DE102010011564A1 - New modified polyvinyl alcohol exhibiting vinyl alcohol repeating units and substituted (1,3)dioxane repeating units, useful as colorant for dyeing purposes, printing and writing inks and as fluorescent dyes - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Tinte wird vielfältig bei Drucktechniken, beispielsweise in den heute weit verbreiteten Tintenstrahldruckern, und als Schreibtinte benötigt. Hier werden ganz überwiegend hydrophilisierte Chromophore zur Erzielung der Färbungen eingesetzt. Homogen in Wasser gelöste Chromophore haben aber insbesondere für solche Anwendungen zwei Nachteile. So lässt sich zum einen, bei Tintendruck-Erzeugnissen die Färbung verhältnismäßig leicht aus dem Material wieder auswaschen, so dass solche Druckerzeugnisse nicht wasserfest und im Allgemeinen auch nicht dokumentenecht sind. Zum anderen wirkt sich die verhältnismäßig kleine angewendete Farbstoffmenge nachteilig auf die Lichtechtheit solcher Erzeugnisse aus. Eine wesentlich höhere Konzentration an Chromophoren bringt die Anwendung von Pigmenten, von denen man nicht nur eine höhere Lichtechtheit erwarten kann, sondern sie sind darüber hinaus als unlösliche Materialien auch erheblich schwieriger von der Papieroberfläche wieder zu entfernen. Die chinesische Tusche, bei der es sich um ein fein verteiltes Kohlenstoffpigment handelt, ist das prominenteste Beispiel für solche für Schreib- und Malzwecke kolloidal eingesetzt Dispersionen – Tuschzeichnungen zeichnen sich durch ihre Wasserfestigkeit und hohe Lichtechtheit aus und sind für ihre Beständigkeit über Jahrtausende bekannt. Für die für Schreib-, Mal- und Druckzwecke erforderlichen tintenführende Konstruktionen ist allerdings ein derartiges Kolloid nachteilig, weil es leicht dünne Flüssigkeitskanäle verstopft. Ein Mittelding zwischen Tinte und Tusche würde einen erheblichen Fortschritt bringen. Wenn ein solches Material auch noch fluoresziert, dann können Druckerzeugnisse zudem leicht maschinenlesbar gemacht werden.Ink is widely used in printing techniques, such as today's popular inkjet printers, and as writing ink. Here, mainly hydrophilized chromophores are used to obtain the dyeings. However, chromophores homogeneously dissolved in water have two disadvantages, in particular for such applications. Thus, on the one hand, in the case of inkjet printing products, the dyeing can be washed out of the material relatively easily, so that such printed products are not water-resistant and in general are also non-documentary. On the other hand, the relatively small amount of dye applied adversely affects the light fastness of such products. A much higher concentration of chromophores results in the use of pigments, which not only can be expected to be more light-fast, but also, as insoluble materials, are much more difficult to remove from the paper surface. The Chinese ink, which is a finely divided carbon pigment, is the most prominent example of such colloidal dispersions used for writing and painting purposes. Ink drawings are characterized by their water resistance and high light fastness and are known for their durability over thousands of years. However, such a colloid is disadvantageous to the ink-carrying structures required for writing, painting, and printing because it easily clogs thin fluid channels. A middle ground between ink and ink would bring considerable progress. Moreover, if such a material still fluoresces, then print products can easily be made machine readable.
Aufgabenstellungtask
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, verbesserte tintenartige Schreib- und Druckflüssigkeiten zu entwickeln.The object of the present invention was to develop improved inky writing and printing fluids.
Beschreibungdescription
Ein Mittelding zwischen der homogenen, molekulardispersen Lösung und Kolloiden mit makroskopischen Teilchen bietet die Nanotechnologie. Nanoteilchen sind wesentlich größer als molekulare Strukturen und haben daher viele der Vorteile, die an Pigmentteilchen geschätzt werden. Andrerseits weisen sie viele Eigenschaften von homogen gelöstem Material auf. Allerdings stehen vielfach der Verwendung von Nanoteilchen gesundheitliche und Umweltbedenken gegenüber, insbesondere bei langlebigen anorganischen Nanoteilchen. Dies kann bei ihrer Verwendung in ausgesprochenen Massenartikeln problematisch werden.A middle ground between the homogeneous, molecularly disperse solution and colloids with macroscopic particles offers the nanotechnology. Nanoparticles are much larger than molecular structures and therefore have many of the advantages that are appreciated for pigment particles. On the other hand, they have many properties of homogeneously dissolved material. However, the use of nanoparticles often faces health and environmental concerns, especially with long-lived inorganic nanoparticles. This can be problematic in their use in outspoken mass-produced articles.
Ein Kompromiss wären rein organische Nanoteilchen, von denen man einen genügend schnellen biologischen Abbau erwarten kann. Rein organische funktionale Nanopartikel sind allerdings im Verhältnis zu den anorganischen Partikeln nur wenig untersucht worden.A compromise would be purely organic nanoparticles, from which one can expect a sufficiently rapid biodegradation. However, purely organic functional nanoparticles have been little investigated in relation to the inorganic particles.
Für die Darstellung von stark polaren, wasserkompatiblen Nanopartikeln sind wir von geeignetem makromolekularem Material ausgegangen. Hier ist Polyvinylalkohol wegen der Vielzahl an polaren OH-Gruppen ein aussichtsreicher Kandidat. Bei einem Molekulargewicht von ca. 15 000 findet man in wässriger Lösung Nanopartikel von 70 nm Durchmesser. Wir haben versucht, diese Nanopartikel mit geeigneten Chromophoren zu verknüpfen, um farbige Nanopartikel zu erhalten. Für lichtechte Nanotinten werden entsprechend stabile Chromophore benötigt. Hier sind die Perylenfarbstoffe 1 besonders attraktiv, da sie sich durch ihre große Lichtechtheit, hohe Fluoreszenzquantenausbeuten und chemische Beständigkeit auszeichnen; allerdings sind sie üblicherweise schwerlöslich und werden als Pigmente eingesetzt.For the preparation of strongly polar, water-compatible nanoparticles, we have started from a suitable macromolecular material. Here is polyvinyl alcohol because of the large number of polar OH groups a promising candidate. At a molecular weight of about 15,000 nanoparticles of 70 nm diameter are found in aqueous solution. We have tried to combine these nanoparticles with suitable chromophores to obtain colored nanoparticles. For lightfast nanoinks correspondingly stable chromophores are needed. Here, the perylene dyes 1 are particularly attractive, since they are characterized by their high light fastness, high fluorescence quantum yields and chemical resistance; however, they are usually sparingly soluble and are used as pigments.
