Способ получения тонкокристаллического фталоцианина меди

 

(57) Изобретение относится к способам получения фталоцианина меди (PcCu), который может использоваться как краситель6 сенсор, компонент фоточувствительных слоев. Цель изобретения - упрощение процесса, получение PcCu в тонкокристаллической форме. Цель достигается тем, что синтез PcCu ведут при температуре 20 - 40oC в N,N-диметилформамиде взаимодействием 1,3-дииминоизоиндолина (ДИИ) с ультрадисперсным порошком меди (УДП Cu) с удельной поверхностью более 30 м2/г, полученный электрическим взрывом проводника в атмосфере азота, причем смешивание УДП Cu и ДИИ осуществляют в сухом виде.

Изобретение относится к способу получения фталоцинанина меди (PcCu), который известен как пигмент для окрашивания полимерных и композиционных материалов, и используется при изготовлении сенсоров, фоточувствительных слоев.

Известен способ, по которому PcCu получают из фталимида, мочевины, меди или однохлористой меди, молибдата аммония в растворитель, при 170 - 210oC в присутствии циануровой кислоты или ее производных [1]. Недостатками этого способа являются высокая температура и длительность процесса (45 часов), а также необходимость дополнительного расхода дефицитных реагентов (молибдена аммония, циануровой кислоты и др.) Наиболее близким к предлагаемому является способ получения PcCu, включающий нагревание солей 1,3-дииминоизондолина с медью или соединениями меди при 80 - 250oC в присутствии щелочных веществ (или без) в растворителе, который не вызывает роста кристаллов PcCu или изменения кристаллографической модификации, например, в глицерине, полипропиленгликоле, воде или NH4OH. Выход CuPc составляет 80% [2]. Недостатками этого метода являются высокая температура, образование сравнительно крупных кристаллов пигмента микронных размеров.

Целью предлагаемого изобретения является снижение температуры реакции, упрощение процесса и получение фталоцианина меди в тонкокристаллической форме.

Поставленная цель достигается тем, что синтез PcCu ведут при температуре 20 - 40oC в N, N-диметилформамиде взаимодействием 1,3-дииминоизоиндолина (ДИИ) с ультрадисперсным порошком меди (УДП Cu) с удельной поверхностью более 30 м2/г, полученным электрическим взрывом проводника в атмосфере азота, причем смешивание УДП Cu и ДИИ осуществляют с сухом виде. Использование порошка меди в ультрадисперсном состоянии, полученного с помощью электрического взрыва проводников в атмосфере азота, обуславливает его особенное состояние. В ультрамалой частице число атомов на поверхности становится соизмеримым с числом атомов в объеме и соответственно вклад поверхностной энергии в общую энергию частицы становится сравнимым с вкладом объемной энергии. Взрыв металлического проводника осуществляется при напряжении десятков киловольт в газовую среду и сопровождается образованием на поверхности частиц нестойких и необычных химических состояний материала проводника и компонентов этой среды.

Пример 1. К 0,5 г (0,0079 моль) ультрадисперсного порошка меди (УДП Cu), полученного в атмосфере азота с удельной поверхностью Sуд 30 м2/г добавляют эквимолекулярное количество 1,3-дииминоизоиндолина (ДИИ) (4,6 г, 0,0316 м), смесь перемешивают, помещают в реакционный сосуд, добавляют 30 мл N,N-диметилформамида (ДМФА) и перемешивают при 20oC в течение 3 часов. Затем реакционную смесь фильтруют через стеклянный фильтр. Осадок последовательно промывают 1%-ной соляной кислотой, водой, метанолом, ацетоном до обесцвечивания промывной жидкости. Продукт сушат при температуре 60 - 80oC. Выход 4,0 г (88%). ИК-спектр полученного фталоцианина меди (PcCu) идентичен по количеству и положению частот колебаний литературным данным для PcCu [3]. Электронный спектр продукта в 1-хлорнафталине содержит интенсивную полосу поглощения при 679 мм с плечом при 679 мм с плечом при 611 мм. Положение этих полос находится в полном соответствии со спектром в видимой области для PcCu, приведенном в [4]. Результаты элементного анализа, мас.%: C 66,03; H 3,11; N 19,51. Размеры частиц пигмента, определенные методом электронной микроскопии соответствуют тонкокристаллической игольчатой форме с размерами в длину не более 0,2 мкм в ширину < 0,05 мкм.

Пример 2. В реактор, содержащий 10 мл ДМФА, добавляют смесь, приготовленную как в примере 1 из 0,05 г (0,79 ммоль) УДП Cu (N2, Sуд 30 м2/г) и 0,46 г (3,16 ммоль) ДИИ, и перемешивают ее при 30oC в течение 2 час. Затем реакционную массу пропускают через стеклянный фильтр, осадок промывают 1%-ной HCl, водой, метиловым спиртом, ацетоном, а затем сушат. Выход 0,41 г (90%). Спектральные характеристики, элементный анализ и дисперсность продукта соответствуют данным примера 1.

Пример 3. УДП Cu (N2, Sуд 30 м2/г), ДИИ и ДМФА смешивают в количествах и с очередностью как указано в примере 1. Перемешивают при 40oC в течение 1,5 часов. Фталоцианин меди выделяют аналогично примеру 1. Выход 89%. Спектральные характеристики, результаты элементного анализа и дисперсность пигмента согласуются с характеристиками продукта примера 1.

Пример 4. В реактор помещают ДМФА и добавляют смесь ДИИ и УДП Cu (N2, Sуд 70 м2/г) в количествах как в примере 2. Выдерживают реакционную смесь при 40oC в течение одного часа и выделяют аналогично процедуре, описанной в примере 2. Выход 0,42 г (95%). Спектральные характеристики, результаты элементного анализа, величина дисперсности пигмента идентичны примеру 1.

