WO1993011096A1 - Nuevos modelos, monomeros y polymeros fotosensibles y portadores del grupo p-nitronaftil-aminocarbonilo, su procedimiento de preparacion - Google Patents

Nuevos modelos, monomeros y polymeros fotosensibles y portadores del grupo p-nitronaftil-aminocarbonilo, su procedimiento de preparacion Download PDF

Info

Publication number
WO1993011096A1
WO1993011096A1 PCT/ES1992/000078 ES9200078W WO9311096A1 WO 1993011096 A1 WO1993011096 A1 WO 1993011096A1 ES 9200078 W ES9200078 W ES 9200078W WO 9311096 A1 WO9311096 A1 WO 9311096A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
monomers
vinyl
group
polymerization
reaction
Prior art date
Application number
PCT/ES1992/000078
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roberto SASTRE MUÑOZ
Fernando Catalina Lapuente
Paula Bosch Sarobe
José Luis MATEO LOPEZ
Fernando Diaz Alzamora
L. H. Tagle Dominguez
Original Assignee
Consejo Superior Investigaciones Cientificas
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 Consejo Superior Investigaciones Cientificas filed Critical Consejo Superior Investigaciones Cientificas
Publication of WO1993011096A1 publication Critical patent/WO1993011096A1/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/64Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C233/66Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by halogen atoms or by nitro or nitroso groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/01Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/12Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by halogen atoms or by nitro or nitroso groups
    • C07C233/15Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by halogen atoms or by nitro or nitroso groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/52Amides or imides
    • C08F20/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F20/60Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing nitrogen in addition to the carbonamido nitrogen
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029

