ПИРИЛИЕВАЯ СОЛЬ В КАЧЕСТВЕ СЕНСИБИЛИЗАТОРА ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С ПАНХРОМАТИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ В ВИДИМОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА Советский патент 1999 года по МПК C07D405/02 C07D309/34 G03G5/06 

Изобретение относится к новым химическим соединениям и может найти применение в производстве электрофотографических материалов.

Цель изобретения - увеличение степени панхроматичности в видимой области спектра 400 - 700 нм, общей фотоэлектрической чувствительности и расширение спектральной области чувствительности слоя.

Пример 1. К 52,5 г (0,25 моль) 9-пропилкарбазола и 94,45 г (1,3 моль) диметилформамида при перемешивании прикапывают 51,1 г (0,48 моль) хлорокиси фосфора с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 35 - 40^oC. После окончания прикапывания перемешивание продолжают еще 10 мин при этой же температуре, затем реакционную массу нагревают при кипении 10 мин. Смесь охлаждают, прибавляют 600 мл дистиллированной воды, нейтрализуют 20%-ным раствором поташа до pH 6 - 8 и оставляют на 1 ч при комнатной температуре. Выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают дважды из этилового спирта. Получают 49,8 г (83%) 3-формил-9-пропилкарбазола, т. пл. 95 - 97^oC.

Найдено, %: N 5,9.

C₁₆H₁₅ON
Вычислено, %: N 5,9.

Пример 2. Смесь 3,4 г (0,01 моль) тетрафторбората 2-метил-4,6-дифенилпирилия и 2,9 г (0,12 моль) 3-формил-9-пропилкарбазола кипятят в смеси 15 мл уксусного ангидрида и 10 мл уксусной кислоты в течение 15 мин. Реакционную массу охлаждают до 80 - 85^oC и добавляют по каплям 5 мл этилового спирта. Смесь оставляют на 1 ч при комнатной температуре. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре этилацетатом, спиртом, эфиром. Перекристаллизовывают из уксусной кислоты. Получают 4,5 г (81%) тетрафторбората 2,4-дифенил-6-[β-этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия (соединение I), т. пл. 217 - 220^oC, λ_макс 370, 620 нм в хлористом метилене, ε_макс 3,3 • 10⁴; 4,7 • 10⁴.

Найдено, %: C 76,2; H 5,4; N 2,5.

C₃₄H₂₈OBF₄N
Вычислено, %: C 76,0; H 5,1; N 2,5.

Пример 3. Тетрафторборат 2,4-ди-(n-бромфенил)-6-[β-этенил-(N-пропилкарбазолил-3)]пирилия (соединение II) получают, как в примере 2, из смеси 4,9 г (0,01 моль) тетрафторбората 2-метил-4,6-ди-(n-бромфенил)пирилия и 2,9 г (0,12 моль) 3-формил-9-пропилкарбазола с выходом 6,0 г (84%), т. пл. 282 - 284^oC, λ_макс 392, 645 нм в хлористом метилене, ε_макс 4,6 • 10⁴; 5,0 • 10⁴.

Найдено, %: C 57,1; H 3,4; N 2,0.

C₃₄H₂₆OBF₄Br₂N
Вычислено, %: C 57,4; H 3,7; N 2,0.

Пример 4. Изучение электрофотографических свойств.

Фоточувствительный слой, который содержит 98 мас.% поли-N-эпоксипропилкарбазола (ПЭПК), 1,5 мас.% 2,4,7-тринитрофлуоренона (ТНФ) и 0,5 мас.% тетрафторбората 2,4-дифенил-6-[β-этенил-(N-пропилкарбазолил-3)]пирилия, наносят из раствора метилэтилкетона и циклопентанона (1 : 1 по объему) на лавсановую основу, покрытую проводящим слоем и барьерно-адгезионным. Слой сушат при комнатной температуре 0,5 ч, а затем досушивают при 65^oC в течение 6 ч. Образцы заряжают скоротроном положительной и отрицательной короной до предельного потенциала. Электрофотографическую чувствительность к свету лампы накаливания (общая светочувствительность S_инт) и монохроматическому свету в области 400 - 700 нм (спектральная чувствительность S_λ) определяют по полуспаду начального потенциала. Степень панхроматичности слоя P оценивают величиной для видимой области спектра 400 - 700 нм. Длинноволновую границу чувствительности слоя определяют как длину волны, при которой монохроматическая чувствительность имеет значение не ниже 0,1 м²/Дж.