Leichtlösliche Derivate von 1 werden durch die Substitution der Stickstoffatome mit sec-Alkylresten erhalten, wie z. B. mit dem 1-Hexylheptyl-Rest in 1a, so dass sie in homogener Lösung gehandhabt werden können
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- a)
H. Langhals, Molecular devices. Chiral, bichromophoric silicones: Ordering principles in complex molecules in F. Ganachaud, S. Boileau, B. Boury (eds.), Silicon Based Polymers, p. 51–63, Springer, 2008, ISBN 978-1-4020-8527-7, e-ISBN 978-1-4020-8528-4 H. Langhals, Helv. Chim. Acta. 2005, 88, 1309–1343. c) H. Langhals, Heterocycles 1995, 40, 477–500
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- a)
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- a)
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- a)
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- a)
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- a)
D. Gust, TA Moore, AL Moore, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40-48 MR Wasielewski, J. Org. Chem. 2006, 71, 5051-5066 F. Gärtner, B. Sundararaju, A.-E. Surkus, A. Boddien, B. Loges, H. Junge, PH Dixneuf, M. Beller, Angew. Chem. 2009, 121, 10147-10150; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9962-9965
Um den genannten Polyvinylalkohol zu einem optischen Funktionalmaterial zu machen, ist zu fragen, ob man ihn mit Chromophoren verknüpfen kann. Eine solche Reaktion sollte mit hoher Effizienz ablaufen, um eine entsprechend starke Beladung mit den als optische Komponenten fungierenden Chromophoren zu erreichen. Die Reaktion von Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd erfolgt zu Polyvinylbutyral, das sich als mechanisch zäher Kunststoff auszeichnet, der z. B. als Splitterschutz für Silikatglas eingesetzt wird
- [6]
-
H.-G. Elias, Makromoleküle, Bd. 2, Technologie, 5. Aufl., S. 158–159, Hüthig und Wepf, Basel, 1992, ISBN 3-85739-102-2
- [6]
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H.-G. Elias, macromolecules, Vol. 2, Technology, 5th ed., Pp. 158-159, Hüthig and Wepf, Basel, 1992, ISBN 3-85739-102-2
Wir haben als Ausgangsmaterial für polymeranaloge Reaktionen von Polyvinylalkohol einen Perylenaldehyd
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H. Langhals, T. Becherer, J. Lindner, A. Obermeier, Eur. J. Org. Chem. 2007, 4328–4336
- [8]
- H. Langhals, T. Pust, Ger. Offen.
DE 10 2010 006 182.4
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H. Langhals, T. Becherer, J. Lindner, A. Obermeier, Eur. J. Org. Chem. 2007, 4328-4336
- [8th]
- H. Langhals, T. Pust, Ger. Open.
DE 10 2010 006 182.4
Die Absorption dieser Nanopartikel in Wasser ist aber noch verhältnismäßig kurzwellig, so dass sie sich wenig als dunkle Tinte eignen, weil hier erheblich tieferfarbige Materialien erwartet werden. Wir haben deshalb nach Alternativen zu den Chromophoren 1 gesucht.However, the absorption of these nanoparticles in water is still relatively short-waved, so that they are less suitable as a dark ink, because significantly deeper-colored materials are expected here. We have therefore searched for alternatives to the chromophores 1.
Der Farbstoff 1a lässt sich mit Natriumamid und Benzonitril in das längerwellig absorbierende Imidazolderivat 3 überführen, dessen NH-Gruppe wir als Nucleophil mit einem Benzylbromid alkyliert haben, das in 4-Position mit einem als Ethylenacetal geschützten Aldehyd substituiert war. Dessen Entschützung im Zuge der Aufarbeitung ergab den Aldehyd 4 als Synthesebaustein für die Fluoreszenzmarkierung des Polyvinylalkohols zu 5; siehe
Die beiden Aldehyde 4 und 6 wurden jeweils mit Polyvinylalkohol unter Säurekatalyse in DMSO kondensiert. Es wurden dabei erstaunlich stark gefärbte Feststoffe 5 und 7 erhalten, bei denen die Färbung mit keinerlei Lösungsmitteln, wie z. B. dem stark lipophilen Chloroform, zu entfernen war, so dass eine kovalente Verknüpfung mit dem Polyvinylalkohol belegt ist.The two
Wenn der fluoreszenzmarkierte Farbstoff 7 in Wasser eingetragen wird, dann bildet er überraschenderweise spontan Nanopartikel, die auch glatt eine D5-Glasfritte rückstandslos passieren, so dass die Nanodimensionen der in Wasser verteilten Teilchen belegt sind. Die Größenverteilung der Nanoteilchen ist mit der DLS-Methode bestimmt worden; siehe
Die farbigen Nanopartikel 5 und 7 lassen sich auf Oberflächen wie Papier oder Aluminiumoxid aufziehen. Wird 7 aus wässriger Phase auf Papier aufgebracht, dann resultiert eine kräftig blaue Färbung, die nach dem Eintrocknen überraschenderweise weder mit Wasser noch mit Ethanol noch mit DMF oder DMF/Wasser entfernt werden konnte, und es gelang auch nicht, den Farbstoff durch konzentrierte Natriumhypochrorit-Lösung (25%) auszubleichen. Bei dem auf Papier aufgebrachtem Material tritt eine kaum sichtbare rote Fluoreszenz der blauen Färbung auf. Das Feststoff-Fluoreszenzanregungsspektrum ist bathochrom gegenüber dem der Nanoteilchen in Lösung verschoben, während das Fluoreszenzspektrum fast deckungsgleich mit dem Spektrum der Teilchen in Wasser ist; siehe
Sowohl die wässrigen Phasen der Farbstoffe 5 und 7 als auch die Ausfärbungen auf Papier sind außerordentlich beständig. Es werden weder bei der Aufbewahrung (mehr als ein halbes Jahr) noch bei den Ausfärbungen Veränderungen beobachtet. Lösungen und Ausfärbungen überstehen monatelange direkte Sonnenbestrahlung. Die Summe dieser ungewöhnlich guten Eigenschaften macht die Substanzen als dokumentenechte Tinte interessant. Dies gilt für Feder-Schreibgeräte und Zeichengeräte (Tintenfeder, Glasfeder oder betreffende Füllfederhalter), Kugelspitzfeder-Schreib- und Zeichengeräte (Kugelschreiber), Filzschreib- und Zeichengeräte (Filzstifte) als auch für maschinelle Druckverfahren, insbesondere Tintenstrahldruckgeräte – hier ist die große Beständigkeit der Tinte von besonderer Bedeutung. Schließlich lässt sich die Tinte, evt. unter Zusatz von Verdickungsmitteln in Hochdruck, Tiefdruck und im Flachdruck verwenden; hierbei ist der Flachdruck von besonderem Interesse, weil die Farbstoffe stark hydrophile Eigenschaften aufweisen und damit auf spezielle Wechselwirkungen mit Oberflächen zugeschnitten sind, wie sie im Flachdruck benötigt werden.Both the aqueous phases of
Schlussfolgerungconclusion
Aus Perylentetracarbonsäurebisimiden wie 1a werden durch laterale Erweiterung und Funktionalisierung langwellig absorbierende Aldehyde erhalten, die in einer polymeranalogen Reaktion mit Polyvinylalkohol zu tieffarbigen Materialien führen. Diese dispergieren in wässriger Phase spontan zu Nanopartikeln. Eine solche Phase lässt sich je nach Substitutionsmuster des Farbstoffs zu rein blauen oder rotblauen Tinten verwenden. Während die ersteren im NIR fluoreszieren, so dass mit ihnen hergestellte Druckerzeugnisse über die Fluoreszenz auch maschinenlesbar sind, kann die Fluoreszenz der letzteren ebenfalls visuell detektiert werden. Auf Papier aufgezogene Tinten sind gegen Wasser und diverse organische Lösungsmittel, auch gegen das Bleichmittel Natriumhypochlorit, beständig. Solche Tinten lassen sich ebenso für Schreibzwecke als auch für Druckzwecke verwenden.From perylenetetracarboxylic bisimides such as 1a, lateral expansion and functionalization give long-wave absorbing aldehydes, which in a polymer-analogous reaction with polyvinyl alcohol lead to deep-colored materials. These spontaneously disperse into nanoparticles in the aqueous phase. Such a phase can be used depending on the substitution pattern of the dye to pure blue or red-blue inks. While the former fluoresce in the NIR so that prints printed with them are also machine readable via fluorescence, the fluorescence of the latter can also be visually detected. Paper inks are resistant to water and various organic solvents, including bleach sodium hypochlorite. Such inks can also be used for writing as well as printing purposes.