Definitions

  • the present invention patent relates to the preparation of new models, monomers and polymers carrying groups for nitro-naphthylamino carbonyl for use as photosensitizers and / or photoinitiators.
  • For its preparation s has followed the route of onomer synthesis of said para-nitro-naphthyl-amino carbonyl group and its subsequent polymerization and copolymerization.
  • the proposed method of obtaining encompasses a high number of practical possibilities.
  • the monomers that have been prepared are of the vinyl acrylic type, which expands their application possibilities, since most commercial resins used in and photo-curing with ultraviolet light are also of these types, which eliminates possible incompatibility problems.
  • the object of this patent is, therefore, to prepare photosensitizers and photoindicators containing the said structure for nitro-naphthyl-amino carbonyl chemically incorporated into the chain of a polymer with side substituent thereof.
  • photochemicals there are chemical reactions by the direct action of light. These reactions, called photochemicals, present the serious limitation of their use, due to a limited number of existing molecules capable of absorbing light directly and with adequate efficacy. Nevertheless, there is in practice the possibility of carrying out photochemical reactions of molecules that do not directly absorb light, through the use of other molecules, called photosensitizer, whose emission is to absorb light and transfer the absorbed energy to another (s) of the molecule (s) present in the medium, which are the ones experiencing the true photochemical reaction. These photochemical reactions are called photosensitizers. Examples of photosensitized reactions, used for preparative purposes are: photoisolations, photociculations, phototranspositions, photoadditions, photooxidations, etc.
  • the aforementioned objectives have been achieved by incorporating the para-nitro-naphthyl-amino group carbonyl to the structure of a polymer, behaving as a functionalized polymer as an effective photosensitizer and various organic reactions.
  • the chronophore group absorbs between 300 and 425 nm with high efficiency, presenting an extinction coefficient at the maximum absorption of 7,316 360 nm, which allows the use of relatively low amounts of photosensitizer to achieve high absorption of the incident intensity.
  • the light used in the irradiation of systems incorporating photosensitizers such as those described herein can come from an artificial, monochromatic or polychromatic light source, such as mercury, xenon ...; or from direct sunlight.
  • an artificial, monochromatic or polychromatic light source such as mercury, xenon ...; or from direct sunlight.
  • the model photosensitizers and polymers object of the present patent have a high efficiency in the sensitization of different photochemical reactions such as, for example, isomerizations, cyclisations, cycloadic transpositions ..., both in homogeneous and heterogeneous phase.
  • the reaction temperature may be the ambient temperature or any between the freezing point and the boiling of the solvent. They have the advantage of being able to separate the polymer photosensitized from the reaction medium by filtration (in the case of heterogeneous phase reactions) or by induction precipitation and filtration or by direct ultrafiltration (in the case of phase reactions) homogeneous).
  • These new polymers, models and monomers are easy to use, solubilize and make compatible with photopolymerizable systems, showing a high reactivity quantum yields of polymerization and photoinitiation with such systems to be irradiated with ultraviolet light d relatively high wavelength.
  • the necessary amount of such photoinitiators can range from 0.1 to 10% by weight, depending on the nitro-naphthyl amide group content in the photoinitiator used and the polymerization rate intended to be achieved.
  • the interval d wavelengths suitable for initiating a photopolymerization, photo cross-linking and / or photograft is between 300 and 425 nm, either using artificial light sources or directly natural light.
  • the unsaturated compounds with which these new photoinitiators can be used are all existing ones capable of being polymerized by radical route and in particular the monomers, comonomers and oligomers of the vinyl, acrylic and methacrylic type.
  • this patent includes the new models, monomers and polymers obtained by the procedures explained below. 12 Model synthesis
  • N-acetyl-4 nitro-1 naphthalamine (ANNA) and 4-benzo 4-nitro-l-naphthylamine (BNNA) models are obtainable by direct reaction of 4 nitro-1 naphthalamine with acetic anhydride benzoyl chloride, respectively. The reaction simply transcuted by heating (-100 ° C), lasting approximately 2 hours, with high yields. 2 - Synthesis of monomers
  • the NNAA monomer is obtained by direct reaction of nitro-1-naphthalamine with acryloyl tetrahydrofuran chloride (THF) as solvent, in the presence of small amounts of pyridine.
  • THF acryloyl tetrahydrofuran chloride
  • the VNNBA monomer is prepared in a similar manner from p-vinyl benzoic acid chloride.
  • VNNBA monomer can be obtained from phenethyl bromide following the reaction sequence schematically described below:
  • the first method consists in the direct radical copolymerization polymerization of the NNAA and VNNB monomers with styrene and methyl-acrylic monomers in solution (benzene, dioxane, dimethylformamide ...), or in block using a free radical generator such as azobisisotbutyl (AIBN).
  • the recommended temperature range is between 60 and 120 ° C (between 12 144 hours), reaching high degrees of conversion when the homopolymerization or copolymerization process was carried out under a nitrogen atmosphere or under vacuum (10 "3 to 10 " 4 md mercury).
  • This method allows the preparation of polymers with a wide range of compositions and contents in nitro naphthyl carbamoyl group. Also, starting from properly purified monomer, the final polymer obtained is not contaminated by undesirable side reactions.
  • the second method consists in the nucleophilic reaction between 4-nitro-1-naphthylamine and polymers and copolymers bearing chlorocarbonyl groups obtained from the p-vinyl-benzoyl-chloride monomer previously described in the previous scheme section.
  • the advantage of being able to choose and characterize the functionalized precursor polymer is offset by the inconvenience of the side reactions that occur.
  • homopolymers and copolymers derived from compounds III, IV, V and VI are claimed from each other and with acrylic, methacrylic and vinyl co-monomers.
  • the generic structure of these polymers is as follows:
  • x may have values between 0.1 and 100 in mole% and R be a hydrogen, phenyl alkyl group.
  • R ', R "and R” 1 are hydrogen, alkyl, alkoxy, nitro, halogen, amino, alkylo, benzoyl, acetylamino, and the same groups and combinations thereof.
  • the resulting copolymer is soluble in conventional acrylic monomer organic solvents.
  • a solution in trans-stilbene dioxane with a concentration of 10 "4 M and 10 " 5 M is introduced into the copolymer described in the previous example.
  • the cell containing this solution is irradiated with 360 nm wavelength light, isolated by an interference filter or a monochromator of the light emitted by a xenon lamp.
  • the irradiation time is determined by the power of the lamp and the efficiency of the filter or monochromator used. In any case, after a few minutes of irradiation, the sample is extracted and its absorption recorded at 322 nm in a conventional spectrophotometer.
  • the value obtained for the Stern-Volmer constant has been 4 M “1 in the presence of air and 1580 M “ 1 when the irradiation is carried out under nitrogen or under vacuum.
  • these values are 1110 M '1 in the air and 9690 M ' 1 empty.
  • the photosensitizer s recovers and isolates, passing the solution used by an ultraviolet system, being able to be reused as many times as you want in another photosensitized organic reaction, without losing its effectiveness.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

La patente de invención se refiere a la preparación de nuevos modelos, monómeros y polímeros que contienen el grupo para-nitro-naftil-aminocarbonilo, así como su aplicación como fotosensibilizadores de reacciones orgánicas y también como fotoindicadores de polimerización cuando se usan en combinación como aminas terciarias convencionales. Son de uso en el fotocurado de recubrimientos, barnices, tintas y pinturas, bajo irradiación con luz ultravioleta, natural o artificial, presentando una elevada eficacia o rendimiento cuántico de polimerización.

