DE2357851C3 - 4H-lnden eckige Klammer auf 1,2-b eckige Klammer zu thiophen-4-one, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltendes elektrophotographisches, lichtempfindliches Material - Google Patents

4H-lnden eckige Klammer auf 1,2-b eckige Klammer zu thiophen-4-one, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltendes elektrophotographisches, lichtempfindliches Material

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DE2357851C3 DE19732357851 DE2357851A DE2357851C3 DE 2357851 C3 DE2357851 C3 DE 2357851C3 DE 19732357851 DE19732357851 DE 19732357851 DE 2357851 A DE2357851 A DE 2357851A DE 2357851 C3 DE2357851 C3 DE 2357851C3
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Description

NO,
C)
in der R Wasserstoff oder die Nilrogruppe bedeutet.
2. Verfahren zur Herstellung von 4H-Indcn-[l,2-b]thiophen-4-one der allgemeinen Forme! ! gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise (I) ein Benzoesäurederivat der allgemeinen Formel
NO,
NO,
COOR
in tier X Chlor. Brom oiler .Iod und R einen C1-C ,- \lk\ liest bedeutet, mit einem Thiophenderi\at der allgemeinen Formel
(Uli
in der X die obige Bedeutung hai. zu einer Vc llung der allgemeinen Forme!
NO,
11 V
NO,
COOR
in der R die obige Bedeutung hai. umsetzt. (2| diese Verbindung mit Natriumhydroxid /u einer Verbindung der Formel V
NO,
NO,
S-
COOII
IV
hydrolysiert, die Verbindung der allgemeinen Formel V mit Hilfe \on Polyphosphorsäure zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Vl
NO,
ίο F.ineiektrophotographisches lichtempfindliches Material besteht aus einem elektroleitfahigen 1 rager mit einer darauf befindlichen phololeitfähigen Schicht Das Prinzip des elektrophoiographischen Verfahrens besteht darin, daß man ein elektrostatisch latentes is Bild dadurch erhält, daß man bildweise eine geladene photoleitfähige Schicht belichtet und das Bild anschließend mit einem Entwickler oder Toner ι in flüssiiier Form oder in Pulverform) entwickelt, der elektrisch auf dem latenten Bild unter Bildung eines sich!- :a baren Bildes abgeschieden wird.
üblicherweise werden zur Bildung der photoleiifähigen Schicht anorganische Photoleiter. wie phoh·- leitfähiges Zinkoxid oder Selen, verwendet. Neuerdings weiden aber auch organische plMioleiifahige Verbindungen, wie Polv-N-vmylcarbazol. verwendet Organisehe photoleitfähige Verbindungen sind insofern vorteilhaft, als sie transparent und mechanisch flexibel sind.
Außerdem lassen sie sich leicht in photoleitfähige Schichten einbringen. Andererseils absorbieren sie Ficht im (JUraviolettbereicli des Spektrums, si-u: aber für sichtbares Licht nicht empfindlich.
I'm diesen Nachteil zu überwinden, d. h um ihr. Absorption in den sichtbaren Bereich des Sp.-ktrum-· ;< zu verlagern, werden den organischen photoleiilahigei; Verbindungen Sensibilisatoren zugegeben.
Derartige Sensibilisatoren sind im allgemeinen nicht stabil oder bleichen schnell aus. so daß die organischen phoioleitfähigen Verbindungen ihre Pmpliiuilichkeit im sichtbaren Bereich schnell \erlieren. Die Löslichkeit der bekannten Sensibilisatoren ist insbesondere in Poly-N-vinylcarbazol. das gerne als organisches photoleitfähiges Material verwendet wird, üerirm. Das bedeutet aber, daß die bisher bekannten sensibilisierenden Verbindungen, wie das aus CR. Acad. Se. Paris, t. 271. Serie G. S. 311 bekannte Nitro[2,l - b]thiophen - 8 H - inden. verhältnismäßig leicht aus dem lichtempfindlichen Material auskristallisieren. Die Folge davon ist, daß das unter Ver-Wendung solcher Sensibilisatoren hergestellte elektrophotographischc lichtempfindliche Material eine geringe Haltbarkeit und Lagerungsstabilität aufweist. Es besteht daher ein Bedürfnis an Sensibilisatoren. die insbesondere in Poly-N-vinylcarbazol gut löslich sind.
