TW201512196A - 氰酸化萘苯并咪唑化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物， □其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10各自獨立地為氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如申請專利範圍中及說明中所定義，附加條件為該等式I化合物包含至少一個氰基。 本發明另外係關於色彩轉換器，其包含至少一種聚合物作為基質材料及至少一種氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物作為螢光染料；該等色彩轉換器之用途及包含至少一個LED及至少一種色彩轉換器之照明裝置。

Description

氰酸化萘苯并咪唑化合物
本發明係關於新穎氰酸化萘苯并咪唑化合物及其混合物；其製備方法；包含至少一種聚合物作為基質材料及至少一種氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物作為螢光染料之色彩轉換器；該等色彩轉換器之用途及包括至少一個LED及至少一種色彩轉換器之照明裝置。
因為LED(發光二極體，LED)的能耗低，其係越來越多地用作一般照明用光源，例如用於辦公室及住宅，或用於建築照明，用於資訊標誌，小型家電及用於汽車及飛機工業中。光發射係基於半導體中正向極化之pn接面之接合區中電子-電洞對(激子)之再結合。此半導體之能帶隙之尺寸決定所發射光之近似波長。為產生特定顏色，具有不同能帶隙之LED可組合形成多LED。
或者，輻射轉換發光團(亦稱為磷光體或螢光著色劑或螢光染料)亦可與LED組合。在此情況下，LED所發射之輻射被輻射轉換發光團部份吸收，因而誘導其光致發光。LED所產生的光之顏色係由透過的LED光及輻射轉換發光團之發射光譜之比例決定。在一方法中，出於此目的，包含輻射轉換發光團之聚合材料係直接應用至LED光源(LED晶片)。通常，聚合材料係(例如)以小液滴形式或以半球形形式應用至LED晶片，因此，特定的光學效應有助於光之發射。此種設置(其中聚合基質中之輻射轉換發光團係直接且無任何中間部地施加至LED晶片)亦稱為「晶片上磷光體(phosphor on a chip)」。在晶片上磷光體LED中，所使用的輻射轉換發光團通常係無機材料。在晶片上磷 光體LED中，聚合材料及輻射轉換發光團經受相對較高之熱應力及輻射應力。為此，迄今為止有機輻射轉換磷光體尚不適合用於晶片上磷光體LED中。
在另一方法中，通常包括聚合物層及一或多個輻射轉換發光團之色彩轉換器(亦稱為「轉換器」或「光轉換器」)離LED晶片一定距離遠。此種設置稱為「非接觸式磷光體(remote phosphor)」。
一次光源LED與色彩轉換器之間的空間距離在一定程度上降低由熱及輻射產生之應力以致有機螢光染料亦可用作輻射轉換發光團。此外，根據「非接觸式磷光體」觀念之LED比彼等根據「晶片上磷光體」觀念之LED更節能。在此等轉換器中使用有機螢光染料提供各種優勢。首先，光色調與螢光染料具有良好可調性。其次，不需要包含不得不以昂貴且不便利之方式開採及提供且僅在有限程度上可用之稀土的材料。
發白色光的LED在許多應用領域中被用作光源或在全色顯示器中用作背光。LED可以各種方式產生白光。發射白光之基礎總是不同顏色之疊加(混合)。在所謂的多LED中，例如，將發射不同顏色光之三個發光二極體(通常一者為藍色，一者為綠色，且一者為紅色)或發射互補色之兩個發光二極體合併在一殼體中。由於不同發光二極體之亮度及操作條件不同，故多LED在技術上很複雜且因而很昂貴。此外，多LED之組件小型化受到嚴重限制。
白光亦可藉由將至少一種輻射轉換器施加至較佳發射波長為400至500nm之藍光之LED而產生。所使用的輻射轉換發光團常常係摻雜鈰之釔鋁石榴石(下文中亦稱為Ce：YAG)。Ce係呈現寬發射帶且在約560nm處具有最大值之發光團。根據輻射轉換器之濃度，部份由LED所發射之藍光係被吸收並轉換成冷光(大部份係黃色)，以使得所透射的藍光與所發射的黃光混合得到白光。因此，LED之白色色調或色溫 取決於Ce：YAG輻射轉換器之層厚度及確切組成。基於發藍光的LED及Ce：YAG之LED容易生產。就演色性及色調係次要的簡單應用而言，基於發藍光的Ce：YAG LED之LED具有良好適用性。由於光譜中沒有紅色組分，故藍色部份主導所發射的光。因此，基於發藍光的LED及YAG作為唯一輻射轉換發光團之LED不適用於許多應用。就需要高品質演色性之應用而言，LED在460至580nm之波長範圍內輻射光係不夠的。另一優勢係使用包含稀土之材料(諸如Ce：YAG)，如下文所解釋。
演色性指數(CRI)應理解為意指評估光源關於列出的至多14種參考色(CIE 1974)之品質與理想光源(普朗克(Planckian)輻射體)相比較之光度參數。CRI值之大小可在0與100之間，且描述光源再現不同參考色之顏色之能力之程度。最初的市售白光LED之演色值為70至80。太陽光之CRI為至多100。
WO 2012/168395描述包含至少一種聚合物及至少一種有機螢光染料之色彩轉換器，其中該有機螢光染料包含至少一種式(A)結構單元 其中該結構單元可經相同或不同取代基單取代或多取代，且其中所示苯并咪唑結構之六員環之一或多個CH基團可經氮置換。該文獻中並未描述氰酸化螢光染料。
WO 2013/018041描述包含具有無機綠色及紅色輻射轉換器之 Ce：YAG之LED色彩轉換器。無機輻射轉換器包含以昂貴且不便利方式藉由開採獲得且因此昂貴之稀土。此外，LED之演色性指數並不總令人滿意。
一些自先前技術得知之有機螢光染料之波長範圍為400至500nm之藍光及/或螢光量子產率之光穩定性不盡如人意。
本發明之一目標係提供新穎有機螢光染料。該等螢光染料應具有以下性質之至少一者：- 高光穩定性，- 高螢光量子產率，- 與LED生產操作之相容性高，- 不使用Ce：YAG作為輻射轉換發光團及- 與其他發紅光的螢光染料組合，改良光源之演色性指數。
該目標係藉由提供式I氰酸化萘苯并咪唑化合物達成
及其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10各自獨立地為氫、氰基(CN)或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中各RAr係獨立地選自氰基、羥基、巰基、鹵素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、- SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2，C1-C30-烷基、C2-C30-烯基、C2-C30-炔基，其中後三個基團係未經取代或具有一或多個Ra基團，C3-C8-環烷基、3-至8員雜環基，其中後兩個基團係未經取代或具有一或多個Rb基團，芳基、U-芳基、雜芳基及U-雜芳基，其中後四個基團係未經取代或具有一或多個Rb基團，其中各Ra係獨立地選自氰基、羥基、側氧基、巰基、鹵素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、C3-C8-環烷基、3-至8員雜環基、芳基及雜芳基，其中該等環烷基、雜環基、芳基及雜芳基係未經取代或具有一或多個Rb基團；各Rb係獨立地選自氰基、羥基、側氧基、巰基、鹵素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C3-C8-環烷基、3-至8員雜環基、芳基及雜芳基，其中後四個基團係未經取代或具有一或多個Rb1基團，各Rb1係獨立地選自氰基、羥基、巰基、側氧基、硝基、鹵素、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、-SO3RAr2、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-烷硫基，U係-O-、-S-、-NRAr1-、-CO-、-SO-或-SO2-部份；RAr1、RAr2、RAr3各自獨立地為氫、C1-C18-烷基、3-至8員環烷基、3-至8員雜環基、芳基或雜芳基，其中烷基係未經取代或具有一或多個Ra基團，其中3-至8員環烷基、3-至8員雜環基、芳基及雜芳基 係未經取代或具有一或多個Rb基團；附加條件為該式I化合物包含至少一個氰基。
本發明式I化合物具有至少一個氰基(CN)/化合物。一般而言，本發明式I化合物包含1、2、3或4個氰基。氰基係直接結合至式A之1,8-伸萘醯基-1,2-苯并咪唑基本骨架， 及/或經由取代基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10中之至少一者結合至該式A之基本骨架。
本發明式I氰酸化萘苯并咪唑化合物及其混合物具有出乎意料的光穩定性，且因此可用於藍色LED之色彩轉換器中。此外，本發明式I氰酸化萘苯并咪唑化合物及其混合物具有高螢光量子產率。其等與LED生產過程具有高相容性。本發明式I氰酸化萘苯并咪唑化合物及其混合物適合與發紅光的螢光染料(特別係用於發藍光的LED、發綠光或發白光的LED中之色彩轉換器)組合用於生產CRI高於90之光源。出乎意料地，該等新穎螢光染料亦適合作為Ce：YAG之替代性輻射轉換發光團，且因此可獲得不含任何稀土作為發光團之白色LED。
本發明另外提供可藉由如下文所述方法獲得之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或此等化合物之混合物。
本發明另外提供可藉由如下文所述方法獲得之式Ia及Ib氰酸化萘苯并咪唑化合物： 及其混合物，其中Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基，其中RAr係如上文所定義，且n及m各自為1或2，且其中(Ar)m係位於其中一個標示有*之位置上。
本發明另外提供可藉由如下文所述方法獲得之式Ic及Id氰酸化萘苯并咪唑化合物
及其混合物，其中R3、R4及Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基，RAr係如上文所定義，且n係1或2。
本發明另外提供可藉由如下文所述方法獲得之式Ie及If氰酸化萘苯并咪唑化合物：
及其混合物，其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文中所定義；且k係0、1或2。
本發明另外提供可藉由如下文所述方法獲得之式Ig氰酸化萘苯并咪唑化合物：
其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義；k係0、1或2。
本發明另外提供式Ih、Ii、Ik或Im之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，
其中Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基，其中RAr係如上文所定義；且n*係0、1或2。
本發明另外提供包含至少一種聚合物及至少一種如上文所定義之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物之色彩轉換器及其用途。
本發明另外提供包括至少一個LED及至少一種如上文所定義之色彩轉換器之照明裝置。
本發明另外提供一種在照明時產生電力之裝置，其包括光伏打電池及如本文所定義之色彩轉換器，其中至少一部份未被該光伏打電池吸收之光係被該色彩轉換器吸收。
上述化學式中所指定之變數之定義採用一般代表各別取代基之之統稱術語。定義Cn-Cm給出各情形下各別取代基或取代基部份中之可能碳原子數：鹵素：氟、氯、溴或碘。
烷基及烷氧基或烷硫基中之烷基部份：具有1至30個(C1-C30-烷基)、往往具有1至20個(C1-C20-烷基)且特別具有1至10個(C1-C10-烷基)碳原子之飽和直鏈或分支鏈烴基，諸如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、正丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、正戊 基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基及1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、1-甲基己基、正辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、正壬基、正癸基。
鹵代烷基及鹵代烷氧基中之所有鹵代烷基部份：具有1至30個，往往具有1至20個且特別具有1至10個碳原子(如上文所指定)之直鏈或分支鏈烷基，其中此等基團中之一些或所有氫原子被上文所指定之鹵素原子置換。
烯基：具有2至30個(C2-C30-烯基)(例如2至20個或3至10個)碳原子及位於任何位置之雙鍵之單不飽和直鏈或分支鏈烴基，例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基。
炔基：具有2至30個(C2-C30-炔基)(例如2至20個或3至10個)碳原子及位於任何位置之三鍵之直鏈或分支鏈烴基，例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基。
環烷基：具有3至8個碳環組員之單環或雙環飽和烴基，例如C3-C8-環烷基，諸如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、雙環[2.2.1]庚-1-基、雙環[2.2.1]庚-2-基、雙環[2.2.1]庚-7-基、雙環[2.2.2]辛-1-基、雙環[2.2.2]辛-2-基及雙環[3.3.0]辛基。
芳基：具有6至14個及更佳6至10個碳原子且不含任何環雜原子之單核、雙核或三核(單環、雙環或三環)芳族烴基。芳基之實例特別係苯基、萘基、茚基、茀基、蒽基、菲基，及特別係苯基或萘基。
C6-C14-芳氧基：經由氧原子(-O-)結合至骨架之如上文所定義之C6-C14-芳基。以苯氧基及萘氧基較佳。
3-至8員雜環基：具有3、4、5、6、7或8個環組員，且除包含碳原子作為環組員以外還包含一個。兩個、三個或四個選自O、N、S、SO及S(O)2之雜原子或含雜原子基團作為環組員之單環或雙環飽和或部份不飽和環系統。
雜芳基(hetaryl)：具有5至14個環組員之單核、雙核或三核(單環、雙環或三環)芳族環系統，其中一些可衍生自上述芳基，其中芳基基本骨架中之至少一個碳原子被雜原子置換。較佳的雜原子係N、O及S。更佳地，該等雜芳基具有5至13個環原子。更佳地，該等雜芳基除具有碳原子以外還具有一個、兩個、三個或四個選自O、S及N之雜原子作為環組員。特佳地，該等雜芳基之基本骨架係選自以下系統，諸如：- 包含一個、兩個、三個或四個來自氧、氮及硫之群之雜原子之五-或六員芳族雜環：例如包含一至三個氮原子或一或兩個氮原子及/或一個硫或氧原子作為環組員之C-鍵結5員雜芳基，諸如2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑基、3-吡唑基、4-吡唑基、5-吡唑基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、1,2,4-噁二唑-3-基、1,2,4-噁二唑-5-基、1,2,4-噻二唑-3-基、1,2,4-噻二唑-5-基、1,2,4-三唑-3-基、1,3,4-噁二唑-2-基、1,3,4-噻二唑-2-基及1,3,4-三唑-2-基；包含一至三個氮原子作為環組員之氮鍵結5員雜芳基，諸如吡咯-1-基、吡唑-1-基、咪唑-1-基、1,2,3-三唑-1-基及1,2,4-三唑-1-基；包含一至三個氮原子作為環組員之6員雜芳基，諸如吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、3-噠嗪基、4-噠嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、 5-嘧啶基、2-吡嗪基、1,3,5-三嗪-2-基及1,2,4-三嗪-3-基；- 包含一個、兩個、三個或四個(較佳一個、兩個或三個)來自氧、氮及硫之群之雜原子之苯并稠合五-或六員芳族雜環：例如如上文所定義之五-或六員芳族雜環，其除碳原子以外還可包含一至四個氮原子或一至三個氮原子及一個硫或氧原子作為環組員，且其中兩個相鄰的碳環組員或一個氮及一個相鄰碳環組員可藉由丁-1,3-二烯-1,4-二基橋接，諸如吲哚基、吲唑基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、異苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、咔唑基、喹啉基、異喹啉基、喹唑啉基、喹噁啉基、噌啉基、酞嗪基、嘌呤基、吖啶基、菲啶基、吩嗪基及1,7-菲咯啉基。