Description

"MEMORIA DESCRIPTIVA"
NUEVOS MODELOS, MONOMEROS Y POLÍMEROS FOTOSENSIBLES Y PORTADORE DEL GRUPO P-NITRONAFTIL-AXINOCARBONILO. SU PROCEDIMIENTO D PREPARACIÓN
La presente patente de invención se refiere a la preparación d nuevos modelos, monómeros y polímeros portadores de grupos para nitro-naftilamino carbonilo para su empleo com fotosensibilizadores y/o fotoiniciadores. Para su preparación, s ha seguido la vía de síntesis de onómero portadores de mencionado grupo para-nitro-naftil-amino carbonilo y su posterio polimerización y copolimerización. Dada la gran variedad d copolímeros que pueden obtenerse, el método de obtenció propuesto abarca un elevado número de posibilidades prácticas Los monómeros que se han preparado son de tipo acrílico vinílico, lo cual amplía sus posibilidades de aplicación, dad que la mayoría de las resinas comerciales empleadas en e fotocurado con luz ultravioleta son también de estos tipos, po lo cual se elimina los posibles problemas de incompatibilidad.
El objeto de esta patente es, pues, el de prepara fotosensítailizadores y fotoindicadores que contengan l mencionada estructura para nitro-naftilo-amino carbonil incorporada químicamente a la cadena de un polímero com sustituyente lateral del Mismo. Veamos cada una de esta aplicaciones:
A) Como fotosensibilizador polimérico
Es sabido que existen reacciones químicas por la acció directa de la luz. Estas reacciones, denominadas fotoquímicas, presentan la seria limitación de su empleo, debido a restringido número de moléculas existentes capaces de absorbe luz de forma directa y con la adecuada eficacia. Sin embargo, existe en la práctica la posibilidad de llevar a cabo reacciones fotoquímicas de moléculas que no absorben directamente la luz, mediante el empleo de otras moléculas, denominadas fotosensibilizador, cuya emisión es la de absorber la luz y transferir la energía absorbida a otra(s) de la(s) molécula(s) presentes en el medio, que son las que experimenta la verdadera reacción fotoquímica. Estas reacciones fotoquímicas reciben el nombre de fotosensibilizadores. Ejemplos de reacciones fotosensibilizadas, empleadas con fines preparativo son: fotoiso erizaciones, fotociclaciones, fototransposiciones, fotoadiciones, fotooxidaciones, etc.
La forma usual de realizar una reacción fotosensibilizada es la de irradicar una disolución de los reactivos y del fotosensibilizador. Operación siempre obligada la final de la reacción es la separación del fotosensibilizador de los productos de reacción. Esta operación entraña en la mayoría de los casos una cierta dificultad, razón por la cual la síntesis fotoquímica ha sido poco empleada a nivel industrial. Para paliar esta dificultad, se ha pensado el unir el fotosensibilizador a un polímero con el fin de facilitar su separación una vez finalizada la reacción fotoquímica, por filtración (cuando el fotosensibilizador poli érico es insoluble en el medio: fase heterogénea) o por ultrafiltración (cuando el fotosensibilizador polimérico es soluble en el medio: fase homogénea) . Unida a esta ventaja y consecuencia directa de la misma, está la capacidad de reutilización del fotosensibilizador sin pérdida de su efectividad. Otras ventajas adicionales son las derivadas de la utilización de productos de elevado peso molecular, como ausencia de: volatilidad, toxicidad, olor, etc.
Los objetivos mencionados se han alcanzado mediante la incorporación de la agrupación para-nitro-naftil-amino carbonilo a la estructura de un polímero, comportándose de polímero funcionalizado como un eficaz fotosensibilizador e reacciones orgánicas diversas. El grupo cronóforo absorb entre 300 y 425 nm con elevada eficacia, presentando u coeficiente de extinción en el máximo de absorción de 7.316 360 nm, lo cual permite el empleo de cantidades relativament bajas de fotosensibilizador para alcanzar elevadas absorcione de la intensidad incidente.
La luz empleada en la irradiación de sistemas que lleve incorporado fotosensibilizadores como los aquí descritos puede proceder de una fuente de luz artificial, monocromátic o policromática, tales como mercurio, xenón...; o bien de l luz solar directa.
