PL218774B1 - Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL218774B1
PL218774B1 PL391829A PL39182910A PL218774B1 PL 218774 B1 PL218774 B1 PL 218774B1 PL 391829 A PL391829 A PL 391829A PL 39182910 A PL39182910 A PL 39182910A PL 218774 B1 PL218774 B1 PL 218774B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
diethyl
reaction
silols
lithium
reacted
Prior art date
Application number
PL391829A
Other languages
English (en)
Other versions
PL391829A1 (pl
Inventor
Tomasz Andryszewski
Wojciech Czerwiński
Piotr Dominiczak
Jacek Nowaczyk
Ewa Olewnik
Krzysztof Łukasz Garman
Original Assignee
Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu filed Critical Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu
Priority to PL391829A priority Critical patent/PL218774B1/pl
Publication of PL391829A1 publication Critical patent/PL391829A1/pl
Publication of PL218774B1 publication Critical patent/PL218774B1/pl

Links

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi, oraz sposób ich wytwarzania. Związki te posiadają właściwości foto- i elektroluminescencyjne, wykazują termo- i solwatochromizm, a po domieszkowaniu stanowią półprzewodniki.
W literaturze znany jest 3,4-difenylo-1,1-dimetylo-1H-silol, który w pozycjach 2,5 posiada atomy fluorowców (J. Chem. Soc, Dalton Trans., 1998, 3693-3702), trimetylosilany (niezbędne do przeprowadzenia reakcji polimeryzacji). Nie udało się jednak znaleźć w dostępnej literaturze przykładów podstawionych siloli, które w pozycjach 2,5 pierścienia heterocyklicznego posiadałyby atom wodoru oraz ulegały rekcji polimeryzacji w mieszaninie dichlorometanu w obecności bezwodnego chlorku żelaza(III). Wśród dostępnych metod polimeryzacji, w których uzyskuje się poli(silole) spolimeryzowane w pozycjach 2,5' pojawiają się reakcje prowadzone w obecności np. chlorku cynku (J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10420-10421), lub też reakcje w których pierścienie silolowe łączą się z sobą wykorzystując atomy krzemu. (J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7764-7785). Znane są także przykłady polimerów przewodzących bazujących na połączeniach silolu z tiofenem, w których atomy krzemu i siarki stanowią elementy skondensowanych trójpierścieniowych układów aromatycznych (Chem. Mater., Vol. 15, No. 18, 2003, 3496-3500). W związku z powyższym przedmiotem zgłoszenia patentowego są nowe symetrycznie (3,4) podstawione poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi stanowią związki o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50.
Sposób wytwarzania nowych poli[1,1-dietylo-1H-siloli] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50 odznacza się tym, że najpierw hept-1-yn lub fenyloacetylen poddaje się reakcji z roztworem butylolitu w temperaturze poniżej 277K korzystnie w tetrahydrofuranie jako rozpuszczalniku uzyskując hyptynylek litu lub fenyloacetylenek litu. W tym samym czasie prowadzi się reakcję bromoetanu z metalicznym magnezem korzystnie w środowisku eteru dietylowego w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. Otrzymane produkty reakcji poddaje się działaniu tetrachlorosilanu w odpowiedniej kolejności w temperaturach poniżej 223K, oraz poniżej 283K. W wyniku reakcji otrzymuje się dialkinylodietylosilan, który poddaje się destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem, lub też krystalizacji z roztworu n-heksanu. Następnie naftalen poddaje się reakcji z metalicznym sodem korzystnie w obecności tetrahydrofuran, jako rozpuszczalnika. Wytworzony w ten sposób naftalenid sodowy w kolejnym etapie poddaje się reakcji z symetrycznie podstawionym dialkinylodietylosilanem, a następnie całość zobojętnia wodnym roztworem słabego kwasu organicznego, korzystnie 5% roztworem kwasu octowego. Otrzymany symetrycznie (3,4) podstawiony 1,1-dietylo-1H-silol oczyszcza się w znany sposób.