在本文中，「藍色LED」應理解為意指發射波長範圍為400至500nm，較佳420至480nm及特別440至460nm之光之LED。適宜的半導體材料係碳化矽、硒化鋅及氮化物，諸如氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)及氮化銦鎵(InGaN)。在本文中，「綠色LED」應理解為意指發射波長範圍為501至560nm，較佳501至540nm及特別520至540nm之光之LED。適宜的半導體材料係(例如)基於GaInNAs。在本文中，「白色LED」應理解為意指產生白光之LED。白色LED之實例係多LED或與至少一種輻射轉換發光團組合之藍色LED。
在本文中，「色彩轉換器」應理解為意指所有可吸收特定波長之光並將其轉換成其他波長之光之實體裝置。色彩轉換器係(例如)照明裝置(特別係使用LED或OLED作為光源之照明裝置)或螢光轉換太陽能電池之一部份。
本文之單字「基本上」涵蓋單字「完全地」、「全部地」及「所有的」。該單字涵蓋90%或更大，諸如95%或更大，特別係99%或100%之比例。
以下關於式I、I-A、Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、Ig、Ih、Ii、Ik或Im 化合物之變數(取代基)之較佳實施例之說明適用於任何獨立的取代基，且同樣適用於該等取代基相互之組合。
此外，以下關於該等表述之較佳實施例之說明適用於式I、I-A、Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、Ig、Ih、Ii、Ik或Im化合物，且亦適用於其在色彩轉換器及照明裝置中之用途。
本發明式I化合物較佳包含一個、兩個或三個氰基(CN)，特別係1或2個氰基。
就本發明式I化合物作為螢光染料之用途而言，變數R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10係各自獨立地及較佳組合地如下文加以定義，附加條件為每個式I化合物包含至少一個氰基：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之0、1、2、3、4、5、6或7者係相同或不同的芳基，其係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr。其中，較佳者係彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之1、2、3或4者係相同或不同的芳基之式I化合物及其混合物，該芳基係未經取代或具有1、2或3個相同或不同的取代基RAr。較佳地，各RAr係獨立地選自氰基、C1-C12-烷氧基、羥基、鹵素、硝基、-NRAr2RAr3、NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、C1-C18-烷基(其係未經取代或經羥基、鹵素、氰基、硝基或-NRAr2RAr3單-或多取代(例如單-、二-、三-或四取代))及C3-C8-環烷基及苯基，其中後兩個基團進而係未經取代或經C1-C18-烷基、C1-C12-烷氧基或氰基單-或多取代(例如單-、二-或三取代)。特定言之，RAr若存在係選自氰基及C1-C10-烷基。在一極佳實施例中，RAr係氰基。同樣，在另一尤佳實施例中，RAr係C1-C10-烷基，諸如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基。
特佳者係其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團 中之至少一者係未經取代或具有一或多個相同或不同RAr基團之苯基之式I化合物及其混合物，其中RAr具有上文給出定義中之一者，特別係較佳定義中之一者。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之其他者各自為氫或氰基。甚至更佳者係其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之至少一者係未經取代或具有氰基之苯基之式I化合物及其混合物。同樣，甚至更佳者係其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之至少一者係未經取代或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基之式I化合物及其混合物。更特定言之，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之1、2、3或4者，最佳1、2或3者係未經取代或具有1、2或3個相同或不同的RAr基團之苯基，其中RAr具有上述一般含義中之一者，或尤其具有上述較佳含義中之一者。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之其他者各自為氫或氰基。在一具體實施例中，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係苯基或4-氰基苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫或氰基，且R6、R7、R8、R9及R10基團中之0、1或2者係苯基或4-氰基苯基，且R6、R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。同樣，在另一具體實施例中，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係未經取代或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6中之其他者係氫或氰基，且R6、R7、R8、R9及R10基團中之1或2者係未經取代或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R6、R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者、兩者或三者係氰基。其中，以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者或兩者係氰基之式I化合物及其混合物較佳。更特定言之，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、 R9及R10基團中之一者或兩者係氰基。
在第一較佳實施例中，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係苯基、具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基或4-氰基苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者或兩者係苯基、具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基、或4-氰基苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。其中，以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係苯基或4-氰基苯基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者或兩者係苯基或4-氰基苯基且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基之式I化合物及其混合物較佳。更佳地，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之一者或兩者係苯基，R7、R8、R9及R10基團中之一者係氰基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫。
在第二較佳實施例中，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係氰基、苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者或兩者係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。特別地，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係苯基、4-氰基苯基或氰基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者、兩者或三者係苯基或4-氰基苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。其中，以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基且 R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係苯基且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫之式I化合物及其混合物較佳。其中，亦以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團係氫之式I化合物及其混合物較佳。其中，亦以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之兩者係氰基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係苯基之式I化合物及其混合物較佳。其中，亦以其中彼等R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之一者係氰基且R7、R8、R9及R10基團中之一者係氫之式I化合物及其混合物較佳。其中，亦以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之兩者係氰基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫之式I化合物及其混合物較佳。其中，亦以彼等其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係4-氰基苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫之式I化合物及其混合物較佳。
同樣較佳地，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係未經取代或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係未經取代或具有1、 2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫。同樣較佳地，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係具有1或2個(較佳1個)選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫。同樣較佳地，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係具有1或2個(較佳1個)選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫。同樣較佳地，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係苯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者係氰基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之兩者係具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫。
其中，尤佳的實施例係關於通式I-A化合物及其混合物，
其中R3及R4各自獨立地為氰基、苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，特別係氰基、苯基或4-氰基苯基；且 R7、R8、R9及R10各自獨立地為氫、氰基、苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，特別係氫、氰基、苯基或4-氰基苯基。
式I-A化合物中進而較佳的化合物係彼等相當於式I-Aa之化合物，
其中R4係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且基團R7、R8、R9及R10中之兩者各自獨立地為苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R8、R9及R10中之其他者係氫。
式I-A化合物中進而較佳的化合物亦係彼等相當於式I-Ab及I-Ab'之化合物，
其中R4係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代 基之苯基；且基團R7、R10(若存在)、R8及R9中之零者、一者或兩者各自獨立地為苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R10、R8、R9(若存在)中之其他者係氫。
式I-A化合物中進而較佳的化合物亦係彼等相當於式I-Ac之化合物，
其中基團R7、R8、R9及R10中之一者或兩者各自獨立地為苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R8、R9及R10中之其他者係氫。
式I-A化合物中進而較佳的化合物亦係彼等相當於式I-Ad及I-Ad'之化合物，
其中基團R7、R8、R9及R10中之一者或兩者各自獨立地為苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團 R7、R8、R9及R10中之其他者係氫。
尤佳者係其中R3係氰基，R4、R8及R10係苯基，且R7及R9係氫；或者R3係氰基，R4、R7及R9係苯基，且R8及R10係氫；之式I-A化合物及其混合物。
尤佳者亦係其中R4係氰基，R3、R8及R10係苯基，且R7及R9係氫；或者R4係氰基，R3、R7及R9係苯基，且R8及R10係氫；之式I-A化合物及其混合物。
尤佳者亦係其中R3及R4係氰基，R8及R10係苯基，且R7及R9係氫；或者R3及R4係氰基，R4、R7及R9係苯基，且 R8及R10係氫；之式I-A化合物及其混合物。
尤佳者亦係其中R3係氰基，R4係苯基，且R7、R8、R9及R10係氫；或者R3係苯基R4係氰基，且R7、R8、R9及R10係氫；之式I-A化合物及其混合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R8及R10彼此獨立地為未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且R7及R9係氫之式I-Aa化合物；尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7及R9彼此獨立地為未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且R8及R10係氫之式I-Aa化合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R8及R9彼此獨立地為未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且R7及R10係氫之式I-Aa化合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7及R10彼此獨立地為未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且R8及R9係氫之式I-Aa化合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R8及R10中之一者係未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且基團R7、R8及R10中之其他者係氫之式I-Ab化合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R8及R10中之兩者係未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且基團R7、R8及R10中之其他者係氫之式I-Ab化合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R9及R10中之一者係未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且基團R7、R9及R10中之其他者係氫之式I-Ab'化合物。
