DE2329779A1 - CHEMILUMINESCENT COMPOSITIONS - Google Patents
CHEMILUMINESCENT COMPOSITIONSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft chemilumineszierende Zusammensetzungen, insbesondere eine Kombination von Bestandteilen, die bei der Umsetzung mit einem Hydroperoxyd eine Quantenausbeute, eine maximale Intensität und eine Gesamtausbeute an Chemilumineszenzlicht ergeben, die erheblich größer sind als die Ergebnisse, die ra?.n bei Chemilumineszenzverfahren unter Anwendung herkömmlicher Chemilumineszenz-Zusammensetzungen erzielt. Der Ausdruck "Chemilumineszenzlicht", wie er hierin verwendet wird, steht für elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen zwischen etwa 330 m/U und etwa 850 m/U,The invention relates to chemiluminescent compositions, in particular a combination of ingredients used in the Reaction with a hydroperoxide has a quantum yield, a maximum intensity and a total yield of chemiluminescent light give results that are significantly greater than the results obtained with chemiluminescence methods using conventional methods Chemiluminescent compositions achieved. The term "chemiluminescent light" as used herein stands for electromagnetic radiation with wavelengths between about 330 m / U and about 850 m / U,
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Die Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung besonderer Fluoreszenzverbindungen, nämlich aromatische, durch Chlor-, Brom-, Fluoratome oder niedrigmolekulare Alkylgruppen substituierte Bis-phenyläthinylkohlenwasserstoffe in Kombination mit bestimmten oxalsäureartigen Verbindungen zur Erzielung von Chemilumineszenzlicht.The invention relates in particular to the use of special fluorescent compounds, namely aromatic, chlorine, Bromine, fluorine atoms or low molecular weight alkyl groups substituted bis-phenylethinyl hydrocarbons in combination with certain oxalic acid-like compounds to achieve chemiluminescent light.
Ziel der Erfindung ist es, eine Chemilumineszenzzusammensetzung bereitzustellen, die, wenn sie mit einem Hydroperoxyd vermischt wird, eine höhere Quantenausbeute ergibt und zu einer höheren maximalen Lichtintensität führt.The aim of the invention is to provide a chemiluminescent composition provide which, when mixed with a hydroperoxide, gives a higher quantum yield and leads to a higher maximum light intensity.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung lagerfähiger Chemilumineszenzzusammensetzung und/oder die Verwendung dieser Chemilumineszenzzusammensetzung in einer Chemilumineszenzreaktion.Another object of the invention is the provision of storable chemiluminescent compositions and / or the use of this chemiluminescent composition in a chemiluminescent reaction.
Ein Chemilumineszenzreaktionsteilnehmer ist irgend eine Verbindung, die in eine chemische Reaktion eintritt, bei der Chemilumineszenzlicht gebildet wird.A chemiluminescent reactant is any compound which enters into a chemical reaction that produces chemiluminescent light.
Der Ausdruck "Chemilumineszenzreaktionsbestandteil", wie er hierin verwendet wird, steht für eine Mischung, die zu einer Chemilumineszenzreaktion führt, wenn sieThe term "Chemilumineszenzreaktionsbestandteil", as used herein, refers to a mixture that results in a chemiluminescent reaction when they
1) mit den anderen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlichen Reaktionsteilnehmern umgesetzt wird oder1) with the others required in the method according to the invention Reaction participants is implemented or
2) wenn sie in die geeignete physikalische Umgebung eingebracht wird.2) when placed in the appropriate physical environment.
Der Ausdruck "Fluoreszenzverbindung", wie er im vorliegenden Text verwendet wird, betrifft eine Verbindung, die bei tiner Chemilumineszenzreaktion fluoresziert oder eine Verbindung, die bei einer Chemilumineszenzreaktion ein· Fluoressenzverbindung bildet. The term "fluorescent compound" as used herein refers to a compound which fluoresces upon a chemiluminescent reaction or a compound which forms a fluoroessential compound upon a chemiluminescent reaction.
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Der allgemeine Mechanismus für die Chemilumineszenzreaktion kann in drei Stufen aufgeteilt werden:The general mechanism for the chemiluminescent reaction can be divided into three levels:
1. Leuchtverbindung + Oxidationsmittel > Schlüsselzwischenprodukt 1. Luminous compound + oxidizing agent> key intermediate
2. Schlüsselzv/ischenprodukt + Fluoreszenzverbindung ■ ■ Fluoreszenzverbindung im angeregten Singulett-Zustand2. Key Compound + Fluorescent Compound ■ ■ Fluorescent compound in the excited singlet state
3. Fluoreszenzverbindung im angeregten Singulett-Zustand ^ Fluoreszenzverbindung + Strahlung.3. Fluorescent compound in the excited singlet state ^ Fluorescent compound + radiation.
In der Stufe 1) reagiert ein Chemilumineszenzmaterial üblicherweise mit einem Oxidationsmittel unter Ausbildung einer Substanz, die als Schlüsselzwischenprodukt bezeichnet wird. In der Stufe 2) zersetzt sich das SchlüsselZwischenprodukt oder unterliegt einer anderen Reaktion unter Ausbildung einer Fluoreszenzverbindung, die in einem angeregten Singulett-Zustand vorliegt. In der Stufe 3) sendet die Fluoreszenzverbindung in dem angeregten Singulett-Zustand Strahlung aus. Die Zersetzungsprodukte sind jedoch nicht angegeben. Die genaue Natur des SchlUsselzwischenproduktes wurde nicht bestimmt. Theoretisch wird die Fluoreszenzverbindung lediglich durch eine Energieübertragung der durch die Zersetzung des Schlüsselzwischenproduktes freigesetzten chemischen Energie elektronisch angeregt und sollte als solches nicht zersetzt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß die Fluoreszenzverbindungen in allen bekannten Fällen einer Zersetzung unterliegen. Somit ist, da die Fluoreszenzverbindung als das Licht ausstrahlende Material erforderlich ist, keine weitere.Leuchtv/irkung mehr möglich, wenn die gesamte Fluoreszenzverbindung .zersetzt ist, obwohl noch unzersetztes Schlüsselzwischenprodukt vorhanden sein kann. Somit ist es für die maximale Ausnützung der chemischen Energie der Stufe 2) wesentlich, daß eine ausreichende Menge der Fluoreszenzverbindung vorhanden ist. Dies wird jedoch durch die Löslichkeit der Fluoreszenz-In step 1) a chemiluminescent material usually reacts with an oxidizing agent to form a substance called a key intermediate. In of stage 2) the key intermediate or decomposes undergoes another reaction to form a fluorescent compound which is in an excited singlet state is present. In step 3) the fluorescent compound emits radiation in the excited singlet state. However, the decomposition products are not given. The exact nature of the key intermediate has not been determined. Theoretically, the fluorescent compound is only through an energy transfer due to the decomposition of the Key intermediate chemical energy released is electronically stimulated and as such should not be decomposed will. It has been found, however, that the fluorescent compounds are subject to decomposition in all known cases. Thus, since the fluorescent compound is required as the light emitting material, there is no other lighting effect more possible if the entire fluorescent compound is decomposed, although the key intermediate product is still undecomposed may be present. Thus, for the maximum utilization of the chemical energy of stage 2) it is essential that a sufficient amount of the fluorescent compound is present is. This is however due to the solubility of the fluorescence
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verbindung in dem Lösungsmittelsystem und der Stabilität des Materials eingeschränkt. Obwohl hochwirksame Fluoresz.enzverbindungen bekannt sind, wurde bislang kein Material dieser Art mit großer Löslichkeit und Stabilität gefunden. Somit kann die Fluoreszenzverbindung den einschränkenden Faktor der oben beschriebenen Chemilumineszenzreaktion darstellen, da es nicht immer möglich ist, eine ausreichende Menge einer hochwirksamen Fluoreszenzverbindung in dem System zu lösen um die maximal mögliche freigesetzte chemische Energie auszunützen. compound in the solvent system and the stability of the Material restricted. Although highly effective fluorescence compounds are known, so far no material of this type with great solubility and stability has been found. Consequently the fluorescent compound can be the limiting factor of the chemiluminescent reaction described above, since it is not always possible to dissolve a sufficient amount of a highly effective fluorescent compound in the system to use the maximum possible chemical energy released.
In der belgischen Patentschrift Nr. 703 586 ist angegeben, daß 9,10-Bis-(phenyläthinyl)-anthracen und andere Phenyläthinylanthracene gute Fluoreszenzverbindungen darstellen, die wirksamer sind als die entsprechenden Verbindungen ohne Phenyläthinylsubstituenten.In Belgian patent specification No. 703 586 it is stated that that 9,10-bis (phenyläthinyl) -anthracene and other phenyläthinylanthracene represent good fluorescent compounds which are more effective than the corresponding compounds without Phenylethinyl substituents.
Es wurde gefunden, daß die mit Chlor-, Brom-, Fluoratomen oder niedrigmolekularen Alkylgruppen substituierten Phenyläthinyl-substituierten aromatischen Verbindungen wirksamere Fluoreszenzverbindungen darstellen, die in dem Lösungsmittelsystem der Chemilumineszenzreaktion besser löslich sind.It has been found that those substituted with chlorine, bromine, fluorine atoms or low molecular weight alkyl groups are substituted with phenylethinyl aromatic compounds are more effective fluorescent compounds that exist in the solvent system the chemiluminescence reaction are more soluble.
Diese Verbindungen können daher in größerer Konzentration und damit in größerer Menge vorhanden sein, wodurch die maximale Ausnützung der bei der Chemilumineszenzreaktion freigesetzten chemischen Energie möglich wird.These compounds can therefore be present in larger concentrations and thus in larger quantities, which results in the maximum Utilization of the chemical energy released during the chemiluminescence reaction becomes possible.
Die erfindungsgemäß eingesetzten substituierten Bis-(phenyläthinyl)-anthracene stellen starke gelbe Fluoreszenzverbindungen dar. Diese Verbindungen stellen somit sehr nützliche Fluoreszenzverbindungen für das Chemilumineszenzsystem dar, da das Auge für gelbes Licht am empfindlichsten ist.The substituted bis (phenylethinyl) anthracenes used according to the invention are strong yellow fluorescent compounds. Thus, these compounds are very useful Fluorescent compounds represent for the chemiluminescent system, since the eye is most sensitive to yellow light.
