Люминофоры в сине-фиолетовой области спектра Советский патент 1979 года по МПК C09K11/06 C07D263/62 

Изобретение относится к органическим люминофорам со свечением в сине-фиолетовой облаг5ти спектра 26000-27000 см), а именно: соединениям ряда фенантр - (9ДО)-ок сазола общей формулы I где R - водород, метоксигруппа, хлор, которые могут быть использованы в качестве оптических отбеливателей, жидких и пластмассовых сцинтилляторов, генерирующих сред для ОКГ в люминесцентной дефектоскопии. В настоящее время широко известно примен ние соединений формулы I в кристаллическом состоянии в качестве материалов для электрофотографического репродуцирования . 1. В основе этого процесса лежит свойство фотопроводимости, которое заключается в образовании носителей заряда и перемещении их в электрическом поле при облучении УФ- и видимым светом. Механизм фотопроводимости органических соединений заключается в следующем. Под действием света молекула возбуждается, т. е. ее электрон перехощ1т на возбужденные уровни, в дальнеййгем благодаря туннельному эффекту возбуждеш1Ь Й электрон перемещается с молекулы на молекулу, а образовавшаяся в основном состоя1пп1 молекулы электронная вакансия открьшает возможность дырочного механизма электропрюводности. Ехтественно, что для эффекттшной фотопроводимости молекула должна как можно дольше оставаться в возбужденном состоянии. Действительно, количество носителей тока пропорционально ОГ где и - интенсивность поглощенного свега; Т: собственное время жиз)П1 возбужденного состояния. Так как собственное время жизни возбужденного состояния обратно пропорционально квантовому выходу люминесценции, следует ожидать, что наибсЛее эффектавныкш фотоэлектрическиМ51 свойствами будут об3падать молекулы, слабо люминеси {рующие в кристаллическом состоянии. Вследствие вышеуказанных причин примене ние соединений общей формулы I в качестве люминофоров в кристаллическом состоянии б дет затруднено. Одгювременно известно, что люминесцентны свойства соединений при переходе от кристаллического состояния к их растворам обычно ухудшаются 2 и наблюдается заметное умен memte величины квантового выхода люлтнесцендии. Известно также применение люминофоров флюоресцирующих в сине-фиолетовой области спектра 2.5-дифенилоксазола (РГО), имеющего квантовый выход ,51, однако это значение остается недостаточно высоким и ограничивает область применения известных соединений в народном хозяйстве. Целью настоящего изобретения является повышение квантового выхода люминесценции в сине-фиолетовой области спектра Эта цель достигается применением в новом качестве соединений формулы I, а именно; в качестве люминофоров флюоресцирующих в растворах в сине-фиолетовой области спектра с квантовым выходом люминесценции 0,7-0,95. Соединения формулы обладают значительно более высоким значением квантового выхода, не вытекающим с очевидностью из их структу ры. Соединения общей формулы I получают кон денсацией 9, Ю-фенантренхинонмоноирлина с ароматическими альдегвдами в присутствии органического основания. Пример 1. 2-фенантр- (9, 10) -оксазол- (I). В колбе, снабженной обратным холодильником растворяют при нагрева1ши,:при температуре 50-60°С, 2,07 г (0,01 мопь) 9, 10-фенантренхинонмоноимина в 120 мл изопропилового спи та, после чего последовательно вводят 0,85 г (0,01 моль) пиперидана 1,01 г (0,01 моль) бензальдегида. Полученну о смесь кипятят в течение 1 ч. По окончании реакции из реакционной смеси отгоняют половину изопропилового спирта от взятого в реакцию количества, а оставшуюся реак1щонную смесь охлаждают. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают небольшим количеством охлажденного изопропилового спирта и кристаллизуют из смеси изопропилового спирта и хлороформа с применением активированного угля. Бесцветные кристаллы. Выход 2,38 г (81%). Т. пл, от 205 до 206,5°С. Найдено,%: С 85,40; Н 4,50; N 4,75 CziHjgNO Вычислено,: С 8,26; Н 4,41; N 4,60. Пример 2. 2- (4-Мегоксифенилфенантр)-9, 10-оксазол-(2). Аналогично примеру 1 вводят в реакцию 1,36 г (0,01 моль) и-метоксибензальдегида. Слабо окрашенные кристаллы. Выход 2,56 г (79%) Т. пл. ,5°С. Найдено,: С 81,22; Н 4,46; (М 4,31 CzaHisNOs Вьнислено,%: С 81,01; Н 4,75; N 4,44. Пример 3. 2-(4-Хлорфе1шлфенантр)-9,10-оксазо.я-(З). Аналогично примеру 1 вводят в реакцию 1,40 г (0,01 моль) и-хлорбензальдегида. Бесизетные кристаллы. Вьрсод 2,86 г (87%). Т. пл. от 256,5 до 257,5 С Найдено,%: С 76,68; Н 3,68; С| 10,70; N 4,26: . CajHijCtNO Вычислено,%: С 76,48; Н 3,84; С1 10,77; N 4,10. Предлагаемые соединения испытаны по стан-, дартной методике определения квантовых выходов люминесценции . Результаты испыташш приведены в таблмце.

Измерения квантовых выходов люминесценции производились в изопропаноле, в качестве стандарта использовались растаор 9,10-дифеню1антрацена в бензоле vf - 0,82 г. Предлагаемые соединения обладают значительно более высоким эначение.м vf. чем промьпяленные люминофоры,

56990016

флюоресцирующие в сине-фиолетовой области - где R - водород, метоксигруппа, хлор в качесгРЮ.ве люминофоров в сине-фиолетовой

Формула из обретенияобласти спектра.

Применение производных 2-фенилфенантр-(9,- sпринятые во внимание при экспертизе

10)-оксазола общей формулы 1-1- Патент США № 3957810, кл. 260-307 Д. -N f.- 4473, 1970.

-Б. M/ 0 3. Красовицкий Б. М. и Болотин Б. М. ОрИсточники информашш,

опублик. 1976.

2. D. L. Williams, etal., J, Phys. Chem 74, ганичегкие люминрфоры, Л., Химия, 1976, с. 324.