KR20030083030A - Polymer fluorophores for chemiluminescence comprising pherylene unit fluorophore, manufacturing method thereof, and chemiluminescent composition comprising the polymer fluorophores - Google Patents

Polymer fluorophores for chemiluminescence comprising pherylene unit fluorophore, manufacturing method thereof, and chemiluminescent composition comprising the polymer fluorophores Download PDF

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Abstract

PURPOSE: Provided is a chemiluminescence polymer phosphor comprising a perylene unit, which is less harmful than conventional monomer phosphors and effectively transfers the energy converted from the chemical energy. CONSTITUTION: The chemiluminescence polymer phosphor comprising a perylene unit is obtained by the polycondensation of 1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride represented by the formula 1 as a perylene phosphor unit, with a diamine having a pliable group through an imide bond. The chemiluminescence polymer phosphor is used in a chemiluminescence composition together with a chemical energy transferring system consisting of oxalate/peroxide/organic base that is capable of providing the chemical energy for the luminescence of the phosphor.

Description

페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체, 그 제조방법 및 상기 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물 {Polymer fluorophores for chemiluminescence comprising pherylene unit fluorophore, manufacturing method thereof, and chemiluminescent composition comprising the polymer fluorophores}Polymer fluorophores comprising a perylene unit phosphor, a method for manufacturing the same and a chemiluminescent composition comprising the polymer fluorophores {Polymer fluorophores for chemiluminescence comprising pherylene unit fluorophore, manufacturing method approx, and chemiluminescent composition comprising the polymer fluorophores}

본 발명은 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체, 그 제조방법 및 상기 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본발명은 단량체로서 페릴렌 단위 형광체를 합성하고, 이러한 단량체로서의 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체 및 그를 제조하는 방법에 관한 것이며, 또한 상기 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor, a method of manufacturing the same, and a chemiluminescent composition comprising the polymer phosphor. More specifically, the present invention relates to a polymeric fluorescent substance comprising a perylene unit phosphor as a monomer, a method for producing the same, and a method for producing the same, and a chemiluminescent composition comprising the polymeric fluorescent substance as a monomer. will be.

화학발광에서는 화학 반응 생성물의 일부가 들뜬 상태로 생성된 후 바닥 상태로 되돌아올 때 빛을 발생한다. 하기 수학식 1로 표시되는 바와 같이, 화학발광은 화학반응을 포함하고 있어 그 방출된 빛의 세기는 화학발광 반응속도와 화학발광 반응계의 양자효율에 비례한다.In chemiluminescence, some of the chemical reaction product is produced in an excited state and then emits light when it returns to the ground state. As represented by Equation 1, chemiluminescence includes a chemical reaction, and the intensity of emitted light is proportional to the chemiluminescence reaction rate and the quantum efficiency of the chemiluminescence reaction system.

[수학식 1][Equation 1]

상기 식에서, ICL은 방출광의 세기, ΦCL은 양자효율(반응분자당 발생된 광자수) 그리고 dP(t)/dt는 반응속도를 나타낸다. 화학발광 시스템의 양자효율은 일반적으로 0.01 내지 0.3이다. 일반적으로 전자적 들뜬 상태로 만들기에 필요한 에너지는 화학반응으로부터 얻어지는데 가시광선의 파장을 갖는 빛을 생성시키기 위해서는 최소한 40 내지 70kcal/mol의 에너지를 발생시킬 수 있는 화학반응이어야 한다. 이들 화학반응은 대부분 산화/환원반응으로서 화학결합의 해리나 전자전달반응 등이 포함된다. 화학발광은 과산화수소와 아릴옥살레이트에스테르(aryl oxalate ester)의 반응에 의한 퍼옥시옥살레이트(peroxyoxalate)를 이용한 빛의 방출 방법이 새로이 개발되면서 본격적으로 시작되었다(E. A. Chandross,Tetrahedron Lett., 761(1963); M, M. Rauhut, B. G. Roberts, and A. M. Semsel,J. Am. Chem.Soc., 88, 3604(1966); L. J. Bollyky, M. Loy, B. G. Roberts, R. H. Whiteman, A. V. Lannotta, M.M. Rauhut, and A. M. Semsel,J. Am. Chem. Soc., 89, 6515(1967); L. J. Bollyky, B. G. Roberts, and M. M. Rauhut,J. Am. Chem. Soc., 89, 6523(1967); L. J. Bollyky, B. G. Robert. R. H. Whitman. and J. E. Lancaster,J. Org. Chem., 34, 836(1969); D. R. Maulding, R. A. Clarke, B. G. Robert, and M. M. Rauhut,J. Org. Chem., 33, 250(1968)). 현재 사용하는 화학발광의 형광체로서 현재 9,10-디페닐안트라센(9,10-diphenylanthracene), 9,10-비스(페닐에티닐)안트라센(9,10-bis(phenylethynyl)anthracene), 페릴렌(perylene) 및 루브렌(rubrene) 등이 사용되고 있다(H. F. Mark et al, "Encyclopedia of Chemical Technology", vol 5, John Wiley & Sons, New York, p. 416, 1979).Where I CL is the intensity of emitted light, Φ CL is the quantum efficiency (number of photons generated per reaction molecule) and dP (t) / dt is the reaction rate. The quantum efficiency of chemiluminescent systems is generally from 0.01 to 0.3. In general, the energy required to make the electronic excited state is obtained from a chemical reaction. In order to generate light having a wavelength of visible light, it must be a chemical reaction capable of generating at least 40 to 70 kcal / mol of energy. Most of these chemical reactions are oxidation / reduction reactions, which include dissociation of chemical bonds and electron transfer reactions. Chemiluminescence began in earnest with the development of a new light emission method using peroxyoxalate by the reaction of hydrogen peroxide and aryl oxalate esters (EA Chandross, Tetrahedron Lett. , 761 (1963). M; M. Rauhut, BG Roberts, and AM Semsel, J. Am. Chem. Soc. , 88, 3604 (1966); LJ Bollyky, M. Loy, BG Roberts, RH Whiteman, AV Lannotta, MM Rauhut, and AM Semsel, J. Am. Chem. Soc ., 89, 6515 (1967); LJ Bollyky, BG Roberts, and MM Rauhut, J. Am. Chem. Soc. , 89, 6523 (1967); LJ Bollyky, BG Robert.RH Whitman. And JE Lancaster, J. Org.Chem., 34, 836 (1969); DR Maulding, RA Clarke, BG Robert, and MM Rauhut, J. Org.Chem., 33, 250 (1968)) . Currently used chemiluminescent phosphors are 9,10-diphenylanthracene (9,10-diphenylanthracene), 9,10-bis (phenylethynyl) anthracene (9,10-bis (phenylethynyl) anthracene), perylene ( perylene) and rubrene (HF Mark et al, " Encyclopedia of Chemical Technology ", vol 5, John Wiley & Sons, New York, p. 416, 1979).

화학발광을 위하여 단위 형광체(분자성 형광체)를 중합체의 주쇄에 도입하여 고분자형광체로 만들 수 있으면 형광액의 유출시 유해한 성질을 제거할 수 있으며, 단위 형광체의 구조가 고분자에 규칙적으로 분포되어 화학에너지에서 변환된 에너지 전달을 효과적으로 할 수 있을 것이다.If the unit phosphor (molecular phosphor) can be introduced into the polymer main chain for chemiluminescence and can be made into a polymer phosphor, harmful properties can be removed when the phosphor is spilled, and the structure of the unit phosphor is regularly distributed in the polymer to give chemical energy. It will be possible to effectively transfer energy converted from

페릴렌 단위를 포함하는 화합물들은 1913년부터 알려져 연구가 되고 있으며, 매우 우수한 광안정성 안료와 배트염료(Vat dye)로서 각광받아 왔다. 페릴렌 단위를 포함하는 안료 및 염료는 그들의 확장된 공명성으로 장파장에서 발광파장을 보이며, 매우 강한 형광성으로 최근에는 여러 가지 응용성으로 그들의 유도체 합성과 여러가지 응용분야에 적응되고 있다.Compounds containing perylene units have been known and studied since 1913, and have been spotlighted as excellent photo-stable pigments and bat dyes. Pigments and dyes containing perylene units exhibit luminescent wavelengths at long wavelengths due to their extended resonances, and have recently been adapted to their derivative synthesis and various applications with various applications with very strong fluorescence.

이들은 라이트 스틱(light stick) 뿐만 아니라 응용성이 다양하여 형광 태양광 수집기(fluorescent solar collector), 광발전장치(photovoltaic devices), 염료 레이저(dye laser), 분자스위치(molecular switches) 그리고 유기전계 발광소자로 응용되고 있다(Zolinger, H. color chemistry, New York, 1991).They are not only light sticks, but also have various applications, such as fluorescent solar collectors, photovoltaic devices, dye lasers, molecular switches and organic light emitting devices. (Zolinger, H. color chemistry, New York, 1991).

최근에는 페릴렌 단위를 확장시킨 페릴렌테트라카복실산디이미드(perylenetetracarboxilic diimide), 쿼테릴렌테트라카복실산디이미드(quaterrylenetetracarboxilic acid diimide)들이 합성되었는데 이는 페릴렌디이미드의 최대 발광파장이 약 550nm인데 비해 확장된 공명구조로 인하여 약 665 내지 780nm에서 최대 발광파장이 나타난다. 또한, 양자효율도 약 1.0에 가까워 분석을 목적으로 하는 포텐셜 이씨엘 표지(potential ECL labels)에 응용을 하기도 한다(Sang Kwon Lee,J. Chem. Soc., 121, 3513-3520(1999)). 그리고 디스플레이(display) 분야의 활발한 연구로 유기전계 발광에도 적용, 연구되어지고 있는데, 1,6,7,12-테트라페녹시-N,N'-비스(2,6-디이소프로필페닐)-페릴렌-3,4,9,10-비스(디카르복시이미드)(1,6,7,12-tetraphenoxy-N,N'-bis(2,6-diisopropylphenyl)-perylene-3,4,9,10-bis(dicarboximide))가 전자전달물질(electron transport material)로 연구되고 있다(P. Ranke,Appl. Phy. Lett71, (10) 1332-1334(1997)). 박막은 화학기상증착법(CVD)을 이용하여 형성하는데, 그 순도와 증착조건이 매우 까다로워 고분자화 하여 스핀코팅(spin coating)을 이용하여 막을 형성하기도 한다(P. Ranke,Appl. Phy. Lett71. (10) 1332-1334(1997); H. W. Schmidt et al.Synthetic Metals102, 1110-1112). 그러나, 페릴렌 단위를 포함하는 페릴렌 및 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산이무수물(3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride)는 유기용매에 대한 용해도 및 안정성 그리고 가공성이 떨어져 그 응용성이 떨어진다.Recently, perylenetetracarboxilic diimide and quaterylenetetracarboxilic acid diimide, which have expanded perylene units, have been synthesized. Due to the structure, the maximum light emission wavelength appears at about 665 to 780 nm. In addition, the quantum efficiency is close to about 1.0, and is also applied to potential ECL labels for analysis (Sang Kwon Lee, J. Chem. Soc ., 121, 3513-3520 (1999)). In addition, active research in the field of display has been applied and studied in organic electroluminescence, 1,6,7,12-tetraphenoxy-N, N'-bis (2,6-diisopropylphenyl)- Perylene-3,4,9,10-bis (dicarboxyimide) (1,6,7,12-tetraphenoxy-N, N'-bis (2,6-diisopropylphenyl) -perylene-3,4,9, 10-bis (dicarboximide) is being studied as an electron transport material (P. Ranke, Appl. Phy. Lett 71, (10) 1332-1334 (1997)). The thin film is formed by chemical vapor deposition (CVD), and its purity and deposition conditions are very difficult to polymerize to form a film by spin coating (P. Ranke, Appl. Phy. Lett 71. (10) 1332-1334 (1997); HW Schmidt et al. Synthetic Metals 102, 1110-1112). However, perylene and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride) containing perylene units have poor solubility, stability, and processability in organic solvents. Its applicability is poor.

