專利名稱:基于萘嵌苯的多生色團(tuán)的制作方法
專利說明基于萘嵌苯的多生色團(tuán) 本發(fā)明涉及通式I的新的基于萘嵌苯(rylene)的多生色團(tuán)
其中各變量定義如下 萘嵌苯是下式基團(tuán)
上式基團(tuán)已經(jīng)被至少一個(gè)二酰亞胺基團(tuán)、酯基團(tuán)或酰胺基團(tuán)官能化并 且可額外地被芳氧基、芳硫基、雜芳氧基和/或雜芳硫基取代; X 是萘嵌苯二羧二酰亞胺基團(tuán),該基團(tuán)在不同于上述萘嵌苯基團(tuán)的波長處吸收、經(jīng)由結(jié)構(gòu)部分-Y′-A-Y-通過Y在近位鍵合于X基團(tuán)中,與上述萘嵌苯基團(tuán)鍵合,并且可以同樣被芳氧基、芳硫基、雜芳氧基和/或雜芳硫基取代; A 是具有至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)的橋接成員,其中Y基團(tuán)或者Y和Y′基團(tuán)與所述芳族或雜芳族基團(tuán)鍵合; Y 是結(jié)構(gòu)部分 -O--S- (i)(ii) Y′是結(jié)構(gòu)部分 -O--S-
-NR1- (i)(ii)(iii)(iv) 其中結(jié)構(gòu)部分(i)和(ii)可以是萘嵌苯基團(tuán)的酯基的一部分,結(jié)構(gòu)部分(iii)是萘嵌苯基團(tuán)的二酰亞胺基的一部分,和結(jié)構(gòu)部分(iv)是萘嵌苯基團(tuán)的酰胺基的一部分; R1 是氫或C1-C18烷基,其中R1基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)時(shí)可以相同或不同; n是1、2或3; x是1-7。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及作為多生色團(tuán)I的中間體的通式III的新萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物
其中各變量定義如下 Z 是芳氧基、芳硫基、雜芳氧基或雜芳硫基,它們中的每一個(gè)可被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,所述環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代 (i)C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或飽和或不飽和的C4-C7環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中所述芳基和環(huán)烷基可以各自被C1-C18烷基和/或上述作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代; (ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該環(huán)烷基可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該5-7元環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、 鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2; (iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該5-7元環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或雜芳基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基、巰基、 鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2單或多取代; (iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U是-O-、-S-、-NR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分; (v)C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2或-SO3R2, 其中當(dāng)z>1和/或z1>1時(shí)Z基團(tuán)可以相同或不同; A 是具有至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)的橋接成員,其中Y基團(tuán)或者Y和Y1基團(tuán)與所述芳族或雜芳族基團(tuán)鍵合; Y是-O-或-S-; Y1是-O-、-S-或-NR1-; R是氫; C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(ii)、(iii)、(iv)和/或 (v)基團(tuán)單或多取代; C3-C8環(huán)烷基,其可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代; 芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)基團(tuán)和/或芳基-和/或雜芳基偶氮基單或多取代,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代; 其中R基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)在式I中時(shí)可以相同或不同; R1是氫或C1-C18烷基,其中R1基團(tuán)當(dāng)出現(xiàn)一次以上時(shí)可以相同或不同; R2、R3各自獨(dú)立地為氫; C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基和/或-COOR1單或多取代; 芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷, 其中整個(gè)環(huán)系可以被C1-C12烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代; m為0、1或2; z1當(dāng)m=0時(shí)為0; 當(dāng)m=1時(shí)為0-2; 當(dāng)m=2時(shí)為2-4。
本發(fā)明還涉及制備多生色團(tuán)I和萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III的方法。
本發(fā)明最后還涉及多生色團(tuán)I在著色有機(jī)和無機(jī)材料中的用途,在生產(chǎn)吸收和/或發(fā)射電磁輻射的聚合物水分散體中的用途,在獲得人眼可見的標(biāo)記和題字中的用途,作為顯示應(yīng)用中的濾光體或發(fā)射體的用途,作為化學(xué)發(fā)光應(yīng)用中的發(fā)射體的用途以及作為光電池中的活性組分的用途。
萘嵌苯生色團(tuán),尤其是萘嵌苯四羧二酰亞胺和萘嵌苯二羧二酰亞胺構(gòu)成化學(xué)上非常穩(wěn)定的一類具有特殊效果的物質(zhì),因而受到許多應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注?;谄p和三萘嵌苯(terrylene)的生色團(tuán)尤其因其熒光性能而突出,盡管尤其是它們在電磁光譜的近紅外區(qū)中的吸收對(duì)于更高同系物的情況才是重要的。
萘嵌苯生色團(tuán)是已知的,例如描述于EP-A-596 292、WO-A-96/22331、96/22332、97/22607、02/66438、02/76988和03/104232中以及在先的德國專利申請(qǐng)10 2005 021 362.6和10 2005 032 583.1中。
它們的吸收行為的改變允許萘嵌苯生色團(tuán)的作用進(jìn)一步改進(jìn)。例如,吸收光譜區(qū)的擴(kuò)展對(duì)于許多應(yīng)用而言都是有利的,例如優(yōu)化利用在日光中的熒光效果。該擴(kuò)展可有利地通過將具有不同吸收的生色團(tuán)經(jīng)由化學(xué)鍵相互連接而實(shí)現(xiàn)。在這些多生色團(tuán)中,能量被在較短波長吸收的聲色團(tuán)到在較長波長吸收的生色團(tuán)吸收。
Chem.Eur.J.5,2388-2395(1999)描述了基于三萘嵌苯/苝的雙生色團(tuán),其中近位己基取代的苝經(jīng)由六亞甲基與N-(2,6-二異丙基苯基)-1,6-二(4-叔辛基苯氧基)三萘嵌苯四羧二酰亞胺的第二個(gè)二酰亞胺氮原子鍵合。
描述于DE-A-102 12 358中的雙生色團(tuán)還基于苝四羧二酰亞胺,其經(jīng)由酯或酰胺官能團(tuán)與二酰亞胺氮鍵合或者直接與二酰亞胺氮鍵合,并且?guī)в衼碜韵陆M的在較短波長吸收的生色團(tuán)蒽醌、蒽、萘、芘或芴。
樹枝狀多生色團(tuán)由Angew.Chem.114,1980-1984(2002)已知。此處,中心的N,N′-雙(2,6-二異丙基苯氧基)三萘嵌苯四羧二酰亞胺分子與4或8個(gè)N-(2,6-二異丙基苯基)苝二羧二酰亞胺分子或與4個(gè)N-(2,6-二異丙基苯基)苝二羧二酰亞胺分子和8個(gè)N-(2,6-二異丙基苯基)萘二羧二酰亞胺分子結(jié)合。此處的鍵合經(jīng)由(五苯基)苯基單元。
Chem.Eur.8,4742-4750(2002)描述了基于經(jīng)由酰胺官能團(tuán)橋接的兩個(gè)萘四羧二酰亞胺的雙生色團(tuán),其中二酰亞胺的發(fā)色體系已經(jīng)通過引入丁基氨基取代基而改性,以紅移其吸收。
最后,J.Am.Chem.Soc.126,8284-8294(2004)描述了基于不同取代的苝四羧二酰亞胺的雙生色團(tuán),其中外部生色團(tuán)經(jīng)由亞苯基橋與二酰亞胺氮原子鍵合,并且直接與中心生色團(tuán)的萘嵌苯骨架直接鍵合。
因其吸收和發(fā)射性能而受到特別關(guān)注的已知多生色團(tuán)要利用保護(hù)基團(tuán)化學(xué)通過復(fù)雜的多步合成才可獲得。
因此,本發(fā)明的目的是提供可以經(jīng)由幾個(gè)合成步驟就工藝技術(shù)而言以有利方式、尤其是還可以工業(yè)規(guī)模制備的多生色團(tuán),并且該多生色團(tuán)的吸收和發(fā)射性能可對(duì)于特定應(yīng)用以受控方式調(diào)節(jié)。
因此,發(fā)現(xiàn)了下式I的多生色團(tuán)
本發(fā)明的多生色團(tuán)I由基于苝、三萘嵌苯或四萘嵌苯(quaterrylene)的萘嵌苯生色團(tuán)組成,該生色團(tuán)鍵合有作為其它生色團(tuán)X的至少一個(gè)在不同于所述萘嵌苯生色團(tuán)的波長吸收的萘嵌苯二羧二酰亞胺。
X生色團(tuán)可具有相同數(shù)量的萘單元作為萘嵌苯生色團(tuán),但是那樣的話必須通過取代類型(不同的或者或多或少的取代基)來區(qū)別它,使得它的吸收波長相比于萘嵌苯生色團(tuán)的吸收波長發(fā)生移動(dòng)。
X生色團(tuán)優(yōu)選在萘單元數(shù)量上不同于萘嵌苯生色團(tuán)。X生色團(tuán)更優(yōu)選是在每種情況下(即萘-、苝-或三萘嵌苯二羧二酰亞胺)的下一最低同系物。
本發(fā)明多生色團(tuán)的萘嵌苯生色團(tuán)已經(jīng)被至少一個(gè)二酰亞胺基團(tuán)、酯基團(tuán)或酰胺基團(tuán)或者被兩個(gè)優(yōu)選相同的基團(tuán)官能化。優(yōu)選萘嵌苯四羧二酰亞胺、萘嵌苯二羧酸酯、萘嵌苯二羧酰胺和萘嵌苯二羧二酰亞胺,特別優(yōu)選萘嵌苯四羧二酰亞胺和萘嵌苯二羧二酰亞胺,非常特別優(yōu)選萘嵌苯四羧二酰亞胺。
X生色團(tuán)經(jīng)由結(jié)構(gòu)部分-Y′-A-Y-在近位與萘嵌苯生色團(tuán)連接,而結(jié)構(gòu)部分-Y′-A-Y-經(jīng)由Y(-O-或-S-)與X鍵合。
X生色團(tuán)可與萘嵌苯生色團(tuán)的碳骨架鍵合,或者經(jīng)由將萘嵌苯生色團(tuán)官能化的基團(tuán)鍵合。
與碳骨架的鍵合是經(jīng)由-O-或-S-結(jié)構(gòu)部分(Y′=(i)或(ii))。經(jīng)由官能化基團(tuán)的鍵合可以有多種方式。例如,Y′可以是二酰亞胺基團(tuán)的一部分(Y′=(iii))、酰胺基團(tuán)的一部分(Y′=(iv))或酯基團(tuán)的一部分(Y′=(i)或(ii))。
連接Y和Y′結(jié)構(gòu)部分的橋接成員A具有Y和Y′之鍵合的至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)。
A優(yōu)選是下式的亞芳基或亞雜芳基
其中環(huán)P可以相同或不同,可包含雜原子作為環(huán)原子和/或可具有稠合的5-7元環(huán),該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代。
E為 化學(xué)鍵; -O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分或者C1-C12亞烷基或C4-C7亞環(huán)烷基,后提及的兩個(gè)基團(tuán)的碳鏈可各自被這些結(jié)構(gòu)部分間斷一次或一次以上,并且后提及的兩個(gè)基團(tuán)可各自被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代; 亞芳基或亞雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)同樣可以被(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代,其中排除羥基和巰基作為(v)基團(tuán)。
特別優(yōu)選的橋接成員A是下式亞芳基
其中亞苯基或亞萘基環(huán)可以被C1-C18烷基單或多取代,和E為化學(xué)鍵、亞甲基或亞異丙基。
特別優(yōu)選的橋接成員A的具體實(shí)例是 1,4-、1,3-和1,2-亞苯基,1,4-[2,5-二(叔丁基)]亞苯基,1,4-(2,5-二己基)-亞苯基,1,4-[2,5-二(叔辛基)]亞苯基,1,4-(2,5-二-十二烷基)亞苯基,1,4-[2,5-二(2-十二烷基)]亞苯基,1,4-和1,8-亞萘基,4,4′-、3,3′-和2,2′-亞聯(lián)苯基,4,4′-二(2,2′,6,6′-四甲基)亞苯基,4,4′-二(2,2′,6,6′-四乙基)亞苯基,4,4′-二(2,2′,6,6′-四異丙基)亞苯基,4,4′-二(2,2′,6,6′-四己基)亞苯基,4,4′-二[2,2′,6,6′-四(2-己基)]亞苯基,4,4′-二[2,2′,6,6′-四(叔辛基)]亞苯基,4,4′-二(2,2′,6,6′-四-十二烷基)亞苯基和4,4′-二[2,2′,6,6′-四(2-十二烷基)]亞苯基,以及
其中R″是氫、甲基、乙基或苯基。
非常特別優(yōu)選的橋接成員A是1,4-亞苯基和4,4′-二(2,2′,6,6′-四甲基)亞苯基。
萘嵌苯生色團(tuán)和/或X生色團(tuán)還可在萘嵌苯骨架中被(雜)芳氧基或(雜)芳硫基取代。
特別合適的取代基的實(shí)例包括苯氧基、硫代苯氧基、2-萘氧基、2-萘硫基、2-、3-和4-吡啶氧基、2-、3-和4-吡啶硫基、2-、4-和5-嘧啶氧基和2-、4-和5-嘧啶硫基,優(yōu)選苯氧基和硫代苯氧基,特別優(yōu)選苯氧基。
這些取代基的引入允許擴(kuò)大特定的發(fā)色體系,并因此允許吸收以受控方式紅移。
(雜)芳氧基或(雜)芳硫基本身可繼而根據(jù)需要被取代。合適的取代基在下文中在描述優(yōu)選的本發(fā)明多生色團(tuán)時(shí)列出。
(雜)芳氧基或(雜)芳硫基的受控取代額外允許特定生色團(tuán)的吸收帶的形狀受到影響。例如,在鄰,鄰’-位取代的(雜)芳氧基或(雜)芳硫基導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率增加,這就是為什么這些基團(tuán)作為在較長波長吸收和發(fā)射的生色團(tuán)的取代基而受到特別關(guān)注的原因。被這些基團(tuán)取代的萘嵌苯四羧酸衍生物和萘嵌苯二羧酸衍生物描述于在先的德國專利申請(qǐng)10 2005 032 583.1中。
特別合適的鄰,鄰′-取代的苯氧基和硫代苯氧基具有下式
其中各變量定義如下 Y 是-O-或-S-,優(yōu)選-O-; R′是相同或不同的如下基團(tuán) (i)C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被C1-C12烷氧基、羥基和/或鹵素單或多取代,其中不超過一個(gè)烷基R′可在1-位具有叔碳原子, (ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基可以被C1-C18烷基和/或C1-C12烷氧基單或多取代,其中不超過一個(gè)烷基R′可在1-位具有叔碳原子, (iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基和/或鹵素單或多取代; (iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-或-NR1-結(jié)構(gòu)部分; (v)C1-C12烷氧基、羥基、鹵素或氰基; R″是相同或不同的如下基團(tuán) 氫; 為R′指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和(v)基團(tuán)之一,其中烷基(i)和環(huán)烷基(ii)可在1-位具有叔碳原子; R1 是氫或C1-C6烷基。
非常特別優(yōu)選的R’基團(tuán)是在1-位具有仲或伯碳原子的烷基、環(huán)烷基和苯基,尤其是烷基R’,以及還有在1-位具有仲碳原子的甲基和環(huán)烷基R’,其中特別優(yōu)選在1-位具有仲碳原子的烷基和環(huán)烷基。
這些苯氧基和硫代苯氧基優(yōu)選僅僅在鄰-和鄰′-位或額外在對(duì)位被取代。