Die typischen Lösungsmittel, die als notwendiger Bestandteil einer Chemilumineszenzreaktion unter Verwendung der erfindungs-The typical solvents that are a necessary component of a chemiluminescent reaction using the invention
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gemäßen Chemilumineszenzkombination verwendet werden können, schließen die üblichen einfachen Esterlösungsmittel, wie Diinethylphthalat, Dibutylphthalat, Äthylacetat, Octylacetat, Dimethyladipat, Triäthylphosphat, Tricresylphosphat, Äther/ Ester-Lösungsmittel, wie 2-Methoxyäthylacetat und Äther-Lösungsnittel, v/ie 1,2-Dimethoxyäthan, Äthylencarbonat, 1,2-Dibutoxyäthan (d.h. Dibutylcellosolve), Propylencarbonate und Dibutylcarbitol ein. Typische Äther-Lösungsmittel sind Tetrahydrofuran und Dioxan. Es ist festzuhalten, daß auch andere Lösungsmittel, die weder Äther noch Ester sind, verwendet v/erden können, wie Benzol, Xylol, Toluol, Chlorbenzol, Tetrachloräthan, Fluorkohlenwasserstoffe, polychlorierte Polyphenyle und dergleichen. Es können auch Mischungen dieser Lösungsmittel eingesetzt werden. Die angegebene Aufzählung der verwendbaren Lösungsmittel soll ,jedoch die Erfindung nicht einschränken.appropriate chemiluminescent combination can be used, include the common simple ester solvents, such as diethyl phthalate, dibutyl phthalate, ethyl acetate, octyl acetate, Dimethyl adipate, triethyl phosphate, tricresyl phosphate, ether / Ester solvents such as 2-methoxyethyl acetate and ether solvents, v / ie 1,2-dimethoxyethane, ethylene carbonate, 1,2-dibutoxyethane (i.e. dibutyl cellosolve), propylene carbonates and dibutyl carbitol. Typical ether solvents are Tetrahydrofuran and dioxane. It should be noted that other solvents other than ethers or esters were also used v / can ground, such as benzene, xylene, toluene, chlorobenzene, tetrachloroethane, fluorocarbons, polychlorinated Polyphenyls and the like. Mixtures of these solvents can also be used. The specified list the solvents which can be used are intended, however, not to limit the invention.
Die erfindungsgemäße Kombination enthält als wesentlichen Chemilumineszenzbestandteil einen Ester einer oxalsäureartigen Säure, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 3 597 362 beschrieben sind. Demzufolge umfassen erfindungsgemäß zu verwendende Ester oxalsäureartiger Säuren Ester der folgenden allgemeinen Formel:The combination according to the invention contains an ester of an oxalic acid type as an essential chemiluminescent component Acid as described in U.S. Patent No. 3,597,362. Accordingly, include those to be used according to the invention Esters of oxalic acids Esters of the following general formula:
_o- c -Vc/ -ο- R,_o- c -Vc / -ο- R,
in der FL und FU aliphatische oder aromatische Gruppen und η Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 9 bedeuten. Vorzugsweise stellen die Gruppen R>. und R? Alkylgruppen, wie Hexafluor-2-propylgruppen, Arylgruppen, wie Phenylgruppen oder Naphthylgruppen, substituierte Arylgruppen, wie ChIorphenylgruppen, Trifluormethylphenylgruppen, Formylphenylgruppen, Nitrophenyl-in the FL and FU are aliphatic or aromatic groups and η is zero or an integer from 1 to 9. The groups R>. and R ? Alkyl groups such as hexafluoro-2-propyl groups, aryl groups such as phenyl groups or naphthyl groups, substituted aryl groups such as chlorophenyl groups, trifluoromethylphenyl groups, formylphenyl groups, nitrophenyl groups
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gruppen, Methoxyphenylgruppen, Dinitrophenylgruppen, Pyridylphenylgruppen oder SuIfophenylgruppen, heterocyclische'Gruppen, wie Pyridylgruppen oder substituierte heterocyclische Gruppen, wie Methylpyridylgruppen, Chlorp.yridylgruppen, Acetoxypyridylgruppen, Formylpyridylgruppen, Carboxypyridylgruppen, Methoxyfurylgruppen, Dimethylaminotetrahydrofurylgruppen oder Sulfofurylgruppen oder ungesättigte Alkylgruppen, wie Vinylgruppen, dar.groups, methoxyphenyl groups, dinitrophenyl groups, pyridylphenyl groups or sulfophenyl groups, heterocyclic groups, such as pyridyl groups or substituted heterocyclic groups Groups such as methylpyridyl groups, chloropyridyl groups, Acetoxypyridyl groups, formylpyridyl groups, carboxypyridyl groups, Methoxyfuryl groups, dimethylaminotetrahydrofuryl groups or sulfofuryl groups or unsaturated alkyl groups, like vinyl groups.
Erfindungsgemäß verwendet man als Ester der oxalsäureartigen SäureAccording to the invention, the oxalic acid-type esters are used acid
(a) einen Ester einer oxalsäureartigen Säure mit einem Alkohol, der eine Ionisationskonstante in Wasser von größer(a) An ester of an oxalic acid-like acid with an alcohol, which has an ionization constant in water of greater
-10
als 1,3 x 10 aufweist oder-10
than 1.3 x 10 or
(b) einen Vinylester einer oxalsäureartigen Säure.(b) a vinyl ester of an oxalic acid.
In ähnlicher V/eise handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bei dem Alkohol um einen aromatischen Alkohol, der einen Substituenten mit einem positiven Hammet1sehen <o -Viert enthält. Bevorzugte Ester der oxalsäureartigen Säuren sind 3is-(substituiertes-phenyl)-oxalat, wie Bis-(2-nitrophenyl)-oxalat, Bis-(2,4-dinitrophenyi)-oxalat, Bis-(2,6-dichlor-4-nitrophenyl)-oxalat, Bis-(3-trifluormethyl-4-nitrophenyl)-oxalat, Bis-(2-methyl-4,6-dinitrophenyl)-oxalat, Bis-(1,2-dimethyl-4,6-dinitrophenyl)-oxalat, Bis-(2,4-dichlorphenyl)-oxalat, Bis-(2,5-dinitrophenyl)-oxalat, Bis-(2-formyl-4-nitrophenyl)-oxalat, Bis-(pentachlorphenyl)-oxalat, Bis-(1,2-dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-glyoxal, Bis-N-phthalmidyloxalat, Bis-(2,4,6-trichlorphenyl)-oxalat und Verbindungen der oben stehenden Art, die Carbalkoxygruppen, z.B. Carbbutoxygruppen oder Carbalkoxygruppen am Phenylring aufweisen, v.'ie Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbobutoxyphenyl)-oxalat und Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat. In a similar way, according to a preferred embodiment, the alcohol is an aromatic alcohol which contains a substituent with a positive Hammet 1 see <o -4. Preferred esters of oxalic acids are 3is (substituted phenyl) oxalate, such as bis (2-nitrophenyl) oxalate, bis (2,4-dinitrophenyl) oxalate, bis (2,6-dichloro-4- nitrophenyl) oxalate, bis (3-trifluoromethyl-4-nitrophenyl) oxalate, bis (2-methyl-4,6-dinitrophenyl) oxalate, bis (1,2-dimethyl-4,6-dinitrophenyl) oxalate, bis (2,4-dichlorophenyl) oxalate, bis (2,5-dinitrophenyl) oxalate, bis (2-formyl-4-nitrophenyl) oxalate, bis (pentachlorophenyl) oxalate, bis - (1,2-dihydro-2-oxo-1-pyridyl) -glyoxal, bis-N-phthalmidyloxalate, bis- (2,4,6-trichlorophenyl) oxalate and compounds of the above type, the carbalkoxy groups, for example carbbutoxy groups or have carbalkoxy groups on the phenyl ring, v.'ie bis (2,4,5-trichloro-6-carbobutoxyphenyl) oxalate and bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate.
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Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den erfindungsgemäßen Kombinationen verwendete Hydroperoxyid kann aus irgendeiner geeigneten Peroxydverbindung herrühren. Es ist ersichtlich, daß Wasserstoffperoxyd oder eine Lösung dieser Verbindung verwendet werden kann, da diese Verbindung die bevorzugte Peroxydverbindung darstellt. Das verwendete Wasserstoffperoxyd kann aus wasserfreien Wasserstoffperoxydverbindungen erhalten werden, wie dem Perhydrat von Harnstoff (Harnstoffperoxyd), dem Perhydrat von Pyrophosphatverbindungen (Natriumpyrophosphatperoxyd), dem Perhydrat von Histidin (Histidinperoxyd) oder Natriumperborat. Eine weitere. Form, in der das wasserfreie Wasserstoffperoxyd in die Zusammensetzung eingebracht werden kann, ist eine v/asserfreie Lösung von Wasserstoffperoxyd in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Äther, einem Ester, einem aromatischen Kohlenwasserstoff etc., d.h. einem Material, das ein geeignetes Verdünnungsmittel für die erfindungsgemäß eingesetzte· Zusammensetzung darstellt. Wenn man Wasserstoffperoxyd verwenden will, kann man diese Verbindung durch irgendeine geeignete Verbindung ersetzen, die Yfasserstoffperoxyd freisetzt. The hydroperoxide used in the inventive method in the inventive combinations can be any of suitable peroxide compound. It can be seen that hydrogen peroxide or a solution of this compound can be used as this compound is the preferred peroxide compound. The hydrogen peroxide used can be obtained from anhydrous hydrogen peroxide compounds, such as the perhydrate of urea (Urea peroxide), the perhydrate of pyrophosphate compounds (sodium pyrophosphate peroxide), the perhydrate of Histidine (histidine peroxide) or sodium perborate. Another. Form in which the anhydrous hydrogen peroxide in the Composition can be introduced is an anhydrous solution of hydrogen peroxide in a suitable solvent, such as ether, an ester, an aromatic hydrocarbon, etc., i.e. a material which is a suitable Represents a diluent for the composition used according to the invention. If you can use hydrogen peroxide If you want, you can replace this compound with any suitable compound which liberates Yfassstoffperoxid.
—5 Die Peroxydkonzentration kann etwa 15 molar bis etwa 10 molar,-5 The peroxide concentration can be about 15 molar to about 10 molar,
vorzugsweise etwa 2 molar bis etwa 10 molar sein. Die er.-findungsgemäßen Ester können als Feststoffe oder durch Vermischen mit einem geeigneten festen Peroxydreaktionsteilnehmer oder in einem geeigneten Verdünnungsmittel zugesetzt werden oder können direkt in einer den Peroxydreaktionsteilnehmer enthaltenden Lösung gelöst werden.preferably about 2 molar to about 10 molar. The according to the invention Esters can be used as solids or by admixture with a suitable solid peroxide reactant or in a suitable diluent or can be added directly to one of the peroxide reactants containing solution are dissolved.
Typische Verdünnungsmittel, die zusätzlich zu dem erfindungsgemäß erforderlichen Verdünnungsmittel zugesetzt werden können, sind Materialien, die mit einem Peroxyd, wie Wasserstoffperoxyd und mit einem Oxalsäureester nicht reagieren.Typical diluents which can be added in addition to the diluent required according to the invention, are materials that do not react with a peroxide such as hydrogen peroxide and with an oxalic acid ester.