尤佳者亦係其中R4係未經取代或具有1個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R9及R10中之兩者係未經取代或具有1或2個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且基團R7、R9及R10中之其他者係氫之式I-Ab'化合物。
式I化合物及其混合物可藉由熟習此項技術者所已知之方法或如 接下來的實例部份中所述內容製得。一種方法包括使1,8-萘二甲酸酐與視情況業已具有最終產物所需之取代基之經1,2-二胺基取代之芳族物質縮合，使該縮合產物溴化，及隨後以視情況經取代的芳基及/或氰基取代溴原子。
另一方法包括使4,5-二鹵基-1,8-萘二甲酸酐與視情況業已具有最終產物所需之取代基之經1,2-二胺基取代之芳族物質縮合，及隨後以視情況經取代的芳基及/或氰基取代鹵素原子。
另一方法包括使4,5-二鹵基-1,8-萘二甲酸酐與視情況業已具有最終產物所需之取代基之經1,2-二胺基取代之芳族物質縮合，使該縮合產物溴化及隨後以視情況經取代的芳基及/或氰基取代鹵素原子及溴原子。
另一方法包括使4,5-二氯-1,8-萘二甲酸酐與視情況業已具有最終產物所需之取代基之經1,2-二胺基取代之芳族物質縮合，使該縮合產物溴化及隨後以經取代的芳基取代一個氯原子及部份溴原子，然後以氰基取代剩餘的氯原子。
為製備純淨式I化合物或富含一或多種式I化合物之產物混合物，可有利地部份或完全分離一或多個反應階段所形成之異構體，及使用完全或部份分離的異構體作為下一反應階段之反應物。
本發明提供式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10係如上文所定義， 其可藉由以下方法獲得，其中1.1)使1,8-萘二甲酸酐與式(i)二胺反應
其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義，k係0、1或2，以得到式(ii)化合物
1.2)使步驟1.1)中所得之式(ii)化合物經歷溴化作用，以得到式(iii)化合物
其中n係1或2；m係1或2，其中(Br)m基團係位於一或多個以*標示之位置上； 1.3)藉由在過渡金屬觸媒存在下與式iv有機金屬化合物交叉偶合使步驟1.2)中所得之式(iii)化合物之溴取代為未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義，Ar-Met (iv)其中Ar係經RAr單-或多取代之芳基；且Met係B(OH)2、B(OR')(OR")、Zn-R'''或Sn(R*)3，其中R'及R"各自獨立地為氫、C1-C30-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基或雜芳基，或者R'及R"一起形成C2-C4-伸烷基，其視情況具有1、2、3、4、5、6、7或8個選自C1-C4-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基及雜芳基之取代基，R'''係C1-C8-烷基或苯基，且R*係C1-C8-烷基或苯基，以得到式I化合物
其中基團R1、R2、R3、R4、R5或R6中之1或2者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R1、R2、R3、R4、R5或R6中之其他者係氫，且基團R7、R8、R9或R10中之一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者 係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基1.4)使步驟1.3)中所得化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者2.1)使式(v)1,8-二鹵代萘二甲酸酐
其中Hal係氯或溴與式(i)二胺反應
其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義；k係0、1或2；以得到式(vi)化合物
2.2)使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物經歷溴化作用，以得到式(vii)化合物
其中n係1或2；2.3)使步驟2.2)中所得之式(vii)化合物經歷取代反應，其中各Hal及各溴原子經未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基取代，其中RAr係如上文所定義，或者使步驟2.2)中所得之式(vii)化合物經歷取代反應，其中各Hal經芳基取代，且附接至苯并咪唑部份之苯環之部份溴原子係經芳基取代，且其他未經芳基取代之溴原子係經氫取代，其中芳基係未經取代或具有一或多個相同或不同的取代基RAr，其中RAr係如上文所定義，該等取代反應係藉由在過渡金屬觸媒存在下與式iv有機金屬化合物交叉偶合進行Ar-Met (iv)
其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式I化合物
其中R3及R4係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基、基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，2.4)使步驟2.3)中所得化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者3.1a)使步驟2.2)中所得之式(vii)化合物(其中各Hal係氯)經歷取代反應，其中一個Hal經芳基取代，且所有或部份附接至苯并咪唑部份之苯環之溴原子經芳基取代，且其他未經芳基取代之溴原子經氫取代，其中芳基係未經取代或具有一或多個相同或不同的取代基RAr，其中RAr係如請求項1中所定義
該取代反應係藉由在過渡金屬觸媒存在下與式IV有機金屬化合物交叉偶合進行Ar-Met (IV)
其中Ar及Met係如上文所定義
以得到式(viiia)及(viiib)化合物
其中R3若存在係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基；R4若存在係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基3.2a)視需要，使式(viiia)及(viiib)化合物經歷至少一個純化及/或分離步驟；3.3a)使步驟3.1)或3.2)中所得化合物與金屬氰化物反應以得到式I化合物，
其中 R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基3.4a)使步驟3.3a)中所得化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者3.1b1)使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物與金屬氰化物反應以得到式(ixa)及(ixb)化合物
其中(R*)k及Hal係如上文所定義；3.1b2)在過渡金屬觸媒存在下，使步驟3.1b1)中所得之式(ixa)及(ixb)化合物與式iv有機金屬化合物進行交叉偶合Ar-Met(iv)其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式I化合物
其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且R7、R8、R9或R10中餘下的基團係氫；3.1b3)使式I化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者3.2b1)在過渡金屬觸媒存在下，使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物首先與式(IV)化合物反應Ar-Met(iv)其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式(xa)及(xb)化合物
3.2b2)使步驟3.2b1)中所得之式(xa)及(xb)化合物與金屬氰化物反應以得到下式化合物；
其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且R7、R8、R9或R10中餘下的基團係氫；3.2b3)使步驟3.2b2)中所得之化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者4.1)使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物與金屬氰化物反應以得到式(I)化合物
其中基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，R7、R8、R9或R10中餘下的基團係氫；4.2)使式I化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
就過程而言，步驟1.1)、1.2)、1.3)及1.4)之程序係如下文所述步驟a1)、a2)、a3)及a4)中所述。
就過程而言，步驟2.1)、2.2)、2.3)及2.4)之程序係如下文所述步驟b1)、b2)、b3)及b4)中所述。
就過程而言，步驟3.1a)、3.2a)、3.3a)及3.4a)之程序係如下文所述步驟c2)、c3)、c4)及c5)中所述。
就過程而言，步驟3.1b1)、3.1b2)、3.1b3)及3.2b1)、3.2b2)、3.2b3)之程序係如下文所述步驟c2a)、c3a)及c5)中所述。
就過程而言，步驟4.1)、4.2)之程序係如下文所述步驟d1)及d2)中所述。
很明顯，上述反應順序可發生變化，且任何步驟中所得化合物可經歷至少一個分離步驟及/或純化步驟。
本發明另外提供一種式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ia及Ib化合物及其混合物
其中 Ar係視情況經RAr單-或多取代之芳基，其中RAr係如上文所定義；n係1或2，且m係1或2，且其中(Ar)m係位於其中一個標示有*之位置上；其可藉由以下方法獲得，其中a1)使1,8-萘二甲酸酐與3,4-二胺基苯甲腈反應以得到式IIa及IIb化合物；
a2)使步驟a1)中之式IIa及IIb化合物經歷溴化作用，以得到式IIIa及IIIb化合物
其中n係1或2，m係1或2，且其中(Br)m係位於其中一個標示有*之位置上；a3)在過渡金屬觸媒存在下使步驟a2)中所得之式IIIa及IIIb化合物與式IV有機金屬化合物進行交叉偶合 Ar-Met (IV)
其中Ar係經RAr單-或多取代之芳基；且Met係B(OH)2、B(OR')(OR")、Zn-R'''或Sn(R*)3，其中R'及R"各自獨立地為氫、C1-C30-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基或雜芳基，或者R'及R"一起形成C2-C4-伸烷基，其視情況具有1、2、3、4、5、6、7或8個選自C1-C4-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基及雜芳基之取代基，R'''係C1-C8-烷基或苯基，且R*係C1-C8-烷基或苯基，以得到式Ia及Ib化合物，及a4)使步驟a3)中所得之式Ia及Ib化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
步驟a1)
大體上已知反應步驟a1)中羧酸酐基團之醯亞胺作用。較佳係使1,8-萘二甲酸酐與3,4-二胺基苯甲腈在極性非質子溶劑存在下反應。適宜的極性非質子溶劑係含氮雜環，諸如吡啶、嘧啶、喹啉、異喹啉、喹哪啶、N-甲基哌啶、N-甲基哌啶酮及N-甲基吡咯啶酮。
有利地，該反應係在醯亞胺化觸媒存在下進行。適宜的醯亞胺化觸媒係有機及無機酸，例如甲酸、乙酸、丙酸及磷酸。此外，適宜的醯亞胺化觸媒係過渡金屬(諸如鋅、鐵、銅及鎂)之有機及無機鹽。其實例包括乙酸鋅、丙酸鋅、氧化鋅、乙酸鐵(II)、氯化鐵(III)、硫酸鐵(II)、乙酸銅(II)、氧化銅(II)及乙酸鎂。酸酐對醯亞胺化觸媒之莫耳比通常係1.2：1至1：1.2，較佳1：1。
反應溫度通常係環境溫度至200℃，較佳120℃至160℃。
1,8-萘二甲酸酐及3,4-二胺基苯甲腈可自市面上購得。
反應步驟a1)中所得之式IIa及IIb醯亞胺通常用於後續反應中而無需進一步純化。
步驟a2)
式IIa及IIb化合物通常係在溶劑中用元素溴進行溴化。其他適宜的溴化劑係N-溴代丁二醯亞胺及二溴異氰脲酸。適宜的溶劑係水或一元羧酸及氯化烴，諸如氯苯及氯仿。適宜的脂族一元羧酸係彼等具有2至6個碳原子者，諸如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸及己酸及其混合物。當脂族一元羧酸用作溶劑時，可有利地使用碘作為觸媒。
通常，溴係基於式IIa及IIb化合物超過量使用。溴之莫耳量取決於式IIIa及IIIb化合物所需之鹵化程度。若式IIa及IIb化合物欲進行二-、三-及四溴化作用，則溴對式IIa及IIb化合物之莫耳比較佳係20：1至3：1，更佳10：1至5：1。
反應步驟a2)中所得之式IIIa及IIIb醯亞胺通常用於後續反應中而無需進一步純化。
步驟a3)
在步驟a3)之反應中，使步驟a2)中所得之式IIIa及IIIb化合物與式IV有機金屬化合物進行交叉偶合。
該反應較佳係在催化活性量之週期表過渡族VIII(第10族，根據IUPAC)之過渡金屬(例如鎳、鈀或鉑)存在下，特別係在鈀觸媒存在下進行。適宜觸媒係(例如)鈀-膦複合物，諸如肆(三苯基膦)鈀(0)、PdCl2(鄰甲苯基3P)2、雙(三苯基膦)氯化鈀(II)、[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]氯化(II)-二氯甲烷複合物、雙[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]鈀(0)及[1,4-雙(二苯基膦基)丁烷]氯化鈀(II)、在膦化合物存在下之活性碳載鈀及在膦化合物(諸如三苯基膦、1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵、1,2- 雙(二苯基膦基)乙烷、1,3-雙(二苯基膦基)丙烷及1,4-雙(二苯基膦基)丁烷)存在下之鈀(II)化合物(諸如氯化鈀(II)或雙(乙腈)氯化鈀(II))。觸媒用量通常係10至150mol%，基於式IIIa及IIb化合物計。
特別適宜的有機金屬化合物IV係經適當取代之芳基酸及芳基酸酯(化合物IV，其中Met=B(OH)2或B(OR')(OR")，其中R'、R"=C1-C4-烷基，或者R'及R"一起形成視情況具有1、2、3或4個選自C1-C4-烷基之取代基之C2-C4-伸烷基)。
該反應係在如(例如)自Suzuki等人，Chem.Rev.,1995,95,2457-2483及其中所引用的文獻已知之鈴木(Suzuki)偶合條件下進行。芳基酸及其酯係自文獻中已知，可在市面上購得或可自相應芳基鎂化合物藉由與適宜硼酸酯反應製得。
適宜的有機金屬化合物IV尤其亦係芳基錫烷(化合物IV，其中Met=Sn(R*)3，其中R*=C1-C4-烷基)。在該情形下，該反應係在如(例如)自D.Milstein,J.K.Stille,J.Am.Chem.Soc.1978,100,P.3636-3638或V.Farina,V.Krishnamurthy,W.J.Scott,Org.React.1997,50,1-652已知之斯蒂爾(Stille)偶合條件下進行。芳基錫烷IV可類似於已知方法藉由使芳基鋰化合物與(R*)3SnCl反應製得。
此外，適宜的有機金屬化合物IV係有機鋅化合物(化合物IV，其中Met=Zn-Hal，其中Hal=Cl、Br，特別係Br)。在該情形下，該反應係在如(例如)自A.Lützen,M.Hapke,Eur.J.Org.Chem.,2002,2292-2297已知之根岸(Negishi)偶合條件下進行。芳基鋅化合物可以本身自芳基鋰化合物已知之方式或自芳基鎂化合物藉由與鋅鹽(諸如氯化鋅)反應製得。
IIIa及IIIb與有機金屬化合物IV之反應(特別係在鈴木偶合之情形下)係在鹼性條件下進行。適宜的鹼係鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽(諸如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸氫鈉)、鹼土金屬碳酸鹽及鹼 土金屬碳酸氫鹽(諸如碳酸鎂或碳酸氫鎂)或三級胺(諸如三乙胺、三甲胺、三異丙胺或N-乙基-N-二異丙胺)。