Los fotosensibilizadores modelo y polímeros objeto de l presente patente presentan una elevada eficiencia en l sensibilización de diferentes reacciones fotoquímicas como por ejemplo, isomerizaciones, ciclaciones, cicloadic ones transposiciones..., tanto en fase homogénea como heterogénea. La temperatura de reacción puede ser la temperatura ambient o cualquiera comprendida entre el punto de congelación y el d ebullición del disolvente. Presentan la ventaja de, una ve finalizada la reacción, poder separar el fotosensibilizado polimérico del medio de reacción por filtración (en el caso d reacciones en fase heterogénea) o por precipitación inducid y filtración o por ultrafiltración directa (en el caso d reacciones en fase homogénea) .
Como fotoiniciador polimérico
Estos nuevos modelos y polímeros pueden también emplearse com fotoiniciadores de polimerización, ya que al ser ir. adiados actúan abstrayendo hidrógeno cuando en el medio esta presente un donador adecuado, ya sea el disolvente u otro compuesto añadido con este propósito. En general, funcionan eficazmen con aminas terciarias, abstrayendo un hidrógeno de la amina formando así un aminoalquil-o-aril radical que inicia polimerización, entrecruzamiento o injerto, según el caso. mecanismo de abstracción de hidrógeno transcurre a través d estado electrónicamente excitado del grupo nitro naftil-amida el cual forma un exciplejo con la amina que finalmente conduc al radical iniciador alquil o aril-amina.
Estos nuevos polímeros, modelos y monómeros son fáciles d utilizar, solubilizar y compatibilizar con sistema fotopolimerizables, mostrando una alta reactividad rendimientos cuántico de polimerización y fotoiniciación co tales sistemas al ser irradiado con luz ultravioleta d relativamente alta longitud de onda. En general, la cantida necesaria de tales fotoiniciadores puede oscilar entre 0.1 10% en peso, dependiendo del contenido en grupo nitro-naftil amida en el fotoiniciador empleado y de la velocidad d polimerización que se pretendan alcanzar. El intervalo d longitudes de onda adecuado para iniciar un fotopolimerización, fotoentrecruzamiento y/o fotoinjerto, e el comprendido entre 300 y 425 nm, ya sea utilizando fuentes de luz artificial o directamente la luz natural.
Los compuestos insaturados con los que pueden ser utilizados estos nuevos fotoiniciadores son todos los existentes susceptibles de ser polimerizados por vía radical y en concreto los monómeros, comonómeros y oligómeros de tipo vinílico, acrílico y metacrílico.
Como fotosensibilizadores y/o fotoiniciadores portadores del grupo p-nitro-naftil-amina, esta patente incluye los nuevos modelos, monómeros y polímeros obtenidos por los procedimientos que se explican a continuación. 12 Síntesis de modelos
Los modelos N-acetil-4 nitro-1 naftalamina (ANNA) y 4-benzo 4-nitro-l-naftilamina (BNNA) son obtenibles por reacci directa de la 4 nitro-1 naftalamina con anhídrido acético cloruro de benzoilo, respectivamente. La reacción transcu simplemente por calentamiento (- 100°C) , duran aproximadamente 2 horas, con elevados rendimientos. 2 - Síntesis de monómeros
Con objeto de preparar polímeros con los anteriormente citad modelos como sustituyentes laterales de su cadena, sintetizan previanente, como materiales de partida, l monómeros 4 nitro-1 naftil acelamina (NNAA) y p-vinil- nitro-1 naftil) bencilamida (VM BA) .
El monómero NNAA se obtienen por reacción directa de la nitro-1-naftalamina con cloruro de acriloilo tetrahidrofurano (THF) como disolvente, en presencia pequeñas cantidades de piridina.
El monómero VNNBA se prepara de una forma similar a partir d cloruro de ácido del p-vinil-benzoico .
=CH
Figure imgf000007_0001
A su vez el monómero VNNBA puede obtenerse a partir de bromur de fenetilo siguiendo la secuencia de reaccione esquemáticamente descritas a continuación:
Figure imgf000008_0001
Todos los productos indicados anteriormente fueron identificados por espectrocopía de infrarrojo, ultravioleta visible, de resonancia magnética nuclear de protón y microanálisis elemental. Síntesis de polímeros
En la preparación de polímeros portadores de grupos nitro naftil-carbamoil como sustituyentes laterales de su cadena, s han seguido dos métodos.