본 발명자들은 유연기 도입 및 페녹시기 등의 방향족 고리를 도입함으로써 유기용매에 대한 용해도를 증진시키고, 합성된 형광체를 탈이미드화한 후 유연기를 포함하는 디아민과 이미드결합을 시켜 유기용매에 대한 용해도 및 안정성을 증진시킨, 적색 화학발광물질로서 응용될 수 있는 페릴렌 단위를 단위 형광체로 포함하는 고분자형광체를 합성하고, 이를 화학발광의 형광체 및 유기전계발광 물질로서 그 발광특성을 조사하여 페릴렌 단위를 포함하는 고분자형광체를 합성하고, 이를 형광체(fluorophore)로 사용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.The present inventors improve the solubility in organic solvents by introducing a flexible group and an aromatic ring such as a phenoxy group, deimidize the synthesized phosphor, and imide bonds with the diamine containing a soft group to the organic solvent. Synthesis of a polymeric fluorescent substance comprising perylene units, which can be applied as a red chemiluminescent substance, as a unit phosphor, which enhances solubility and stability, and investigates its luminescence properties as a phosphor and an organic electroluminescent substance of chemiluminescence. A polymer fluorescent substance containing a unit was synthesized, and it was confirmed that it could be used as a fluorophore, thus completing the present invention.

본 발명의 목적은 페릴렌 단위 형광체를 고분자 주쇄에 도입하여 형광액의 유출시 기존의 단량체 형광체에 비해 덜 유해하며, 형광물질로서의 페릴렌 단위 형광체가 규칙적으로 분포되어 화학에너지에서 변환된 에너지 전달을 효과적으로 할 수 있는 장점을 가진 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to introduce a perylene unit phosphor into the polymer backbone, which is less harmful than the conventional monomer phosphors when the phosphor is leaked, and the perylene unit phosphor as a fluorescent substance is regularly distributed to transfer energy converted from chemical energy It is to provide a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor having an advantage that can be effectively.

본 발명의 다른 목적은 상기한 바와 같은 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor as described above.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 바와 같은 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a chemiluminescent composition comprising a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor as described above.

도 1은 본 발명에서 단위 형광체로 사용되는 TTBPDA와 고분자 형광체의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼이다.1 is an ultraviolet / visible light absorption spectrum of TTBPDA and a polymer phosphor used as a unit phosphor in the present invention.

도 2는 본 발명에서 단위 형광체로 사용되는 TTBPDA와 고분자 형광체들의 광 발광스펙트럼이다.2 is a light emission spectrum of TTBPDA and polymer phosphors used as unit phosphors in the present invention.

도 3은 본 발명에서 단위 형광체로 사용되는 TTBPDA와 고분자 형광체들의 화학발광 스펙트럼이다.3 is a chemiluminescence spectrum of TTBPDA and polymer phosphors used as unit phosphors in the present invention.

도 4는 본 발명에서 단위 형광체로 사용되는 TTBPDA 및 본 발명의 구체적인 실시예 1 및 2의 고분자형광체들의 발광지속시간을 나타내는 스펙트럼이다.Figure 4 is a spectrum showing the emission duration of the TTBPDA used as the unit phosphor in the present invention and the polymer phosphors of Examples 1 and 2 of the present invention.

본 발명에 따른 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체는 하기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)을 유연기를 갖는 디아민과 반응시켜 이미드결합으로 중축합시켜 이루어진다.The polymeric fluorescent substance including the perylene unit phosphor according to the present invention is 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10 as the perylene unit phosphor of Formula 1 Perylene tetracarboxylic dianhydride (1,6,7,12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter referred to as 'TTBPDA') It reacts and polycondenses by imide bond.

[화학식 1][Formula 1]

본 발명에 따른 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체의 제조방법은, (1) 상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)의 제조단계; (2) 상기 TTBPDA를 질소분위기 하에서 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시켜 제1반응용액을 준비하는 제1용해단계; (3) 유연기를 갖는 디아민을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시켜 제2반응용액을 준비하는 제2용해단계; (4) 상기 제1반응용액과 상기 제2반응용액을 서로 혼합하고, 170 내지 210℃에서 6 내지 10시간 동안 질소분위기 하에서 반응시키는 제1반응단계; (5) 이소퀴놀린(isoquinoline)을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시킨 제3반응용액을 상기 제1반응단계의 반응혼합물에 가하고, 동일 온도범위에서 40 내지 56시간 동안 교반시켜 반응시키는 제2반응단계; 및 (6) 제2반응단계가 완료된 반응혼합물을 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 후, 재결정시킨 후, 70 내지 90℃에서 진공 건조시켜 최종 생성물을 수득하는 정제 및 수득하는 후처리단계;들을 포함하여 이루어진다.Method for producing a polymeric fluorescent substance containing a perylene unit phosphor according to the present invention, (1) 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy)-as the perylene unit phosphor of the formula (1) 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (1,6,7,12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter referred to as 'TTBPDA' ) Manufacturing step; (2) a first dissolving step of dissolving the TTBPDA in an inert organic solvent such as meta-cresol under a nitrogen atmosphere to prepare a first reaction solution; (3) a second dissolution step of preparing a second reaction solution by dissolving a diamine having a soft group in an inert organic solvent such as meta-cresol; (4) a first reaction step of mixing the first reaction solution and the second reaction solution with each other and reacting at 170 to 210 ° C. for 6 to 10 hours under a nitrogen atmosphere; (5) A third reaction solution in which isoquinoline is dissolved in an inert organic solvent such as meta-cresol is added to the reaction mixture of the first reaction step, and stirred for 40 to 56 hours at the same temperature range to react. Two reaction stages; And (6) washing the reaction mixture in which the second reaction step is completed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, recrystallization, and then vacuum drying at 70 to 90 ° C. to obtain a final product and a post-treatment step. Is done.

또한, 본 발명에 따른 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물은, 상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)을 유연기를 갖는 디아민과 반응시켜 이미드 결합으로 중축합시켜 이루어지는 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체 1 내지 10g, 상기 고분자형광체에 발광을 위한 화학에너지를 공급하기 위한 옥살레이트/과산화물/유기염기로 이루어지는 화학에너지전달계를 포함하여 이루어지며, 상기 화학에너지전달계는 비스(2,4-디니트로페닐)옥살레이트, 비스(펜타플루오로페닐)옥살레이트, 비스(2,4,6-트리클로로페닐)옥살레이트, 비스[2,4,5-트리클로로-6-(펜틸옥시카보닐)페닐]옥살레이트 또는 비스(2-카보펜틸옥시-3,5,6-트리클로로페닐)옥살레이트(CPPO)들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 10 내지 30mM의 옥살레이트와, 과산화수소와 같은 상기 옥살레이트 농도의 1 내지 2배 농도의 과산화물 및 벤조산나트륨, 살리실산나트륨 등의 상기 옥살레이트 농도의 1/50 내지 1/30배 농도의 유기염기로 이루어진다.In addition, the chemiluminescent composition comprising a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor according to the present invention, 1,6,7,12-tetrakis (4-t- butylphenoxy as a perylene unit phosphor of Formula 1 ), 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (1,6,7,12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter 'TTBPDA' 1 to 10 g of a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor formed by reacting with a diamine having a flexible group and polycondensing with an imide bond, and an oxalate / peroxide / to supply chemical energy for luminescence to the polymer phosphor. It comprises a chemical energy transfer system consisting of an organic base, the chemical energy transfer system is bis (2,4-dinitrophenyl) oxalate, bis (pentafluorophenyl) oxalate, bis (2, 4, 6- trichloro Lophenyl) oxalate, bis [2,4,5-trichloro- 10-30 mM oxalate selected from the group consisting of 6- (pentyloxycarbonyl) phenyl] oxalate or bis (2-carbopentyloxy-3,5,6-trichlorophenyl) oxalate (CPPO); , 1 to 2 times the concentration of oxalate, such as hydrogen peroxide, and organic base groups of 1/50 to 1/30 times the concentration of oxalate, such as sodium benzoate and sodium salicylate.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체는 상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)을 유연기를 갖는 디아민과 반응시켜 이미드결합으로 중축합시켜 이루어짐을 특징으로 한다.The polymeric fluorescent substance including perylene unit phosphor according to the present invention is 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10 as the perylene unit phosphor of Chemical Formula 1 Perylene tetracarboxylic dianhydride (1,6,7,12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter referred to as 'TTBPDA') It is characterized in that the reaction is made by polycondensation with an imide bond.

상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체의 제조방법은 이미 공지되어 있는 것이다.The method for producing the perylene unit phosphor of Chemical Formula 1 is already known.

상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체는 이무수물의 형태로 디아민류와의 이미드결합에 의한 축중합으로 서로 연결되어 매우 긴밀한 고분자형광체를 형성하며, 수득되는 고분자형광체는 주쇄에 다수의 페릴렌 단위 형광체를 포함하게 된다.The perylene unit phosphor of Formula 1 is connected to each other by condensation polymerization by imide bonds with diamines in the form of dianhydrides to form a very close polymer phosphor, and the obtained polymer phosphor has a plurality of perylene unit phosphors in the main chain. It will be included.

본 발명에 따른 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체의 제조방법은, (1) 상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)의 제조단계; (2) 상기 TTBPDA를 질소분위기 하에서 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시켜 제1반응용액을 준비하는 제1용해단계; (3) 유연기를 갖는 디아민을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시켜 제2반응용액을 준비하는 제2용해단계; (4) 상기 제1반응용액과 상기 제2반응용액을 서로 혼합하고, 170 내지 210℃에서 6 내지 10시간 동안 질소분위기 하에서 반응시키는 제1반응단계; (5) 이소퀴놀린(isoquinoline)을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시킨 제3반응용액을 상기 제1반응단계의 반응혼합물에 가하고, 동일 온도범위에서 40 내지 56시간 동안 교반시켜 반응시키는 제2반응단계; 및 (6) 제2반응단계가 완료된 반응혼합물을 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 후, 재결정시킨 후, 70 내지 90℃에서 진공 건조시켜 최종 생성물을 수득하는 정제 및 수득하는 후처리단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.Method for producing a polymeric fluorescent substance containing a perylene unit phosphor according to the present invention, (1) 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy)-as the perylene unit phosphor of the formula (1) 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (1,6,7,12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter referred to as 'TTBPDA' ) Manufacturing step; (2) a first dissolving step of dissolving the TTBPDA in an inert organic solvent such as meta-cresol under a nitrogen atmosphere to prepare a first reaction solution; (3) a second dissolution step of preparing a second reaction solution by dissolving a diamine having a soft group in an inert organic solvent such as meta-cresol; (4) a first reaction step of mixing the first reaction solution and the second reaction solution with each other and reacting at 170 to 210 ° C. for 6 to 10 hours under a nitrogen atmosphere; (5) A third reaction solution in which isoquinoline is dissolved in an inert organic solvent such as meta-cresol is added to the reaction mixture of the first reaction step, and stirred for 40 to 56 hours at the same temperature range to react. Two reaction stages; And (6) washing the reaction mixture in which the second reaction step is completed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, recrystallization, and then vacuum drying at 70 to 90 ° C. to obtain a final product and a post-treatment step. Characterized in that made.

