Цианированные периленовые соединения - заявка 2016148230 на патент на изобретение в РФ

1. Цианированное периленовое соединение формулы I,
в которой
один из заместителей Z является цианогруппой, а другой заместитель Z представляет собой CO2R9, CONR10R11, алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем
алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Za,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Zb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей ZAr;
один из заместителей Z* является цианогруппой, а другой заместитель Z* представляет собой CO2R9, CONR10R11, алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем
алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Za,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Zb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей ZAr;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо друг от друга выбирают из водорода, цианогруппы, брома и хлора,
при условии, что 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 заместителей R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 или R8 представляют собой цианогруппу;
причем
R9 представляет собой водород, алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем
алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Ra,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Rb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей RAr;
R10 и R11, независимо друг от друга, представляют собой водород, алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем
алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Ra,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Rb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей RAr;
каждый Za независимо друг от друга является галогеном, гидрокси, NR10aR11a, алкокси с 1-10 атомами углерода, галогеналкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода, арил с 6-14 атомами углерода, C(=O)R9a, C(=O)OR9a или C(O)NR10aR11a, причем циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Rb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей RAr;
каждый Zb и каждый ZAr независимо друг от друга является галогеном, гидрокси, NR10aR11a, алкилом с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, галогеналкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, C(=O)R9a, C(=O)OR9a или C(O)NR10aR11a;
каждый Ra независимо друг от друга является галогеном, гидрокси, алкокси с 1-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арильной с 6-14 атомами углерода группой;
каждый Rb независимо друг от друга является галогеном, гидрокси, алкилом с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, галогеналкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкенилом с 2-10 атомами углерода, алкинилом с 2-10 атомами углерода, циклоалкилом с 3-12 атомами углерода или арилом с 6-14 атомами углерода группой;
каждый RAr независимо друг от друга является галогеном, гидрокси, алкилом с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, галогеналкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкенилом с 2-10 атомами углерода, алкинилом с 2-10 атомами углерода, циклоалкилом с 3-12 атомами углерода или арилом с 6-14 атомами углерода группой;
R9a представляет собой водород, алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода; и
R10a, R11a независимо друг от друга представляют собой водород, алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода;
и его смеси.
2. Цианированное периленовое соединение формулы I по п. 1 и его смеси, в котором 1, 2, 3 или 4 заместителя R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 или R8 представляют собой цианогруппу.
3. Цианированное периленовое соединение формулы I по п. 1 и его смеси, в котором ни один из заместителей R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 или R8 не является бромом или хлором.
4. Цианированное периленовое соединение формулы I по п. 1 и его смеси, в котором один или два из заместителей R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 или R8 представляют собой цианогруппу, а другие заместители R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 или R8 представляют собой водород.
5. Цианированное периленовое соединение формулы I по п. 1 и его смеси, в котором один из заместителей Z и один из заместителей Z* независимо друг от друга выбирают из алкила с 1-10 атомами углерода, CO2R9, фенил-С110-алкила и фенила, причем фенил и фенильная составляющая фенил-С110-алкила являются незамещенными или содержат один или несколько заместителей, выбранных из ал кила с 1-6 атомами углерода, и причем R9 такой как указано выше.
6. Цианированное периленовое соединение формулы I по одному из пп. 1-5, выбранное из соединений формул (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20)
в которых
Z выбирают из алкила с 1-6 атомами углерода, алкоксикарбонила с 1-6 атомами углерода, фенила и фенила, который содержит 1, 2 или 3 алкильные группы с 1-4 атомами углерода; и
Z* выбирают из алкила с 1-6 атомами углерода, алкоксикарбонила с 1-6 атомами углерода, фенила и фенила, который содержит 1, 2 или 3 алкильные группы с 1-4 атомами углерода;
и их смесей.
7. Композиция, содержащая по меньшей мере одно цианированное периленовое соединение формулы I по одному из пп. 1-6 или его смеси.
