ES2248900T3 - Homopolimeros con elevada birrefringencia fotoinducible. - Google Patents
Homopolimeros con elevada birrefringencia fotoinducible.Info
- Publication number
- ES2248900T3 ES2248900T3 ES98922796T ES98922796T ES2248900T3 ES 2248900 T3 ES2248900 T3 ES 2248900T3 ES 98922796 T ES98922796 T ES 98922796T ES 98922796 T ES98922796 T ES 98922796T ES 2248900 T3 ES2248900 T3 ES 2248900T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- delm
- para
- biequal
- hskip0
- alkyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0009—RRAM elements whose operation depends upon chemical change
- G11C13/0014—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F120/10—Esters
- C08F120/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
- C08F120/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
- G11B7/245—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing a polymeric component
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
- G11B7/246—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing dyes
- G11B7/2467—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing dyes azo-dyes
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
- G11B7/25—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0009—RRAM elements whose operation depends upon chemical change
- G11C13/0014—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material
- G11C13/0016—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material comprising polymers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
- G11C13/042—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using information stored in the form of interference pattern
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
La invención se refiere a nuevos polímeros de cadena lateral en los cuales puede obtenerse una alta anisotropía óptica mediante radiación a temperatura ambiente, dicha anisotropía óptica es altamente termoestable.
Description
Homopolímeros con elevada birrefringencia
fotoinducible.
La invención se refiere a polímeros con grupos
laterales fotodirigibles en los que puede inducirse una elevada
birrefringencia, de modo que son adecuados para el almacenamiento de
información ofrecida ópticamente o como componentes pasivos u
ópticamente conmutables.
Por la literatura son conocidos distintos
polímeros con grupos fotocromos; su especial particularidad es que
sus propiedades ópticas, como absorción, emisión, reflexión,
birrefringencia, dispersión, pueden modificarse reversiblemente por
fotoinducción. Tales polímeros tienen una estructura ramificada
especial: en un esqueleto lineal se asientan -unidos a través de
fragmentos moleculares que actúan como distanciadores- grupos
laterales que pueden absorber radiación electromagnética.
Últimamente el interés del mundo técnico se ha dirigido a aquellos
polímeros con grupos laterales que llevan grupos laterales de
distinto tipo, de los cuales un tipo puede absorber radiación
electromagnética mientras que el otro tipo es un grupo mesógeno con
anisotropía de forma. Los polímeros con grupos laterales con
cristalinidad líquida de este tipo se describen p.ej. en los
documentos US-PS 4 631 328 y 4 943 617. Las
películas de estos polímeros en el estado no orientado son
dispersoras de la luz y turbias; solo orientando estas películas se
hacen claras y transparentes.
Por los documentos DE-OS 38 10
722 y US-PS 5 173 381 son conocidos polímeros
amorfos adecuados para el almacenamiento óptico de información.
Estos poseen la ventaja técnica de que las películas de estos
polímeros presentan inmediatamente después de su elaboración
propiedades ópticas utilizables.
En este contesto rara vez se mencionan
homopolímeros. En el documento EP-A 617 110 se
describen p.ej. carbaminatos azoicos que se habían hecho
polimerizables por N-acilación con ácido
(met)acrílico. De hecho los homopolímeros son en todos los
casos técnicamente inferiores a los copolímeros.
Hasta ahora solo se han descrito procedimientos
para el almacenamiento reversible de informaciones, en los que el
borrado tiene lugar aumentando la temperatura, que puede producirse
tanto por calor como también por luz. El borrado con luz puede
además de esto ofrecer la ventaja de que el proceso transcurra
localmente limitado, por lo que se prefiere esta variante.
Generalmente puede constatarse que al aumentar la temperatura se
pierde la propiedad de mantener almacenada las informaciones. Los
compuestos conocidos poseen pues el inconveniente de que las
birrefringencias registradas no son estables a la temperatura; a
mayores temperaturas, en especial al aproximarse a la temperatura
de transición vítrea, la birrefringencia se hace más débil y
finalmente desaparece completamente. Existe pues una necesidad de
soportes de información en los que la estabilidad de la información
registrada sea lo menos sensible posible a la temperatura.
Sorprendentemente se ha encontrado ahora que se
forman polímeros superiores con cadenas laterales, que son
adecuados para la fabricación de soportes de información
fotodirigibles con almacenamiento de información termoestable, si se
homopolimerizan monómeros que
- -
- contienen agrupamientos al menos trinucleares que pueden absorber la radiación electromagnética de la luz visible y que están estructurados de modo que están extendidos en estado termodinámicamente estable y son fuertemente anisométricos,
- -
- poseyendo estos agrupamientos al menos trinucleares al menos uno, preferiblemente al menos dos, substituyente(s) atrayente(s) de electrones que produzca(n) un momento dipolar que forme con el eje longitudinal de los agrupamientos al menos trinucleares un ángulo de al menos 20, preferiblemente de al menos 30º.
En estos nuevos polímeros pueden registrarse con
luz escalas de grises termoestables.
Básicamente son concebibles al menos dos métodos
para influir sobre el momento dipolar de los agrupamientos al menos
trinucleares, a saber
- -
- la substitución con substituyentes laterales atrayentes de electrones que estén dispuestos asimétricamente respecto al eje longitudinal del agrupamiento, y
- -
- el uso de grupos polares de unión al núcleo cuyos momentos dipolares no apunten en la dirección de su eje longitudinal.
A este respecto son especialmente preferidos
grupos que pueden formar entre sí puentes de hidrógeno, como p.ej.
-NH-CO- y -OC-NH-.
Por "radiación electromagnética de la luz
visible" se entiende luz del intervalo de longitudes de onda de
350 a 750 nm.
Por "estado termodinámicamente estable" en
el sentido de la invención se entiende la configuración
energéticamente más pobre, como la que por ejemplo se implanta en
la oscuridad en estado disuelto en un disolvente orgánico. En el
caso de la isomería cis/trans, como la que se da en estilbenos y
compuestos azoicos, el correspondiente isómero trans es el isómero
energéticamente más pobre. El qué configuración esté presente puede
determinarse espectroscópicamente por las bandas de absorción.
Por "extendido" en el sentido de la
invención debe entenderse un estado conforme al cual los
agrupamientos al menos trinucleares caben en un cilindro con una
relación longitud/diámetro de 2,5, preferiblemente 3, siendo la
longitud del cilindro idéntica a la longitud del agrupamiento al
menos trinuclear.
Una estructura es "fuertemente anisométrica"
en el sentido de la invención, si ninguno de los núcleos está unido
directa o indirectamente (es decir a través de un grupo anuclear de
unión) con el segundo núcleo siguiente, es decir preferiblemente (en
agrupamientos trinucleares) si el núcleo central es un anillo de 6
que está unido directa o indirectamente a través de sus posiciones
1 y 4 con los núcleos vecinos.
Por "substituyentes atrayentes de
electrones" en el sentido de la invención se entiende
substituyentes que reducen la basicidad, es decir la densidad
electrónica del núcleo en el que se asientan, por efectos de
inducción y/o mesomería. Entre estos substituyentes se cuentan
preferiblemente alquilcarbonilo, carboxilo, alcoxicarbonilo,
carbamido, carboxilamino, ciano, nitro, amonio y -menos preferido-
los halógenos.
