face plates in reflective protective suits for firefighters, where permeability for visible light coupled with protection of the eyes from infrared radiation is desired.
These compounds can also be incorporated into transparent sheet-like plastic materials or transparent plastic films for windows, doors, skylights, etc. in buildings, greenhouses, automobiles, aircraft, ships, etc. in order to filter out infrared radiation and the build-up of heat inside such cones Reduce restrictions to the minimum value while still allowing visible radiation to pass through. In such applications, these compounds can be dispersed in or on a rigid plastic substrate or can be dispersed in a thin plastic film that can be used alone or adhering to an untreated substrate, which can be glass or plastic.
For example, in automotive safety glass windshields, the plastic intermediate layer between the two glass plates can contain the infrared absorber. Also for commercial, office or residential windows, a plastic film containing these compounds can adhere to the glass or be hung as a window dressing directly inside the window and, when it is not needed, be rolled up.
For sunglasses, airplane windows and skylights, these compounds can be incorporated into the plastic from which such objects are made, either as a uniform dispersion throughout the object or as a barrier layer adjacent to a surface thereof.
In the second area of application, these compounds serve to absorb infrared radiation and accumulate it as heat in order to raise the temperature of the materials containing these compounds. These compounds can thus be applied to natural or synthetic fibers used in clothing to make such clothing warmer in cold climates, although such clothing can be a light color.
Likewise, these compounds can be dissolved in water or incorporated into plastic particles, flakes or strips of plastic that float on water to reduce the evaporation rate of the water (or another liquid) by solar or other infrared radiation for the purpose of generating distilled water or to increase the salt concentration in the remaining liquor or to extract salt from the solution.
Furthermore, these compounds can be incorporated into materials to improve drying speeds without significantly changing the color of such materials, such as colored inks, paints, enamels, bathing suits, etc. In the same way, the incorporation of these compounds in polymerizable materials can serve to increase the rate of polymerization under infrared radiation by increasing the effectiveness with which such radiation is absorbed.
Since different colors absorb radiation at different speeds, varying amounts of these compounds can also be incorporated into inks, paints, or enamels of different colors to modify their drying speeds to make them uniform regardless of color, which makes it easy to use. Uniformity and economic efficiency when processing objects coated with it is important.
Various processes that are currently in technical operation use powdered inks that are applied to paper or other substrates and are melted in place by infrared radiation. In some reproduction and copier systems, the powdered ink mixtures, which contain carbon black (for infrared absorption and optical contrast with the background) and thermoplastic polymer resins, are either electrostatically attracted to the desired location on metal and then transferred to paper or directly onto specially coated paper. Previously, only black inks could be used in such processes.
The present compounds can provide the necessary infrared absorption while allowing pigments of various colors to be used in such processes. Powdered inks are also used to provide a raised print on greeting cards, matchboxes, business cards, etc. by a process which consists of printing a pattern on paper with a clear adhesive mixture and then covering it with the powdered ink, which only sticks to the surfaces printed with adhesive. This paper is then passed under a source of infrared in order to melt the ink and fix it.
The incorporation of these compounds into these inks can reduce the heat required from the infrared source, increase the rate at which the inks can be melted, and allow a wider range of colors to be used without the risk of scorching the paper background before the powdered ink has hardened and allow the use of light colored inks on dark colored background paper without scorching the dark paper.
Some photothermographic systems of photo reproduction, such as. B. the Thermofax system for copying, use a paper that is coated in order to make it more heat-sensitive during the development of the image by irradiation with infrared radiation. The incorporation of these compounds into the surface coating of the paper used for these and similar processes makes the paper even more heat sensitive without loss of contrast between the print and the background, thereby enabling lower working temperatures or faster operation of copiers using such paper .
Microencapsulation is the process of pulling materials in the form of small spheres or capsules (diameter from approx. 1 to? 00 \ vIikron) with natural or synthetic polymeric materia lien, such as. B. polymethyl methacrylate. The coating holds the contents in a finely divided state in each individual ball until they are released for use by breaking the capsule walls, which is achieved by mechanical means such. B. pressure, or by application of heat such. B. irradiation with radiation energy can happen.
The incorporation of the compounds according to the invention in the coating makes the wall more sensitive to breakage by exposure to infrared radiation, which means that less irradiation time or infrared radiation with a lower intensity is required to effect the breakage. By using different elements of these compounds in the coatings of different capsules, such capsules can also be made to break when different amounts of radiation are absorbed, whereby a registration of the relative amounts of infrared radiation which impinge on any surface containing mixtures of such capsules is produced.