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Obwohl der Zusatz von Wasser zur*Entwicklung des Chemilumineszenzlichtes nicht erforderlich ist, kann gemäß gewissen Ausführungsformen der Erfindung Wasser als Verdünnungsmittel oder Teilverdünnungsmittel dienen. Der Ausdruck "Wasser", wie er hierin verwendet wird, umfaßt auch wasserbildende Verbindungen, wie Hydrate. Zusätzlich können jedoch ein oder mehrere Verdünnungsmittel zusammen mit oder anstelle des Wassers eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß das verwendete Peroxyd mindestens teilweise in der Kombination des (oder der) Verdünnungsmittels löslich ist, z.B. in einer Menge von mindestens 1/1Og EUOp/Ltr. des Verdünnungsmittels· Im folgenden sind Beispiele für zusätzliche Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel, die erfindungsgemäß verwendet werden können, angegeben: Although the addition of water to * develop the chemiluminescent light is not required, according to certain embodiments of the invention, water can be used as a diluent or partial diluents are used. The term "water" like as used herein, it also includes water-forming compounds such as hydrates. In addition, however, one or more Diluents can be used together with or in place of the water, provided that the peroxide used at least in part in the combination of the diluent (s) is soluble, e.g. in an amount of at least 1/10 g EUOp / liter. of the diluent · In the following Examples of additional diluents or solvents that can be used according to the invention are given:
Nicht-cyclische oder cyclische Äther, wie Diäthyläther, Diämyläther, Diphenyläther, Anisol, Tetrahydrofuran, Dioxan und dergl., Ester, wie Äthylacetat, Propylformiat, Amylacetat, Dimethylphthalat, Diäthylphthalat, Methylbenzoat und dergl. und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Xylol oder Toluol.Non-cyclic or cyclic ethers, such as diethyl ether, diemyl ether, Diphenyl ether, anisole, tetrahydrofuran, dioxane and the like, esters such as ethyl acetate, propyl formate, amyl acetate, Dimethyl phthalate, diethyl phthalate, methyl benzoate and the like. and aromatic hydrocarbons such as benzene, xylene or toluene.
Obwohl es lediglich erforderlich ist, Phenyläthinyl-gruppenhaltige Fluoreszenzverbindungen in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu verwenden, können gewünsentenfalls auch andere Fluoreszenzverbindungen zusätzlich zugesetzt v/erden, um z.B. die Farbe des emittierten Lichtes zu verändern.Although it is only necessary to contain phenylethinyl groups Using fluorescent compounds in the compositions according to the invention can, if desired, also other fluorescent compounds are additionally added, e.g. to change the color of the emitted light.
Als Verbindungen dieser Art, die gewünschtenfalls zusammen mit der substituierten Phenyläthinylverbindung eingesetzt werden können, kann man - ganz allgemein gesprochen - diejenigen Verbindungen verwenden, die nicht leicht mit dem erfindungsgemäß verwendeten Peroxyd, wie Wasserstoffperoxyd, reagieren und auch im Kontakt mit dem Oxalsäureester zu keiner Reaktion führen. Typische Fluoreszenzverbindungen, die man erfindungsgemäß zusätzlich zusetzen kann, sind Verbindungen, die eine Spektralemission zwischen 330 m/U und 850 m/u aufweisenAs compounds of this kind, together if desired used with the substituted phenylethinyl compound can be, you can - very generally speaking - use those compounds that are not easy with the invention The peroxide used, such as hydrogen peroxide, does not react and also in contact with the oxalic acid ester to none Lead reaction. Typical fluorescent compounds that can be added according to the invention are compounds that have a spectral emission between 330 m / u and 850 m / u
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und die mindestens teilweise in einem der oben angegebenen Verdünnungsmittel, falls dieses verwendet wird, löslich sind. Verbindungen dieser Art sind konjugierte polycyclische aromatische Verbindungen, die mindestens drei kondensierte Ringe aufweisen, wie Anthracen, substituierte Anthracene, Benzanthracen, Phenanthren, substituierte Phenanthrene, Naphthacen, substituierte Pentacene und dergl. Typische Substituenten für diese Verbindungen sind Phenylreste, niedrigmolekulare Alkylgruppen, Chloratome, Bromatome, Cyanogruppen, Alkoxygruppen mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen und andere Substituenten dieser Art, die keinen störenden Einfluß auf die erfindungsgemäße lichtentwickelnde Reaktion ausüben. and which are at least partially soluble in any of the above-identified diluents, if used. Compounds of this type are conjugated polycyclic aromatic compounds that have at least three condensed Have rings, such as anthracene, substituted anthracene, benzanthracene, phenanthrene, substituted phenanthrene, Naphthacene, substituted pentacenes and the like. Typical Substituents for these compounds are phenyl radicals, low molecular weight alkyl groups, chlorine atoms, bromine atoms, cyano groups, Alkoxy groups with 1 to 16 carbon atoms and other substituents of this type which do not have a disturbing influence exert on the photogenerating reaction of the present invention.
Es wurde gefunden, daß die molaren Konzentrationen (Mol/Ltr. des Verdünnungsmittels) der Hauptbestandteile der neuen erfindungsgemäßen Kombination erheblich variieren können. Es ist lediglich erforderlich, daß die Bestandteile in einer Konzentration vorhanden sind, die zur Erzielung der Chemilumineszenz ausreicht. Die molare Konzentration des Anhydrids, des Amids oder des Esters der Oxalsäure liegt inIt was found that the molar concentrations (Mol / Ltr. of the diluent) of the main components of the new combination according to the invention can vary considerably. It it is only necessary that the constituents are present in a concentration that is sufficient to achieve chemiluminescence sufficient. The molar concentration of the anhydride, the amide or the ester of oxalic acid is in
_7 einem Bereich von mindestens etwa 10 bis 5 molar, vorzugs-_7 a range of at least about 10 to 5 molar, preferably
_■*
weise im Bereich von 10 bis etwa 1 molar, während die Fluoreszenzverbindung mit einer molaren Konzentration im_ ■ *
wise in the range of 10 to about 1 molar, while the fluorescent compound with a molar concentration im
—5 -4 —1-5 -4 -1
Bereich von etwa 10 bis 5> vorzugsweise 10 bis 10 m vorhanden ist und daß Wasser oder das andere Verdünnungsmittel in ausreichender Menge vorhanden sein müssen, um mindestens eine teilweise Lösung der bei der Chemilumineszenzreak'tion teilnehmenden Reaktions teilnehmer zu ermöglichen. Obwohl keine obere Grenze bezüglich der Konzentration des in der Reaktion verwendeten Oxalats bekannt ist, wurde es ■:efunden, daß die Reaktion innerhalb des angegebenen Bereiches wirksamer abläuft. Der Ester kann gleichzeitig entweder als einziges Verdünnungsmittel oder als unterstützendes Verdünnungsmittel dienen.Range from about 10 to 5> preferably 10 to 10 m is present and that water or the other diluent must be present in sufficient amount to at least to enable a partial solution of the reaction participants participating in the chemiluminescence reaction. Although no upper limit is known on the concentration of oxalate used in the reaction, it has been ■: found the response to be within the specified range runs more effectively. The ester can be used simultaneously either as the sole diluent or as an adjuvant diluent to serve.
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- ίο -- ίο -
Die Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können in einer einzigen Stufe vermischt werden oder man kann die einzelnen Bestandteile nacheinander miteinander vermischen.The constituents of the composition according to the invention can can be mixed in a single step or the individual ingredients can be mixed together one after the other.
Obwohl es bei der erfindungsgemäßen Chemilumineszenzreaktion normalerweise nicht erforderlich ist, eine bestimmte Reihenfolge bei der Zugabe der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen chemilumineszierenden Zusammensetzung einzuhalten, wurde gefunden, daß die Fluoreszenzverbindung vorzugsweise bereits zu dem Zeitpunkt in der Reaktionsmischung vorhanden sein sollte, da der letzte Bestandteil zugesetzt wird, der für den Ablauf der chemischen Reaktion und der damit verbundenen Freisetzung der chemischen Energie erforderlich ist.Although the chemiluminescent reaction according to the invention does not normally require a specific order to adhere to when adding the individual components of the chemiluminescent composition according to the invention, it has been found that the fluorescent compound is preferably already present in the reaction mixture at this point in time should be, as the last ingredient is added, which is necessary for the chemical reaction and the associated chemical reaction to take place Release of chemical energy is required.
Die Wellenlänge des durch die Chemilumineszenzreaktion der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen emittierten Lichtes, d.h. die Farbe des emittierten Lichtes kann durch Zugabe eines oder mehrerer Energieübertragungsinittel (Fluoreszenzverbindung), wie die oben ausführlich beschriebenen bekannten Fluoreszenzverbindungen, verändert v/erden.The wavelength of the light emitted by the chemiluminescent reaction of the compositions of the invention, i. the color of the emitted light can be changed by adding one or more energy transfer agents (fluorescent compound), like the known fluorescent compounds described in detail above, changed v / ground.
Die Wellenlänge des von der erfindungsgemäßen Zusammensetzung emittierten Lichtes variiert in Abhängigkeit von der besonderen bei der Reaktion eingesetzten Fluoreszenzverbindung.The wavelength of the light emitted by the composition of the invention varies depending on the particular one fluorescent compound used in the reaction.
Zusätzlich wurde gefunden, daß man eine überlegene Intensität der Chemilumineszenz erzielt, wenn die die Chenilumineszenz hervorrufende Endmischung bei einer Temperatur zwischen etwa -40 und 75°C, vorzugsweise zwischen 0 und 50°C gehalten wird. Die Temperatur ist jedoch nicht kritisch und die erfindungsgenäße chemilumineszierende Zusammensetzung ist auf diese Bereiche nicht beschränkt.In addition, it has been found that a superior chemiluminescence intensity is obtained than that of cheniluminescence causing final mixture is kept at a temperature between about -40 and 75 ° C, preferably between 0 and 50 ° C. The temperature is not critical, however, and the chemiluminescent composition according to the invention is sensitive to these ranges not restricted.
Zusätzlich verwendet man in der Zusammensetzung und bei dem Verfahren zu deren Verwendung, wenn man eine optimale Chemilumineszenz- Lichtintensität anstrebt, eine Base in einer Menge,In addition, one uses in the composition and in the method of using it when one has optimal chemiluminescent Light intensity aims at a base in an amount
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die ausreicht, vim einen basischen pH-Wert zu ergeben. Jedoch werden die bevorzugten längeren Lebensdauern unter etwa neutralen Bedingungen erreicht. Es kann irgendeine geeignete Base, die den Reaktionsablauf der erfindungsgemäßen chemilumineszierenden Zusammensetzung nicht stört, verwendet werden· which is sufficient to give vim a basic pH. However the preferred longer lifetimes are achieved under approximately neutral conditions. It can be any suitable Base that does not interfere with the reaction of the chemiluminescent composition according to the invention can be used
Hierunter fallen eine große Vielzahl organischer und anorganischer Basen, wie Natriumhydroxyd, Kaiium-tert.-butylat, Natriumäthylat, Natriummethylat, Ammoniumhydroxyd, Tetrabutylammoniumhydroxyd und Triphenylmethylat. Lewisbasen, einschließlich Pyridin, Triäthylamin oder Chinolin und als bevorzugte Basen Natriumsalicylat und Natriumbenzoat.This includes a wide variety of organic and inorganic Bases such as sodium hydroxide, potassium tert-butoxide, Sodium ethylate, sodium methylate, ammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide and triphenyl methylate. Lewis bases including pyridine, triethylamine or quinoline and as preferred bases sodium salicylate and sodium benzoate.
Obwohl basische Katalysatoren im allgemeinen mit Oxalsäureestern und -amiden bevorzugt sind, sind saure Katalysatoren besonders für die Verbindungen bevorzugt, die in der kanadischen Patentschrift Nr. 895 309 beschrieben sind.Although basic catalysts are generally preferred with oxalic acid esters and amides, acidic catalysts are particularly preferred for the compounds described in Canadian Patent No. 895,309.