通常，化合物IIIa及IIIb與化合物IV之偶合係在溶劑中進行。適宜的溶劑係有機溶劑，諸如芳族化合物(例如甲苯)、醚(例如1,2-二甲氧基乙烷)、環醚(諸如四氫呋喃或1,4-二噁烷)、聚烷基二醇(諸如二乙二醇)、腈(諸如乙腈、丙腈)、醯胺(諸如二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺)。在鈴木偶合中，上述溶劑亦可與水混合使用；例如，有機溶劑對水之比例可在5：1至1：5之範圍內。
每莫耳待交換的溴原子使用至少一莫耳有機金屬化合物IV。每莫耳待交換的溴原子可有利地使用5至30%莫耳過量之式IV有機金屬化合物。
步驟a4)
步驟a4)中之分離及/或純化步驟可藉由熟習此項技術者所知之慣常方法進行，諸如萃取、分餾、再結晶、在適宜固定相上分離及此等手段之組合。
可有利地對反應步驟a1)及/或a2)後所得異構體進行部份或完全分離。
本發明另外提供式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ic及Id化合物及其混合物
其中R3係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；RAr係如上文所定義；且n係1或2，其係藉由以下方法獲得，其中b1)使式V之4,5-二鹵代萘二甲酸酐
其中Hal係溴或氯
與3,4-二胺基苯甲腈反應以得到VIa及VIb化合物；
b2)使步驟b1)中所得VIa及VIb化合物經歷溴化作用，以得到式VIIa及VIIb化合物
其中n係1或2，b3)在過渡金屬觸媒存在下使步驟b2)中所得之式VIIa及VIIb化合物與式IV有機金屬化合物交叉偶合Ar-Met (IV)
其中Ar係經RAr單-或多取代之芳基；且Met係B(OH)2、B(OR')(OR")、Zn-R'''或Sn(R*)3，其中R'及R"各自獨立地為氫、C1-C30-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基或雜芳基，或者R'及R"一起形成C2-C4-伸烷基，其視情況具有1、2、3、4、5、6、7或8個選自C1-C4-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基及雜芳基之取代基，R'''係C1-C8-烷基或苯基，且R*係C1-C8-烷基或苯基，以得到式Ic及Id化合物，b4)使步驟b3)中所得之式Ic及Id化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
步驟b1)
就過程而言，步驟b1)中之程序係如步驟a1)中所述。1,2-二胺基- 3,5-二苯基苯係自WO 2012/168395得知。4,5-二氯萘二甲酸酐係自Ukrainskii Khimicheskii Zhurnal(Russian Edition),1952，第18卷，第504、507頁得知。4,5-二溴萘二甲酸酐係自Tesmer,Markus；Vahrenkamp,Heinrich；European Journal of Inorganic Chemistry,2001,# 5第1183-1188頁得知。
步驟b2)、b3)及b4)
就過程而言，過程係如步驟a2)、a3)及a4)中所述。
可有利地對反應步驟b1)及/或b2)後所得異構體進行部份或完全分離。
本發明另外提供式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ie及/或If化合物及其混合物，
其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，RAr係如上文所定義；且k係0、1或2；其可藉由以下方法獲得，其中 c1)使式V之4,5-二鹵代萘二甲酸酐
其中Hal係溴或氯
與式VIII化合物反應
其中R*係如上文所定義；且k係0、1或2，以得到式IX化合物
c2)在過渡金屬觸媒存在下使步驟c1)中所得之式IX化合物與式IV有機金屬化合物交叉偶合Ar-Met (IV)
其中Ar係經RAr單-或多取代之芳基；且Met係B(OH)2、B(OR')(OR")、Zn-R'''或Sn(R*)3，其中R'及R"各自獨立地為氫、C1-C30-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基或雜芳基，或者R'及R"一起形成C2-C4-伸烷基，其視情況具有1、2、3、4、5、6、7或8個選自C1-C4-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基 及雜芳基之取代基，R'''係C1-C8-烷基或苯基，且R*係C1-C8-烷基或苯基，以得到式Xa及/或Xb化合物
c3)視需要，分離步驟c2)中所得之式Xa及/或Xb；c4)使步驟c2)或c3)中所得之式Xa及/或Xb化合物與金屬氰化物反應以得到式Ie及/或If化合物
或者c2a)使步驟c1)中所得之式IX化合物與金屬氰化物反應以得到式XIa及/或XIb化合物
及c3a)在過渡金屬觸媒存在下使步驟c2a)中所得之式XIa及/或XIb化 合物與式IV有機金屬化合物交叉偶合Ar-Met (IV)
其中Ar係經RAr單-或多取代之芳基；且Met係B(OH)2、B(OR')(OR")、Zn-R'''或Sn(R*)3，其中R'及R"各自獨立地為氫、C1-C30-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基或雜芳基，或者R'及R"一起形成C2-C4-伸烷基，其視情況具有1、2、3、4、5、6、7或8個選自C1-C4-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基及雜芳基之取代基，R'''係C1-C8-烷基或苯基，且R*係C1-C8-烷基或苯基，以得到式Ie及/或If化合物，c5)使步驟c4)或c3a)中所得之式Ie及/或If化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
步驟c1)
就過程而言，程序係如步驟b1)中所述。應瞭解，當使用式VIII化合物(其中o係1、2或3)時，形成2種式IX異構化合物。在一較佳實施例中，所使用的式VIII二胺係鄰苯二胺或3,4-二胺基苯甲腈。
步驟c2)及c3a)
就過程而言，程序係如步驟b3)中所述。
步驟c3)
式Xa及Xb化合物可藉由以下方法分離，用C1-C4-烷醇清洗沈澱物，隨後視情況用熱水清洗，以使式X化合物留在過濾器中，並使式Xb化合物留在濾液中。
步驟c4)及c2a)
氰基-脫鹵之適宜加工條件係描述在J.March,Advanced Organic Chemistry，第4版，John Wiley & Sons Publishers(1992)，第660-661頁中及WO 2004/029028中。其中一個實例係與氰化銅反應。其他適宜的係鹼金屬氰化物，諸如KCN及NaCN及氰化鋅。通常，氰化物源係過量使用。該反應可有利地在鋅存在下進行。該反應通常係在極性非質子溶劑中，在過渡金屬(諸如Pd(II))鹽或Pd複合物、銅複合物或鎳複合物存在進行。鈀觸媒可自Pd(0)複合物(諸如三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)及1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵)原位製得。較佳的極性非質子溶劑係二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、(CH3)2SO、二甲基亞碸及環丁碸。該反應通常係在80至160℃，較佳100至140℃，特佳130至150℃之溫度下進行。待交換之鹵素原子對氰化鋅之莫耳比例通常係1：1至1：3，較佳1.5：2.5。或者，亦可在不存在觸媒下使用含於N-甲基吡咯啶酮或環丁碸之CuCN。
步驟c5)
就過程而言，程序係如步驟a4)中所述。
可有利地提早部份或完全分離反應步驟c1)及/或c2)後所得異構體。同樣，可有利地提早部份或完全分離反應步驟c1)及/或c2a)後所得異構體。
本發明另外提供式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ig化合物及其混合物，
其中 R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義；且k係0、1或2；其可藉由以下方法獲得，其中d1)使式IX化合物
其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義；k係0、1或2與金屬氰化物反應以得到式Ig化合物，及d2)使步驟d1)中所得之式Ig化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
步驟d1)
就過程而言，過程係如步驟c4)或c2a)中所述。
步驟d2)
就過程而言，過程係如步驟a4)中所述。
本發明另外提供式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於化合物Ih、Ii、Ik或Im或其混合物，
其中Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基，且RAr係如上文所定義；且n*係0、1或2；其等可藉由以下方法獲得，其中e1)使式VIIa及VIIb化合物
其中n係1或2，經歷取代反應，其中一個Hal及各溴原子經未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基取代，其中RAr係如上文所定義，或者使式(VIIa)及(VIIb)化合物經歷取代反應，其中一個Hal經芳基取代，且附接至苯并咪唑部份之苯環之部份溴原子係經芳基取代，且其 他未經芳基取代的溴原子係經氫取代，其中芳基係未經取代或具有一或多個相同或不同的取代基RAr，其中RAr係如上文所定義。
該等取代反應係藉由在過渡金屬觸媒存在下與式IV有機金屬化合物交叉偶合進行Ar-Met (IV)
其中Ar及Met係如上文所定義
以得到式XIIa、XIIb、XIIc及XIId化合物
其中n*係0、1或2；且Ar係如上文所定義；e2)視需要，分離式(XIIa)、(XIIb)、(XIIc)及(XIId)化合物，以得到式(XIIa)及(XIIb)化合物之混合物及式(XIIc)及(XIId)化合物之混合物；e3)使步驟e1)或e2)中所得化合物與金屬氰化物反應以得到式Ih、Ii及/或Ik及Im化合物；e4)使步驟e3)中所得之Ih、Ii及/或Ik或Im化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
步驟e1)
就過程而言，程序係如步驟c2)中所述。
步驟e2)
就過程而言，程序係如步驟c3)中所述。
步驟e3)
就過程而言，程序係如步驟c4)中所述。
步驟e4)
就過程而言，程序係如步驟c5)中所述。
若起始物質無法在市面上購得，則可藉由選自標準有機化學技術、類似於已知結構類似化合物之合成法之技術、或類似於上述流程或合成實例部份中所述程序之技術之程序製得。
上文未描述之其他本發明化合物可類似於本文所述方法製得。
本發明另外提供包含至少一種聚合物作為基質材料及至少一種如上所定義之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物作為螢光染料之色彩轉換器。
適宜的聚合物基本上係所有可溶解足量之該至少一種式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物或使其均勻分佈之聚合物。
適宜的聚合物可係無機聚合物或有機聚合物。
適宜的無機聚合物係(例如)矽酸鹽或二氧化矽。使用無機聚合物之前提係至少一種式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物可溶解或均勻分佈其中而不分解。例如，在矽酸鹽或二氧化矽之情況下，此可藉由自水玻璃溶液沈積聚合物來實現。
在一較佳實施例中，有機聚合物係基本上由以下物質組成：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯啶酮、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚矽氧、聚丙烯酸酯、環氧樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚苯乙烯丙烯腈(SAN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚丁酸乙烯酯(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、聚甲醛、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺或其混合物。
較佳地，該至少一種聚合物係基本上由聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或其混合物組成。
最佳地，該至少一種聚合物係基本上由聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯組成。
聚對苯二甲酸乙二酯可藉由乙二醇與對苯二甲酸之縮合得到。
聚苯乙烯尤其應被理解為意指由苯乙烯及/或苯乙烯衍生物聚合產生之所有均聚物或共聚物。苯乙烯衍生物係例如烷基苯乙烯(諸如α-甲基苯乙烯、鄰-、間-、對-甲基苯乙烯、對-丁基苯乙烯，特別係對-第三丁基苯乙烯)、烷氧基苯乙烯(諸如對-甲氧基苯乙烯、對-丁氧基苯乙烯、對-第三丁氧基苯乙烯)。
一般而言，適宜的聚苯乙烯之平均莫耳質量Mn為10 000至1 000 000g/mol(由GPC測定)，較佳20 000至750 000g/mol，更佳30 000至500 000g/mol。
在一較佳實施例中，該色彩轉換器之基質係基本上或完全由苯乙烯或苯乙烯衍生物之均聚物組成。
在本發明之其他較佳實施例中，該基質係基本上或完全由苯乙烯共聚物(在本申請案之文中同樣被視為聚苯乙烯)組成。苯乙烯共聚物可包含例如丁二烯、丙烯腈、馬來酸酐、乙烯基咔唑或丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸之酯的單體作為其他組分。適宜的苯乙烯共聚物一般包含至少20重量%之苯乙烯，較佳至少40重量%且更佳至少60重量%之苯乙烯。在另一實施例中，其包含至少90重量%之苯乙烯。
較佳的苯乙烯共聚物為苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-1,1'-二苯乙烯共聚物、丙烯酸酯- 苯乙烯-丙烯腈共聚物(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)。
另一較佳聚合物為α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物(AMSAN)。
苯乙烯均聚物或共聚物可藉由(例如)自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合或在有機金屬觸媒(例如齊格勒-納他(Ziegler-Natta)催化作用)的影響下製得。此可產生等規、間規、無規聚苯乙烯或共聚物。其較佳係藉由自由基聚合來製備。聚合反應可以懸浮液聚合、乳液聚合、溶液聚合或整體聚合方式進行。
適宜聚苯乙烯之製法係描述於(例如)Oscar Nuyken,Polystyrenes and Other Aromatic Polyvinyl Compounds,in Kricheldorf,Nuyken,Swift,New York 2005，第73至150頁及其中所引用之參考文獻；及Elias,Macromolecules,Weinheim 2007，第269至275頁中。
聚碳酸酯為碳酸與芳族或脂族二羥基化合物形成之聚酯。較佳二羥基化合物為例如亞甲基二伸苯基二羥基化合物，例如雙酚A。
製備聚碳酸酯之一種方法為在界面聚合反應中使適當二羥基化合物與光氣反應。另一方法為在縮聚反應中與碳酸之二酯(諸如碳酸二苯酯)反應。
適當聚碳酸酯之製法係描述於(例如)Elias,Macromolecules,Weinheim 2007，第343至347頁中。
在一較佳實施例中，使用在去氧情況下經聚合之聚合物。較佳地，在聚合反應期間，單體包含總計至多1000ppm，更佳至多100ppm且尤佳至多10ppm之氧。
適宜的聚合物可包含諸如阻燃劑、抗氧化劑、光穩定劑、UV吸收劑、自由基清除劑、抗靜電劑之添加劑作為其他組分。此種穩定劑為熟習此項技術者所知。
適宜的抗氧化劑或自由基清除劑為例如苯酚，特別係位阻酚(諸 如丁基羥基茴香醚(BHA)或丁基羥基甲苯(BHT))，或位阻胺(HALS)。此種穩定劑係例如由BASF以Irganox®商品名銷售。在一些情況下，抗氧化劑及自由基清除劑可補充有次級穩定劑，諸如由例如BASF以Irgafos®商品名銷售之亞磷酸酯或亞膦酸酯。