非常特別優(yōu)選的苯氧基和硫代苯氧基的具體實(shí)例包括 2,6-二甲基苯氧基、2,6-二乙基苯氧基、2,6-二異丙基苯氧基、2,6-二(2-丁基)-苯氧基、2,6-二(正丁基)苯氧基、2,6-二(2-己基)苯氧基、2,6-二(正己基)苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)苯氧基、2,6-二(正十二烷基)苯氧基、2,6-二環(huán)己基苯氧基、2,6-二苯基苯氧基、2,6-二-甲基-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二乙基-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二異丙基-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正丁基)苯氧基、2,4,6-三(正丁基)苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(正丁基)-苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二苯基-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二甲基-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二乙基-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二異丙基-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二苯基-4-(正壬基)苯氧基、2,6-二甲基-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二乙基-4-(正十八烷基)-苯氧基、2,6-二異丙基-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(正十八烷基)苯氧基、2,6-二甲基-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二乙基-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二異丙基-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二-(正丁基)-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(叔丁基)-苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(叔丁基)-苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二苯基-4-(叔丁基)苯氧基、2,6-二甲基-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二乙基-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二異丙基-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二(正丁基)-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(叔辛基)苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(叔辛基)苯氧基和2,6-二苯基-4-(叔辛基)苯氧基; 2,6-二甲基硫代苯氧基、2,6-二乙基硫代苯氧基、2,6-二異丙基硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)硫代苯氧基、2,6-二(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-己基)硫代苯氧基、2,6-二(正己基)硫代苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)硫代苯氧基、2,6-二(正十二烷基)硫代苯氧基、2,6-二環(huán)己基硫代苯氧基、2,6-二苯基硫代苯氧基、2,6-二甲基-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二乙基-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二異丙基-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正丁基)-硫代苯氧基、2,4,6-三(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(正丁基)硫代苯氧基、2,6-二苯基-4-(正丁基)苯氧基、2,6-二-甲基-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二乙基-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二異丙基-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(正壬基)-硫代苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(正壬基)-硫代苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(正壬基)硫代苯氧基、2,6-二苯基-4-(正壬基)苯氧基、2,6-(二甲基)-4-(正十八烷基)-硫代苯氧基、2,6-(二乙基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二異丙基-4-(正十八烷基)-硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(正十八烷基)硫代苯氧基、2,6-二甲基-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二乙基-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二異丙基-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二(正丁基)-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二苯基-4-(叔丁基)硫代苯氧基、2,6-二甲基-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二乙基-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二異丙基-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二(2-丁基)-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二-(正丁基)-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二(2-己基)-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二(正己基)-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二(2-十二烷基)-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二(正十二烷基)-4-(叔辛基)硫代苯氧基、2,6-二環(huán)己基-4-(叔辛基)硫代苯氧基和2,6-二苯基-4-(叔辛基)硫代苯氧基。
一組優(yōu)選的本發(fā)明多生色團(tuán)具有下通式I′
其中各變量定義如下 X 是下式的萘嵌苯二羧二酰亞胺基團(tuán)
其中該X基團(tuán)可相同或不同; Z 是芳氧基、芳硫基、雜芳氧基或雜芳硫基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代 (i)C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或飽和或不飽和的C4-C7環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中所述芳基和環(huán)烷基可以各自被C1-C18烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代; (ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該環(huán)烷基可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2; (iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或雜芳基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2單或多取代; (iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-、-NR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分; (v)C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2或-SO3R2, 其中當(dāng)z>1和/或z1>1時(shí)Z基團(tuán)可相同或不同; B 當(dāng)n=1、2或3時(shí) 連接在一起形成六元環(huán),得到下式(a)或(b)的基團(tuán)
或
或者 一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是X基團(tuán); 當(dāng)n=1時(shí),額外地 均為氫,一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是Z,或者 一個(gè)B基團(tuán)是氫、鹵素或氰基而另一個(gè)基團(tuán)是下式(c)基團(tuán)
B′,當(dāng)n=1、2或3時(shí) 相互連接形成六元環(huán),得到式(a)基團(tuán),此時(shí)B基團(tuán)一起為式(a)基團(tuán);連接在一起形成六元環(huán),得到式(a)基團(tuán),此時(shí)一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是X基團(tuán),其中當(dāng)n=2或3時(shí),x=0和z≠0; 連接在一起形成六元環(huán),得到式(b)基團(tuán),此時(shí)B基團(tuán)一起是式(a)或(b)的基團(tuán),或者一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是X或Z基團(tuán),其中當(dāng)n=2或3時(shí),x=0和z≠0; 當(dāng)n=1時(shí),額外地 連接在一起形成六元環(huán),得到式(a)或(b)的基團(tuán),此時(shí)一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是Z基團(tuán); 一個(gè)B’基團(tuán)是氫、鹵素或氰基而另一個(gè)基團(tuán)是下式(c)基團(tuán),此時(shí)一個(gè) B基團(tuán)是氫、鹵素或氰基而另一個(gè)基團(tuán)是下式(c)基團(tuán); A 是具有至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)的橋接成員,其中Y基團(tuán)或者Y和Y1基團(tuán)與所述芳族或雜芳族基團(tuán)鍵合; Y 是-O-或-S-; Y1 是-O-、-S-或-NR1-; R 是氫; C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代; C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代; 芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)基團(tuán)和/或芳基-和/或雜芳基偶氮基單或多取代,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代; 其中R基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)在式I中時(shí)可相同或不同; R1 是氫或C1-C18烷基,其中R1基團(tuán)當(dāng)出現(xiàn)一次以上時(shí)可相同或不同; R2、R3各自獨(dú)立地為氫; C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基和/或-COOR1單或多取代; 芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被C1-C12烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代; n 是1、2或3; m 為0、1或2; x,當(dāng)n=1時(shí) 為2-4或者要不然為0,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自是式(b)基團(tuán),或者一個(gè)B基團(tuán)和一個(gè)B′基團(tuán)各自為式(c)基團(tuán); 當(dāng)n=2時(shí) 為2-6,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán); 對(duì)于B和B′基團(tuán)的所有其它定義,為0; 當(dāng)n=3時(shí) 為2-4,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán); 對(duì)于B和B’基團(tuán)的所有其它定義,為0; z 為0-8,其中x+z≤8,并且當(dāng)n=2或3時(shí)當(dāng)x=0時(shí)z≠0; z1 當(dāng)m=0時(shí)為0; 當(dāng)m=1時(shí)為0-2; 當(dāng)m=2時(shí)為2-4。
在式I′的特別優(yōu)選的多生色團(tuán)中,各變量各自定義如下 Z 是苯氧基或硫代苯氧基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被相同或不同的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代 (i)C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-和/或-CO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、羥基、鹵素、氰基和/或芳基,該芳基可以被C1-C18烷基和/或C1-C6烷氧基單或多取代; (ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、 -CR1=CR1-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該環(huán)烷基可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基和/或C1-C6烷硫基單或多取代; (iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、-C=CR1-、-CR1=CR1、羥基、鹵素、氰基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2,芳基和/或雜芳基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基和/或氰基單或多取代; (iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-、-NR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分; (v)C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2或-SO3R2, 其中當(dāng)z>1和/或z1>1時(shí)Z基團(tuán)可相同或不同; A 為下式的亞芳基或亞雜芳基,
其中 其中環(huán)P可以相同或不同,可包含雜原子作為環(huán)原子和/或可具有稠合的5-7元環(huán),該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代, 其中A基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)在式I中時(shí)可相同或不同; E 為化學(xué)鍵、-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分或C1-C12亞烷基或C4-C7亞環(huán)烷基,后兩個(gè)基團(tuán)的碳鏈可各自被這些結(jié)構(gòu)部分間斷一次或一次以上,并且它們可以各自被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代; 亞芳基或亞雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代,其中排除羥基和巰基作為(v)基團(tuán); Y 是-O-; Y1 是-O-或-NR1-; R 是C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C6烷氧基、氰基和/或芳基,該芳基可以被C1-C18烷基和/或C1-C6烷氧基單或多取代; 苯基、萘基、吡啶基或嘧啶基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C6烷氧基、鹵素、氰基、硝基、-CONR2R3、-SO2NR2R3和/或苯基-和/或萘基偶氮基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代; C5-C8環(huán)烷基,該基團(tuán)可以被C1-C6烷基單或多取代, 其中R基團(tuán)當(dāng)在式I中出現(xiàn)一次以上時(shí)可相同或不同; R1 是氫或C1-C6烷基; R2、R3 各自獨(dú)立地為氫; C1-C18烷基,該烷基可以被C1-C6烷氧基、羥基、鹵素和/或氰基單或多取代; 芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C6烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代; n 是1或2; m 為0或1,此時(shí)m=n-1; x,當(dāng)n=1時(shí) 為2-4或者要不然為0,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自是式(b)基團(tuán),或者一個(gè)B基團(tuán)和一個(gè)B′基團(tuán)各自為式(c)基團(tuán); 當(dāng)n=2時(shí) 為2-4,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán); 對(duì)于B和B′基團(tuán)的所有其它定義,為0; z 為0-4,其中x+z≤4,其中當(dāng)n=2時(shí)當(dāng)x=0時(shí)z≠0; z1,當(dāng)m=0時(shí)為0; 當(dāng)m=1時(shí)為0-2。
最后,在式I’的非常特別優(yōu)選的多生色團(tuán)中,各變量各自定義如下 Z 是苯氧基,該苯氧基可以被相同或不同的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代 (i)C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、羥基和/或鹵素; (ii)C3-C8環(huán)烷基,其可以被C1-C18烷基和/或C1-C12烷氧基單或多取代; (iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基和/或鹵素單或多取代; (iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-或-NR1-結(jié)構(gòu)部分; (v)C1-C12烷氧基、羥基、鹵素或氰基; B、B′各自獨(dú)立地連接得到式(a)或(b)的基團(tuán); A 是下式亞芳基
其中亞苯基或亞萘基環(huán)可以被C1-C18烷基單或多取代, 其中A基團(tuán)當(dāng)在式I中出現(xiàn)一次以上時(shí)可相同或不同; E 為化學(xué)鍵、亞甲基或亞異丙基; Y、Y1各自為-O-; R 是相同的如下基團(tuán) C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C6烷氧基、氰基和/或芳基,該芳基可以被C1-C18烷基或C1-C6烷氧基單或多取代; 苯基、萘基、吡啶基或嘧啶基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C6烷氧基、鹵素、氰基、硝基、-CONR2R3、-SO2NR2R3和/或苯基-和/或萘基偶氮基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-Cl0烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代; C5-C8環(huán)烷基,其可以被C1-C6烷基單或多取代, R1 是氫或C1-C6烷基; R2、R3 各自獨(dú)立地為氫; C1-C18烷基,該烷基可以被C1-C6烷氧基、羥基、鹵素和/或氰基單或多取代; 芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C6烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代; n 是1或2; m 為0或1,其中m=n-1; x,當(dāng)n=1時(shí) 為2-4或者要不然為0,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自是式(b)基團(tuán); 當(dāng)n=2時(shí) 為2-4,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán); 為0,此時(shí)B和B′基團(tuán)各自為式b)基團(tuán); z 為0-4,其中x+z≤4; z1 為0。