El primer método consiste en la polimerización copolimerización radical directa de los monómeros NNAA y VNNB con estireno y monómeros metil-acrílicos en disolució (benceno, dioxano, dimetilformamida...) , o en bloque empleando para ello un generador de radicales libres como e azobisisotbutilo (AIBN) . El intervalo de temperatura recomendable es el comprendido entre 60 y 120°C (entre 12 144 horas) , alcanzándose elevados grados de conversión cuand el proceso de homopolimerización o copolimerización se llev a cabo bajo atmósfera de nitrógeno o a vacío (10"3 a 10"4 m d mercurio) . Este método permite la preparación de polímeros co un amplio intervalo de composiciones y contenidos en grupo nitro naftil carbamoil. Asimismo, partiendo de monómero adecuadamente purificados, el polímero final obtenido no est contaminado por reacciones secundarias indeseables.
El segundo método consiste en la reacción nucleofílica entr la 4-nitro-l naftilamina y polímeros y copolímeros portadore de grupos clorocarbonil obtenidos a partir del monómero p vinil-benzoil-cloruro previamente descrito en el apartado esquema anterior. En este caso, sin embargo, la ventaja d poder elegir y caracterizar el polímero precursor funcionalizado se ve contrarrestada por el inconveniente de las reacciones secundarias que se producen.
Se reivindica la estructura genérica siguiente:
Figure imgf000010_0001
Asimismo, se reivindican los homopolímeros y copolímero derivados de los compuestos III, IV, V y VI entre sí y co monómeros acrílieos, metacrílieos y vinílicos. La estructur genérica de estos polímeros es la siguiente:
Figure imgf000010_0002
Donde x puede tener valores comprendidos entre 0,1 y 100 en % molar y R ser un grupo hidrógeno, feniloalquil.
R', R" y R"1 son grupos hidrógeno, alquilo, alcohoxi, nitro, halógeno, amino, alquila ino, benzoila ino, acetilamino, e iguales entre sí y sus combinaciones.
A continuación se describen ejemplos ilustrativos de esta patente de invención: Ejemplo l:
Síntesis del monómero 4-nitro-l naftil acrilamida.
A temperatura ambiente, se disuelven 0.5 gramos de p-nitro naftilamina en THF y se adicionan 0,5 mi de cloruro de acriloil gota a gota y bajo agitación. El sólido obtenido en lava con ag destilada y THF y se recristaliza en una mezcla cloroform acetona. Los cristales obtenidos, con un punto de fusión de 20 205°C, representan el 50% del rendimiento total teórico.
Ejemplo 2:
Síntesis de monómero p-vinil-(4 nitro-1 naftil) benzamida
Se disuelven 2,2 gramos de 4 nitro 1 naftilamina en 50 mililitr de metil-etil-cetona. A la disolución resultante se le adicion lentamente 1,5 gramos del cloruro del ácido p-vinil benzoi disueltos en 5 mililitros de metil-etil-cetona. La mezcla reacción se mantiene bajo agitación durante 24 horas transcurridas las cuales se lava con una disolución acuosa sos de al 10%. El sólido se filtra, se seca y se purifica p recristalización en etanol. Los cristales amarillos obtenidos, d punto de fusión 221-222°C, representan un rendimiento de l reacción del 83%.
Ejemplo 3:
Síntesis de un copolímero de 4-nitro-l naftilacrilamida etacrilato de metilo.
En un tubo de vidrio pyrex, se introducen 1,20 gramos de 4 nitro
1 naftilacrilamida y 2,9 gramos de metacrilato de metil disueltos en 10 mi de dioxano. A esta disolución se le añaden 0, gramos de AIBN como iniciador. El tubo, con la disolució descrita, se conecta una línea de alto vacío y se desgasifica un vacío de 10"4 mm de mercurio mediante sucesivos ciclos congelación-descongelación. A continuación, se cierra la ampol al mencionado vacío y se mantiene a 80°C durante 24 hora Transcurrido este tiempo, se abre el tubo y su contenido vierte sobre un gran exceso de metanol. El precipitado a obtenido se separa por filtración y se purifica por redisolució en dioxano y sucesivas reprecipitaciones. Se seca a vacío a 50° en la oscuridad. El rendimiento así obtenido fue del 35%. E contenido en grupos 4 nitro-1 naftil-carbamoilo del copolímer resultante fue del 1,61% molar con un peso molecular promedio número de 203.000 y en peso de 374.000 (índice de polidispersida 1,84).
El copolímero resultante es soluble en disolventes orgánicos monómeros acrílieos convencionales.
Ejemplo 4:
Fotoconversión de trans en cis-estilbeno sensibilizante con e copolímero obtenido tal y como se describe en el ejemplo 3.