In addition, these connections can serve to increase the effects of infrared radiation falling on sensing elements, if such elements are coated with such connections, which the amplification circuits for converting signals from such elements into usable currents or voltages simplified. Accordingly, sensing elements for the fire detection devices can be treated to make them more sensitive to the presence of flames.
Sensing elements can also be treated in data processing machines to make them more sensitive to the effects of heat, where they are used to drive electrical circuits.
In the third area of application, these compounds work through a mixed selection of mechanisms. This category includes such uses as the incorporation of these compounds in colored inks for use in ballpoint pens or other pens so that such inks can be produced by those processes such as e.g. B. Thermofax, which rely on the infrared absorption by the ink on the document being copied, can be reproduced. Currently, carbon black must be used, which limits the inks to black inks for this purpose.
The incorporation of such compounds in face creams and dyes for clothing and other fabrics can also serve to make the wearer invisible to infrared detection devices, such as B. for the Sniperscope or Snooperscope, which by Re flexion of infrared radiation from the object, z. B. soldiers, tents, nets over cannons, etc., should be discovered back after a detector. Next, the incorporation of such compounds in the colors used to cover non-luminous radiation surfaces such. B.
Steam or hot water radiators, radiant heating wall, floor or ceiling panels are used to increase the effectiveness of the radiation of thermal energy from such bodies into the environment, even if the colors are light in color or have metallic pigments contain.
Since the growth rate of plants is sensitive to the wavelengths of incident light, the interposition of a film or sheet material containing these compounds between such plants and the radiation energy source can serve to modify this speed. For example, the germination of latich seeds and the like is most promoted at around 650 millimicrons and most inhibited at around 730 millimicrons.
By appropriate selection of these compounds and the concentration in such a film or sheet material, virtually all radiation at 730 millimicrons can be absorbed while a large proportion of the radiation at 650 millimicrons can be transmitted to these plants to maximize the germination rate bring.
The foregoing indicates only a few of the numerous uses for these compounds. From this list and the properties of these compounds discussed elsewhere in this specification, many other uses for these compounds can be immediately apparent. The invention is further illustrated in connection with the following examples. Unless otherwise noted, all parts and percentages are given by weight and all temperatures are given in degrees Celsius.
<I> Example 1 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-nitrophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0006.0035
A mixture of 10.8 parts (0.1 mol) of p-phenylenediamine, 94.5 parts (0.6 mol) of p-nitrochlorobenzene, 31.7 parts (0.23 mol) of potassium carbonate and 2 parts of copper powder is used Stirred in 150 parts of dimethylformamide for 48 hours and heated to reflux.
The mixture is then filtered and the solid substance is washed well with dimethylformamide, water and acetone and then dried. About 37 parts (59%) of a red-brown solid substance with a melting point of 387 to 390 ° C. are obtained.
An 8-fold approach gave a yield of 76% of product which melts at 390.degree. After recrystallization from nitrobenzene, a sample had a melting point of 390 to 392 C and the following analysis:
EMI0006.0069
Ber. <SEP> for <SEP> C90HQ0Ne08: <SEP> C <SEP> 60.8; <SEP> H <SEP> 3.4; <SEP> N <SEP> 14.2
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 60.7; <SEP> H <SEP> 3.5; <SEP> N <SEP> 13.9 <I> Example 2 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-nitrophenyl) -p-benzidine
EMI0006.0071
A mixture of 9.2 parts (0.05 mol) benzidine, 47.3 parts (0.3 mol) p-nitrochlorobenzene, 16.6 parts (0.12 Mo () anhydrous potassium carbonate, 1.0 part of copper powder and 75 parts of dimethylformamide is stirred and refluxed for 4 days.
The mixture is then filtered, washed well with dimethylformamide, water and acetone and dried. Approx. 24.0 parts of an orange powder are obtained (71% yield). Melting point 370 to 374 C.
<I> Examples 3 to II </I> The p-nitrochlorobenzene and p-phenylenediamine or benzidine [of the formulas (II) or (11I) 1 are replaced by various materials in the process of Examples 1 or 2. The starting materials and products are shown in Table III below.
<I> Table 1l1 </I> <I> Starting materials </I>
EMI0007.0001
Example <SEP> of the <SEP> formula <SEP> (II) <SEP> of the <SEP> formula <SEP> (III)
<tb> No.
