SU1073248A1 - Карбазол- и антраценсодержащие полисилоксаны в качестве основы электрофотографических слоев и способ их получени - Google Patents

Abstract

1. Карбазол- и антраценсодержащие полисилоксаны общей формулы (I) .С,Н5 HOf-Si-OfH , 4ён,)Г к гЗе , или (Л в качестве основы электрофотографических слоев. С 2. Способ получени  карбазоли антраценсодержащих полисилокг санов общей формулы (I), о тличaющиЙJCЯ теМ( что. провод т взаимодействие N-аллилкарбазоЛа или 9-винилантрацена с этилгидриддихлорсиланом при мол рном соотношении 1:

Description

Изобретение относитс  к .новым хи мическим соединени м, конкретно к карбазол- и антрацеисодержгицим поли силоксанам обцей формулы (I) CjHs . V . (сн2)гR где , 1 которые могут быть использованы в качестве основы дл  создани  электрофотографических слоев, и к способу их получени . Указанные соединени , их свойства и способ получени  в литературе не описаны. Известны карбоцепные полнмеры дл  электрофотографических слоев, наибр .jpee распространенным из которых  вл етс  поли-Н-винилкарбазол (ВПК) Г} Однако -КОМПОЗИЦИИ на его основе, содержащие такжеit -элактроноакцепторную сенсибилизиру1сщую добавку 2 ,4,7-тринитрофлуоренон (ТНФ), имеют низкую интегральную чувствительность 200-30б лк-сi (по экспозиции полуспада начального потенцигша); низкий потенциал зар дки сло , неудовлетворйтелыше физико-мехгшические свойства (плоха  адгези  к поверхности подложки, хрупкость), что не поэвол ет вводить в реальные, используемые на практике слои, более 10% ТНФ дл  увеличени  ин1егральной чувствительности сло . Полисилоксаиы по сравнению с карбоцепными полимерами с боковыми электронодонорными группами имеют лучшие физико-механические характеристики (гибкость, адгезию к поверхности подложки), что определ ет лучшие физико-механические свойства слоев на их основе при сохранении электрофизических характеристик на том же уровне. .Известны полисилоксаны дл  электрофотографии , содержеш ие 1Г-электронодонорные группы в органическом обрамлении у атома кремни , например карбазольные, антраценовые, причем атом кремни  св зан непосредственно с ароматическим  дром заместител  Недостатке этих полисилоксанов  вл етс  довольно низкий потенциал зар дки (60 В/мкм) электрофотографйческих слоев на их основе, а также сложна  технологи  получени , включающа  синтез литиевых производных ароматических полициклических или .гетероароматических углеводородов,. их конденсацию с органотрихлорсиланами с последующим гидролизом полученных органодихлорсиланов, циклизацией и полимеризацией циклических производных с получением линейных полисилоксанов. Целью изобретени   вл етс  синтез карбазол- и антраценсодержащих полисилоксанов, которые могли бы быть использованы в фазочувствительных композици х в качестве основы дл  электрофотографических слоев. Поставленна  цель достигаетс  Предлага |ыми карбазол- и антраценсодержащнми полисилоксанами общей формулы (I) в качестве основы электрофотографическйх слоев. Карбазол- и антраценсодержащие полисилоксайы общей формулы (I) I HOf , гае n 9-ii/ получают при взаимодействии Ы-аллилкарбазола или 9-виниЛантрацена с этилгидриддихлорсиланом, при «лол рном соотношении 1: (1,2-4) соответстЬеино в присутствий платинрхлористоводородной к ислоты прк 9 5«17 О С i с посЛедук анм гидролизом прлученных продуктов при б5-90 С в среде толуола или диоксана. Карбазол- и антраценсодержащие полисилоксаны по изобретению отличаютс  от известных полисилоксанов, прИмен емьюс дл  той же цели, тем, что -электронодонорна  группа заместител  отделена от ахома кремни  углеродной цепочки, ссюто щей из двух или трех метилеиовых групп. Это приводит к повкаоению злектрофото чувствительности полимеров по изобретению . Потенциал зар дки электрофотографических слоев на их основе составл ет не менее 100 В/мкм. Первую стадию синтеза - реакцию гйдрндного присоединени  можно проводить в среде органического растворител  например, толуола, или без растворител  при избытке зтилги4рнддихлорсилана , что способствует более полной конверсии олефина.При соотношении этилгидриддихлорсилан:оле-ин меньше 1,2:1 в реакдионной смеси остаетс  большое количество непрорёагировавшего олефнна, увеличение соотношени  выше 4,0 не приводит к дальнейшему увеличению конверсии .

Выбор температуры проведени  гидридного присоединени  определ етс  низкой реакционной способностью Si-Н-св эи: при меньших температурах процесс практически не идет. Повышение температуры выше приводит к заметным деструктивным процёссам .

Синтез карбазол (ПСК) и антраценсодержащих (ПСА)полисилрксанов.