En una célula de cuarzo de 1 cm de espesor y 4 mililitros d capacidad, se introduce una disolución en dioxano de trans- estilbeno con una concentración de 10"4 M y 10"5 M en el copolímero descrito en el ejemplo anterior. La célula conteniendo esta disolución se irradia con luz de longitud de onda de 360 nm, aislada mediante un filtro de interferencia o un monocromador de la luz emitida por una lámpara de xenón. El tiempo de irradiación viene determinado por la potencia de la lámpara y la eficacia del filtro o monocromador empleado. En cualquier caso, después de unos minutos de irradiación, se extrae la muestra y se registra su absorción a 322 nm en un espectrofotómetro convencional. Se repite el proceso sistemáticamente, determinando a cada tiempo de irradiación el valor de la absorban.:ia a la mencionada longitud de onda. Estos valores de absorbancia se convierten concentraciones de trans y ci-estileno, sabiendo que l respectivos coeficientes de absorción molar a esta longitud onda son de 16876 litro/mol-cm para el trans-estilbeno y de 17 l/mol-cm para el cis-estilbeno. De los valores de concentraci de cada isómero así obtenido a diferentes tiempos de irradiaci y de las intensidades observadas por la disolución de la célu (determinada por medida radiométrica o actinomé rica) , se calcu la constante de Stern-Volmer, que representa la eficacia con que actúa el fotosensibilizador polimérico empleado en presente caso. Bajo las condiciones descritas en este ejemplo, valor obtenido para la constante del Stern-Volmer ha sido de 4 M"1 en presencia de aire y 1580 M"1 cuando la irradiación realiza bajo nitrógeno o a vacío. Cuando se emplea el compues modelo ANNA, dichos valores son 1110 M'1 al aire y 9690 M'1 vacío. Estos valores, comparados con los obtenidos con otr fotosensibilizadores clásicos comerciales, son representativos la alta eficiencia de los neuvos fotosensibilizadores objeto la presente patente de invención, toda vez que los mismos tiene unos coeficientes de absorción en el ultravioleta tres órdenes d magnitud superiores a los fotosensibilizadores cetona-aromático convencionales.
Una vez finalizada la irradiación, el fotosensibilizador s recupera y aisla, pasando la disolución empleada por un sistem de ultravioleta, pudiéndose volver a reutilizar cuantas veces s quiera en otra reacción orgánica fotosensibilizada, sin pérdid de su eficacia.
Ejemplo 5:
Empleo como fotoiniciador de polimerización del modelo copolímero descrito en el ejemplo 3. Tomando como referencia un monómero acrílico comercial, tal com el acrilato de butilo, se preparan disoluciones en dicho monómer del modelo ANNA y otra con el copolímero descrito en el ejempl 3, de forma que la absorbancia inicial a 365 nm sea de 1. A esta disoluciones de acrilato de butilo-fotoiniciador se le adicion dimetilanilina a una concentración de 5 x 10"3 M. Con objeto d seguir en tiempo real la transformación de monómero en polímer durante la irradiación se utilizó un fotocalorímetro. Lo resultados obtenidos, utilizando una intensidad de irradiación d 3,4 x 10"9 einstein por segundo, muestran que las velocidades d polimerización, bajo estas condiciones, son de 1,49 x 10"2 mole por litro de monómero polimerizado en cada segundo de irradiació cuando se utiliza el modelo ANNA como fotoiniciador, y de 3,29 10"2 moles de monómero polimerizado por litro de disolución e cada segundo cuando se utiliza el fotoiniciador polimérico. A s vez, ello representa para el modelo un rendimiento cuántico d polimerización de 89 y para el fotoiniciador polimérico 196.
Cuando se emplean ambos fotoiniciadores en formulaciones de resinas comerciales, los resultados obtenidos son idénticos a los anteriormente descritos, es decir, se obtienen altas velocidades depolimerización-entrecruzamiento yaltos rendimientos cuánticos de polimerización, siempre considerablemente superiores para el fotoiniciador polimérico respecto de los obtenidos con el modelo. En ambos casos, el fotocurado de formulaciones comerciales tiene lugar en pocos segundos de irradiación al utilizar los sistemas de irradiación empleados industrialmente.
Se ha obtenido el mismo comportamiento tanto en las formulaciones comerciales utilizables como pinturas y recubrimientos, como en las formulaciones comerciales utilizadas convencionalmente en la obtención de imágenes en relieve empleadas en la fabricación de las planchas de impresión de la industria de artes gráficas.