<tb> 3 <SEP> p-nitrobromobenzene <SEP> p-phenylenediamine
<tb> 4 <SEP> p-nitroiodobenzene <SEP> p-tolylenediamine
<tb> 5 <SEP> 3,4-dichloronitrobenzene <SEP> chloro-p-phenylenediamine
<tb> 6 <SEP> 3,4-dichloronitrobenzene <SEP> benzidine
<tb> 7 <SEP> 2-chloro-5-nitrotoluene <SEP> o-tolidine
<tb> 8 <SEP> 2-chloro-5-nitroethyl- <SEP> o-dianisidine
<tb> benzene
<tb> 9 <SEP> p-nitrochlorobenzene <SEP> m-tolidine
<tb> 10 <SEP> p-nitrochlorobenzene <SEP> 3,3'-dichlorobenzidine
<tb> 11 <SEP> 2-chloro-5-nitroanisole <SEP> p-phenylenediamine <I> products of the formula (IV) </I>
EMI0007.0002
example
<tb> No.
<tb> 3 <SEP> Product <SEP> from <SEP> Example <SEP> 1
<tb> 4 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-nitrophenyl)
-p-toluene diamine
<tb> 5 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-chloro-p-nitrophenyl) chloro-p-phenylenediamine
<tb> 6 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-chloro-p-nitrophenyl) benzidine
<tb> 7 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-methyl-p-nitrophenyl) o-tolidine
<tb> 8 <SEP> N, N, N ', N'-tetrakis- (o-ethyl-p-nitrophenyl) -o dianisidine
<tb> 9 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-nitrophenyl) -m-tolidine
<tb> 10 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-nitrophenyl) -3,3'-dichlorobenzidine
<tb> 11 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-methoxy-p-nitrophenyl) p-phenylenediamine <I> Example 12 </I> N, N, N', N'- Tetrakis (p-aminophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0007.0004
A mixture of 29.6 parts (0.05 moles of N, N, N ', N'-tetrakis- (p-nitrophenyl)
-p-phenylenediamine (from example 1), one part of 10% palladium-on-carbon catalyst and 100 parts of dimethylformamide is hydrogenated at 90 ° C. in a hydrogenation autoclave until the theoretical pressure drop is obtained. The mixture is filtered and the filtrate poured into 300 parts of water.
The solid substance that separates out is recrystallized from a mixture of ethanol and dimethylformamide, giving approx. 15 parts (64%) of the purified product which melts above 300 ° C and has the following analysis:
EMI0007.0029
Ber. <SEP> for <SEP> CsoHQ8Ne: <SEP> C <SEP> 76.2; <SEP> H <SEP> 5.97; <SEP> N <SEP> 17.8
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 76.1; <SEP> H <SEP> 5.97; <SEP> N <SEP> 17.8 <I> Example 13 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-aminophenyl) -benzidine
EMI0007.0031
A mixture of 24.0 parts (0.035 mol) of N, N, N ', N'-tetrakis- (p-nitrophenyl) -benzidine (from Example 2),
1 part of 10% palladium-on-carbon catalyst and 100 parts of dimethylformamide is hydrogenated in a hydrogenation autoclave at 80 ° C. until the theoretical pressure drop is observed. The mixture is filtered and the filtrate is diluted with 300 parts of water. The solid substance, which is switched off, is recrystallized from a mixture of dimethylformamide and ethanol, giving about 11.2 parts (55.0, '0 yield) of the product, which melts at 313-316C.
EMI0007.0046
Ber. <SEP> for <SEP> Ca0H3: N0: <SEP> C <SEP> 78.8; <SEP> H <SEP> 5.84; <SEP> N <SEP> 15.3
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 77.9; <SEP> H <SEP> 5.90; <SEP> N <SEP> 16.7 <I> Examples 14-21 </I> In the procedure of Example 12 or 13, the products of Examples 3-11 are used in place of the p-phenylenediamine or benzidine compound of that example . The products are shown in the following table IV.
<I> Table IV </I>
EMI0007.0051
Output connection
<tb> Example <SEP> from <SEP> For No. <SEP> play <SEP> No. <SEP> Product <SEP> of the <SEP> formula
<tb> 14 <SEP> 4 <SEP> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-amino phenyl) -p-tolylenediamine
<tb> 15 <SEP> 5 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-chloro-p-aminophenyl) -chlor-p-phenylenediamine
<tb> 16 <SEP> 6 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-chloro-p aminophenyl) -benzidine
<tb> 17 <SEP> 7 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-methyl-p aminophenyl) -o-tolidine
<tb> 18 <SEP> 8 <SEP> N, N, N ', N'-tetrakis- (o-ethyl-p aminophenyl) -o-dianisidine
<tb> 19 <SEP> 9 <SEP> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-amino phenyl) -m-tolidine
<tb> 20 <SEP> 10 <SEP> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-amino phenyl) -3,3'-dichlorobenzidine
<tb> 21 <SEP> 11 <SEP> N, N, N ', N'-Tetrakis- (o-methoxy-p aminophenyl) -p-phenylenediamine The compounds of the formula (V) are as in the following reaction scheme (C )
shown converted into appropriately substituted N, N, N ', N'-derivatives.