出現(xiàn)在本發(fā)明各式中的R、R′、R″和R1-R3基團(tuán)及其取代基的具體實(shí)例包括 甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、庚基、1-乙基戊基、辛基、2-乙基己基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二十烷基(上述術(shù)語異辛基、異壬基、異癸基和異十三烷基是俗稱,衍生自通過羰基合成法獲得的醇); 2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丙氧基乙基、2-異丙氧基乙基、2-丁乙基、2-和3-甲氧基丙基、2-和3-乙氧基丙基、2-和3-丙氧基丙基、2-和3-丁氧基丙基、2-和4-甲氧基丁基、2-和4-乙氧基丁基、2-和4-丙氧基丁基、3,6-二氧雜庚基、3,6-二氧雜辛基、4,8-二氧雜壬基、3,7-二氧雜辛基、3,7-二氧雜壬基、4,7-二氧雜辛基、4,7-二氧雜壬基、2-和4-丁氧基丁基、4,8-二氧雜癸基、3,6,9-三氧雜癸基、3,6,9-三氧雜十一烷基、3,6,9-三氧雜十二烷基、3,6,9,12-四氧雜十三烷基以及3,6,9,12-四氧雜十四烷基; 2-甲硫基乙基、2-乙硫基乙基、2-丙硫基乙基、2-異丙硫基乙基、2-丁硫基乙基、2-和3-甲硫基丙基、2-和3-乙硫基丙基、2-和3-丙硫基丙基、2-和3-丁硫基丙基、2-和4-甲硫基丁基、2-和4-乙硫基丁基、2-和4-丙硫基丁基、3,6-二硫雜庚基、3,6-二硫雜辛基、4,8-二硫雜壬基、3,7-二硫雜辛基、3,7-二硫雜壬基、2-和4-丁硫基丁基、4,8-二硫雜癸基、3,6,9-三硫雜癸基、3,6,9-三硫雜十一烷基、3,6,9-三硫雜十二烷基、3,6,9,12-四硫雜十三烷基以及3,6,9,12-四硫雜十四烷基; 2-單甲基-和2-單乙基氨基乙基、2-二甲基氨基乙基、2-和3-二甲基氨基丙基、3-單異丙基氨基丙基、2-和4-單丙基氨基丁基、2-和4-二甲基氨基丁基、6-甲基-3,6-二氮雜庚基、3,6-二甲基-3,6-二氮雜庚基、3,6-二氮雜辛基、3,6-二甲基-3,6-二氮雜辛基、9-甲基-3,6,9-三氮雜癸基、3,6,9-三甲基-3,6,9-三氮雜癸基、3,6,9-三氮雜十一烷基、3,6,9-三甲基-3,6,9-三氮雜十一烷基、12-甲基-3,6,9,12-四氮雜十三烷基以及3,6,9,12-四甲基-3,6,9,12-四氮雜十三烷基; (1-乙基亞乙基)氨基亞乙基、(1-乙基亞乙基)氨基亞丙基、(1-乙基亞乙基)氨基亞丁基、(1-乙基亞乙基)氨基亞癸基和(1-乙基亞乙基)氨基亞十二烷基; 丙烷-2-酮-1-基、丁烷-3-酮-1-基、丁烷-3-酮-2-基和2-乙基戊烷3-酮-1-基; 2-甲基亞砜基乙基、2-乙基亞砜基乙基、2-丙基亞砜基乙基、2-異丙基亞砜基乙基、2-丁基亞砜基乙基、2-和3-甲基亞砜基丙基、2-和3-乙基亞砜基丙基、2-和3-丙基亞砜基丙基、2-和3-丁基亞砜基丙基、2-和4-甲基亞砜基丁基、2-和4-乙基亞砜基丁基、2-和4-丙基亞砜基丁基以及4-丁基亞砜基丁基; 2-甲基磺?;一?、2-乙基磺?;一?、2-丙基磺酰基乙基、2-異丙基磺?;一?、2-丁基磺?;一?-和3-甲基磺?;?-和3-乙基磺?;?、2-和3-丙基磺?;?-和3-丁基磺?;?-和4-甲基磺?;』?-和4-乙基磺?;』?-和4-丙基磺?;』约?-丁基磺?;』?; 羧基甲基、2-羧基乙基、3-羧基丙基、4-羧基丁基、5-羧基戊基、6-羧基己基、8-羧基辛基、10-羧基癸基、12-羧基十二烷基和14-羧基-十四烷基; 磺基甲基、2-磺基乙基、3-磺基丙基、4-磺基丁基、5-磺基戊基、6-磺基己基、8-磺基辛基、10-磺基癸基、12-磺基十二烷基和14-磺基十四烷基; 2-羥基乙基、2-和3-羥基丙基、1-羥基丙-2-基、3-和4-羥基丁基、1-羥基丁-2-基以及8-羥基-4-氧雜辛基; 2-氰基乙基、3-氰基丙基、3-和4-氰基丁基、2-甲基-3-乙基-3-氰基丙基、7-氰基-7-乙基庚基以及4,7-二甲基-7-氰基庚基; 2-氯乙基、2-和3-氯丙基、2-、3-和4-氯丁基、2-溴乙基、2-和3-溴丙基以及2-、3-和4-溴丁基; 2-硝基乙基、2-和3-硝基丙基以及2-、3-和4-硝基丁基; 甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基以及己氧基; 甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、異戊硫基、新戊硫基、叔戊硫基以及己硫基; 乙炔基、1-和2-丙炔基、1-、2-和3-丁炔基、1-、2-、3-和4-戊炔基、1-、2-、3-、4-和5-己炔基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-和9-癸炔基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-和11-十二碳炔基以及1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-、14-、15-、16-和17-十八碳炔基; 乙烯基、1-和2-丙烯基、1-、2-和3-丁烯基、1-、2-、3-和4-戊烯基、1-、2-、3-、4-和5-己烯基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-和9-癸烯基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-和11-十二碳烯基以及1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-、14-、15-、16-和17-十八碳烯基; 甲基氨基、乙基氨基、丙基氨基、異丙基氨基、丁基氨基、異丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、二甲基氨基、甲基乙基氨基、二乙基氨基、二丙基-氨基、二異丙基氨基、二丁基氨基、二異丁基氨基、二戊基氨基、二己基氨基、二環(huán)戊基氨基、二環(huán)己基氨基、二環(huán)庚基氨基、二苯基氨基以及二芐基氨基; 甲?;被?、乙酰基氨基、丙酰基氨基以及苯甲?;被? 氨基甲?;?、甲基氨基羰基、乙基氨基羰基、丙基氨基羰基、丁基氨基羰基、戊基氨基羰基、己基氨基羰基、庚基氨基羰基、辛基氨基羰基、壬基氨基羰基、癸基氨基羰基以及苯基氨基羰基; 氨基磺?;?、N,N-二甲基氨基磺?;,N-二乙基氨基磺?;?、N-甲基-N-乙基氨基磺?;?、N-甲基-N-十二烷基氨基磺酰基、N-十二烷基氨基磺酰基、(N,N-二甲基氨基)乙基氨基磺?;,N-(丙氧基乙基)十二烷基氨基磺?;?、N,N-二苯基氨基磺?;?、N,N-(4-叔丁基苯基)十八烷基氨基磺?;约癗,N-雙(4-氯苯基)氨基磺?;?; 甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、異丙氧基羰基、己氧基羰基、十二烷氧基羰基、十八烷氧基羰基、苯氧基羰基、(4-叔丁基-苯氧基)羰基以及(4-氯苯氧基)羰基; 甲氧基磺?;⒁已趸酋;?、丙氧基磺?;?、異丙氧基磺酰基、丁氧基磺?;惗⊙趸酋;?、叔丁氧基磺?;⒓貉趸酋;?、十二烷氧基磺酰基、十八烷氧基磺?;?、苯氧基磺?;?-和2-萘氧基磺?;?、(4-叔丁基苯氧基)磺酰基以及(4-氯苯氧基)磺?;?; 氯、溴和碘; 苯基偶氮基、2-萘基偶氮基、2-吡啶基偶氮基以及2-嘧啶基偶氮基; 環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、2-和3-甲基環(huán)戊基、2-和3-乙基環(huán)戊基、環(huán)己基、2-、3-和4-甲基環(huán)己基、2-、3-和4-乙基環(huán)己基、3-和4-丙基環(huán)己基、3-和4-異丙基環(huán)己基、3-和4-丁基環(huán)己基、3-和4-仲丁基環(huán)己基、3-和4-叔丁基環(huán)己基、環(huán)庚基、2-、3-和4-甲基-環(huán)庚基、2-、3-和4-乙基環(huán)庚基、3-和4-丙基環(huán)庚基、3-和4-異丙基環(huán)庚基、3-和4-丁基環(huán)庚基、3-和4-仲丁基環(huán)庚基、3-和4-叔丁基環(huán)庚基、環(huán)辛基、2-、3-、4-和5-甲基環(huán)辛基、2-、3-、4-和5-乙基環(huán)辛基以及3-、4-和5-丙基環(huán)辛基;3-和4-羥基環(huán)己基、3-和4-硝基環(huán)己基以及3-和4-氯環(huán)己基; 1-、2-和3-環(huán)戊烯基、1-、2-、3-和4-環(huán)己烯基、1-、2-和3-環(huán)庚烯基以及1-、2-、3-和4-環(huán)辛烯基; 2-二氧六環(huán)基、1-嗎啉基、1-硫代嗎啉基、2-和3-四氫呋喃基、1-、2-和3-吡咯烷基、1-哌嗪基、1-二酮基哌嗪基以及1-、2-、3-和4-哌啶基; 苯基、2-萘基、2-和3-吡咯基、2-、3-和4-吡啶基、2-、4-和5-嘧啶基、3-、4-和5-吡唑基、2-、4-和5-咪唑基、2-、4-和5-噻唑基、3-(1,2,4-三唑基)、2-(1,3,5-三唑基)、6-喹哪基、3-、5-、6-和8-喹啉基、2-苯并噁唑基、2-苯并噻唑基、5-苯并噻二唑基、2-和5-苯并咪唑基以及1-和5-異喹啉基; 1-、2-、3-、4-、5-、6-和7-吲哚基、1-、2-、3-、4-、5-、6-和7-異吲哚基、5-(4-甲基異吲哚基)、5-(4-苯基異吲哚基)、1-、2-、4-、6-、7-和8-(1,2,3,4-四氫異喹啉基)、3-(5-苯基)-(1,2,3,4-四氫異喹啉基)、5-(3-十二烷基-(1,2,3,4-四氫-異喹啉基)、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-和8-(1,2,3,4-四氫喹啉基)以及2-、3-、4-、5-、6-、7-和8-苯并二氫吡喃基、2-、4-和7-喹啉基、2-(4-苯基喹啉基)以及2-(5-乙基喹啉基); 2-、3-和4-甲基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2-、3-和4-乙基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二乙基苯基、2,4,6-三乙基苯基、2-、3-和4-丙基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二丙基苯基、2,4,6-三丙基苯基、2-、3-和4-異丙基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二異丙基苯基、2,4,6-三異丙基苯基、2-、3-和4-丁基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二丁基苯基、2,4,6-三丁基苯基、2-、3-和4-異丁基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二異丁基苯基、2,4,6-三異丁基苯基、2-、3-和4-仲丁基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二-仲丁基苯基以及2,4,6-三-仲丁基苯基;2-、3-和4-甲氧基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二甲氧基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2-、3-和4-乙氧基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二乙氧基苯基、2,4,6-三乙氧基苯基、2、3-和4-丙氧基苯基、2,4-、3,5-和2,6-二丙氧基苯基、2-、3-和4-異丙氧基苯基、2,4-和2,6-二異丙氧基苯基以及2-、3-和4-丁氧基苯基;2-、3-和4-氯苯基以及2,4-、3,5-和2,6-二氯苯基;2-、3-和4-羥基苯基以及2,4-、3,5-和2,6-二羥基苯基;2-、3-和4-氰基苯基;3-和4-羧基苯基;3-和4-酰胺基苯基、3-和4-N-甲基酰胺基苯基以及3-和4-N-乙基酰胺基苯基;3-和4-乙?;被交?、3-和4-丙?;被交约?-和4-丁?;被交?;3-和4-N-苯基氨基苯基、3-和4-N-(鄰甲苯基)氨基苯基、3-和4-N-(間甲苯基)氨基苯基以及3-和4-N-(對(duì)甲苯基)氨基苯基;3-和4-(2-吡啶基)氨基苯基、3-和4-(3-吡啶基)氨基苯基、3-和4-(4-吡啶基)氨基苯基、3-和4-(2-嘧啶基)氨基苯基以及4-(4-嘧啶基)氨基苯基; 4-苯基偶氮基苯基、4-(1-萘基偶氮基)苯基、4-(2-萘基偶氮基)苯基、4-(4-萘基偶氮基)苯基、4-(2-吡啶基偶氮基)苯基、4-(3-吡啶基偶氮基)苯基、4-(4-吡啶基偶氮基)苯基、4-(2-嘧啶基偶氮基)苯基、4-(4-嘧啶基偶氮基)苯基以及4-(5-嘧啶基偶氮基)苯基; 苯氧基、苯硫基、2-萘氧基、2-萘硫基、2-、3-和4-吡啶氧基、2-、3-和4-吡啶硫基、2-、4-和5-嘧啶氧基以及2-、4-和5-嘧啶硫基。
本發(fā)明多生色團(tuán)I的特別重要性在于,它們可以經(jīng)由幾個(gè)合成步驟以工業(yè)規(guī)模上制備,并且可以受控方式調(diào)節(jié)以適應(yīng)特定應(yīng)用。例如,可以在每種情況下取決于所需的吸收和發(fā)射性能以簡單方式將適當(dāng)?shù)妮燎侗缴珗F(tuán)與適當(dāng)?shù)腦生色團(tuán)組合。
本發(fā)明多生色團(tuán)通過適當(dāng)?shù)囊阎燎侗椒磻?yīng)物與上文定義的式III的同樣為本發(fā)明的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)而制備
該式III衍生物構(gòu)成本發(fā)明多生色團(tuán)I的中間體。
變量Z、A、Y、R和z1的優(yōu)選和特別優(yōu)選的定義對(duì)應(yīng)于這些變量在上文指定的式I′中的優(yōu)選和特別優(yōu)選的定義。
取決于其中X生色團(tuán)將與萘嵌苯生色團(tuán)鍵合的位置,萘嵌苯和X生色團(tuán)有利地通過親核取代反應(yīng)、二酰亞胺化反應(yīng)、酯化或酰胺化而相互鍵合。
這些反應(yīng)詳細(xì)地一組一組描述在下文中。
此處,不明確提及可使用各溶劑的混合物或其它助劑的混合物,但是這是不言自喻的。
當(dāng)下文中對(duì)于各式中出現(xiàn)的各變量不做進(jìn)一步陳述時(shí),它們各自如上面對(duì)于式I′所定義。
親核取代反應(yīng) 具有與萘嵌苯生色團(tuán)的碳骨架鍵合的X生色團(tuán)的多生色團(tuán)I可有利地通過使相應(yīng)鹵代的(優(yōu)選氯代或溴代的)萘嵌苯羧二酰亞胺(II)與式IIIa的本發(fā)明萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)而獲得
其中Y為氧或硫。
當(dāng)鹵素交換未定量進(jìn)行時(shí),還可通過與通式IV化合物的額外反應(yīng)而將(雜)芳氧基和(雜)芳硫基取代基Z引入到萘嵌苯骨架中, H-ZIV。
反應(yīng)順序按照需要選擇,即,可以a)先引入X基團(tuán)后引入Z基團(tuán),或者b)先引入Z基團(tuán)后引入X基團(tuán),或者c)甚至同時(shí)引入X和Z基團(tuán)。
當(dāng)這些反應(yīng)不定量地進(jìn)行時(shí),所得多生色團(tuán)可能仍舊包含痕量鹵素。需要的話,可在這些情況下進(jìn)行額外的脫鹵反應(yīng),例如過渡金屬催化的還原性脫鹵反應(yīng)或堿誘導(dǎo)的脫鹵反應(yīng),如WO-A-02/76988中所述。
在下文中,總結(jié)同樣構(gòu)成本發(fā)明主題的一部分的制備方法,這些方法中的每一種基于在堿和非親核溶劑存在下該根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的親核取代反應(yīng)。
例如,發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Ia的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
該方法包括在堿和非親核溶劑存在下使通式IIa的鹵代萘嵌苯四羧二酰亞胺
其中Hal為氯或溴, a)與每mol待交換鹵素原子0.8-1.2mol通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Ia的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z=0 或者 b)使式IIa化合物與每mol待交換鹵素原子0.8-1.2mol通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),然后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng), H-Z IV 或者,首先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IV化合物反應(yīng),然后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng), 或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng), 得到式Ia的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z≠0。
還發(fā)現(xiàn)一種制備基于通式Ib的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、X基團(tuán)或Z基團(tuán), 該方法包括在堿和非親核溶劑存在下使通式IIb的鹵代萘嵌苯二羧二酰亞胺
其中n=1和Hal′是氫或Hal,其中Hal是氯或溴, a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Ib的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中z=0 或者 b)使式IIb化合物先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng), H-ZIV 或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IV化合物反應(yīng),然后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)。
或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng), 得到式Ib的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中z≠0。
額外地,還發(fā)現(xiàn)一種制備基于通式Ib′的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=2或3和z=2-8, 該方法包括在堿和非親核溶劑存在下使通式IIb′的近位鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺
其中n=2或3,z=2-8,和Hal為氯或溴, 每mol與0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
