Сульфокислоты замещенных дибензимидазолов 1,4,5,8- нафталинтетракарбоновой кислоты в качестве материала для формирования сверхтонких поляроидных пленок

 

Изобретение относится к органической химии, в частности к новым соединениям - сульфокислотам замещенных цис- или транс - дибензимидазолов 1, 4, 5, 8-нафталинтетракарбоновой кислоты общей формулы где R - H, CH₃, C₂H₅, OC₂H₅, Cl, Br; n= 1 или 2, которые пригодны для формирования сверхтонких поляроидных пленок (с толщиной слоя 0,1 - 0,6 мкм) с повышенной термостабильностью (до 365 - 375^oС). 1 табл.

Изобретение относится к технологии производства красителей бензимидазольного ряда, в частности сульфокислот замещенных дебинзимидазолов 1,4,5,8-наф- талинтетракарбоновой кислоты для формирования сверхтонких поляроидных пленок. Целью изобретения является синтез сульфокислот замещенных цис- или транс-дибензимидазолов 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты для формирования сверхтонких поляроидных пленок с повышенной термостабильностью формулы _или где R Н, СН₃, С₂Н₅, ОС₂Н₅, Cl или Br; n 1,2. Соединение по изобретению получают сульфированием цис- или транс- (IV) дибензимидазолов 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты, а также смеси соединений III и IV где R Н, СН₃, C₂H₅, Сl, Br, ОС₂Н₅. Сульфирование проводят либо в 20-25%-ном олеуме, либо в смеси 20-25% олеума с хлорсульфоновой кислотой при 70-90^оС. Полученные водорастворимые красители I и II, а также смесь красителей I и II обладают способностью к образованию лиотропной жидкокристаллической фазы, что позволяет формировать на их основе селективные в области 440-500 нм сверхтонкие поляроидные пленки с толщиной слоя 0,1-0,6 мкм и высокой термостабильностью (до 350^оС). П р и м е р 1. В 9,3 мл 24,5%-ного олеума растворяют 1,5 г цис-дибензимидазол-1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты. Нагревают до 85^oC и греют при энергичном перемешивании 2 ч. Охлаждают и при температуре не выше 30^оС по каплям добавляют 6 мл воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают концентрированной HCl до отсутствия сульфат-иона в фильтрате и сушат. Получают 1,6 г (94%) сульфокислоты (I,R-H). Электронный спектр (в пленке, λ_макс): 470 нм. ИК-спектр (прибор R-20, таблетки с KCl), см^-1: 1025, 1070 (SO₃^-); 1695 (С=0). Найдено, N 9,14; S 9,51. С₂₆Н₁₂N₄О₈S₂ ˙4Н₂О Вычислено, N 8,69; S 9,95. Аналогично получают сульфокислоту (I, R-3(4)-СН₃). П р и м е р 2. В 4,5 мл хлорсульфоновой кислоты растворяют 1,5 г транс-дибензимидазол-1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты, перемешивают 1 ч при комнатной температуре и 0,5 ч при температуре не выше 25^оС, добавляют 4,1 мл 24,5%-ного олеума. Нагревают до 85^оС и выдерживают при энергичном перемешивании 1 ч. Выливают на 11 мл воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают концентрированной НСl до отсутствия сульфат-иона в фильтрате и сушат. Получают 1,55 г (90,5%) соединения II (R-Н). Электронный спектр (в пленке, λ_макс): 492 нм. ИК-спектр (прибор R-20, таблетки KCl) 1025, 1065 (SO₃^-); 1700, 1715 пл. (С=О). Найдено, N 9,05; S 9,20. С₂₆Н₁₂N₄O₈S₂˙ 4H₂O. Вычислено, N 8,69; S 9,45. Аналогично получают сульфокислоту (I, R-СН₃, Br, Cl, C₂H₅). П р и м е р 3. Методика получения поляроидных пленок. 1 г очищенного от неорганических примесей красителя растворяют в 100 г дитстиллированной воды и постепенно упаривают на роторном испарителе до массы раствора 11 г. При этом образуется лиотропная жидкокристаллическая фаза (ЛЖКФ) красителя с концентрацией 9-11%
0,25 мл ЛЖКФ красителя наносят на стеклянную подложку размером 5х5 см², сверху кладут вторую пластинку и круговыми движениями растирают ЛЖКФ в тонкую пленку, после чего верхнюю пластинку резко сбрасывают с нижней. Образовавшаяся тонкая ориентированная пленка после высыхания при скрещивании имеет интенсивный оранжевый цвет. Поляроидные характеристики (степень поляризации, дихроичное отношение) полученных пленок определяют по поляризационным спектрам поглощения, которые измеряются в диапазоне 350-700 нм на спектрометре "Shimadzu" с поляроидной приставкой. В качестве поляроидного анализатора используют призму "Николь" с апертурой 20 нм. Выход, данные элементного анализа и поляроидные характеристики синтезированных соединений приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, предлагаемые соединения позволяют получать поляроидные пленки с очень малой толщиной слоя (0,1-0,6 мкм), высокой термостабильностью (до 350^оС) и селективностью поглощения в области 440-500 нм.

Формула изобретения

Сульфокислоты замещенных дибензимидазолов 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты общей формулы

или

где R H, CH₃, C₂H₅, OC₂H₅, Cl или Br;
n 1 или 2,
в качестве материала для формирования сверхтонких поляроидных пленок.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.08.2005

Извещение опубликовано: 20.07.2006        БИ: 20/2006

---