EMI0008.0002
where R is allyl or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, R1 is hydrogen or R and n is 1 or 2 and RZ is an alkyl ester of an inorganic acid.
The amino compound of formula (V) is dissolved in a suitable solvent such as e.g. B. aqueous acetone, reacted with the reactant RZ, which is an alkyl halide, such as. B. methyl chloride, ethyl iodide, propyl bromide, butyl iodide, heryl bromide, octyl bromide, dodecyl bromide and the like, or an alkyl sulfate, such as.
B. methyl sulfate, ethyl sulfate and the like, or an alkylarylsulfonate, such as. B. methyl p-toluenesulfonate may be. It can also be an allyl halogen such as e.g. B. allyl bromide can be used. An alkali or alkali cal salt, such as. Such as sodium carbonate or potassium carbonate is usually also used.
The reaction menoen and conditions are chosen so that either 1 or 2 groups R per amino group <I> Example 24 </I> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-di-n-propylaminophenyl) - p-phenylenediamine
EMI0008.0030
The procedure of Example 22 is followed using an equivalent amount of - n-propyl iodide in place of the ethyl iodide. The product melts at 157 to 158 C. The analysis follows. be introduced. A typical illustration is shown in the following examples.
<I> Example 22 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-diethylaminophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0008.0039
A mixture of 14.2 parts (0.03 mol) of N, N, N ', N'-tetrakis- (p-aminophenyl) -p-phenylenediamine (from Example 12), 56.2 parts (0.36 mol ) Ethyl iodide and 33.1 parts (0.24 mol) of potassium carbonate are stirred in 200 parts of 80% aqueous acetone for 4 hours and heated to reflux. The mixture is then cooled and filtered.
The collected solid substance is washed with water, dried and then recrystallized from a mixture of dimethylformamide and ethanol. The product is obtained as a yellow-green solid substance with a melting point of 214 to 215.degree. His analysis follows:
EMI0008.0050
Ber. <SEP> for <SEP> C "H" Ne: <SEP> C <SEP> 79.3; <SEP> H <SEP> 8.7; <SEP> N <SEP> 12.1
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 79.2; <SEP> H <SEP> 8.7; <SEP> N <SEP> 12.0 <I> Example 23 </I> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-dimethylaminophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0008.0053
The procedure of Example 22 is followed using an equivalent amount of methyl iodide in place of the ethyl iodide.
The product melts at 271 to 273 C. Analysis follows.
EMI0008.0057
Ber. <SEP> for <SEP> C "H, oNo: <SEP> C <SEP> 78.0; <SEP> H <SEP> 7.5; <SEP> N <SEP> 14.4
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 77.2; <SEP> H <SEP> 7.7; <SEP> N <SEP> 14.5
EMI0008.0058
Ber. <SEP> for <SEP> C "H, 2No: <SEP> C <SEP> 80.2; <SEP> H <SEP> 9.5; <SEP> N <SEP> 10.4
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 80.0; <SEP> H <SEP> 9.7; <SEP> N <SEP> 10.9 <I> Example 25 </I> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-di-n-butylaminophenyl) -p-phenylenedianmin
EMI0009.0002
The procedure of Example 22 is followed using an equivalent amount of n-butyl iodide in place of the ethyl iodide.
The product melts at 92 to 94 C. Analysis follows.
EMI0009.0007
Ber. <SEP> for <SEP> C82Ho2No: <SEP> C <SEP> 80.8; <SEP> H <SEP> 10.1; <SEP> N <SEP> 9.1
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 81.1; <SEP> H <SEP> 9.6;
<SEP> N <SEP> 9.3 <I> Example 26 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-diethylaminophenyl) -benzidine
EMI0009.0009
A mixture of 11.0 parts (0.02 mol) of N, N, N ', N'-tetrakis (p-aminophenyl) benzidine (from Example 13), 37.4 parts (0.24 mol) of ethyl iodide, 22.1 parts (0.16 mol) of anhydrous potassium carbonate and 160 parts of 80% aqueous acetone is stirred and refluxed for 5 hours.
The mixture is cooled and filtered, and the solid is washed well with water and then with acetone and dried. The product is recrystallized from hot dimethylformamide, giving a solid, approx. 9.5 parts (62% yield) with a melting point of 213 to 214.5 ° C.
EMI0009.0030
Ber. <SEP> for <SEP> C "H" N8: <SEP> C <SEP> 80.83; <SEP> H <SEP> 8.29; <SEP> N <SEP> 10.88
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 78.21; <SEP> H <SEP> 8.13;
<SEP> N <SEP> 11.49 Compounds of the formula (VI) are then oxidized to the protective aminium or dimonium salts desired as the end product by oxidation of the amino compounds. This is carried out in a solution in an organic solvent by reacting the p-phenylenediamine or benzidine compound (V1) with a silver salt of a suitable acid.