Die Lebensdauer und die Intensität des Chemilumineszenzlichtes kann durch die Verwendung gewisser regulierender Mittel z.B. durch den Zusatz einer Base zu der chemilumineszierenden Zusammensetzung gesteuert werden. Sowohl die Stärke als auch die Konzentration der Base sind in diesem Zusammenhang vpn kritischer Bedeutung.The life and the intensity of the chemiluminescent light can be determined by the use of certain regulating agents e.g. by adding a base to the chemiluminescent Composition can be controlled. Both the strength and the concentration of the base are vpn in this context critical importance.
Insbesondere können die durch Einarbeiten eines Katalysators erzielten Vorteile, wie es aus der belgischen Patentschrift 703 586 bekannt ist, erfindungsgemäß erzielt werden durch Verwendung eines ionisierten Salzes, das ein Kation, wieIn particular, the advantages achieved by incorporating a catalyst, as described in the Belgian patent 703 586 is known, can be achieved according to the invention by Using an ionized salt that has a cation such as
(a) ein organisches quaternäres Kation, z.B. ein Ammoniumkation oder ein Arsen oder phosphorhaltiges quaternäres Kation oder(a) an organic quaternary cation, e.g. an ammonium cation or an arsenic or phosphorus-containing quaternary Cation or
(b) ein Alkalimetallkation mit einem Atomgewicht oberhalb et wa 22> 30 9 881/1091 (b) an alkali metal cation with an atomic weight above about 22 > 30 9 881/1091
aufweist, wobei das Salz des Kations vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel löslich und die Eigenschaft besitzen sollte, Kationenaggregate zu bilden, wenn es mit dem Ester der oxalsäureartigen Säure und einem Hydroperoxyd umgesetzt wird. Einer der Vorteile beruht auf der Tatsache, daß, v/enn man das ionisierte Salz verwendet, man eine überschüssige Menge des Chemilumineszenzmittels verwenden und damit eine höhere Quantenausbeute erzielen kann im Gegensatz zu Systemen, bei denen kein derartiger Beschleuniger verwendet wird, so daß diese Systeme auf eine sehr viel geringere maximale Konzentration des Chemilumineszenzmittels beschränkt sind, wodurch die gesamte Quantenausbeute des Chemilumineszenzlichtes mehr zunehmen als abnehmen würde.having, the salt of the cation preferably in one soluble in organic solvents and should have the property of forming cation aggregates when it is used with the Ester of oxalic acid and a hydroperoxide is reacted. One of the advantages is based on the fact that, When using the ionized salt, using an excess amount of the chemiluminescent agent and thus can achieve a higher quantum yield in contrast to systems in which no such accelerator is used so that these systems are limited to a much lower maximum concentration of the chemiluminescent agent are, whereby the total quantum yield of the chemiluminescent light gain more than you would lose.
Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, gleichzeitig einen oder mehrere Verzögerer entweder alleine oder zusammen mit einem oder mehreren der oben erwähnten Beschleuniger in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu verwenden. Durch Anwendung der oben erwähnten Beschleuniger ist es möglich, eine größere Gesamtkonzentration des Chemilumineszenzmittels einzusetzen, während es gleichzeitig möglich würde, einen Verzögerer zu verwenden, der die Zeitdauer verlängern würde, während der Licht mit hoher Intensität bei der Chemilumineszenzreaktion entwickelt wird. Verzögerer dieser Art sind in der belgischen Patentschrift 703 586 beschrieben und umfassen z.B. eine Verbindung, wie Oxalsäure.Furthermore, it is within the scope of the invention to use one or more retarders at the same time, either alone or together to be used with one or more of the above-mentioned accelerators in the composition according to the invention. By Using the above-mentioned accelerators it is possible to obtain a greater total concentration of the chemiluminescent agent to use, while at the same time it would be possible to use a retarder which would lengthen the time while the high intensity light in the chemiluminescent reaction is being developed. Retarders of this type are described and included in Belgian patent 703 586 e.g. a compound such as oxalic acid.
Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ein Geliermittel enthalten, um chemilumineszierende Zusammensetzungen mit selbsttragender Struktur zu ergeben, wie es in der US-Patentschrift 3 671 450 beschrieben ist.In addition, the compositions of the invention can contain a gelling agent to form chemiluminescent compositions with a self-supporting structure as described in US Pat. No. 3,671,450.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie Jedoch zu beschränken.The following examples are intended to explain the invention further without, however, restricting it.
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Beispiel 1example 1
Es wurde ermittelt, daß der Verlust des Wirkungsgrades der Chemilumineszenz mit zunehmender Oxalatkonzentration teilweise eine Folge des Löschens der Fluoreszenz durch das nichtumgesetzte Oxalat ist. Somit wird durch diesen Prozeß ein Teil der für die Lichtemission bereitstehenden Energie durch eine strahlungslose Desaktivierung verloren gehen. Um das Ausmaß dieses Verlustes zu bestimmen, wurde der Fluoreszenzwirkungsgrad verschiedener Fluoreszenzverbindungen bei verschiedenen Oxalatkonzentrationen in oxalathaltigen chemiluinineszierenden Zusammensetzungen bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt und lassen erkennen, daß 1-Chlort, 10-bis-(phenyl äthinyl)-anthracen (abgekürzt als 1-C1-BPEA bezeichnet), 2-Chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (2-Cl-BPEA), 1,5-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,5-DCBPEA), 1,8-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,8-DCBPEA), 2,3-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (2,3-DCBPEA) und 5,12-Bis-(phenyläthinyl)-tetracen (5,12-EPET) erheblich stabiler sind gegen das Löschen der Fluoreszenz durch Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO). Jedoch sind die Wirkungsgrade der Chemilumineszenz mit 5,12-Bis-(phenyläthinyl)-tetracen (5,12-BPET) bei Konzentrationen von Bis-(2,4,5-Trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO) von mehr als 0,1 Mol/Ltr. geringer als mit Bis-(phenyläthinyl)-anthracen (BPEA), da das Tetracen bei der Chemilumineszenzreaktion zerstört wird.It has been determined that the loss of efficiency of the Chemiluminescence with increasing oxalate concentration partly a consequence of the quenching of the fluorescence by the unreacted Is oxalate. Thus, part of the energy available for light emission is passed through this process radiationless deactivation will be lost. The fluorescence efficiency was used to determine the extent of this loss different fluorescent compounds at different oxalate concentrations in oxalate-containing chemiluininescent Compositions determined. The results obtained are summarized in Table I below and show that 1-chlorine, 10-bis (phenyl äthinyl) anthracene (abbreviated as 1-C1-BPEA), 2-chloro-9,10-bis- (phenyläthinyl) -anthracene (2-Cl-BPEA), 1,5-dichloro-9,10-bis (phenyläthinyl) -anthracene (1,5-DCBPEA), 1,8-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) -anthracene (1,8-DCBPEA), 2,3-dichloro-9,10-bis (phenyläthinyl) -anthracene (2,3-DCBPEA) and 5,12-bis (phenylethinyl) tetracene (5,12-EPET) significantly are more stable to the quenching of fluorescence by bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO). However, the efficiencies of chemiluminescence are with 5,12-bis- (phenyläthinyl) -tetracene (5,12-BPET) at concentrations of bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO) of more than 0.1 mol / ltr. lower than with bis (phenylethinyl) anthracene (BPEA), as the tetracene is destroyed in the chemiluminescence reaction.
Aus den Fluoreszenzlöschungsuntersuchungen, die in der Tabelle angegeben sind, ist zu erkennen, daß Methyl-9f10-bis-(phenyläthinyl)-anthracene überraschend beständig gegen das Löschen der Fluoreszenz durch Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO) sind und somit die überlegenen Fluoreszenzverbindungen im oxalatesterhaltigen chemilumineszierenden Zusammensetzungen darstellen.From the fluorescence quenching investigations, which are given in the table, it can be seen that methyl-9 f 10-bis- (phenyläthinyl) -anthracene surprisingly resistant to the quenching of fluorescence by bis- (2,4,5-trichloro-6- carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO) and thus represent the superior fluorescent compounds in chemiluminescent compositions containing oxalate ester.
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Beispiele 2 und 3 * Examples 2 and 3 *
Ein Vergleich der Chemilumineszenz in Bis-(2,4,S-carbopentoxyphenylJ-oxalat (CPPO) von 9,10-Bis-(phenyläthinyl)-anthracen (BPEA) und 1,5-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,5-DCBPEA) ist in der folgenden Tabelle II angegeben. Wie aus den Emissionsintensitäten zu ersehen ist, wird selbst bei Oxalatkonzentration von 0,1 Mol/Ltr« mehr Licht entwickelt, wenn man 1 ,^-Dichlor-P/jiO-bis-Cphenyläthinyl)-anthracen (1,5-DCBPEA) verwendet. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß eine maximale Lichtausbeute bei einer Konzentration an 1,5-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,5-DCBPEA) von 2 χ 10 m erzielt wird. Die erheblich größere Lichtausbeute mit 1,5-DiChIOr-S,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,5-DCBPEA) ist bei höheren Konzentrationen ohne weiteres zu erkennen. Wie aus der Tabelle II, Experiment 6, zu ersehen ist, wurden mit 0,195 m Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO) und 1,8 χ 10"^ m 1,5-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,5-DCBPEA) eine Lichtmenge von 462 lm»Std.·!"" und eine Quantenausbeute von 0,075 Einstein/Mol erzielt.A comparison of the chemiluminescence in bis- (2,4, S-carbopentoxyphenylJ-oxalate (CPPO) of 9,10-bis (phenylethinyl) anthracene (BPEA) and 1,5-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene (1,5-DCBPEA) is given in Table II below. As can be seen from the emission intensities is, even with an oxalate concentration of 0.1 mol / Ltr « more light is developed if 1, ^ - dichloro-P / jiO-bis-C-phenylethinyl) anthracene is used (1,5-DCBPEA) is used. The results also show that a maximum light output with a Concentration of 1,5-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) -anthracene (1,5-DCBPEA) of 2 10 m is achieved. The considerably greater luminous efficacy with 1,5-DiChIOr-S, 10-bis- (phenyläthinyl) -anthracene (1,5-DCBPEA) can be easily recognized at higher concentrations. As from the table II, Experiment 6, 0.195 M bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO) and 1.8 10 "^ m 1,5-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene (1,5-DCBPEA) an amount of light of 462 lm »hours ·!" "And a A quantum yield of 0.075 Einstein / mole was achieved.