"Lateral" en el sentido de la infección
significa -ilustrado con el ejemplo de un grupo azobenceno- que el
substituyente forma un ángulo con el eje longitudinal del
azobenceno, que está entonces en posición o- y/o m-, mientras que
un substituyente en posición p- no es de considerar como
"lateral" en el sentido de la invención. Si se reemplaza un
resto fenilo del azobenceno por ejemplo por un pentaciclo, los
substituyentes en todas las posiciones concebibles en este
pentaciclo son "laterales" porque en el pentaciclo no hay
ninguna posición correspondiente a la posición p- en el
hexaciclo.
Como grupos polares de unión al núcleo cuyo
momento dipolar asciende al menos a 20º pueden considerarse en
principio todos los grupos que contienen grupos carboxilo. En el
ejemplo del grupo amida puede mostrarse esto bien:
La dirección del momento dipolar del grupo
carboxilo forma con el eje longitudinal el ángulo \alpha, que
asciende al menos a 20º.
Son también objeto de la invención homopolímeros
de monómeros de fórmula
H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- E
con R = H o
metilo,
que en una cadena principal que actúa como
esqueleto llevan grupos laterales unidos covalentemente que se
ramifican de la misma, de fórmula
–S-T-Q-E
en la que
significan
- S
- oxígeno, azufre o NR^{1},
- R^{1}
- hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4},
- T
- el resto (CH_{2})_{n}, que dado el caso puede estar interrumpido con -O-, -NR^{1}- o -OSiR^{1}_{2}O- y/o dado el caso substituido con metilo o etilo,
- n
- los números 2, 3 ó 4,
- Q
- un resto divalente y
- E
- un agrupamiento al menos trinuclear, estando los núcleos seleccionados del grupo de 2,6-naftileno, 1,4-fenileno, restos heterocíclicos de las estructuras
- \quad
- y sistemas cíclicos de 5 eslabones carbocíclicos o heteroaromáticos con hasta 3 heteroátomos de la serie de S, N y O,
- \quad
- estando los núcleos aromáticos dado el caso mono- o polisubstituidos con alquilo C_{1}-C_{12}, alcoxi C_{1}-C_{12}, hidroxi, halógeno (en especial F, Cl, Br), amino, nitro, trifluorometilo, ciano, carboxi, COOR (R = alquilo C_{1}-C_{6}, ciclohexilo, bencilo, fenilo), cicloalquilo C_{5}-C_{12}, alquiltio C_{1}-C_{12}, alquilsulfonilo C_{1}-C_{6}, arilsulfonilo C_{6}-C_{12}, aminosulfonilo, alquilaminosulfonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminosulfonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminocarbonilo, alquilamino C_{1}-C_{4}, dialquilamino C_{1}-C_{4}, fenilamino, acilamino C_{1}-C_{5}, alquilsulfonilamino C_{1}-C_{4}, mono- o dialquilaminocarbonilamino C_{1}-C_{4}, alcoxicarbonilamino C_{1}-C_{4} o trifluorometilsulfonilo y
- \quad
- estando los núcleos heterocíclicos dado el caso mono- o polisubstituidos con alquilo C_{1}-C_{12}, alcoxi C_{1}-C_{12}, hidroxi, halógeno (en especial F, Cl, Br), amino, nitro, trifluorometilo, ciano, carboxi, COOR (R = alquilo C_{1}-C_{6}, ciclohexilo, bencilo, fenilo), cicloalquilo C_{5}-C_{12}, alquiltio C_{1}-C_{12}, alquilsulfonilo C_{1}-C_{6}, arilsulfonilo C_{6}-C_{12}, aminosulfonilo, alquilaminosulfonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminosulfonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminocarbonilo, alquilamino C_{1}-C_{4}, dialquilamino C_{1}-C_{4}, fenilamino, acilamino C_{1}-C_{5}, alquilsulfonilamino C_{1}-C_{4}, mono- o dialquilaminocarbonilamino C_{1}-C_{4}, alcoxicarbonilamino C_{1}-C_{4} o trifluorometilsulfonilo,
- \quad
- y estando contenido al menos un grupo de unión al núcleo adecuado para una modificación fotoinducida de la configuración, de fórmula
--- N
\biequal N ---, \hskip0,2cm ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{}}---, \hskip0,2cm ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal N ---, \hskip0,2cm --- N \biequal
\delm{N}{\delm{\para}{O}}--- \hskip0,2cm o \hskip0,2cm --- NR^{1} --- CO ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{}}--- CO --- NR^{1} ---
Son agrupamientos al menos trinucleares
preferidos aquellos que contienen al menos dos núcleos
aromáticos.
La función del resto T consiste en garantizar una
determinada distancia del extremo del grupo lateral a la cadena que
actúa como esqueleto. Por consiguiente también se denomina
"espaciador".
El resto Q une el grupo terminal E con el
espaciador T, que por un lado establece la unión a la cadena
principal a través del elemento de unión S. Lo especial del grupo Q
es su influencia tanto sobre E por una parte como también sobre los
grupos vecinos por otra.
Los restos preferidos comprenden los grupos -S-,
-SO_{2}-, -O-, -COO-, -OCO-, -CONR^{1}-,
-NR^{1}-CO-, NR^{1}- y
(CH_{2})_{m}
con m = 1 ó 2.
con m = 1 ó 2.
Los agrupamientos al menos trinucleares E
contienen al menos un grupo de unión al núcleo que es adecuado para
una modificación fotoinducida de la configuración, como p.ej.
--- N
\biequal N ---, \hskip0,2cm ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{}}---, \hskip0,2cm ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal N ---, \hskip0,2cm --- N \biequal
\delm{N}{\delm{\para}{O}}--- \hskip0,2cm o \hskip0,2cm --- NR^{1} --- CO ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{}}--- CO --- NR^{1} ---
Los agrupamientos E pueden contener además de al
menos uno de los grupos de modificación de la configuración, como
p.ej. -C\equivC, -COO-, -OCO-, -CONR^{1}-, -NR^{1}CO- o un
enlace directo, siendo preferido R^{1} = H y menos preferidos los
enlaces directos.
Los al menos tres núcleos E pueden significar
respectivamente un anillo cicloalifático de 5 ó 6 eslabones o un
resto de naftaleno, con la condición de que al menos dos y
preferiblemente al menos tres núcleos sean aromáticos.
Los sistemas cíclicos de 5 eslabones son
carbocíclicos o -preferiblemente- heteroaromáticos y contienen
hasta 3 heteroátomos de la serie de S, N y O. Son representantes
adecuados por ejemplo tiofeno, tiazol, oxazol, triazol, oxadiazol y
tiadiazol. Son especialmente preferidos heterociclos con 2
heteroátomos.
Los agrupamientos E preferidos contienen p.ej.
restos de ácido cinámico, estilbeno y colorante azoico o análogos
de tipo heterocíclico, preferiblemente restos de colorante mono- y
diazoico.
Los agrupamientos E deben estar polarizados. Como
se ha descrito anteriormente, esta polarización puede realizarse
con substitución con substituyentes laterales atrayentes de
electrones. Son preferidos substituyentes cuyo valor \sigma según
Hammett asciende al menos a 0,5. Los valores \sigma son conocidos
por la literatura; véase por ejemplo C. Hansch, A. Leo, R.W. Taft,
Chem. Rev. 1991, 91 (165-195). Si los núcleos están
polisubstituidos, el número de los substituyentes se rige
respectivamente por el número de las posibles posiciones de
substitución, la posibilidad de la inserción de los substituyentes
y las propiedades de los sistemas substituidos. Son preferidas las
posiciones 2,4- y 3,4- en los anillos de 6 eslabones; son
substituyentes preferidos ciano y nitro.