Dimethylformamide is a good solvent to use as a reaction medium. Other solvents, such as. B. acetone, who used the. A wide variety of silver salts can be used.
These include perchlorate (CIOä), fluoborate (BF ;-), trichloroacetate (CC13C00-), trifluoroacetate (CF'COO-), picrate (N02) sC, H20-, hexafluoroarsenate (AsFe), hexafluoroantimonate ( SbFe), benzenesulfonate (C, H, S03),
Ethanesulfonate (C_H, SOS-), phosphate (PO, =), sulfate <B> (SO, -), </B> chloride (Cl-) and the like.
Oxidation of an amino group of compounds of the formula (VI) produces aminium compounds of the following formula (VII):
EMI0009.0067
and of two amino groups the diimonium compounds of the following formula (VIII):
EMI0009.0072
wherein, as above, R is allyl or alkyl having 1 to 12 carbon atoms, R, hydrogen or R, n is an integer of 1 or 2 and X is an anion.
This is shown in the following examples, which are typical of the general procedure. <I> Example 27 </I> Bis- (p-diethylaminophenyl) - [N, N-bis- (p-diethylaminophenyl) -p-aminophenyl] -aminium hexafluoroarsenate
EMI0010.0002
To a solution of 3.49 parts (0.005 mol) of N, N, N ', N'-tetrakis- (p-diethylaminophenyl) -p-phenylenediamine (product of Example 22) in 25 parts of hot dimethylformamide, 1.49 Parts (0.005 mol) of silver hexafluoroarsenate are added to 25 parts of dimethylformamide.
After stirring for half an hour, the mixture is filtered and the filtrate is diluted with 350 parts of ether. The product separates out on cooling in a mixture of dry ice and acetone. About 3.5 parts of a green solid substance with a melting point of 184 to 185 ° C. are obtained.
<I> Example 28 </I> Bis- (p-diethylaminophenyl) - [N, N-bis- (p-diethylaminophenyl) -4'-aminobiphenylyl] -aminium hexafluoroarsenate
EMI0010.0014
To a solution of 0.77 parts (0.001 mol) of N, N, N ', N' -Tetrakis- (p-diethylaminophenyl) -benzidine (product of Example 23) in 40 parts of acetone, a solution of 0, Added 30 parts (0.001 mol) of silver hexafluoroarsenate in 5 parts of acetone. After stirring for about 5 minutes, the mixture is filtered and the filtrate is diluted with 200 parts of ethyl ether.
On cooling in dry ice and acetone, a green solid separates out, 0.71 part of product. <I> Example 29 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-diethylaminophenyl) -p-benzoquinone-bis- (imonium hexafluoroantimonate)
EMI0010.0023
1.38 parts are added to a stirred mixture of 1.39 parts (0.002 mol) of N, N, N ', N'-tetrakis (p-diethylaminophenyl) - p-phenylenediamine (product of Example 22) in 20 parts of acetone (0.004 mol) of silver hexafluoroantimonate was added.
After stirring for half an hour, the dark blue solution is filtered and the filtrate is diluted with 100 parts of ether. The mixture is cooled and the solid that separates out is collected, washed with ether and petroleum ether and dried. 2.1 parts of product are obtained which melts at 216 ° C. with decomposition. Compounds of formula (VII) and (VIII) absorb broadly in the near infrared region of the spectrum at longer wavelengths than those obtained with previously available compounds. Improved absorption is achieved in the area of longer wavelengths between approx.
1000 and 18,000 millimicrons obtained. Many of the compounds also have desirable absorption at shorter wavelengths in the near infrared region. These compounds also transmit a useful amount of visible light. Example <I> 30 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-dioctylaminophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0011.0009
The procedure of Example 29 is followed using an equivalent amount of octyl iodide in place of the ethyl iodide.
Example <I> 31 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-didodecylaminophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0011.0015
The procedure of Example 29 is followed using an equivalent amount of dodecyl bromide in place of the ethyl iodide.
<I> Example 32 </I> N, N, N ', N'-Tetrakis- (p-ethylaminophenyl) -p-phenylenediamine
EMI0011.0019
The procedure of Example 29 is followed using 18.7 parts (0.12 moles) of ethyl iodide and 16.6 parts (0.12 moles) of potassium carbonate in place of the amounts used therein.