W ostatnim etapie tak wytworzony podstawiony 1,1-dietylo-1H-silol poddaje się reakcji polimeryzacji wobec bezwodnego chlorku żelaza(III) i chlorku metylenu, poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego, a otrzymany symetrycznie podstawiony poli[1,1-dietylo-1H-silol] oczyszcza się w znany sposób.
Uzyskane rezultaty wskazują, że reakcja homopolimeryzacji przebiega w preferowanym położeniu 2,5'. Produkty końcowe wykazują zjawisko solwato- i termochromizmu oraz fotoluminescencji. Zależności prądowo-napięciowe wskazują na „omowy” charakter badanych polimerów, także w wyższych temperaturach. Przewodnictwo elektryczne właściwe form polimerów wynosi 12-45 nS/m w stanie natywnym i rośnie o 2-3 rzędów wielkości w wyniku domieszkowania parami jodu.
Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest prosta synteza i łatwa dostępność surowców. Otrzymane produkty dają się łatwo wydzielić z mieszanin poreakcyjnych i odznaczają się dużym stopniem czystości.
Sposób według wynalazku, nie ograniczając jego zakresu ochrony, został bliżej przedstawiony w niżej podanym przykładzie. Widma IR rejestrowano na spektrofotometrze FTIR Perkin Elmer Spek1 13 trum 2000, widma 1H NMR w CDCI3 rejestrowano na aparacie Varian Gemini 2000, zaś 13C NMR CP/TOSS na aparacie Brucker AMX 300.
Przykład
Wytwarzanie symetrycznie (3,4) podstawionych poli[1,1-dietylo-1 H-siloli]
Etap 1. Otrzymywanie symetrycznie podstawionych dialkinylodietylosilanów
Do kolby dwuszyjnej o pojemności 250 ml umieszczonej w łaźni lodowej pod chłodnicą zwrotną na stoliku mieszadła magnetycznego, wprowadza się odpowiednio I: 9,814 g (102,0 mmol)
PL 218 774 B1 hept-1-ynu lub II: 5,054 g (48,49 mmol) fenyloacetylenu oraz 50 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Całość zamyka się w środowisku gazu obojętnego, korzystnie argonu, a następnie stopniowo w czasie 2 godzin wprowadza się odpowiednio I: 64 ml lub II: 30,5 ml 1,6 M roztworu butylolitu w heksanie, przez cały czas utrzymując temperaturę poniżej 277K. Następnie intensywnie mieszany roztwór pozostawia się w łaźni lodowej na kolejne 30 minut. W wyniku reakcji otrzymuje się klarowne jasnożółte roztwory, które przenosi się do kolby stożkowej i zamyka szczelnie gumowym stoperem.
Do kolejnej kolby dwuszyjnej o pojemności 250 ml umieszczonej pod chłodnicą zwrotną w płaszczu grzejnym na stoliku mieszadła magnetycznego wprowadza się 70 ml bezwodnego eteru dietylowego, oraz I: 3,6573 g (152,4 mmol) lub II: 1,656 g (69,0 mmol) metalicznego magnezu. Następnie zawartość reaktora zamyka się i intensywnie mieszany roztwór doprowadza do temperatury poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. Następnie wprowadza się w czasie 1,5 godziny odpowiednio I: 16,596 g (152,3 mmol) lub II: 7,960 g (73,05 mmol) bromoetanu. Całość intensywnie miesza się przez kolejne 30 minut w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. otrzymując ciemnoszare mętne roztwory, które po ochłodzeniu do temperatury pokojowej przenosi się do kolby stożkowej i zamyka w atmosferze argonu.