상기 (1)의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)의 제조단계는 공지된 페릴렌 단위 형광체의 제조방법에 따라 제조하는 단계이다. 이는 이무수물 형태로 디아민류와의 이미드결합에 의한 축중합으로 서로 연결되어 매우 긴밀한 고분자형광체를 형성할 수 있다.1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride of the above (1) (1,6,7,12-tetrakis ( The production step of 4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as 'TTBPDA') is a step of preparing according to a known method of preparing perylene unit phosphors. It can be connected to each other by condensation polymerization by imide bonds with diamines in the form of dianhydrides to form very tight polymer phosphors.

상기 (2)의 제1용해단계 및 상기 (3)의 제2용해단계는 상기 TTBPDA를 질소분위기하에서 그리고 유연기를 갖는 디아민을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 각각 용해시켜 축중합반응을 위한 용액으로 준비하는 단계이다.In the first dissolution step of (2) and the second dissolution step of (3), the TTBPDA is dissolved in a nitrogen atmosphere and a diamine having a soft group is dissolved in an inert organic solvent such as meta-cresol. To prepare.

상기 (4)의 제1반응단계는 상기 제1반응용액과 상기 제2반응용액을 서로 혼합하고, 170 내지 210℃에서 6 내지 10시간 동안 질소분위기 하에서 반응시키는 단계로서, 이 단계에 의해 축중합반응이 개시되어 이미드결합에 의한 폴리이미드를 형성시킴으로써 상기한 페릴렌 단위 형광체들이 수득되는 고분자형광체의 주쇄에포함되도록 한다. 상기 제1반응단계의 반응온도가 170℃ 미만인 경우, 반응이 충분히 일어나지 않게 되어 수득되는 고분자형광체의 수율이 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 210℃를 초과하는 경우, 반응생성물의 분해 등 역반응이 일어날 수 있으며, 너무 높은 가열온도는 경제적이지 못하다.In the first reaction step (4), the first reaction solution and the second reaction solution are mixed with each other, and reacted under a nitrogen atmosphere at 170 to 210 ° C. for 6 to 10 hours. The reaction is initiated to form polyimide by imide bonds so that the above-mentioned perylene unit phosphors are included in the main chain of the obtained polymer phosphor. If the reaction temperature of the first reaction step is less than 170 ℃, there may be a problem that the yield of the resulting polymeric fluorescent substance is not sufficiently reduced, the reverse reaction, such as decomposition of the reaction product when exceeding 210 ℃ Too high a heating temperature is not economical.

상기 (5)의 제2반응단계는 이소퀴놀린(isoquinoline)을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시킨 제3반응용액을 상기 제1반응단계의 반응혼합물에 가하고, 동일 온도범위에서 40 내지 56시간 동안 교반시켜 반응시키는 단계로서, 이때의 이소퀴놀린은 이미드화 촉매로 작용한다. 상기 제2반응단계의 반응온도가 170℃ 미만인 경우, 반응이 충분히 일어나지 않게 되어 수득되는 고분자형광체의 수율이 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 210℃를 초과하는 경우, 반응생성물의 분해 등 역반응이 일어날 수 있으며, 너무 높은 가열온도는 경제적이지 못하다. 또한, 상기 교반시간이 40시간 미만인 경우에도, 반응시간이 충분치 못하여 수율이 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 56시간을 초과하는 경우, 수율 향상 등의 효과 없이 경제적이지 못하다는 단점이 있을 수 있다.In the second reaction step of (5), a third reaction solution in which isoquinoline is dissolved in an inert organic solvent such as meta-cresol is added to the reaction mixture of the first reaction step, and 40 to 56 in the same temperature range. The reaction is carried out by stirring for a time, wherein isoquinoline acts as an imidization catalyst. If the reaction temperature of the second reaction step is less than 170 ℃, there may be a problem that the reaction does not occur sufficiently, the yield of the obtained polymer phosphor is lowered, on the contrary, if it exceeds 210 ℃, reverse reaction such as decomposition of the reaction product Too high a heating temperature is not economical. In addition, even if the stirring time is less than 40 hours, there may be a problem that the reaction time is not enough, yield is lowered, if it exceeds 56 hours, there is a disadvantage that it is not economical without the effect of improving the yield.

상기 (6)의 후처리단계는 상기 제2반응단계가 완료된 반응혼합물을 탄산수소나트륨수용액으로 세척한 후, 재결정시킨 후, 70 내지 90℃에서 진공건조시켜 최종 생성물을 수득하는 정제 및 수득하는 단계로서, 수득되는 생성물 즉, 고분자형광체 중에 포함되는 미반응물질 및 불순물들을 제거하고, 고분자형광체의 순도를 높이고, 건조 등에 의하여 보관 및 취급을 용이하게 하는 단계로 이해될 수 있다. 상기 건조온도는 생성물의 충분한 건조를 비교적 짧은 시간내에 경제적으로 건조를 수행할 수 있는 온도범위로 고려될 수 있다.In the post-treatment step (6), the reaction mixture in which the second reaction step is completed is washed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, recrystallized, and then vacuum-dried at 70 to 90 ° C. to obtain a final product. As a result, it can be understood as a step of removing the unreacted substances and impurities contained in the obtained product, that is, the polymeric fluorescent substance, increasing the purity of the polymeric fluorescent substance, and facilitating storage and handling by drying or the like. The drying temperature may be considered as a temperature range in which sufficient drying of the product can be carried out economically in a relatively short time.

또한, 본 발명에 따른 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물은, 상기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-t-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)을 유연기를 갖는 디아민과 반응시켜 이미드 결합으로 중축합시켜 이루어지는 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체 1 내지 10g, 상기 고분자형광체에 발광을 위한 화학에너지를 공급하기 위한 옥살레이트/과산화물/유기염기로 이루어지는 화학에너지전달계를 포함하여 이루어지며, 상기 화학에너지전달계는 비스(2,4-디니트로페닐)옥살레이트, 비스(펜타플루오로페닐)옥살레이트, 비스(2,4,6-트리클로로페닐)옥살레이트, 비스[2,4,5-트리클로로-6-(펜틸옥시카보닐)페닐]옥살레이트 또는 비스(2-카보펜틸옥시-3,5,6-트리클로로페닐)옥살레이트(CPPO)들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 10 내지 30mM의 옥살레이트와, 과산화수소와 같은 상기 옥살레이트 농도의 1 내지 2배 농도의 과산화물 및 벤조산나트륨, 살리실산나트륨 등의 상기 옥살레이트 농도의 1/50 내지 1/30배 농도의 유기염기로 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the chemiluminescent composition comprising a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor according to the present invention, 1,6,7,12-tetrakis (4- t -butylphenoxy as a perylene unit phosphor of the formula (1) ), 3,4,9,10-Perylene tetracarboxylic dianhydride (1,6,7,12-tetrakis (4- t -butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter 'TTBPDA' 1 to 10 g of a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor formed by reacting with a diamine having a flexible group and polycondensing with an imide bond, and an oxalate / peroxide / to supply chemical energy for luminescence to the polymer phosphor. It comprises a chemical energy transfer system consisting of an organic base, the chemical energy transfer system is bis (2,4-dinitrophenyl) oxalate, bis (pentafluorophenyl) oxalate, bis (2, 4, 6- trichloro Rophenyl) oxalate, bis [2,4,5-trichloro 10-30 mM oxalate selected from the group consisting of -6- (pentyloxycarbonyl) phenyl] oxalate or bis (2-carbopentyloxy-3,5,6-trichlorophenyl) oxalate (CPPO) And a peroxide of 1 to 2 times the concentration of oxalate such as hydrogen peroxide and an organic base of 1/50 to 1/30 times the concentration of oxalate such as sodium benzoate and sodium salicylate.

상기 화학에너지전달계의 옥살레이트로는 비스(2,4-디니트로페닐)옥살레이트, 비스(펜타플루오로페닐)옥살레이트, 비스(2,4,6-트리클로로페닐)옥살레이트, 비스[2,4,5-트리클로로-6-(펜틸옥시카보닐)페닐]옥살레이트 또는 비스(2-카보펜틸옥시-3,5,6-트리클로로페닐)옥살레이트(CPPO)들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 것이 사용될 수 있으며, 이들은 모두 그 제조방법이 공지된 것이다. 상기 옥살레이트는 10 내지 30mM이 사용되는 것이 바람직하며, 10mM 미만으로 사용되는 경우에는 화학발광 시간이 짧아지는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 30mM을 초과하는 것은 화학반응과 관계없지만 일부 불용해 부분이 생성되거나 과량의 사용으로 무의미한 낭비가 될 수 있다.Examples of the oxalate of the chemical energy transfer system include bis (2,4-dinitrophenyl) oxalate, bis (pentafluorophenyl) oxalate, bis (2,4,6-trichlorophenyl) oxalate, bis [2 Selected from the group consisting of 4,5-trichloro-6- (pentyloxycarbonyl) phenyl] oxalate or bis (2-carbopentyloxy-3,5,6-trichlorophenyl) oxalate (CPPO) Can be used, all of which are known for their preparation. The oxalate is preferably used 10 to 30mM, when less than 10mM may have a problem that the chemiluminescence time is shortened, on the contrary, more than 30mM is irrelevant to the chemical reaction but some insoluble parts are generated Or wasteful use by overuse.

상기 화학에너지전달계의 과산화물로는 과산화수소가 사용될 수 있으며, 역시 당업자에게는 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이다. 상기 과산화물은 상기 옥살레이트 농도의 1 내지 2배 농도가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 과산화물의 농도가 상기 옥살레이트의 농도의 1배 미만이 되는 경우에는 역시 충분한 화학에너지 전달이 일어나지 않아 화학발광이 충분히 일어나지 않게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 2배를 초과하는 것은 역시 무의미한 낭비가 될 수 있다.Hydrogen peroxide may be used as the peroxide of the chemical energy transfer system, and it is also known to those skilled in the art that it can be purchased and used commercially. Preferably, the peroxide is used at a concentration of 1 to 2 times the oxalate concentration, and when the concentration of the peroxide is less than 1 times the concentration of the oxalate, sufficient chemical energy transfer does not occur so that the chemiluminescence is sufficient. There may be a problem that does not happen, and on the contrary, exceeding twice can also be meaningless waste.

상기 화학에너지전달계의 유기염기로는 벤조산나트륨, 살리실산나트륨 등이 사용될 수 있으며, 역시 당업자에게는 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이다. 상기 유기염기는 상기 옥살레이트 농도의 1/50 내지 1/30배 농도로 사용되는 것이 바람직하며, 상기 유기염기의 농도가 상기 옥살레이트 농도의 1/50 미만으로 사용되는 경우에는 역시 충분한 화학에너지 전달이 일어나지 않아 화학발광이 충분히 일어나지 않게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 1/30을 초과하는 것은 발광개시 속도가 빨라져서 발광시간이 짧아질 수 있는 문제점이 있을 수있다.As the organic base of the chemical energy transfer system, sodium benzoate, sodium salicylate, and the like may be used, which is also known to those skilled in the art to be commercially available. Preferably, the organic base is used at a concentration of 1/50 to 1/30 times the concentration of oxalate, and when the concentration of the organic base is used at less than 1/50 of the oxalate concentration, sufficient chemical energy is also transferred. There may be a problem that the chemiluminescence does not occur sufficiently because this does not occur, on the contrary, if it exceeds 1/30, there may be a problem that the light emitting time is shortened due to the speed of light emission start.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.The following examples are intended to illustrate the invention and should not be understood as limiting the scope of the invention.