Los núcleos aromáticos adecuados para E contienen
preferiblemente de 6 a 14 átomos de C en el anillo aromático, que
puede estar mono- o polisubstituido con alquilo
C_{1}-C_{12}, alcoxi
C_{1}-C_{12}, hidroxi, halógeno (en especial F,
Cl, Br), amino, nitro, trifluorometilo, ciano, carboxi, COOR (R =
alquilo C_{1}-C_{6}, ciclohexilo, bencilo,
fenilo), cicloalquilo C_{5}-C_{12}, alquiltio
C_{1}-C_{12}, alquilsulfonilo
C_{1}-C_{6}, arilsulfonilo
C_{6}-C_{12}, aminosulfonilo,
alquilaminosulfonilo C_{1}-C_{6},
fenilaminosulfonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo
C_{1}-C_{6}, fenilaminocarbonilo, alquilamino
C_{1}-C_{4}, dialquilamino
C_{1}-C_{4}, fenilamino, acilamino
C_{1}-C_{5}, alquilsulfonilamino
C_{1}-C_{4}, mono- o dialquilaminocarbonilamino
C_{1}-C_{4}, alcoxicarbonilamino
C_{1}-C_{4} o trifluorometilsulfonilo.
Los núcleos heterocíclicos adecuados para E
contienen preferiblemente de 5 a 14 átomos en el anillo de los
cuales de 1 a 4 son heteroátomos de la serie de nitrógeno, oxígeno,
azufre, pudiendo estar el sistema de anillo heterocíclico mono- o
polisubstituido con alquilo C_{1}-C_{12}, alcoxi
C_{1}-C_{12}, hidroxi, halógeno (en especial F,
Cl, Br), amino, nitro, trifluorometilo, ciano, carboxi, COOR (R =
alquilo C_{1}-C_{6}, ciclohexilo, bencilo,
fenilo), cicloalquilo C_{5}-C_{12}, alquiltio
C_{1}-C_{12}, alquilsulfonilo
C_{1}-C_{6}, arilsulfonilo
C_{6}-C_{12}, aminosulfonilo,
alquilaminosulfonilo C_{1}-C_{6},
fenilaminosulfonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo
C_{1}-C_{6}, fenilaminocarbonilo, alquilamino
C_{1}-C_{4}, dialquilamino
C_{1}-C_{4}, fenilamino, acilamino
C_{1}-C_{5}, alquilsulfonilamino
C_{1}-C_{4}, mono- o dialquilaminocarbonilamino
C_{1}-C_{4}, alcoxicarbonilamino
C_{1}-C_{4} o trifluorometilsulfonilo.
Los agrupamientos E especialmente preferidos
contienen los siguientes restos parciales binucleares: o bien un
núcleo aromático y un núcleo heterocíclico o bien dos núcleos
aromáticos.
Son restos parciales binucleares preferidos
restos azobenceno de fórmula
en la
que
- R
- representa un enlace o nitro, preferiblemente benzamido 4-substituido o ciano, y los anillos A y B pueden estar substituidos adicionalmente. Si R representa ciano o nitro, el anillo A está preferiblemente substituido adicionalmente, debiendo tener los substituyentes un valor \sigma de al menos 0,5.
Son especialmente preferidos restos azobenceno
correspondientes a la fórmula
en la
que
R^{2} a R^{6} representan
independientemente entre sí hidrógeno, cloro, bromo,
trifluorometilo, metoxi, SO_{2}CH_{3}, SO_{2}
CF_{3}, SO_{2}NH_{2}, preferiblemente CN, benzamido 4-substituido o nitro, preferiblemente con la condición de que al menos dos de estos restos sean distintos de hidrógeno, en donde
CF_{3}, SO_{2}NH_{2}, preferiblemente CN, benzamido 4-substituido o nitro, preferiblemente con la condición de que al menos dos de estos restos sean distintos de hidrógeno, en donde
- R^{4}
- puede significar adicionalmente un enlace sencillo y
R^{7} a R^{10} significan
independientemente entre sí hidrógeno, cloro o
metilo.
En la polisubstitución del anillo A son
preferidas las posiciones 2,4- y 3,4-.
Otros restos parciales binucleares corresponden a
la fórmula
en la
que
K, L, M independientemente entre sí
significan los átomos N, S, O ó dado el caso -CH_{2}- ó -CH=, con
la condición de que al menos uno de los elementos K, L, M sea un
heteroátomo y el anillo A sea saturado y contenga 1 ó 2 dobles
enlaces,
y
R^{2} y R^{7} a R^{10} poseen
independientemente entre sí los significados anteriormente
indicados.
El anillo A representa preferiblemente un resto
de tiofeno, tiazol, oxazol, triazol, oxadiazol o tiadiazol.
Es común a las fórmulas anteriores que las
substituciones son especialmente preferidas en las posiciones 4-,
2,4- y 3,4- del anillo A.
Son especialmente preferidos agrupamientos E que
corresponden a las fórmulas
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Los polímeros conforme a la invención contienen
solo unidades recurrentes con los grupos laterales I, a saber
preferiblemente aquellos de fórmula
(VIII)---
CH_{2} ---
\melm{\delm{\para}{\delm{C \longequal O}{\delm{\para}{\delm{S}{\delm{\para}{\delm{T}{\delm{\para}{\delm{Q}{\delm{\para}{E}}}}}}}}}}{C}{\uelm{\para}{R}}---
con R = H o - preferiblemente -
metilo.
Los monómeros correspondientes para la
introducción de los grupos laterales I corresponden pues a la
fórmula
(IX)H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- E
La cadena principal de los polímeros con grupos
laterales se forma solo con monómeros que llevan los grupos
laterales (I).
Los polímeros conforme a la invención poseen
preferiblemente temperaturas de transición vítrea Tg de al menos
40ºC. La temperatura de transición vítrea puede determinarse por
ejemplo según B. Vollmer, Grundriss der Makromolekularen Chemie,
págs. 406 a 410, Springer-Verlag, Heidelberg
1962.
Los polímeros conforme a la invención poseen en
general un peso molecular determinado como media ponderada de 3.000
a 2.000.000, preferiblemente de 5.000 a 1.500.000, determinado por
cromatografía de exclusión molecular (calibrada con
poliestireno).
Mediante la estructura de los polímeros se
ajustan las interacciones intermoleculares de los elementos
estructurales (I) de modo que se evite la configuración de estados
de ordenamiento de cristalinidad líquida y puedan elaborarse
películas ópticamente isótropas transparentes no dispersoras. Por
otra parte, las interacciones intermoleculares son no obstante lo
suficientemente intensas para que en caso de irradiación con luz
polarizada se produzca un proceso de reorientación fotoquímicamente
inducido, cooperativo, dirigido, de los grupos laterales.
En los polímeros ópticamente isótropos amorfos
conforme a la invención pueden inducirse valores extremadamente
elevados de la anisotropía óptica por irradiación con luz
polarizada. Los valores medidos de la variación de la
birrefringencia \Deltan se encuentran entre 0,05 y 0,8.
Como luz se utiliza preferiblemente luz lineal
polarizada cuya longitud de onda se encuentre en el intervalo de la
banda de absorción de los grupos laterales.