Experimenteller Teil Experimental part
Allgemeines.General.
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IR-Spektren: FT 1000; UV/Vis-Spektren: Varian Cary 5000; Fluoreszenzspektren: Varian Eclispe; NMR-Spektroskopie: Varian Vnmrs 600 (600 MHz); Massenspektrometrie: Finnigan MAT 95.IR spectra:
FT 1000; UV / Vis spectra: Varian Cary 5000; Fluorescence spectra: Varian Eclispe; NMR spectroscopy: Varian Vnmrs 600 (600 MHz); Mass spectrometry: Finnigan MAT 95.
4-(1,3-Dioxolan-2-yl)benzonitril [7]H. Langhals, T. Becherer, J. Lindner, A. Obermeier, Eur. J. Org. Chem. 2007, 4328–4336 (8): 4- (1,3-dioxolan-2-yl) benzonitrile [7] H. Langhals, T. Becherer, J. Lindner, A. Obermeier, Eur. J. Org. Chem. 2007, 4328-4336 (8):
Cyanobenzaldehyd (15.6 g, 0.119 mol) in Toluol (150 mL) wurde mit Ethylenglycol (47.2 mL, 0.476 mmol) und einer Spatelspitze 4-Toluolsulfonsäuremonohydrat versetzt, 20 h unter Rückfluss an einem Wasserabscheider gerührt, auf Raumtemperatur abkühlen lassen, mit wässriger NaHCO3-Lösung (5%, 50 mL) und anschließend mit zweimal mit destilliertem Wasser (30 mL) ausgeschüttelt, mit Magnesiumsulfat getrocknet, eingedampft (farbloses Öl) und kristallisieren lassen: Ausb. 19.7 g (94.7%) farbloser, hygroskopischer Feststoff, Schmp. 41–42°C. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 3.98-4.12 (m, 4H, OCH2CH2), 5.82 (s, 1H, OCH), 7.53-7.59 (m, 2H, CHaryl), 7.61-7.68 (m, 2H, CHaryl). 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 65.6, 102.6, 113.1, 118.8, 127.4, 132.4, 143.3. MS (DEI+, 70 eV): m/z (%): 176.1 (3.2), 175.1 (28.7), 174.1 (100) [M+-H], 131.1 (4.0), 130.1 (34.8) [M+-C2H4O], 103.2 (16.3), 102.1 (15.1) [M+-C3H4O2]. HRMS (C10H9O2N): Ber. m/z: 175.0633, Gef. m/z: 175.0612, Δ = –0.0021 2,11-Bis(1-hexylheptyl)-5-(4-formylphenyl)imidazolo[4',5':3,4]anthra[2,1,9-def:6,5,10-d'e'f']diisochinolin-1,3,10,12(2H,11H)-tetraon (6): Cyanobenzaldehyde (15.6 g, 0.119 mol) in toluene (150 mL) was treated with ethylene glycol (47.2 mL, 0.476 mmol) and a spatula tip of 4-toluenesulfonic acid monohydrate, stirred for 20 h under reflux on a water separator, allowed to cool to room temperature, with aqueous NaHCO 3 (5%, 50 mL) and then extracted twice with distilled water (30 mL), dried with magnesium sulfate, evaporated (colorless oil) and allowed to crystallize: yield. 19.7 g (94.7%) of colorless, hygroscopic solid, mp. 41-42 ° C. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 , 25 ° C): δ = 3.98-4.12 (m, 4H, OCH 2 CH 2 ), 5.82 (s, 1H, OCH), 7.53-7.59 (m, 2H, CH aryl ), 7.61-7.68 (m, 2H, CH aryl ). 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3, 25 ° C): δ = 65.6, 102.6, 113.1, 118.8, 127.4, 132.4, 143.3. MS (DEI + , 70 eV): m / z (%): 176.1 (3.2), 175.1 (28.7), 174.1 (100) [M + -H], 131.1 (4.0), 130.1 (34.8) [M + - C 2 H 4 O], 103.2 (16.3), 102.1 (15.1) [M + -C 3 H 4 O 2 ]. HRMS (C 10 H 9 O 2 N): Ber. m / z: 175.0633, Gef. m / z: 175.0612, Δ = -0.0021 2,11-bis (1-hexylheptyl) -5- (4-formylphenyl) imidazolo [4 ', 5': 3,4] anthra [2,1,9-def: 6,5,10-d'e ' f '] diisoquinoline-1,3,10,12 (2H, 11H) -tetraone (6):
N,N'-Bis(1-hexylheptyl)perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäure-3,4:9,10-bisimid (1a, 200 mg, 0.265 mmol) und Natriumamid (0.200 g, 5.13 mmol) wurden in 4-[1,3]Dioxolan-2-yl-benzonitril (8, 5 g) 5 h auf 165°C erhitzt (Blaufärbung), abkühlen lassen, bis zur Trockene eingedampft und mit einem 1:1-Gemisch aus 2 N wässriger HCl und Chloroform (300 mL) aufgenommen. Die organische Phase wurde filtriert und vom Chloroform befreit, eingedampft, in wenig Chloroform aufgenommen, säulenchromatographisch (Kieselgel, Chloroform) gereinigt, zur Entschützung in THF (100 mL) gelöst, mit einem Gemisch aus 2 N wässriger HCl und Eisessig (1:1, 100 mL) versetzt, 8 h unter Rückfluss gekocht, nach dem Erkalten von der wässrigen Phase abgetrennt, mit Magnesiumsulfat getrocknet, eingedampft, in wenig Chloroform gelöst und mit Methanol gefällt. Ausb. 57 mg (23.7%) schwarz-violetter Farbstoff, Schmp. > 250°C. Rf (Kieselgel, Chloroform) = 0.15. IR (ATR): v ~ = 3291.4 br, 2952.7 m, 2920.2 s, 2853.1 s, 1699.9 s, 1681.1 vs, 1649.8 s, 1637.0 s, 1611.5 m, 1592.2 vs, 1575.7 m, 1537.8 w, 1495.4 w, 1465.8 w, 1436.5 w, 1414.0 w, 1388.0 w, 1340.6 vs, 1305.4 m, 1259.1 m, 1213.4 m, 1172.8 w, 1122.8 w, 1060.1 w, 1015.9 w, 967.4 w, 871.2 vw, 845.7 w, 813.9 m, 753.8 m, 729.6 w cm–1. 