실험예 1Experimental Example 1

1,6,7,12-테트라클로로-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 이무수물(TCPDA)의 합성Synthesis of 1,6,7,12-tetrachloro-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (TCPDA)

3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 이무수물 20g(50.97mmol), 요오드 1.9g(7.48mmol)을 95% 황산 750g에 용해시켜 기계식 교반기(mechanical stirrer), 가스 주입구, 배출구가 설치된 사구 플라스크(1000㎖)에 투입하고, 35℃로 온도를 올리면서 교반시켰다. 35℃를 유지하면서 염소가스를 주입시키며, 2시간 동안 반응을 진행시켰다. 반응혼합물을 상온으로 냉각시킨 후, 30%로 희석된 묽은 황산 350㎖을 적하깔대기를 이용하여 천천히 2시간 동안 적하시켰다. 이때 생성된 침전된 주황색의 분말을 듀란 피3 글래스필터(Duran P3 glass filter)를 이용하여 여과한 후, 과량의 물로 세척액이 중성이 될 때까지 연속적으로 세척시켰다. 얻어진 분말을 80℃에서 진공건조시켜 최종 주황색의 생성물 25.5g(수율 94%)을 수득하였다.A 4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride 20g (50.97mmol) and 1.9g (7.48mmol) of iodine are dissolved in 750g of 95% sulfuric acid and equipped with a mechanical stirrer, gas inlet and outlet. It injected | threw-in to (1000 mL) and stirred, raising temperature at 35 degreeC. Chlorine gas was injected while maintaining 35 ° C, and the reaction was performed for 2 hours. After the reaction mixture was cooled to room temperature, 350 ml of diluted sulfuric acid diluted to 30% was slowly added dropwise for 2 hours using a dropping funnel. The precipitated orange powder produced was filtered using a Duran P3 glass filter, and then washed continuously with excess water until the wash solution was neutral. The powder obtained was vacuum dried at 80 deg. C to give 25.5 g (94% yield) of the final orange product.

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 3045(방향족 C-H), 1655,1698(C=0), 1250, 1010(C-0).Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 3045 (aromatic CH), 1655,1698 (C = 0), 1250, 1010 (C-0).

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.32(s, 4H, 페릴렌)Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.32 (s, 4H, perylene)

출발물질인 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 이무수물은 용해도가 좋지 않아 진한 황산(95%)에 수분간 교반하여 용해시킨 후 혼합시켰다. 그리고 상기 혼합물에 염소가스를 주입하여 염소화 반응을 시킬 때, 염소가스가 고르게 분산될 수 있도록 발포기(bubbler)를 설치하여 주입하였다. 상기 혼합물의 점도가 높아 기계적 교반기(mechanical stirrer)를 이용하였으며, 반응의 효율을 증가시키기 위해 기계적 교반기의 회전수를 250 내지 300으로 하여 격렬하게 교반시켰다. 반응이 진행되면서 용액의 색이 진한 적색에서 주황색으로 변하였으며, 반응의 완결은 박막크로마토그래피(TLC ; thin layer chromatography)를 이용하여 확인하였다. 반응이 완결된 후, 온도를 상온으로 내리고 증류수에 재침전시켰으며, 용매인 진한 황산은 증류수에 재침전시 발열이 생기므로 이를 막기 위해 얼음물을 사용하였다. 침전된 생성물을 걸러낸 후, 다량의 증류수를 이용하여 수회 세척한 후 다음의 실험예 2를 수행하였다.The starting material 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride was poor in solubility, so that the mixture was stirred and dissolved in concentrated sulfuric acid (95%) for several minutes. And when the chlorination reaction by injecting the chlorine gas to the mixture, and installed a bubbler (bubbler) so that the chlorine gas can be evenly dispersed. Since the viscosity of the mixture was high, a mechanical stirrer was used, and in order to increase the efficiency of the reaction, the rotation speed of the mechanical stirrer was set to 250 to 300, followed by vigorous stirring. As the reaction proceeded, the color of the solution changed from dark red to orange, and the completion of the reaction was confirmed using thin layer chromatography (TLC). After the reaction was completed, the temperature was lowered to room temperature and reprecipitated in distilled water, and the concentrated sulfuric acid, a solvent, was used to prevent it because exothermic heat occurred when reprecipitated in distilled water. After filtering out the precipitated product, and washed with a large amount of distilled water several times, the following Experimental Example 2.

실험예 2Experimental Example 2

N,N'-디프로필-1,6,7,12-테트라클로로-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산디이미드(DTCPDI)의 합성Synthesis of N, N'-dipropyl-1,6,7,12-tetrachloro-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid diimide (DTCPDI)

콘덴서가 설치된 둥근바닥 플라스크(250㎖)에 물/메탄올(v/v=1/1, 145㎖)과 1-프로필아민 8.49g(143.6mmol)의 혼합액을 만든 후, 수분간 교반시키고, TCPDA3g(5.65mmol)을 메탄올 30㎖에 분산시킨 현탁액을 가하고, 상온에서 6시간 동안 반응시킨 후, 여기에 진한 염산 10㎖를 적하 깔대기를 이용하여 천천히 적하시켜 중화시켰다. 현탁액을 듀란 피4 글래스필터(Duran P4 glass filter)로 여과한 후, 과량의 증류수를 이용하여 세척액이 중성이 될 때까지 수차례 세척하고, 80℃로 진공건조시켜 주황색의 최종 생성물 3.2g(수율 92%)을 수득하였다.In a round bottom flask (250 ml) equipped with a condenser, a mixture of water / methanol (v / v = 1/1, 145 ml) and 8.49 g (143.6 mmol) of 1-propylamine was stirred, followed by stirring for several minutes. 5.65 mmol) was added to a suspension of 30 ml of methanol, and reacted at room temperature for 6 hours. After that, 10 ml of concentrated hydrochloric acid was slowly added dropwise using a dropping funnel to neutralize it. The suspension was filtered through a Duran P4 glass filter, washed several times with excess distilled water until the wash solution was neutral, and dried in vacuo at 80 ° C. to give 3.2 g of orange final product (yield). 92%) was obtained.

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 1350(C-N), 1655, 1698(C=0), 2950, 2870(지방족 C-H), 3010(방향족 C-H)Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 1350 (CN), 1655, 1698 (C = 0), 2950, 2870 (aliphatic CH), 3010 (aromatic CH)

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.74(s, 4H, 페릴렌), 7.14(d, 8H, -0-Ph-(2,6)), 6.81(d, 8H, -0-Ph-(3.5)), 3.38(t, 4H, =N-CH2-), 1.72(m, 4H, =N-CH2-CH2-), 0.9(m, 4H, =N-CH2-CH2-CH3).Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.74 (s, 4H, perylene), 7.14 (d, 8H, -0-Ph- (2, 6)), 6.81 (d, 8H, -0-Ph- (3.5)), 3.38 (t, 4H, = N-CH 2- ), 1.72 (m, 4H, = N-CH 2 -CH 2- ), 0.9 (m, 4H, = N-CH 2 -CH 2 -CH 3 ).

모델화합물인 DTTBPDI를 합성하기 위하여 양쪽의 무수물기(anhydride)에 4-t-부틸페녹시가 에스테르화 반응하는 것을 방지하기 위하여 양쪽 무수물기에 1-프로필아민을 이용하여 이미드화를 시행하였다. 합성된 TCPDA를 증류수와 메탄올의 혼합액에 용해시켜 반응을 진행하였을 경우, TCPDA가 용해가 되지 않아 수율이 좋지 않았다. 그래서 TCPDA를 소량의 메탄올에 분산시킨 후, 증류수와 메탄올의 혼합액에 용해시켰다. 과량의 1-프로필아민을 용해시켜 수분간 교반한 용액에 첨가하여 상온에서 6시간 동안 반응을 시켜 주황색의 생성물을 얻었다. 반응은 TCPDA를 가하면 현탁액을 형성하고, 약 30분 후에 갈색의 용액으로 완전히 용해되며, 그 후 2시간 후부터 다시 주황색 고체의 현탁액을 형성하였다. 이는 무수물기의 고리가 염형태의 아믹산(amic acid)으로 바뀌어 용해되고, 이것이 다시 이미드고리를 형성하면서 용매에 대하여 불용성이고, 현탁액으로 된다고 볼 수 있다. 이 현탁액을 여과하고, 소량의 메탄올로 세척을 한 후, 건조하여 사용하였다. 합성의 확인은 퓨리에-변환 적외선분광분석과 양성자-핵자기공명분광분석을 이용하였다. 브롬화칼륨(KBr)을 사용하여 펠렛을 만든 후, 측정한 퓨리에-변환 적외선분광분석에서는 1350cm-1에서 C-N 흡수피크와, 1655, 1698cm-1에서 카보닐기(C=0)의 흡수피크를 확인할 수 있었다. 양성자-핵자기공명분광분석에서 8.74ppm에서 페릴렌고리의 수소를 확인할 수 있었고, 7.14, 6.81ppm에서는 페녹시기의 수소를 확인할 수 있었다. 그리고, 이미드고리에 연결된 프로필기의 수소는 3.38, 1.72 및 0.9ppm에서 나타남으로써 합성을 확인할 수 있었다.In order to synthesize DTTBPDI, a model compound, imidization was performed using 1-propylamine in both anhydride groups to prevent esterification of 4-t-butylphenoxy to both anhydride groups. When the synthesized TCPDA was dissolved in a mixed solution of distilled water and methanol to proceed with the reaction, TCPDA was not dissolved and the yield was not good. Thus, TCPDA was dispersed in a small amount of methanol and then dissolved in a mixture of distilled water and methanol. Excess 1-propylamine was dissolved and added to the stirred solution for several minutes, followed by reaction at room temperature for 6 hours to obtain an orange product. The reaction formed a suspension upon the addition of TCPDA, completely dissolved in a brown solution after about 30 minutes and then again forming a suspension of an orange solid after 2 hours. It can be seen that the ring of the anhydride group is converted into amic acid in the salt form to dissolve, which is insoluble in the solvent, forming an imide ring again, and becomes a suspension. The suspension was filtered, washed with a small amount of methanol and dried. The synthesis was confirmed by Fourier-transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy. Potassium bromide (KBr) for the after creating the pellets was measured using Fourier-transform infrared spectroscopy to determine the absorption peak of carbonyl group (C = 0) in the CN absorption peak, 1655, 1698cm -1 1350cm -1 in there was. Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy confirmed the hydrogen of perylene ring at 8.74ppm and the hydrogen of phenoxy group at 7.14ppm and 6.81ppm. In addition, the hydrogen of the propyl group connected to the imide ring was confirmed at 3.38, 1.72 and 0.9 ppm, thereby confirming synthesis.