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O CD OO 00O CD OO 00
AnthraceneAnthracenes
DPA*DPA *
BPEA*BPEA *
1-MBPEA 2-MEBPEA 1,5-DCBPEA 1,8-DCBPEA 2,3-DCBPEA 1-Cl-BPEA 2-Cl-BPEA1-MBPEA 2-MEBPEA 1,5-DCBPEA 1,8-DCBPEA 2,3-DCBPEA 1-Cl-BPEA 2-Cl-BPEA
TetraceneTetracenes
5,6,11,12-Tetraphenyl-(rubren)* 5,6,11,12-tetraphenyl- (rubrene) *
5,12-BPET*5.12-BPET *
0,583 0,495 0,454 0,387 0,335 1,740.583 0.495 0.454 0.387 0.335 1.74
0,715 0,715 0,673 0,649 0,628 1,140.715 0.715 0.673 0.649 0.628 1.14
1,51 .1,28
1,10 1,051.51 .1.28
1.10 1.05
23237792323779
- 16 TABELLE I (Fortsetzung)- 16 TABLE I (continued)
Fußnoten:Footnotes:
a Die Lösungen enthielten 2,0 χ 10 Mol Fluoreszenzverbindung pro Liter Dibutylphthalat mit Ausnahme von 2,3-DCBPEA das in einer Konzentration von 5 x 10" m und 1-Cl-BPEA und 2-Cl-BPEA, die in einer Konzentration von 3 x 10 m vorhanden waren. Die Anregungswellenlänge betrug für Rubren 497 mn und 429 nm für alle anderen Fluoreszenzverbindungen.a The solutions contained 2.0 10 mol fluorescent compound per liter of dibutyl phthalate with the exception of 2,3-DCBPEA that in a concentration of 5 x 10 "m and 1-Cl-BPEA and 2-Cl-BPEA that in a concentration 3 x 10 m were available. The excitation wavelength was 497 mn for rubrics and 429 nm for all others Fluorescent compounds.
b CPPO = Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat.b CPPO = bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate.
c F ist die Fluoreszenzquantenausbeute undc F is the fluorescence quantum yield and
Fo die Fluoreszenzquantenausbeute in Abwesenheit von CPPO.Fo is the fluorescence quantum yield in the absence of CPPO.
* Bekannte Verbindungen.* Known connections.
DPA = 9f1O-Diphenylanthracen BPEA = 9,10-Bis-(phenyläthinyl)-anthracenDPA = 9f10-diphenylanthracene BPEA = 9,10-bis (phenylethinyl) anthracene
1-MBPEA = 1-Methoxy-9,iO-bis-(phenyläthinyl)-anthracen 2-MEBPEA = 2-Methyl-9,iO-bis-(phenyläthyinyl)-anthracen 1,5-DCBPEA = 1,5-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl}-anthracen 1,8-DCBPEA β 1,8-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen 2,3-DCBPEA = 2,3-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen 1-Cl-BPEA = 1-Chlor-9,iO-bis-(phenyläthinyl)-anthracen 2-Cl-BPEA = 2-Chlor-9,iO-bis-(phenyläthinyl)-anthracen1-MBPEA = 1-methoxy-9, iO-bis (phenylethinyl) anthracene 2-MEBPEA = 2-methyl-9, iO-bis (phenylethyinyl) anthracene 1,5-DCBPEA = 1,5-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl} -anthracene 1,8-DCBPEA β 1,8-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene 2,3-DCBPEA = 2,3-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene 1-Cl-BPEA = 1-chloro-9, iO-bis (phenylethinyl) anthracene 2-Cl-BPEA = 2-chloro-9, iO-bis (phenylethinyl) anthracene
5,12-BPET = 5,12-Bis-(phenyläthinyl)-tetracen.5,12-BPET = 5,12-bis (phenylethinyl) tetracene.
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Endkonzentrationen Intensität in Apostilb/cm (ft.Ibt.cm"1)' in Abhängigkeit von der Final concentration intensity in apostilb / cm (ft.Ibt.cm " 1 ) 'depending on the
Zit (Mi)Zit (Wed)
Exp. CPPO(m)* DCBPEA Zeit (Min>) . : (1)Exp.CPPO (m) * DCBPEA time (min>) . : (1)
(m«105)* 2 10 20 30 60 90 120 150 l80 210 240(m «10 5 ) * 2 10 20 30 60 90 120 150 l80 210 240
lb 0,080 1,6 279,8 204,4 150,6 118,4 68,86 45,19 33,36 24,75 20,44 17,22 13,99 254 10,1l b 0.080 1.6 279.8 204.4 150.6 118.4 68.86 45.19 33.36 24.75 20.44 17.22 13.99 254 10.1
(26) (19) (14) (11) (6,4) (4,2) (3,1) (2,3) (1,9) (1,6) (1,3)(26) (19) (14) (11) (6.4) (4.2) (3.1) (2.3) (1.9) (1.6) (1.3)
2 0,150 1,5 344,3 226,0 172,2 150,6 107,6 83,93 65,64 51,65 40,89 33,36 27,98 370 7,82 0.150 1.5 344.3 226.0 172.2 150.6 107.6 83.93 65.64 51.65 40.89 33.36 27.98 370 7.8
co (32) (21) (16) (14) (10) (7,8) (6,1) (4,8) (3,8) (3,1) (2,6) οco (32) (21) (16) (14) (10) (7.8) (6.1) (4.8) (3.8) (3.1) (2.6) ο
40 3 0,180 2,1 408,9 312,0 247,5 204,4 118,4 75,32 45,19 25,82 12,91 - 382 6,8 40 3 0.180 2.1 408.9 312.0 247.5 204.4 118.4 75.32 45.19 25.82 12.91 - 382 6.8
^ (38) (29) (23) (19) (H) (7,0) (4,2) (2,4) (1,2)^ (38) (29) (23) (19) (H) (7.0) (4.2) (2.4) (1.2)
C 4C 0,180 1,8 495,0 398,1 290,5 236,7 129,1 75,32 44,12 25,82 15,06 8,61 5,38 412 7,3C 4 C 0.180 1.8 495.0 398.1 290.5 236.7 129.1 75.32 44.12 25.82 15.06 8.61 5.38 412 7.3
- (46) (37) (27) (22) (12) (7,0) (4,1) (2,4) (1,4) (0,8) (0,5)- (46) (37) (27) (22) (12) (7.0) (4.1) (2.4) (1.4) (0.8) (0.5)
<° 5 0,195 1,8 279,8 193,7 l6l,4 139,9 118,4 93,61 76,40 61,33 48,42 37,66 26,90 422 6,9<° 5 0.195 1.8 279.8 193.7 l6l, 4 139.9 118.4 93.61 76.40 61.33 48.42 37.66 26.90 422 6.9
(26) (18) (15) (13) (11) (8,7) (7,1) (5,7) (4,5) (3,5) (2,5)(26) (18) (15) (13) (11) (8.7) (7.1) (5.7) (4.5) (3.5) (2.5)
6C 0,195 1,8 408,9 290,5 236,7 182,9 129,1 92,53 65,64 44,12 29,05 17,22 10,76 462 7,56 C 0.195 1.8 408.9 290.5 236.7 182.9 129.1 92.53 65.64 44.12 29.05 17.22 10.76 462 7.5
(38) (27) (22) (17) (12) (8,6) (6,1) (4,1) (2,7) (1,6) (1,0)(38) (27) (22) (17) (12) (8.6) (6.1) (4.1) (2.7) (1.6) (1.0)
(1) Lichtmenge NJ (lm.Std./Ltr. CO(1) Amount of light NJ (lm.h / ltr. CO
(2) Quantenausbeute - ι CD (Einstein/Mol·10"d) ^3(2) Quantum yield - ι CD (Einstein / Mol · 10 " d ) ^ 3
TABELLE II (Fortsetzung): TABLE II (continued):
Fußnoten:Footnotes:
a Die Reaktionen wurden in 75 % Dibutylphthalat, 20 % Dimethylphthalat und 5 % tert.-Butanol durchgeführt. Die Wasserstoffperoxydkonzentration betrug 0,375 m, während Natriumsalicylat in einer Konzentration von 1,25 χ 10" vorhanden war.a The reactions were carried out in 75 % dibutyl phthalate, 20 % dimethyl phthalate and 5 % tert-butanol. The hydrogen peroxide concentration was 0.375 m, while sodium salicylate was present in a concentration of 1.25 10 ".
-k-k
b Die Natriumsalicylatkonzentration betrug 1,0 χ 10 m.b The sodium salicylate concentration was 1.0 10 m.
-4-4
c Die Natriumsalicylatkonzentration betrug 2,0 χ 10 m.c The sodium salicylate concentration was 2.0 10 m.
* Siehe Fußnote der TABELLE I.* See footnote in TABLE I.
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In diesem Beispiel wurde die Wirksamkeit der erfindungsgeaäßen Fluoreszenzverbindung bei konstanter Konzentration der Oxalatverbindung und variierender Konzentration der Fluoreszenzverbindungen untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen III und IV zusammengefaßt. In der Tabelle III wurde die Oxalatkonzentration bei 0,01 m gehalten, während in der Tabelle IV diese Konzentration 0,21 m betrug.In this example, the effectiveness of the inventive Fluorescent compound at constant concentration of the oxalate compound and varying concentration of the Fluorescent compounds examined. The results obtained are summarized in Tables III and IV below. In Table III the oxalate concentration was kept at 0.01 m, while in Table IV this concentration Was 0.21 m.
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Wirkung der Konzentration von 1,8-DCBPEA* auf die Chemilumineszenzwirksamkeit bei einer CPPOa-Konzentration von 0,10 m . Effect of the concentration of 1,8-DCBPEA * on the chemiluminescence efficiency at a CPPO a concentration of 0.10 m .
1,8-DCBPEA Quanten-. Licht- T.75d Intensität in Apostilb/cm (ft.Ibt./cm) in Abhängigm x 103 ausbeute0 mengec keit von der Zeit (Min.) 1,8-DCBPEA quantum. Light T.75 d intensity in apostilb / cm (ft.lbt./cm) depending on mx 10 3 yield 0 amount of time (min.)
x 10 2 10 30 60 120 180 240 x 10 2 10 30 60 120 180 240
406,73 301,3 181,8 85,00 37,66 24,75 20,44 (37,8) (28,0) (16,9) (7,9). (3,5) (2,3) (1,9)406.73 301.3 181.8 85.00 37.66 24.75 20.44 (37.8) (28.0) (16.9) (7.9). (3.5) (2.3) (1.9)
462,7 347,5 205,5 95,76 41,96 30,13 22,60 ru462.7 347.5 205.5 95.76 41.96 30.13 22.60 ru
(43.0) (32,3) (19,1) (8,9) (3,9) (2,8) (2,1)(43.0) (32.3) (19.1) (8.9) (3.9) (2.8) (2.1)
513,2 372,2 218,4 96,84 43,04 27,98 23,67 (47,7) (34,6) (20,3) (9,0) (4,0) (2,6) (2,2)513.2 372.2 218.4 96.84 43.04 27.98 23.67 (47.7) (34.6) (20.3) (9.0) (4.0) (2.6 ) (2.2)
481.0 355,1 202,3 89,31 39,8l 24,75 19,37 (44,7) (33,3) (18,8) (8,3) (3,7) (2,3) (1,8)481.0 355.1 202.3 89.31 39.8l 24.75 19.37 (44.7) (33.3) (18.8) (8.3) (3.7) (2.3) (1.8)
539.1 415,3 216,3 93,61 41,96 29,05 20,44539.1 415.3 216.3 93.61 41.96 29.05 20.44
(50.1) (38,6) (20,1) (8,7) (3,9) (2,7) (1,9) 1^(50.1) (38.6) (20.1) (8.7) (3.9) (2.7) (1.9) 1 ^
495,0 365,8 191,5 79,62 33,36 19,37 15,06 co (46,0) (34,0) (17,8) (7,4) (3,1) (1,8) (1,4) -J495.0 365.8 191.5 79.62 33.36 19.37 15.06 co (46.0) (34.0) (17.8) (7.4) (3.1) (1, 8) (1,4) -J
6,807.94
6.80
12,7313.13
12.73
358385
358
126146
126
TABELLE III (Fortsetzung): TABLE III (continued):
Fußnoten:Footnotes:
a Die chemilumineszierende Zusammensetzung enthielt 0,10 m
Bis-(2,4,5-Trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO),
1,56 χ 10 m Natriumsalicylat, 0,375 m H9O9 und 1,8-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen
(1,8-DCBPEA) in den angegebenen Konzentrationen in einem Lösungsmittel,
das aus 75 % Dibutylphthalat, 20 % Dimethylphthalat und
-5 % tert.-Butanol bestand.a The chemiluminescent composition contained 0.10 m bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO), 1.56 χ 10 m sodium salicylate, 0.375 m H 9 O 9 and 1,8-dichloro -9,10-bis (phenyläthinyl) -anthracene (1,8-DCBPEA) in the specified concentrations in a solvent,
that of 75 % dibutyl phthalate, 20 % dimethyl phthalate and
-5 % tert-butanol.
b Quantenausbeute in Einstein/Mol c Lichtmenge in lm«Std./Ltr. d s. Fußnote d zu TABELLE IV.b quantum yield in Einstein / mole c amount of light in lm «hours / ltr. d see footnote d to TABLE IV.