適宜的UV吸收劑為例如苯并三唑，諸如2-(2-羥苯基)-2H-苯并三唑(BTZ)；三嗪，諸如(2-羥苯基)-s-三嗪(HPT)；羥基二苯甲酮(BP)；或草醯苯胺。此種UV吸收劑係例如由BASF以Uvinul®商品名銷售。
在一較佳實施例中，使用TiO2作為唯一的UV吸收劑。
在本發明之一較佳實施例中，適宜的聚合物不包含任何抗氧化劑或自由基清除劑。
在本發明之另一實施例中，適宜的聚合物為透明聚合物。
在另一實施例中，適宜的聚合物為不透明聚合物。
所提及之聚合物係作為適宜有機螢光染料之基質材料。
特佳地，該至少一種式I氰酸化萘苯并咪唑化合物係選自式(1)至(54)化合物及其混合物：
本發明螢光染料(亦即式I氰酸化萘苯并咪唑化合物及其混合物)可溶解於聚合物中或可以均勻分佈的混合物形式存在。該等螢光染料較佳係溶解於聚合物中。
在一較佳實施例中，除至少一種本發明式I化合物或其混合物之螢光染料以外，色彩轉換器還包含其他螢光著色劑。例如，該至少一種本發明有機螢光染料可與發紅色螢光之螢光著色劑組合。在多數情況下，螢光著色劑係彼此組合以便獲得可將藍色光轉換成具有良好演色性之白色光的色彩轉換器。
適宜的其他螢光著色劑係例如無機螢光著色劑。其中特佳者係彼等來自摻雜有稀土之鋁酸鹽、矽酸鹽、氮化物及石榴石之類者。其他無機照明著色劑係例如彼等「Luminescence-from Theory to Applications」,Cees Ronda[編]，Wiley-VCH,2008，第7章，「Luminescent Materials for Phosphor-Converted LEDs」，第179-190頁中所提及者。
石榴石係通式X3Y2[ZO4]3化合物，其中Z係二價陽離子，諸如Ca、Mg、Fe、Mn；Y係三價陽離子，諸如Al、Fe、Cr、稀土；且Z係Si、Al、Fe3+、Ga3+。該石榴石較佳係摻雜有Ce3+、Gd3+、Sm3+、Eu2+、Eu3+、Dy3+、Tb3+或其混合物之釔鋁石榴石Y3Al5O12。
適宜的氮化物係描述在例如US 8,274,215中。適宜的矽酸鹽係描述在例如US 7,906,041及US 7,311,858中。
適宜的鋁酸鹽係描述在例如US 7,755,276中。
適宜的式SrLu2-xAl4O12：Cex(其中x之值係0.01至0.15)鋁酸鹽磷光體係自WO2012010244得知。組成為MLn2QR4O12(其中M係元素Mg、Ca、Sr或Ba中之至少一者，Ln係元素Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu中之至少一者；Q係元素Si、Ge、Sn及Pb中之一者，且最後R係元素B、AI、Ga、In及Tl中之至少一者)的發光團係自US 2004/0062699得知。
此外，所有的紅色或粉色螢光染料係尤其適宜。在另一實施例中，其他螢光著色劑包括其他的發橙色或黃色螢光的螢光染料。適宜 的有機螢光紅色染料具有例如以下通式：
其中p係1至4，R11、R12各自獨立地為C1-C30-烷基、C3-C8-環烷基、芳基、雜芳基、芳基-C1-C10-伸烷基，其中後三個基團中之芳族環係未經取代或經C1-C10-烷基單-或多取代，且R13係未經取代或經C1-C10-烷氧基單-或多取代之C1-C30-烷氧基或芳氧基，其中該等R13基團係位於一或多個以*標示之位置上。
較佳地，R11及R12各自獨立地選自C1-C10-烷基、2,6-二(C1-C10-烷基)芳基及2,4-二(C1-C10-烷基)芳基。更佳地，R11及R12係相同。極特定言之，R11及R12各自為2,6-二異丙基苯基或2,4-二第三丁基苯基。
R13較佳係苯氧基或C1-C10-烷基苯氧基，更佳2,6-二烷基苯氧基、2,4-二烷基苯氧基。特佳地，R13係苯氧基、2,6-二異丙基苯氧基、2,4-二第三丁基苯氧基或4-第三辛基苯氧基。
更特定言之，適宜的其他有機螢光染料係選自式XIV-1、XIV-2及XIV-3化合物，
其中R11及R12各自係如上文所定義，且特別係如上文所定義之較佳項，Y係直鏈或分支鏈C1-C10-烷基；且y係0、1、2或3。
尤其適宜的其他有機螢光染料之其他實例係WO2007/006717第1頁第5行至第22頁第6行所指定之苝衍生物。
尤其適宜的其他有機螢光染料係N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(對第三辛基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(對第三辛基苯氧基)苝- 3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺。較佳地，該其他有機螢光染料係選自N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺及其混合物。
在另一實施例中，本發明色彩轉換器另外包含至少另一種下式有機螢光染料，
其中R11及R12各自係如上文所定義。
在本發明之一實施例中，本發明色彩轉換器具有層狀結構。其可具有單層結構，或通常由複數個包含一或多種螢光著色劑及/或散射體之聚合物層構成的多層結構。
在一實施例中，該等色彩轉換器係由複數個已層壓在一起以形成複合材料之聚合物層組成，且其中各種螢光著色劑及/或散射體可存在於不同聚合物層中。
若本發明色彩轉換器包含超過一種螢光著色劑，則在本發明之一實施例中，複數種螢光著色劑可彼此並排存在於一個層中。
在另一實施例中，各種螢光著色劑係存在於不同層中。
在一較佳實施例中，本發明色彩轉換器除包含至少一種根據本 發明存在之有機螢光染料外，還包含至少另一種式(XIV)有機螢光染料、基於TiO2之散射體及至少一種基本上由聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯組成之聚合物。
在另一較佳實施例中，本發明色彩轉換器除包含至少一種根據本發明存在之有機螢光染料外，還包含至少另一種式(XIV)有機螢光染料及至少另一種式(XV)或(XVI)有機螢光染料、基於TiO2之散射體及至少一種基本上由聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯組成之聚合物。
在一尤佳實施例中，本發明色彩轉換器除包含至少一種根據本發明存在之有機螢光染料外，還包含至少另一種選自以下物質之紅色有機螢光染料：N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺；及至少另一種選自以下物質之有機螢光染料：N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺或N'-(2,6-二異丙基苯基)苝-9-氰基-3,4-二甲醯亞胺；基於TiO2之散射體；及至少一種基本上由聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯組成之聚合物。
通常，本發明式I有機螢光染料之濃度在各情形下基於聚合物之用量計係0.001至0.5重量%，較佳0.005至0.2重量%，最佳0.01至0.1重量%。通常，該紅色有機螢光染料之濃度基於聚合物之用量計係0.0001至0.5重量%，較佳0.002至0.1重量%，最佳0.005至0.05重量%。
至少一種本發明有機螢光染料對至少另一種紅色有機螢光染料之比例通常係於4：1至25：1，較佳6：1至20：1之範圍內。
在一極佳實施例中，本發明色彩轉換器包含選自式3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、21、22、25、26、37、41、45、 49、50、51、52、53、54化合物及其混合物之式I化合物作為本發明有機螢光染料；N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺作為紅色有機螢光染料；基於TiO2之散射體；及至少一種基本上由聚苯乙烯組成之聚合物。
在一極佳實施例中，本發明色彩轉換器包含選自式3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、21、22、25、26、37、41、45、49、50、51、52、53、54化合物及其混合物之式I化合物作為本發明有機螢光染料；N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺作為紅色有機螢光染料；基於TiO2之散射體；及至少一種基本上由PET組成之聚合物。
在一極佳實施例中，本發明色彩轉換器包含選自式3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、21、22、25、26、37、41、45、49、50、51、52、53、54化合物及其混合物之式I化合物作為本發明有機螢光染料；N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺作為紅色有機螢光染料；基於TiO2之散射體；及至少一種基本上由聚碳酸酯組成之聚合物。
若該色彩轉換器具有多層結構，則在一實施例中，一個層包含至少一種紅色螢光染料且另一個層包含至少一種本發明式I螢光染料或其混合物。
在一實施例中，該至少一種紅色有機螢光染料存在於色彩轉換器之面向LED之層中。在另一實施例中，至少一種綠色或綠/黃色螢光染料存在於色彩轉換器之面向LED之層中。
在另一實施例中，散射體存在於面向LED之層中，該層之上係色 彩轉換器且其上進一步視情況存在另一含有散射體之層。
在一較佳實施例中，該色彩轉換器具有雙層結構，該雙層結構為發紅色螢光層及包含至少一種根據本發明存在之螢光染料之發綠/黃色螢光層，其中該紅色層面向藍色光源。在此實施例中，兩個層均包含TiO2作為散射體。
色彩轉換器之另一較佳實施例具有單層結構，該單層結構在一個層中包含至少一種根據本發明存在之黃色螢光染料及至少一種式(XVI)之紅色螢光染料以及散射體。該散射體較佳係二氧化鈦。在此實施例中，聚合物較佳係由聚苯乙烯、PET或聚碳酸酯組成。
在一實施例中，該色彩轉換器之至少一個聚合物層已用玻璃纖維機械加固。
本發明色彩轉換器可呈任何所需幾何配置。該等色彩轉換器可以(例如)薄膜、薄片或平板形式存在。同樣地，含有有機螢光著色劑之基質可以小液滴形式或半球形式存在，或以具有凸面及/或凹面、平坦或球形表面之透鏡形式存在。
「澆鑄」係指其中LED或包含LED之組件完全經包含有機螢光染料之聚合物澆鑄或包封之實施例。
在本發明之一實施例中，包含有機螢光染料之聚合物層(基質)之厚度為25至250μm，較佳為35至200μm，且尤其為50至160μm。
在另一實施例中，包含有機螢光染料之聚合物層之厚度為0.2至5mm，較佳為0.3至3mm，且更佳為0.4至1mm。
若該等色彩轉換器係由一個層組成或具有層狀結構，則在一個較佳實施例中，個別層係連續且不具有任何孔或中斷。
聚合物中有機螢光染料之濃度係根據色彩轉換器之厚度及聚合物類型而設定。若使用薄聚合物層，則有機螢光染料之濃度一般高於在厚聚合物層情形中之濃度。
在一較佳實施例中，包含螢光染料之層或基質中之至少一者包含光散射體。
在多層結構之另一較佳實施例中，存在複數個包含螢光染料之層及一或多個包含散射體而不包含螢光染料之層。
適宜的散射體為無機白色顏料，例如二氧化鈦、硫酸鋇、鋅鋇白(lithopone)、氧化鋅、硫化鋅、碳酸鈣，根據DIN 13320，其平均粒度為0.01至10μm，較佳為0.1至1μm，更佳為0.15至0.4μm。
散射體之量在各情況下基於包含散射體之層中的聚合物計通常為0.01至4.0重量%，較佳為0.05至2重量%，更佳為0.1至1重量%。
本發明色彩轉換器可視情況包含其他組分，諸如背襯層。
背襯層係用以賦予色彩轉換器機械穩定性。背襯層之材料類型並不關鍵，只要其係透明且具有所需機械強度即可。背襯層之適當材料為例如玻璃或透明剛性有機聚合物，諸如聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
背襯層之厚度一般為0.1mm至10mm，較佳為0.3mm至5mm，更佳為0.5mm至2mm。
在本發明之一實施例中，本發明色彩轉換器具有至少一個如WO 2012/152812中所揭示之阻擋氧氣及/或水之障壁層，該文獻在本申請案之優先權日尚未公開。適用於障壁層之障壁材料之實例為例如玻璃、石英、金屬氧化物、SiO2、由Al2O3層及SiO2層之交替層構成之多層系統、氮化鈦、SiO2/金屬氧化物多層材料、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯(PVDC)、液晶聚合物(LCP)、聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚丁酸乙烯酯(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、聚甲醛、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、環氧樹脂、衍生自乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)之聚合物及衍生自乙烯-乙 烯醇(EVOH)之聚合物。
障壁層之較佳材料為玻璃或由Al2O3層及SiO2層之交替層構成之多層系統。
較佳地，適宜的障壁層具有低氧氣滲透性。
更佳地，適宜的障壁層具有低氧氣及水滲透性。
本發明色彩轉換器特別適於將藍色光轉換成綠/黃色光。
更特定言之，其適於轉換由藍色LED所發射之光。適宜的LED為例如基於氮化鎵(GaN)或氮化銦鎵(InGaN)之LED。同樣可用於轉換由汞燈、有機發光二極體(OLED)或UV LED所產生之光。
本發明色彩轉換器亦特別適用於將綠色或白色光轉換成更富紅色的光譜。
更特定言之，其適用於轉換綠色LED所發射之光。適宜的LED係例如彼等基於GaInNAs(諸如摻雜Te的GaInNAs及摻雜Mg的GaInNAs)之LED。更特定言之，其適用於將白色LED所發射之光轉換成具有良好演色性之舒適光。
此外，其適用作光伏打裝置中及螢光轉換太陽電池中之光收集系統(螢光收集器)。
在另一實施例中，本發明色彩轉換器用於轉換藍光。
在另一實施例中，色彩轉換器用於轉換已藉由藍色二極體所產生之光，其使用至少一種式I化合物或其混合物作為螢光染料而非使用Ce：YAG作為輻射轉換器。較佳地，該色彩轉換器除包含本發明式I化合物或其混合物作為螢光染料以外還包含紅色有機螢光染料。該紅色有機螢光染料較佳係選自式XIV、XV及XVI化合物。在該實施例中，藍色LED及色彩轉換器係呈非接觸式磷光體配置。此LED之演色性可滿足高要求。
在另一實施例中，該色彩轉換器用於轉換已藉由藍色二極體所 產生之光，其使用至少一種式I化合物或其混合物及至少一種無機螢光著色劑作為螢光染料，該無機螢光著色劑係選自摻雜有稀土之鋁酸鹽、矽酸鹽、氮化物及石榴石，特別係摻雜鈰之釔鋁石榴石。在該實施例中，藍色LED及色彩轉換器係呈非接觸式磷光體配置。
本發明色彩轉換器在用光，特別係用藍色LED光照射時展現高量子產率。此外，其在用藍色光照射時具有高光穩定性。此外，其對氧氣及水具有穩定性。其發射具有良好演色性之舒適光。另一優勢在於可提供不含稀土之色彩轉換器。包含式I氰酸化化合物或其混合物及摻雜有稀土之無機螢光劑之本發明色彩轉換器可提升先前用藍色LED製造且包含Ce：YAG作為轉換器材料之照明裝置之演色值。
本發明色彩轉換器可藉由不同方法製備。
在一實施例中，用於生產本發明色彩轉換器之方法包括將至少一種聚合物及至少一種有機螢光染料溶解於溶劑中及隨後移除該溶劑。
在另一實施例中，用於生產本發明色彩轉換器之方法包括擠壓至少一種有機螢光染料及至少一種聚合物。
本發明另外提供包含至少一個LED及至少一種本發明色彩轉換器之照明裝置。該至少一個LED較佳係藍色，且發射波長範圍較佳在400至500nm內，較佳在420至480nm內，更佳在440至470nm內，最佳在445至460nm內之光。
在一實施例中，本發明照明裝置只包含一個LED。在另一實施例中，本發明照明裝置包含兩個或更多個LED。
在一實施例中，本發明照明裝置包含複數個LED，其全部為藍色。在另一實施例中，本發明照明裝置包含複數個LED，其中至少一個LED係藍色，且至少一個LED不為藍色，而是發射另一種顏色(例如紅色)之光。
此外，所使用之LED類型對本發明照明裝置而言並不關鍵。在一較佳實施例中，所用LED之功率密度係小於100mW/cm2，較佳小於60mW/cm2。同樣可使用具有較高功率密度(諸如150或200mW/cm2)之LED。然而，該LED之較高功率密度會縮短螢光染料及色彩轉換器之壽命。
事實上，本發明色彩轉換器可以任何幾何形式與LED組合使用，而不管照明裝置之結構如何。
在一實施例中，色彩轉換器及LED可呈晶片上磷光體配置。