1H-NMR (600 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 0.76-0.89 (m, 12H, CH3), 1.15-1.42 (m, 32H, CH2), 1.84-1.96 (m, 4H, β-CH2), 2.21-2.36 (m, 4H, β-CH2), 5.16-5.31 (m, 2H, α-CH), 8.17 (d, 3J = 8.3 Hz, 2H, CHaryl), 8.50-8.58 (m, 2H, CHaryl), 8.61-8.87 (m, 5H, CHperylen), 10.18 (s, 1H. CHO), 10.78 (d, 3J = 8.0 Hz, 1 H, CHperylen), 11.68 ppm (s, 1H, N-H). 13C-NMR (100 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 14.3, 14.3, 22.8,122.8, 25.4, 27.2, 27.3, 29.5, 32.0, 32.0, 32.7, 54.9, 121.7, 123.2, 124.0, 127.0, 127.2, 128.5, 129.4, 130.7, 130.7, 131.1, 133.6, 134.9, 138.6, 138.6, 143.8, 191.5 ppm. UV/Vis (CHCl3): λmax(ε) = 393.0 (15240), 440.0 (12800), 464.0 (12800), 508.0 (14100), 546.4 (42850), 591.6 nm (813450). Fluoreszenz (CHCl3, λexc = 546.4 nm): λmax (Irel) = 599.6 (1.00), 653.7 (0.41), 715.8 nm (0.09). Fluoreszenzquantenausb. λexc = 546.4 nm, E546.4 nm/1 cm = 0.0156, CHCl3, Referenz 1a mit Φ = 1.00): Φ = 1.00. MS (DEI+, 70 eV): m/z (%): 901.2 (21.3), 900.2 (61.7), 899.2 (93.1) [M+], 718.7 (11.6), 717.7 (29.2), 716.7 (32.1) [M+-C13H27], 536.2 (22.8), 535.3 (69.3), 534.1 (100) [M+-2C13H27]. HRMS (C58H66N4O5): Ber. m/z: 898.5033; Gef. m/z: 898.5029, Δ = –0.0004. C58H66N4O5 (899.2): Ber. C 76.10, H 7.58, N 6.02; Gef. C 75.66, H 7.38, N 5.90. N, N'-bis (1-hexylheptyl) perylene-3,4: 9,10-
2-(4-Bromomethyl-phenyl)-[1,3]dioxolan [7]H. Langhals, T. Becherer, J. Lindner, A. Obermeier, Eur. J. Org. Chem. 2007, 4328–4336 (9): 2- (4-Bromomethylphenyl) - [1,3] dioxolane [7] H. Langhals, T. Becherer, J. Lindner, A. Obermeier, Eur. J. Org. Chem. 2007, 4328-4336 (9 ):
4-Bromomethylbenzaldehyd (4.00 g; 20.1 mmol), Ethylenglykol (4.99 g, 80.4 mmol) und eine Spatelspitze 4-Toluolsulfonsäure in Toluol (50 mL) wurden unter Verwendung eines Wasserabscheiders 12 h auf 130°C erhitzt, erkalten lassen, mit wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung (5 Proz., 50 mL) und dann zweimal mit destilliertem Wasser (100 mL) ausgeschüttelt, über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Ausb. 3.51 g (71.8%) gelbliches Öl. 1H-NMR (200 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 3.98–4.14 (m, 4H, O-CH2-CH2-O), 4.48 (s, 2 H, CH2Br), 5.79 (s, 1H, O-CH-O), 7.33–7.50 ppm (m, 4 H, CHaryl). 13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6, 25°C): δ = 34.1, 64.8, 64.9, 102.4, 126.9, 129.2, 138.2, 138.9 ppm. MS (DEI, 70 eV): m/z (%): 244.1 (2.0), 243.1 (14.7), 242.1 (1.8), 241.1 (14.7) [M+], 165.2 (1.5), 164.2 (12.0), 163.2 (100.0) [M+-Br]. HRMS (C10H10 79BrO2): Ber. m/z: 240.9859, Gef. m/z: 240.9859, Δ = –0.0000.4-Bromomethylbenzaldehyde (4.00 g, 20.1 mmol), ethylene glycol (4.99 g, 80.4 mmol) and a spatula tip of 4-toluenesulfonic acid in toluene (50 mL) were heated to 130 ° C using a water trap for 12 h, allowed to cool, with aqueous sodium bicarbonate solution (5 percent, 50 mL) and then extracted twice with distilled water (100 mL), dried over magnesium sulfate and evaporated. Y. 3.51 g (71.8%) of yellowish oil. 1 H-NMR (200 MHz, CDCl 3 , 25 ° C): δ = 3.98-4.14 (m, 4H, O-CH 2 -CH 2 -O), 4.48 (s, 2H, CH 2 Br), 5.79 (s, 1H, O-CH-O), 7.33-7.50 ppm (m, 4H, CH aryl ). 13 C-NMR (100 MHz, DMSO-d 6 , 25 ° C): δ = 34.1, 64.8, 64.9, 102.4, 126.9, 129.2, 138.2, 138.9 ppm. MS (DEI, 70 eV): m / z (%): 244.1 (2.0), 243.1 (14.7), 242.1 (1.8), 241.1 (14.7) [M + ], 165.2 (1.5), 164.2 (12.0), 163.2 (100.0) [M + -Br]. HRMS (C 10 H 10 79 BrO 2 ): Ber. m / z: 240.9859, Gef. m / z: 240.9859, Δ = -0.0000.
