Хемилюминесцентная композиция и способ получения хемилюминесцентного излучения

 

Хемилюминисцентная композиция предназначена для реакции с перекисью водорода для получения хемилюминисцентного излучения красного цвета. Композиция включает карбалкоксифенилоксалат, растворитель и флуоресцент - соединение указанной в описании формулы 1, где X,Y - хлор, бром, OR¹ , Z-фенокси, возможно замещенный низшим алкилом, хлором, бромом, фтором, Rʹ возможно замещенный как указано выше для фенокси, R -разветвленный низший алкил или низший алкифенил, в котором алкил также может быть разветвленным, в количестве 0,0005 моль на литр раствора карбалкоксифенилоксалата и растворителя, при соотношении карбалкоксифенилоксалата и соединения 1 20-40:1. Излучение получают при добавлении указанной композиции к раствору перекиси водорода. 2 с. и 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к составу и способу получения хемилюминесцентного свечения, в частности к использованию специфических флуоресцирующих агентов для этой цели.

Известно использование 5,12-бис-(фенилэтил)нафтацена, пентацена, и 6,13-бис-(фенилэтил) пентацена в качестве флуоресцентного агента для получения флуоресценции с длиной волны 578, 578 и 690 нм соответственно. Однако эти соединения нестабильны в реакции и длительность полученной хемилюминесценции слишком коротка, чтобы представить коммерческий интерес [1] Известен метод, который включает использование некрасной хемилюминесцентной жидкости, свечение которой удовлетворяет и по яркости и по длительности для использования ее в контейнере, прозрачные стенки которого окрашены составом с красным флуоресцентным красителем. Заявленная жидкость излучает длину волны, которая ниже чем длина волны красителя стенки. Работы, основанные на этом принципе, являются пpомышленно применимыми в крупном масштабе, однако отмечается тот недостаток, что они производят не истинно красный ("сигнально красный"), а красно-оранжевый цвет волны, излучения которого должна составлять примерно 625 нм.

Изобретение относится к составу, который, реагируя с перекисью водорода, дает хемилюминесцентное излучение. Состав включает соединение общей формулы I R-N-R где Х,Y хлор, бром или OR'; Z незамещенный фенокси или фенокси замещенный Ci, Br, F, или низшим алкилом; R разветвленный низший алкил или низший алкилфенил, в котором алкил может быть разветвленным; R' незамещенный или замещенный фенил хлором, бромом или фтором, или низшим алкилом.

Чтобы получить хемилюминесцентное излучение, соединения согласно изобретению используют в известных условиях [3] В общем можно использовать любой известный растворитель или оксалат, который может быть использован для получения хемилюминесценции. Растворителем может быть эфир, ароматические производные или хлорированные углеводороды. Предпочтительно используются фталаты, особенно дибутилфталат.

Оксалаты могут использоваться для проведения химической реакции, вызывающей хемилюминесценцию при смешении с флуоресцирующим агентом, при этом бис-(2,4,5-трихлор-6-карбопентоксифенил)ок- салат является предпочтительным.

Периленовый флуоресцирующий агент используется в количестве от примерно 0,0005 моль на литр раствора оксалата.

П р и м е р 1. К литру дибутилфталата, нагретому до 150^оС, в атмосфере азота добавляют 100 г бис-(2,4,5-трихлор-6-карбопентоксифенил) оксалата и 1 часть 1,6,7,12-тетрафенокси-N,N-бис-(2,6-диизо-пропилфенил)-3,4,9,10- перилендикарбоксиимида при постоянном перемешивании до полного растворения.

Дополнительно готовят смесь 80 частей по объему диметилфталата и 20 частей t-бутанола, в которой растворяют 50 г перекиси водорода и 26 мг салицилата натрия. Этот раствор считается активатором.

Для получения хемилюминесценции смешивают 1 часть по объему активатора и 3 части окрашенного раствора в сосуде с прозрачными стенками.

Сравнивают хемилюминесценцию, даваемую такой смесью с хемилюминесценцией промышленного цилиндра "Циалюм красный" пpоизводство American Cyanamid (который содержит хемилюминесцентный раствор, излучающий в желтой области и прозрачные стенки которого окрашены составом с красным флуоресцентным красителем). Цилиндр активируется при разбивании стеклянной ампулы, которая плавает в окрашенной жидкости и наполнена раствором активатора.

Наблюдают, что в случае изделия "Циалюм" начальная интенсивность свечения на первой стадии выше, чем полученная согласно изобретению. Спустя примерно три часа интенсивность равна, далее система согласно изобретению дает более интенсивный свет. В течение всего времени свечение, полученное согласно изобретению, сравнимо с желаемым красным "сигнальным" светом, а не красно-оранжевым, который дает упомянутое промышленное изделие.

П р и м е р ы 2-10. Проверяют процедуру примера 1 с тем исключением, что вместо 1,6,7,12-тетрафенокси-N, N-бис-(2,6-диизо-пропилфенил)-3,4,9,10-периленкарбок си- диимида вводят другие периленовые соединения приведенной общей формулы. В каждом случае получали красную люминесценцию в отсутствие каких-либо других флуоресцентов и растворе или на стенках сосуда.