Gegenstand der Erfindung sind neue 411-lnden-I l.2-b]thiophen-4-one der allgemeinen Formel
NO,
(\ h
NO,
jyclisiert und gegebenenfalls die Verbindung der Allgemeinen Formel Vl nitriert.
3. Fleklrophotographisches. lichtempfindliches Material, bestehend aus einem organischen photo-NO,
in der R Wasserstoff oder die Nitrogruppe bedeutet.
Die Verbindungen der obigen allgemeinen Formel
haben nun überraschenderweise die Figenschaft einer
«ilen Löslichkeit insbesondere in Poh-N-vinylcarb-
I-s jsi daher möglich, elcktrophutoiiraphisehes. liclneniplindliches Materuil unter Verv.endi.niu de; crfindiiiv-isgemäßen 4il-lnden| l,2-b|ihii>phen-4-oin· «ιTzusicflcn. das sich durch eine große Hallbarkeil h/w »roßc Lagerungsstabtiilät auszeichnet. Gegenstand der hrfindung ist ferner ein clektrophotouraphisches. lichtempfindliches Material. Das erjindunusiiemäße elekirophoiographische. lichtempfindliche Material besteht aus einem organischen phoioleitfähiücn Monomer oder Polymer auf einem elektroleitfähiuen Trägermaterial und einem Sensibilisator und' isT durch einen Gehalt an einem 411-lnden-Π ">-b]thiophcn-4-on der obigen allgemeinen Formel 1 gekennzeichnet.
Gegenstand eier Hrfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der 4H-lnden[ 1.2-bl,thiophen-4-oiu <Jer allgemeinen Formel f.
Das" Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man'in an sich bekannter Weise (1) ein Benzoesäure-(jerival der allgemeinen Formel
NO,
X
NO.
COOR
NO, COOR
I IVl
in der X Chlor. Brom oder Jod und R emeu C1-C .-.\lk\liesl bedeute!, nut einem Thiophenderuat der allgemeinen 1 ormel
m der X die obige Bedeutung hat. zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
NO1
/u den bevorzugten organischen photoleitfahigen Polymerisaten gehören Poly-N-vinylcarbazoL chlo riertes oder bromicrtes Poly-N-vinylcarbazol. Polyvinyl pyren. Poly viny !naphthalin, Polyvinylanthraeen. l'olv-y-vinylfluoren. PoK-I-arylimidazol und PoIyp-phcny!en-i.3.4-o\adiazo!.
/u bevorzugten organischen photoleilfähigcn Monomeren gehören N-Vinylcarbazol. N-Älhylearbazol. Anthracen und Pyren.
Poly-N-\ inylcarbaz.ol und chloriertes oder bromierlcs Poly-N-vinylcarhazol als organische phoioleitfahige Verbindungen sind besonders bevorzugt.
Geeignete elektroleitfähige Träger sind beispielsweise Meiallfolien. wie Aluminiumfolien und synthetische Harzfolien, die mit einer Aluminiumschichi beschichtet sind.
Hlekirophotographisehe lichtempfindliche Materialien gemäß der Erfindung können wie folgt hergestellt werden:
; I-iwaO.l bis 1 Mol eines 411-lnden[ 1.2-h]thiophen-4-ons gemäß der allgemeinen Formel 1 mischt man mit 1 Mol organischem photoleitfähigem Monomer oder monomerer Hinheil des organischen photoleiifähigen Polymerisates und löst das Gemisch in einem
s organischen Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan. und erhält eine lichtempfindliche Lösung. Polyesterharz. Novolakharz. oder Acrylharz können gegebenenfalls dieser Lösung zugesetzt wenden. W eiic) hin kann Polychlorbiphenyl dieser Lösung zuge-
li setzt weiden. Die erhaltene lichtempfindliche Lösung kann au! einer Oberfläche eine:: eleklroleiilahigen 1 rägers. beispielsweise unter Verwendung einer 1 u!trakel aufgetragen werden. Man läßt sie dann anbinden und trocknet anschließend.
u Die folgenden Heispiele erläutern die !-.rlindung.