<I> Example 33 </I>
EMI0011.0024
A series of aminium compounds of the formula above are prepared using the general procedure of Example 27 using the appropriate N, N, N ', N'-tetrakis (p-dialkylaminophenyl) p-phenylenediamine and silver salt.
EMI0011.0030
<B> R </B> <SEP> X <SEP> Melting point <SEP> (C)
<tb> a <SEP> CH, <SEP> AsFe <SEP> 180-182
<tb> b <SEP> CH, <SEP> SbF, <SEP> 184-185
<tb> c <SEP> C, H, <SEP> SbF, <SEP> 186-187
<tb> d <SEP> C, H, <SEP> BF4 <SEP> 170-172
<tb> e <SEP> n-C, H, 1 <SEP> AsF, <SEP> 214-216
<tb> f <SEP> n-C, H, I <SEP> SbFe <SEP> 215-216
<tb> g <SEP> n-CQH, <SEP> AsFe <SEP> 170 =
<tb> h <SEP> n-C, H, <SEP> SbF, <SEP> 175 =
<tb> i <SEP> C8H1, <SEP> SbFe
<tb> j <SEP> C1pH = 5 <SEP> SbFe <SEP> 3
<tb> <B> '</B> The <SEP> filtrate <SEP> is <SEP> diluted with <SEP> an <SEP> equal <SEP> volume <SEP> ethanol <SEP>
<tb> $ <SEP> Approximately
<tb> <B> 3 </B> <SEP> Not <SEP> determined <I> Example 34 </I> Bis- (p-ethylaminophenyl) - [N, N-bis- (p-ethylaminophenyl)
-p-aminophenyl] -aminium hexafluoroarsenate
EMI0012.0002
The procedure of Example 39 is repeated, using an equivalent amount of N, N, N ', N'-tetrakis- (p-ethylaminophenyl) -p-phenylenediamine (product of Example 32) in place of the N, N, N', N '-Tetrakis- (p-diethyl-aminophenyl) -p-phenylenediamines used. <I> Example 35 </I>
EMI0012.0007
Two aminium compounds of the above formula were prepared using the procedure of Example 28 using an equivalent amount of the appropriate silver salt in place of the silver hexafluoroarsenate as shown below.
EMI0012.0010
Connection <SEP> X
<tb> a <SEP> C10,
<tb> b <SEP> SbFe The spectral absorption curves of solutions in organic solvents of the salts according to the invention were determined in the visible and near infrared regions at 0.35 to 2.00 microns. For this purpose, a registration spectrophotometer provided with a near infrared device and a tungsten light source is used.
The wave length of the maximum absorption (@ ma @.) Is determined from the curve. The absorbance at the wavelength of maximum absorption, which is referred to as (a. ".,.), Is an expression of the absorbance. It is calculated using the following relationship.
EMI0012.0021
wherein
EMI0012.0022
a <SEP> = <SEP> absorption capacity,
<tb> b <SEP> = <SEP> thickness <SEP> of <SEP> cell <SEP> (spectrophotometer) <SEP> in <SEP> cm,
<tb> c <SEP> = <SEP> concentration <SEP> in <SEP> g <SEP> per <SEP> liter,
<tb> T <SEP> = <SEP> permeability <SEP> for <SEP> light, <SEP> the <SEP> the <SEP> solution
<tb> happens
<tb> To = <SEP> permeability <SEP> of <SEP> light, <SEP> that <SEP> through <SEP> that
<tb> Solvent <SEP> in <SEP> of the <SEP> same <SEP> cell <SEP> happens. The molar absorption capacity at the wavelength of maximum absorption (ema =) is an expression for the degree of absorption.
It is calculated using the following relationship:
EMI0012.0026
wherein
EMI0012.0028
e <SEP> = <SEP> molar <SEP> absorption capacity,
<tb> M <SEP> = <SEP> Molecular weight <SEP> of the <SEP> dissolved <SEP> substance. Hence, e ", @ x. Is the absorption power based on a molar concentration of 1 gramol compound per liter of solution, or it can serve as a measure for the absorption of each gramol of compound. The larger the value of, the larger the absorption.
<I> Example 36 </I> In accordance with the discussion above, spectral absorption curves of the solutions of aminium salts of Examples 27 and 28 in acetone are determined in the visible and near infrared region at 0.35 to 2.00 microns. Illustrative results are shown below. It will be noted that there are two absorption peaks in the near infrared for the phenylenediamine derivatives of Examples 13 and 14.