* 1,8-DCBPEA m 1,8-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyD-* 1,8-DCBPEA m 1,8-dichloro-9,10-bis- (phenyläthinyD-
anthracen.anthracene.
309881/ 1091309881/1091
Wirkung der Konzentration von 1,8-DCBPEA* auf die Chemilumineszenzwirksamkeit bei einer CPPOa-Konzentration von 0,21 m Effect of the concentration of 1,8-DCBPEA * on the chemiluminescence efficiency at a CPPO a concentration of 0.21 m
1,8-DCBPEA Quanten-b Licht- T.75d Intensität in Apostilb/cm (ft.lbt/cm) in Abhängigkeit m χ lo·^ ausbeute menge von der Zeit (Min.) 1,8-DCBPEA quantum b light T.75 d intensity in apostilb / cm (ft.lbt / cm) as a function of m χ lo ^ yield amount of time (min.)
x 102 2 10 30 60 120 l80 240 x 10 2 2 10 30 60 120 l80 240
O
toCO
O
to
COO
CO
359,4 262,5 l6l,4 121,6 83,93 55,95 25,82 (33,4) (24,4) (15,0) (11,3) (7,8) (5,2) (2,4)359.4 262.5 l6l, 4 121.6 83.93 55.95 25.82 (33.4) (24.4) (15.0) (11.3) (7.8) (5.2 ) (2.4)
416,4 305,6 163,7 145,3 96,84 61,33 39,81 (38,7) (28,4) (18,0) (13,5) (9,0) (5,7) (3,7) «416.4 305.6 163.7 145.3 96.84 61.33 39.81 (38.7) (28.4) (18.0) (13.5) (9.0) (5.7 ) (3.7) «
454,1 321,7 202,3 150,6 96,84 58,10 34,43 (42,2) (29,9) (18,8) (14,0) (9,0) (5,4) (3,2)454.1 321.7 202.3 150.6 96.84 58.10 34.43 (42.2) (29.9) (18.8) (14.0) (9.0) (5.4 ) (3.2)
413,2 299,1 181,8 132,3 77,47 30,13 11,84 (38,4) (27,8) (16,9) (12,3) (7,2) (2,8) (1,1)413.2 299.1 181.8 132.3 77.47 30.13 11.84 (38.4) (27.8) (16.9) (12.3) (7.2) (2.8 ) (1.1)
501,4 337,9 200,1 146,3 67,79 23,67 6,46 (46,6) (31,4) (18,6) (13,6) (6,3) (2,2) (0,6)501.4 337.9 200.1 146.3 67.79 23.67 6.46 (46.6) (31.4) (18.6) (13.6) (6.3) (2.2 ) (0.6)
485,3 324,9 184,0 108,7 21,52 '2,152 1,08 CO (45,1) (30,2) (17,1) (10,1) (2,0) (0,2) (0,1) ^j485.3 324.9 184.0 108.7 21.52 '2.152 1.08 CO (45.1) (30.2) (17.1) (10.1) (2.0) (0.2) (0.1) ^ j
TABELLE IV (Fortsetzung): Fußnoten: TABLE IV (continued): Footnotes:
a Die chemilumineszierende Zusammensetzung enthielt 0,21 m Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO), 1,56 χ 10 m Natriumsalicylat, 0,375 m H2O2 und 1,8-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1,8-DCBPEA) in den angegebenen Konzentrationen in einem Lösungsmittel, das aus 75 0A Dibutylphthalat, 20 % Dimethylphthalat und 5 % tert.-Butanol bestand.a The chemiluminescent composition contained 0.21 m bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO), 1.56 χ 10 m sodium salicylate, 0.375 m H 2 O 2 and 1,8-dichloro -9,10-bis (phenyläthinyl) -anthracene (1,8-DCBPEA) in the specified concentrations in a solvent which consisted of 75 0 A dibutyl phthalate, 20 % dimethyl phthalate and 5 % tert-butanol.
b Quantenausbeute in Einstein/Mol c Lichtmenge in lm»Std./Ltr·b quantum yield in Einstein / mole c amount of light in lm »h / ltr
d Zeit (Minuten) die zur Emission von 75 % der Gesamt- ' lichtmenge benötigt wird.d Time (minutes) required to emit 75% of the total amount of light.
* 1,8-DCBPEA = 1,8-Dichlor-9,iO-bis-(phenyläthinyl)~* 1,8-DCBPEA = 1,8-dichloro-9, iO-bis (phenylethinyl) ~
anthracenanthracene
309881/1091309881/1091
2 monochlor-substituierte Bis-(phenyläthinyl)-anthracene wurden in diesem Beispiel untersucht. 2-Chlor-9,iQ-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (2-Cl-BPEA) wurde bei zwei Konzentrationen von Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO), nämlich 0,10 m bzw. 0,21 m untersucht und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt. Die Untersuchung von 1-Chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1-Cl-BPEA) in 0,10 m CPPO ist in der folgenden Tabelle VI und in 0,21 m CPPO in Tabelle VII zusammengefaßt.2 monochlorosubstituted bis (phenylethinyl) anthracenes were examined in this example. 2-chloro-9, iQ-bis (phenylethinyl) anthracene (2-Cl-BPEA) was used at two concentrations of bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO), namely 0.10 m and 0.21 m, respectively, and the results obtained are shown in Table V below summarized. The investigation of 1-chloro-9,10-bis (phenylethinyl) -anthracene (1-Cl-BPEA) in 0.10m CPPO is in Table VI below and in 0.21m CPPO in Table VII summarized.
309881/1091309881/1091
TABELLE V
Chemilumineszenzwirkung von 2-Cl BPEAa TABLE V
Chemiluminescent effect of 2-Cl BPEA a
2-Cl BPEA CPPO NaSaI Licht? Quan- T.75e Intensität in Apostilb/cm (ft.Ibt./cm)2-Cl BPEA CPPO NaSaI light? Quan- T.75 e intensity in apostilb / cm (ft.Ibt./cm)
. πι m m xlO menge ten- in Abhängigkeit von der Zeit (Min.). πι m m xlO amount depending on the time (min.)
ausbeute0 yield 0
10 30 . 60 90 120 l80 210 10 30. 60 90 120 l80 210
0,005 0,10 1,56 118 11,9 118 336,8 302,1 267,9 178,6 111,9 66,7 30,1 17,20.005 0.10 1.56 118 11.9 118 336.8 302.1 267.9 178.6 111.9 66.7 30.1 17.2
ω (31,3) (28,1) (21,9) (16,6) (10,1) (6,2) (2,8) (1,6) ω (31.3) (28.1) (21.9) (16.6) (10.1) (6.2) (2.8) (1.6)
S 0,005 0,10 1,56 157 15,2 116 355,08 311,0 271,1 l8l.,8 113,0 67,8 31,2 17,2S 0.005 0.10 1.56 157 15.2 116 355.08 311.0 271.1 18l., 8 113.0 67.8 31.2 17.2
co (33,3) (28,9) (25,2) (16,9) (10,5) (6,3) (2,9) (1,6)co (33.3) (28.9) (25.2) (16.9) (10.5) (6.3) (2.9) (1.6)
-* 0,007b 0,10 1,56 131 11,2 106 326,0 283,0 265,8 l87,2 117,3 68,9 28,0 11,0- * 0.007 b 0.10 1.56 131 11.2 106 326.0 283.0 265.8 l87.2 117.3 68.9 28.0 11.0
H (30,3) (26,3) (21,7) (17,D (10,9) (6,1) (2,6) (1,3)H (30.3) (26.3) (21.7) (17, D (10.9) (6.1) (2.6) (1.3)
S 0,007b 0,10 1,56 121 13,9 101 327,1 285,1 26l,5 181,9 116,2 66,7 28,0 ' 11,0S 0.007 b 0.10 1.56 121 13.9 101 327.1 285.1 26l, 5 181.9 116.2 66.7 28.0 '11.0
- (30,1) (26,5) (21,3) (17,1) (10,8) (6,2) (2,6) (1,3)- (30.1) (26.5) (21.3) (17.1) (10.8) (6.2) (2.6) (1.3)
0,005 0,21 5,0 703 11,0 106 761,0 660,7 107,8 236,7 159,2 101,1 50,6 26,90.005 0.21 5.0 703 11.0 106 761.0 660.7 107.8 236.7 159.2 101.1 50.6 26.9
(71,0) (61,1) (37,9) (22,0) (H,8) (9,7) (1,7) (2,5)(71.0) (61.1) (37.9) (22.0) (H, 8) (9.7) (1.7) (2.5)
0,005 0,21 5,0 682 10,6 111 758,6 631,8 386,3 227,0 153,9 101,1 50,6 26,90.005 0.21 5.0 682 10.6 111 758.6 631.8 386.3 227.0 153.9 101.1 50.6 26.9
(70,5) (59,0) (35,9) (21,1) (H,3) (9,1) (.1,7) (2,5)(70.5) (59.0) (35.9) (21.1) (H, 3) (9.1) (.1.7) (2.5)
0,007b 0,21 5,0 686 10,7 108 677,9 587,5 385,2 217,5 175,1 117,38 50,6 22,60.007 b 0.21 5.0 686 10.7 108 677.9 587.5 385.2 217.5 175.1 117.38 50.6 22.6
(63,0) (51,6) (35,8) (23,0) (16,3) (10,9) (1,7) (2,1)(63.0) (51.6) (35.8) (23.0) (16.3) (10.9) (1.7) (2.1)
0,007° 0,21 5,0 730 11,1 112 713,1 617,6 108,9 258,2 182,9 123,7 57,0 28,00.007 ° 0.21 5.0 730 11.1 112 713.1 617.6 108.9 258.2 182.9 123.7 57.0 28.0
: (66,3) (57,1) (38,0) (21,0) (17,0) (11,5) (5,3) (2,6): (66.3) (57.1) (38.0) (21.0) (17.0) (11.5) (5.3) (2.6)
TABELLE V (Fortsetzung): TABLE V (continued):
Fußnoten;Footnotes;
a Die chemilumineszierende Zusammensetzungen enthielten 0,21 m Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO), 0,375 m H3O2 und Natriumsalicylat (NaSaI) und 2-Chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen .(2-Cl-BPEA). in den angegebenen Konzentrationen in einer Lösungsmittelmischung aus 75 % Dibutylphthalat, 20 % Dimethylphthalat und 5 % tert.-Butanol.a The chemiluminescent compositions contained 0.21 m bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO), 0.375 m H 3 O 2 and sodium salicylate (NaSaI) and 2-chloro-9,10- bis (phenylethinyl) anthracene. (2-Cl-BPEA). in the specified concentrations in a solvent mixture of 75 % dibutyl phthalate, 20 % dimethyl phthalate and 5 % tert-butanol.