Claims

REIVINDICACIONES
1) NUEVOS MODELOS, MONOMEROS Y POLÍMEROS FOTOSENSIBLES PORTADOR DEL GRUPO P-NITRONAFTIL-AMINOCARBONILO. SU PROCEDIMIENTO PREPARACIÓN, que se refiere a compuestos de fórmula general:
Figure imgf000015_0001
donde R puede ser un grupo alquilo, fenilo, vinilo, metil-vinil fenil-vinilo, o fenil-metil-vinilo, o cualquier polímero macromolécula lineal o entrecruzada.
2) Un procedimiento de preparación de monómeros y polímero fotosensibles portadores del grupo p-nitronaftil-aminocarbonil caracterizado porque se obteniene mediante reacción en una sol etapa de la p-nitronaftilamina con el correspondiente cloruro d ácido acrílico, metacrílico, para vinil-benzoico y par metavinil-benzoico respectivamente.
3) Un procedimiento de homopolímeros y copolímeros po polimerización en bloque o disolución de los monómeros obtenido según reivindicación 2 anterior, caracterizado porque utiliza u generador de radicales libres del tipo azobisisobutironitrilo y/ peróxido de benzoilo y caracterizado además por que dicho copolímeros son también obtenibles por polimerización entre sí con otros monómeros convencionales de tipo acrílico y vinílico estos polímeros responden a la fórmula general:
Figure imgf000016_0001
en donde R puede ser hidrógeno o fenil-alquil y R' y R" so grupos hidrógeno, alquilo, alcohoxi, halógeno, amino, alquila ino, benzoilamino, acetilamino, e iguales entre si y su combinaciones. La composición o contenido de los copolímero resultantes puede variarse con la estequio etría inicial de lo diferentes monómeros, de partida pudiéndose obtener valores comprendidos entre X = 0,1 y 100% en % molar.
4) Un procedimiento de aplicación de los compuestos descritos en las reivindicaciones anteriores como fotoiniciadores de polimerización de compuestos, resinas y formulaciones caracterizadas por llevar en su composición al menos un compuesto insaturado, etilénico, vinílicó o acrílico y con tan solo cantidades comprendidas entre el 0,1 y el 10% en peso de los mencionados modelos, monómeros o polímeros.
5) Un procedimiento según la reivindicación anterior caracterizado además porque la formulación resultante, en la que están presentes los compuestos descritos en las reivindicaciones 1, 2 y 3, al ser irradiadas con luz ultravioleta, natural o artificial, conduce a la fotopolimerización y/o fotoentrecruzamiento de las citadas formulaciones.
6) Un procedimiento de aplicación de los compuestos descritos en las reivindicaciones 1, 2 y 3, como fotosensibilizadores de reacciones orgánicas tanto en fase homogénea como heterogénea. caracterizado porque al añadir directamente al medio de reacc los citados compuestos en cantidades comprendidas entre el 0,0 y 5% en peso, tiene lugar la transformación química del sustra presente en el medio de reacción al irradiar con luz ultraviole natural o artificial.
7) Un procedimiento según la reivindicación anterior caracterizado además porque la separación del fotosensibilizad polimérico descrito en la reivindicación 3 es fácilmen separable del medio una vez finalizada la reacción fotoquímic por filtración directa (reacción en fase heterogénea) o p ultrafiltración (reacción en fase homogénea) .
8) Un procedimiento según la reivindicación 7 y caracteriza además porque el fotosensibilizador polimérico una Vez separa del medio de reacción puede volver a ser reutilizado en sucesiv reacciones químicas fotosensibilizadas.
PCT/ES1992/000078 1991-12-04 1992-12-01 Nuevos modelos, monomeros y polymeros fotosensibles y portadores del grupo p-nitronaftil-aminocarbonilo, su procedimiento de preparacion WO1993011096A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES9102725A ES2037611B1 (es) 1991-12-04 1991-12-04 Nuevos modelos, monomeros y polimeros fotosensibles y portadores del grupo-p-nitronaftil-aminocarbonilo. su procedimiento de preparacion.
ES9102725 1991-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1993011096A1 true WO1993011096A1 (es) 1993-06-10