EMI0012.0042
Maximum <SEP> absorption
<tb> Product <SEP> from <SEP> Example <SEP>, i <SEP> (-p) <SEP> a <SEP> e
<tb> 27 <SEP> 1450 <SEP> 20.9 <SEP> 18,500
<tb> 930 <SEP> 23.5 <SEP> 20,800
<tb> 414 <SEP> 22.2 <SEP> 19,700
<tb> 33a <SEP> 1325 <SEP> 19.2 <SEP> 14,900
<tb> 930 <SEP> 18.9 <SEP> 14,600
<tb> 410 <SEP> 19.5 <SEP> 15,100
EMI0013.0001
Maximum <SEP> absorption
<tb> Product <SEP> by <SEP> Example <SEP> <I> @, <SEP> (my) <SEP> a <SEP> E </I>
<tb> 33b <SEP> 1310 <SEP> 15.6 <SEP> <B> 1 </B> 2,800
<tb> 970 <SEP> 16.0 <SEP> 13,100
<tb> 410 <SEP> 16.4 <SEP> 13,500
<tb> 33c <SEP> 1450 <SEP> 18.7 <SEP> 17,400
<tb> 930 <SEP> 21.3 <SEP> 19,900
<tb> 414 <SEP> 19.3 <SEP> 18,000
<tb> 33d <SEP> 1440 <SEP> 20.7 <SEP> 16.200
<tb> 950 <SEP> 24.1 <SEP> 18,900
<tb> 415 <SEP> 21.7 <SEP> 17,000
<tb> 33e <SEP> 1460 <SEP> 18,
4 <SEP> 18,400
<tb> 950 <SEP> 20.5 <SEP> 20,500
<tb> 415 <SEP> 18.6 <SEP> 18,600
<tb> 33f <SEP> 1460 <SEP> 17.1 <SEP> 17,900
<tb> 950 <SEP> 19.4 <SEP> 20,300
<tb> 415 <SEP> 17.7 <SEP> 18,500
<tb> 33g <SEP> 1460 <SEP> 14,1 <SEP> 15,700
<tb> 980 <SEP> 26.0 <SEP> 28,900
<tb> 410 <SEP> 16.4 <SEP> 18.200
<tb> 33h <SEP> 1420 <SEP> 13.8 <SEP> 16,000
<tb> 980 <SEP> 23.1 <SEP> 26,700
<tb> 415 <SEP> 16.4 <SEP> 19,000
<tb> 28 <SEP> 1050 <SEP> 31.9 <SEP> 30,700
<tb> 610 (1 <B>) </B> <SEP> 3,3 <SEP> 3,200
<tb> 400 <SEP> 24.8 <SEP> 23,800
<tb> 35a <SEP> 1050 <SEP> 21.0 <SEP> 18,300
<tb> 610 <SEP> 2.6 <SEP> 2,300
<tb> 365 <SEP> 35.0 <SEP> 30,500
<tb> 35b <SEP> 1055 <SEP> 24.1 <SEP> 24,300
<tb> 600 <SEP> 2.6 <SEP> 2,600
<tb> 365 <SEP> 31,
6 <SEP> 31.900
<tb> (1> <SEP> = <SEP> not <SEP> A <SEP> max <I> Example 37 </I> Spectral absorption curves of solutions of the product from Example 27 in three solvents are obtained.
solvent
EMI0013.0003
Acetone <SEP> <B> # </B> <SEP> max <SEP> 1470 <SEP> m, u <SEP> 940 <SEP> m, u <SEP> 414 <SEP> m, u
<tb> a <SEP> max <SEP> 21.5 <SEP> 23.9 <SEP> 22.7
<tb> Methanol <SEP> A <SEP> max <SEP> 1450 <SEP> mu <SEP> 950 <SEP> my <SEP> 414 <SEP> m, ec
<tb> a <SEP> max <SEP> 20.9 <SEP> 23.5 <SEP> 22.2
<tb> methyl salicylate <SEP> 7. <SEP> max <SEP> 1550 <SEP> my <SEP> 910 <SEP> m /. <SEP> 420 <SEP> m, u
<tb> a <SEP> max <SEP> 26.8 <SEP> 22.2 <SEP> 21.5 <I> Example 38 </I> The product of Example 27 is made by pouring an acetone solution of the plastic and the additive incorporated into a cellulose acetate film on mirror glass.
These thin films show strong absorption in the near infrared with peaks at 1450 and 950 millimicrons. The light resistance of the additive during exposure in an Atlas Fade-Ometer is measured spectrally. Curves are taken before and after each exposure period. The remaining percentage of additive is calculated from the formula% remaining = AVA0 x too, where A,) is the absorption capacity at 950 millimicrons before exposure and AT is the absorption capacity at 950 millimicrons after T hours of exposure.