較佳地，本發明色彩轉換器係以非接觸式磷光體設置使用。在此情況下，色彩轉換器在空間上與LED分離。一般而言，LED與色彩轉換器之間的距離為0.1cm至50cm，較佳為0.2至10cm且最佳為0.5至2cm。色彩轉換器與LED之間可為不同介質，諸如空氣、惰性氣體、氮氣或其他氣體，或其混合物。
該色彩轉換器可例如環繞LED同心佈置或具有平面幾何形狀。其可以(例如)平板、薄片或薄膜形式、小液滴形式或以澆鑄件形式存在。
本發明照明裝置適於室內照明、戶外照明、辦公室照明、車輛照明、手電筒照明、遊戲控制台照明、街燈照明、交通標誌照明。
本發明照明裝置展現高量子產率。此外，其在以藍色光照射時具有長壽命，特別係具有高光穩定性。其發射具有良好演色性之舒適光。
本發明另外提供一種在照明時產生電力之裝置，其包括光伏打電池(太陽能電池)及如上所定義之色彩轉換器，其中至少一部份未被該光伏打電池(太陽能電池)吸收之光係被該色彩轉換器吸收。該色彩轉換器通常係位於該光伏打電池的上部。該色彩轉換器係用以改變光譜，以便將UV及可見光轉換成經該太陽能電池以較高效率轉化之更 向紅光譜。
實例
合成各種螢光染料。使用根據該等實例所產生之螢光染料生產色彩轉換器。為此，如下文所述將此等染料併入由聚合物組成之基質中。所使用的聚合物係PMMA(Evonik之Plexiglas® 6N)、聚苯乙烯(BASF之PS168 N)及PC(Bayer之Macrolon® 2808)。
製造用於測試染料之色彩轉換器：將約2.5g聚合物及0.02重量%染料溶解於約5ml二氯甲烷中，並將0.5重量%TiO2溶解其中，基於各情形中所使用之聚合物之量。利用塗覆器框架將所得溶液/分散液塗覆至玻璃表面上(濕膜厚度400μm)。烘乾溶劑後，將該膜自該玻璃剝離，並在50℃真空乾燥箱中乾燥隔夜。自厚度為80至85μm之各薄膜衝壓出兩個直徑為15mm之環形膜部件，並將此等作為分析樣品。
用C9920-02量子產率測量系統(來自Hamamatsu)測量分析樣品之螢光量子產率(FQY)。此係藉由在積分球(烏不利希(Ulbricht)球)中以450至455nm之光照射各樣品完成。藉由與沒有樣品之烏不利希球中之參考測量值比較，藉助CCD光譜儀測定激發光之未吸收部份及該樣品所發射之螢光。在未吸收激發光之光譜或所發射螢光之光譜上進行強度積分得到各樣品之吸收度或螢光強度或螢光量子產率。
實例1：製備
歷時1小時將5.4g(27mmol)1,8-萘二甲酸酐、4.05g(30mmol)3,4-二胺基苯甲腈、4.95g(27mmol)乙酸鋅及150ml喹啉之混合物加熱至145℃。隨後，添加10ml乙醇，濾出沈澱物，並用乙醇及水清洗。此得到呈淡黃色沈澱物之標題化合物(4.92g，62%)。
實例2：製備
其中附接至萘部份之苯基係位於其中一個以*標示之位置上。
2.1 製備
其中附接至萘部份之Br係位於其中一個以*標示之位置上。
歷時三小時將3.0g(6.6mmol)實例1之化合物、8.0g(100mmol)溴及150ml水之混合物加熱至回流(55℃)。隨後，吹散溴，並濾出殘餘物，並用熱水清洗。此得到二溴化及三溴化化合物之混合物。
2.2 製備化合物(3)、(4)、(5)及(6)
在100ml甲苯中，歷時兩小時將2.0g(4.9mmol)實例2.1之化合物、3.6g(29.4mmol)苯酸、2.8g(20mmol)碳酸鉀及0.6g(4.9mmol)肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至90℃。使該反應混合物冷卻， 過濾，用甲苯清洗，並藉由管柱層析用矽膠及甲苯處理。此得到0.928g產物，根據質譜分析，其係由二苯基化及三苯基化標題化合物(3)、(4)、(5)及(6)組成。
Rf(甲苯/乙酸乙酯10：1)=0.59
發射：λmax(PS)：501nm；
發射：λmax(PC)：501nm
FQY(聚苯乙烯)：92%
因此，該化合物具有高於下文實例7之比較化合物之螢光量子產率。
實例3：製備
3.1 製備
歷時一小時將30ml喹啉、2.69g(10mmol)4,5-二氯萘二甲酸酐、3.25g(12.5mmol)1,2-二胺基-3,5-二苯基苯(可如WO 2012/168395中所述得到)及1.83g(10mmol)乙酸鋅之混合物加熱至145℃。隨後，使該反應混合物冷卻，並用甲醇稀釋。此得到4.2g(85%)由上述兩種異構體組成之黃色固體。
3.2 製備
歷時一小時將含於25ml甲苯中的0.98g(2mmol)實例3.1之化合物、0.24g(2mmol)苯酸、0.85g(6mmol)碳酸鉀及0.03g(0.02mmol)肆(三苯基膦)鈀加熱至90℃。使該反應混合物冷卻並過濾。在水及二氯甲烷之間振盪濾液並分離。在矽膠上用甲苯進行純化。此得到0.738g(70%)固體，根據13C NMR，其係由異構體(B)及(D)及(C)及(E)組成，比例為83：17。
異構體(B)及(D)：Rf(甲苯)=0.56；異構體(C)及(E)：Rf(甲苯)=0.18。
3.3 製備異構體(11)及(13)
在10ml DMF中，歷時2小時將0.2g(0.37mmol)上述Rf(甲苯)=0.56之化合物(B)及(D)、0.087g(0.07mmol)氰化鋅、0.3g三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.1g 1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵之混合物加熱至150℃。使該反應混合物冷卻，過濾並用水清洗。在矽膠上用甲苯純化殘餘物。此得到61mg(31%)黃色化合物，根據13C NMR，其主要係由異構體11組成。
Rf(甲苯)=0.55
發射：λmax(PS)：551nm
發射：λmax(PC)：551nm
FQY(聚苯乙烯)：87%
光穩定性壽命T80(80mW/cm2)=65天，在碳酸酯中。
3.4 製備異構體(12)及(14)
重複實例3.3中所述過程，例外情況係使用Rf(甲苯)=0.18之異構體(C)及(E)而非異構體(B)及(D)。此得到呈黃色螢光化合物之標題 化合物。
Rf(甲苯/乙酸乙酯10：1)=0.51。
發射：λmax(PS)：547nm
發射：λmax(PC)：547nm
實例4：製備
4.1 製備
歷時兩小時將5.38g(20mmol)4,5-二氯萘二甲酸酐、2.7g(25mmol)3,4-二胺基苯甲腈、3.66g(20mmol)乙酸鋅及60ml喹啉之混合物加熱至145℃。隨後，將該混合物冷卻至室溫，並添加甲醇。過濾該混合物，並用甲醇及水清洗所得固體。此得到6.37g(88%)呈淡黃色固體之標題化合物。
4.2 製備
歷時三小時將1.82g(5mmol)實例4.1之化合物、1.6g(20mmol)溴及120ml水加熱至回流。另添加1.6g(20mmol)溴，並再將該混合物維持在回流下9小時。除去過量溴。過濾反應混合物，並用熱水清洗殘餘物。此得到2.37g標題化合物，藉由管柱層析將其純化。根據質譜分析，該產物係由單溴化及二溴化化合物之混合物組成。
4.3 製備化合物(15)、(16)、(17)及(18)
歷時一小時將0.3g實例4.2之混合物、0.28g(2.3mmol)苯酸、0.23g(1.7mmol)碳酸鉀、30mg(0.02mmol)肆(三苯基膦)鈀、3ml水及10ml甲苯加熱至90℃。將該混合物冷卻至室溫，並用甲苯稀釋，並分離各相。在矽膠上用甲苯進行純化。此得到340mg標題化合物，根據質譜分析，其係由三-及四苯基化標題化合物(15)、(16)、(17)及(18)之混合物組成。
FQY(二氯甲烷)：100%
實例5：製備
歷時兩小時將1.8g(3.7mmol)實例3.1之化合物、1.74g(14.8mmol)氰化鋅、1.5g三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.5g 1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵之混合物加熱至150℃。藉由添加氨水使產物沈澱，過濾，用水清洗並乾燥。在矽膠上用甲苯進行純化。分離出兩種產物，Rf(甲苯)值為0.30及0.46。
實例6：製備
6.1 製備
歷時四小時將5.38g(20mmol)4,5-二氯萘二甲酸酐及2.7g(25mmol)鄰-苯二胺、100ml喹啉、3.66g(20mmol)乙酸鋅之混合物加熱至145℃。隨後，使該混合物冷卻，過濾並用水清洗。此得到5.9g(87%)呈淡黃色固體之標題化合物。
6.2 製備
歷時兩小時將50ml甲苯、0.67g(2mmol)實例6.1之化合物、0.24g(2mmol)苯酸、0.85g(6mmol)K2CO3、5ml水及30mg(0.02 mmol)肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至90℃。隨後，將該混合物冷卻至室溫，過濾並用甲醇清洗。此得到0.7g(92%)呈黃色固體之標題化合物。
6.3 製備
歷時量小時將25ml二甲基甲醯胺、0.6g(1.6mmol)實例6.2之化合物、0.87g(7.4mmol)氰化鋅、0.75g三(二亞苄基丙酮)二鈀(0.8mmol)及0.25g(0.4mmol)1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵之混合物加熱至160℃。隨後，再向其添加0.2g(0.5mmol)氰化鋅，並再歷時兩小時將該混合物加熱至160℃。使該反應混合物冷卻，與氨水混合並過濾，並用水清洗。用甲苯在矽膠上對殘餘物進行層析。此得到115mg呈黃色螢光化合物之標題化合物(21)及(22)。
Rf(甲苯/乙酸乙酯40：1)=0.38。
實例7：比較例(WO 2012/168395之實例10)
FQY(聚苯乙烯)86%
光穩定性壽命T80(80mW/cm2)12天(聚苯乙烯)，19天(聚碳酸酯)
實例8：製備
8.1 製備2,4-雙(2,6-二甲基苯基)-6-硝基苯胺
在氮氣下，在80℃下加熱200ml甲苯、20ml 2-甲基-2-丁醇、5.4g(18.4mmol)2,4-二溴-6-硝基苯胺、5.5g(36.8mmol)2,6-二甲基苯酸、9.7g(45.9mmol)磷酸鉀、10ml水、0.2g(0.218mmol)三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.34g(0.828mmol)S-Phos(2-二環己基膦基-2',6'-二甲氧基聯苯)之混合物6h，然後在90℃下加熱16h。蒸發溶劑後，使殘餘物自40℃石油醚結晶。此得到6.44g(定量)固體，HPLC純度為89%。
Rf(甲苯)=0.57
8.2 製備3,5-雙(2,6-二甲基苯基)苯-1,2-二胺
在回流下加熱3.46g(0.01mol)實例8.1之化合物、90ml乙醇、7.58g(0.04mol)SnCl2之混合物加熱2h。然後，另添加2.0g(0.01mol)SnCl2，並在回流下加熱該混合物16h。在減壓下移除溶劑；將殘餘物溶解於二氯甲烷中，並用二氯甲烷萃取。此得到1.36g(43%)標題化合物。
Rf(甲苯)=0.24
8.3 製備
歷時2h將20ml喹啉、1.04g(3.8mmol)4,5-二氯萘二甲酸酐、1.2g(3.8mmol)實例8.2之化合物及0.7g(3.8mmol)乙酸鋅(II)之混合物加熱至100℃。使該反應混合物冷卻至室溫，過濾並先後用20ml甲醇及0.5l熱水清洗所得殘餘物，並在減壓下乾燥得到1.44g(69%)黃色固體。
Rf(甲苯：乙酸乙酯=10：1)=0.85
8.4 製備
歷時2h將12ml甲苯、0.6g(1.1mmol)實例8.3之化合物、227mg(0.001mmol)正己基苯酸、0.44g碳酸鉀及1.27mg肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至80℃。濃縮該反應混合物；添加6ml石油醚，然後攪拌該混合物2h。過濾該混合物，並先後用10ml甲醇及0.5l熱水清洗，得到0.87g黃色混合物，根據HPLC，其包含52% Rf(甲苯)為0.72之標題混合物及43%聯苯基化化合物。
8.5 製備
歷時兩小時將20ml二甲基甲醯胺(DMF)、1.28g(1.9mmol)Rf(甲苯)=0.72之實例8.4化合物、0.18g(1.6mmol)氰化鋅(II)、0.08g鋅、0.25g(0.3mmol)三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.16g(0.3mmol)1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵加熱至60℃。隨後，另添加0.18g(1.6mmol)氰化鋅，並再歷時5h將該混合物加熱至60℃。使該混合物冷卻，用水稀釋並過濾，得到1.29g粗製標題化合物，在矽膠上用甲苯將其純化。此得到0.376g(29%)標題化合物。Rf(甲苯)=0.17
λmax(二氯甲烷)：423nm
實例9：製備
9.1 製備
歷時14h將1.12g(2.3mmol)實例3.1之化合物、50ml N-甲基-2- 吡咯啶酮(NMP)、2.5ml 2-甲基-2-丁醇、0.31g(2.3mmol)2-甲基苯酸、1.21g磷酸鉀含於1.5ml水之溶液、0.025g三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.043g S-Phos之混合物加熱至65℃。然後，添加相同數量之觸媒(三(二亞苄基丙酮)二鈀)及配體(S-Phos)，並另外攪拌該混合物3h，隨後添加相同數量之觸媒，並另外歷時60h攪拌至65℃，得到0.85g粗製標題化合物，藉由管柱層析在矽膠上將其純化，得到0.19g(15%)標題化合物。
Rf(甲苯：石油醚=4：1)=0.44。
9.2 製備
在60℃下攪拌10ml DMF、0.15g(0.27mmol)實例9.1之化合物、0.05g(0.42mmol)氰化鋅、0.022g鋅(0.33mmol)、0.07g三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.044g 1,1'雙(二苯基膦基)二茂鐵之混合物2小時。然後，添加相同數量之氰化鋅，並歷時3小時將該混合物加熱至60℃。添加水，過濾該混合物，清洗殘餘物，並乾燥得到300mg粗製標題產物，在矽膠(溶離劑：甲苯：石油醚4：1)上將其純化，並用甲苯進行結晶。
Rf(甲苯：石油醚4：1)=0.34
實例10：製備
10.1 製備
歷時2h將280ml喹啉、18.28g(68mmol)4,5-二氯萘二甲酸酐、19.34g(68mmol)1,2-二胺基-3,5-二苯基苯及12.44g(68mmol)乙酸鋅之混合物加熱至100℃。使該反應混合物冷卻至室溫並過濾。先後用200ml甲醇、2l熱水及120ml乙醇清洗所得殘餘物，得到20.57g(62%)黃色標題化合物，其純度為99%(根據HPLC測得)。
Rf(甲苯)=0.66
10.2 製備
歷時10h將60ml甲苯、2.35g(4.8mmol)實例10.1之化合物、0.99g(4.8mmol)正己基苯酸、2.15g碳酸鉀含於15ml之溶液及6mg肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至70℃。將該反應混合物濃縮至約15ml之體積，添加80ml石油醚，並用50ml甲醇及0.5l熱水清洗殘餘物，得到1.98g(67%)黃色固體，其純度為91%(根據HPLC測得)。
Rf(甲苯)=0.75
10.3 製備
歷時2h將47ml DMF、1.9g(3.1mmol)實例10.2之化合物、0.55g(4.65mmol)氰化鋅、0.73g三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.48g 1,1'-雙(二 苯基膦基)二茂鐵之混合物加熱至120℃。將該混合物冷卻至室溫，過濾，並先後用100ml DMF、100ml甲醇及熱水清洗殘餘物，得到1.85g黃色固體。在260g矽膠上純化該固體，得到1.32g(70%)呈黃色固體之標題化合物。
Rf(甲苯)=0.37
λmax(PC)=548nm；FQA=88.10%
光穩定性壽命T 80(80mW/cm2)=53天，在聚碳酸酯中
實例11：製備
11.1 3,6-二溴-1,2-二胺
在0℃下，向11.8g(0.04mol)4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(如Macromolecules 2005,38,244-253中所述製備)含於380ml乙醇之溶液添加28.0g(0.74mol)硼氫化鈉。將該混合物溫至室溫，並蒸發溶劑。將殘餘物溶解於二乙醚及水中。分離有機相。蒸發溶劑後，得到8.86g(83%)亮黃色固體。
11.2 製備
歷時4h將60ml喹啉、3.1g(11mmol)4,5-二氯鄰苯二甲酸酐、3.0g(11mmol)實例11.1之化合物及2.1g(11mmol)乙酸鋅之混合物加熱至180℃。將該混合物冷卻至室溫，並吸出沈澱物，用石油醚及水清 洗，並最終乾燥得到1.64g(29%)標題化合物。
11.3 製備