由于Z基團(tuán)優(yōu)選為苯氧基或硫代苯氧基,因此式IV化合物出于簡化考慮在下文中在基于鹵代萘嵌苯衍生物II的親核取代反應(yīng)的更為精確的描述中稱作苯(硫)酚IV。
由于與萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa和苯(硫)酚IV的親核取代反應(yīng)在非親核溶劑和堿存在下在相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下進(jìn)行,因此下列陳述涉及這兩種反應(yīng),但另有說明的除外。
合適的非親核溶劑尤其是極性的非質(zhì)子溶劑,尤其是N,N-二取代的脂族羧酰胺(優(yōu)選N,N-二-C1-C4烷基-C1-C4-羧酰胺)和N-烷基內(nèi)酰胺,如二甲基甲酰胺,二乙基甲酰胺,二甲基乙酰胺,二甲基丁酰胺和N-甲基吡咯烷酮,優(yōu)選N-甲基吡咯烷酮。
使用的非親核溶劑還可以是非極性的非質(zhì)子溶劑,但是這些溶劑不是優(yōu)選的。實(shí)例包括芳族烴,如苯、甲苯和二甲苯。
溶劑量取決于反應(yīng)物的溶解性。通常而言,每克萘嵌苯羧二酰亞胺(II)需要5-200ml、尤其10-100ml的溶劑。
合適的堿尤其是無機(jī)和有機(jī)堿金屬或堿土金屬堿,其中堿金屬堿是特別合適的。無機(jī)堿的實(shí)例是堿金屬和堿土金屬的碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物、氫化物和氨基化物;有機(jī)堿的實(shí)例是堿金屬和堿土金屬的醇鹽(特別是C1-C10醇鹽,尤其是叔C4-C6醇鹽)、(苯基)烷基氨基化物(特別是雙(C1-C4烷基)氨基化物)和三苯基甲基金屬化物。優(yōu)選特別的堿是碳酸鹽和碳酸氫鹽,特別優(yōu)選碳酸鹽。優(yōu)選的堿金屬是鋰、鈉、鉀和銫;特別合適的堿土金屬是鎂和鈣。
金屬堿的具體實(shí)例包括碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銫,碳酸氫鈉和碳酸氫鉀;氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化銫;氫化鋰、氫化鈉和氫化鉀;氨基鋰、氨基鈉和氨基鉀;甲醇鋰、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鋰、乙醇鈉、乙醇鉀、異丙醇鈉、異丙醇鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、(1,1-二甲基)辛醇鋰、(1,1-二甲基)辛醇鈉和(1,1-二甲基)辛醇鉀;二甲基氨基鋰、二乙基氨基鋰、二異丙基氨基鋰、二異丙基氨基鈉、六甲基二硅氮化鋰、六甲基二硅氮化鈉、六甲基二硅氮化鉀、三苯基甲基鋰、三苯基甲基鈉和三苯基甲基鉀。
除了這些金屬堿之外,純的有機(jī)氮堿也是合適的。
合適的實(shí)例是烷基胺,特別是三(C2-C6烷基)胺,如三乙基胺、三丙基胺和三丁基胺;醇胺,特別是單-、二-和三(C2-C4-醇)胺,如單-、二-和三乙醇胺;以及雜環(huán)堿,如吡啶、4-(N,N-二甲基氨基)吡啶、(4-吡咯烷基)吡啶、N-甲基哌啶、N-甲基哌啶酮、N-甲基嗎啉、N-甲基-2-吡咯烷酮、嘧啶、喹啉、異喹啉、喹哪啶、二氮雜雙環(huán)辛烷(DABCO)、二氮雜雙環(huán)壬烯(DBN)和二氮雜雙環(huán)十一碳烯(DBU)。
非常特別優(yōu)選的堿是碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銫。
通常而言,每摩爾萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa或苯(硫)酚IV需要至少0.5當(dāng)量堿。對(duì)于碳酸鹽的特別合適的用量是每摩爾IIIa或IV為0.5-5當(dāng)量、特別是0.5-2當(dāng)量。對(duì)于純的有機(jī)堿,其用量優(yōu)選每摩爾IIIa或IV為0.4-10當(dāng)量、更優(yōu)選0.4-3當(dāng)量。當(dāng)將有機(jī)堿同時(shí)用作溶劑時(shí)-這可能是尤其對(duì)于雜環(huán)堿的情形,定量限制顯然是多余的。
當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)依次進(jìn)行時(shí),可將所需的總量堿首先直接裝入,或者對(duì)于第二個(gè)反應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)加。
反應(yīng)可在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下進(jìn)行。
合適的相轉(zhuǎn)移催化劑尤其是季銨鹽和磷鎓鹽,如鹵化四(C1-C18烷基)銨和四氟硼酸四(C1-C18烷基)銨、鹵化芐基三(C1-C18烷基)銨和四氟硼酸芐基三(C1-C18烷基)銨,鹵化四(C1-C18烷基)-和四苯基磷鎓,以及冠醚。鹵化物通常是氟化物、氯化物、溴化物和碘化物,優(yōu)選氯化物和溴化物。特別合適的具體實(shí)例是氯化四乙基銨、溴化四丁基銨、碘化四丁基銨、四氟硼酸四丁基銨和氯化芐基三乙基銨;溴化四丁基磷鎓、氯化四苯基磷鎓和溴化四苯基磷鎓;18-冠-6、12-冠-4和15-冠-5。
當(dāng)使用相轉(zhuǎn)移催化劑時(shí),其用量是每摩爾萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa或苯(硫)酚IV通常為0.4-10當(dāng)量、尤其0.4-3當(dāng)量。
通常而言,每摩爾待交換鹵素原子使用0.8-1.2mol的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa或苯(硫)酚IV。當(dāng)與苯(硫)酚IV的反應(yīng)作為第二步驟進(jìn)行時(shí),可每mol待交換的鹵素原子使用最多達(dá)3 mol的IV,以確保反應(yīng)完全。
反應(yīng)溫度繼而取決于反應(yīng)物的反應(yīng)性,并且通常為30-150C。
合適的是,在惰性氣體例如氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行反應(yīng)。
反應(yīng)時(shí)間通常為0.5-96h、尤其2-72h。
就工藝技術(shù)而言,可在親核取代反應(yīng)中以不同方式進(jìn)行。
可以先混合各反應(yīng)物后將它們一起加熱至反應(yīng)溫度。特別是為了獲得高的取代度,可能有利的是先僅僅裝入一部分萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa或苯(硫)酚IV和一部分堿,并在后面階段才加入其余部分,合適的話,后者在中間體分離出在更具反應(yīng)性的位置反應(yīng)的產(chǎn)物之后進(jìn)行。
當(dāng)使用無機(jī)堿時(shí),所得多生色團(tuán)I的分離可按照如下進(jìn)行 可先濾出獲得的無機(jī)鹽,然后通過添加低級(jí)脂族醇如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇或乙二醇單丁基醚,添加水或水/醇混合物或者通過蒸發(fā)溶劑而沉淀多生色團(tuán)I,并隨后將其濾出。
然而,無機(jī)鹽還可與沉淀的多生色團(tuán)I一起濾出,并且通過用水和/或無機(jī)稀酸如鹽酸或硫酸洗滌而洗出。
需要的話,所得多生色團(tuán)I可額外地通過將它們在硅膠上進(jìn)行過濾或柱色譜法而提純。合適的洗脫劑尤其是鹵代的脂族烴,如二氯甲烷和氯仿,脂族和芳族烴,如環(huán)己烷,石油醚,苯,甲苯和二甲苯,脂族醇,如甲醇和乙醇,以及脂族羧酸酯,如乙酸乙酯,這些洗脫劑優(yōu)選以混合物形式使用。
所得多生色團(tuán)I需要的話,還可通過重結(jié)晶或者分級(jí)結(jié)晶而提純。為此,除了上述溶劑之外,N,N-二取代的脂族羧酰胺,如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺,和N-烷基內(nèi)酰胺,如N-甲基吡咯烷酮,以及還有硫酸也是合適的。優(yōu)選的溶劑是鹵代烴、羧酰胺和N-烷基內(nèi)酰胺,以及它們與醇和/或水的混合物。
二酰亞胺化反應(yīng) 其中X生色團(tuán)經(jīng)由萘嵌苯生色團(tuán)的二酰亞胺基團(tuán)鍵合的多生色團(tuán)I可有利地通過使相應(yīng)的萘嵌苯羧酸酐(ii)與本發(fā)明式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)而獲得
當(dāng)使用的萘嵌苯羧酸酐(II)已經(jīng)在萘嵌苯骨架中被鹵化時(shí)(這可能是對(duì)于苝四羧酸二酐和苝二羧酸酐的情形),額外地可以通過上述親核取代反應(yīng)而將X生色團(tuán)和/或Z取代基引入到萘嵌苯生色團(tuán)的骨架中。
在下文中,將總結(jié)制備本發(fā)明多生色團(tuán)的方法,所述方法同樣構(gòu)成本發(fā)明主題的一部分并且基于在高沸點(diǎn)溶劑和合適的話,在路易斯酸存在下根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的該二酰亞胺化反應(yīng)。
因此,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,x為0或2-4, 該方法包括使通式IIc的任選鹵代的萘嵌苯四羧酸二酐在高沸點(diǎn)溶劑和合適的話,路易斯酸存在下
其中n=1和Hal是氯或溴, 每mol與1.8-3mol的通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x=z=0, 并且合適的話,將所得的在萘嵌苯環(huán)中被鹵代的萘嵌苯四羧二酰亞胺Ic在中間體分離之后在堿和非親核溶劑存在下 a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z=0, 或者 b)使其與每mol待交換的鹵素原子0.8-3mol通式IV化合物反應(yīng), H-ZIV 得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z≠0和x=0, 或者 c)使其先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3 mol的通式IV化合物反應(yīng), 或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol式IV化合物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng), 或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng), 得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z≠0。
額外地,還發(fā)現(xiàn)一種制備基于通式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、X基團(tuán)或Z基團(tuán),和x為0或2-4, 該方法包括使通式IId的任選鹵代的萘嵌苯二羧酸酐
其中n=1和Hal′是氫或Hal,其中Hal是氯或溴, 在高沸點(diǎn)溶劑和需要的話,路易斯酸存在下,每mol與0.8-1.2mol的通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中x=z=0, 并且合適的話,將所得的在萘嵌苯環(huán)中被鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺在中間體分離之后在堿和非親核溶劑存在下 a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中x≠0和z=0 或者 b)使其與每mol待交換的鹵素原子0.8-3 mol的通式IV化合物反應(yīng), H-Z IV 得到式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中z≠0和x=0, 或者 c)使其先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng), 或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol式IV化合物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng), 或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng), 得到式Id的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z≠0。
還發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1, 該方法包括使通式IIe的任選鹵代的萘嵌苯四羧酸單酐單二酰亞胺
其中n=1和Hal是氯或溴, 在高沸點(diǎn)溶劑和需要的話,路易斯酸存在下,每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x=z=0, 并且合適的話,將所得的在萘嵌苯環(huán)中被鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺在中間體分離之后在堿和非親核溶劑存在下 a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z=0, 或者 b)使其與每mol待交換的鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng), H-Z IV 得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z≠0和x=0, 或者 c)使其先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng), 或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol式IV化合物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng), 或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng), 得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z≠0。
還發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Ic′的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法
其中n=2或3和z=2-8, 該方法包括使通式IIc’的萘嵌苯四羧酸二酐
其中n=2或3和z=2-8, 在高沸點(diǎn)溶劑和路易斯酸存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
最后,還發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Id,的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=2或3和z=2-8, 該方法包括使通式IId′的近位鹵代的萘嵌苯二羧酸酐
其中n=2或3,z=2-8,和Hal是氯或溴, 在高沸點(diǎn)溶劑和路易斯酸存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
另外,還發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Ie’的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=2或3和z=2-8, 該方法包括使通式IIe′的萘嵌苯四羧酸單酐單二酰亞胺
其中n=2-8, 在高沸點(diǎn)溶劑和路易斯酸存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Ie′的萘嵌苯四羧二酰亞胺。
根據(jù)本發(fā)明,在適當(dāng)?shù)妮燎侗紧人狒?II)和氨基官能的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIc之間的二酰亞胺化反應(yīng)在高沸點(diǎn)溶劑存在下進(jìn)行。
合適的溶劑是極性的非質(zhì)子溶劑,如三烷基胺,含氮雜環(huán),N,N-二取代脂族羧酰胺和N-烷基內(nèi)酰胺。
特別優(yōu)選的溶劑的具體實(shí)例包括三乙基胺、三丙基胺和三丁基胺;喹啉、異喹啉、喹哪啶、嘧啶、N-甲基哌啶和吡啶;二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基丁酰胺;N-甲基吡咯烷酮。這組中優(yōu)選的溶劑是喹啉。
合適的溶劑還有質(zhì)子溶劑,特別是脂族羧酸,優(yōu)選C2-C12羧酸,如乙酸、丙酸、丁酸和己酸,其中乙酸和丙酸為優(yōu)選的質(zhì)子溶劑。
取決于反應(yīng)物的反應(yīng)性,優(yōu)選非質(zhì)子或質(zhì)子溶劑。因此,非質(zhì)子溶劑對(duì)于未鹵代萘嵌苯羧酸酐(II)是優(yōu)選的,而質(zhì)子溶劑對(duì)于更具反應(yīng)性的鹵代萘嵌苯羧酸酐II的反應(yīng)是優(yōu)選的。
通常而言,每克萘嵌苯羧酸酐(II)使用1-100ml、尤其3-70ml溶劑。
在二酰亞胺化反應(yīng)中,還可以使用路易斯酸作為催化劑。
使用路易斯酸尤其在不那么具反應(yīng)性的未鹵代萘嵌苯羧酸酐(II)和/或不那么具反應(yīng)性的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIc中是明智的。
合適的路易斯酸尤其是鋅鹽、銅鹽和鐵鹽,并且還可以對(duì)于銅的情形使用其氧化物。優(yōu)選鋅和銅化合物,特別優(yōu)選鋅化合物。
合適的路易斯酸的實(shí)例是乙酸鋅、丙酸鋅、氧化銅(I)、氧化銅(II)、氯化銅(I)、乙酸銅(I)和氯化鐵(III),非常特別優(yōu)選乙酸鋅。
當(dāng)使用路易斯酸時(shí),萘嵌苯羧酸酐(II)中的每摩爾待轉(zhuǎn)化酸酐基團(tuán)使用通常0.5-3當(dāng)量,優(yōu)選0.5-1.5當(dāng)量。
反應(yīng)溫度同樣取決于反應(yīng)物的反應(yīng)性,通常為100-250℃。對(duì)于不那么具反應(yīng)性的未鹵代萘嵌苯羧酸酐(II),優(yōu)選溫度為150-230℃;更具反應(yīng)性的鹵代萘嵌苯羧酸酐(II)的反應(yīng)優(yōu)選在110-170℃的溫度下進(jìn)行。
需要的話,在反應(yīng)過程中將形成的反應(yīng)水和合適的話,由助劑引入的水蒸出。
有利的是在保護(hù)性氣體,例如氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行。
反應(yīng)時(shí)間通常為1-48h,尤其6-18h。
就工藝技術(shù)而言,二酰亞胺化反應(yīng)中的工序適當(dāng)?shù)厝缦? 將萘嵌苯羧酸酐(II)、萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIc、溶劑和合適的話,路易斯酸的混合物加熱至所需反應(yīng)溫度達(dá)1-48h小時(shí),需要的話同時(shí)蒸出形成的水。當(dāng)隨著水的蒸出還蒸出太多的溶劑時(shí),必須添加適當(dāng)?shù)倪M(jìn)一步量的溶劑。
所得多生色團(tuán)I的分離可按如下進(jìn)行 多生色團(tuán)I通過冷卻和添加質(zhì)子溶劑如水或低級(jí)脂族醇而沉淀出來或結(jié)晶出來,用上述溶劑之一和合適的話,無機(jī)稀酸洗滌,以除去萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIc和/或無機(jī)鹽的殘余物,并干燥。