Do trzeciej kolby dwuszyjnej o pojemności 250 ml umieszczonej w łaźni aceton/suchy lód pod chłodnicą zwrotną na stoliku mieszadła magnetycznego wprowadza się I: 8,568 g (50,43 mmol) lub 4,127 g (24,29 mmol) tetrachlorosilanu oraz 35 ml bezwodnego tetrahydrofuranu, a następnie zawartość reaktora zamyka się w atmosferze gazu obojętnego - korzystnie argonu. Do intensywnie mieszanego roztworu, o temperaturze poniżej 223K wprowadza się w czasie 2 godzin, otrzymany w pierwszej reakcji roztwór I: heptynylek litu lub II: fenyloacetylenku litu. Następnie całość intensywnie miesza się doprowadzając do temperatury pokojowej i pozostawia w tym stanie przez kolejną godzinę, po czym ponownie schładza w łaźni wodno-lodowej. Następnie do otrzymanej mieszaniny reakcyjnej dodaje się w czasie 1,5 godziny otrzymany w reakcji drugiej bromek etylomagnezu, przez cały czas utrzymując temperaturę poniżej 288K. Po wkropleniu całego substratu roztwór doprowadza się do temperatury pokojowej i pozostawia w tym stanie przez kolejne kilka godzin. W ostatnim etapie do otrzymanej mieszaniny reakcyjnej dodaje się 100 ml eteru dietylowego oraz 50 ml wody. Całość przenosi się do rozdzielacza. Oddziela warstwę organiczną, którą suszy się nad bezwodnym chlorkiem wapnia przez 12 godzin. Otrzymany roztwór poddaje się destylacji prostej.
Produkt I - dietylo(dihept-1-yn-1-ylo)silan - oczyszcza się na drodze destylacji próżniowej zbierając frakcję wrzącą w temperaturze 423-428K. Otrzymując 3,376 g (12,20 mmol) produktu (W=24,19%).
Produkt II - dietylo[bis(fenyloetynylo)]silan - w pierwszej kolejności wstępnie oczyszcza się usuwając frakcje wrzące pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze poniżej 453K. Sam produkt właściwy wydziela się metodą krystalizacji z n-heksanu w temperaturze poniżej 223K przez kilka dni. W rezultacie otrzymuje się 1,215 g (4,211 mmol) produktu (W=17,37%)
Etap 2. Otrzymywanie symetrycznie (3,4) podstawionych 1,1-dietylo-1H-siloli
Do kolby dwuszyjnej jak w etapie 1, wprowadza się odpowiednio I: 3,260g (25,43 mmol) lub II: 1,049 g (8,184 mmol) naftalenu, oraz 50 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Następnie dodaje się I: 0,583 g (25,35 mmol) lub II: 0,204 g (8,870 mmol) metalicznego sodu. Całość intensywnie miesza się w temperaturze pokojowej w atmosferze argonu przez 60 minut. W rezultacie otrzymuje się intensywnie ciemnozielony roztwór naftalenidu sodowego. Następnie mieszaninę reakcyjną umieszcza się w łaźni lodowej, i w czasie 1 godziny małymi porcjami dodaje odpowiednio I: 3,327g (12,03 mmol) dietylo(dihept-1-yn-1-ylo)silanu lub II: 1,146 g (3,973 mmol) dietylo[bis(fenyloetynylo)]silanu w 10 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Otrzymany roztwór miesza się intensywnie w temperaturze pokojowej przez kolejne 60 minut. Wytworzoną pomarańczowo-czerwoną mieszaninę ochładza się w łaźni lodowej, a następnie dodaje 10 ml 5% roztworu słabego kwasu organicznego, korzystnie kwasu octowego. Następnie do kolby reakcyjnej utrzymanej w temperaturze pokojowej dodaje się 100 ml eteru dietylowego i całość sączy otrzymując klarowny roztwór barwy jasnożółtej. W końcowym etapie roztwór poddaje się destylacji prostej celem usunięcia rozpuszczalników organicznych, oraz usuwa naftalen drogą sublimacji. W rezultacie otrzymuje się odpowiednio I: 1,278 g (4,400 mmol) 1,1-dietylo-3,4-dipentylo-1H-silolu lub II: 0,667 g (2,296 mmol) 1,1-dietylo-3,4-difenylo-1H-silolu.
