Ундецилоксибензоиламинозамещенные фталоцианина кобальта

 

Описываются новые химические соединения - производные фталоцианина Со общей формулы I, где R = Br, ОС6Н5. Данные соединения могут быть использованы в качестве жидкокристаллических соединений, одномерных проводников, катализаторов различных процессов, материалов чувствительных элементов датчиков газов, материалов для тонкопленочной микроэлектроники и в светорегистрирующих устройствах, в том числе и в ИК-области. 1 ил.

(I) R = Br, OC6H5

Область техники Предлагаемое изобретение относится к новым октазамещенным металлофталоцианинам, которые могут найти применение в качестве красителей, жидкокристаллических соединений, катализаторов различных процессов, одномерных проводников, материалов чувствительных элементов датчиков газов, фоточувствительных материалов для светорегистрирующих устройств.

Уровень техники Известно соединение [Anderson I.S., Bradbook E.F., Cooc A.H., Linstead R.P.- J.Chem. Soc. 1938. P/1151-1163], являющееся структурным аналогом заявляемых соединений - фталоцианин кобальта формулы Фталоцианин кобальта используется в качестве катализатора окислительно-восстановительных процессов [Оса Т., Осацу Я., Хара Т., Каталитическое действие фталоцианинов металлов // Юкагаку. - 1970. - Т. 19. - 7. - С. 447-457. /Пер. с японск. Под ред. Серегина Ю.А. Пер. ВЦП Ц-1549. М., 1972, 35 с.]. Недостатком данного соединения является крайне низкая растворимость в органических растворителях, препятствующая практическому его использованию.

Наиболее близкими структурными аналогами заявляемых соединений [Балакирев А. Е. , Майзлиш В.Е., Шапошников Г.П., Смирнов Р.П. Тетрааминотетрабром- и тетраациламинотетрабромфталоцианины // ЖОХ. 2000. Т. 70. Вып. 4. С. 669-672. Майзлиш В.Е., Балакирев А.Е., Шишкина О.В., Шапошников Г.П. 5-Ациламино-4-(фенокси)фталодинитрилы и металлофталоцианины на их основе // ЖОХ. 2001. Т. 71. Вып. 2. 274-278] являются тетра-5-ацетиламинотетра-4-бром- и тетра-5-ацетиламинотетра-4-феноксифталоцианины кобальта общей формулы Тетра-5-ацетиламинотетра-4-бромфталоцианин кобальта обладает растворимостью в ДМФА, а тетра-5-ацетиламинотетра-4-феноксифталоцианин кобальта - и в хлороформе, бензоле, ацетоне.

Вышеуказанные соединения не проявляют мезоморфных свойств.

Сущность изобретения Задачей изобретения является поиск новых соединений, которые обладают хорошей растворимостью в органических растворителях и могут найти применение в качестве красителей, жидкокристаллических соединений, проявляющих одновременно лиотропный и термотропный мезоморфизм, одномерных проводников, катализаторов различных процессов, материалов чувствительных элементов датчиков газов, фоточувствительных материалов для светорегистрирующих устройств.

Поставленная задача решена синтезом ундецилоксибензоиламинозамещенных фталоцианина кобальта общей формулы
Структура этих соединений доказана данными элементного анализа, ИК и электронной спектроскопии.

Так, в ИК спектрах заявляемых соединений можно выделить ряд общих полос поглощения, являющихся характеристическими для фталоцианинов [Сидоров А.Н., Котляр И. П. Оптика и спектроскопия, 1961, т. 11, 2, с. 175-184]. В области 2920-2848 см-1 обнаруживаются полосы, соответствующие колебаниям связей С-Н метиленовых и метильных групп. Также отмечается поглощение при 3416 и 1724-1688 см-1, характерное для валентных колебаний связей N-H и С=O соответственно [Дайер Д. Р. Приложения абсорбционной спектроскопии органических соединений. М. : Химия, 1970, с. 31-68]. Кроме того, в ИК спектрах фталоцианинов имеет место поглощение при 1256 см-1, свойственное колебаниям связи С-O.