La preparación de los monómeros de grupos
laterales y su polimerización pueden llevarse a cabo por
procedimientos conocidos de la literatura; cf. por ejemplo
Makromolekulare Chemie 185, 1327-1334 (1984), SU 887
574, Europ. Polym. J. 18, 651 (1982) y Liq. Cryst. 2, 195 (1987) y
documentos DD 276 297, DE-OS 28 31 909 y 38 08 430.
Los polímeros conforme a la invención se preparan en general por
polimerización radicalaria de los monómeros en disolventes
apropiados, como p.ej. hidrocarburos aromáticos como tolueno o
xileno, hidrocarburos aromáticos halogenados como clorobenceno,
éteres como tetrahidrofurano o dioxano, cetonas como acetona o
ciclohexanona, y/o dimetilformamida en presencia de iniciadores de
polimerización que proporcionan radicales, como p.ej.
azobis(isobutironitrilo) o peróxido de benzoílo, a
temperaturas elevadas, por regla general a entre 30 y 130ºC,
preferiblemente a entre 40 y 70ºC, a ser posible con exclusión de
agua y aire. El aislamiento puede efectuarse por precipitación con
agentes decuados, p.ej. metanol. Los productos pueden purificarse
por reprecipitación p.ej. con
cloroformo/metanol.
cloroformo/metanol.
La elaboración de películas isótropas se consigue
sin que sean necesarios costosos procedimientos de orientación
utilizando campos externos y/o efectos superficiales. Estas pueden
aplicarse por recubrimiento por centrifugado, inmersión, vertido u
otros procedimientos de recubrimiento sobre substratos fácilmente
controlables tecnológicamente, disponerse entre dos placas
transparentes por prensado o fluencia o elaborarse sencillamente
como películas autoportantes por colado o extrusión. Tales
películas pueden elaborarse por enfriamiento súbito, es decir
mediante una velocidad de enfriamiento de > 100 K/min, o por
rápida retirada del disolvente también de polímeros con
cristalinidad líquida que contienen los elementos estructurales en
el sentido descrito.
El espesor de capa se encuentra preferiblemente
entre 0,1 \mum y 1 mm, en especial entre 0,1 y 100 \mum.
Los polímeros con grupos laterales conforme a la
invención son en el estado vítreo del polímero ópticamente
isótropos, amorfos, transparentes y no dispersores de la luz y
pueden formar películas autoportantes.
No obstante, preferiblemente se aplican sobre
materiales soporte, por ejemplo vidrio o láminas de plástico. Esto
puede llevarse a cabo por diversas técnicas conocidas de por sí,
escogiéndose el procedimiento según se desee una capa gruesa o fina.
Las capas finas pueden producirse p.ej. por recubrimiento por
centrifugado o con rasqueta a partir de soluciones o de la masa
fundida, las más gruesas por llenado de celdas prefabricadas,
prensado de masa fundida o extrusión.
Los polímeros pueden utilizarse para el
almacenamiento de datos digitales o analógicos en el sentido más
amplio, por ejemplo para el procesamiento óptico de señales, para
la transformada y convolución de Fourier o en la técnica de
correlación óptica coherente. La resolución lateral se limita por
la longitud de onda de la luz de registro. Esta permite un tamaño
de píxel de 0,45 a 3.000 \mum, siendo preferido un tamaño de
píxel de 0,5 a 30 \mum.
Esta propiedad hace a los polímeros especialmente
adecuados para el procesamiento de imágenes y para el procesamiento
de información mediante hologramas, cuya reproducción puede
efectuarse por iluminación con un haz de referencia. Analógicamente
puede almacenarse el patrón de interferencia de dos fuentes de luz
monocromática coherente con relación de fase constante.
Correspondientemente pueden almacenarse imágenes halográficas
tridimensionales. La lectura se realiza por iluminación del
holograma con luz monocromática coherente. Mediante la relación
entre el vector eléctrico de la luz y la dirección predominante
asociada a este en el medio de almacenamiento puede generarse una
mayor densidad de almacenamiento que en un sistema puramente
binario. En el almacenamiento analógico pueden ajustarse valores de
la escala de grises de modo continuo y localmente resueltos. La
lectura de información almacenada analógicamente se efectúa en luz
polarizada, pudiéndose extraer según la posición de los
polarizadores la imagen positiva o la negativa. A este respecto
puede utilizarse por un lado el contraste de la película entre dos
polarizadores generado por el desplazamiento de fase del rayo
ordinario y extraordinario, formando los planos del polarizador
ventajosamente un ángulo de 45º con el plano de polarización de la
luz de registro y el plano de polarización del analizador está
perpendicular o paralelo al del polarizador. Otra posibilidad
consiste en la detección del ángulo de desviación de la luz de
lectura causado por birrefringencia inducida.
Los polímeros pueden usarse como componentes
ópticos que pueden ser pasivos o conmutarse activamente, en
especial para ópticas holográficas. Así, la elevada anisotropía
óptica fotoinducida puede utilizarse para la modulación eléctrica de
la intensidad y/o del estado de polarización de la luz.
Correspondientemente a partir de una película polimérica por
estructuración holográfica pueden fabricarse componentes que tengan
propiedades de imagen que sean comparables con lentes o
retículas.
Es pues otro objeto de la invención el uso de los
polímeros descritos para elementos constructivos ópticos.
Los monómeros IX son nuevos. Por consiguiente son
otro objeto de la invención los monómeros IX.
Los monómeros IX pueden prepararse análogamente
por reacciones conocidas, p. ej. por
- A)
- Reacción de cloruros de ácido de fórmula
H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- \text{Núcleo} --- COCl
- con compuestos 4-amino-binucleares, p. ej. 4-aminobencenos, para obtener monómero IX, p.ej. el compuesto del ejemplo 2.1.1;
- B)
- 1. \hskip0,2cm Condensación de
- a)
- 1,4-diaminonúcleos, p. ej. 1,4-fenilendiamina, con
- b)
- cloruros de ácido nuclear, p. ej. cloruro de p-nitrobenzoílo, para obtener
- c)
- p-(núcleo-carboxamino)-nucleoamina, p. ej. N-(p-nitrobenzoil)-1,4-fenilendiamina,
- 2.
- Diazotación de 1 c) y
- 3.
- Acoplamiento con un compuesto
H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- \text{Núcleo},
- \quad
- p. ej. éster 1-(N-metilanilino)-etílico del ácido(met)-acrílico para obtener el monómero IX, p. ej. el compuesto del ejemplo 2.4;
- C)
- 1. \hskip0,2cm Diazotación de 4-aminodinúcleos, p.ej. 4-aminobenceno,
- 2.
- Acoplamiento con el éster de ácido (met)acrílico
H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- \text{Núcleo},
- \quad
- p. ej. éster 1-(N-metilanilino)-etílico del ácido(met)-acrílico, para obtener el monómero IX, p. ej. el compuesto del ejemplo 2.5.
Para la reacción A por mol de cloruro de ácido se
utilizan 1-1,2 mol de compuesto aminonuclear. La
reacción puede llevarse a cabo en disolvente, siendo preferidos
disolventes orgánicos inertes, que incluyen éteres como p.ej.
dioxano. La reacción se realiza preferiblemente a temperaturas de
20 a 80ºC.