Etap 3. Otrzymywanie symetrycznie (3,4) podstawionych poli[1,1-dietylo-1H-siloli]
Wytworzone w etapie 2 układy symetrycznie (3,4) podstawionych 1,1-dietylo-1H-siloli poddaje się reakcji homopolimeryzacji w obecności bezwodnego chlorku żelaza(III). Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml wprowadza się odpowiednio I: 2,987 g (18,42 mmol) lub II: 1,532 g (9,445 mmol) bezwodnego chlorku żelaza(III), a następnie dodaje 40 ml chlorku metylenu. Całość umieszcza się na
PL 218 774 B1 stoliku mieszadła magnetycznego pod chłodnicą zwrotną i intensywnie mieszając doprowadza do temperatury poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. Osobno w kolbie Elenmeyer'a rozpuszcza się w 35 ml chlorku metylenu odpowiednio I: 1,278 g (4,400 mmol) 1,1-dietylo-3,4-dipentylo-1H-silolu lub II: 0,667 g (9,445 mmol) 1,1-dietylo-3,4-difenylo-1H-silolu. Tak przygotowaną jednorodną mieszaninę wprowadza się w czasie 1 godziny do reaktora z chlorkiem żelaza(III) i chlorkiem metylenu. Następnie mieszaninę reakcyjną utrzymuje się poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego przez 5 godzin, po czym chłodzi do temperatury pokojowej i dodaje 100 ml metanolu w celu wytrącenia polimeru. Całość miesza się w temperaturze pokojowej przez kolejną godzinę. Następnie zawartość reaktora przesącza się, a otrzymany polimer przemywa gorącą wodą z roztworem słabego kwasu organicznego, korzystnie kwasem octowym, do czasu, aż przesącz wykaże ujemny wynik próby na jony Fe3+. Następnie całość przemywa się dwukrotnie 10 ml amoniaku oraz 10 ml metanolu i suszy w temperaturze 333K przez okres 48 godzin. W rezultacie otrzymuje się w zależności od sposobu odpowiednio I: 0,315 g (W=25,89%) poli[1,1-dietylo-3,4-dipentylo-1H-silolu] lub II: 0,189 g (W=28,54%) poli[1,1-dietylo-3,4-difenylo-1H-silolu].
Analiza IR (KBr, cm-1): 2962-2960 (asymetryczne drgania rozciągające protonów grupy metylowej -CH3), 1462-1456 (asymetryczne drgania rozciągające grup metylowych -CH3), ok. 2962 (symetryczne drgania rozciągające grup metylenowych -CH2-), 1680-1530 (szkieletowe drgania rozciągające pierścieni heterocyklicznych), 701 oraz 761 (pasma drgań pozapłaszczyznowych protonów układu aromatycznego).
Analiza 1H NMR (CDCl3, ppm): 0,0-0,2 (Si-CH3); 1,0-1,4 (-CH3; -CH2); 1,4-1,6 (-CH2); 7,0-7,5 (pasma protonów aromatycznych).
Analiza 13C NMR (CP/TOSS, ppm): 6-16 (CH3 alif.); 17-26 (-CH2- alif.); 25-32 (-CH2- alif.); 120-160 (węgle pierścieni aromatycznych).

Claims (4)

1. Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50.