"b Beim Stehen fiel die Fluoreszenzverbindung aus der ver wendeten Oxalatlösung aus, so daß die Lösungen erwärmt wurden, um die Fluoreszenzverbindung zu lösen, worauf die Lösungen auf Raumtemperatur abkühlt wurden, bevor sie mit dem Aktivatorbestandteil vermischt wurden·"b When standing dropped the fluorescent compound from the ver used oxalate solution, so that the solutions were heated to release the fluorescent compound, after which the solutions were cooled to room temperature before being mixed with the promotor ·
d ^VgI. die Fußnoten b, c und d der TABELLE IV. d ^ VgI. the footnotes b, c and d of TABLE IV.
30988 1/109130988 1/1091
Wirkung der Konzentration von 1-Cl-BPEA auf die Chemilumineszenzwirkung in 0,10 ei CPPOa ; Effect of the concentration of 1-Cl-BPEA on the chemiluminescent effect in 0.10 ei CPPO a ;
Konz. Licht- Quanten-fa T.75d Intensität in Apostilb/cra (ft.lbt/cm)Conc. Light- quantum- fa T.75 d intensity in apostilb / cra (ft.lbt / cm)
1-Cl BPEA menge ausbeute in Abhängigkeit von der Zeit (Min.)1-Cl BPEA quantity yield as a function of time (min.)
0,005 569 17,9 980.005 569 17.9 98
ο 0,005 552 17,3 97 CO OD CX) ο 0.005 552 17.3 97 CO OD CX)
o 0,006 541 > 16,8 99o 0.006 541> 16.8 99
(41,3)444.4
(41.3)
(38,6)415.3
(38.6)
(35,0)376.6
(35.0)
(23,6)253.9
(23.6)
(13,9)149.6
(13.9)
(8,1)87.1
(8.1)
(3,7)39.8
(3.7)
—I—I
II.
(41,1)442.2
(41.1)
(38,1)409.9
(38.1)
(34,1)366.9
(34.1)
(22,6)243.2
(22.6)
(13,2)142.0
(13.2)
(7,9)85.0
(7.9)
(3,5)37.7
(3.5)
(40,1)431.5
(40.1)
(37,6)404.6
(37.6)
(34,9)375.5
(34.9)
(24,4)262.5
(24.4)
(14,6)157.1
(14.6)
(8,6)92.5
(8.6)
(3,7)39.8
(3.7)
(37,5)403.5
(37.5)
(35,2).378.7
(35.2).
(32,8)352.9
(32.8)
(22,6)243.2
(22.6)
(13,4)144.2.
(13.4)
(7,9)85.0
(7.9)
(3,6)38.7 *
(3.6)
(39,4)423.9
(39.4)
(36,3)390.6
(36.3)
(34,7)373.3
(34.7)
(25,3)272.2
(25.3)
(15,1)162.5
(15.1)
(8,9)(95.8
(8.9)
(3,8)40.9
(3.8)
(37,6)404.6
(37.6)
(34,5)371.2
(34.5)
(32,3)347.5
(32.3)
(22,7)244.2
(22.7)
(13,2)142.0
(13.2)
(7,8)83.9
(7.8)
(3,4)36.6
(3.4)
(34,2)368.0
(34.2)
(32,6)350.8
(32.6)
(31,7)341.1
(31.7)
(23,5)252.9
(23.5)
(14,4)154.9
(14.4)
(8,5)91.5
(8.5)
(3,6)38.7
(3.6)
(34,4)370.1
(34.4)
(32,0)344.3
(32.0)
(31,5)338.9
(31.5)
(23,2)249.6
(23.2)
(11,1)119.4
(11.1)
(8,1)87.1
(8.1)
(3,3)35.5
(3.3)
101 368,0 350,8 341,1 252,9 154.9 91.5 38.7 £J101 368.0 350.8 341.1 252.9 154.9 91.5 38.7 £ J
(34,4) (32,0) (31,5) (23,2) (11,1) (8ll) (3^3)(34.4) (32.0) (31.5) (23.2) (11.1) (8ll) (3 ^ 3)
TABELLE VI (Fortsetzung):TABE LLE V I (continued):
Fußnoten:Footnotes:
a Die chemilumineszierenden Zusammensetzungen enthielten 0,10 m Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO), 0,375 m H3O2, 1,56 χ ΙΟ"4 m Natriumsalicylat und l-Chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen (1-Cl BPEA) in den angegebenen Konzentrationen in einer Lösungsmittelmischung aus 75 % Dibutylphthalat, 10 % Dimethylphthalat und 5 % tert.-Butanol.a The chemiluminescent compositions contained 0.10 m bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO), 0.375 m H 3 O 2 , 1.56 χ ΙΟ " 4 m sodium salicylate and l-chlorine -9,10-bis (phenyläthinyl) -anthracene (1-Cl BPEA) in the specified concentrations in a solvent mixture of 75 % dibutyl phthalate, 10 % dimethyl phthalate and 5 % tert-butanol.
c ( Vergl. die Fußnoten b, c und d der TABELLE IV.c ( Compare footnotes b, c and d of TABLE IV.
309881/1091309881/1091
ausbeute0 Quanta
yield 0
(89,0)957.6
(89.0)
in Abhängigkeit von der Zeit (Min.)Intensity in apostilb / cm (ft.Ibt./cm)
depending on the time (min.)
(53,7)577.8
(53.7)
(29,1)313.1
(29.1)
(16,0)172.2
(16.0)
(9,D97.9
(9, D
(3,8)40.9
(3.8)
(2,0)21.5
(2.0)
1-Cl-BPEAConc.
1-Cl-BPEA
zenzverhalten von 1-Cl-BPEA in 0,21 m CPPO8 Effect of the concentration of the fluorescent compound
cence behavior of 1-Cl-BPEA in 0.21 m CPPO 8
(88,5)952.3
(88.5)
(51,8)557.4
(51.8)
(28,3)304.5
(28.3)
(16,1)173.2
(16.1)
(8,9)95.8
(8.9)
(3,7)39.8
(3.7)
(2,2)23.7
(2.2)
mengelight
lot
(85,0)914.6
(85.0)
(81,4)875.9
(81.4)
(56,0)602.6
(56.0)
(33,8)363.7
(33.8)
(19,9)214.1
(19.9)
(11,6)124.8
(11.6)
(4,8)51.6
(4.8)
(2,5)26.9
(2.5)
(79,2)852.2
(79.2)
(53,9)580.0
(53.9)
(32,2)346.5
(32.2)
(19,0)204.4
(19.0)
-(11,2)120.5
- (11.2)
(4,6)49.5
(4.6)
t2,4)25.8
t2.4)
(79,5)855.4
(79.5)
(78,9)849.0
(78.9)
(51,3)552.0
(51.3)
(31,6)340.0
(31.6)
(19,6)210.9
(19.6)
(11,4)122.7
(11.4)
(4,6)49.5
(4.6)
(2,4)25.8
(2.4)
(81,0)871.6
(81.0)
(75,9)816.7
(75.9)
(46,8)503.6
(46.8)
(29,8)320.6
(29.8)
(19,8)213.0
(19.8)
(12,9)138.8
(12.9)
(5,7)61.3
(5.7)
(2.8)30.1
(2.8)
(72,2)776.9
(72.2)
(69,4)746.7
(69.4)
a Die chemilumineszierendenZusammensetzungen enthielten 0,21 m (Bis-(2,4,S-trichlor-ö-carbo- ω pentoxyphenyD-oxalat, 0,375 m H3O2, 5 x 10"^ m Natriumsalicylat und l-Chlor-9,10-bis- ^ (phenyläthinyl)-anthracen (1-Cl-BPEA) in den angegebenen Konzentrationen in einer Lösungs- ~-J mittelmischung aus 75 % Dibutylphthalat, 20 % Dimethylphthalat und 5 % tert.-Butanol. -Ja The chemiluminescent compositions contained 0.21 m (bis- (2,4, S-trichloro-ö-carbo- ω pentoxyphenyD-oxalate, 0.375 m H 3 O 2 , 5 x 10 "^ m sodium salicylate and 1-chloro-9, 10-bis- ^ (phenyläthinyl) -anthracene (1-Cl-BPEA) in the specified concentrations in a solvent mixture of 75 % dibutyl phthalate, 20 % dimethyl phthalate and 5 % tert-butanol
c ) Vergl. die Fußnoten b, c, d der TABELLE IV.
dc) cf. the footnotes b, c, d of TABLE IV.
d
In diesem Beispiel wurde eine Reihe von Fluoreszenzverbindungen hinsichtlich ihrer optimalen Konzentrationen untersucht. Es ist ersichtlich, daß die Mono-chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen-Verbindungen, verglichen mit der bisher bekannten besten Fluoreszenzverbindung 9,10-Bis-(phenyläthinyl)-anthracen (BPEA) zu sehr guten Ergebnissen führen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VIII zusammengefaßt:In this example, a number of fluorescent compounds were analyzed for their optimal concentrations examined. It can be seen that the monochloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene compounds, compared to the best known fluorescent compound 9,10-bis- (phenyläthinyl) -anthracene (BPEA) lead to very good results. The results obtained are as follows Table VIII summarized:
309881/1091309881/1091
Vergleich verschiedener Fluoreszenzverbindungen in chemischen Lichtsystemen, die 0,21 in CPTOa enthalten ' Comparison of different fluorescent compounds in chemical light systems that contain 0.21 in CPTO a '
Fluoreszenz- (1) (2) Licht_ Quanten- Intensität in Apostilb/cm (ft.Ibt./cm) verbindung0 menged ausbeute0 in Abhängigkeit von der Zeit (Min.)Fluorescence (1) (2) light _ quantum intensity in apostilb / cm (ft.Ibt./cm) compound 0 quantity yield 0 as a function of time (min.)