П р и м е р 2. 1,7-Дихлор-6,12-дифенокси-N,N-бис-(2,6-диизопропилфенил)-3,4,9,10-периленкар боксидиимид.

П р и м е р 3. 1,6,7,12-тетра(п-бромфенокси)-N,N-бис-(2,6-диизопропилфенил)-3,4,9,10-периле нкарбоксидиимид.

П р и м е р 4. 1,6,7,12-тетрафенокси-N,N-динеопентил-3,4,9,10-периленкарбоксиди- имид.

П р и м е р 5. 1,6,7,12-тетра(п-1-бутилфенокси)-N,N-динеопентил-3,4,9,10-перилен-карбоксиди имид.

П р и м е р 6. 1,6,7,12-тетра(о-хлорфенокси)-N,N-бис-(2,6-диизопропилфенил)-3,4,9,10-периле нкарбоксидиимид.

П р и м е р 7. 1,6,7,12-тетра(п-фторфенокси)-N,N-бис-(2,6-диизопропилфенил)-3,4,9,10-периле нкарбоксидиимид.

П р и м е р 8. 1,6,7,12-тетра(п-фторфенокси)-N,N-бис-(2,6-диизопропилфенил)-3,4,9,10-периле нкарбоксидиимид.

П р и м е р 9. 1,6,7,12-тетра(п-хлорфенокси)-N,N-бис-(2,6-диизопропилфенил)-3,4,9,10-периле нкарбоксидиимид.

П р и м е р 10. 1,6,7,12-тетра-(п-1-бутилфенокси)-N,N-динеопентил-3,4,9,10-пери-ленкарбоксид иимид.

П р и м е р 11. 1,6,7,12-тетрафенокси-N,N-диэтил-3,4,9,10-периленкарбоксиди- имид.

П р и м е р 12. 1,6,7,12-тетрафенокси-N,N-бис-(2,6-диэтилфенил)-3,4,9,10-пери- ленкарбоксидиимид.

П р и м е р 13. 1,6-дибром-6,12-дифенокси-N,N-бис-(2,6-изопропилфенил)-3,4,9,10-периленкарбо ксидиимид.

Цель изобретения заключается в создании света более красного по сравнению с известными системами. Преимущество изобретения заключается в том, что исключается один из компонентов прототипной системы, т.е. флюоресцент в кожухе хемилюминесцентного устройства.

Результаты сравнительных испытаний системы прототипа и изобретения: Прототип Изобретение Макс.эмиссия, нм 610 655 Хроматичность, Х 0,6563 0,7025 по 1931 СIE, Y 0,3422 0,2948 ОВПС, Вт 32,1 90,5 Приведенные данные показывают, длина волны испускаемого света в известном способе меньше, чем в изобретении, следовательно, свет будет оранжево-красным, а не истинно красным.

Кроме того, данные для хроматичности по CIE 1931 показывают, что величина Х (красный) выше в изобретении по сравнению с известным продуктом, а величина Y (желтый) ниже. Таким образом, цвет, испускаемый продуктом изобретения, более красный, чем у известного продукта.

Наконец, значение ОВПС (общего количества испускаемого света) за 8 ч существования продукта составляет всего лишь 32,1 Вт для известного устройства и 90,5 Вт для изобретения.

Приведенные результаты ясно показывают превосходство изобретения.

Формула изобретения

1. Хемилюминесцентная композиция, предназначенная для реакции с перекисью водорода для получения хемилюминесцентного излучения, включающая флуоресцент, карбалкоксифенилоксалат и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве флуоресцента она содержит соединение общей формулы 1 где X, Y хлор, бром или OR';
Z незамещенный фенокси или фенокси, замещенный Cl, Вr, F или низшим алкилом;
R разветвленный низший алкил или низший алкилфенил, в котором алкил может быть разветвленным;
R₁ незамещенный или замещенный хлором, бромом или фтором или низшим алкилом фенил,
причем количество соединения формулы I должно обеспечить видимый свет и составляет от 0,0005 моль на 1 л раствора карбалкоксифенилоксалата и растворителя, а молярное соотношение карбалкоксифенилоксалата находится в отношении (20 40) 1 к соединению формулы I.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве карбалкоксифенилоксалата она содержит бис(2,4,5-трихлор-6-карбопентоксифенил)оксалат.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве растворителя она содержит трет-бутилфталат.

4. Способ получения хемилюминесцентного излучения путем добавления композиции, содержащей флуоресцент, карбалкоксифенилоксалат и растворитель к раствору перекиси водорода, отличающийся тем, что используют композицию, содержащую в качестве флуоресцента соединение формулы I

где X, Y хлор, бром или OR₁;
Z незамещенный фенокси или фенокси, замещенный Cl, Вr, F или низшим алкилом;
R разветвленный низший алкил или низший алкилфенил, в котором алкил может быть разветвленным;
R₁ незамещенный или замещенный хлором, бромом или фтором или низшим алкилом фенил,
причем количество соединения формулы I должно обеспечить видимый свет и составляет 0,0005 моля на 1 л раствора карбалкоксифенилоксалата и растворителя, а молярное соотношение карбалкоксифенилоксалата находится в соотношении (20 40) 1 к соединению формулы I.