В электронных спектрах поглощения наблюдается интенсивное поглощение в области 612-614 и 681-683 нм, регистрируемое в хлороформе (см. чертеж). Наличие двух максимумов в интервале 612-683 нм связано, по-видимому, с тем, что соединения существуют в растворах преимущественно в форме ассоциатов.

Тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-бром-(фенокси)-фталоцианины кобальта представляют собой вещества сине-зеленого цвета, растворимые в бензоле, хлороформе, в концентрированной серной кислоте, а тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-фенокси-фталоцианин кобальта кроме этого обладает растворимостью и в ДМФА.

Предлагаемые новые октазамещенные фталоцианины кобальта могут найти применение в качестве жидкокристаллических соединений, одномерных проводников, катализаторов различных процессов, материалов чувствительных элементов датчиков газов, материалов для тонкопленочной микроэлектроники и т.д. Они обладают фоточувствительностью и могут быть использованы в светорегистрирующих устройствах, в том числе и в ИК области.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Заявляемые соединения получены взаимодействием 5-(4-ундецилокси)бензоиламино-4-бром-(фенокси)фталодинитрилов с ацетатом кобальта при 200-210oС в течение 1 ч.

Пример 1. Синтез тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-бромфталоцианина кобальта формулы

Смесь 0,25 г 5-(4-ундецилокси)бензоиламино-4-бромфталодинитрила и 0,03 г ацетата кобальта тщательно растирали и нагревали в кварцевой ампуле при 200-210oС, выдерживали при этой температуре 1 час. Плав растворяли в 10 мл хлороформа и хроматографировали на колонке, заполненной силикагелем. Элюент хлороформ-этанол 10: 1. Собирали первую зону ярко-сине-зеленого цвета и упаривали досуха.

Темно-сине-зеленое вещество хорошо растворяется в бензоле, хлороформе, концентрированной серной кислоте, малорастворимо в ДМФА, нерастворимо в ацетоне.

Выход: 0,09 г (36%). ИК спектр, , см-1: 3416 [(NH)], 2920, 2848 [(CH)] ; 1724, 1688 [(C=O)]; 1304 [(C-N)], 1256 [(С-О)]. ЭСП, max, нм: 695, 634 (СНСl3); 772 (H2SO4). Найдено, %: С 61,0; Н 5,8; N 8,3; Br 15,3. C104H120Br4N12О8Co. Вычислено, %: С 61,1; Н 5,9; N 8,2; Br 15,6.

Пример 2. Синтез тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-феноксифталоцианина кобальта формулы

Смесь 0,25 г 5-(4-ундецилокси)бензоиламино-4-феноксифталодинитрила и 0,03 г ацетата кобальта тщательно растирали и нагревали в кварцевой ампуле при 200-210oС, выдерживали при этой температуре 1 час. Плав растворяли в 10 мл хлороформа и хроматографировали на колонке, заполненной силикагелем. Элюент хлороформ-этанол 10:1. Собирали первую зону ярко-сине-зеленого цвета и упаривали досуха.

Темно-сине-зеленое вещество хорошо растворяется в бензоле, хлороформе, ДМФА, концентрированной серной кислоте.

Выход: 0,1 г (33%). ИК спектр, см-1: 3416 [(NH)]; 2920, 2848 [(CH)]; 1724, 1688 [(C=O)]; 1304 [(C-N)], 1256 [(С-O)]. ЭСП, max, нм: 681, 615 (ДМФА); 678, 634 (СНСl3); 794 (Н2SO4). Найдено, %: С 73,6; Н 6,4; N 8,4. C128H140N12O12Co. Вычислено, %: С 73,3; Н 6,7; N 8,0.