10 30 60 90 120 180 29010 30 60 90 120 180 290
ω BPEA 2,25 5,0 248 3,91 602 473 172 52,7 21,5 10,8 4,30ω BPEA 2.25 5.0 248 3.91 602 473 172 52.7 21.5 10.8 4.30
2 (56) (44) (16) (.4,9) (2,0) (1,0) (0,4)2 (56) (44) (16) (.4.9) (2.0) (1.0) (0.4)
<£ 1-Cl-BPEA 8,0 5,0 883 13,9 850 774 549 344 215 118 49,5 25,8<£ 1-Cl-BPEA 8.0 5.0 883 13.9 850 774 549 344 215 118 49.5 25.8
_> (79) (72) (51) (32) (20) (11) (4,6) (2,4)_> (79) (72) (51) (32) (20) (11) (4.6) (2.4)
Γΐ 2-Cl-BPEA 5,0 5,0 682 dO,6 763 635 387 226 I5I 101 5Oj6 26,9Γΐ 2-Cl-BPEA 5.0 5.0 682 dO, 6 763 635 387 226 I5I 101 5Oj6 26.9
° (71) (59) (36) (21) (14) (9,4) (4,7) (2,5)° (71) (59) (36) (21) (14) (9.4) (4.7) (2.5)
-* 1,8-DCBPEA 7,9 1,56 188 7,8 355 258 I61 II8 - 83,9 55,9 25,8- * 1,8-DCBPEA 7.9 1.56 188 7.8 355 258 I61 II8 - 83.9 55.9 25.8
(33) (24) (15) (11) (7,8) (5,2) (2,4)(33) (24) (15) (11) (7.8) (5.2) (2.4)
1,5-DCBPEA 1,8 2,00 462 7,5 408 290 I83 129 92,5 65,6 29,0 10,81,5-DCBPEA 1.8 2.00 462 7.5 408 290 I83 129 92.5 65.6 29.0 10.8
(38) (27) (17) (12) (8,6) (6,1) (2,7) (1,0)(38) (27) (17) (12) (8.6) (6.1) (2.7) (1.0)
(1) Konzentration der Fluoreszenzverbindung CO (m«103) , ^j(1) Concentration of the fluorescent compound CO (m «103), ^ j
(2) NaSaI1 Konzentration ^ co (ra-lO4) · ,(2) NaSaI 1 concentration ^ co (ra-lO 4 ) ·,
TABELLE VIII (Fortsetzung): TABLE VIII (continued):
Fußnoten:Footnotes:
a Die chemilumineszierenden Zusammensetzungen enthielten 0,21 m Bis-(2,4,5-trichlor-6-6arbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO), 0,375 m H2O2 und Natriumsalicylat (NaSaI) und die Fluoreszenzverbindung in den angegebenen Konzentrationen in einer Lösungsmittelmischung aus 75 % Dibutylphthalat, 20 % Dimethylphthalat und 5 % tert.-Butanol.a The chemiluminescent compositions contained 0.21 m bis (2,4,5-trichloro-6-6arbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO), 0.375 m H 2 O 2 and sodium salicylate (NaSaI) and the fluorescent compound in the specified concentrations in one Solvent mixture of 75 % dibutyl phthalate, 20 % dimethyl phthalate and 5 % tert-butanol.
b. Die verwendeten Fluoreszenzverbindungen waren: BPEA ■ 9,10-Bis-(phenyläthinyl)-anthracen 1-Cl-BPEA » 1-Chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen 2-Cl-BPEA = 2-Chlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracenb. The fluorescent compounds used were: BPEA ■ 9,10-bis (phenylethinyl) anthracene 1-Cl-BPEA »1-chloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene 2-Cl-BPEA = 2-chloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene
1,8-DCBPEA = 1,8-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen 1,8-DCBPEA = 1,8-dichloro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene
1,5-DCBPEA * 1,5-Dichlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen, 1,5-DCBPEA * 1,5-dichloro-9,10-bis- (phenyläthinyl) -anthracene,
c Vgl. Fußnute b der TABELLE IV. d Vgl. Fußnote c der TABELLE IV.c See footnote b of TABLE IV. d See footnote c of TABLE IV.
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Beispiel 8Example 8
Eine Mischung aus 4,5 g 1-Fluoranthrachinon (0,02 Mol), 1,04 g Lithiumamid (0,045 Mol) und 4,1 g (0,04 Mol) Phenylacetylen wurden 24 Stunden in 100 ml Toluol am Rückfluß gehalten. Die Neutralisation mit Essigsäure und Verdampfen des Toluole unter vermindertem Druck ergab ein teerartiges Material, das sich beim Rühren mit Petroläther verfestigte. Das InfrarotSpektrum dieses Feststoffs stand im Einklang mit einer Mischung aus dem erwarteten Diol und Lithiumacetat. Dieses Produkt wurde in 200 ml Dimethylformamid gelöst und mit 18,0 g Zinn-II-chlorid-dihydrat versetzt. Dann wurde das Material bei Raumtemperatur 24 Stunden gerührt, worauf der gebildete braune Feststoff abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde, wobei man 6,2 g (78 %) rohes 1-Fluor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthracen erhielt.A mixture of 4.5 g of 1-fluoroanthraquinone (0.02 mol), 1.04 g of lithium amide (0.045 mol) and 4.1 g (0.04 mol) of phenylacetylene was refluxed in 100 ml of toluene for 24 hours. Neutralization with acetic acid and evaporation of the toluene under reduced pressure gave a tarry material which solidified upon stirring with petroleum ether. The infrared spectrum of this solid was consistent with a mixture of the expected diol and lithium acetate. This product was dissolved in 200 ml of dimethylformamide and mixed with 18.0 g of tin (II) chloride dihydrate. The material was then stirred at room temperature for 24 hours after which the brown solid formed was filtered off, washed with water and dried to give 6.2 g (78 %) of crude 1-fluoro-9,10-bis (phenylethinyl) anthracene received.
Dieses Material führte bei der„Behandlung mit Wasserstoffperoxyd in Gegenwart von Bis-(2,4,5-triohlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO) zu einer grünen Chemilumineszenzemission. Die Farbe der Chemilumineszenzemission war ähnlich der unter vergleichbaren Bedingungen mit 9,10-Bis-(phenyläthinyl)-anthracen (BPEA) erhaltenen.This material resulted in the “treatment with hydrogen peroxide in the presence of bis (2,4,5-triohlor-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO) to a green chemiluminescence emission. The color of the chemiluminescent emission was similar to that under comparable conditions with 9,10-bis (phenylethinyl) anthracene (BPEA) obtained.
309881/1091309881/1091
Beispiel 9Example 9
Herstellung von 1,4,5,8-Tetrachlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)· anthracenProduction of 1,4,5,8-tetrachloro-9,10-bis (phenyläthinyl) anthracene
In einen 1-Liter Kolben (creased morton flask) gab man eine Aufschlämmung aus 34,6 g (0,1 Mol) 1,4,5,8-Tetrachloranthrachinon und 30,6 g (0,3 Mol) Phenylacetylen in 500 ml wasserfreiem Dioxan. Dann setzte man 6,9 g (0,3 Mol) Lithiumamid zu und erhitzte die Mischung zum Sieden am Rückfluß. Die anfänglich gelbe Aufschlämmung verfärbte sich braun und schließlich bei fortgesetztem- Kochen am Rückfluß grau. Nach 96-stündigem Halten am Rückfluß waren etwa 200 ml des Lösungsmittels abdestilliert worden. Die abgekühlte Reaktionsmischung wurde mit 400 ml Wasser, das 16,1 g NH^Cl enthielt, hydrolysiert. Durch Dekantieren wurde von der Hydrolysemischung ein brauner Teer abgetrennt. Durch Waschen des Teers mit Hexan erhielt man einen Feststoff. Das Kochen dieses Feststoffs in Aceton führte zu einem fast weißen Feststoff, der abfiltriert, mit Aceton gewaschen und getrocknet wurde, wobei man 42,6 g rohes 1,4,5,8-Tetrachlor-9,iO-bis-(phenyläthinyl)-anthra-9,10-diol, F = 272 bis 276°C (Zersetzung) (Ausbeute 77 % der Theorie) erhielt. Das InfrarotSpektrum dieses Produktes stand im Einklang mit dem angestrebten Produkt. Das rohe Diol wurde aus 1400 ml Toluol umkristallisiert, wobei man 25,8 g (61 %) gereinigtes Material, F - 284 bis 286°C (Zersetzung, Erweichung ab 2600C) erhielt.A 1 liter creased morton flask was charged with a slurry of 34.6 g (0.1 mol) 1,4,5,8-tetrachloroanthraquinone and 30.6 g (0.3 mol) phenylacetylene in 500 ml anhydrous dioxane. Then 6.9 g (0.3 mol) of lithium amide were added and the mixture was heated to reflux. The initially yellow slurry turned brown and eventually turned gray with continued refluxing. After refluxing for 96 hours, approximately 200 ml of the solvent had distilled off. The cooled reaction mixture was hydrolyzed with 400 ml of water containing 16.1 g of NH ^ Cl. A brown tar was separated from the hydrolysis mixture by decanting. Washing the tar with hexane gave a solid. Boiling this solid in acetone resulted in an off-white solid which was filtered off, washed with acetone and dried to give 42.6 g of crude 1,4,5,8-tetrachloro-9,10-bis- (phenylethinyl) - anthra-9,10-diol, melting point 272 to 276 ° C. (decomposition) (yield 77 % of theory). The infrared spectrum of this product was consistent with the intended product. The crude diol was recrystallized from 1400 ml of toluene to give 25.8 g (61%) of purified material F - 284-286 ° C obtained (decomposition, softening from 260 0 C).
Eine Mischung aus 1,0 g (0,0044 Mol) Zinn-II-chlorid und 1,0 g (0,0018 Mol) 1,4,5,8-Tetrachlor-9,10-bis-(phenyläthinyl)-anthra-9,10-diol wurde 1 Stunde in 50 ml am Rückfluß siedendem Chloroform gerührt. Nach dem Abkühlen und Abfiltrieren erhielt man eine klare, rot-orange fluoreszierende Lösung. Nach Zusatz von 100 ml Hexan fiel einA mixture of 1.0 g (0.0044 mol) of tin (II) chloride and 1.0 g (0.0018 mole) 1,4,5,8-tetrachloro-9,10-bis (phenylethinyl) -anthra-9,10-diol was stirred for 1 hour in 50 ml of refluxing chloroform. After cooling down and Filtering off gave a clear, red-orange fluorescent solution. After the addition of 100 ml of hexane, it fell into place
30988 1/109130988 1/1091
schwach-rosa gefärbter Feststofi aus, der abfiltriert wurde. Eindampfen des Filtrats ergab einen roten Feststoff, der gesammelt, mit Methanol gewaschen und getrocknet wurde, wobei man 0,20 g rohes 1,4,5,8-Tetrachlor-9?i0-bis-(phenyläthinyl)-anthracen erhielt. Das Infrarotspektrum dieses Produktes stand im Einklang mit der Struktur des gewünschten Produktes.pale pink colored solid, which was filtered off. Evaporation of the filtrate gave a red solid which was collected, washed with methanol and dried to give 0.20 g of crude 1,4,5,8-tetrachloro-9 ? i0-bis- (phenyläthinyl) -anthracene received. The infrared spectrum of this product was consistent with the structure of the desired product.
Etwa 10 mg des Produktes wurden in 7,5 ml 0,133 m Bis-(2,4,5-trichlor-6-carbopentoxyphenyl)-oxalat (CPPO) in Dibutylphthalat gelöst. Durch Zusatz von 2,5 ml 1,5 m H2O2 und 0,0005 m Natriumsalicylat in einer Mischung aus 80 % Dime thylphthalat und 20 % tert.-Butanol wurde eine rot-orange gefärbte Chemilumineszenzstrahlung hervorgerufen.About 10 mg of the product was dissolved in 7.5 ml of 0.133 M bis (2,4,5-trichloro-6-carbopentoxyphenyl) oxalate (CPPO) in dibutyl phthalate. By adding 2.5 ml of 1.5 m H 2 O 2 and 0.0005 m sodium salicylate in a mixture of 80 % dimethyl phthalate and 20 % tert-butanol, a red-orange colored chemiluminescent radiation was produced.
309881/1091309881/1091
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Legal Events
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