실험예 3Experimental Example 3

N,N'-디프로필-1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 디이미드(DTTBPDI)의 합성Synthesis of N, N'-dipropyl-1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid diimide (DTTBPDI)

콘덴서가 설치된 둥근바닥 플라스크(100㎖)에 막자사발로 분쇄한 탄산칼륨(potassium carbonate) 1.6g(11.6mmol), 4-t-부틸페놀 1.74g(11.6mmol)을 1-메틸-2-피롤리돈(1-methyl-2-pyrrolidone) 10㎖에 가하고, 상온에서 30분간 교반시킨 후, DTCPDI 1.5g(2.32mmol)을 1-메틸-2-피롤리돈 10㎖에 용해시킨 용액을 넣고, 90℃로 가열, 12시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 용액을 여과한 후, 증류수/옥살산/에탄올(w/w/w=1/1/1) 800㎖에 재침전시켜 여과하고, 80℃로 진공 건조시켰다. 건조된 생성물을 직경 3cm 컬럼(column)에 실리카겔(silica gel)로 15cm 충진시켜 클로로포름 200㎖으로 용리시켰다. 그리고 연속적으로 클로로포름/에틸아세테이트(v/v=9/1)로 용리시켜 정제하였다(수율 23%).1.6g (11.6mmol) of potassium carbonate and 1.74g (11.6mmol) of 4-t-butylphenol were pulverized with a mortar in a round bottom flask (100ml) equipped with a condenser. To 10 ml of pig (1-methyl-2-pyrrolidone) was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Then, a solution of 1.5 g (2.32 mmol) of DTCPDI dissolved in 10 ml of 1-methyl-2-pyrrolidone was added thereto. Heated to ℃, and reacted for 12 hours. After the reaction solution was filtered, the solution was reprecipitated in 800 ml of distilled water / oxalic acid / ethanol (w / w / w = 1/1/1), and the resulting mixture was filtered and dried in vacuo at 80 ° C. The dried product was packed into a 3 cm diameter column by 15 cm silica gel and eluted with 200 mL of chloroform. Then purified by elution with chloroform / ethyl acetate (v / v = 9/1) successively (yield 23%).

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 1250, 1010(C-0), 1350(C-N), 1655, 1698(C=0), 2950, 2870(지방족 C-H), 3010(방향족 C-H)Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 1250, 1010 (C-0), 1350 (CN), 1655, 1698 (C = 0), 2950, 2870 (aliphatic CH), 3010 (aromatic CH)

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.32(s, 4H, 페릴렌), 7.12(d, 8H, -O-Ph-(2,6)), 6.81(d, 8H, -O-Ph-(3.5)), 3.8(t, 4H, =N-CH2-), 1.95(m, 4H, =N-CH2-CH2-), 0.89(m, 6H, =N-CH2-CH2-CH3), 1.27(s, 36H, 4-C(CH3)3).Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.32 (s, 4H, perylene), 7.12 (d, 8H, -O-Ph- (2, 6)), 6.81 (d, 8H, -O-Ph- (3.5)), 3.8 (t, 4H, = N-CH 2- ), 1.95 (m, 4H, = N-CH 2 -CH 2- ), 0.89 (m, 6H, = N-CH 2 -CH 2 -CH 3 ), 1.27 (s, 36H, 4-C (CH 3 ) 3 ).

N,N'-디프로필-1,6,7,12-테트라클로로-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 디이미드(DTCPDI)는 평면인 구조이기 때문에 용해도가 좋지 않았다. 4-t-부틸페놀을 치환하여 용해도를 증진시켰다. 우선, DTCPDI를 소량의 1-메틸-3-피롤리돈(NMP; 1-methyl-3-pyrrolidone)으로 용해하였고, 1-메틸-3-피롤리돈에 불용인 탄산나트륨(potassium carbonate)는 표면적을 넓히기 위하여 막자사발을 이용하여 분쇄한 후, 과량의 4-t-부틸페놀과 함께 1-메틸-3-피롤리돈에 넣고 10분간 교반한 후, DTCPDI를 1-메틸-3-피롤리돈에 녹인 용액을 넣고, 가열, 교반하여 반응을 진행시켰다. 합성된 DTTBPDI는 컬럼크로마토그래피(SiO2, CHCl3)를 통하여 두번에 걸쳐 정제하였다. 이는 박막크로마토그래피 상에서 세 개의 점으로 나오며, 세 개의 점중 가장 아래에 있는 점은 과량의 4-t-부틸페놀의 염 형태로 여겨지며, 중간에 끌리는 것은 DTTBPDI의 모노이미드(monoimide)의 불순물로 판단되며, 상기와 같은 형태의 불순물을 제거하기 위하여 컬럼크로마토그래피를 사용하였다. 정제된 생성물의 구조를 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석으로 확인하였다. 퓨리에변환 적외선분광분석에서는 1655, 1698cm-1에서 카보닐기의 흡수피크와, 1350cm-1에서의 C-N 흡수피크를 볼 수 있으며, 양성자-핵자기공명분광분석의 경우, 8.32ppm에서 페릴렌 고리의 4개의 수소와 4-t-부틸페녹시의 16개의 방향족 수소가 7.12, 6.79ppm에서 이중선으로 나타났다. 그리고 4-t-부틸페녹시의 12개 메틸기에서의 수소는 1.27ppm에서 매우 큰 단일선으로 표시됨으로써 합성을 확인할 수 있었다.N, N'-dipropyl-1,6,7,12-tetrachloro-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid diimide (DTCPDI) has a poor solubility because it is a planar structure. Solubility was enhanced by replacing 4-t-butylphenol. First, DTCPDI was dissolved in a small amount of 1-methyl-3-pyrrolidone (NMP) and sodium carbonate, insoluble in 1-methyl-3-pyrrolidone, reduced the surface area. After crushing using a mortar and pestle, the mixture was poured into 1-methyl-3-pyrrolidone with excess 4-t-butylphenol, stirred for 10 minutes, and then DTCPDI was added to 1-methyl-3-pyrrolidone. The melted solution was added, heated and stirred to proceed with the reaction. Synthesized DTTBPDI was purified twice by column chromatography (SiO 2 , CHCl 3 ). It appears as three points on thin layer chromatography, the bottom of which is considered to be the salt form of excess 4-t-butylphenol, and the middle one is considered to be an impurity of monoimide of DTTBPDI. In order to remove the impurities of the above form, column chromatography was used. The structure of the purified product was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy. And the carbonyl absorption bands at 1655, 1698cm -1 in the Fourier transform infrared spectroscopy, can see the CN absorption peak at 1350cm -1, the proton-nuclear magnetic resonance for spectroscopy, and 4 of the perylene ring at 8.32ppm Hydrogens and 16 aromatic hydrogens of 4-t-butylphenoxy appeared as doublets at 7.12 and 6.79 ppm. And hydrogen in the 12 methyl group of 4-t- butylphenoxy was confirmed by a very large single line at 1.27ppm, it was confirmed the synthesis.

실험예 4Experimental Example 4

1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 이무수물(TTBPDA)의 합성Synthesis of 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (TTBPDA)

콘덴서가 설치된 둥근바닥 플라스크(100㎖)에 DTTBPDI 3.75g(3.5mmol)을 이소프로판올/물(v/v=10/1) 650㎖와 수산화칼륨 75g을 넣고 상온에서 수분간 교반시켰다. 그리고 반응혼합물을 120℃로 가열, 48시간 동안 반응을 진행시켰다. 그 후, 상온으로 냉각시킨 후, 메틸렌클로라이드에 용해시킨 후, 10%로 희석된 염산을 이용하여 중화시켰다. 용매를 제거한 후, 과량의 증류수를 이용하여 세척액이 중성이 될 때까지 세척시켰고, 80℃로 진공 건조시켜 적갈색의 최종 생성물 3.30g을 수득하였다. 건조된 생성물을 직경 3㎝ 컬럼에 실리카겔로 15㎝ 충진시켜 클로로포름 200㎖으로 용리시켰다. 그리고 연속적으로 헥산/에틸아세테이트(v/v=6/1)로 용리시켜 정제하였다(수율 88%).In a round bottom flask (100 ml) equipped with a condenser, 3.75 g (3.5 mmol) of DTTBPDI was added 650 ml of isopropanol / water (v / v = 10/1) and 75 g of potassium hydroxide, followed by stirring at room temperature for several minutes. The reaction mixture was then heated to 120 ° C. and the reaction proceeded for 48 hours. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, dissolved in methylene chloride, and neutralized with hydrochloric acid diluted to 10%. After removing the solvent, the wash was washed with excess distilled water until neutral and dried in vacuo at 80 ° C. to give 3.30 g of a reddish brown final product. The dried product was packed into a 3 cm diameter column by 15 cm silica gel and eluted with 200 ml of chloroform. Then purified by elution with hexane / ethyl acetate (v / v = 6/1) successively (yield 88%).

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 1250, 1010(C-O), 1659, 1698(C=O), 2950, 2870(지방족 C-H), 3010(방향족 C-H)Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 1250, 1010 (CO), 1659, 1698 (C = O), 2950, 2870 (aliphatic CH), 3010 (aromatic CH)

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.32(s, 4H, 페릴렌), 7.21(d, 8H, -O-Ph-(2,6)), 6.81(d, 8H, -O-Ph-(3.5)), 1.3(s, 36H, 4-C(CH3)3).Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.32 (s, 4H, perylene), 7.21 (d, 8H, -O-Ph- (2,6)), 6.81 (d, 8H, -O-Ph- (3.5)), 1.3 (s, 36H, 4-C (CH 3 ) 3 ).

적색 고분자형광체의 단량체로 사용할 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 이무수물을 합성하기 위하여 먼저 DTTBPDI를 소량의 이소프로판올에 용해시킨 후, 증류수와 이소프로판을 혼합액에 과량의 수산화칼륨을 용해시켜 수분간 교반한 용액에 첨가하여 120℃에서 48시간 반응시켜 적갈색의 생성물을 수득하였다. 반응은 DTTBPDI를 가했을 때 적색 현탁액을 형성하고, 약 10분 후에 옅은 초록색 용액으로 완전히 용해되었으며, 48시간이 지난 후에는 짙은 초록색 현탁액을 형성하였다. 이는 이미드결합이 열리면서 아믹산으로 바뀌어 용해되었고, 이때 아미드 결합이 분해되어 산이 형성되는 것으로 볼 수 있다. 그리고 이산(diacid)이 탈수반응이 진행되어 무수물 고리가 형성되면서 다시 용매에 대해 불용성이고, 현탁액이 된다. 이 현탁액을 메틸렌클로라이드에 용해시키고, 10%의 염산용액으로 중화시킨 후, 유기층을 회수하여 용매를 제거하고, 과량의 증류수르 수회 세척한 후 건조시켰다. 건조된 생성물은 컬럼크로마토그래피(SiO2, CHCl3)를 통하여 정제하였다. 퓨리에변환 적외선분광분석에서는 1655, 1698cm-1에서 카보닐기의 흡수피크가 관찰되었고, 양성자-핵자기공명분광분석의 경우, 페릴렌 고리의 4개의 수소가 8.22ppm에서 관찰되었고, 4-t-부틸페녹시의 16개의 방향족 수소가 7.14, 6.81ppm에서 이중선으로 나타났다. 그리고 4-t-부틸페녹시의 12개 메틸기에서의 수소는 1.3ppm에서 매우 큰 단일선으로 나타났고, 프로필기의 피크가 관찰되지 않아 디이미드가 분해된 것을 확인할 수 있었다.To synthesize 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride to be used as a monomer of the red polymer phosphor, a small amount of DTTBPDI was first used. After dissolving in isopropanol, distilled water and isopropan were dissolved in a mixed solution of excess potassium hydroxide and added to a stirred solution for several minutes, and reacted at 120 ° C. for 48 hours to obtain a reddish brown product. The reaction formed a red suspension when DTTBPDI was added, completely dissolved in a pale green solution after about 10 minutes, and formed a dark green suspension after 48 hours. It was converted to amic acid and dissolved as the imide bond was opened. At this time, the amide bond was decomposed to form an acid. As the diacid dehydrates to form an anhydride ring, the diacid is again insoluble in the solvent and becomes a suspension. The suspension was dissolved in methylene chloride, neutralized with 10% hydrochloric acid solution, and then the organic layer was recovered to remove the solvent, washed with excess distilled water several times, and dried. The dried product was purified by column chromatography (SiO 2 , CHCl 3 ). In the Fourier transform infrared spectroscopy, the absorption peak of the carbonyl group was observed at 1655 and 1698 cm -1 . In the proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy, four hydrogens of the perylene ring were observed at 8.22 ppm and 4-t-butyl The 16 aromatic hydrogens of phenoxy appeared as doublets at 7.14 and 6.81 ppm. Hydrogen in the 12 methyl group of 4-t-butylphenoxy was found to be a very large singlet at 1.3 ppm, and no peak of the propyl group was observed, indicating that the diimide was decomposed.