Результаты измерений приведены в таблице. Сравнение проводили со слоем, содержащим в качестве сенсибилизатора с панхроматической чувствительностью только ТНФ или 2,4,5,7-тетранитрофлуоренон (ТЕНФ).

Пример 5. Фоточувствительный слой, который содержит 91 мас.% ПЭПК, 6,8 мас. % ТНФ и 2,2 мас.% тетрафторбората 2,4-дифенил-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 6. Фоточувствительный слой, который содержит 98 мас.% ПЭПК; 1,5 мас. % ТНФ и 0,5 мас.% тетрафторбората 2,4-ди-(n-бромфенил)-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 5. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 7. Фоточувствительный слой, который содержит 91 мас.% ПЭПК, 1,5 мас. % ТЕНФ и 0,5 мас.% тетрафторбората 2,4-дифенил-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 8. Фоточувствительный слой, который содержит 98 мас.% ПЭПК, 1,5 мас. % ТЕНФ и 0,5 мас.% тетрафторбората 2,4-дифенил-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 9. Фоточувствительный слой, который содержит 91 мас.% ПЭПК, 6,8 мас. % ТЕНФ и 2,2 мас.% тетрафторбората 2,4-дифенил-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 10. Фоточувствительный слой, который содержит 98 мас.% ПЭПК, 1,5 мас.% ТЕНФ и 0,5 мас.% тетрафторбората 2,4-ди-(n-бромфенил)-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 11. Фоточувствительный слой, который содержит 91 мас.% ПЭПК, 6,8 мас. % ТЕНФ и 2,2 мас. % тетрафторбората 2,4-ди-(n-бромфенил)-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия, готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Пример 12 (контрольный). Фоточувствительный слой, который содержит 77 мас. % ПЭПК; 3,8 мас.% ТНФ и 19,2 мас.% пластификатора (фоточувствительный слой органического электрофотографического материала пленки типа Т-2) готовят и испытывают, как в примере 4. Результаты измерений приведены в таблице.

Таким образом, использование соединений I и II в качестве сенсибилизатора позволяет получить электрофотографический материал с более высокой общей светочувствительностью и более высокой степенью панхроматичности в видимой области спектра (400 - 700 нм), а также более широкую область чувствительности по сравнению с известными сенсибилизаторами с панхроматической чувствительностью.

Изобретение касается производных пирана, в частности тетрафторбората 2,4-ди-(фенил или n-бромфенил)-6-[β_этенил-(N-пропилкарбазолил-3)] пирилия (Iа, б), в качестве сенсибилизатора электрофотографического материала с панхроматической чувствительностью в видимой области спектра. Цель - создание новых веществ, обеспечивающих улучшение свойств по фотоэлектрической чувствительности и расширение спектральной области чувствительности. Синтез соединений Iа, б ведут кипячением смеси тетрафторбората 2-метил-4,6-ди-(фенил или n-бромфенил)пирилия с 3-формил-9-пропилкарбазолом в среде уксусного ангидрида. Выход, %; т. пл., ^oC; длина волны λ_макс, нм (в CH₂Cl₂); коэффициент экстинкции ε_макс; брутто-ф-ла: а) 81; 217 - 220; 370 и 620; 3,3 • 10⁴; C₃₄H₂₈OBF₄N; б) 84; 282 - 284; 392 и 645; 4,6 • 10⁴ и 5 • 10⁴; C₃H₂OBF₄Br₂N. Испытания соединений Iа, б в фоточувствительных слоях электрофотографического материала показывают фотоэлектрическую чувствительность к свету лампы накаливания 2,2 лк^-1•с^-1; к монохроматическому свету в области 400 - 700 нм (спектральная) 3 м²/Дж и 1,3 м²/Дж; степень панхроматичности 0,8; длинноволновая граница чувствительности слоя, при которой чувствительность не менее 0,1 м²/Дж 760 нм (при концентрации соединения Iа 0,5%, поли-N-эпоксипропилкарбазола 98% и тринитрофлуоренона 1,5%). 1 табл.

Пирилиевая соль общей формулы

где R - атом водорода или брома,
в качестве сенсибилизатора электрофотографического материала с панхроматической чувствительностью в видимой области спектра.