EMI0013.0016
Fade-meter exposure <SEP>% <SEP> remaining <SEP> additive
<tb> (hours)
<tb> 5 <SEP> 99
<tb> 15 <SEP> 93
<tb> 20 <SEP> 86
<tb> 30 <SEP> 79
<tb> 40 <SEP> 73
<tb> 50 <SEP> 69 <I> Example 39 </I> The product from Example 27 is incorporated into poly (methyl methacrylate) films in the manner described in Example 38 for cellulose acetate. These films show intense absorption in the near infrared with peaks at 1450 and 950 millimicrons. The light stability of the additive is measured.
EMI0013.0022
Hours <SEP> fade-meter exposure <SEP> / o <SEP> remaining <SEP> additive
<tb> 5 <SEP> 95
<tb> 15 <SEP> 33
<tb> 20 <SEP> 20 <I> Example 40 </I> The product from Example 27 is made at a concentration of 0.10% (based on the weight of the plastic) in poly (methyl methacrylate) press powder by plasticizing incorporated on steam-heated roller mills. Schnitzel with a thickness of 1.88 mm are compression molded. A transmission curve of the chips shows that the additive acts as a very effective barrier in the near infrared, while allowing a significant amount of visible light to pass through.
EMI0013.0025
Wavelength <SEP> (millimicron) <SEP> / o <SEP> transmittance
<tb> 2000 <SEP> 20
<tb> 1700 <SEP> 0
<tb> 1000 <SEP> 0
<tb> 825 <SEP> 0
<tb> 800 <SEP> 1
<tb> 700 <SEP> 21
<tb> 530 <SEP> 57
<tb> 445 <SEP> 0
<tb> 400 <SEP> 0 <I> Example 41 </I> The stability of the product from Example 27 when it is exposed to high temperatures for a long time is measured using methyl salicylate as the high-boiling solvent. Dilute solutions of the additive are heated to different temperatures in an oil bath. The remaining percentages of additive are measured spectrally.
EMI0014.0002
Temperature <SEP> = <SEP> 200 <SEP> C <SEP> Temperature <SEP> = <SEP> 210 <SEP> C
<tb> Heating- <SEP>,! o <SEP> Heating- <SEP> / o
<tb> duration <SEP> remaining <SEP> duration <SEP> remaining
<tb> (min.) <SEP> additive <SEP> (min.) <SEP> additive
<tb> 5 <SEP> 96 <SEP> 5 <SEP> 81
<tb> 8 <SEP> 94 <SEP> 8 <SEP> 59 <I> Example 42 </I> The heat stability of the product from Example 27 in a poly (methyl methacrylate) is measured as follows. Films containing 0.32% additive, based on the weight of the plastic, are poured onto mirror glass from an acetone solution of the polymer and the additive.
The films are dried for several hours at 70 ° C. in order to remove the solvent. It will hold a curve of the cast film. It is believed that no decomposition occurs during this heat treatment. Sections of the cast film are compression molded between electrically heated plates at different temperatures. The curves of the compression molded chips are compared to the cast film to determine the percentage of additive lost on heating.
EMI0014.0008
Press temperature <SEP> Per <SEP> minute <SEP> lost <SEP> lost <SEP> additive
<tb> (Average <SEP> percentage)
<tb> 160 <SEP> C <SEP> little <SEP> or <SEP> none
<tb> 170 <SEP> C <SEP> 5
<tb> 180 <SEP> C <SEP> 10
<tb> 190 <SEP> C <SEP> 15
<tb> 200 <SEP> C <SEP> 20
<tb> 210 <SEP> C <SEP> 25
<tb> 220 <SEP> C <SEP> 28
<tb> 230 <SEP> C <SEP> 35 <I> Example 43 </I> N, N, N ', N'-tetrakis- (p-diethylaminophenyl) -p-benzoquinone-bis- (imonium hexafluoroarsenate) The procedure of Example 29 is followed using an equivalent amount of silver hexafluoroarsenate in place of the silver hexafluoroantimonate. The product melts with decomposition at 170 C.
Example <I> 44 </I>
EMI0014.0014
A series of p-benzoquinone demonium salts of the above formula are prepared using the general procedure of Example 29 using the appropriate N, N, N ', N'-tetrakis (p-dialkylaminophenyl) p-phenylenediamine and silver salt .
The substituents are given in the following list:
EMI0014.0025
Compound <SEP> alkyl. <SEP> .X.
<tb> a <SEP> CH, <SEP> AsFe
<tb> b <SEP> CH, <SEP> SbFe
<tb> c <SEP> n-C, H, <SEP> BF,
<tb> d <SEP> n-C, H, <SEP> SbFe
<tb> e <SEP> n-C, H, <SEP> AsF,
<tb> f <SEP> C8HI, <SEP> SbFe
<tb> g <SEP> C, xH: s <SEP> AsFe