П р им ер 1, В реакционную колбу ,, снабженную мешалкой и обратным холодильником,: загружгиот 9,2: г N-алдилкарбазола и 23 мл этиддихлорсилана 4 кратнай избыток), ввод т 300 мкл 0,4 М раствора H2PtCl4 в тётрагидрофуране (ТГФ). Реакцию провод т б ч, постепенно повыша  температуру от 95 до и отгон   при этом избыток хлореилана. После этогЬ реакционную смесь вакуумируют при 100®С в кубе и 1-2 мм рт.ст. Остаток (15 г) раствор ют в 600 мл толуола и прйка;пывают к 50 мл воды.. Реакционную смесь нагревают до 90°С И перевешивают при этой температуре 0,5 ч. Затем органический слой отдел ют от водного, сушат над безводньвч сульфатом натри  и фильтруют. Толуол удал ют вакуумировганием при и остаточном давлении 12 мм рт.ст. Окончательную очистку полимера провод т пёреоса Сдением из раствсфа в 1,4-диоксане метиловим спиртом Качество от низко:молекул рных соединений контролируют тонкослойной хроматографией.

Найдено, %: Si 12,23J С 68,35| Н 6:,f5|-H 4,56..- .:.- . : ;;, .

Вычислено/ %: Si 10,20; С 72,55 И и 4,97.

Молекул рна  масса (эбулиоскопИчёски ) 2500, степень полимеризации

-П Э. ;-.. ,..;. . ,..; :.:..

В ИК-спектре пол:имера имеютс  интенсивна  полоса поглощени  в области 1110-1000 см,. относ ща с  it ко--; лебани м св зи Si-O-Si, полосы 1625, IS91,, 1486, 1325, 745 и 720 см, подтверждающие наличие в пол1шере кар аэЪЛьного фрагмента. В спектре ; имеетс  также полоса поглощени  3700-3200 см-1, относ ща с  к колебаки м силанольной группировки Si-OH. В УФ-спектре полимера имеетс  интенсивное поглощение в области 300360 нм, соответствующее поглощению карбазольного фрагмента. П р и м.е р 2. 5,4 г 9-винилантрацена раствор ют в 50 мл толуола и гор чий раствор .фильтруют, к отфильтрованному раствору добавл ют .;.4,3 г этилдйхлорсилана (1,2-кратный моль-.

ный избыток) и ввод т 100 мкл 0,1 М раствора H PtClgгeHgO в ТГФ. Реакцию ведут 8 ч при кипении реакционной смеси () . Толуол отгон ют и смесь разгон ют в вакууме масл. ного насоса. Получают.кристаллический продукт светло-желтого цвета с температурой кипени  206-2lO C при остаточном давлении 0,5 мм рт.ст). Продукт раствор ют в 1,4-диоксане и

ПРИ перемешивании прикапывают li

40 мл воды« Затем при 65-ЭО С перемешивают 2 ч Последующие операций по вьзделению и очистке полимера аналогичны операци м, описанным в примере 1. По данным тонкослойной хро матографин в выделенном полимере отсутствует примесь 9-винилантрацена. Найдено, %: Si 10,9i; С 73,46} Н 6,78.

Вычислено, %: Si 10,09, С 77,65;

Н .

Молекул рна  масса(эбулиоскопически ) 3100, степень полимеризации

-п --,iiv..-, ;:.:,;-: . ,-., .;:. ; :.;..

в ИК-спектре полимера тлеютс  интенсивна , полоса поглощени  в области 1000 см относ ща с  к колебани м св зи Si-O-Si, полоса поглощени  с максиму ами npiH 3030, i450j

1250 и 730 CMV подтверждающие наличиё антраценового фрагмента в полиг

мере, а также полоса 3400 см относ ща с  к колебани м Si-OH. В ближней УФ-Области имеютс  полосы поглощени  с максимумами при 321, 337,353, 371 н 392 нм, соответствующиё поглощению антраценового фрагмёнта --- . , .- .--/ ; V, .,,: Синтезированные полисилоксаны испытаны в композици х с ШФ в эл ектро фотографическе режиме. Слои получают поливом из раствора в 1 4-диоксаве на полированные алюминиевые подложки размером 20x20 fm. Растворитель удал ют вакууМированиём в течение ;8 ч при кетйнатной температуре . Слои зар жают отрйцательнЕМ КОРОННЫМ разр дом с напр жением ,-. короны 5 кВ. Освещение провод т ампой накаливани  мощностью 100 Вт.

В таблице приведены составы и войства электрофотографических слов на основе фотопровод цих полиме- . ов.

Таким Образом, карбазол- и антра 5 ценсодержащие полисилоксаны по изобретению обладают высокой электрофотог чувствительностью, а способ их получени  отличаетс  более простой технологией по сравнению с известных способом.

Claims (2)

1. Карбазол- и антраценсодержащие полисилоксаны общей формулы (I) в качестве основы электрофотографических слоев.

2.' Способ получения карбазолй антраценсодержащих полисилокт санов общей формулы (I), о тличающий.ся тем, что. проводят взаимодействие N-аллилкарбазола или 9-винилантрацена с этилгидриддихлорсиланом при молярном соотношении 1:(1,2-4) соответственно в присутствии платинохлористоводородной кислоты при 95-170°С с последующим гидролизом полученных продуктов при 65-90°С в среде толуола или диоксана.