Дибромтетраметил-п-сексифенил в качестве люминесцентного соединения и способ его получения
Союз Соаетскнк
С оциалнстнческик
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 090179 (21) 2712980/23-04 (51) M с присоединением заявки Но (23) Приоритет
С 07 С 25/18
С 07 С 17/12
С 09 К 11/06
Госукарствениый комитет
СССР ио кеяам изобретеиий и открытий
Опубликовано 30.12.80. бюллетень Йо 48
Дата опубликования описания 3012.80 (53) УДК 547.539. .3.07(088.8) (72) Авторы изобретения
С. В. Васькова и К. A. Ковырэнна (71) Заявитель (54) ДИБРОМТЕТРАИЕТИЛ- P-СЕКСИФЕНИЛ
В КАЧЕСТВЕ ЛИИИНЕСЦЕНТНОГО СОЕДИНЕНИЯ
И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к новым химическим соединениям-производными р- полифениленов, а именно к дибромпроизводным тетраметилзамещенного р-сексифенила общей формулы, S
К к / /1
Л
Х E где R - -бром;
R"- метил;
n -=-4, 15 и к способу его получения.
Дибромтетраметил-р-сексифенил является люминесцирующим веществом и может быть использован в качестве люминофора. 20
Известно применение дибромпроиэводного тетраметилзамещенного р-квииквифенила Щ в качестве люминесцирующего вещества используемого при изготовлении быстродействующих пласт-25 массовых сцинтилляторов (ПС). Однако соединение обладает не достаточно высоким квантовым выходом (0,67) и является не достаточно активным люминесцирующим веществом. 30
Целью предлагаемого изобретения является изыскание нового вещества, обладающего высокими люминесцирующими свойствами.
Укаэанными свойствами обладает новое соединение дибромтетраметил-р-сексифенил приведенной виме общей формулые
Известный способ получения дибромпроизводного тетраметилэамещенного р-квинквифенила Щ- заключается в прямом бромировании элементарным бромом раствора тетраметилзамвщвнного р-квинквифенила при температуре от 0 до 17 С в присутствии иода. B вькяеукаэанных условиях реакцию бромирования тетраметил-р-сексифенила не удалось провести, выделяется неизменившееся исходное соединение. Не проходила реакция и при более высокой температуре. С хорошим выходом получают дибромтетраметил-р-сексифенил указанной выше формулы при использовании в качестве катализаторов порошка железа и йода с одновременным применением основания для связывания бромистого водорода и болев высокой температуры.
Согласно изобретению дибромтетраметил-р-сексифенил получают прямым
791722 бромированием тетраметил-р-сексифенила элементарным бромом в присутствии катализаторов железа и йода при температуре 35-55 С. Реакция проводится в присутствии щелочного агента карбоната натрия для связывания выделяющегося при этой реакции бромис5 того водорода. Таким образом, отличие данного способа состоит в следующем: применение катализатора — порошка железа, )0 прнсутствие в реакционной среде основания для связывания бромистого водорода, проведение реакции бромирования при 35-55 С. 15
Пример 1. К раствору 2,57 г б
2, 5, 2, 5 -тетраметил-р-сексифенила (т. пл. 232-23/ С), 140 мл хлороформа 0,53 r уклекислого натрия, 0,05 г порошка железа и 0,03 r металлического йода, нагретому на водяной бане до 35 С, медленно (около 45 мин) прикапывают 1,1 мл бро" ма в 10 мл хлороформа. Затем реакцию продолжают при температуре 35 С и 25 перемешивании в течении 5 ч. Хлороформ выпаривают, остаток промывают горячей водой, спиртом, сушат. Получают 3,1 г (92%) светло-желтого порошка т. пл. 230-260 С. Перекристал- Я9 лиэовывают иэ хлорбензола с окисью алюминия и углем. После трех перекристаллизаций получают 0,35 r (10%) бесцветных кристаллов с фиолетовой люминесценцией; т. пл. 270-273 С. З5
После многократной перекристаллизации выделено 0,07 г;.т. пл. 273276 С.