4-(4-Formylbenzyl)-2,11-bis(1-hexylheptyl)-5-phenylimidazolo[4',5':3,4]anthra[2,1,9-def:6,5,10-d'e'f']diisochinolin-1,3,10,12(2H,11H)-tetraon(4): 4- (4-formylbenzyl) -2,11-bis (1-hexylheptyl) -5-phenylimidazolo [4 ', 5': 3,4] anthra [2,1,9-def: 6,5,10-d 'e'f'] diisoquinoline-1,3,10,12 (2H, 11H) -tetraon (4):
2,11-Bis(1-hexylheptyl)-5-phenylimidazolo[4',5':3,4]anthra[2,1,9-def.6,5,10-d'e'f']diisochinolin-1,3,10,12(2H,11H)-tetraon (3, 450 mg, 0.517 mmol) und Kaliumcarbonat (700 mg, 5.07 mmol) in DMPU (20 mL) wurden auf 110°C erhitzt (Blaufärbung), tropfenweise mit 2-(4-Bromomethylphenyl)-[1,3]dioxolan (9, 627 mg, 2.58 mmol) versetzt (Violettfärbung), 20 h bei 110°C gerührt, erkalten lassen, durch Zugabe von 2 N wässriger HCl abgebrochen, abgesaugt, 16 h bei 110°C getrocknet, zur Entschützung in Chloroform (50 mL) gelöst, 30 min mit einem Gemisch aus Eisessig und 2 N wässriger HCl (1:1) behandelt, von der wässrigen Phase befreit, mit Magnesiumsulfat getrocknet, eingedampft, chromatographiert (Kieselgel, Dichlormethan), in wenig Chloroform gelöst und mit Methanol gefallt. Ausb. 354 mg (69.3%) schwarz-violetter Feststoff, Schmp. 198–201°C. Rf (Kieselgel/Dichlormethan): 0.13. IR (ATR): v ~ = 2953.6 m, 2923.6 s, 2854.9 m, 1687.8 vs, 1641.9 vs, 1591.3 s, 1530.0 w, 1485.8 w, 1465.3 w, 1424.3 w, 1406.1 vw, 1377.7 vw, 1358.1 vw, 1331.8 vs, 1253.0 m, 1209.3 w, 1181.7 w, 1107.2 w, 1027.8 vw, 931.4 vw, 872.1 w, 843.5 w, 809.2 m, 772.3 w, 749.5 m, 724.0 vw, 702.1 vw cm–1. 1H-NMR (600 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 0.81 (t, 3J = 7.0 Hz, 12H, CH3), 1.03-1.40 (m, 32H, CH2), 1.79-1.94 (m, 4H, β-CH2), 2.04-2.18 (m, 2H, β-CH2), 2.21-2.31 (m, 2H, β-CH2), 4.98-5.25 (m, 2 H, α-CH), 6.27 (s, 1H, N-CH2), 6.32 (s, 1H, N-CH2), 6.67-6.79 (br, 2H, CHbenzyl), 7.52 (d, 3J = 8.5 Hz, 2H, CH,benzyl), 7.61-7.71 (br, 3H, CHPhenyl), 7.94-8.07 (br, 2H, CHPhenyl), 8.55-8.80 (m, 5H, CHperylen), 9.76 (s, 1H, CHO), 10.79 ppm (d, 1H, 3J = 8.0 Hz, CHperylen). 13C-NMR (150 MHz, CDCl3, 25°C): δ = 14.3, 22.8, 22.9, 27.2, 27.3, 29.5, 29.5, 32.0, 32.7, 52.6, 54.9, 65.4, 121.7, 123.0, 124.1, 126.0, 126.5, 127.0, 129.3, 129.5, 129.6, 130.2, 130.5, 131.7, 131.7, 132.6, 134.8, 134.9, 135.0, 135.8, 139.6, 144.7, 163.7, 164.0, 165.1, 191.2 ppm. UV/Vis (CHCl3): λmax (ε) = 376.0 (7320), 395.4 (8250), 436.0 (8760), 499.6 (14500), 536.4 (44810), 580.8 nm (85160). Fluoreszenz (CHCl3, λexc = 536.4 nm): λmax (Irel) = 591.7 (1.00), 643.6 nm (0.45). Fluoreszenzquantenausb. (λexc 536.4 nm, E536.4 nm/1 cm = 0.0134, CHCl3, Referenz 1a mit Φ = 1.00): Φ = 1.00 MS (DEI+, 70 eV): m/z (%): 991.3 (28.1), 990.3 (72.1), 989.3 (100.0) [M++H], 962.3 (4.1), 961.3 (5.7) [M+-CHO], 808.8 (7.2), 807.8 (17.8), 806.8 (22.0) [M+-C13H26], 625.3 (22.8), 624.3 (41.2) [M+-2C13H26], 507.1 (28.9), 506.1 (39.4, [M+-2C13H26-C8H7O]. HRMS (C65H72N4O5): Ber. m/z: 988.5503; Gef. m/z: 988.5491, Δ = –0.0012. C65H72N4O5 (989.3): Ber. C 78.91, H 7.34, N 5.66; Gef. C 78.75, H 7.37, N 5.63.2,11-bis (1-hexylheptyl) -5-phenylimidazolo [4 ', 5': 3,4] anthra [2,1,9-def.6,5,10-d'e'f '] diisochinolin- 1,3,10,12 (2H, 11H) -tetraone (3.45 mg, 0.517 mmol) and potassium carbonate (700 mg, 5.07 mmol) in DMPU (20 mL) were heated to 110 ° C (blue coloration), dropwise with 2- (4-bromomethylphenyl) - [1,3] dioxolane (9, 627 mg, 2.58 mmol) (violet color), stirred at 110 ° C for 20 h, allowed to cool, terminated by addition of 2 N aqueous HCl, filtered off with suction, Dried at 110 ° C for 16 h, dissolved in chloroform (50 mL) for deprotection, treated with a mixture of glacial acetic acid and 2 N aqueous HCl (1: 1) for 30 min, freed from the aqueous phase, dried with magnesium sulfate, evaporated, chromatographed (Silica gel, dichloromethane), dissolved in a little chloroform and precipitated with methanol. Y. 354 mg (69.3%) of black-purple solid, mp 198-201 ° C. R f (silica gel / dichloromethane): 0.13. IR (ATR): v ~ = 2953.6 m, 2923.6 s, 2854.9 m, 1687.8 vs, 1641.9 vs, 1591.3 s, 1530.0 w, 1485.8 w, 1465.3 w, 1424.3 w, 1406.1 vw, 1377.7 vw, 1358.1 vw, 1331.8 vs, 1253.0 m, 1209.3 w, 1181.7 w, 1107.2 w, 1027.8 vw, 931.4 vw, 872.1 w, 843.5 w, 809.2 m, 772.3 w, 749.5 m, 724.0 vw, 702.1 vw cm -1 . 