Beispiel I
Ijiie lichtempfindliche Lösung mit einem phoioleiträhigen Gemisch zur Herstellung einer photoleufähigen Schicht wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
in der R die obige Bedeutung hat. umsetzt. \2) diese Verbindung mit Nalriumh\dro\id zu einer Verbindung der allgemeinen Formel V NO,
Poly-N-\ inylcarbazol .
6,8-Dinitro-4H-inden-[ 1.2-b]thiophen-4-on .
Polyester-Kleber
Tetrahydrofuran
3S7mg (2mMol)
55 mil (0.2 mMo'ii λ Χ mn
NO,
COOH
ι Vi
hydrolysiert, diese Verbindung der allgemeinen 1 ■"ormel V mit Hilfe von Poly phosphorsäure zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Vl
NO.
NC),
cyclisiert und gegebenenfalls die Ver .!.'in,Mi-iiMi Koiini'l Vl nitriert.
iVIi
binduivj dei all-Diese lichtempfindliche Lösung wurde als Beschiehtung auf eine Aluminiumschicht auf einem Polyesterharz.film (Stärke 75 μ) unter Verwendung einer Luftrakel aufgebracht, in einem Abstand von 200 ■> abbinden gelassen und anschließend getrocknet. (Sil·- cagel wurde zur Verdampfung des Lösungsmittels verwendet. Trocknung 10 Minuten bei W C und 2 Minuten bei 120C.) Hine photoleilfähige Schicht mit einer Stärke von 1? bis 14 ι wurde auf der Muminiumschicht gebildet.
Die Hmpfindlichkei; des eleklrophotographischi :i lichtempfindlichen Materials wurde wie folgt hev\.·: let: Das oben eihallene Material wurde in zwei Ie. eeteilt Die photolcitfähige Schicht \mii\1i. hc-.i1 , odor positiv mittels einer C oronü-Hniladuin. -.or 11^ .- - (■> V X" (i-.miadungsstiom: in Amp.ι odei (>i\ (Lmladungsslrom . 4 ;;. Amp.) 20 Sekunden /u; Bilouiv1 eines elektrischen Oherflächeupotenlials Vdo geiad-'i:
und dann 20Sekunden einem Dunkelabfall unterworfen, wodurch man ein verbleibendes Oberflächenpotential Vpo erhält. Dieses geladene lichtempfindliche Material wurde mit einer Wolframfadenlampe belichtet, deren Leuchtkraft bei der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht auf 20 Lux eingestellt wurde. Die Zeit (in Sekunden), die erforderlich war. um das elektrische Oberflächenpotential auf die Hälfte oder ' 5 des Rückslandsoberflächenpotentials Vpo 7U verringern, wurde unter Verwendung eines Elektrometers bestimmt. Die Belichtungszeiten. L1 , (Lux ■ Sek.) und E'/s (Lux-Sek.), die erforderlich waren, das elektrische Oberflächenpotential auf die Hälfte oder ' 5 der Vpo zu verringern, wurden nach der Gleichung 20 Lux χ Zeit (Sekunden) errechnet. Die Werte für I£'/, und E1Z5 sind für die Empfindlichkeit des elektrophotographischen lichtempfindlichen Materials repräsentativ. Je geringer der Wert von E's oder E1 5 ist, um so höher ist die Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Materials. Die Werte für Vdo. Vpo. E1 : und E1 , sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Tabelle I
Vdo
4 PoIy- 2.6.S-1 iv Poly le'.r.t-
N-\inyl- nitro- ester- hydro
carhazol 4H- k leber furan
">3 mg inden- 30 mg
ι i inMoil [1.2-b]·.
thioplien-
4-ori
160 mg
(0.5 mMol ι
5 PoIy- 2.6.X-Tn- Poly Tetra
N-vinyl- nilro- ester hydro
carbazol 4H- kleber furan
193 mg inden- 45 mg 4.1 f
(1 mMol) I 1.2-bl-
thiophen-
4-on
321 mg
(1 m Mol!