Исследование жидкокристаллических свойств
Поляризационно-микроскопическими исследованиями с использованием микроскопа МИН-8 поляроиды скрещены, установлено, что заявляемые соединения проявляют текстуры, характерные для лиотропного и термотропного мезоморфизма. Тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-бромфталоцианин кобальта обладает термотропным монотропным мезоморфизмом, формируя М-фазу при 100oС, которая сохраняется до комнатной температуры с текстурой, характерной для М-хромонической фазы, с последующей кристаллизацией, а также лиотропным мезоморфизмом в бинарной системе с толуолом и хлороформом.

В настоящее время нет значительного коммерческого применения дискотических жидких кристаллов, к которым относятся заявляемые соединения. Тем не менее, уникальные свойства этих материалов предполагают в недалеком будущем хорошую перспективу их применения.

Так, металлофталоцианиновые мезогены могут быть использованы в качестве молекулярных полупроводников [Pure Appl. Chem. -1989. -Vol. 61. - P. 1625-1629; J. Am. Chem. Soc. - 1982. - Vol. 104. - P.5245-5247; J. Am. Chem. Soc. - 1989. - Vol. 111. - P. 3024-3029], фотопроводников [Nature. - 1994.- Vol. 371. - P. 141-143], газовых сенсоров [Sensors and Actuators В - 1993. - Vol. 13-14. -Р.276; Sensors and Actuators В -1993. - Vol. 13-14. -P.416], а также в фотокопировальных устройствах [Chromonics Handbook of Liquid Crystals. Vol. 2B. / Ed. D.Demus et al. Willey - VCH, 1998. - P. 981-1007].

Исследования фоточувствительных свойств
Из насыщенного раствора соединения нанесены на поверхность пьезоэлемента кварцевого резонатора с резонансной частотой 300 кГц, который освещался белым светом лампы накаливания 100 Вт, а также через фильтры инфракрасной ближней области пропускания с длиной волны 1,8 и 2,0 мкм. При этом регистрировалось эквивалентное активное сопротивление кварцевого резонатора, определяемое потерей механической энергии колебаний пьезоэлемента.

Наблюдалось резкое изменение эквивалентного сопротивления кварцевого резонатора с нанесенными комплексами при облучении как белым светом, так и через ИК фильтры, причем изменение сопротивления для тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-бромфталоциа-нина кобальта составляет 15%, а для тетра-5-(4-ундецилокси)бензоиламинотетра-4-феноксифталоцианина кобальта 30%. Причиной изменения эквивалентного электрического сопротивления кварцевого резонатора при его фотооблучении является изменение внутреннего трения (вязкости) нанесенных на поверхность пьезоэлемента исследуемых комплексов.

На основе полученных результатов можно сделать вывод о наличии у заявляемых соединений фоточувствительных свойств и о возможности их использования в светорегистрирующих устройствах, в том числе и в ИК области.


Формула изобретения

Ундецилоксибензоиламинозамещенные фталоцианина кобальта общей формулы

R= Br, OC6H5.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам полимеризации 1-олефинов, в которых могут быть использованы каталитические системы и которые включают азотсодержащие соединения переходных металлов, включающие структурное звено, представленное формулой (В), где М обозначает Fe (II), Fe (III), Ru (II), Ru (III) или Ru (IV), Х обозначает атом Cl или Вr, Т обозначает состояние окисления переходного металла М, а b обозначает валентность группы Х, значения каждого из R1, R2, R3, R4 и R6 независимо друг от друга выбирают из водорода, метила, этила, н-пропила, н-бутила, н-гексила, н-октила, и значения каждого из R5 и R7 независимо друг от друга выбирают из фенила, 1-нафтила, 2-нафтила, 2-метилфенила, 2-этилфенила, 2,6-диизопропилфенила, 2,3-диизопропилфенила, 2,4-диизопропилфенила, 2,6-ди-н-бутилфенила, 2,6-диметилфенила, 2,3-диметилфенила, 2,4-диметилфенила, 2-трет-бутилфенила, 2,6-дифенилфенила, 2,4,6-триметилфенила, 2,6-трифторметилфенила, 4-бром-2,6-диметилфенила, 3,5-дихлор-2,6-диэтилфенила и 2,6-бис(2,6-диметилфенил)фенила, циклогексила и пиридинила