Las diazotaciones para las reacciones B y C
pueden llevarse a cabo por ejemplo en ácidos minerales, como ácido
clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, o en ácidos
carboxílicos como ácido acético o ácido propiónico con nitrito
sódico o ácido nitrosilsulfúrico como agente de nitrosación a
temperaturas de preferiblemente - 10 a +20, en especial de 0 a
+10ºC. Por regla general se dispone entonces el componente de
acoplamiento, dado el caso en un disolvente adecuado como ácido
acético glacial o metanol, se ajusta el valor del pH a 1 a 6,
preferiblemente 3 a 4, y se mantiene la temperatura durante la
adición del componente de diazonio entre 0 y 30, preferiblemente 5 y
10ºC. Entonces se neutraliza por ejemplo con lejía de sosa o
solución acuosa de carbonato sódico, se diluye con agua y se filtra
con succión el producto precipitado.
Los datos porcentuales en los ejemplos siguientes
están referidos -en caso de que no se indique otra cosa -
respectivamente en peso.
H_{2}C=C(CH_{3})-COO-CH_{2}-CH_{2}-Q-E
1.1.1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se diazotaron 31,4 de
2,4-dicianoanilina a entre 0 y 5ºC en 300 ml de
ácido sulfúrico acuoso al 50% con 72 g de ácido nitrosilsulfúrico y
se agitó después durante 1 h. Se añadió lentamente la mezcla de
reacción a una solución de 20,4 g de anilina y 4,5 g de urea en 300
ml de ácido sulfúrico acuoso al 50% manteniendo la temperatura a
0ºC. Tras 1 h de agitación subsiguiente se ajustó el valor del pH a
5,5 con carbonato sódico, el precipitado se filtró con succión, se
lavó con agua y se secó. Se obtuvieron 34 g de
4-amino-2',4'-diciano-azobenceno
rojo, que se utilizó posteriormente sin purificación.
\newpage
A una solución de 33 g de cloruro del ácido
4-(2-metacriloiloxi)-etoxi-benzoico
en 100 ml de dioxano se le añadieron 27,6 g de
4-amino-2',4'-diciano-azobenceno
en 500 ml de dioxano, se agitó durante 2 h y el producto precipitó
por vertido de la solución en 2 l de agua. El precipitado se filtró
con succión, se secó y se purificó por recristalización doble en
dioxano. El rendimiento ascendió a 30,4 g de cristales rojo
anaranjados con un p.f. de 215-217ºC.
\lambda_{max} = 404,5 nm (DMF).
1.1.2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se diazotaron 20,7 g de
2,4-dicianoanilina a entre 0 y 5ºC en una solución
de 200 ml de ácido acético glacial, 40 ml de ácido fosfórico al 85%
y 7,5 ml de ácido sulfúrico concentrado con 48 g de ácido
nitrosilsulfúrico y se agitó después durante 1 h. Se añadió
lentamente la mezcla de reacción a una solución de 16 g de fenol y 3
g de urea en 120 ml de agua manteniendo la temperatura a 10ºC y el
valor del pH a 6,3-6,5 con lejía de sosa. Tras 1 h
de agitación subsiguiente el precipitado se filtró con succión, se
lavó con agua, se secó y se recristalizó en tolueno. Se obtuvieron
30,3 g de
4-hidroxi-2',4'-diciano-azobenceno
rojo anaranjado.
A una solución de 16,6 g de
4-hidroxi-2',4'-diciano-azobenceno
y 11 ml de trietilamina en 400 ml de THF se le añadió lentamente la
solución de 18,1 g de cloruro del ácido
4-(2-metacriloiloxi)-etoxi-benzoico
en 100 ml de dietiléter manteniendo la temperatura a 5ºC. Se agitó a
temperatura ambiente durante la noche, se mezcló después la
solución de reacción con 500 ml de cloroformo y se extrajo 5 veces
con sendos 300 ml de agua. La fase orgánica se secó sobre sulfato
magnésico anhidro. Tras eliminar por destilación el disolvente el
residuo sólido se recristalizó en etanol. Se obtuvieron 21,6 g de
cristales rojo anaranjados con un p.f. de 172-173ºC
y \lambda_{max} = 349 nm
(DMF).
(DMF).
1.1.3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Análogamente a 1.1.2 se diazotaron 12 g de
3,4-dicianoanilina. Se añadió lentamente la mezcla
de reacción a entre 0 y 5ºC a una solución de 6,5 g de anilina en 60
ml de ácido acético glacial y se agitó a temperatura ambiente
durante la noche. El precipitado se filtró con succión, se lavó con
agua y se secó. Se obtuvieron 12 g de
4-amino-2',4'-diciano-azobenceno
rojo que se utilizó posteriormente sin purificación. El resto de la
síntesis del monómero se llevó a cabo análogamente a 1.1.1. El
monómero 1.1.3 tenía un p.f. de 160-161ºC y
\lambda_{max} = 392 nm (DMF).
1.1.4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Este monómero se preparó análogamente a 1.1.3.
Mostró un p.f. de 207-208ºC y \lambda_{max} =
456 nm (DMF).
1.1.5
\vskip1.000000\baselineskip
a) Se disolvieron 38,6 g de
4-(4-nitrobenzoilamino)-anilina en
una mezcla de 207 ml de ácido acético glacial, 72 ml de ácido
propiónico y 31 ml de ácido clorhídrico al 30%. A
0-5ºC se añadieron a esto gota a gota durante 1 h
49,7 g de ácido nitrosilsulfúrico al 40%. Entonces se agitó
seguidamente durante 2 h a
0-5ºC.
b) Se disolvieron 32,8 g de
N-metil-N-(2-metacriloiloxi-etil)-anilina
(método 1.1.6) en 130 ml de ácido acético glacial. A
5-10ºC se añadió a esto gota a gota la solución de
diazotación de a) en el transcurso de 1 h manteniéndose el valor del
pH a 3 añadiendo gota a gota solución acuosa de carbonato sódico al
20%. Se siguió agitando durante la noche a temperatura ambiente y a
un valor del pH de 3. La suspensión se filtró con succión. El
producto todavía húmedo se suspendió en 500 ml de agua. Adicionando
solución acuosa de carbonato sódico al 20% se elevó el valor del pH
a 7. De nuevo se filtró con succión, se lavó con 200 ml de agua y
se secó a vacío a 50ºC. Se obtuvieron 56,2 g (77% del teórico) de un
polvo de color naranja con un p.f. de 198ºC. En DMF el producto
mostró un máximo de absorción a 430 nm así como un hombro a 447
nm.
1.1.6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó
N-metil-N-(2-metacriloiloxi-etil)-anilina
del siguiente modo:
- a partir de cloruro de metacrilo:
Se disolvieron 100 g de
N-metil-N-(2-hidroxietil)-anilina
en 100 ml de cloroformo. Se les añadieron a 40ºC con agitación gota
a gota 182,6 g de trietilamina y lentamente 137,2 g de cloruro de
metacrilo y se agitó a 40ºC durante la noche. Después de esto se
mezcló la solución de reacción con 500 ml de cloroformo y se extrajo
5 veces con sendos 200 ml de agua. La fase orgánica se secó sobre
sulfato magnésico anhidro, se mezcló con cloruro de cobre(I)
y tras eliminación por destilación del disolvente se destiló a alto
vacío. El éster metacrílico de la hidroxietilanilina destiló a
127-130ºC/55 mbar como líquido transparente como el
agua. El rendimiento ascendió a 49,5 g.