如對(duì)于親核取代反應(yīng)所述,所得多生色團(tuán)I需要的話可通過將它們進(jìn)行柱色譜法或柱過濾或者重結(jié)晶或分級(jí)結(jié)晶而進(jìn)一步提純。
酯化反應(yīng) 其中X生色團(tuán)經(jīng)由酯基團(tuán)與萘嵌苯生色團(tuán)鍵合的多生色團(tuán)I可有利地從相應(yīng)的萘嵌苯二酰氯IIf開始而獲得。萘嵌苯生色團(tuán)在此處特別是苝。
本發(fā)明因而進(jìn)一步提供一種制備基于通式If的萘嵌苯二羧酸酯的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、鹵素或氰基,兩個(gè)B1和B2基團(tuán)中的一個(gè)是下式基團(tuán)
而另一個(gè)基團(tuán)是氫、鹵素或氰基, 該方法包括將通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物
在堿金屬堿和非質(zhì)子溶劑存在下轉(zhuǎn)化為通式IIIf的堿金屬鹽,
其中M為堿金屬陽離子, 然后使其與通式IIf的萘嵌苯二酰氯以0.8∶1-1.2∶1的摩爾比反應(yīng),
其中n=1,以及兩個(gè)D1和D2基團(tuán)中的一個(gè)是-COCl而另一個(gè)基團(tuán)是氫, 得到式If的萘嵌苯二羧酸酯,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自是氫, 并且需要的話,將所得萘嵌苯二羧酸酯在中間體分離之后在極性有機(jī)溶劑和路易斯酸存在下用N-鹵代琥珀二酰亞胺鹵化,得到式If的萘嵌苯二羧酸酯,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自是鹵素, 并且需要的話,將所得鹵化的萘嵌苯二羧酸酯用金屬氰化物在非質(zhì)子溶劑和過渡金屬催化劑存在下轉(zhuǎn)化為式If的相應(yīng)氰基取代的萘嵌苯二羧酸酯,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自是氰基。
用作酯化反應(yīng)的反應(yīng)物的苝二酰氯IIf通常還以3,9-和3,10-異構(gòu)體的混合物形式存在,多生色團(tuán)I地以相應(yīng)的異構(gòu)體混合物獲得。
酯化反應(yīng)在非質(zhì)子溶劑和堿金屬堿存在下進(jìn)行。
合適的非質(zhì)子溶劑尤其是極性非質(zhì)子溶劑,如非質(zhì)子醚和前述N,N-二取代脂族羧酰胺和N-烷基內(nèi)酰胺。
優(yōu)選醚的實(shí)例是二烷基醚,該醚可具有兩個(gè)相同或不同的烷基并通常具有3-8個(gè)碳原子,和二芳基醚;單體和可包含不超過六個(gè)氧化烯單元的低聚C2-C3亞烷基二醇的二烷基醚,特別是二(C1-C6烷基)醚和二芳基醚(尤其是二苯基醚),特別優(yōu)選二乙二醇二(C1-C4烷基)醚和環(huán)醚。
具體實(shí)例包括叔丁基甲基醚;二苯基醚;二乙二醇二甲基、二乙基、二丙基、二異丙基、二丁基、二仲丁基和二叔丁基醚,二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇二甲基和二乙基醚,以及三乙二醇甲基乙基醚;四氫呋喃和二氧六環(huán)。非常特別優(yōu)選二乙二醇二甲基醚和二乙二醇二乙基醚。
還合適的是非極性非質(zhì)子溶劑,如脂族化合物(特別是C8-C18烷烴),未取代的、烷基取代的和稠合的環(huán)脂族化合物(特別是未取代的C7-C10環(huán)烷烴,被1-3個(gè)C1-C6烷基取代的C6-C8環(huán)烷烴,具有10-18個(gè)碳原子的多環(huán)飽和烴),烷基-和環(huán)烷基取代的芳族化合物(特別是被1-3個(gè)C1-C6烷基或1個(gè)C5-C8環(huán)烷基取代的苯),以及可以烷基取代和/或部分氫化的稠合芳族化合物(特別是被1-4個(gè)C1-C6烷基取代的萘)。
具體實(shí)例包括辛烷、異辛烷、壬烷、異壬烷、癸烷、異癸烷、十一烷、十二烷、十六烷和十八烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷、甲基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷、三甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、二乙基環(huán)己烷、丙基環(huán)己烷、異丙基環(huán)己烷、二丙基環(huán)己烷、丁基環(huán)己烷、叔丁基環(huán)己烷、甲基環(huán)庚烷和甲基環(huán)辛烷;甲苯、鄰-、間-和對(duì)-二甲苯、1,3,5-三甲基苯(均三甲苯)、1,2,4-和1,2,3-三甲基苯、乙基苯、丙基苯、異丙基苯、丁基苯、異丁基苯、叔丁基苯和環(huán)己基苯;萘、十氫化萘(萘烷)、1-和2-甲基萘以及1-和2-乙基萘;前述溶劑的組合,如可從來自原油或石腦油加工的熱和催化裂化工藝的高沸點(diǎn)、部分或全部氫化的級(jí)分獲得,例如
型混合物和
型的烷基苯混合物。
通常而言,每克萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa使用2-75ml、尤其3-50ml溶劑。
合適的堿金屬堿尤其是堿金屬氫化物,特別是氫化鋰、氫化鈉和氫化鉀。
通常而言,每mol的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa使用0.8-1.2mol、優(yōu)選0.9-1.1mol堿金屬堿。
通常而言,使萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIf和萘嵌苯二酰氯IIf以0.8∶1-1.2∶1的摩爾比反應(yīng)。
反應(yīng)溫度通常為0-75C、尤其20-50C。
有利的是在無水條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)。
反應(yīng)時(shí)間通常為1-48h,優(yōu)選3-10h。
就工藝技術(shù)而言,酯化反應(yīng)中的工序適宜如下 首先裝入溶劑、堿金屬堿和萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa,合適的話將該混合物加熱至所需反應(yīng)溫度,并且使萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIa以此方式轉(zhuǎn)化為它的鹽IIIf。然后加入萘嵌苯二酰氯IIf,并將該混合物于所需反應(yīng)溫度下攪拌3-10h。
多生色團(tuán)If可通過用質(zhì)子溶劑如水和低級(jí)脂族醇稀釋,濾出,用含水堿如堿金屬碳酸氫鹽溶液反復(fù)洗滌和最后用水洗滌并隨后干燥而分離出來。
如對(duì)于親核取代反應(yīng)所述,所得多生色團(tuán)If需要的話可通過將它們進(jìn)行柱色譜法或柱過濾而進(jìn)一步提純,或者將它們進(jìn)行重結(jié)晶或分級(jí)結(jié)晶而進(jìn)一步提純,其中排除硫酸作為溶劑。
當(dāng)要制備具有被二鹵代、特別是被二氯代或二溴代的萘嵌苯生色團(tuán)的多生色團(tuán)If式IfB′=其余B1或B2基團(tuán)=鹵素)時(shí),可將在酯化反應(yīng)中獲得的多生色團(tuán)If與N-鹵代琥珀二酰亞胺在極性有機(jī)溶劑和路易斯酸存在下反應(yīng)。
合適的極性有機(jī)溶劑尤其是非質(zhì)子溶劑。這些溶劑的優(yōu)選實(shí)例是前述N,N-二取代脂族二羧酰胺和鹵代烴,如氯仿和二氯甲烷。特別優(yōu)選二甲基甲酰胺。
通常而言,每克待鹵化的多生色團(tuán)I使用10-200ml、優(yōu)選10-100ml溶劑。
合適的路易斯酸尤其是金屬鹵代物,優(yōu)選鹵化鐵(III)、三鹵化鋁和鹵化鋅。具體實(shí)例包括氯化鐵(III)、溴化鐵(III)、碘化鐵(III)、三氯化鋁、三溴化鋁、三碘化鋁和氯化鋅,特別優(yōu)選鹵化鐵。
通常而言,每mol待鹵化多生色團(tuán)If使用0.01-0.5mol、優(yōu)選0.05-0.2mol的路易斯酸。
通常而言,每mol的If需要2-12mol、尤其2-8mol的N-鹵代琥珀二酰亞胺。
鹵化溫度通常為20-100C,優(yōu)選40-80C。
有利的是在保護(hù)性氣體,例如氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行。
典型的反應(yīng)時(shí)間為0.5-24h,尤其是1-2h。
就工藝技術(shù)而言,工序適宜如下 將待鹵化多生色團(tuán)If、路易斯酸、N-鹵代琥珀二酰亞胺和溶劑的混合物在攪拌下在保護(hù)性氣體下加熱至所需反應(yīng)溫度。在冷卻至室溫后,將反應(yīng)產(chǎn)物用無機(jī)稀酸,例如用稀鹽酸沉淀出來。濾出反應(yīng)產(chǎn)物,用熱水洗滌并干燥。
所得多生色團(tuán)If的進(jìn)一步干燥需要的話,可按如上所述進(jìn)行。
需要的話,可將二鹵代的多生色團(tuán)If通過使其與金屬氰化物在非質(zhì)子溶劑和過渡金屬催化劑存在下轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的二氰基取代的多生色團(tuán)If(B′=其余B1或B2基團(tuán)=氰基)。
合適的金屬氰化物在此處尤其是堿金屬氰化物,如氰化鈉或氰化鉀,或者氰化鋅。
合適的非質(zhì)子溶劑是前述溶劑,優(yōu)選N,N-二取代脂族羧酰胺和N-烷基內(nèi)酰胺。
通常而言,每克二鹵代多生色團(tuán)If使用10-200ml、尤其10-100ml溶劑。
合適的過渡金屬催化劑尤其是鈀復(fù)合物,例如四(三苯基膦)鈀(0)、四(三-鄰甲苯基膦)鈀(0)、[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]氯化鈀(II)、[1,1′-雙(二苯基膦基)-二茂鐵]氯化鈀(II)、雙(三乙基膦)氯化鈀(II)、雙(三環(huán)己基膦)乙酸鈀(II)、(2,2′-聯(lián)吡啶基)氯化鈀(II)、雙(三苯基膦)氯化鈀(II)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)、1,5-環(huán)辛二烯氯化鈀(II)、雙(乙腈)氯化鈀(II)和雙(苯甲腈)氯化鈀(II),優(yōu)選[1,1′-雙(二苯基膦基)二茂鐵]氯化鈀(II)和四(三苯基膦)鈀(0)。
通常而言,基于二鹵代多生色團(tuán)If使用1-10mol%、尤其2-5mol%的過渡金屬催化劑。
通常而言,每mol二鹵代多生色團(tuán)If使用2-10當(dāng)量、優(yōu)選2-6當(dāng)量的金屬氰化物。
反應(yīng)溫度通常為20-150℃,優(yōu)選50-100℃。
有利的是在保護(hù)性氣體下,例如在氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行。
反應(yīng)通常在2-40h、尤其4-20h內(nèi)結(jié)束。
就工藝技術(shù)而言,程序適宜如下 將鹵代多生色團(tuán)If、過渡金屬催化劑、金屬氰化物的混合物在攪拌下在保護(hù)性氣體下加熱至所需反應(yīng)溫度。在冷卻至室溫后,將反應(yīng)產(chǎn)物用稀氨可加入其中的低級(jí)醇沉淀出來。將反應(yīng)產(chǎn)物濾出,用熱水洗滌和干燥。
所得多生色團(tuán)If的進(jìn)一步提純需要的話可按如上所述進(jìn)行。
酰胺化反應(yīng) 其中X生色團(tuán)經(jīng)由酰胺基團(tuán)與萘嵌苯生色團(tuán)鍵合的多生色團(tuán)I可有利地同樣由相應(yīng)的苝二酰氯IIf開始而獲得。萘嵌苯生色團(tuán)再次特別是苝。
因此,發(fā)現(xiàn)了一種制備基于通式Ig的萘嵌苯二羧酰胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,m=0,B′是氫、鹵素或氰基,兩個(gè)B1和B2基團(tuán)中的一個(gè)是下式基團(tuán)
其中m=0,而另一個(gè)基團(tuán)是氫、鹵素或氰基, 該方法包括使通式IIf的萘嵌苯二酰氯,
其中n=1,以及兩個(gè)D1和D2基團(tuán)中的一個(gè)是-COCl而另一個(gè)基團(tuán)是氫,在非親核堿存在下和需要的話,額外在非質(zhì)子溶劑存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIg的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Ig的萘嵌苯二羧酰胺,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自為氫, 并且需要的話,將所得萘嵌苯二羧酰胺在中間體分離之后在極性有機(jī)溶劑和路易斯酸存在下用N-鹵代琥珀二酰亞胺鹵化,得到式Ig的萘嵌苯二羧酰胺,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自為鹵素, 并且需要的話,將所得鹵化的萘嵌苯二羧酰胺用金屬氰化物在非質(zhì)子溶劑和過渡金屬催化劑存在下轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的式Ig的氰基取代的萘嵌苯二羧酰胺,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自為氰基。
由于還將通常以3,9-和3,10-異構(gòu)體的混合物形式存在的苝二酰氯用于酰胺化反應(yīng),因此多生色團(tuán)Ig還以相應(yīng)的異構(gòu)體混合物獲得。
酰胺化反應(yīng)在非親核堿存在下和需要的話,額外在非質(zhì)子溶劑存在下進(jìn)行。
所用非親核堿優(yōu)選是非親核氮堿。為此合適的堿是烷基胺,特別是三(C2-C6烷基)胺,如三乙基胺、三丙基胺和三丁基胺,以及雜環(huán)堿,如吡啶、4-(N,N-二甲基氨基)吡啶、(4-吡咯烷基)吡啶、N-甲基哌啶、N-甲基哌啶酮、N-甲基嗎啉、N-甲基-2-吡咯烷酮、嘧啶、喹啉、異喹啉、喹哪啶、二氮雜雙環(huán)辛烷(DABCO)、二氮雜雙環(huán)壬烯(DBN)和二氮雜雙環(huán)十一碳烯(DBU)。
這些氮堿可同時(shí)用作溶劑。在此情況下,每克萘嵌苯二酰氯IIf使用通常10-100g、優(yōu)選10-50g的堿。
當(dāng)酰胺化反應(yīng)在其它非質(zhì)子溶劑、特別是在N,N-二取代脂族羧酰胺或在N-烷基內(nèi)酰胺存在下進(jìn)行時(shí),每種情況下每克萘嵌苯二酰氯IIf,使用通常3-50g、尤其10-25g氮堿和約3-50ml、尤其10-25ml的特定溶劑。
通常而言,使萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIg和萘嵌苯二酰氯IIf以0.8∶1-1.2∶1的摩爾比反應(yīng)。
反應(yīng)溫度通常為0-75℃,尤其20-50℃。
有利的是在無水條件下進(jìn)行酰胺化反應(yīng)。
反應(yīng)時(shí)間通常為1-24h,優(yōu)選1-5h。
就工藝技術(shù)而言,酰胺化反應(yīng)中的工序適宜如下 將萘嵌苯二酰氯IIf、萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物IIIg和非親核堿以及合適話還有溶劑混合,將該混合物合適的話加熱至所需反應(yīng)溫度,并且于所需溫度下攪拌1-24h。
可將多生色團(tuán)Ig通過用質(zhì)子溶劑如水和低級(jí)脂族醇稀釋、濾出、用含水堿例如堿金屬碳酸氫鹽溶液反復(fù)洗滌和最后用水洗滌并隨后干燥而分離出來。
如對(duì)于親核取代反應(yīng)所述,所得多生色團(tuán)Ig需要的話可通過將它們進(jìn)行柱色譜法或柱過濾而進(jìn)一步提純,或者將它們進(jìn)行重結(jié)晶或分級(jí)結(jié)晶而進(jìn)一步提純,其中排除硫酸作為溶劑。
被二鹵代、特別是被二氯代或二溴代或者被二氰基取代的多生色團(tuán)Ig(B′=其余B1或B2基團(tuán)=鹵素或氰基)可類似于相應(yīng)的多生色團(tuán)If進(jìn)行制備。對(duì)于特定程序的更精確描述,因此參見在酯化反應(yīng)部分中的評(píng)述。
制備萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III 最后,還發(fā)現(xiàn)了一種制備上文所限定的式III的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物的方法,
該方法包括使通式V的近位鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺
其中Hal是氯或溴, 在堿和非親核溶劑存在下與每mol待交換的鹵素原子2-5mol通式VI的至少雙官能的芳族化合物反應(yīng), H-Y1-A-Y-HVI。
置換近位鹵素原子的至少雙官能的化合物VI是經(jīng)由Y(-O-或-S-)與萘嵌苯二羧二酰亞胺V鍵合的二(硫)醇或氨基(硫)醇。
至少雙官能的化合物VI包含已經(jīng)詳細(xì)在上文描述過的橋接成員A和包含至少一個(gè)(雜)芳族基團(tuán)作為將官能團(tuán)-YH和-Y1H連接的單元。優(yōu)選的并且特別優(yōu)選的化合物VI因此由上述橋接成員A而顯而易見。
非常特別合適的化合物VI的具體實(shí)例包括 1,4-二羥基苯(氫醌)、1,3-二羥基苯(間苯二酚)、1,2-二羥基苯(鄰苯二酚)、1,4-、1,3-和1,2-二巰基苯、1,4-二羥基-2,5-二(叔丁基)苯、1,4-二羥基-2,5-二己基苯、1,4-二羥基-2,5-二(叔辛基)苯、1,4-二羥基-2,5-二-十二烷基苯、1,4-二羥基-2,5-二(2-十二烷基)苯、對(duì)-、間-和鄰-氨基苯酚、1,4-和1,8-二羥基萘、1,4-和1,8-二巰基萘、1,4-和1,8-二氨基萘、4,4′-、3,3′-和2,2′-二羥基二苯基(4,4′-、3,3′-和2,2′-二羥基聯(lián)苯)、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四甲基聯(lián)苯、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四異丙基聯(lián)苯、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四(2-己基)聯(lián)苯、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四甲基聯(lián)苯、(4,4′-二羥基二苯基)甲烷、(4,4′-二羥基二苯基)二甲基甲烷(雙酚A)、(4,4′-二羥基二苯基)二乙基甲烷和(4,4′-二羥基二苯基)二苯基甲烷,非常特別優(yōu)選氫醌、1,4-二羥基-2,5-二(叔辛基)苯、對(duì)-氨基酚、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四甲基聯(lián)苯、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四異丙基聯(lián)苯、4,4′-二羥基-2,2′,6,6′-四(2-己基)聯(lián)苯和雙酚A。
在近位鹵代的二羧二酰亞胺V和至少雙官能的化合物VI之間的反應(yīng)同樣是親核取代反應(yīng)。
上文在親核取代反應(yīng)部分中指定的反應(yīng)條件(非親核溶劑的類型和用量,堿的類型和用量,反應(yīng)溫度,工藝技術(shù)而言的工序,反應(yīng)產(chǎn)物的分離和合適的話,提純)因此同樣適用該反應(yīng)。
至少雙官能的化合物VI與近位鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺V的摩爾比為2∶1-5∶1,優(yōu)選3∶1-4∶1。
通過VI過量使用,可有效地抑制經(jīng)由-Y-A-Y-結(jié)構(gòu)部分連接的雙萘嵌苯二羧二酰亞胺的形成,這對(duì)于在二醇和二硫醇的情況下是預(yù)期得到的。過量VI可額外地通過用質(zhì)子溶劑如水、低級(jí)脂族醇或醇/水混合物從不溶于這些溶劑的反應(yīng)產(chǎn)物中容易地除去。
萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III因此可有利地不利用復(fù)雜的保護(hù)基化學(xué)而獲得。
本發(fā)明多生色團(tuán)I因?qū)τ谔囟☉?yīng)用它們的光學(xué)性能的受控調(diào)節(jié)適應(yīng)是突出的。它們的發(fā)射相比于它們的吸收向更長波長移動(dòng),并且特定波長范圍可以簡單方式通過適當(dāng)選擇萘嵌苯生色團(tuán)和X生色團(tuán)而確定。以此方式,可獲得具有大的Stoke移動(dòng)的可溶性著色劑。
它們可不成問題地?fù)饺氲接袡C(jī)和無機(jī)材料中,并且單單因這一原因適合整個(gè)系列的應(yīng)用,這些應(yīng)用中的一些將在下文中作為舉例列出。
對(duì)于多生色團(tuán)I的表征,僅僅將萘嵌苯生色團(tuán)作為基礎(chǔ)指明。除非另有說明,否則X生色團(tuán)在每種情況下是較低的同系物。
它們通??捎糜谥苛?、印刷油墨和塑料。
基于苝和三萘嵌苯的多生色團(tuán)I在電磁光譜的可見光區(qū)中吸收,并且對(duì)于基于苝的多生色團(tuán),特別因它們在電磁光譜的可見光區(qū)中的熒光而是突出的。
基于四萘嵌苯的多生色團(tuán)I特別因它們在電磁光譜的近紅外區(qū)中的吸收能力而受到關(guān)注。
本發(fā)明多生色團(tuán)I可用于生產(chǎn)吸收和/或發(fā)射電磁輻射的聚合物水分散體。對(duì)于基于三萘嵌苯的多生色團(tuán)和特別是對(duì)于基于苝的多生色團(tuán),獲得熒光聚合物分散體,而對(duì)于基于四萘嵌苯的多生色團(tuán),得到在電磁光譜的近紅外區(qū)吸收的聚合物分散體。
多生色團(tuán)還適于獲得標(biāo)記和題字。由于它們在電磁光譜的近紅外區(qū)的顯著吸收,基于四萘嵌苯的多生色團(tuán)I產(chǎn)生人眼可見的吸收紅外光的標(biāo)記和題字,而基于苝和三萘嵌苯的多生色團(tuán)由于在(短波長)吸收和(長波長)發(fā)射之間的大間隔對(duì)于標(biāo)記和題字用途而受到特別的關(guān)注。
本發(fā)明多生色團(tuán)I最后還可用作顯示應(yīng)用中的濾光體或發(fā)射體。在此情況下,在可見光區(qū)中吸收的熒光多生色團(tuán)I,因此尤其是基于苝的多生色團(tuán),作為LCD和OLED顯示中的吸收濾色體或作為熒光發(fā)射體而受到關(guān)注。
最后,多生色團(tuán)I還可發(fā)現(xiàn)用作化學(xué)發(fā)光應(yīng)用中的發(fā)射體。此處,基于苝和三萘嵌苯的熒光多生色團(tuán)再次是特別合適的。
另外,本發(fā)明多生色團(tuán)I,特別是基于苝和四萘嵌苯的多生色團(tuán)還可用作光電池中的活性組分。
實(shí)施例 實(shí)施例1多生色團(tuán)Ia1
a)制備萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III1
將30ml N-甲基吡咯烷酮、4.15 g(30mmol)碳酸鉀、6.60g(60mmol)氫醌和4.15g(15mmol)N-(2,6-二異丙基苯基)-4-氯萘-1,8-二羧二酰亞胺的混合物于80℃下在氮?dú)庀聰嚢?4h。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物在3L水中沉淀。將所得懸浮體加熱至回流溫度達(dá)30分鐘,冷卻至室溫并過濾。將過濾器殘留物在200ml水和5ml乙醇的混合物中于60℃下攪拌1小時(shí),再次濾出,用約400ml溫水洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得6.9g(定量轉(zhuǎn)化)的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III1,為黃色固體。
Rf(7∶1甲苯/乙醇)=0.40。
b)制備多生色團(tuán)Ia1 將4.6g(10mmol)萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III1、0.86 g(6mmol)碳酸鉀、50ml N-甲基吡咯烷酮與N,N′-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,7-和-1,6-二溴苝-3,49,10-四羧二酰亞胺(異構(gòu)體比例75∶25)的4.34 g(5 mmol)混合物的混合物于室溫下在氮?dú)庀聰嚢?8小時(shí)。在添加另外的0.86g(6mmol)碳酸鉀之后,將混合物于室溫下再攪拌20小時(shí)。
將反應(yīng)混合物緩慢地倒入1L水、50g的6重量%硫酸和50ml乙醇的混合物中。將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,用水和乙醇反復(fù)洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得7.74 g(95%)的多生色團(tuán)Ia1,為紅色固體,將該固體通過將其在硅膠上以甲苯/乙酸乙酯(20∶1)作為洗脫劑進(jìn)行柱色譜法而進(jìn)一步提純。
Rf(10∶1甲苯/乙酸乙酯)=0.42; 吸收λmax(CH2Cl2)=351、525 nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=575 nm。
圖1顯示了在二氯甲烷中的提純多生色團(tuán)Ia1的吸收光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(虛線;于364nm激發(fā))。
實(shí)施例2多生色團(tuán)Ia2
將0.93g(2mmol)來自實(shí)施例1a)的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III1、0.17g(1.25mmol)碳酸鉀、10ml N-甲基吡咯烷酮和0.42g(0.5mmol)N,N′-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四氯苝-3,49,10-四羧二酰亞胺的混合物于80℃下在氮?dú)庀聰嚢?0h。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物緩慢倒入到300ml 5重量%硫酸和30ml乙醇的混合物中。在攪拌1小時(shí)之后,將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,用水洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。將干燥產(chǎn)物在加熱下溶解在甲苯中,并用少量活性炭攪拌。隨后將活性炭濾出,并將濾液在減壓下濃縮。
獲得0.8g(62%)多生色團(tuán)Ia2,為紫色固體,并將該產(chǎn)物通過將其在硅膠上以甲苯/乙酸乙酯(10∶1)作為洗脫劑進(jìn)行柱色譜法而進(jìn)一步提純。
Rf(10∶1甲苯/乙酸乙酯)=0.42; 吸收λmax(CH2Cl2)=349、551nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=602nm。
實(shí)施例3多生色團(tuán)Ia3
式Ia3顯示了被兩個(gè)苯氧基(X和Z)四取代的產(chǎn)物的主要組分,該產(chǎn)物呈包含比例為4∶0、1∶3、2∶2、1∶3和0∶4的兩個(gè)苯氧基的產(chǎn)物的混合物的形式。
將3.72 g(8mmol)來自實(shí)施例1a)的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III1、1.38g(10mmol)碳酸鉀、50ml N-甲基吡咯烷酮和3.39g(4mmol)N,N′-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四氯苝-3,49,10-四羧二酰亞胺的混合物于80℃下在氮?dú)庀聰嚢?2h。在添加了2.48g(12mmol)叔辛基酚之后,將混合物于80℃下再攪拌6h。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物緩慢倒入到250ml的5重量%硫酸中。將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,先用溫水洗滌,然后用水和甲醇的1∶1混合物洗滌,最后用純甲醇洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。將干燥產(chǎn)物在加熱下溶解在甲苯中,并用少量活性炭攪拌。隨后將活性炭濾出,并將濾液在減壓下濃縮。
獲得7.18g(87%)多生色團(tuán)Ia3,為紅色固體,為含有Ia3作為主要組分的異構(gòu)體混合物。
Rf(10∶1甲苯/乙酸乙酯)=0.57;0.82;0.43;0.49;0.96; 吸收λmax(CH2Cl2)=361、570nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=611nm。
圖2顯示了在二氯甲烷中的多生色團(tuán)Ia3的吸收光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(虛線;于364 nm激發(fā))。
實(shí)施例4多生色團(tuán)Ib1
a)制備萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III2
將2.8g(5mmol)N,N′-雙(2,6-二異丙基苯基)-9-溴苝-3,49,10-四羧二酰亞胺、1.73g(12.5mmol)碳酸鉀、50ml N-甲基吡咯烷酮和2.2g(20mmol)氫醌的混合物在氮?dú)庀孪扔?0℃下攪拌22小時(shí)后于110℃下再攪拌22小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物緩慢倒入到300ml的5重量%硫酸中。將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,先用溫水洗滌,然后用水和乙醇的1∶1混合物洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得2.7g(92%)萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III2,為紫色固體。
Rf(10∶1甲苯/乙酸乙酯)=0.12。
b)制備多生色團(tuán)Ib1 將1.77g(3mmol)萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III2、1.18g(3mmol)N-(2,6-二異丙基苯基)-4-氯萘-1,8-二羧二酰亞胺、1.04g(7.5mmol)碳酸鉀和50ml N-甲基吡咯烷酮的混合物于80℃下在氮?dú)庀聰嚢?4小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物緩慢倒入到500ml的5重量%硫酸中。將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,用溫水洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得2.78g(定量轉(zhuǎn)化)多生色團(tuán)Ib1,為紅色固體。
Rf(10∶1甲苯/乙酸乙酯)=0.40; 吸收λmax(CH2Cl2)=353、510nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=584nm。
圖3顯示了在二氯甲烷中的多生色團(tuán)Ib1的吸收光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(虛線;于364nm激發(fā))。
實(shí)施例5多生色團(tuán)Ia4
將4.4g(7.5mmol)來自實(shí)施例4a)的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III2、1.24g(9mmol)碳酸鉀、100ml N-甲基吡咯烷酮和1.73g(1.5mmol)N,N′-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,9,14-四溴三萘嵌苯-3,411,12-四羧二酰亞胺的混合物于80℃下在氮?dú)庀聰嚢?小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物緩慢倒入到600ml的5重量%硫酸中。將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,用水和乙醇反復(fù)洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得5.1g(定量轉(zhuǎn)化)多生色團(tuán)Ia4,為紫色固體,將該固體通過將其在硅膠上以甲苯/乙醇(10∶1)混合物作為洗脫劑進(jìn)行柱色譜法而進(jìn)一步提純。
Rf(10∶1甲苯/乙醇)=0.20; 吸收λmax(CH2Cl2)=510、675nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=709nm。
實(shí)施例6多生色團(tuán)Ic1
a)制備萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III3
將20.0g(50mmol)N-(2,6-二異丙基苯基)-4-氯萘-1,8-二羧二酰亞胺、6.7g(60mmol)對(duì)氨基酚、3.5 g(25mmol)碳酸鉀和100ml N-甲基吡咯烷酮的混合物于80℃下在氮?dú)庀聰嚢?4小時(shí)。在添加另外的7.0g(50mmol)碳酸鉀之后,將混合物于80℃下再攪拌6小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物在500mL水中沉淀。將所得懸浮體加熱至80℃達(dá)24小時(shí),冷卻至室溫并過濾。將過濾器殘留物用熱水反復(fù)洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得21.5g(92%)萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III3,為褐色固體。
Rf(7∶2甲苯/乙醇)=0.60。
b)制備多生色團(tuán)Ic1 將1.04g(2.5mmol)苝-3,49,10-四羧酸二酐、50ml喹啉、2.4g萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III3和0.5g(2.5mmol)二水乙酸鋅的混合物在氮?dú)庀掠?60℃下攪拌6小時(shí),于180℃下攪拌6小時(shí)并于200℃下攪拌2小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將產(chǎn)物通過添加250ml甲醇沉淀,濾出,在250ml甲醇中再次加熱至回流溫度,冷卻后濾出,并且于80℃下在減壓下干燥。
獲得2.95 g(92%)多生色團(tuán)Ic1,為橙色固體,將該固體通過將其在N-甲基吡咯烷酮/乙醇混合物(1∶3)中分級(jí)結(jié)晶而進(jìn)一步提純。
Rf(7∶2甲苯/乙醇)=0.80; 吸收λmax(CH2Cl2)=361、489、525nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=535、578nm。
圖4顯示了在二氯甲烷中的提純多生色團(tuán)Ic1的吸收光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(虛線;于361nm激發(fā))。
施例7多生色團(tuán)If1
a)制備苝-3,9-和-3,10-二酰氯的混合物(異構(gòu)體比例為約1∶1)IIf1 將13.7 g(120mmol)亞硫酰氯在氮?dú)庀掠谑覝叵略?5分鐘內(nèi)滴加到苝-3,9-和-3,10-二羧酸(異構(gòu)體比例為約1∶1)的17.0g(50mmol)混合物、125mol甲苯和5滴二甲基甲酰胺的混合物中。然后將該混合物于110℃下攪拌5小時(shí)。
在將反應(yīng)混合物冷卻至室溫之后,濾出產(chǎn)物,用石油醚洗滌,直到洗脫液是無色的,并且在油泵真空中干燥。
獲得17.2g(91%)異構(gòu)體混合物IIf1,為紅色固體。
b)制備多生色團(tuán)If1 將1.16g(29mmol)氫化鈉(60重量%,在礦物油中)、100ml二乙二醇二乙基醚和11.1g(24mmol)來自實(shí)施例1a)的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III1的懸浮體于室溫下在氮?dú)庀聰嚢?小時(shí)。在添加5.0g(13mmol)異構(gòu)體混合物IIf1之后,將混合物于室溫下再攪拌1小時(shí)。
然后將反應(yīng)混合物加入到1L水中。然后將以此方式沉淀的產(chǎn)物濾出,每次用100mL飽和碳酸氫鈉溶液,共洗滌4次,然后用水洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得15.0g(91%)的多生色團(tuán)If1,為紅色固體,將該固體通過將其在N-甲基吡咯烷酮/水混合物(1∶1)中分級(jí)結(jié)晶而進(jìn)一步提純。
Rf(1∶10甲苯/二氯甲烷)=0.16; 吸收λmax(CH2Cl2)=361、445、472nm; 發(fā)射λmax(CH2Cl2)=490、522nm。
圖5顯示了在二氯甲烷中的提純多生色團(tuán)If1的吸收光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(虛線;于360 nm激發(fā))。
實(shí)施例8多生色團(tuán)Ia5
a)制備萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III4
將14.0g(25mmol)N-(2,6-二異丙基苯基)-9-溴苝-3,4-二羧二酰亞胺、8.65g(62mmol)碳酸鉀、24.9g(100mmol)4,4′-二羥基-3,3′,5,5′-四甲基聯(lián)苯和200ml N-甲基吡咯烷酮的混合物于110℃下在氮?dú)庀聰嚢?4小時(shí)。在添加進(jìn)一步的3.0g(22mmol)碳酸鉀之后,將混合物于140℃下再攪拌1小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物于1L的5重量%硫酸中沉淀。將沉淀的產(chǎn)物濾出,用水于80℃洗滌并于80℃下在減壓下干燥。將干燥產(chǎn)物在400ml乙醇中加熱至回流溫度達(dá)1小時(shí),然后緩慢冷卻至室溫。
獲得11.5g(64%)萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III4,為紫色固體,將該固體通過將其在硅膠上用二氯甲烷作為洗脫劑進(jìn)行柱色譜法而進(jìn)一步提純。
Rf(二氯甲烷)=0.18。
b)制備多生色團(tuán)Ia5 將0.8g(0.7mmol)N,N′-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,9,14-三萘嵌苯-3,411,12-四羧二酰亞胺、2.0g(2.8mmol)萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物III4、0.57g(4mmol)碳酸鉀和50ml N-甲基吡咯烷酮的混合物于75℃下在氮?dú)庀聰嚢?6小時(shí)。在進(jìn)一步添加0.14g(1mmol)碳酸鉀之后,將混合物于75℃下再攪拌16小時(shí)。
在冷卻至室溫后,將反應(yīng)混合物于80ml的5重量%硫酸中沉淀。將沉淀的產(chǎn)物濾出,用約500ml水和100ml乙醇依次洗滌,并于80℃下在減壓下干燥。