1 H-NMR (600 MHz, CDCl 3, 25 ° C): δ = 0.81 (t, 3 J = 7.0 Hz, 12H, CH 3), 1:03 to 1:40 (m, 32H, CH 2), 1.79-1.94 ( m, 4H, β-CH 2), 2:04 to 2:18 (m, 2H, β-CH 2), 2:21 to 2:31 (m, 2H, β-CH 2), 4.98-5.25 (m, 2 H, α-CH ), 6.27 (s, 1H, N-CH 2 ), 6.32 (s, 1H, N-CH 2 ), 6.67-6.79 (br, 2H, CH benzyl ), 7.52 (d, 3 J = 8.5 Hz, 2H, CH , benzyl ), 7.61-7.71 (br, 3H, CH phenyl ), 7.94-8.07 (br, 2H, CH phenyl ), 8.55-8.80 (m, 5H, CH perylene ), 9.76 (s, 1H, CHO), 10.79 ppm (d, 1H, 3 J = 8.0 Hz, CH perylene ). 13 C-NMR (150 MHz, CDCl 3, 25 ° C): δ = 14.3, 22.8, 22.9, 27.2, 27.3, 29.5, 29.5, 32.0, 32.7, 52.6, 54.9, 65.4, 121.7, 123.0, 124.1, 126.0, 126.5, 127.0, 129.3, 129.5, 129.6, 130.2, 130.5, 131.7, 131.7, 132.6, 134.8, 134.9, 135.0, 135.8, 139.6, 144.7, 163.7, 164.0, 165.1, 191.2 ppm. UV / Vis (CHCl 3 ): λ max (ε) = 376.0 (7320), 395.4 (8250), 436.0 (8760), 499.6 (14500), 536.4 (44810), 580.8 nm (85160). Fluorescence (CHCl 3 , λ exc = 536.4 nm): λ max (I rel ) = 591.7 (1.00), 643.6 nm (0.45). Fluoreszenzquantenausb. (λ exc 536.4 nm, E 536.4 nm / 1 cm = 0.0134, CHCl 3 ,
Polymeranaloge Reaktion zur Darstellung von 7:Polymer analogue reaction for the representation of 7:
2,11-Bis(1-hexylheptyl)-5-(4-formylphenyl)-imidazolo[4',5':3,4]anthra[2,1,9-def.6,5,10-d'e'f']diisochinolin-1,3,10,12(2H,11H)-tetraon (6, 15 mg) wurde mit DMSO (5 mL) auf 80°C erhitzt und so lange gerührt, bis eine homogene Lösung vorlag, tropfenweise mit einer auf 140°C erhitzten, homogenen Mischung aus DMSO (35 mL), Polyvinylalkohol (2.5 g, voll hydrolysiert, Firma Merck, Mn = 16000, Hydrolysegrad 96%, Esterwert 30–50) und 4-Toluolsulfonsäure (20 mg) tropfenweise innerhalb von 5 min versetzt, 2 h bei 100°C gerührt, abkühlen lassen, zum Abbrechen der Reaktion mit Aceton gefällt, über eine D4-Glasfritte abgesaugt, mit Aceton bis zum farblosen Ablauf gewaschen, 1 d im Vakuum über Calciumchlorid und Phosphorpentoxid getrocknet. Dunkles Pulver UV/Vis (Wasser): λmax (Erel) 389.0 (0.41), 448.2 (0.57), 470.8 (0.59), 556.4 (1.00), 602.2 nm (0.70). Fluoreszenz (CHCl3, λexc = 556 nm): λmax (Irel) = 726.1 nm (1.00).2,11-bis (1-hexylheptyl) -5- (4-formylphenyl) imidazolo [4 ', 5': 3,4] anthra [2,1,9-def.6,5,10-d'e 'f'] diisoquinoline-1,3,10,12 (2H, 11H) -tetraone (6, 15 mg) was heated to 80 ° C with DMSO (5 mL) and stirred until a homogeneous solution was obtained, dropwise with a homogeneous mixture of DMSO (35 ml) heated to 140 ° C., polyvinyl alcohol (2.5 g, fully hydrolyzed, Merck, M n = 16,000, degree of hydrolysis 96%, Ester value 30-50) and 4-toluenesulfonic acid (20 mg) added dropwise within 5 min, stirred for 2 h at 100 ° C, allowed to cool, precipitated to stop the reaction with acetone, filtered with suction through a D4 glass frit, with acetone until washed colorless, dried 1 d in vacuo over calcium chloride and phosphorus pentoxide. Dark powder UV / Vis (water): λ max (E rel ) 389.0 (0.41), 448.2 (0.57), 470.8 (0.59), 556.4 (1.00), 602.2 nm (0.70). Fluorescence (CHCl 3 , λ exc = 556 nm): λ max (I rel ) = 726.1 nm (1.00).
Polymeranaloge Reaktion zur Darstellung von 5:Polymer-analogous reaction for the representation of 5:
4-(4-Formylbenzyl)-2,11-bis(1-hexylheptyl)-5-phenylimidazolo[4',5':3,4]anthra[2,1,9-def:6,5,10-d'e'f']diisochinolin-1,3,10,12(2H,11H)-tetraon (4, 15 mg) wurde analog zu 7 umgesetzt und aufgearbeitet. Dunkles Pulver. UV/Vis (CHCl3): λmax (Erel) = 399.0 (0.31), 442.0 (0.31), 542.8 (1.00), 591.0 nm (0.70). Fluoreszenz (CHCl3, λexc = 542 nm): λmax (Irel) = 701.9 nm (1.00).4- (4-formylbenzyl) -2,11-bis (1-hexylheptyl) -5-phenylimidazolo [4 ', 5': 3,4] anthra [2,1,9-def: 6,5,10-d 'e'f'] diisoquinoline-1,3,10,12 (2H, 11H) -tetraone (4, 15 mg) was reacted analogously to 7 and worked up. Dark powder. UV / Vis (CHCl 3): λ max (E rel) = 399.0 (0.31), 442.0 (12:31), 542.8 (1.00), 591.0 nm (0.70). Fluorescence (CHCl 3 , λ exc = 542 nm): λ max (I rel ) = 701.9 nm (1.00).
