Комплексы 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола для получения полупроводниковых и фотопроводниковых материалов Советский патент 1983 года по МПК C07D235/08 H01L51/00 

изобретение относится к новым ком плексам 1-винил-нафто-(2,3)-имидазол общей формулы СНг где R - С (СИд ; С, которые могут найти применение во многих областях техники в качестве полупроводников и фотопроводников. Известны комплексы на основе имидазола с четыреххлористым углеродом и паранитробензальдегидом, обнаруживающие поглощение лишь до 420 и 520 нм, с тетрацианзтиленом имидазол образует слабые комплексы, разлагающиеся уже при комнатной температуре 1 . Цель изобретения - новые комплексы 1-винил-нафто-(2,З)-имидазола, обладающие способностью поглощать свет в длинноволновой области, что позволит использовать их для получения полупроводников и фотопроводников, чувствительных в видимой област спектра. Поставленная цель достигается новыми комплексами 1-винил-нафто- 2,3 -имидазола формулы J для получения полупроводниковых и фотопроводниковых материалов, 1-Винил-нафто-(2,3)имидазол по лучают путем прямого винилирования нафто-(2 ,3)-имидазола ацетиленом под давлением в присутствии гидроокиси калия, в среде диоксана при 190-210 в течение 0,6-3 ч. 1-Винил-нафто- 2,3 -имидазол пред ставляет собой аморфный порошок с т.пл. 97-98 С, хорошо растворимый в большинстве органических растворите лей и нерастворимый в воде, . Стр)оение 1-винил-нафто-(2,3)-ими дазола доказано методами ИК- ПМР-спе троскопии, а также данными элементного анализа. Синтезированный 1-винил-нафто- (2 ,3) -имидазол образует комплексы с переносом заряда с орга ническими акцепторами: хлоранилом, тетрацианэтиленом, тринитрофлуорено ном. Комплексообразование сопровождается интенсивным окрашиванием и п явлением в электронных спектрах поглощения новых полос с переносом за ряда в области 490-625 нм. Пример 1 . Во вращаюи|ийся автоклав емкостью 0,5 л загру/.ают 10 г (0,07 моль)нафто-(2,3)-имидазола, 2 г гидроокиси-калия, 100 мл диоксана,, Подают ацетилен под давлением И атм и нагревают при в течение ji ч. Из реакционной смеси удаляют растворитель и разгонкой в вакууме выделяют 6,2 г (б2%) 1-ви- нил-нафто-(2,3)-имидазола. Найдено, %: С 80,83; Н 5,27; N 14,U. Вычислено, %: С ВО, Н 5,10; N li,itO. Пример 2. Методика проведения винилирования аналогична примеру 1. Из 10 г (0,07 моль) нафт9-(2,3) -имидазола, 2 г гидроокиси калия, 100 мл диоксана под давлением в 15 атм при в течение 1 ч получают 7,5 г (75) 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола. Синтезированный виниловый мономер нафто-(2,3)-имидазола сублимируют в вакууме. Т.пл. чистого продукта 97-98с. Пример 3. Из Юг (0,07 моль) нафто-(2,3)-имидазола, 2 г гидроокиси калия в 150 мл диоксана под давлением ацетилена 18 атм при 210 С в течение kO мин получают 8,7 г (87%) 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола. Изучают комплексообразующую способность 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола. Пример 4. К 10 мл раствора 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола. в хлороформе (,710 г-моль/л) приливают 10 мл раствора хЛоранила в хлороформе (,0810 г-моль/л). Наблюдают пояЕ;ление темно-зеленой окраски, а в электронных спектрах обнаруживают новую полосу поглощения с двумя максимумами при и 613 нм. Состав комплекса 1:1. Пример 5. При приливании к 10 мл раствора 1-винил-нафто-(2 ,3)-имидазола в хлороформе (,7«10 г-моль/л). 10 мл раствора тетрацианэтилена в хлороформе ,1910 2 г-моль/л) наблюдают окрашивание совместного раствора в цвет хаки, В электронных спектрах появляются три новые полосы поглощения с максимумами 530, 58П, 625 им. Состав комплекса 1:1. Пример 6. К 10 мл раствора 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола в хлороформе (,710 г-моль/л) прили3,1

вают 10 мл раствора тринитрофлуоренона в хлороформе (1,52-10 г-моль/л) Происходит окрашивание совместного раствора в темно-коричневый цвет. В УФ-спектрах поглощения появляется полоса с переносом заряда с максимумом 526 нм, состав комплекса 1:1.

Проводят исследования электронных спектров поглощения растворов 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола с целью выявления его способности образовывать комплексы с переносом заряда с различными органическими акцепторами: хлоранилом, тетрацианэтиленом, тринитрофлуореноном.

Изучают УФ-спектры поглощения растворов индивидуальных соединений: 1-винил-нафто-(2,3)-имиДазола, хлоранила, тетрацианэтилена, тринитрофлуоринона и совместных растворов 1-винил-нафто-(2,3)имидазола с указанными акцепторами. Для сравнения исследуют УФ-спектры модельного соединения - нафто-(2,31-имидазола.

51077. 4

В качестве растворителей используют хлороформ, хлористый метилен, Т-+диоксан. Концентрации растворов варьируют в пределах 5 Ю 5 0,5t-10 (г-моль/л).

При исследовании электронных спектров совместных растворов обнаруживают появление новых полос поглощения в области (60-680 нм отсутст10 вующих в УФ-.спектрах исходных компонентов и обусловленных образованием комплексов с переносом заряда. При смешивании растворов 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола и акцепторов наблю15 дают интенсивное изменение окраски от светло-желтого до зеленого и темно-коричневого цвета.

Состав получаемых комплексов с переносом заряда определяют методом 20 изомолярИых серий.

УФ-спектры поглощения снимают на регистрирующем спектрофотометре.

Результаты исследования электронных спектров поглощения представ25 лены в таблице.

Комплексы 1-винил-нафто-

ВНИНА

Светложелтый

11

Хлоранил

ТетрацианБесцветэтилен

ным

ТринитроСветложелтыйфлуоренон

Хлоранил

Зеленый

0,67

526

I

АО

0,67 530

0,67 55

0,5 580

O/St 613

QM 625

О 613

О

530

о о 580

652

о о 526

0,81

0

1:1 0,76 13

флуоренон

коричневыйОбнаруживают батохромное смещение максимумов поглощения в электронных спектрах 1-винил-нафто-(2,3VHMHfla3oла по сравнению с нафто-(2,31-имидазолом. Комплексы с переносом заряда на основе 1-винил-иафто-(2,3)-имидазола и органических акцепторов поглощают в более длинноволновой области и характеризуются бо 1ьшей устойчивос тью, чем комплексы с переносом заряда на основе нафто-{2,3)-имидазола.

Продолжение таблицы Пленки, получаемые на твердой основе поливом раствором 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола и его комплексов с переносом заряда, Характеризуются большей однородностью, прочностью, лучшей адгезией, чем пленки, получаемые из растворов нафто-{2,3)-имидазола. Результаты исследования электронных спектров 1-винил-нафто-(2,3)имидазола(ВНИМА)с органическими акцепторами инафто-{2,3)имидазола (НИНА)