獲得2.3g(90%)多生色團(tuán)Ia5,為紫色固體,將該固體通過將其在硅膠上用甲苯/乙酸乙酯混合物(30∶1)進(jìn)行柱色譜法而進(jìn)一步提純。
Rf(30∶1甲苯/乙酸乙酯)=0.06; 吸收λmax(異丁酸甲酯)=520、683nm; 發(fā)射λmax(異丁酸甲酯)=702nm。
圖6顯示在異丁酸甲酯中的提純多生色團(tuán)Ia5的吸收光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(淺色線;于激發(fā)500nm)。
權(quán)利要求
1. 通式I的基于萘嵌苯的多生色團(tuán)
其中各變量定義如下
萘嵌苯是下式基團(tuán)
上式基團(tuán)已經(jīng)被至少一個(gè)二酰亞胺基團(tuán)、酯基團(tuán)或酰胺基團(tuán)官能化并且可額外地被芳氧基、芳硫基、雜芳氧基和/或雜芳硫基取代;
X 是萘嵌苯二羧二酰亞胺基團(tuán),該基團(tuán)在不同于上述萘嵌苯基團(tuán)的波長處吸收、經(jīng)由結(jié)構(gòu)部分-Y′-A-Y-通過Y在近位鍵合于X基團(tuán)中,與上述萘嵌苯基團(tuán)鍵合,并且可以同樣被芳氧基、芳硫基、雜芳氧基和/或雜芳硫基取代;
A 是具有至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)的橋接成員,其中Y基團(tuán)或者Y和Y′基團(tuán)與所述芳族或雜芳族基團(tuán)鍵合;
Y 是結(jié)構(gòu)部分
-O--S-
(i)(ii)
Y′是結(jié)構(gòu)部分
-O--S-
(i)(ii)(iii)(iv)
其中結(jié)構(gòu)部分(i)和(ii)可以是萘嵌苯基團(tuán)的酯基的一部分,結(jié)構(gòu)部分(iii)是萘嵌苯基團(tuán)的二酰亞胺基的一部分,和結(jié)構(gòu)部分(iv)是萘嵌苯基團(tuán)的酰胺基的一部分;
R1是氫或C1-C18烷基,其中R1基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)時(shí)可以相同或不同;
n是1、2或3;
x是1-7。
2. 通式I′的基于萘嵌苯的多生色團(tuán)
其中各變量定義如下
X 是下式的萘嵌苯二羧二酰亞胺基團(tuán)
其中該X基團(tuán)可相同或不同;
Z 是芳氧基、芳硫基、雜芳氧基或雜芳硫基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代
(i)C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或飽和或不飽和的C4-C7環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中所述芳基和環(huán)烷基可以各自被C1-C18烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代;
(ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該環(huán)烷基可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2;
(iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或雜芳基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2單或多取代;
(iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-、-NR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分;
(v)C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2或-SO3R2,
其中當(dāng)z>1和/或z1>1時(shí)Z基團(tuán)可相同或不同;
B 當(dāng)n=1、2或3時(shí)
連接在一起形成六元環(huán),得到下式(a)或(b)的基團(tuán)
或
或者
一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是X基團(tuán);
當(dāng)n=1時(shí),額外地
均為氫,一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是Z,或者
一個(gè)B基團(tuán)是氫、鹵素或氰基而另一個(gè)基團(tuán)是下式(c)基團(tuán)
B′,當(dāng)n=1、2或3時(shí)
相互連接形成六元環(huán),得到式(a)基團(tuán),此時(shí)B基團(tuán)一起為式(a)基團(tuán);連接在一起形成六元環(huán),得到式(a)基團(tuán),此時(shí)一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是X基團(tuán),其中當(dāng)n=2或3時(shí),x=0和z≠0;
連接在一起形成六元環(huán),得到式(b)基團(tuán),此時(shí)B基團(tuán)一起是式(a)或(b)的基團(tuán),或者一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是X或Z基團(tuán),其中當(dāng)n=2或3時(shí),x=0和z≠0;
當(dāng)n=1時(shí),額外地
連接在一起形成六元環(huán),得到式(a)或(b)的基團(tuán),此時(shí)一個(gè)B基團(tuán)是氫而另一個(gè)基團(tuán)是Z基團(tuán);
一個(gè)B′基團(tuán)是氫、鹵素或氰基而另一個(gè)基團(tuán)是下式(c)基團(tuán),此時(shí)一個(gè)B基團(tuán)是氫、鹵素或氰基而另一個(gè)基團(tuán)是下式(c)基團(tuán);
A 是具有至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)的橋接成員,其中Y基團(tuán)或者Y和Y1基團(tuán)與所述芳族或雜芳族基團(tuán)鍵合;
Y 是-O-或-S-;
Y1 是-O-、-S-或-NR1-;
R 是氫;
C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代;
C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代;
芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)基團(tuán)和/或芳基-和/或雜芳基偶氮基單或多取代,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代;
其中R基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)在式I中時(shí)可相同或不同;
R1是氫或C1-C18烷基,其中R1基團(tuán)當(dāng)出現(xiàn)一次以上時(shí)可相同或不同;
R2、R3各自獨(dú)立地為氫;
C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基和/或-COOR1單或多取代;
芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被C1-C12烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代;
n 是1、2或3;
m 為0、1或2;
x,當(dāng)n=1時(shí)
為2-4或者要不然為0,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自是式(b)基團(tuán),或者一個(gè)B基團(tuán)和一個(gè)B′基團(tuán)各自為式(c)基團(tuán);
當(dāng)n=2時(shí)
為2-6,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán);
對(duì)于B和B′基團(tuán)的所有其它定義,為0;
當(dāng)n=3時(shí)
為2-4,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán);
對(duì)于B和B’基團(tuán)的所有其它定義,為0;
z 為0-8,其中x+z≤8,并且當(dāng)n=2或3時(shí)當(dāng)x=0時(shí)z≠0;
z1 當(dāng)m=0時(shí)為0;
當(dāng)m=1時(shí)為0-2;
當(dāng)m=2時(shí)為2-4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的通式I′的多生色團(tuán),其中各變量各自定義如下
Z 是苯氧基或硫代苯氧基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被相同或不同的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代
(i)C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-和/或-CO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、羥基、鹵素、氰基和/或芳基,該芳基可以被C1-C18烷基和/或C1-C6烷氧基單或多取代;
(ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-CR1=CR1-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該環(huán)烷基可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基和/或C1-C6烷硫基單或多取代;
(iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可與其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、-C=CR1-、-CR1=CR1、羥基、鹵素、氰基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或雜芳基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基和/或氰基單或多取代;
(iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-、-NR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分;
(v)C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2或-SO3R2,
其中當(dāng)z>1和/或z1>1時(shí)Z基團(tuán)可相同或不同;
A 為下式的亞芳基或亞雜芳基,
其中
其中環(huán)P可以相同或不同,可包含雜原子作為環(huán)原子和/或可具有稠合的5-7元環(huán),該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代,
其中A基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)在式I中時(shí)可相同或不同;
E為化學(xué)鍵、-O-、-S、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分或C1-C12亞烷基或C4-C7亞環(huán)烷基,后兩個(gè)基團(tuán)的碳鏈可各自被這些結(jié)構(gòu)部分間斷一次或一次以上,并且它們可以各自被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代;
亞芳基或亞雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)和/或(v)基團(tuán)單或多取代,其中排除羥基和巰基作為(v)基團(tuán);
Y 是-O-;
Y1 是-O-或-NR1-;
R 是C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C6烷氧基、氰基和/或芳基,該芳基可以被C1-C18烷基和/或C1-C6烷氧基單或多取代;
苯基、萘基、吡啶基或嘧啶基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C6烷氧基、鹵素、氰基、硝基、-CONR2R3、-SO2NR2R3和/或苯基-和/或萘基偶氮基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代;C5-C8環(huán)烷基,該基團(tuán)可以被C1-C6烷基單或多取代,
其中R基團(tuán)當(dāng)在式I中出現(xiàn)一次以上時(shí)可相同或不同;
R1是氫或C1-C6烷基;
R2、R3各自獨(dú)立地為氫;
C1-C18烷基,該烷基可以被C1-C6烷氧基、羥基、鹵素和/或氰基單或多取代;
芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C6烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代;
n 是1或2;
m 為0或1,此時(shí)m=n-1;
x,當(dāng)n=1時(shí)
為2-4或者要不然為0,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自是式(b)基團(tuán),或者一個(gè)B基團(tuán)和一個(gè)B′基團(tuán)各自為式(c)基團(tuán);
當(dāng)n=2時(shí)
為2-4,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán);
對(duì)于B和B′基團(tuán)的所有其它定義,為0;
z 為0-4,其中x+z≤4,其中當(dāng)n=2時(shí)當(dāng)x=0時(shí)z≠0;
z1,當(dāng)m=0時(shí)為0;
當(dāng)m=1時(shí)為0-2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的通式I′的多生色團(tuán),其中各變量各自定義如下
Z 是苯氧基,該苯氧基可以被相同或不同的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代
(i)C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代
C1-C12烷氧基、羥基和/或鹵素;
(ii)C3-C8環(huán)烷基,其可以被C1-C18烷基和/或C1-C12烷氧基單或多取代;
(iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基和/或鹵素單或多取代;
(iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U為-O-、-S-或-NR1-結(jié)構(gòu)部分;
(v)C1-C12烷氧基、羥基、鹵素或氰基;
B、B′各自獨(dú)立地連接得到式(a)或(b)的基團(tuán);
A 是下式亞芳基
其中亞苯基或亞萘基環(huán)可以被C1-C18烷基單或多取代,
其中A基團(tuán)當(dāng)在式I中出現(xiàn)一次以上時(shí)可相同或不同;
E 為化學(xué)鍵、亞甲基或亞異丙基;
Y、Y1各自為-O-;
R 是相同的如下基團(tuán)
C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-和/或-CO-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C6烷氧基、氰基和/或芳基,該芳基可以被C1-C18烷基或C1-C6烷氧基單或多取代;苯基、萘基、吡啶基或嘧啶基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C6烷氧基、鹵素、氰基、硝基、-CONR2R3、-SO2NR2R3、苯基-和/或萘基偶氮基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代;C5-C8環(huán)烷基,其可以被C1-C6烷基單或多取代,
R1是氫或C1-C6烷基;
R2、R3各自獨(dú)立地為氫;
C1-C18烷基,該烷基可以被C1-C6烷氧基、羥基、鹵素和/或氰基單或多取代;
芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C6烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代;
n 是1或2;
m 為0或1,其中m=n-1;
x,當(dāng)n=1時(shí)
為2-4或者要不然為0,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自是式(b)基團(tuán);
當(dāng)n=2時(shí)
為2-4,此時(shí)B基團(tuán)和B′基團(tuán)各自為式(a)基團(tuán);
為0,此時(shí)B和B′基團(tuán)各自為式b)基團(tuán);
z 為0-4,其中x+z≤4;
z1為0。
5. 一種制備基于通式Ia的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中各變量如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括在堿和非親核溶劑存在下使通式IIa的鹵代萘嵌苯四羧二酰亞胺
其中Hal為氯或溴,
a)與每mol待交換鹵素原子0.8-1.2mol通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
其中各變量如權(quán)利要求2中所定義,
得到式Ia的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z=0
或者
b)使式IIa化合物與每mol待交換鹵素原子0.8-1.2mol通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),然后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
H-ZIV
或者,首先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IV化合物反應(yīng),然后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng),
得到式Ia的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z≠0。
6. 一種制備基于通式Ib的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、X基團(tuán)或Z基團(tuán),以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括在堿和非親核溶劑存在下使通式IIb的鹵代萘嵌苯二羧二酰亞胺
其中n=1和Hal′是氫或Hal,其中Hal是氯或溴,
a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
其中各變量如權(quán)利要求2中所定義,
得到式Ib的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中z=0
或者
b)使式IIb化合物先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
H-ZIV