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
- a. Imidazoloperylenbisimiddioxanpolyvinylakoholderivate der allgemeinen Formel 10, in denen die Reste R1 bis R10 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder lineare Alkylreste mit mindestens einem und höchstens 37 C-Atome bedeuten, bei denen eine bis 10 CH2-Enheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch jeweils Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei denen eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen, 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen der Alkylreste können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder oder Cyanogruppen oder lineare Alkylketten mit bis zu 18 C-Atomen, bei denen eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Statt Substituenten zu tragen können die freien Valenzen der Methingruppen bzw. der quartären C-Atome paarweise verknüpft werden, so dass Ringe entstehen, wie z. B. Cyclohexanringe. Die Reste R1 bis R8 können außerdem unabhängig voneinander die Halogenatome F, Cl, Br oder I bedeuten. Die Indices m und n bedeuten jeweils unabhängig voneinander ganze Zahlen im Bereich von 1 bis 1000, bevorzugt 10 bis 350.a. Imidazoloperylenebisimidodioxanpolyvinylakoholderivate of general formula 10, in which the radicals R 1 to R 10 can be identical or different and independently of one another denote hydrogen or linear alkyl radicals having at least one and at most 37 C atoms, in which one to 10 CH 2 units can be replaced independently by in each case carbonyl groups, oxygen atoms , Sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis- or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡C groups 1,2-, 1,3- or 1, 4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5-disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5 - or 3,4-disubstituted thiophene, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2 , 6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two CH groups by Nitrogen atoms can be replaced, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- or 9,10-disubstituted anthracene residues in which one or two CH groups may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups can each independently be replaced on the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or the cyano group or a linear alkyl chain with up to 18 C atoms, in which a to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡ C groups, 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10 or 9, 10 disubs substituted anthracene residues in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups of the alkyl radicals can each be replaced independently of the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or or cyano groups or linear alkyl chains having up to 18 carbon atoms, in which one to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit can also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C ≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10-od he 9,10-disubstituted Anthracenreste in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Instead of carrying substituents, the free valencies of the methine groups or the quaternary carbon atoms can be linked in pairs, so that rings are formed, such. B. cyclohexane rings. The radicals R 1 to R 8 can also independently of one another denote the halogen atoms F, Cl, Br or I. The indices m and n in each case independently of one another denote integers in the range from 1 to 1000, preferably 10 to 350.
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b. Imidazoloperylenbisimiddioxanpolyvinylakoholderivate der allgemeinen Formel 11, in der die Reste R1 bis R10 die unter a genannte Bedeutung haben und R11 bis R14 die Bedeutung von R1 bis R4 unter a genannt haben.b. Imidazoloperylenebisimidodioxanpolyvinylacro derivatives of general formula 11, in which the radicals R 1 to
R 10 have the meaning mentioned under a and R 11 to R 14 have the meaning of R 1 toR 4 mentioned under a. - c. Nanopartikel aus den Verbindungen nach a und b, bevorzugt in flüssiger oder polymerer Phase, stärker bevorzugt in flüssiger Phase, am meisten bevorzugt in Wasser.c. Nanoparticles of the compounds according to a and b, preferably in the liquid or polymeric phase, more preferably in the liquid phase, most preferably in water.
- d. Verwendung der Substanzen nach a und b als Pigmente und Farbmittel für Färbezwecke, auch für dekorative und künstlerische Zwecke, so wie z. B. für Leimfarben und verwandten Farben wie Aquarell-Farben und Wasserfarben und Farben für Tintenstrahldrucker Papierfarben, Druckfarben, Tinten und Tuschen und andere Farben für Mal- und Schreib-Zwecke und in Anstrichstoffen, als Pigmente in Lacken, bevorzugte Lacke sind Kunstharz Lacke wie Acryl- oder Vinyl-Harze, Polyesterlacke, Novolacke, Nitrocellulose-Lacke (Nitrolacke) oder auch Naturstoffe wie Zaponlack, Schellack oder Qi-Lack (Japanlack bzw. Chinalack oder ostasiatischer Lack), zur Masse-Färbung von Polymeren, Beispiele sind Materialien aus Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Polyvinylbutyral, Polyvinylpyridin, Celluloseacetat, Nitrocellulose, Polycarbonaten, Polyamiden, Polyurethanen, Polyimiden, Polybenzimidazolen, Melaminharzen, Silikonen wie Polydimethylsiloxan, Polyester, Polyethern, Polystyrol, Polydivinylbenzol, Polyvinyltoluol, Polyvinylbenzylchlorid, Polymethylmethacrylat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylacetat, Polyacrylnitril, Polyacrolein, Polybutadien, Polychlorbutadien oder Polyisopren bzw. die Copolymeren der genannten Monomeren, zur Färbung von Naturstoffen, Beispiele sind Papier, Holz, Stroh, oder natürliche Fasermaterialien wie Wolle, Haare, Tierhaare, Borsten, Baumwolle, Jute, Sisal, Hanf, Flachs oder deren Umwandlungsprodukte wie z. B. die Viskosefaser, Nitratseide oder Kupferrayon (Reyon), als Beizenfarbstoffe, z. B. zur Färbung von Naturstoffen, Beispiele sind Papier, Holz, Stroh, oder natürliche Fasermaterialien wie Wolle, Haare, Tierhaare, Borsten, Baumwolle, Jute, Sisal, Hanf, Flachs oder deren Umwandlungsprodukte wie z. B. die Viskosefaser, Nitratseide oder Kupferrayon (Reyon), bevorzugte Salze zum Beizen sind Aluminium-, Chrom- und Eisensalze, als Farbmittel, z. B. zur Färbung von Mal- und Dekorationsfarben, Lacken und anderen Anstrichsstoffen, Papierfarben, Druckfarben, Tinten und andere Farben für Mal- und Schreib-Zwecke, als Zusatz zu anderen Farben, bei denen eine bestimmte Farbnuance erzielt werden soll, bevorzugt sind besonders leuchtende Farbtöne.d. Use of the substances according to a and b as pigments and colorants for dyeing purposes, also for decorative and artistic purposes, such as. For example, for glues and related colors such as watercolor paints and watercolors and inks for inkjet printers, paper inks, inks, inks and inks and other colors for painting and writing purposes and in paints, as pigments in paints, preferred paints are synthetic resin paints such as acrylic - or vinyl resins, polyester paints, novolaks, nitrocellulose paints (nitro lacquers) or natural products such as zapon lacquer, shellac or Qi lacquer (Japanese lacquer or Chinese lacquer or East Asian lacquer), for bulk dyeing of polymers, examples are materials of polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinylbutyral, polyvinylpyridine, cellulose acetate, nitrocellulose, polycarbonates, polyamides, polyurethanes, polyimides, polybenzimidazoles, melamine resins, silicones such as polydimethylsiloxane, polyesters, polyethers , Polystyrene, polydivinylbenzene, polyvinyltoluene, polyvinylbenzyl chloride, polymethyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyacrolein, polybutadiene, polychlorobutadiene or polyisoprene or the copolymers of said monomers, for coloring natural substances, examples being paper, wood, straw, or natural fiber materials such as wool, hair, animal hair, bristles, cotton, jute, sisal, hemp, flax or their conversion products such. As the viscose fiber, nitrate silk or copper rayon (rayon), as mordant dyes, z. As for the coloring of natural products, examples include paper, wood, straw, or natural fiber materials such as wool, hair, animal hair, bristles, cotton, jute, sisal, hemp, flax or their conversion products such. As the viscose fiber, nitrate silk or copper rayon (rayon), preferred salts for pickling are aluminum, chromium and iron salts, as a colorant, for. As for coloring painting and decorating paints, varnishes and other paints, paper colors, printing inks, inks and other colors for painting and writing purposes, as an addition to other colors in which a particular shade is to be achieved, are particularly luminous hues.