Vdo. Vpo. I·.1 ; und I-' . der IidiI empfind:
Materialien 2 bis 5 wurden analog Beispiel i
stimmt. Die erhaltenen Werte sind in i Jer I .ihel
angegeben.
"Tabelle 111
(V)
ii\ · Sek.I
Sek ι
1030 B 770 Ie 26.0 5 72.3
960 790 19.7 49.7
e i s ρ i e 2 bis
Elektrophotographische lichtempfindliche Materialien (2 bis 5) wurden in der Weise erhalten, daß man analog Beispiel 1 vorgeht mil der Ausnahme, daß Poly-N-vinylearbazol, Polycsterkleber. Tetrahydrofuran. 6.8 - Dinitro-4H - inden[ 1,2-b]thiophen-4-on und 2.6.8-Trinitro-4H-inden[l,2-b]thiophen-4-on in den in der folgenden Tabelle II angegebenen Mengen verwendet wurden.
Tabelle Il 6,8-Di- PoIy- Tetra
2 Poly- nilro- csitcr- hydro
N-vinyl 4H- klebcr furan
carbazol inden- 58 mg H.3 g
387 mg [1,2-b]-
(2 mMol) thiophen-
4-on
276 mg
(1 mMol)
2.6,8-Tri- PoIy- Tetra
PoIy- nitro- cster- hydro
N-vinyl- 4H- k leber furan
earbazol inden- 39 mg 6.5 g
3X7 mg [1.2-b]-
(2 niMol) thiophen-
4-on
64 mg
10.2 mMol)
I Vl
710
670
XXO
XOO
X40
740
990
720
Λ ι
560
450
610
640
510
2X0
640
390
Vk ι
15.7 15.4 16.9 12.9 10.3 12.6 9.7
31.4 44.3 4S.0 34.6 34.3 3ii.6 29.1 73.4
Beispiele 6 bis 9
Die elektrophotographischen lichtempfindlichen Materialien 6 bis 9 wurden in der Weise erhalten, daß man analog Beispiel 1 t-orgin» mit der Ausnahme, daß chloriertes oder bromiertes Poly-N-vinylcarba/ol. Polyesterkleber 49 O(X). Tetrahydrofuran und 2.6.8-Trinilro-4H-inden[ 1.2-bJthiophen-4-on in den in der Tabelle IV angegebenen Mengen verwendet wurden.
Tabelle IV 2.6.S-Tn- PoIy- letia-
'■> chlorier nitro- esler- Indi ο
tes PoK- 411- k leber fill..!!
N-v in\ 1 inden- 4X mg 4.4
carba/ol' I ! !.2-hj-
22X mg thiophen-
(1 mMol I 4-on
321 mg
i 1 niMoll
Fortsctzunn
Polyester kleber
34 mg
Tetrahydro furan
3.8 u
PoIyestcr- klcber
48 ma
Tetrahydrofuran 4.4 s:
2.6.8-Tri-
nitro-
411-
inden-
[1.2-b]-
thiophen-
4-on
161 mg
(0.5 mMol)
2.6.S Tn-
nitro-
4H-
inden-
[L2-b]-
thiophen-
4-on
321 mg
(1 mMol)
2.6.8-Tri-
nitro-
411-
inden-
1'1.2-bJ-
thiophen-
4-on
161 mg
(0.5 mMol)
1I Chlor isl im Verhältnis von einem l'hloiniom pro monomere Kinhcit Polv-N-vinvlcnrtwol enthalten.