或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IV化合物反應(yīng),然后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)。
或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng),
得到式Ib的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中z≠0。
7. 一種制備基于通式Ib′的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=2或3和z=2-8,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括在堿和非親核溶劑存在下使通式IIb′的近位鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺
其中n=2或3,z=2-8,和Hal為氯或溴,
每mol與0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
8. 一種制備基于通式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,x為0或2-4,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括使通式IIc的任選鹵代的萘嵌苯四羧酸二酐在高沸點(diǎn)溶劑和合適的話,路易斯酸存在下
其中n=1和Hal是氯或溴,
每mol與1.8-3mol的通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
其中各變量如權(quán)利要求2中所定義,
得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x=z=0,
并且合適的話,將所得的在萘嵌苯環(huán)中被鹵代的萘嵌苯四羧二酰亞胺Ic在中間體分離之后在堿和非親核溶劑存在下
a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z=0,
或者
b)使其與每mol待交換的鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
H-ZIV
得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z≠0和x=0,
或者
c)使其先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol式IV化合物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng),
得到式Ic的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z≠0。
9. 一種制備基于通式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、X基團(tuán)或Z基團(tuán),x為0或2-4,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括使通式IId的任選鹵代的萘嵌苯二羧酸酐
其中n=1和Hal′是氫或Hal,其中Hal是氯或溴,
在高沸點(diǎn)溶劑和需要的話,路易斯酸存在下,每mol與0.8-1.2mol的通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中x=z=0,
并且合適的話,將所得的在萘嵌苯環(huán)中被鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺在中間體分離之后在堿和非親核溶劑存在下
a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中x≠0和z=0
或者
b)使其與每mol待交換的鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
H-ZIV
得到式Id的萘嵌苯二羧二酰亞胺,其中z≠0和x=0,
或者
c)使其先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol式IV化合物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng),
得到式Id的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z≠0。
10. 一種制備基于通式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括使通式IIe的任選鹵代的萘嵌苯四羧酸單酐單二酰亞胺
其中n=1和Hal是氯或溴,
在高沸點(diǎn)溶劑和需要的話,路易斯酸存在下,每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x=z=0,
并且合適的話,將所得的在萘嵌苯環(huán)中被鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺在中間體分離之后在堿和非親核溶劑存在下
a)與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng)
得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z=0,
或者
b)使其與每mol待交換的鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
H-ZIV
得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中z≠0和x=0,
或者
c)使其先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-3mol的通式IV化合物反應(yīng),
或者,先與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol式IV化合物反應(yīng),后與每mol待交換的進(jìn)一步鹵素原子0.8-1.2mol式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
或者,同時(shí)在每種情況下與每mol待交換的鹵素原子0.8-1.2mol的式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物和式IV化合物反應(yīng),
得到式Ie的萘嵌苯四羧二酰亞胺,其中x≠0和z≠0。
11. 一種制備基于通式Ic′的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法
其中n=2或3和z=2-8,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括使通式IIc’的萘嵌苯四羧酸二酐
其中n=2或3和z=2-8,
在高沸點(diǎn)溶劑和路易斯酸存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
12. 一種制備基于通式Id’的萘嵌苯二羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=2或3和z=2-8,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括使通式IId′的近位鹵代的萘嵌苯二羧酸酐
其中n=2或3,z=2-8,和Hal是氯或溴,
在高沸點(diǎn)溶劑和路易斯酸存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
13. 一種制備基于通式Ie’的萘嵌苯四羧二酰亞胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=2或3和z=2-8,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,
該方法包括使通式IIe′的萘嵌苯四羧酸單酐單二酰亞胺
其中n=2-8,
在高沸點(diǎn)溶劑和路易斯酸存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIc的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
得到式Ie′的萘嵌苯四羧二酰亞胺。
14. 一種制備基于通式If的萘嵌苯二羧酸酯的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、鹵素或氰基,兩個(gè)B1和B2基團(tuán)中的一個(gè)是下式基團(tuán)
而另一個(gè)基團(tuán)是氫、鹵素或氰基,以及其它變量各自如權(quán)利要求2中所定義,該方法包括將通式IIIa的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物
在堿金屬堿和非質(zhì)子溶劑存在下轉(zhuǎn)化為通式IIIf的堿金屬鹽,
其中M為堿金屬陽離子,
然后使其與通式IIf的萘嵌苯二酰氯以0.8∶1-1.2∶1的摩爾比反應(yīng),
其中n=1,以及兩個(gè)D1和D2基團(tuán)中的一個(gè)是-COCl而另一個(gè)基團(tuán)是氫,得到式If的萘嵌苯二羧酸酯,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自是氫,
并且需要的話,將所得萘嵌苯二羧酸酯在中間體分離之后在極性有機(jī)溶劑和路易斯酸存在下用N-鹵代琥珀酰亞胺鹵化,得到式If的萘嵌苯二羧酸酯,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自是鹵素,
并且需要的話,將所得鹵化的萘嵌苯二羧酸酯用金屬氰化物在非質(zhì)子溶劑和過渡金屬催化劑存在下轉(zhuǎn)化為式If的相應(yīng)氰基取代的萘嵌苯二羧酸酯,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自是氰基。
15. 一種制備基于通式Ig的萘嵌苯二羧酰胺的多生色團(tuán)的方法,
其中n=1,B′是氫、鹵素或氰基,兩個(gè)B1和B2基團(tuán)中的一個(gè)是下式基團(tuán)
而另一個(gè)基團(tuán)是氫、鹵素或氰基,以及其它變量如權(quán)利要求2中所定義,該方法包括使通式IIf的萘嵌苯二酰氯,
其中n=1,以及兩個(gè)D1和D2基團(tuán)中的一個(gè)是-COCl而另一個(gè)基團(tuán)是氫,在非親核堿存在下和需要的話,額外在非質(zhì)子溶劑存在下每mol與0.8-1.2mol通式IIIg的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物反應(yīng),
其中m=0,
得到式Ig的萘嵌苯二羧酰胺,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自為氫,并且需要的話,將所得萘嵌苯二羧酰胺在中間體分離之后在極性有機(jī)溶劑和路易斯酸存在下用N-鹵代琥珀酰亞胺鹵化,得到式Ig的萘嵌苯二羧酰胺,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自為鹵素,
并且需要的話,將所得鹵化的萘嵌苯二羧酰胺用金屬氰化物在非質(zhì)子溶劑和過渡金屬催化劑存在下轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的式Ig的氰基取代的萘嵌苯二羧酰胺,其中B′和其余B1或B2基團(tuán)各自為氰基。
16. 通式III的萘嵌苯二羧二酰亞胺衍生物,
其中各變量定義如下
Z 是芳氧基、芳硫基、雜芳氧基或雜芳硫基,它們中的每一個(gè)可被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,所述環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代
(i)C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或飽和或不飽和的C4-C7環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中所述芳基和環(huán)烷基可以各自被C1-C18烷基和/或上述作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代;
(ii)C3-C8環(huán)烷基,該環(huán)烷基的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該環(huán)烷基可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該5-7元環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫-基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2;
(iii)芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該5-7元環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被如下基團(tuán)單或多取代C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2、-SO3R2、芳基和/或雜芳基,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C18烷基、C1-C12烷氧基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2和/或-SO3R2單或多取代;
(iv)-U-芳基,該基團(tuán)可以被上面作為芳基(iii)的取代基指定的基團(tuán)單或多取代,其中U是-O-、-S-、-NR1-、-CO-、-SO-或-SO2-結(jié)構(gòu)部分;
(v)C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、-C≡CR1、-CR1=CR12、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基、-NR2R3、-NR2COR3、-CONR2R3、-SO2NR2R3、-COOR2或-SO3R2,
其中當(dāng)z>1和/或z1>1時(shí)Z基團(tuán)可以相同或不同;
A 是具有至少一個(gè)芳族或雜芳族基團(tuán)的橋接成員,其中Y基團(tuán)或者Y和Y1基團(tuán)與所述芳族或雜芳族基團(tuán)鍵合;
Y是-O-或-S-;
Y1是-O-、-S-或-NR1-;
R是氫;
C1-C30烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-C≡C-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(ii)、(iii)、(iv)和/或
(v)基團(tuán)單或多取代;
C3-C8環(huán)烷基,其可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基團(tuán)單或多取代;芳基或雜芳基,這些基團(tuán)可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-NR1-、-N=CR1-、-CR1=CR1-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被上面作為Z基團(tuán)的取代基指定的(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)基團(tuán)和/或芳基-和/或雜芳基偶氮基單或多取代,后兩個(gè)基團(tuán)中的每一個(gè)可以被C1-C10烷基、C1-C6烷氧基和/或氰基單或多取代;
其中R基團(tuán)當(dāng)反復(fù)出現(xiàn)在式I中時(shí)可以相同或不同;
R1是氫或C1-C18烷基,其中R1基團(tuán)當(dāng)出現(xiàn)一次以上時(shí)可以相同或不同;
R2、R3各自獨(dú)立地為氫;
C1-C18烷基,該烷基的碳鏈可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-、-SO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,并且該烷基可以被C1-C12烷氧基、C1-C6烷硫基、羥基、巰基、鹵素、氰基、硝基和/或-COOR1單或多取代;
芳基或雜芳基,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以被其它飽和或不飽和的5-7元環(huán)稠合,該環(huán)的碳骨架可以被一個(gè)或多個(gè)-O-、-S-、-CO-和/或-SO2-結(jié)構(gòu)部分間斷,其中整個(gè)環(huán)系可以被C1-C12烷基和/或上面作為烷基的取代基指定的基團(tuán)單或多取代;
m為0、1或2;
z1當(dāng)m=0時(shí)為0;
當(dāng)m=1時(shí)為0-2;
當(dāng)m=2時(shí)為2-4。
17. 一種制備根據(jù)權(quán)利要求16的式III的萘嵌苯衍生物的方法,該方法包括使通式V的近位鹵代的萘嵌苯二羧二酰亞胺
其中Hal是氯或溴,
在堿和非親核溶劑存在下與每mol待交換的鹵素原子2-5mol通式VI的至少雙官能的芳族化合物反應(yīng),
H-Y1-A-Y-HVI。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的多生色團(tuán)在著色有機(jī)和無機(jī)材料中的用途。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的用途,其中有機(jī)材料為涂料、印刷油墨或塑料。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的多生色團(tuán)在生產(chǎn)吸收和/或發(fā)射電磁輻射的聚合物水分散體中的用途。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的多生色團(tuán)在獲得人眼可見的標(biāo)記和題字中的用途。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的多生色團(tuán)作為顯示應(yīng)用中的濾光體或發(fā)射體的用途。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的多生色團(tuán)作為化學(xué)發(fā)光應(yīng)用中的發(fā)射體的用途。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的多生色團(tuán)作為光電池中的活性組分的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及通式(I)的基于萘嵌苯的多生色團(tuán),其中各變量定義如下萘嵌苯是式(A)基團(tuán),該基團(tuán)被至少一個(gè)二酰亞胺基團(tuán)、酯基團(tuán)或酰胺基團(tuán)官能化并且可額外地被芳氧基、芳硫基、雜芳氧基和/或雜芳硫基取代;X是萘嵌苯二羧二酰亞胺基團(tuán),該基團(tuán)在不同于上述萘嵌苯基團(tuán)的波長處吸收、經(jīng)由基團(tuán)-Y′-A-Y-在近位與萘嵌苯基團(tuán)鍵合、通過Y與X基團(tuán)鍵合。
文檔編號(hào)C07D221/18GK101263203SQ200680028648
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者M·克內(nèi)曼 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司