- e. Verwendung der Substanzen nach a und b für Markierungs-, Sicherheits- und Anzeigezwecke, insbesondere unter Berücksichtigung ihrer Fluoreszenz, wie z. B. als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe für Signalfarben, bevorzugt zum optischen Hervorheben von Schriftzügen und Zeichnungen oder anderen graphischen Produkten, zum Kennzeichnen von Schildern und anderen Gegenständen und in Anzeigeelementen für vielerlei Anzeige-, Hinweis- und Markierungszwecke, bei denen ein besonderer optischer Farbeindruck erreicht werden soll, für passive Anzeigeelemente, Hinweis- und Verkehrszeichen, wie Ampeln für Sicherheitsmarkierungs-Zwecke, wobei die große chemische und photochemische Beständigkeit und ggf. auch die Fluoreszenz der Substanzen von Bedeutung ist, bevorzugt ist dies für Schecks, Scheckkarten, Geldscheine, Coupons, Dokumente, Ausweispapiere und dergleichen, bei denen ein besonderer, unverkennbarer Farbeindruck erzielt werden soll, zum Markieren von Gegenständen zum maschinellen Erkennen dieser Gegenstände über die Fluoreszenz, bevorzugt ist die maschinelle Erkennung von Gegenständen zum Sortieren, z. B. auch für das Recycling von Kunststoffen, als Fluoreszenzfarbstoffe für maschinenlesbare Markierungen, bevorzugt sind alphanumerische Aufdrucke oder Barcodes, als Farbstoffe in Tintenstrahldruckern in homogener Lösung, bevorzugt als fluoreszierende Tinte, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in Anzeige-, Beleuchtungs- oder Bildwandlersystemen, bei denen die Anregung durch Elektronen, Ionen oder UV-Strahlung erfolgt, z. B. in Fluoreszenzanzeigen, Braunschen Röhren oder in Leuchtstoffröhren, zu Tracer-Zwecken, z. B. in der Biochemie, Medizin, Technik und Naturwissenschaft, hierbei können die Farbstoffe kovalent mit Substraten verknüpft sein oder über Nebenvalenzen wie Wasserstoffbrückenbindungen oder hydrophobe Wechselwirkungen (Adsorption), als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in Chemilumineszenzsystemen, z. B. in Chemilumineszenz-Leuchtstäben, in Lumineszenzimmunoassays oder anderen Lumineszenznachweisverfahren und als Material zur Dichtigkeitsprüfung geschlossener Systeme.e. Use of the substances according to a and b for marking, security and display purposes, in particular taking into account their fluorescence, such. B. as dyes or fluorescent dyes for signal colors, preferably for the visual highlighting of logotypes and drawings or other graphic products, for marking signs and other objects and in display elements for many display, reference and marking purposes, in which a particular optical color impression can be achieved is for passive display elements, information and traffic signs, such as traffic lights for security marking purposes, the great chemical and photochemical stability and possibly also the fluorescence of the substances of importance, this is preferred for checks, check cards, banknotes, coupons, documents , Identification papers and the like, in which a special, unmistakable color impression is to be achieved, for marking objects for machine recognition of these objects via the fluorescence, preferably the machine detection of objects for sorting, z. B. also for the recycling of plastics, as fluorescent dyes for machine-readable markings, alphanumeric prints or barcodes are preferred as dyes in ink-jet printers in homogeneous solution, preferably as fluorescent ink, as dyes or fluorescent dyes in display, lighting or image converter systems, in which the excitation by electrons, ions or UV radiation takes place, for. As in fluorescent displays, Braun tubes or in fluorescent tubes, for tracer purposes, eg. As in biochemistry, medicine, technology and science, here, the dyes may be covalently linked to substrates or on Nebenvalenzen such as hydrogen bonds or hydrophobic interactions (adsorption), as dyes or fluorescent dyes in chemiluminescent systems, eg. As in chemiluminescent light rods, in luminescence immunoassays or other luminescence detection method and as a material for leak testing of closed systems.
- f. Verwendung der Farbstoffe nach a und b als funktionale Materialien, wie z. B. in Datenspeichern, bevorzugt in optischen Speichern, wie die CD- oder DVD-Platten, in OLEDS (organischen Leuchtdioden), in photovoltaischen Anlagen, als Pigmente in der Elektrophotographie: z. B. für Trockenkopiersysteme (Xerox-Verfahren) und Laserdrucker (”Non-Impact-Printing”), zur Frequenzumsetzung von Licht, z. B. um aus kurzwelligem Licht längerwelliges, sichtbares Licht zu machen, als Ausgangsmaterial für supraleitende organische Materialien, als Fluoreszenzfarbstoffe in Szintillatoren, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in optischen Lichtsammelsystemen, wie z. B. dem Fluoreszenz-Solarkollektor oder fluoreszenzaktivierten Displays, in Flüssigkristallen zum Umlenken von Licht, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in Kaltlichtquellen zur lichtinduzierten Polymerisation zur Darstellung von Kunststoffen, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe zur Materialprüfung, z. B. bei der Herstellung und Prüfung von Halbleiterschaltungen und Halbleiterbauteilen, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in Photoleitern, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in fotografischen Verfahren, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe als Teil einer integrierten Halbleiterschaltung, die Farbstoffe als solche oder in Verbindung mit anderen Halbleitern z. B. in Form einer Epitaxie, als Farbstoffe oder Fluoreszenzfarbstoffe in Farbstoff-Lasern, bevorzugt als Fluoreszenzfarbstoffe zur Erzeugung von Laserstrahlen, aber auch als Q-Switch-Schalter und als aktive Substanzen für eine nichtlineare Optik, z. B. für die Frequenzverdopplung und die Frequenzverdreifachung von Laserlicht.f. Use of the dyes according to a and b as functional materials, such. As in data storage, preferably in optical storage, such as the CD or DVD disks, in OLEDS (organic light-emitting diodes), in photovoltaic systems, as pigments in electrophotography: z. B. for dry copying systems (Xerox process) and laser printers ("Non-Impact Printing"), the frequency conversion of light, z. B. to make short-wave light of longer wavelength, visible light, as a starting material for superconducting organic materials, as fluorescent dyes in scintillators, as dyes or fluorescent dyes in optical light collection systems, such as. As the fluorescent solar collector or fluorescence-activated displays, in liquid crystals for deflecting light, as dyes or fluorescent dyes in cold light sources for light-induced polymerization for the preparation of plastics, as dyes or fluorescent dyes for material testing, eg. As in the manufacture and testing of semiconductor circuits and semiconductor devices, as dyes or fluorescent dyes in photoconductors, as dyes or fluorescent dyes in photographic processes, as dyes or fluorescent dyes as part of a semiconductor integrated circuit, the dyes as such or in conjunction with other semiconductors z. Example, in the form of an epitaxy, as dyes or fluorescent dyes in dye lasers, preferably as fluorescent dyes for generating laser beams, but also as a Q-switch switch and as active substances for nonlinear optics, z. B. for the frequency doubling and frequency tripling of laser light.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121002 |