Найдено,В: С 74,00; 73,32; Н 4,44;
5,00, Вг 21,30, 21,02 °
Сц Н® В r .
Вычислено,%: С 71,42, Н 4,76, .
Br 23,80 °
По результатам элементного анализа выделенное вещество соответствует дибромтетраметил- р-сексифени- 45 лу.
Пример 2. К раствору 2,57 г тетраметил- р -сексифенила (т. пл.
232-237 С), 150 мл хлороформа, 1 г уг-, лекислого натрия, 0,1 r железа (по- 59 рошок), 0 05 г йода при 40-45 С (температура водяной бани) медленно прибавляют 1,1 мл брома в 10 мл хлороформа.
После прикапывания брома продол55 жают нагревание еще в течение 7 ч. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают горячей водой, спиртом, сушат, получают 2,4 г (71%) бесцветного продукта," т. пл. 275-285 С. После О трех перекристаллизаций нэ хлорбензола с окисью алюминия и углем получают 1,15 г (34%) особо чистого дибромтетраметил- p — сексифенила, т. пл. 297-298 С. 65
Найдено,Ъ: С 71,75; 72,12; 4,31;
5,07; Вг 24,35, 23,60.
С4 Н В г
Вычислено,Ъ: С 71,42, Н 4,76, Br 23,80.
При выпаривании хлороформа получают дополнительно 1,05 r светложелтого продукта» т. пл. 230-260 С.
П р и и е р 3. К раствору 1,25 г тетраметнл- P-сексифенила (т. пл.
245-246oC), 75 мл хлороформа, 0,5 г углекислого натрия, 0,05 г железа, 0,025 г йода при 50-55©С прибавляют в течение 30 мин 0,6 мл брома в
10 мл хлороформа. Нагревание продолжают в течение 7 ч. Выпавший осадок. отфильтровывают, промывают водой и спиртом, сушат. Получают 1,15 г сероватого цвета продукта, т. пл °, 255-270 С.
После 3-перекристаллизаций из хлорбензола с окисью алюминия и углем получают 0,25 г (15%); т. пл.
273-276 С
Люминесцентные характеристики для
4,4",-дибром-2, 5, 2 . 5 -тетраг. 6 Г метил- р -сексифенила в диоксане (С 2,5 10 моль/л) следующиег
Максимум поглощения 311 нм (Я=
7,0 10 ");
Максимум испускания 4390 нм;
Квантовый выход 0,83.
Длительность жизни возбужденного состояния 0,70 нс.
Таким образом синтезированное соединение обладает малой длительностью жизни возбужденного состояния, высоким квантовым выходом. Известное люминесцирующее соединение дибромтетраметил- p-квинквифенил имеет тоже высокий квантовый выход
0,67 и.длительность жизни возбужденнного состояния 0,77 нс. Однако он уступает синтезированному соединению по квантовому выходу, времени жизни возбужденного состояния и по спектральным характеристикам.у дибромтетраметил- р-квинквифенила максимум поглощения 301 нм %=6,15 10"л/моль см) максимум испускания 379 нм.
Смещение спектра испускания в длинноволновую сторону на 11 нм синтезированного соединения, уменьшение времени жизни возбужденного состояния и повышение квантового выхода на 0,16 существенно улучшает люминесцентные характеристики, что очень важно для его практического использования.
Формула изобретения
1. Дибромтетраметил- р-сексифенил формулы (О)
K где R — бром, 791722
Составитель Н. Гозалова
Редактор Л. Герасимова Техред С,Мигунова
Корректор M. Шароши
Заказ. 9392/22 Тираж 495
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подпи сное
Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4
R - метил =4 в качестве люминес-! центндго соединения.
2. Способ получения соединения по п. 1, отличающийся тем, что тетраметил- P-сексифенил обрабатывают бромом при 35-55 С в присутствии катализатора-смеси порошка железа и йода и щелочного агента карбоната натрия.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР и 480744, кл. С 09 К 1/02, 1973 .