- a partir de ácido metacrílico:
A una solución de 100 ml de
N-metil-N-(2-hidroxietil)-anilina,
265 ml de ácido metacrílico y 26,5 g de hidroquinona en 398 ml de
cloroformo se le añadieron gota a gota con agitación 50 ml de ácido
sulfúrico concentrado. Tras dejar estar durante la noche se calentó
y el agua de reacción se eliminó azeotrópicamente. Tras el
enfriamiento se ajustó un pH de 7 a 8 con solución acuosa
concentrada de carbonato sódico y el producto se extrajo de esta
solución agitando con éter. Después se procedió como se ha indicado
anteriormente y se obtuvo un rendimiento de
56 g.
56 g.
Se sintetizó
2-metil-4-amino-2',4'-dicianobenceno
análogamente a 1.1.3 a partir de 2,4-dicianoanilina
y o-toluidina. Se diazotaron 4,1 g de
2-metil-4-amino-2',4'-dicianobenceno
análogamente a 1.1.2.
La mezcla de reacción se añadió lentamente a una
mezcla de 3,5 g de
N-metil-N-(2-metacriloiloxi-etil)-anilina
y 5 g de carbonato sódico en 100 ml de metanol, manteniéndose la
temperatura a 10ºC y el valor del pH con carbonato sódico en 5. En
primer lugar precipitó el subproducto de color naranja que se
separó por filtración. Después de esto se mezcló la mezcla de
reacción con una nueva porción de carbonato sódico. Tras algún
tiempo precipitó un precipitado violeta. Se le separó por
filtración, se lavó con agua y se secó. La substancia sólida se
agitó después en diisopropiléter, se filtró y se secó. Se
obtuvieron 2,1 g de un producto violeta con un p.f. de
163-165ºC y \lambda_{max} = 536 nm (DMF).
1.1.7
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se hizo reaccionar
2-metil-4-amino-2',4'-dicianobenceno
(método 1.1.6) con cloruro del ácido
4-(2-metacriloiloxi)-etoxi-benzoico
análogamente a 1.1.1. Se obtuvieron cristales de color naranja con
un p.f. de 182-184ºC y \lambda_{max} = 389 nm
(DMF).
1.1.8
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se hizo reaccionar
4-amino-4'-dimetilaminobenceno
con cloruro del ácido
4-(2-metacriloiloxi)-etoxi-benzoico
análogamente a 1.1.1. Se obtuvieron cristales de color naranja con
un p.f. de 218-220ºC y \lambda_{max} = 428 nm
(DMF).
1.1.9
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se hizo reaccionar
4-amino-4'-nitrobenceno
(naranja disperso 3) con cloruro del ácido
4-(2-metacriloiloxi)-etoxi-benzoico
análogamente a 1.1.1. Se obtuvieron cristales de color naranja con
un p.f. de 202ºC y \lambda_{max} = 391 nm (DMF).
1.1.10
\vskip1.000000\baselineskip
Análogamente a 1.1.2 se diazotaron 8,6 g de
4-cianoanilina. Se añadió lentamente la mezcla de
reacción a entre 0 y 5ºC a una solución de 6,5 g de anilina y 3 g
de urea en 60 ml de agua y se agitó a temperatura ambiente durante
la noche. El precipitado se filtró con succión, se lavó con agua y
se secó. Se obtuvieron 6,9 g del
4-amino-4'-ciano-azobenceno
de color naranja que se utilizó posteriormente sin purificación. El
resto de la síntesis del monómero se llevó a cabo análogamente a
1.1.1. El monómero 1.1.10 tenía un p.f. de 174ºC, una fase de
cristalinidad líquida hasta 204ºC y \lambda_{max} = 380 nm
(DMF).
1.1.11
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Análogamente a 1.1.2 se diazotaron 7 g de
4-(5-nitro-2-tiazolilazo)anilina
(método 1.1.4). Se añadió lentamente la mezcla de reacción a una
solución de 6,2 g de
N-metil-N-(2-metacriloiloxi-etil)-anilina
y 1 g de urea en 30 ml de ácido acético glacial, manteniéndose la
temperatura a 10ºC. Tras 1 h de agitación subsiguiente se descargó
la mezcla de reacción sobre hielo. El precipitado se separó por
filtración, se lavó con agua y se secó. Se obtuvieron 10,1 g de
cristales azul oscuro con un p.f. de 207ºC y \lambda_{max} =
589 nm (DMF).
1.1.12
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se hizo reaccionar
2-metil-4-amino-3',4'-diciano-azobenceno
(método 1.1.6) con
N-metil-N-(2-metacriloiloxi-etil)-anilina
análogamente a 1.1.11. Se obtuvieron cristales violetas con un p.f.
de 164ºC y \lambda_{max} = 521 nm (DMF).
1.1.13
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se sintetizó
2,5-dimetil-4-amino-2',4'-diciano-azobenceno
análogamente a 1.1.3 a partir de 2,4-dicianoanilina
y 2,5-dimetilanilina.
A una solución de 5,9 g de cloruro del ácido
4-(2-metacriloiloxi)-etoxi-benzoico
en 40 ml de dioxano se le añadieron 5,5 g de
2,5-dimetil-4-amino-2',4'-diciano-azobenceno
en 200 ml de dioxano, se calentó a reflujo con agitación durante 48
h y el producto precipitó por vertido de la solución en 1 l de
agua. El precipitado se filtró con succión, se secó y se purificó
por recristalización dos veces en dioxano. El rendimiento ascendió
a 6,0 g de cristales rojo anaranjados con un p.f. de
200-202ºC. \lambda_{max} = 367,5 nm (DMF).
Se polimerizaron 7,9 g de monómero 1.1 en 75 ml
de DMF bajo argón como gas protector con 0,39 g de
azobis(isobutironitrilo) como iniciador de polimerización a
70ºC. Tras 24 h se filtró, la DMF se destiló y el residuo se sometió
a ebullición con metanol para la eliminación del monómero que no
había reaccionado y se secó a 120º a alto vacío. Se obtuvieron 7,18
g de un polimerizado amorfo con una temperatura de transición
vítrea de 150ºC cuyas propiedades ópticas están indicadas en el
ejemplo 2.1.1.
Para la preparación de otros polimerizados se
procede análogamente.
Preparación de las muestras de medición: Se
dispusieron plaquitas de vidrio de 2 x 2 cm de tamaño de un espesor
de 1,1 mm en un spincoater (tipo constructivo Süss RC 5) y se
recubrieron con 0,2 ml de una solución de 150 g de los polimerizados
indicados seguidamente en 1 l de tetrahidrofurano a 2.000 rpm en 10
seg. La capa era de 0,9 mm de espesor, transparente y amorfa. Entre
polarizadores cruzados la superficie aparece homogéneamente oscura
a la luz del día.
Las plaquitas de medición se iluminaron con un
láser de iones de Ar con una potencia de 60, 120 o 250 mW a una
longitud de onda de 514 nm, formándose una birrefringencia. La
máxima birrefringencia alcanzable \Deltan se determinó en la capa
de polímero en dos pasos:
En primer lugar se determinó la máxima diferencia
de trayectorias \Delta\lambda que generó una iluminación entre
los polarizadores cruzados mediante una medición con un compensador
de Ehringshaus. La determinación cuantitativa se efectuó mediante
la compensación de la iluminación. Esto se efectúa girando un
cristal de cuarzo puesto en la trayectoria de los rayos que
modifica la longitud de onda óptica y con ello la diferencia de
trayectorias. Se determina ahora la diferencia de trayectorias a la
que se compensa totalmente la iluminación. La medición debe
llevarse a cabo con luz de una longitud de onda que se encuentre
fuera del intervalo de absorción de los compuestos para evitar
efectos de resonancia. Por regla general basta un láser de
He-Ne a la longitud de onda de emisión de 633 nm, a
absorciones de ondas largas se mide con luz de un láser de diodos
de longitud de onda de 820 nm. La longitud de onda de lectura
utilizada está indicada en las tablas siguientes bajo el
encabezamiento de la columna "\lambda".