歷時5小時將45ml甲苯、1.5g(3mmol)實例11.2之化合物、1.1g(9mmol)苯酸、1.35g(10mmol)碳酸鉀、15ml水、4mg肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至90℃。將該混合物冷卻至室溫，分離各相，並蒸發有機相。藉由管柱層析在甲苯上純化所得殘餘物，得到479mg(30%)標題化合物。
11.4 製備
將9ml DMF、0.35g(0.6mmol)實例11.3之化合物、0.10g(0.9mmol)氰化鋅、0.14g(0.15mmol)三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.095g(0.15mmol)1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵加熱至130℃。使該反應混合物冷卻，並過濾得到0.3g粗製產物。藉由管柱層析(甲苯)進一步純化此物質，得到0.088g(28%)。
實例12：製備
12.1 製備4-甲基-N-[2-(對-甲苯磺醯基胺基)苯基]苯磺醯胺
將1000ml吡啶及416g(2.16mol)4-甲苯磺醯氯之混合物冷卻至-10℃。在氮氣下逐份添加117.4g(1.08mol)1,2-苯二胺，並在室溫下攪拌該混合物28h。然後添加鹽酸(15%)，吸出所得沈澱物，並用冰水清洗。將該固體與2800ml乙醇混合在一起並回流。然後，添加100ml甲醇。再使該混合物回流1小時，然後冷卻至室溫。過濾所得沈澱物，並乾燥得到390.8g(82.5%)標題化合物，其HPLC純度(面積%)為100%(根據1H-NMR之純度>95%)。
12.2 製備N-[4,5-二溴-2-(對-甲苯磺醯基胺基)苯基]-4-甲基-苯磺醯胺
在15℃下，向75g(0.17mol)12.1之化合物、300ml冰醋酸及28.1g(0.34mol)乙酸鈉之混合物添加61.5g(0.77mol)溴。添加完成後，在110℃下加熱該混合物1.5h。將所得懸浮液傾倒於冰水中，並添加乙醇。在0-5℃下攪拌該混合物1h，過濾所得沈澱物，並用冷乙醇清洗，得到86.2g(79%)標題化合物，其HPLC純度(面積)為90%。
12.3 製備4,5-二溴苯-1,2-二胺
歷時15min將70ml硫酸及35.2g(0.058mol)實例12.2之化合物之混合物加熱至110℃。將該混合物冷卻至室溫，傾倒於冰水上，並用50%氫氧化鈉水溶液中和。過濾所形成的沉澱物，用300ml水清洗，並乾燥以提供14.3g(91%)標題化合物，其HPLC純度(面積)為97%。
12.4 製備4,5-二苯基苯-1,2-二胺
在70℃加熱100ml甲苯、10g(0.036mol)實例12.3之化合物、9.65g(0.079mol)苯酸、10g碳酸鉀及1.05g肆(三苯基膦)鈀之混合物5h。然後，將該反應混合物與水混合在一起。分離各相，以得到10.7g粗製產物，藉由管柱層析(甲苯)將其純化，得到8.1g(79%)標題化合物，其HPLC純度(面積%)為91.5%。
12.5 製備
歷時8h將160ml喹啉、10.2g(0.036mol)實例12.4化合物、9.6g(0.036mol)4,5-二氯萘二甲酸酐及6.6g(0.036mol)乙酸鋅之混合物加熱至100℃。隨後，使該反應混合物冷卻至室溫，並過濾沈澱物。用150ml甲醇、900ml熱水及90ml乙醇清洗沈澱物，以得到12.8g粗製標題化合物，將其與50ml甲醇攪拌在一起。過濾固體，並用乙醇及甲醇清洗，得到2.5g(71%)標題化合物，其HPLC純度(面積%)為97%。
12.6 製備
歷時8h將50ml THF、1.5g(0.003mol)實例12.5之化合物、0.36g(0.003mol)苯酸、1.3g碳酸鉀及0.34g肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至70℃。在減壓下蒸發溶劑。將殘餘物溶解於甲苯中，並用水萃取。濃縮有機相，並使粗製產物與甲醇攪拌在一起，以得到1.1g(62.5%)標題化合物，其HPLC純度(面積%)為90%。
12.7 製備以下化合物
歷時12h將18ml DMF、0.7g(1,2mmol)實例12.6之化合物、0.21g(1.8mmol)氰化鋅、0.28g(0.3mmol)三(二亞苄基丙酮)二鈀及0.19g(0.3mmol)1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵加熱至120℃。使該混合物冷卻 並過濾得到0.6g粗製標題化合物，藉由管柱層析用甲苯將其純化，以得到0.35g(56%)標題化合物，HPLC純度(面積%)為99.6%。
實例13：製備
13.1 製備
歷時2小時將60ml喹啉、5.38g(0.02mol)4,5-二氯萘二甲酸酐、2.7g(0.025mol)3,4-二胺基苯甲腈及3.66g乙酸鋅之混合物加熱至145℃。用少量甲醇稀釋該反應混合物，過濾，用水清洗，並乾燥得到6.37g(88%)呈黃色混合物之標題化合物。
Rf(甲苯：乙酸乙酯10：1)=0.33,0.44
13.2 製備
其中q係1或2。
使240ml水、3.64g(0.01mol)13.1之化合物、3.2g溴(0.04mol)之混合物回流3小時。然後，另添加9.6g(0.12mol)溴，並使該混合物回流隔夜。隨後，用氮氣吹除溴，得到4.64g(89%)黃色產物，藉由管柱層析用甲苯分離，以得到Rf為0.65之溶離份，其係1.57g標題化合物。
13.3 製備
歷時2小時將30ml甲苯、1.0g(2mmol)實例13.2之化合物、0.24g(2mmol)苯酸、0.9g碳酸鉀及2.4mg肆(三苯基膦)鈀之混合物加熱至60℃。另添加9.6mg肆(三苯基膦)鈀及0.24g(2mmol)苯酸，並歷時6小時將該混合物加熱至85℃，再歷時2天加熱至100℃。冷卻至室溫後，用石油醚使標題化合物沈澱，過濾並用水清洗，得到0.98g粗製產物，藉由層析用甲苯將其純化。濃縮Rf(甲苯：乙酸乙酯=10：1)=0.75之溶離份，以得到0.32g(33%)標題化合物。
13.4 製備化合物(25)、(26)、(51)、(52)、(53)及(54)
在60℃下加熱20ml DMF、0.3g(0.6mmol)實例13.3之化合物、0.11g(0,9mmol)氰化鋅、0.066g鋅、0.16g三(二亞苄基丙酮)二鈀、89mg 1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵之混合物2小時。另添加110mg氰化鋅，並在60℃下攪拌該混合物隔夜。藉由添加水使標題化合物沈澱，並藉由層析用甲苯純化，以得到70mg標題化合物。
Rf(甲苯)=0.5。
實例14：色彩轉換器裝置之應用實例
為顯示本發明氰酸化萘苯并咪唑化合物之適用性，使用化合物(11)構建若干種色彩轉換器。
將藍色LED光轉換成具有不同色溫(相關色溫CCT)之白光之本發明色彩轉換器係由聚合物箔(其由聚碳酸酯組成)組成，其包含新穎黃色螢光化合物11及已知紅色螢光染料N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基苝-3,4；9,10-四羧酸二亞胺(DPI)及散射劑TiO2(Kronos 2233)。
將14.0g聚碳酸酯Makrolon 2808(Bayer)與6-8mg實例3.3(根據CCT)之本發明黃色螢光化合物(11)及0.3至1mg(根據CCT)紅色螢光染料DPI及112mg TiO2一起使用。向該混合物中添加36.4ml二氯甲烷，並在密封容器中攪拌16小時。然後用刮刀(Vierfach-Filmziehrahmen,Erichsen,Modell 360，縫高800μm)將所得懸浮液刮塗至玻璃板上。使該濕膜在空氣中乾燥一小時，然後自該玻璃剝離，並在50℃真空中乾燥至少三小時。由此製程得到厚度約135μm之聚碳酸酯箔。藉由衝壓自該等膜得到直徑auf 23及61.5mm之試樣。
就比較例而言，使用實例7之黃色化合物及紅色螢光染料DPI代替本發明化合物(11)及紅色螢光染料DPI。
特徵分析：用絕對量子效率測量系統(Fa.Hamamatsu，型號C9920-02)測量螢光之量子效率，且量子效率係指在450nm下激發時之完整螢光(黃色及紅色螢光)。
使用61.5mm試樣，藉由自下而上照射一系列藍色LED(450nm)之光測試作為色彩轉換器之適用性。將此等LED置於高反射混合室中。用配備有光譜輻射計(CAS 140 CT-156,Instrument Systems, München)之50cm積分球(Modell ISP 500,Instrument Systems)測量自該轉換器頂部發射之白光。自發射光譜計算色彩數據(普朗克曲線duv之色點CIE-x、CIE-y、CCT、偏差、演色性指數CRI)。自白光之能量積分(用色彩轉換器測量)與藍色LED之能量積分(不用色彩轉換器測量)之比例計算能量轉換效率。表1顯示色彩轉換器之組成。結果係匯總於下表2中。
#基於聚碳酸酯
圖1顯示，本發明化合物(11)及比較例7均可用於生產將藍色LED光轉換成對應於一系列接近普朗克曲線之色溫且具有高CRI之高品質白光之色彩轉換箔。然而，含有本發明化合物11之轉換器與含有染料7(比較例)之轉換器相比顯示更高轉換效率。
圖1顯示本發明化合物(11)與WO 2012/168395之實例10相比較之能量轉換效率對相關色溫CCT曲線。

Claims (31)

  1. 一種式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物， 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10各自獨立地為氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中各RAr係獨立地選自氰基、羥基、巰基、鹵素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2，C1-C30-烷基、C2-C30-烯基、C2-C30-炔基，其中後三個基團係未經取代或具有一或多個Ra基團，C3-C8-環烷基、3-至8員雜環基，其中後兩個基團係未經取代或具有一或多個Rb基團，芳基、U-芳基、雜芳基及U-雜芳基，其中後四個基團係未經取代或具有一或多個Rb基團，其中各Ra係獨立地選自氰基、羥基、側氧基、巰基、鹵素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、C3-C8-環 烷基、3-至8員雜環基、芳基及雜芳基，其中該等環烷基、雜環基、芳基及雜芳基係未經取代或具有一或多個Rb基團；各Rb係獨立地選自氰基、羥基、側氧基、巰基、鹵素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C3-C8-環烷基、3-至8員雜環基、芳基及雜芳基，其中後四個基團係未經取代或具有一或多個Rb1基團，各Rb1係獨立地選自氰基、羥基、巰基、側氧基、硝基、鹵素、-NRAr2RAr3、-NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、-SO3RAr2、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-烷硫基，U係-O-、-S-、-NRAr1-、-CO-、-SO-或-SO2-部份；RAr1、RAr2、RAr3各自獨立地為氫、C1-C18-烷基、3-至8員環烷基、3-至8員雜環基、芳基或雜芳基，其中烷基係未經取代或具有一或多個Ra基團，其中3-至8員環烷基、3-至8員雜環基、芳基及雜芳基係未經取代或具有一或多個Rb基團；附加條件為該式I化合物包含至少一個氰基。
  2. 如請求項1之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之0、1、2、3、4、5、6或7者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基。
  3. 如請求項1或2之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中各RAr係獨立地為氰基、C1-C12-烷氧基、羥基、鹵素、硝基、-NRAr2RAr3、NRAr2CORAr3、-CONRAr2RAr3、-SO2NRAr2RAr3、-COORAr2、-SO3RAr2、C1-C18-烷基(其係未經取代或經羥基、鹵 素、氰基、硝基或-NRAr2RAr3單-或多取代)或C3-C8-環烷基或苯基，其中後兩個基團進而係未經取代或經C1-C18-烷基、C1-C12-烷氧基或氰基單-或多取代。
  4. 如請求項1或2之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之至少一者係未經取代或具有一或多個相同或不同的RAr基團之苯基。
  5. 如請求項4之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之至少一者係未經取代或具有氰基之苯基。
  6. 如請求項4之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之至少一者係未經取代或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基。
  7. 如請求項1或2之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10基團中之一者或兩者係氰基。
  8. 如請求項1或2之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之零者、一者或兩者係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。
  9. 如請求項1或2之氰酸化萘苯并咪唑化合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之一者或兩者係苯基、4-氰基苯基、氰基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R1、R2、R3、R4、R5、R6基團中之其他者係氫；且R7、R8、R9及R10基團中之 零者、一者、兩者或三者係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且R7、R8、R9及R10基團中之其他者係氫或氰基。
  10. 如請求項1或2之氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式I-A或其混合物： 其中R3及R4各自獨立地為氰基、苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且R7、R8、R9及R10各自獨立地為氫、氰基、苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基。
  11. 如請求項10之氰酸化萘苯并咪唑化合物，其相當於式I-Aa： 其中R4係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且 基團R7、R8、R9及R10中之兩者各自獨立地為苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R8、R9及R10中之其他者係氫。
  12. 如請求項10之氰酸化萘苯并咪唑化合物之混合物，其相當於式I-Ab及I-Ab'： 其中R4係苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基；且基團R7、R10、R8及R9(若存在)中之零者、一者或兩者各自獨立地為苯基、4-氰基苯基或具有1、2或3個選自C1-C10-烷基之取代基之苯基，且基團R7、R10、R8、R9(若存在)中之其他者係氫。