Family

ID=8274411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES1992/000078 WO1993011096A1 (es) 1991-12-04 1992-12-01 Nuevos modelos, monomeros y polymeros fotosensibles y portadores del grupo p-nitronaftil-aminocarbonilo, su procedimiento de preparacion

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2037611B1 (es)
WO (1) WO1993011096A1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076603A (zh) * 2013-03-26 2014-10-01 株式会社田村制作所 感光性树脂组合物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052280A (en) * 1975-11-06 1977-10-04 Scm Corporation Uv curing of polymerizable binders
DE3534645A1 (de) * 1985-09-28 1987-04-02 Merck Patent Gmbh Copolymerisierbare fotoinitiatoren
IT1240652B (it) * 1990-05-17 1993-12-17 Ministero Dell'universita' Fotoiniziatori n-aloammidici per polimerizzazioni radicaliche
IT1253699B (it) * 1990-06-07 1995-08-23 Mini Ricerca Scient Tecnolog Fotoiniziatori ossaziridinici per polimerizzazioni radicaliche

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. PHOTOCHEM. PHOTOBIOL., A, 44(1), 111-22 1988, SASTRE, R. ET AL. 'Photoinitiated bulk polymerization of lauryl acrylate by N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine in the presence of N,N-dimethylaniline' *
J. POLYM. SCI., PART A: POLYM. CHEM., 28(12), 3499-511 1990, DIAZ, F. R. ET AL. 'Synthesis of soluble polymeric photosensitizers with the 4-nitro-1-naphthylcarbamoyl as pendant group' *
J.POLYM. SCI. , POLYM. CHEM. ED. vol. 21, núm. 7, 1983, páginas 2025 - 2045 T. NISHIKUBO ET AL. 'STUDY OF PHOTOPOLYMER. XVII. SYNTHESIS OF NOVEL PHOTOSENSITIVE GROUP AND PHOTOSENSITIZTER GROUPS' *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076603A (zh) * 2013-03-26 2014-10-01 株式会社田村制作所 感光性树脂组合物
US20140295148A1 (en) * 2013-03-26 2014-10-02 Tamura Corporation Photosensitive resin composition
TWI608300B (zh) * 2013-03-26 2017-12-11 田村製作所股份有限公司 Photosensitive resin composition

Also Published As

Publication number Publication date
ES2037611B1 (es) 1994-04-01
ES2037611A1 (es) 1993-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ravve et al. Light-associated reactions of synthetic polymers
Yağci et al. Externally stimulated initiator systems for cationic polymerization
US4071424A (en) Photopolymerizable composition
Corrales et al. Free radical macrophotoinitiators: an overview on recent advances
JPS6011507A (ja) 光重合開始剤用の増感剤
WO1993011096A1 (es) Nuevos modelos, monomeros y polymeros fotosensibles y portadores del grupo p-nitronaftil-aminocarbonilo, su procedimiento de preparacion
Shen et al. Synthesis and photolytic properties of 1, 5-di-N, N′-dialkylaminoanthraquinones containing acryloyl groups
US4522913A (en) Monoacrylate or diacrylate of 2-methyl-propylene glycol and photosensitive composition containing the diacrylate
JPH02149570A (ja) 重合性単量体部分を有するハロメチル―1,3,5―トリアジン化合物
CN111875736B (zh) 酞菁锌类染料作为近红外光催化剂的活性自由基聚合方法
JP2545219B2 (ja) 放射線感受性物質及びその製造法
Bratschkov et al. Synthesis and photochemical transformations of an anthracene containing methacrylic copolymer
US3890150A (en) Photosensitive compositions including aromatic bis-acrylic derivatives
DK152437B (da) Fotopolymeriserbart materiale
Abu-Abdoun et al. Cationic polymerization photochemically and thermally induced by phenothiazine cation radical salts
JPS6355527B2 (es)
Burillo et al. Studies on diacetylenic vinyl compounds: I. Phenyl-4'-vinylphenyl butadiyne
CA1286831C (en) Photosensitizers and polymerizable compositions
JPH0421183B2 (es)
Ichimura et al. Photosensitive polymers with pendent p‐dialkylaminobenzylideneacetophenone residues as photoinduced radical polymerization initiators
JPS5917744B2 (ja) 強カチオン性基を有する水溶性高分子色素
JPS6023403A (ja) 光増感性高分子化合物とその製法
JPS62192404A (ja) 感光性樹脂とその製造方法
JPS63241007A (ja) 親水性−疎水性熱可逆材料
JPH0788437B2 (ja) 可染性樹脂膜の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

122 Ep: pct application non-entry in european phase