En un segundo paso se midió el espesor de capa
del polímero con un aparato medidor de espesores de capa de acción
mecánica (Alphastep 200; fabricante: Tencor Instruments).
La variación de la birrefringencia \Deltan se
determinó a partir del cociente de la diferencia de trayectorias
\Delta\lambda y del espesor de capa d:
\Delta n =
\frac{\Delta\lambda}{d}
La determinación de los máximos de absorción se
efectuó por evaluación de los espectros de absorción UV/vis.
Fórmula
1
Ejemplo 2.1 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
2.1.1 X = NH | 25380 | 0,278 | 60 | 633 |
2.1.2 X = O | 29200 | 0,134 | 60 | 633 |
Fórmula
2
Ejemplo 2.2 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
26000 | 0,244 | 250 | 820 |
Fórmula
3
Ejemplo 2.3 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
23800 | 0,094 | 120 | 820 |
Fórmula
4
Ejemplo 2.4 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
20800 | 0,0223 | 250 | 633 |
\newpage
Fórmula
5
Ejemplo 2.5 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
27855;19380 | 0,194 | 250 | 820 |
Fórmula
6
Ejemplo 2.6 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
26000 | 0,097 | 250 | 820 |
Fórmula
7
Ejemplo 2.7 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
25000 | 0,127 | 250 | 820 |
\newpage
Fórmula
8
Ejemplo 2.8 | \nu_{A} | \Deltan | mW | \lambda[mm] |
27400 | 0,145 | 250 | 820 |
Claims (6)
1. Homopolímeros de monómeros de fórmula
H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- E
con R = H o
metilo,
que en una cadena principal que actúa como
esqueleto llevan grupos laterales unidos covalentemente que se
ramifican de la misma, de fórmula
–S-T-Q-E
en la que
significan
- S
- oxígeno, azufre o NR^{1},
- R^{1}
- hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4},
- T
- el resto (CH_{2})_{n}, que dado el caso puede estar interrumpido con -O-, -NR^{1}- o -OSiR^{1}_{2}O- y/o dado el caso substituido con metilo o etilo,
- n
- los números 2, 3 ó 4,
- Q
- un resto divalente y
- E
- un agrupamiento al menos trinuclear, estando los núcleos seleccionados del grupo de 2,6-naftileno, 1,4-fenileno, restos heterocíclicos de las estructuras
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- y sistemas cíclicos de 5 eslabones carbocíclicos o heteroaromáticos con hasta 3 heteroátomos de la serie de S, N y O,
- \quad
- estando los núcleos aromáticos dado el caso mono- o polisubstituidos con alquilo C_{1}-C_{12}, alcoxi C_{1}-C_{12}, hidroxi, halógeno (en especial F, Cl, Br), amino, nitro, trifluorometilo, ciano, carboxi, COOR (R = alquilo C_{1}-C_{6}, ciclohexilo, bencilo, fenilo), cicloalquilo C_{5}-C_{12}, alquiltio C_{1}-C_{12}, alquilsulfonilo C_{1}-C_{6}, arilsulfonilo C_{6}-C_{12}, aminosulfonilo, alquilaminosulfonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminosulfonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminocarbonilo, alquilamino C_{1}-C_{4}, dialquilamino C_{1}-C_{4}, fenilamino, acilamino C_{1}-C_{5}, alquilsulfonilamino C_{1}-C_{4}, mono- o dialquilaminocarbonilamino C_{1}-C_{4}, alcoxicarbonilamino C_{1}-C_{4} o trifluorometilsulfonilo y
- \quad
- estando los núcleos heterocíclicos dado el caso mono- o polisubstituidos con alquilo C_{1}-C_{12}, alcoxi C_{1}-C_{12}, hidroxi, halógeno (en especial F, Cl, Br), amino, nitro, trifluorometilo, ciano, carboxi, COOR (R = alquilo C_{1}-C_{6}, ciclohexilo, bencilo, fenilo), cicloalquilo C_{5}-C_{12}, alquiltio C_{1}-C_{12}, alquilsulfonilo C_{1}-C_{6}, arilsulfonilo C_{6}-C_{12}, aminosulfonilo, alquilaminosulfonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminosulfonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo C_{1}-C_{6}, fenilaminocarbonilo, alquilamino C_{1}-C_{4}, dialquilamino C_{1}-C_{4}, fenilamino, acilamino C_{1}-C_{5}, alquilsulfonilamino C_{1}-C_{4}, mono- o dialquilaminocarbonilamino C_{1}-C_{4}, alcoxicarbonilamino C_{1}-C_{4} o trifluorometilsulfonilo,
- \quad
- y estando contenido al menos un grupo de unión al núcleo adecuado para una modificación fotoinducida de la configuración, de fórmula
--- N
\biequal N ---, \hskip0,2cm ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{}}---, \hskip0,2cm ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal N ---, \hskip0,2cm --- N \biequal
\delm{N}{\delm{\para}{O}}--- \hskip0,2cm o \hskip0,2cm --- NR^{1} --- CO ---
\delm{C}{\delm{\para}{}}\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{}}--- CO --- NR^{1} ---
2. Procedimiento para la preparación de
homopolímeros conforme a la reivindicación 1, según el cual los
monómeros se homopolimerizan.
3. Monómeros de fórmula
H_{2}C
\biequal
\delm{C}{\delm{\para}{R}}--- CO --- S --- T --- Q --- E
en la
que
- R
- significa hidrógeno o metilo y
S, T, Q, E poseen los significados
de la reivindicación
1.
4. Uso de los homopolímeros conforme a la
reivindicación 1 para la fabricación de láminas y
recubrimientos.
5. Uso de los homopolímeros conforme a la
reivindicación 1 para la fabricación de elementos constructivos
ópticos para el almacenamiento óptico de información y para la
holografía.