실시예 1Example 1

고분자형광체 1의 합성Synthesis of Polymer Phosphor 1

콘덴서가 설치된 둥근바닥 플라스크(100㎖)에 TTBPDA 2g(2.0mmol), 벤조산 0.24g(0.40mmol)을 m-크레졸 30㎖에 질소분위기 하에서 수분간 교반시켜 용해시켰다. 2,4,8,10-테트라옥사피로[5,5]운데칸-3,9-디프로파민 0.57g(2.0mmol )을 m-크레졸 5㎖에 용해시킨 후, 상기 용액에 첨가하여 190℃에서 8시간 동안 질소분위기하에서 반응시켰다. 상기 반응물에 이소퀴놀린 0.52g(4.0mmol)을 m-크레졸 5㎖에 용해시킨 용액을 넣고, 190℃에서 48시간 동안 교반시켜 반응을 완결시켰다.In a round bottom flask (100 ml) equipped with a condenser, 2 g (2.0 mmol) of TTBPDA and 0.24 g (0.40 mmol) of benzoic acid were dissolved in 30 ml of m-cresol by stirring for several minutes under a nitrogen atmosphere. 0.57 g (2.0 mmol) of 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane-3,9-dipropamine was dissolved in 5 ml of m-cresol, and then added to the solution at 190 캜. The reaction was carried out under nitrogen atmosphere for 8 hours. A solution of 0.52 g (4.0 mmol) of isoquinoline dissolved in 5 ml of m-cresol was added to the reaction, followed by stirring at 190 ° C. for 48 hours to complete the reaction.

반응이 끝난 용액을 탄산수소나트륨 수용액 1000㎖으로 세척시킨 후, 클로로포름에 용해시켜 디에틸에테르에 재침전시킨 후, 80℃로 진공 건조시켜 최종 생성물을 수득하였다(수율 75%).The reaction solution was washed with 1000 ml of aqueous sodium hydrogen carbonate solution, dissolved in chloroform, reprecipitated in diethyl ether, and dried in vacuo at 80 ° C. to obtain a final product (yield 75%).

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 3010 (방향족 C-H), 2950, 2870 (지방족 C-H), 1659, 1698 (C=O), 1250, 1010 (C-O).Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 3010 (aromatic CH), 2950, 2870 (aliphatic CH), 1659, 1698 (C = O), 1250, 1010 (CO).

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.32 (s, 4H, 페릴렌), 7.2 (d 8H, 4 -O-Ph(2,6)-), 6.82 (d, 8H, 4 -O-Ph(3,5)-), 3.92 (t, 4H, 2 =N-CH2-), 4.51 (s, 2H, 2 -CH(-O-)-O-), 3.5 (br, 8H, 4 -O-CH2-), 1.7 (m, 4H, 2 =N-CH2-CH 2-), 1.5 (m, 4H, 2 =N-CH2-CH 2 -CH 2 -), 1.3 (s, 36H, 4 C(CH3)3).Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.32 (s, 4H, perylene), 7.2 (d 8H, 4 -O-Ph (2,6)-), 6.82 (d, 8H, 4 -O-Ph (3,5)-), 3.92 (t , 4H, 2 = N-CH 2- ), 4.51 (s, 2H, 2 -CH (-O-)-O-), 3.5 (br, 8H, 4 -O-CH 2- ), 1.7 (m, 4H, 2 = N-CH 2 - CH 2 -), 1.5 (m, 4H, 2 = N-CH 2 - CH 2 -CH 2 -), 1.3 (s, 36H, 4 C (CH 3) 3).

원소분석 : 이론치 C77H76N2O12(Mw, 1221.45): C, 75.72%; H, 6.27%; N, 2.29%. 실험치: C, 75.67%, H, 6.29%; N, 2.24%.Elemental Analysis: Theoretical C 77 H 76 N 2 O 12 (Mw, 1221.45): C, 75.72%; H, 6. 27%; N, 2.29%. Found: C, 75.67%, H, 6.29%; N, 2.24%.

실시예 2Example 2

고분자형광체 2의 합성Synthesis of Polymer Phosphor 2

2,4,8,10-테트라옥사피로[5,5]운데칸-3,9-디프로파민 0.57g(2.0mmol ) 대신 폴리테트라히드로퓨란, 비스(3-아미노필)말단(polytetrahydrofuran, bis(3-aminoproyl)terminated) 0.71g(2.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 수행하였다.(수율 76%).2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane-3,9-dipropamine instead of 0.57 g (2.0 mmol) polytetrahydrofuran, bis (3-aminophyl) terminal (polytetrahydrofuran, bis (3-aminoproyl) terminated) was performed in the same manner as in Example 1, except that 0.71 g (2.0 mmol) was used (yield 76%).

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 3010 (방향족 C-H), 2950, 2870 (지방족 C-H), 1659, 1698 (C=O), 1350, 1040 (C-N), 1250 (C-O).Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 3010 (aromatic CH), 2950, 2870 (aliphatic CH), 1659, 1698 (C = O), 1350, 1040 (CN), 1250 (CO).

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.3 (s, 4H, 페릴렌), 7.2 (d, 8H, 4 -O-Ph(2, 6)-), 6.8 (d, 8H, 4-O-Ph(3,5)-), 4,2 (t 4H, 2 =N-CH2-), 3.6 (br, 16H, 4-CH2-O-CH2-), 3.4-3.5 (br, 4H, 2 =N-CH 2 -CH2-CH2-), 1.8 (m, 12H, 3 -CH2-CH2-), 1.5 (m, 4H, 2 =N-CH2-CH 2 -CH 2 -),1.3 (s, 36H, 4 C(CH3)3).Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.3 (s, 4H, perylene), 7.2 (d, 8H, 4 -O-Ph (2, 6)-), 6.8 (d, 8H, 4-O-Ph (3,5)-), 4, 2 (t 4H, 2 = N-CH 2- ), 3.6 (br, 16H, 4-CH 2 -O-CH 2- ), 3.4-3.5 (br, 4H, 2 = N- CH 2 -CH 2- CH 2 -), 1.8 (m , 12H, 3 -CH 2 -CH 2 -), 1.5 (m, 4H, 2 = N-CH 2 - CH 2 -CH 2 -), 1.3 (s, 36H, 4 C (CH 3 ) 3 ).

원소분석 : 이론치 C82H92N2O2(Mw, 1297.63) : C, 75.90%, H, 7.15%; N, 2.16%. 실험치: C, 75.82%; H, 7.20%; N, 2.18%.Elemental Analysis: Theoretical C 82 H 92 N 2 O 2 (Mw, 1297.63): C, 75.90%, H, 7.15%; N, 2.16%. Found: C, 75.82%; H, 7.20%; N, 2.18%.

실시예 3Example 3

고분자형광체 3의 합성Synthesis of Polymer Phosphor 3

2,4,8,10-테트라옥사피로[5,5]운데칸-3,9-디프로파민 0.57g(2.0mmol) 대신 폴리(프로필렌글리콜)-비스(2-아미노프로필에테르)(poly(propylene glycol)-bis(2-aminopropylether)) 0.46g(2.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다(수율 87%).Poly (propyleneglycol) -bis (2-aminopropylether) instead of 0.57 g (2.0 mmol) of 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane-3,9-dipropamine propylene glycol) -bis (2-aminopropylether)) 0.46g (2.0mmol) was used in the same manner as in Example 1 (yield 87%).

수득된 생성물의 퓨리에변환 적외선분광분석 및 양성자-핵자기공명분광분석에 의한 분석결과의 주요 피크들은 다음과 같다;The main peaks of the analysis results of the obtained product by Fourier transform infrared spectroscopy and proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy are as follows;

퓨리에변환 적외선분광분석(KBr, cm-1) ; 3010 (방향족 C-H), 2950, 2870 (지방족 C-H), 1659, 1698 (C=O), 1350, 1040 (C-N), 1250 (C-O).Fourier transform infrared spectroscopy (KBr, cm -1 ); 3010 (aromatic CH), 2950, 2870 (aliphatic CH), 1659, 1698 (C = O), 1350, 1040 (CN), 1250 (CO).

양성자-핵자기공명분광분석(CDCl3, ppm) ; 8.3 (s, 4H, 페릴렌), 7.2 (d, 8H, 4 -O-Ph(2,6)-), 6.8 (d, 8H, 4 -O-Ph(3,5)-), 3.8 (t, 4H, 2 =N-CH(CH3)-), 3.53.7 (br, 2H, 2 -CH(CH3)O-), 3.5 (br, 8H, 4 -CH2-O-), 1.3-1.4 (s, 12 H, 4 -CH3), 1.3 (m, 12H, 4 C(CH3)3).Proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy (CDCl 3 , ppm); 8.3 (s, 4H, perylene), 7.2 (d, 8H, 4 -O-Ph (2,6)-), 6.8 (d, 8H, 4 -O-Ph (3,5)-), 3.8 ( t, 4H, 2 = N-CH (CH 3 )-), 3.53.7 (br, 2H, 2 -CH (CH 3 ) O-), 3.5 (br, 8H, 4 -CH 2 -O-), 1.3-1.4 (s, 12H, 4 -CH 3 ), 1.3 (m, 12H, 4 C (CH 3 ) 3 ).

원소분석치 : 이론치 C76H80N2O11(Mw, 1197.47): C, 76.23%; H, 6.73%; N, 2.34%. 실험치 :C, 76.31%, H, 6.69%; N, 2.30%.Elemental Analysis Value: Theoretical C 76 H 80 N 2 O 11 (Mw, 1197.47): C, 76.23%; H, 6.73%; N, 2.34%. Experimental Value: C, 76.31%, H, 6.69%; N, 2.30%.

상기 실시예 1 내지 3의 고분자형광체 모두 퓨리에변환 적외선분광분석에 있어서, 1350 내지 1040cm-1영역에서 C-N결합의 흡수피크를 관찰할 수 있었다. 양성자-핵자기공명분광분석에서는 상기 중합체들에서 페릴렌을 포함하는 단위의 특성피크인 4-t-부틸페녹사이드기의 메틸수소와 디아민의 유도체 단위의 특성 피크를 확인함으로써 합성을 확인할 수 있었다.In the polymer phosphors of Examples 1 to 3, in the Fourier transform infrared spectroscopy, absorption peaks of CN bonds were observed in the region of 1350 to 1040 cm −1 . In proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy, the synthesis was confirmed by confirming the characteristic peaks of the derivative units of methyl hydrogen and diamine of 4-t-butylphenoxide group, which are the characteristic peaks of perylene-containing units in the polymers.