Изобретение относится к новому методу получения металлированных производных бактериохлорофилла для применения в методах фотодинамической терапии (PDT) и диагностики in vivo и фотодинамического уничтожения вирусов и микроорганизмов in vitro, а также к некоторым новым металлозамещенным производным бактериохлорофилла

Изобретение относится к новому устойчивому комплексному соединению, содержащему макроциклический тетрадентатный лиганд, имеющий структуру формулы I, где R1 и R2 имеют одинаковые или различные значения, являются связанными или несвязанными и каждый выбирается из группы, состоящей из водорода, галогена, метила, CF3 и, если они связаны, циклопропила, циклобутила, циклопентила или циклогексила, являются пространственно и конфармационно затрудненными, так что окислительная деградация комплекса металла в соединении ограничена, когда комплекс находится в присутствии окисляющей среды, Z представляет собой устойчивый к окислению атом, являющийся металлокомплексообразователем, выбираемый из азота и кислорода, Х представляет собой устойчивую к окислению функциональную группу, выбираемую из О или NRs, где Rs представляет собой метил, фенил, гидроксил, оксильную группу, CF3 или CH2CF3, R3, R4, R5 представляют собой фрагменты, соединяющие соседние атомы Z, содержащие структуры, описанные в формуле изобретения

Изобретение относится к органической химии, а также к медицине, а именно касается веществ, используемых в сочетании с аскорбиновой кислотой для терапии злокачественных новообразований (бинарная каталитическая "темновая" терапия злокачественных новообразований) и способа подавления опухолевого роста

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к тетракис-(L-гистидинато)--пероксидикобальта (III) гептагидрату формулы Co2(His)4O27H2O

Изобретение относится к новым химическим соединениям - комплексам 1-винил- и 1-этилимидазолов с цинковыми и кобальтовыми солями органических и неорганических кислот общей формулы, приведенной в тексте описания

Изобретение относится к производным алкилпиридинов, в частности, к моногидрату комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина брутто-формулы Получено новое химическое соединение в этаноле при 25 - 78oС

Изобретение относится к новым дизамещенным фталодинитрилам, которые могут найти применение как промежуточные продукты в синтезе новых октазамещенных металлофталоцианинов, применяемых в качестве красителей, жидкокристаллических соединений, катализаторов различных процессов, одномерных проводников, материалов чувствительных элементов датчиков газов, фоточувствительных материалов для светорегистрирующих устройств

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло-[5,5,0,03,11, 05,9] додекана, используемого в качестве высокоэффективного взрывчатого вещества

Изобретение относится к области медицины и касается применения окта-4,5-карбоксифталоцианинов алюминия или цинка формулы где M= AlOH, Zn, в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии

Изобретение относится к новому методу получения металлированных производных бактериохлорофилла для применения в методах фотодинамической терапии (PDT) и диагностики in vivo и фотодинамического уничтожения вирусов и микроорганизмов in vitro, а также к некоторым новым металлозамещенным производным бактериохлорофилла

Изобретение относится к химии и химической технологии, а более конкретно к синтезу представителей нового класса макрогетероциклических соединений, тетраазааналогов хлорина, а именно , , , -тетраметилтриаренотетраазахлоринов

Изобретение относится к области медицины и касается применения сульфозамещенного безметального фталоцианина и его магниевого комплекса общей формулы (I) как фотосенсибилизатора для фотодинамической терапии (ФДП)

Изобретение относится к основному органическому синтезу, в частности оно касается способа получения фталоцианина хлоралюминия, который может применяться в качестве красителя, пигмента; в качестве полупродукта для получения красителей, применяемых в квантовой электронике, а также для получения лекарственного средства "Фотосенс", применяемого для фотодинамической терапии злокачественных новообразований [Лукьянец Е.А

Изобретение относится к гексанитрогексаазаизовюртцитану и способу его получения
Наверх