Таким образом, предложенный способ благодаря чрезвычайно мягким условиям открывает возможность управления процессом получения PcCu, свободного от высокотемпературных примесей в тонкокристаллическом состоянии с высоким выходом.

Формула изобретения

Способ получения тонкокристаллического фталоцианина меди взаимодействием 1,3-дииминоизоиндолина с порошком меди в среде растворителя, отличающийся тем, что в качестве порошка меди используют ультрадисперсный порошок меди с удельной поверхностью более 30 м2/г, полученный электрическим взрывом проводника в атмосфере азота, взаимодействие ведут в N,N-диметилформамиде при 20 40oС, причем смешивание ультрадисперсного порошка меди и 1,3-дииминоизоиндолина осуществляют в сухом виде.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к органической химии, конкретно - к новым химическим соединениям - перфторалкилзамещенным N,N'-этиленбис-бета-аминовинилкетонатам никеля, палладия и меди, которые могут быть использованы в качестве органических светофильтров и фотостабилизаторов для органических жидкостей и полимеров, а также к способу их получения, отличающегося тем, что реакцию исходных фторированных дикетонов проводят в бензоле в присутствии катализатора - эфирата трехфтористого бора с удалением воды азеотропной отгонкой

Изобретение относится к новым производным (1-(-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола) обладающим антибактериальной, противотрихомонадной, фунгицидной и иммуностимулирующей активностью
Изобретение относится к синтезу пигментов и может быть использовано в полиграфической промышленности, при крашении пластмасс

Изобретение относится к области технологии получения комплексов металлов с фталоцианином МРС, где М ион металла, РС фталоцианин (С32H16N8)2-

Изобретение относится к новому производному формулы 1, который может найти применение как промежуточный продукт в синтезе новых ди-трет-бутилзамещенных фталоцианинов и их комплексов, применяемых в качестве красителей, органических полупроводниковых материалов и т.д

Изобретение относится к способу получения гетерометаллических ацетилацетонатов, содержащих атомы меди, бария и одного из редкоземельных элементов (РЗЭ) в соотношении Сu:Ва:Р3Э 3:2:1

Изобретение относится к области химии фталоцианинов и порфиринов, а именно синтеза медного комплекса фталоцианина, используемого в качестве пигмента, а также катализатора ряда окислительно-восстановительных процессов, например восстановления оксидов азота до азота и воды

Изобретение относится к новым химическим соединениям, имеющим применение в аналитической химии, в частности соединению бис[N-(1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидил-4)-N-этилдитиокарбамато- S, S'] медь (II) формулы SC-C, в количественном определении ртути (II) методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)

Изобретение относится к органической химии, конкретно - к новым химическим соединениям - перфторалкилзамещенным N,N'-этиленбис-бета-аминовинилкетонатам никеля, палладия и меди, которые могут быть использованы в качестве органических светофильтров и фотостабилизаторов для органических жидкостей и полимеров, а также к способу их получения, отличающегося тем, что реакцию исходных фторированных дикетонов проводят в бензоле в присутствии катализатора - эфирата трехфтористого бора с удалением воды азеотропной отгонкой

Изобретение относится к способу получения гетерометаллических ацетилацетонатов, содержащих атомы меди, бария и одного из редкоземельных элементов (РЗЭ) в соотношении Сu:Ва:Р3Э 3:2:1

Изобретение относится к области химии комплексов металлов с -дикетонами, конкретно к способам получения комплексов редкоземельных металлов (РЗМ) с простейшим -дикетоном - ацетилацетоном, обладающих свойством летучести

Изобретение относится к методам получения трис-бета-дикетонатов редких платиновых металлов общей формулы (R'-CO-CH-CO-R'')3M, где M Rh(III), Ir(III), Ru(III), Os(III); R', R'' -CH3, -CF3, -CF3, -C6H5, -C(CH3)3, -C3F7 в различных комбинациях, касается области неорганической химии синтеза летучих кислородсвязанных комплексов с органическими лигандами

Изобретение относится к координационной химии, точнее к получению летучих -дикетонатов редкоземельных элементов, используемых в процессах разделения редкоземельных металлов и для их аналитического определения методом газожидкостной хроматографии, а именно ацетилацетонатов редкоземельных элементов общей формулы I или Ln(АА)3 где Ln - атом лантаноида (редкоземельного элемента)

Изобретение относится к координационной химии, точнее к получению разнолигандных комплексов редкоземельных элементов (лантаноидов) с ацетилацетоном и цис- или транс-бутендиовой кислотой, а именно комплексных соединений общей формулы 1 или LnAA2L, где Ln - ион редкоземельного элемента, АА - ацетилацетон, L - анион цис- или транс-бутендиовой кислоты Для разработки безопасного одностадийного способа получения разнолигандных комплексов редкоземельных элементов с ацетилацетоном и цис- или транс-бутендиовой кислотой, не содержащих сольватных молекул растворителя, предлагается осуществлять электролиз раствора ацетилацетона, цис- или транс-бутендиовой кислоты и перхлората лития в ацетонитриле, взятых в соотношении 2:1:1:500, с металлическим редкоземельным анодом и инертным катодом при потенциале анода в пределах 0,5-1 В, с использованием единичного полупроводникового диода, включенного последовательно с электролизером для создания асимметричного переменного тока
Изобретение относится к получению ацетилацетоната марганца (III), который может быть использован в качестве катализаторов, а также как инициатор полимеризации виниловых мономеров

Изобретение относится к электрохимическому синтезу -дикетонатов металлов, в частности ацетилацетонатов, которые находят широкое применение в промышленности, например для производства высокотемпературных сверхпроводников
Наверх