실험예 5Experimental Example 5

상기 실험예 4에서 합성된 페릴렌 단위 형광체 및 실시예 1 내지 3에서 합성된 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체들을 각각 0.01g을 취하여 테트라히드로퓨란, 디부틸프탈레이트(DBP ; dibutylphthalate) 및 클로로포름 각 10㎖에용해시켜 용해도를 측정하였으며, 통상의 융점측정기(melting point apparatus)를 사용하여 융점을 조사하였으며, 또한, 상기 페릴렌 단위 형광체 및 상기 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체들을 클로로포름에 용해시켜 광 특성은 유기형광체들을 디부틸프탈레이트와 클로로포름에 각각 용해시켜 자외선/가시광선 스펙트로포토메터(UV/Vis spectrophotometer (Hewlet Packard사, UV/Vis spectrophotometer HP8454, 미국)와 광발광 스펙트로포토메터(SHIMAZU Spectrophotometer RF-5301 PC, 일본)를 사용하여 조사하였다. 원소분석기는 CHN-원소분석기(Yanaco MT-3, 일본)를 이용하였다.0.01 g of each of the polymer phosphors including the perylene unit phosphors synthesized in Experimental Example 4 and the perylene unit phosphors synthesized in Examples 1 to 3 were taken, respectively, to form tetrahydrofuran, dibutylphthalate (DBP; dibutylphthalate), and chloroform. The solubility was measured by dissolving in 10 ml, and the melting point was investigated using a conventional melting point apparatus. Also, the polymer phosphors containing the perylene unit phosphor and the perylene unit phosphor were dissolved in chloroform. Optical properties are obtained by dissolving organic phosphors in dibutylphthalate and chloroform, respectively, for UV / Vis spectrophotometer (Hewlet Packard, UV / Vis spectrophotometer HP8454, USA) and photoluminescence spectrophotometer RF. -5301 PC, Japan) The elemental analyzer is CHN-element analyzer (Yanaco). MT-3, Japan).

그 결과를 하기 표 1(융점, 고유점도, 분자량, 분자량분포, 유리전이온도 및 수율) 및 표 2(각종 용매에 대한 용해도)에 나타내었다.The results are shown in Table 1 (melting point, intrinsic viscosity, molecular weight, molecular weight distribution, glass transition temperature and yield) and Table 2 (solubility in various solvents).

[표 1]TABLE 1

[표 2]TABLE 2

또한, 자외선-가시광선 흡수, 광 발광 및 화학발광의 최대 흡수 파장을 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, the maximum absorption wavelength of ultraviolet-visible light absorption, photoluminescence and chemiluminescence was investigated, and the results are shown in Table 3 below.

[표 3]TABLE 3

합성된 DTCPDI는 대부분의 유기용매에서 좋지 않은 용해도를 보임을 알 수 있었다.The synthesized DTCPDI showed poor solubility in most organic solvents.

그러나, 합성된 실험예 3의 페릴렌 단위 형광체인 DTTBPDI는 클로로포름, 테트라히드로퓨란, 디부틸프탈레이트에서 쉽게 용해가 되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 페릴렌의 평면구조로 인한 치밀한 결정구조가 페릴렌의 1, 6, 7 그리고 12번 위치에 단일결합인 에테르 결합으로 연결된 4-t-부틸페녹시 치환체의 자유회전으로 인하여 분자 사이에 용매가 침투할 수 있는 충분한 공간이 생겨 용해도가 증가하는 것으로 설명할 수 있다. 실시예 1 내지 3의 상기 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체들의 용해도 클로로포름, 테트라히드로퓨란, 디부틸프탈레이트에 가열해야 녹는 것으로 나타났다. 이는 고분자형광체가 일반적으로 유기용매에 좋지 않은 용해도를 나타내나, 합성한 고분자형광체는 프로필기나 에테르 등 유연기의 도입으로 용해도가 증가한 것으로 관찰되었다. 합성된 실험예 4의 페릴렌 단위 형광체 및 실시예 1 내지 3의 상기 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체들은고체상에서 적갈색을 나타내었고, 그리고 중합체의 고체상태의 색상은 옅은 갈색을 나타내었다. 페릴렌 단위 형광체는 용액 상에서 적자색을 나타내었고, 고분자형광체들은 옅은 갈색을 나타내었다.However, it was observed that DTTBPDI, the perylene unit phosphor of Experimental Example 3, was easily dissolved in chloroform, tetrahydrofuran, and dibutylphthalate. This is due to the free rotation of the 4-t-butylphenoxy substituent, which is linked to the dense crystal structure due to the planar structure of perylene, which is a single bond at the 1, 6, 7, and 12 positions of perylene. This can be explained by the fact that there is enough space to penetrate and the solubility increases. The solubility of the polymeric phosphors containing the perylene unit phosphors of Examples 1 to 3 was found to melt when heated in chloroform, tetrahydrofuran, dibutyl phthalate. It is observed that the polymer phosphors generally exhibit poor solubility in organic solvents, but the synthesized polymer phosphors were observed to have increased solubility due to the introduction of flexible groups such as propyl groups and ethers. The polymer phosphors including the perylene unit phosphor of Experimental Example 4 synthesized and the perylene unit phosphors of Examples 1 to 3 showed reddish brown color on the solid, and the color of the solid state of the polymer was light brown. Perylene unit phosphors appeared reddish violet in solution, and the polymeric phosphors had a light brown color.

또한, 페릴렌 단위 형광체와 상기 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체들은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 자외선/가시광선 흡수스펙트럼에서 모두 585nm 부근에서 최대 흡수파장을 나타내었다. 광발광의 경우, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 자외선/가시광선 흡수스펙트럼보다 장파장으로 이동, 페릴렌 단위 형광체는 약 621nm에서 적색 형광 영역 최대 발광 파장을 나타내고, 상기 고분자형광체들은 약 615 내지 618nm에서 최대 발광 파장이 관찰되었다.In addition, the perylene unit phosphor and the polymeric fluorescent substance including the perylene unit phosphor showed maximum absorption wavelengths near 585 nm in the ultraviolet / visible absorption spectrum as shown in FIG. 1. In the case of photoluminescence, as shown in FIG. 2, the perylene unit phosphor exhibits a maximum emission wavelength in the red fluorescent region at about 621 nm, and the polymer phosphors at about 615 to 618 nm as shown in FIG. 2. Maximum emission wavelength was observed.

실험예 6Experimental Example 6

화학발광(Chemiluminescence) 측정Chemiluminescence Measurement

디부틸프탈레이트에 CPPO를 1*10-3M의 농도로 용해시킨 후, 여기에 형광체의 농도를 1*10-4내지 1*10-3M의 범위로 용해시켜 형광액을 제조하였다. 촉매액은 디메틸프탈레이트 700g에 과산화수소 200g, t-부탄올 80g을 용해시켜 그 액 100㎖을 취하여 살리실산 나트륨 0.01g, 0.05g 및 0.1g을 각각 50℃에서 용해시켜 그 농도를 6.24*10-6M, 3.12*10-6M, 그리고 3.02*10-7M로 제조하였다. 상기 형광액 0.9㎖를 취하여 2㎖ 용기에 넣고 이어서 살리실산 나트륨의 양을 달리한 촉매액 0.3㎖을 첨가하고 밀봉하여 일정시간 흔든 후, 용기를 넣을 수 있는 프루브가 설치된 럭스 미터(Minolta Chroma Meter CS-100, 일본)에 바로 넣어 정해진 시간 간격으로 화학발광의 휘도와 색 좌표를 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.After dissolving the di-butyl phthalate in CPPO at a concentration of 1 * 10 -3 M, where the concentration of the fluorescent substance by dissolving in a range of 1 * 10-4 to 1 * 10 -3 M to prepare a fluorescent solution. The catalyst solution was dissolved in 200 g of hydrogen peroxide and 80 g of t-butanol in 700 g of dimethylphthalate, and 100 ml of the solution was dissolved in 0.01 g, 0.05 g, and 0.1 g of sodium salicylate at 50 ° C., respectively, and the concentration was 6.24 * 10 −6 M, 3.12 * 10 -6 M, and 3.02 * 10 -7 M. 0.9 ml of the fluorescent solution was added to a 2 ml container, and then 0.3 ml of a catalyst solution having a different amount of sodium salicylate was added and sealed, shaken for a predetermined time, and then a lux meter equipped with a probe capable of loading the container (Minolta Chroma Meter CS- 100, Japan) and immediately investigated the luminance and color coordinates of chemiluminescence at predetermined time intervals, the results are shown in Table 4 below.

[표 4]TABLE 4

화학발광 반응은 CPPO와 과산화수소의 반응으로 시작되며, 화학발광을 생성할 수 있는 중간체 뿐만 아니라 분해가 일어날 수 있는 화학 발광 생성물의 반응이 일어날 수 있다. 펄옥시옥살레이트 화학발광 (POCL ; peroxyoxalate chemiluminescence) 반응에서 사용되는 과산화수소는 무수황산마그네슘을 사용하여 농축한 것을 사용하였다. 과산화수소에 소량 첨가된 물의 효과는 반응속도를 억제시켜 빛의 지속시간을 길게할 수 있으나, 과산화수소의 농도에 대하여 과량의 물이 첨가될 경우 총 발광량은 급격히 감소한다. 화학발광에서는 전자유인기를 가진 방향족 유도체가 가장 효율적인 발광을 보여주기 때문에 본 연구에서는 비스(2-카보펜틸옥시-3,5,6-트리클로로페닐)옥살레이트(CPPO)를 사용하였으며, 이는 3,5,6-트리클로로살리실산과 1-펜타놀을 티타늄(Ⅳ)이소프로폭사이드(titanium(Ⅳ) isopropoxide)를 촉매로 사용하여 탈수 축합에 의한 에스테르를 합성하고, 생성된 에스테르 중간체를 옥살릴클로라이드(oxalyl chloride)와 반응시켜 합성된 CPPO를 사용하였다. 형광체의 농도는 여러 번의 반복실험을 통하여 가장 발광효율이 좋은 농도인 0.3 내지 0.5중량%의 범위에서 사용하였고, CPPO의 양은 1*10-3M을 사용하여 형광액을 제조하였다. 촉매액으로는 디메틸프탈레이트에 과산화수소와 살리실산나트륨을 첨가하여 제조하였다. 과산화수소의 양은 1.5*10-3M로 고정하였으며, 촉매인 살리실산나트륨의 양을 6.24*10-6M, 3.12*10-6M 그리고 3.02*10-7M로 변화시켜 촉매액을 제조하였다. 화학발광 메카니즘은 반응중간체인 I(1,2-디옥세탄디온), I와 형광체의 착물 그리고 들뜬 상태에 있는 형광체의 수명이 짧고 이들의 정류 상태농도가 적다고 가정하면 시간(t)에서의 발광세기는 CPPO와 과산화수소의 농도 즉 이들의 생성물의 농도에 비례한다.Chemiluminescent reactions begin with the reaction of CPPO with hydrogen peroxide, and not only intermediates that can produce chemiluminescence, but also reactions of chemiluminescent products that can cause decomposition. Hydrogen peroxide used in the peroxyoxalate chemiluminescence (POCL) reaction was concentrated using anhydrous magnesium sulfate. The effect of a small amount of water added to the hydrogen peroxide can suppress the reaction rate to lengthen the light duration, but when the excess amount of water is added to the concentration of hydrogen peroxide, the total amount of emitted light decreases drastically. In chemiluminescence, bis (2-carbopentyloxy-3,5,6-trichlorophenyl) oxalate (CPPO) was used in this study because aromatic derivatives with electron attracting groups showed the most efficient luminescence. Using ester of 5,6-trichlorosalicylic acid and 1-pentanol as titanium (IV) isopropoxide as a catalyst to synthesize esters by dehydration condensation, the resulting ester intermediate is oxalyl CPPO synthesized by reacting with oxalyl chloride was used. The concentration of the phosphor was used in the range of 0.3 to 0.5% by weight, which is the most efficient concentration through the repeated experiments, and the amount of CPPO was used to prepare a fluorescent solution using 1 * 10 -3 M. The catalyst solution was prepared by adding hydrogen peroxide and sodium salicylate to dimethyl phthalate. The amount of hydrogen peroxide was fixed at 1.5 * 10 -3 M, and the catalyst solution was prepared by changing the amount of sodium salicylate as a catalyst to 6.24 * 10 -6 M, 3.12 * 10 -6 M and 3.02 * 10 -7 M. The chemiluminescence mechanism is based on the reaction intermediate I (1,2-dioxetanedione), the complex of I and the phosphor, and the emission in time (t) assuming that the lifetime of the phosphor in the excited state is short and their steady state concentration is low. The intensity is proportional to the concentration of CPPO and hydrogen peroxide, ie the concentration of their products.