:l Brom ist im Verhältnis von einem Biom.ilom pro /«ei monomere Einheiten Poh-N-vin\lcatha/ol einrollen
chloriertes PoIy-N-vinylcarbazol')
mg
(1 mMol)
bromiertes PoIy-N-vinylcarbazol')
mg
(1 m MoI)
bromierles PoIy-N-vinylcarbazol2)
mg
(1 mMol)
Polyester kleber 34 mn
Tetrahydro furan 3.1 si
3 S
Vdo. Vpo. I:1 , und I:1 * der lichtempfindlichen Materialien 6 bis 9 wurden analog Beispiel 1 bestimmt. In diesem Falle wurden die lichtempfindlichen Materialicn nur negativ geladen. Die erhaltenen Werte sind in Tabelle V anszesicben.
Tabelle V 6 WIo Vpo 1 ' . (I l·!> Sek ι
1-i.duni: 7 ivi (Vi (1 ii\-Sek ι 32.0
8 - 790 560 9.1 35.1
9 910 680 10.3 33.5
1080 760 10.6 35.5
1170 860 13.4
55
Elektrophotographische lichtempfindliche Materialien mit einer Empfindlichkeit gegenüber sichtbarem Licht können mit organischen photoleitlahigen Verbindungen hergestellt werden, die an sich keine Emp- findlichkeit gegenüber sichtbarem Licht aufweisen.
Herstellung von 6.8-Dinnro-4H-inden[l,2-b]thiophcn-4-on und 2.6.S-Trinitro-
4H-inden[l,2-b]thiophen-4-on s (0.05MoI) Methyl-2-chlor-3.5-dimtroben7oat (F.: 193 bis 196 C) und 21 g (0.1 Mol) 2-Jodthiophen fSiedeounkt 71 bis 73 C 16 Torr) wurden in 100 ml Dimethylformamid gelöst und die Lösung auf eine lemperatur von 70 C erhil/t. Zu dieser Lösung gab man 20 g aktives Kupferptslver (hergestellt nach dem im Journal of American Chemical Society. Bd. 55. S. 4219 [1933] beschriebenen Verfahren) innerhalb von IO Minuten /u: die Lösung wurde bei einer lemperatur von 70 C 50 Minuten gerührt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsprodukt in 500 ml kaltes Wasser gegossen. Der so erhaltene Niederschlag wurce abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Nachdem das Wasser von dem Niederschlag getrennt war. wurde der Niederschlag /u 500 ml Aceton gegeben. Nach beendetem Rühren wurde die Lösung filtriert. Das FiItrat wurde mit Aktivkohle behandelt und anschließend filtriert. Dann wurde das Filtrai zur Gewinnung eines Rohproduktes kondensiert. Man erhielt 13.1g gelbliches kristallines Pulver (Schmelzpunkt 134 bis 135 C) in 85%iger Ausbeute nach Umknstallisation aus Äthylalkohol. Dieses Produkt war Methyl-2-(!-lhienvl-3.5-diniiroben7oat.
Analyse für C12H8N,Of,S:
Berechnet ... C 46.75. H 2.61. N 9.09. S 10.41:
gefunden .... C 46.86. H 2.60. N 9.02. S 10.61.
Das Vorliegen der Carbonylgruppe wurde durch das IR-Spektrum hei 1730 cm "' nachgewiesen.
23.6 g so erhaltenes Methyl-2-u-thicnyl-3.5-diniirobenzoai wurden in 100 ml Dioxan gelöst und diese Lösung zu einer wäßrigen Lösung von NaOH 16 g NaOH in 200 ml Wasser) gegeben und 3 Stunden gerührt. Zu dieser Lösung gab man eine geringe Menge Aktivkohle, wonach die Lösung filtriert winde. Zu dem Filtrat gab man kaltes Wasser, und das Filtrat wurde mit 6n-HCl unter Kühlen neutralisiert, wodurch man ein gelbliches kristallines Produkt erhielt. Das kristalline Produkt wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und dann getrocknet Das Rohprodukt (F. 171 bis 172 Cl erhielt man in einer Ausbeute \on 21.5 g. Das. gelbliche kristalline Produkt (F. Π2.5 bis Π3.5 C) erhielt man nach Umkristallisieren aus Benzol. Dieses Produkt war 2-u-Thienyl-3.5-dinitrobenzoesäure.
