RU1598430C

RU1598430C - Sulfonic acids of substituted dibenzimidazoles of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid as material for forming superthin thermally stable polaroid films selective in the region of 550-620 nm

Info

Publication number: RU1598430C
Application number: SU4485072/04A
Authority: RU
Inventors: Ир Гвон Хан; Е.Ю. Шишкина; Н.Н. Масанова; Н.А. Архипова; Г.Н. Ворожцов; В.С. Банников; В.А. Быков; Л.Я. Игнатов; Е.И. Танунина
Original assignee: Московское научно-производственное объединение "НИОПИК"
Priority date: 1988-08-15
Filing date: 1988-08-15
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: the invention relates to sulfonic acids of substituted dibenzimidazoles of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid, more particularly to 4(5)-disulfodibenzimidazole or 3(4) methyl-,3(4)ethyl-,3(4)chloro-,3(4) bromodibenzimidazoles of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid as materials for forming superthin thermally stable polaroid films selective in the region of 550-620 nm. SUBSTANCE: synthesis is carried out by reacting dibenzimidazole of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid with oleum or mixture of oleum and chlorosulfonic acid. Yield, %: empirical formula: (1) to; C₃₆H₁₈N₄O₈S₂•4H₂O;; (2) 92.5; C₃₈H₂₂N₄O₈S₂•2H₂O;; (3) 94; C₁₀H₂₆N₄O₈S₂•4H₂O;; (4) 85; C₃₆H₁₆Cl₂N₄O₈S₂•4H₂O;; (5) 78; C₃₆H₁₆Br₂N₄O₈S₂•4H₂O.. New compounds made it possible to form superthin (0.1-0.6 mcm) chermally stable (up to 350 C) films having absorption selectivity in the region of 550-620 nm. EFFECT: preparation of new more effective compounds of said class. 3 tbl

Description

Предлагаются новые производные 3,4,9,10-перилентетракарбоновой кислоты, а именно сульфокислоты замещенных дибензимидазолов 3,4,9,10-перилентетракарбоновой кислоты общей формулы I
R

R₁ H, 3(4)-CH₃, 3(4)-C₂H₅, 3(4)-Cl,
3(4)-Br;
R₂ 4(5)-SO₃H, в качестве материалов для формирования сверхтонких термостойких селективных в области 550-620 нм поляроидных пленок.New derivatives of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid, namely sulfonic acids of substituted dibenzimidazoles of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid of general formula I, are proposed
R

R ₁ H, 3 (4) -CH ₃ , 3 (4) -C ₂ H ₅ , 3 (4) -Cl,
3 (4) -Br;
R ₂ 4 (5) -SO ₃ H, as materials for the formation of ultrathin heat-resistant polaroid films selective in the region of 550-620 nm.

Цель изобретения получение новых производных 3,4,9,10-перилентетракарбоновой кислоты, обеспечивающих формирование термостойких сверхтонких поляроидных пленок, обладающих селективностью поглощения в области 550-620 нм. Известное соединение, используемое по тому же назначению, обеспечивает поглощение в области 620-680 нм. The purpose of the invention is the preparation of new derivatives of 3,4,9,10-perylene tetracarboxylic acid, providing the formation of heat-resistant ultrathin polaroid films with absorption selectivity in the range of 550-620 nm. Known compound used for the same purpose, provides absorption in the range of 620-680 nm.

П р и м е р 1. В 15 мл 15-20%-ного олеума при 20-28^oС загружают 1,5 г дибензимидазола 3,4,9,10-перилентетракарбоновой кислоты (ПТКК), нагревают до 50-55^оС и выдерживают при этой температуре до получения водорастворимой пробы в течение 4-5 ч. По окончании реакции массу выливают на 150 г смеси воды и льда, полученный осадок отфильтровывают, промывают концентрированной соляной кислотой до отсутствия сульфат-анионов и сушат при 80^оС. Получают 1,68 г (90%) соединения формулы I (R₁ H, R₂ 4-SO₃H).PRI me R 1. In 15 ml of 15-20% oleum at 20-28 ^o With load of 1.5 g of dibenzimidazole 3,4,9,10-perilentetracarboxylic acid (PTCC), heated to 50-55 ^about C and kept at this temperature to obtain a water-soluble probe for 4-5 h. After the reaction mixture was poured onto 150 g of a mixture of water and ice, the resulting precipitate was filtered off, washed with concentrated hydrochloric acid until no sulfate anions and dried at 80 ° ^C. 1.68 g (90%) of the compound of formula I are obtained (R ₁ H, R ₂ 4-SO ₃ H).