화학발광에서 중간체와 형광체사이의 에너지 전이과정은 전하이동 반응에 의한 형광물질의 들뜸으로 나타나며, CPPO, 과산화수소 그리고 형광체의 농도에 대한 변화에 대한 조사는 많은 문헌에 나타나 있으며, 발명에서는 화학발광에 대한 응용성 평가로 CPPO와 과산화수소의 양은 일반적으로 사용되는 양으로 고정하고, 촉매인 살리실산나트륨의 농도를 변화시켜 실험하였다. 살리실산나트륨의 농도가 화학발광에 미치는 영향으로서 발광의 세기는 짧은 시간에 최대값에 도달한 후 감소하는 현상을 보여줌을 확인할 수 있었다. 살리실산나트륨의 농도를 증가시키면 화학발광이 최대값에 도달하는 시간이 짧아지고, 빠른 감소속도를 보이지만 빛의 초기발광의 세기는 증가하는 현상을 보여줌을 확인할 수 있었다. 염기촉매인 살리실산나트륨은 화학발광의 빛의 세기와 지속시간을 조절할 수 있음을 확인할 수 있었다. 화학발광의 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 역시 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼보다 장파장쪽으로 이동하여 실험예 3의 단위 형광체에 비해, 실시예 1 내지 3의 고분자형광체들은 600 내지 700nm의 장파장 영역에서 최대 발광 파장이 나타남을확인할 수 있었다.The energy transfer process between the intermediate and the phosphor in chemiluminescence appears as the excitation of the phosphor by the charge transfer reaction, and the investigation of changes in the concentrations of CPPO, hydrogen peroxide and the phosphor is shown in many literatures. In the applicability evaluation, the amount of CPPO and hydrogen peroxide were fixed at the amount generally used, and the experiment was performed by changing the concentration of sodium salicylate as a catalyst. As the effect of sodium salicylate concentration on chemiluminescence, the intensity of luminescence decreased after reaching the maximum value in a short time. Increasing the concentration of sodium salicylate shortened the time for the chemiluminescence to reach the maximum value, showing a rapid decrease rate, but the intensity of the initial emission of light was found to show a phenomenon. Sodium salicylate, a base catalyst, was able to control the intensity and duration of light of chemiluminescence. In the case of chemiluminescence, as shown in FIG. 3, the polymer phosphors of Examples 1 to 3 were also moved up to longer wavelengths than the ultraviolet / visible absorption spectrum, and the polymer phosphors of Examples 1 to 3 were maximized in the long wavelength region of 600 to 700 nm. It was confirmed that the emission wavelength appeared.

본 발명에서의 상기한 실험의 경우, 상기 실험예 3의 페릴렌 단위 형광체의 화학발광의 세기와 발광지속시간은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 시료를 혼합한 후, 38,000 내지 40,000mcd/㎠의 세기를 보여주며, 30분 후, 5,000 내지 6,000mcd/㎠의 세기, 그리고 1시간 후부터는 1,000 내지 1,500mcd/㎠의 세기를 보여주며 지속됨을 확인할 수 있었다. 그러나, 상기 실시예 1 내지 3의 고분자형광체들의 경우, 동일한 조건으로 화학발광실험을 행하였을 경우, 상기 실험예 4의 페릴렌 단위 형광체에 비해 초기에는 낮은 발광세기를 보였으나, 30분 후 발광세기가 7,000 내지 8,000mcd/㎠의 세기를 나타냈고, 1시간 후에는 2,500 내지 3,000mcd/㎠의 세기를 보여 단량체인 실험예 4의 경우보다 고분자형광체인 실시예들에서 발광지속시간이 양호하게 나타남을 확인할 수 있었다.In the case of the above experiment in the present invention, the intensity and emission duration of the chemiluminescence of the perylene unit phosphor of Experimental Example 3 is 38,000 to 40,000 mcd / cm 2 after mixing the samples, as shown in FIG. After 30 minutes, the strength of 5,000 to 6,000 mcd / ㎠, and after 1 hour was confirmed to show the intensity of 1,000 to 1,500 mcd / ㎠. However, in the case of the polymer phosphors of Examples 1 to 3, when the chemiluminescence experiment was performed under the same conditions, the emission intensity was initially lower than that of the perylene unit phosphor of Experiment 4, but after 30 minutes Showed an intensity of 7,000 to 8,000 mcd / cm 2, and after 1 hour, it showed an intensity of 2,500 to 3,000 mcd / cm 2, indicating that the emission duration was better in the polymer phosphors than in the case of Experimental Example 4, which is a monomer. I could confirm it.

따라서, 본 발명에 의하면 페릴렌 단위 형광체를 고분자 주쇄에 도입하여 형광액의 유출시 기존의 단량체 형광체에 비해 덜 유해하며, 형광물질로서의 페릴렌 단위 형광체가 규칙적으로 분포되어 화학에너지에서 변환된 에너지 전달을 효과적으로 할 수 있는 장점을 가진 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체, 이의 제조방법 및 상기 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물을 제공하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the perylene unit phosphor is introduced into the polymer backbone, which is less harmful than the conventional monomer phosphor when the phosphor is leaked, and the perylene unit phosphor as a fluorescent material is regularly distributed to transfer energy converted from chemical energy. There is an effect of providing a polymer fluorescent substance comprising a perylene unit phosphor having an advantage to effectively, a method for producing the same and a chemiluminescent composition comprising the polymer fluorescent substance.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

Claims (3)

하기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)을 유연기를 갖는 디아민과 반응시켜 이미드결합으로 중축합시켜 이루어짐을 특징으로 하는 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체;1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (1,6,7, 12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as 'TTBPDA') is reacted with a diamine having a soft group to polycondensate with an imide bond. A polymeric fluorescent substance comprising a perylene unit phosphor; 화학식 1Formula 1 통상의 고분자형광체의 제조방법에 있어서,In the conventional method for producing a polymeric phosphor, (1) 하기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)의 제조단계;(1) 1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (1,6) as a perylene unit phosphor of formula (1) (7,12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride; hereafter referred to as 'TTBPDA'); (2) 상기 TTBPDA를 질소분위기 하에서 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시켜 제1반응용액을 준비하는 제1용해단계;(2) a first dissolving step of dissolving the TTBPDA in an inert organic solvent such as meta-cresol under a nitrogen atmosphere to prepare a first reaction solution; (3) 유연기를 갖는 디아민을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시켜 제2 반응용액을 준비하는 제2용해단계;(3) a second dissolution step of preparing a second reaction solution by dissolving a diamine having a soft group in an inert organic solvent such as meta-cresol; (4) 상기 제1반응용액과 상기 제2반응용액을 서로 혼합하고, 170 내지 210℃에서 6 내지 10시간 동안 질소분위기 하에서 반응시키는 제1반응단계;(4) a first reaction step of mixing the first reaction solution and the second reaction solution with each other and reacting at 170 to 210 ° C. for 6 to 10 hours under a nitrogen atmosphere; (5) 이소퀴놀린(isoquinoline)을 메타-크레졸과 같은 비활성 유기용매에 용해시킨 제3반응용액을 상기 제1반응단계의 반응혼합물에 가하고, 동일 온도범위에서 40 내지 56시간 동안 교반시켜 반응시키는 제2반응단계;(5) A third reaction solution in which isoquinoline is dissolved in an inert organic solvent such as meta-cresol is added to the reaction mixture of the first reaction step, and stirred for 40 to 56 hours at the same temperature range to react. Two reaction stages; (6) 제2반응단계가 완료된 반응혼합물을 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 후, 재결정시킨 후, 70 내지 90℃에서 진공건조시켜 최종 생성물을 수득하는 정제 및 수득하는 후처리단계;(6) washing the reaction mixture in which the second reaction step is completed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, recrystallization, and then vacuum drying at 70 to 90 ° C. to obtain a final product, and a post-treatment step; 들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체의 제조방법;Method for producing a polymer phosphor comprising a perylene unit phosphor, characterized in that comprises; 화학식 1Formula 1 하기 화학식 1의 페릴렌 단위 형광체로서의 1,6,7,12-테트라키스(4-t-부틸페녹시)-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산이무수물(1,6,7,12-tetrakis(4-tert-butylphenoxy)-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride ; 이하 'TTBPDA'라 한다)을 유연기를 갖는 디아민과 반응시켜 이미드결합으로 중축합시켜 이루어지는 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체 1 내지 10g, 상기 고분자형광체에 발광을 위한 화학에너지를 공급하기 위한 옥살레이트/과산화물/유기염기로 이루어지는 화학에너지 전달계를 포함하여 이루어지며, 상기 화학에너지전달계는 비스(2,4-디니트로페닐)옥살레이트, 비스(펜타플루오로페닐)옥살레이트, 비스(2,4,6-트리클로로페닐)옥살레이트, 비스[2,4,5-트리클로로-6-(펜틸옥시카보닐)페닐]옥살레이트 또는 비스(2-카보펜틸옥시-3,5,6-트리클로로페닐)옥살레이트(CPPO)들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 10 내지 30mM의 옥살레이트와, 과산화수소와 같은 상기 옥살레이트 농도의 1 내지 2배 농도의 과산화물 및 벤조산나트륨, 살리실산나트륨 등의 상기 옥살레이트 농도의 1/50 내지 1/30배 농도의 유기염기로 이루어짐을 특징으로 하는 페릴렌 단위 형광체를 포함하는 고분자형광체를 포함하는 화학 발광조성물;1,6,7,12-tetrakis (4-t-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (1,6,7, Perylene unit phosphor formed by reacting 12-tetrakis (4-tert-butylphenoxy) -3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as 'TTBPDA') with a diamine having a flexible group and polycondensing it with an imide bond 1 to 10g of a polymeric fluorescent substance comprising a, comprising a chemical energy transfer system consisting of oxalate / peroxide / organic base for supplying chemical energy for light emission to the polymeric fluorescent substance, the chemical energy transfer system is bis (2,4 -Dinitrophenyl) oxalate, bis (pentafluorophenyl) oxalate, bis (2,4,6-trichlorophenyl) oxalate, bis [2,4,5-trichloro-6- (pentyloxycarbo Yl) phenyl] oxalate or bis (2-carbopentyloxy-3,5,6-trichlorophenyl) oxalate (CPPO) 10 to 30 mM oxalate selected from the group consisting of 1 to 2 times the concentration of oxalate such as hydrogen peroxide and 1/50 to 1/30 times the concentration of oxalate such as sodium benzoate and sodium salicylate A chemiluminescent composition comprising a polymeric fluorescent substance comprising a perylene unit phosphor, characterized in that the organic base has a concentration; 화학식 1Formula 1
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