  13. 一種式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物， 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10係如請求項1 中所定義，其可藉由以下方法得到，其中1.1)使1,8-萘二甲酸酐與式(i)二胺反應 其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義；k係0、1或2，以得到式(ii)化合物 1.2)使步驟1.1)中所得之式(ii)化合物經歷溴化作用，以得到式(iii)化合物 其中n係1或2； m係1或2，其中(Br)m基團係位於一或多個以*標示之位置上；1.3)藉由在過渡金屬觸媒存在下與式iv有機金屬化合物交叉偶合使步驟1.2)中所得之式(iii)化合物之溴取代為未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如請求項1中所定義Ar-Met (iv)其中Ar係經RAr單-或多取代之芳基；且Met係B(OH)2、B(OR')(OR")、Zn-R'''或Sn(R*)3，其中R'及R"各自獨立地為氫、C1-C30-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基或雜芳基，或者R'及R"一起形成C2-C4-伸烷基，其視情況具有1、2、3、4、5、6、7或8個選自C1-C4-烷基、C5-C8-環烷基、C6-C14-芳基及雜芳基之取代基，R'''係C1-C8-烷基或苯基，且R*係C1-C8-烷基或苯基，以得到式I化合物 其中基團R1、R2、R3、R4、R5或R6中之1或2者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R1、R2、R3、R4、R5或R6中之其他者係氫，且 基團R7、R8、R9或R10中之一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，1.4)使步驟1.3)中所得化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者2.1)使式(v)之1,8-二鹵代萘二甲酸酐 其中Hal係氯或溴與式(i)二胺反應 其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如上文所定義；k係0、1或2，以得到式(vi)化合物， 2.2)使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物經歷溴化作用，以得到式(vii)化合物 其中n係1或2；2.3)使步驟2.2)中所得之式(vii)化合物經歷取代反應，其中各Hal及各溴原子係經未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基取代，其中RAr係如請求項1中所定義，或者使步驟2.2)中所得之式(vii)化合物經歷取代反應，其中各Hal係經芳基取代，且附接至苯并咪唑部份之苯環之部份溴原子係經芳基取代，且其他未經芳基取代之溴原子係經氫取代，其中芳基係未經取代或具有一或多個相同或不同的取代基RAr，其中RAr係如請求項1中所定義，該取代反應係藉由在過渡金屬觸媒存在下與式iv有機金屬化合物交叉偶合進行Ar-Met (iv)其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式I化合物 其中R3及R4係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，2.4)使步驟2.3)中所得化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者3.1a)使步驟2.2)中所得之式(vii)化合物(其中各Hal係氯)經歷取代反應，其中一個Hal經芳基取代，且所有或部份附接至苯并咪唑部份之苯環之溴原子經芳基取代，且其他未經芳基取代之溴原子經氫取代，其中芳基係未經取代或具有一或多個相同或不同的取代基RAr，其中RAr係如上文所定義，該取代反應係藉由在過渡金屬觸媒存在下與式IV有機金屬化合物交叉偶合進行Ar-Met (IV)其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式(viiia)及(viiib)化合物 其中R3若存在係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基；R4若存在係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，3.2a)若適合，使式(viiia)及(viiib)化合物經歷至少一個純化及/或分離步驟；3.3a)使步驟3.1)或3.2)中所得化合物與金屬氰化物反應以得到式I化合物， 其中 R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之一者或兩者係未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中之其他者係氫、氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基3.4a)使步驟3.3a)中所得化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者3.1b1)使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物與金屬氰化物反應以得到式(ixa)及(ixb)化合物 其中(R*)k係如上文所定義；3.1b2)在過渡金屬觸媒存在下使步驟3.1b1)中所得之式(ixa)及(ixb)化合物與式iv有機金屬化合物進行交叉偶合，Ar-Met(iv)其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式I化合物 其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中餘下的基團係氫；3.1b3)使式I化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者3.2b1)在過渡金屬觸媒存在下使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物首先與式(IV)化合物反應Ar-Met(iv)其中Ar及Met係如上文所定義，以得到式(xa)及(xb)化合物 3.2b2)使步驟3.2b1)中所得之式(xa)及(xb)化合物與金屬氰化物反應以得到下式化合物； 其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中餘下的基團係氫；3.2b3)使步驟3.2b2)中所得之化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟；或者4.1)使步驟2.1)中所得之式(vi)化合物與金屬氰化物反應以得到式(I)化合物， 其中基團R7、R8、R9或R10中之零者、一者或兩者係氰基或未經取 代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，且基團R7、R8、R9或R10中餘下的基團係氫；4.2)使式I化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
  14. 如請求項13之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ia或Ib化合物或其混合物， 其中Ar係視情況經RAr單-或多取代之芳基，其中RAr係如請求項1中所定義；n係1或2，且m係1或2，且其中(Ar)m係位於其中一個標示有*之位置上；其可藉由以下方法獲得，其中a1)使1,8-萘二甲酸酐與3,4-二胺基苯甲腈反應以得到式IIa及IIb化合物 a2)使步驟a1)中所得之式IIa及IIb化合物經歷溴化作用，以得 到式IIIa及IIIb化合物 其中n係1或2，m係1或2，且其中(Br)m係位於其中一個標示有*之位置上；a3)在過渡金屬觸媒存在下使步驟a2)中所得之式IIIa及IIIb化合物與式IV有機金屬化合物進行交叉偶合Ar-Met (IV)其中Ar及Met係如請求項13中所定義；以得到式Ia及Ib化合物，及a4)使步驟a3)中所得之式Ia及Ib化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
  15. 如請求項13之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ic或Id化合物或其混合物， 其中R3係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；R4係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；RAr係如請求項1中所定義；且n係1或2，其可藉由以下方法獲得，其中b1)使式V之4,5-二鹵代萘二甲酸酐 其中Hal係溴或氯，與3,4-二胺基苯甲腈反應以得到式VIa及VIb化合物 b2)使步驟b1)中所得之式VIa及VIb化合物經歷溴化作用，以得到式VIIa及VIIb化合物， 其中n係1或2，b3)在過渡金屬觸媒存在下使步驟b2)中所得之式VIIa及VIIb化合物與式IV有機金屬化合物進行交叉偶合Ar-Met (IV)其中Ar及Met係如請求項13中所定義，以得到式Ic及Id化合物，b4)使步驟b3)中所得之式Ic及Id化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
  16. 如請求項13之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於式Ie或If化合物或其混合物， 其中R3若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基； R4若存在係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基；各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，RAr係如請求項1中所定義；且k係0、1或2；其可藉由以下方法獲得，其中c1)使式V之4,5-二鹵代萘二甲酸酐 其中Hal係溴或氯，與式VIII化合物反應 其中R*係如上文所定義；且k係0、1或2，以得到式IX化合物 c2)在過渡金屬觸媒存在下使步驟c1)中所得之式IX化合物與式IV有機金屬化合物進行交叉偶合，Ar-Met (IV)其中Ar及Met係如請求項13中所定義， 以得到式Xa及/或Xb化合物， c3)若適合，分離步驟c2)中所得之式Xa及/或Xb化合物；c4)使步驟c2)或c3)中所得之式Xa及/或Xb化合物與金屬氰化物反應以得到式Ie及/或If化合物或者c2a)使步驟c1)中所得之式IX化合物與金屬氰化物反應以得到式XIa及/或XIb化合物 及c3a)在過渡金屬觸媒存在下使步驟c2a)中所得之式XIa及/或XIb化合物與式IV有機金屬化合物進行交叉偶合，Ar-Met (IV)其中Ar及Met係如請求項13中所定義，以得到式Ie及/或If化合物， c5)使步驟c3)或c3a)中所得之式Ie及/或If化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
  17. 如請求項13之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物，其相當於式Ig化合物： 其中各R*獨立地為氰基或未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基，其中RAr係如請求項1中所定義；k係0、1或2；其可藉由以下方法獲得，其中d1)使式IX化合物 其中R*係如上文所定義，且k係0、1或2，與金屬氰化物反應以得到式Ig化合物， 及d2)使步驟d1)中所得之式Ig化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
  18. 如請求項13之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物，其相當於化合物Ih、Ii、Ik或Im或其混合物， 其中Ar係未經取代或經RAr單取代或多取代之芳基，且RAr係如請求項1中所定義；且n*係0、1或2；其等可藉由以下方法獲得，其中e1)使式VIIa及VIIb化合物 其中n係1或2， 經歷取代反應，其中一個Hal及各溴原子係經未經取代或具有一或多個相同或不同取代基RAr之芳基取代，其中RAr係如請求項1中所定義，或者使式(VIIa)及(VIIb)化合物經歷取代反應，其中一個Hal經芳基取代，且附接至苯并咪唑部份之苯環之部份溴原子係經芳基取代，且其他未經芳基取代的溴原子係經氫取代，其中芳基係未經取代或具有一或多個相同或不同的取代基RAr，其中RAr係如請求項1中所定義，該等取代反應係藉由在過渡金屬觸媒存在下與式IV有機金屬化合物交叉偶合進行，Ar-Met (IV)其中Ar及Met係如請求項13中所定義，以得到式XIIa、XIIb、XIIc及XIId化合物， 其中n*係0、1或2；且Ar係如上文所定義；e2)若適合，分離式(XIIa)、(XIIb)、(XIIc)及(XIId)化合物，以 得到式(XIIa)及(XIIb)化合物之混合物及式(XIIc)及(XIId)化合物之混合物；e3)使步驟e1)或e2)中所得之化合物與金屬氰化物反應以得到式Ih、Ii及/或Ik及Im化合物；e4)使步驟e3)中所得之式Ih、Ii及/或Ik或Im化合物視情況經歷至少一個分離及/或純化步驟。
  19. 一種色彩轉換器，其包含至少一種聚合物作為基質及至少一種如請求項1至18中任一項中所定義之式I氰酸化萘苯并咪唑化合物或其混合物作為螢光染料。
  20. 如請求項19之色彩轉換器，其中該至少一種氰酸化萘苯并咪唑化合物係選自式(1)至(54)化合物及其混合物：
  21. 如請求項19或20之色彩轉換器，其中該至少一種聚合物係基本上由以下物質組成：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯啶酮、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚矽氧、聚丙烯酸酯、環氧樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚苯乙烯丙烯腈(SAN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丁酸乙烯酯(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、聚甲醛、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺或其混合物，特別係聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二酯。
  22. 如請求項19或20之色彩轉換器，其中該色彩轉換器另外包含至少一種無機白色顏料作為散射體。
  23. 如請求項19或20之色彩轉換器，其包含至少另一種選自式XIV、XV及XVI化合物或其混合物之有機螢光染料， 其中p係1至4，R11、R12各自獨立地為C1-C30-烷基、C3-C8-環烷基、芳基、雜芳基、芳基-C1-C10-伸烷基，其中後三個基團中之芳族環係未經取代或經C1-C10-烷基單-或多取代，R13係未經取代或經C1-C10-烷基單-或多取代之C1-C30-烷氧基或芳氧基，其中該等R13基團係位於一或多個以*標示之位置上。
  24. 如請求項23之色彩轉換器，其中該另一種有機螢光染料係選自N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(2,6-二異丙基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二(對第三辛基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(對第三辛基苯氧基)苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-二苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二苯氧基苝-3,4；9,10-四甲醯亞胺及其混合物。
  25. 如請求項19或20之色彩轉換器，其包含至少一種選自摻雜有稀土之鋁酸鹽、矽酸鹽、氮化物及石榴石(特別係摻雜鈰之釔鋁石榴石)之無機螢光著色劑作為另一種螢光著色劑。
  26. 一種如請求項19至25中任一項中所定義之色彩轉換器之用途，其係用於轉換LED所產生之光。
  27. 如請求項26中所定義之色彩轉換器之用途，其係用於轉換業已由藍色二極體所產生之光。
  28. 一種如請求項19至25中任一項中所定義之色彩轉換器之用途，其係用於轉換OLED所產生之光。
  29. 一種照明裝置，其包含至少一個LED及至少一種如請求項19至25中任一項之色彩轉換器。
  30. 如請求項29之照明裝置，其包含至少一個LED及至少一種如請求項19至25中任一項之色彩轉換器，其中LED及色彩轉換器係呈非接觸式磷光體配置。
  31. 一種在照明時產生電力之裝置，其包括光伏打電池及如請求項19至25中任一項之色彩轉換器，其中至少一部份未被該光伏打電池吸收之光係被該色彩轉換器吸收。
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