Analyse IUrCnH6R1O11S:
Berechnet ... C 44.90. H 2.06. N 9.52. S 10.90;
gefunden .... C 44.65. H 2.10. N 9.65. S 10.72.
Das Vorliegen der Carbonyl- und Hydroxylgruppe wurde durch ^R-Spektrum bei 1730 bzw. 3000 cm"1 nachgewiesen.
Zu 2 g 2-a-Thienyl-3.5-dinitrobenzoesäure gab man 60 g Polyphosphorsäure, wonach das Gemisch bei einer Temperatur von 130 bis 1400C erhitzt wurde. Nach dem Kühlen wurde das Reaktionsgemisch in 200 ml kaltes Wasser gegossen. Der so erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert und mit einer Lösung von Natriumcarbonat und Wasser gewaschen und dann getrocknet. 18 g Rohprodukt (F. 206 bis 207,5° C) erhielt man in 95%iger Ausbeute. Das orangebräunliche kristalline Produkt (F. 209.5 bis 210,0cC) erhielt man nach Umkristallisation aus Tetrahydrofuran. Dieses Produkt war 6,8-Dinitro-4H-inden-[ 1,2-b]thiophen-4-on.
Analyse für C11H4N2O5S:
Berechnet ... C 47.83. H 1.46. N 10.11. S 11.61; gefunden ... C 47.65. H 1,57, N 10,01, S 11,62.
Das Vorliegen der Carbonylgruppe wurde durch IR-Spektrum bei 1730 cm"' nachgewiesen.
1,5 g 6,8-Dinitro-4 H-inden[l,2-b]thiophen-4-on wurde in 30 ml konzenlrierter H2SO4 gelöst. Zu dieser Lösung gab man tropfenweise innerhalb von 30 Minuten unter Rühren 5 ml HNO3 (spez. Diehte 1,38) bei einer Temperatur von 5 bis 100C. Das Rühren wurde bei dieser Temperatur 1.5 Stunden fortgesetzt. Diese Lösung wurde in 200 ml kaltes Wasser gegossen. Ein gelbliches kristallines Produkt wurde aus der Lösung abgetrennt. Das Rohprodukt wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet. 1,4 g gelbliches nadelähnliches kristallines Produkt (F. 223 bis 223,5 C) erhielt man in S0,5%iger Ausbeute n;i Umkristallisation aus Dioxan-Äthylalkohol. Die: Produkt war 2,6.8-Trinitro-4H-inden[1.2-b]thioph( 4-on.
Analyse für C11 H.,N.,O,S:
Berechnet ... C 41.16, H 0,93, N 13.08, S 9.9X gefunden .... C 40.90, H 1.32, N 12.90. S 10.23
Das Vorliegen der Carboxylgruppe wurde dur IR-Spektrum bei 1730 cm*' nachgewiesen.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    I. 411 - Indenj 1.2 - bjihiophen-4 - one Jl"r allgemeinen Formel
    NC),
    ieitfahigen Monomer oder Polymer auf einem elektroleitfahigen Trägermaterial and einen Sensibilisator, gekennzeichne! durch einen Gehall an einem 4H~!ndenf l,2-b]thk>phen-4-on gemäß Anspruch 1.
DE19732357851 1972-11-22 1973-11-20 4H-lnden eckige Klammer auf 1,2-b eckige Klammer zu thiophen-4-one, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltendes elektrophotographisches, lichtempfindliches Material Expired DE2357851C3 (de)

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JP11750172A JPS528313B2 (de) 1972-11-22 1972-11-22
JP11750172 1972-11-22
JP11825572 1972-11-24
JP11825572A JPS5033856B2 (de) 1972-11-24 1972-11-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2357851A1 DE2357851A1 (de) 1974-06-06
DE2357851B2 DE2357851B2 (de) 1975-11-27
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