6. Elementos constructivos ópticos fabricados
conforme a la reivindicación 5.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19720288A DE19720288A1 (de) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | Homopolymere mit hoher photoinduzierbarer Doppelbrechung |
DE19720288 | 1997-05-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2248900T3 true ES2248900T3 (es) | 2006-03-16 |
Family
ID=7829479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES98922796T Expired - Lifetime ES2248900T3 (es) | 1997-05-15 | 1998-05-04 | Homopolimeros con elevada birrefringencia fotoinducible. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US6441113B1 (es) |
EP (1) | EP0981558B1 (es) |
KR (1) | KR100525700B1 (es) |
CN (1) | CN1295262C (es) |
AU (1) | AU7530098A (es) |
CA (1) | CA2289535C (es) |
DE (2) | DE19720288A1 (es) |
ES (1) | ES2248900T3 (es) |
HK (1) | HK1030003A1 (es) |
TW (1) | TW420691B (es) |
WO (1) | WO1998051721A1 (es) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19910247A1 (de) * | 1999-03-08 | 2000-09-28 | Bayer Ag | Neues holographisches Aufzeichnungsmaterial |
DE19910248A1 (de) * | 1999-03-08 | 2000-10-05 | Bayer Ag | Holographisches Aufzeichnungsmaterial |
DE19914325C1 (de) * | 1999-03-30 | 2000-07-06 | Bayer Ag | Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmaterial für blaue Laser |
DE10007410A1 (de) * | 2000-02-18 | 2001-08-23 | Bayer Ag | Neues optisches Speicherverfahren für wiederbeschreibbare digitale Datenträger |
DE10027152A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-13 | Bayer Ag | Moschpolymere zur optischen Datenspeicherung |
JP4649821B2 (ja) * | 2002-06-07 | 2011-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | ポリエステル、光記録媒体、及び光記録再生装置 |
WO2005074262A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Perspective function for simple program guide |
JP2005274628A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 光記録材料、光記録媒体、及び光記録再生装置 |
JP2005300680A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 光記録材料、光記録媒体、及び光記録再生装置 |
JP2005345652A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 光記録材料、光記録媒体、及び光記録再生装置 |
US7897296B2 (en) * | 2004-09-30 | 2011-03-01 | General Electric Company | Method for holographic storage |
US20060078802A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-13 | Chan Kwok P | Holographic storage medium |
DE102005028145A1 (de) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Bayer Materialscience Ag | Optischer Datenspeicher, dessen Herstellung und Verwendung |
DE102006005860A1 (de) * | 2006-02-09 | 2007-08-30 | Bayer Innovation Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polarisationshologrammen |
FR2909093B1 (fr) * | 2006-11-28 | 2012-07-13 | Arkema France | Memoire optique 3d comprenant un copolymere a blocs contenant un monomere photoactif porteur d'un groupement photoisomerisable. |
FR2909094A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-05-30 | Arkema France | Memoire optique 3d comprenant des particules multicouches comprenant un monomere photoactif porteur d'un groupement photoisomerisable. |
DE102006062457A1 (de) | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Bayer Innovation Gmbh | Optische Speichermedien und Verfahren zu deren Herstellung |
FR2931827A1 (fr) * | 2008-05-27 | 2009-12-04 | Arkema France | Copolymere a blocs contenant un monomere photoactif porteur d'un groupement photoisomerisable, son utilisation dans une memoire optique 3d. |
CN115466220A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-12-13 | 盐城工学院 | 一种具有三阶非线性光学性能的双偶氮五元唑环单体及其聚合物和制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3211400A1 (de) | 1982-03-27 | 1983-09-29 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Polymere mit mesogenen gruppen und farbstoffresten in den seitenketten |
JPS6157609A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-24 | Central Glass Co Ltd | 含フツ素共重合体 |
DE3631841A1 (de) | 1986-09-19 | 1988-03-24 | Basf Ag | Fluessigkristallines copolymer |
DE3810722A1 (de) | 1988-03-30 | 1989-10-12 | Roehm Gmbh | Vorrichtung zur reversiblen optischen datenspeicherung |
DE4213155A1 (de) * | 1991-04-29 | 1992-11-05 | Sandoz Ag | Verbindungen mit nichtlinearen optischen eigenschaften |
US5173381A (en) * | 1991-08-05 | 1992-12-22 | Queen's University | Azo polymers for reversible optical storage |
JPH06279542A (ja) | 1993-03-26 | 1994-10-04 | Nippon Paint Co Ltd | 液晶モノマー化合物およびそれから得られるポリマー |
-
1997
- 1997-05-15 DE DE19720288A patent/DE19720288A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-05-04 US US09/423,499 patent/US6441113B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 ES ES98922796T patent/ES2248900T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 DE DE59813010T patent/DE59813010D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 EP EP98922796A patent/EP0981558B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 KR KR10-1999-7010514A patent/KR100525700B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-04 CN CNB988071703A patent/CN1295262C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-04 AU AU75300/98A patent/AU7530098A/en not_active Abandoned
- 1998-05-04 WO PCT/EP1998/002618 patent/WO1998051721A1/de active IP Right Grant
- 1998-05-04 CA CA002289535A patent/CA2289535C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-08 TW TW087107099A patent/TW420691B/zh not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-09 HK HK01100943A patent/HK1030003A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-07-03 US US10/190,293 patent/US6875833B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-11-29 US US10/998,381 patent/US7214752B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HK1030003A1 (en) | 2001-04-20 |
US7214752B2 (en) | 2007-05-08 |
CN1263540A (zh) | 2000-08-16 |
KR20010012559A (ko) | 2001-02-15 |
DE19720288A1 (de) | 1998-11-19 |
AU7530098A (en) | 1998-12-08 |
CA2289535A1 (en) | 1998-11-19 |
DE59813010D1 (de) | 2005-09-22 |
CN1295262C (zh) | 2007-01-17 |
US6875833B2 (en) | 2005-04-05 |
EP0981558B1 (de) | 2005-08-17 |
US20050070678A1 (en) | 2005-03-31 |
US6441113B1 (en) | 2002-08-27 |
KR100525700B1 (ko) | 2005-11-03 |
WO1998051721A1 (de) | 1998-11-19 |
US20030083449A1 (en) | 2003-05-01 |
TW420691B (en) | 2001-02-01 |
CA2289535C (en) | 2008-07-08 |
EP0981558A1 (de) | 2000-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2248900T3 (es) | Homopolimeros con elevada birrefringencia fotoinducible. | |
JP4272260B2 (ja) | 高度に誘発性の複屈折を示す光アドレス指定可能基質および光アドレス指定可能側基ポリマー類 | |
KR100514567B1 (ko) | 고감도의광어드레스성측면기중합체 | |
JP5774104B2 (ja) | 可視光スペクトルの範囲にある複数のレーザー波長に応答する光屈折性組成物 | |
US20090197186A1 (en) | Optical devices responsive to blue laser and method of modulating light | |
US20090052009A1 (en) | Non-linear optical device sensitive to green laser | |
Xu et al. | Novel polyesters with amino‐sulfone azobenzene chromophores in the main chain | |
US7951922B2 (en) | Photoresponsive heterocyclic azo compound, method for producing the same, and optical information recording medium | |
US20110262845A1 (en) | Method for modulating light of photorefractive composition without external bias voltage | |
TWI261153B (en) | Recording material for a holographic volume storage medium, holographic volume storage medium, the dyes used therein and process for the preparation thereof | |
US20030096065A1 (en) | Efficient nonlinear optical polymers having high poling stability | |
KR19980070888A (ko) | 유도 복굴절성이 높은 광어드레스성 측쇄 중합체 | |
BRPI0621066A2 (pt) | naftopirano e artigo fotocrÈmico | |
Park et al. | Synthesis and characterization of photorefractive polymers with triphenylamine unit and NLO chromophore unit on a side chain | |
KR20010103044A (ko) | 홀로그래피 기록 재료 | |
US20060097225A1 (en) | Optical recording material | |
JPH05105730A (ja) | フオトクロミツク性液晶共重合体 | |
KR100472886B1 (ko) | 유도복굴절성이높은광어드레스성기재및광어드레스성측쇄중합체 | |
JP2007131708A (ja) | アゾベンゼンモノマー、その重合体及びこれを用いたホログラム光記録媒体 | |
Krupka et al. | Electro-optic properties of novel azobenzene polymers | |
JP2003140209A (ja) | 非線形光学材料 |