2. Sposób wytwarzania nowych poli[1,1-dietylo-1H-siloli] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50, znamienny tym, że najpierw hept-1-yn lub fenyloacetylen poddaje się reakcji z roztworem butylolitu w temperaturze poniżej 277K uzyskując heptynylek litu lub fenyloacetylenek litu, oraz bromoetan reakcji z metalicznym magnezem, a wytworzone w obydwu reakcjach produkty poddaje się działaniu tetrachlorosilanu, tak otrzymany produkt oczyszcza się i poddaje reakcji z mieszaniną sodu i naftalenu w THF-ie, który po reakcji zobojętnia się roztworem słabego kwasu organicznego otrzymując aromatycznie lub alifatycznie (3,4) podstawiony 1,1-dietylo-1H-silol, otrzymany produkt poddaje się reakcji polimeryzacji wobec bezwodnego chlorku żelaza(III) i chlorku metylenu, poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego, a wytworzony produkt oczyszcza się.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako środowisko reakcji syntezy symetrycznie (3,4) podstawionych dialkinylodietylosilanów stosuje się bezwodny tetrahydrofuran.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję substytucji tetrachlorosilanu przez heptynylek litu lub fenoloacetylenek litu, oraz bromek etylomagnezu prowadzi się w dwóch oddzielnych etapach różniących się temperaturami prowadzenia, pomiędzy którymi mieszanina reakcyjna przez pewien czas utrzymywana jest w temperaturze pokojowej.
PL391829A 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania PL218774B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391829A PL218774B1 (pl) 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391829A PL218774B1 (pl) 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL391829A1 PL391829A1 (pl) 2012-01-16
PL218774B1 true PL218774B1 (pl) 2015-01-30

Family

ID=45510186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL391829A PL218774B1 (pl) 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218774B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL391829A1 (pl) 2012-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104918979B (zh) 反应性化合物
CN103261368A (zh) 新颖的螺二芴化合物
CN104672434A (zh) 一种有机半导体材料及其制备方法与应用
JP2009540055A (ja) 位置規則性ポリ(3−置換チオフェン)を調製する方法
JP2018507289A (ja) 分岐アルキル鎖を有するdppまたは(および)分岐アルキル鎖を有する縮合チオフェン、並びにそれらの半導体コポリマーの分子量を増加させるための設計戦略
Yao et al. Synthesis of novel aromatic ether polymers containing perfluorocyclobutyl and triazole units via click chemistry
TWI314565B (en) Method for producing a dendrimer, thiophene compound, and method for producing a thiophene compound
PL218774B1 (pl) Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania
JP2001247576A (ja) チオフェン誘導体およびその重合体
PL218773B1 (pl) Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania
Wong et al. Synthesis and characterisation of new oligoacetylenic silanes
JP5847605B2 (ja) シロール誘導体及びシロール誘導体を含んでなる有機電子素子
PL218794B1 (pl) Nowe niesymetrycznie (3,4) podstawione poli[1,1-dimetylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub alifatyczno-aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania
Fu et al. Synthesis of novel polyfluorene with defined group in the center using aryl dipalladium complex as an initiator
Evans et al. Crosslinking mechanism in the reactions of poly (difluorophosphazene) with alkyllithium reagents
KR20140067022A (ko) 동종리간드 희토류 트리아릴 착화합물
PL218542B1 (pl) Nowe kopolimery aromatycznie podstawionego silolu i alifatycznie podstawionego tiofenu o zmiennym składzie merów oraz sposób ich wytwarzania
PL221530B1 (pl) Funkcjonalizowane oktawinylosilseskwioksany klatkowe oraz sposób otrzymywania funkcjonalizowanych oktawinylosilseskwioksanów klatkowych
PL218568B1 (pl) Nowe kopolimery alifatycznie podstawionego silolu i aromatycznie podstawionego tiofenu o zmiennym składzie merów oraz sposób ich wytwarzania
JP2011153117A (ja) 縮環芳香族高分子およびその製造方法
JPWO2006009123A1 (ja) ポリカルボシラン及びその製造方法
WO2020144285A1 (fr) Polymères à très faible bande interdite
PL208917B1 (pl) Nowe poli(3-alkenotiofeny) oraz sposób ich wytwarzania
Stuhr‐Hansen et al. Organoselenium‐substituted poly (p‐phenylenevinylene)
Naka et al. Synthesis and optical properties of polymers with bithiophene condensed with disilacyclohexadiene rings and benzothiadiazole

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130714