П р и м е р 2. В 6 мл хлорсульфоновой кислоты при 20-25^оС загружают 1,5 г дибензимидазола ПТКК, добавляют 3 мл 15-20%-ного олеума, нагревают до 85^оС и выдерживают при этой температуре до получения водорастворимой пробы в течение 3-4 ч. По окончании реакции массу разбавляют 150 г смеси воды со льдом, выпавший осадок отфильтровывают, промывают концентрированной соляной кислотой до отсутствия сульфат-анионов и сушат. Получают 1,71 г (91%) соединения формулы I (R₁ H, R₂ 4-SO₃H).PRI me R 2. In 6 ml of chlorosulfonic acid at 20-25 ^about With loaded 1.5 g of dibenzimidazole PTCC, add 3 ml of 15-20% oleum, heated to 85 ^about C and kept at this temperature until obtaining water-soluble samples for 3-4 hours. At the end of the reaction, the mass is diluted with 150 g of a mixture of ice-water, the precipitate formed is filtered off, washed with concentrated hydrochloric acid until there are no sulfate anions and dried. Obtain 1.71 g (91%) of the compounds of formula I (R ₁ H, R ₂ 4-SO ₃ H).

Результаты элементного анализа, ИК-спектроскопии и примеры получения соединений формулы I представлены в табл. 1 и 2. The results of elemental analysis, IR spectroscopy and examples of the preparation of compounds of formula I are presented in table. 1 and 2.

Методика получения поляроидных пленок. 1 г очищенного от неорганических примесей красителя растворяют в 100 г дистиллированной воды, рН раствора доводят до величины 6,0 добавлением раствора щелочи (аммиака), раствор тщательно фильтруют и постепенно упаривают на роторном испарителе до массы раствора 11 г. При этом образуется лиотропная жидкокристаллическая фаза (ЛЖКФ) красителя с концентрацией 9-11%
0,25 мл ЛЖКФ красителя наносят на стеклянную подложку 5х5 см², сверху кладут вторую пластинку и круговыми движениями растирают ЛЖКФ в тонкую пленку, после чего верхнюю пластинку резко сбрасывают с нижней. Образовавшаяся тонкая ориентированная пленка после высыхания при скрещивании имеет интенсивный сине- фиолетовый цвет.The method of obtaining polaroid films. 1 g of a dye purified from inorganic impurities is dissolved in 100 g of distilled water, the pH of the solution is adjusted to a value of 6.0 by adding an alkali solution (ammonia), the solution is carefully filtered and gradually evaporated on a rotary evaporator to a solution weight of 11 g. A lyotropic liquid crystalline phase is formed (LVLC) dye with a concentration of 9-11%
0.25 ml of LCFA dye is applied to a 5x5 cm ² glass substrate, the second plate is placed on top and the LCFA is rubbed into a thin film in a circular motion, after which the upper plate is abruptly dropped from the bottom. The resulting thin oriented film after drying when crossing has an intense blue-violet color.

Поляроидные характеристики (степень поляризации, дихроичное отношение) полученных пленок определяют по поляризационным спектрам поглощения, которые измеряют в диапазоне 350-700 нм на спектрофотометре "Shimadzu" с поляризационной приставкой. В качестве поляроидного анализатора используют призму "Николь" с апертурой 20 нм. Поляроидные характеристики синтезированных соединений приведены в табл. 3. Polaroid characteristics (degree of polarization, dichroic ratio) of the obtained films are determined by the polarization absorption spectra, which are measured in the range 350-700 nm on a Shimadzu spectrophotometer with a polarizing attachment. As a polaroid analyzer, the Nicole prism with an aperture of 20 nm is used. The polaroid characteristics of the synthesized compounds are given in table. 3.

Как видно из представленных в табл. 3 данных, предлагаемые соединения позволяют получать поляроидные пленки с очень малой толщиной слоя (0,1-0,6 мкм), высокой термостабильностью (до 350^оС) и селективностью поглощения в области 550-620 нм.As can be seen from the table. 3 data, the proposed compounds allow to obtain polaroid films with a very small layer thickness (0.1-0.6 microns), high thermal stability (up to 350 ^about C) and absorption selectivity in the region of 550-620 nm.

Claims

Sulfonic acids of substituted dibenzimidazoles 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid of the general formula

where R ₁ H, 3 (4) -CH ₃ , 3 (4) -C ₂ H ₅ , 3 (4) -Cl, 3 (4) Br; R ₂ 4 (5) -SO ₃ H,
as materials for the formation of ultrathin heat-resistant polaroid films selective in the region of 550 620 nm.