8. Композиция по п. 7, содержащая по меньшей мере одно цианированное периленовое соединение формулы I-A,
в которой
один из заместителей Z является цианогруппой, а другой заместитель Z представляет собой алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем
алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Za, причем Za имеет указанные ранее значения,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Zb, причем Zb имеет указанные ранее значения, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей ZAr; причем ZAr имеет указанные ранее значения,
один из заместителей Z* является цианогруппой, а другой заместитель Z* представляет собой алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем
алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Za, причем Za имеет указанные ранее значения,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Zb, причем Zb имеет указанные ранее значения, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей ZAr; причем ZAr имеет указанные ранее значения,
R1, R4, R5 и R8 соответственно представляют собой водород;
два из заместителей R2, R3, R6 или R7 представляют собой водород; а другие заместители R2, R3, R6 или R7 представляют собой цианогруппу;
или его смеси,
получаемая по способу, в котором
а) перилен формулы II,
в которой
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 соответственно представляют собой водород;
галогенируют с получением смеси из 3,9-дигалогеноперилена формулы IIIa и 3,10-дигалогеноперилена формулы IIIb,
в которых
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 соответственно представляют собой водород; и
Hal соответственно все являются хлором или бромом;
b) полученную на стадии а) смесь из соединений формул Ша и IIIb подвергают взаимодействию с металлорганическим соединением формулы IV,
а при необходимости с металлорганическим соединением формулы V,
в которой
Z выбирают из алкила с 1-18 атомами углерода, алкенила с 2-18 атомами углерода, алкинила с 2-18 атомами углерода, циклоалкила с 3-12 атомами углерода и арила с 6-14 атомами углерода, причем алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Za,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Zb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей ZAr;
Z* выбирают из алкила с 1-18 атомами углерода, алкенила с 2-18 атомами углерода, алкинила с 2-18 атомами углерода, циклоалкила с 3-12 атомами углерода и арила с 6-14 атомами углерода, причем алкил с 1-18 атомами углерода, алкенил с 2-18 атомами углерода, алкинил с 2-18 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Za,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Zb, и арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей ZAr;
причем Z* также может иметь значение, такое же как Z;
Met представляет собой В(ОН)2, B(OR')(OR''), Zn-Hal или Sn(R*)3,
где
R' и R'' независимо друг от друга означают водород, алкил с 1-30 атомами углерода, циклоалкил с 5-8 атомами углерода, арил с 6-14 атомами углерода или гетероарил, или
R' и R' вместе являются алкиленом с 2-4 атомами углерода, который при необходимости содержит 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 заместителей, которые выбирают из алкила с 1-4 атомами углерода, циклоалкила с 5-8 атомами углерода, арил а с 6-14 атомами углерода и гетероарила;
Hal представляет собой хлор или бром; и
R* представляет собой алкил с 1-8 атомами углерода или фенил;
с получением смеси из соединений формул VIa и VIb,
в которых
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 соответственно представляют собой водород; и
Z и Z* такие, как указано выше;
с) полученную на стадии b) смесь из соединений формул VIa и VIb галогенируют с получением реакционной смеси, которая содержит соединения формул VIIa и VIIb,
в которых
Z и Z* такие, как указано выше;
Hal представляет собой галоген, выбранный из хлора и брома, причем заместители Hal или все являются хлором или все являются бромом;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 или R8 представляют собой водород или галоген, выбранный из хлора и брома, причем заместители R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8, которые не являются водородом, или все являются хлором или все являются бромом;
d) содержащиеся в полученной на стадии с) реакционной смеси соединения формул VIIa и VIIb подвергают замещению галогена на цианогруппу, а также при необходимости частично на водород, с получением по меньшей мере одного соединения формулы I-A или его смесей; и
e) при необходимости содержащиеся в реакционной смеси, полученной на стадии d), по меньшей мере одно соединение формулы I-A или его смеси подвергают по меньшей мере одной стадии разделения и/или очистки.
9. Композиция по п. 8, причем в формуле I-A
один из заместителей Z является цианогруппой, а другой заместитель Z представляет собой алкил с 1-6 атомами углерода, фенил или фенил, который содержит 1, 2 или 3 алкильные группы с 1-4 атомами углерода;
один из заместителей Z* является цианогруппой, а другой заместитель Z* представляет собой алкил с 1-6 атомами углерода, фенил или фенил, который содержит 1, 2 или 3 алкильные группы с 1-4 атомами углерода;
R1, R4, R5 и R8 соответственно представляют собой водород;
два из заместителей R2, R3, R6 или R7 представляют собой цианогруппу; а другие заместители R2, R3, R6 или R7 представляют собой водород.
10. Композиция по п. 7, содержащая по меньшей мере одно цианированное периленовое соединение формулы I-B,
в которой
один из заместителей Z является цианогруппой, а другой заместитель Z представляет собой COOR9;
один из заместителей Z* является цианогруппой, а другой заместитель Z* представляет собой COOR9;
R1, R4, R5 и R8 соответственно представляют собой водород;
один из заместителей R2, R3, R6 или R7 представляет собой цианогруппу, а другие заместители R2, R3, R6 или R7 представляют собой водород; и
R9 представляет собой водород, алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода, циклоалкил с 3-12 атомами углерода или арил с 6-14 атомами углерода, причем алкил с 1-10 атомами углерода, алкенил с 2-10 атомами углерода, алкинил с 2-10 атомами углерода являются незамещенными или содержат один или несколько, одинаковых или разных заместителей Ra,
циклоалкил с 3-12 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей Rb, и
арил с 6-14 атомами углерода является незамещенным или содержит один или несколько, одинаковых или разных заместителей RAr;
причем Ra, Rb и RAr, такие, как определено выше;
или его смеси,
получаемая по способу, в котором
f) смесь из периленовых соединений формул VIIIa и VIIIb,
в которых
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 соответственно представляют собой водород; и
R9 такой, как определено выше;
галогенируют с получением реакционной смеси, которая содержит соединения формул IXa и IXb,
в которых
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 представляют собой водород или галоген, выбранный из хлора и брома, причем заместители R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8, которые не являются водородом, или все являются хлором или все являются бромом;
Hal представляет собой галоген, выбранный из хлора и брома, причем заместители Hal или все являются хлором или все являются бромом; и
R9 такой, как определено выше;
g) содержащиеся в полученной на стадии f) реакционной смеси соединения формул IXa и IXb подвергают замещению галогена на цианогруппу, а также при необходимости частично на водород, с получением по меньшей мере одного соединения формулы I-B или его смесей; и
h) при необходимости содержащиеся в реакционной смеси, полученной на стадии g), по меньшей мере одно соединение формулы I-B или его смеси подвергают по меньшей мере одной стадии разделения и/или очистки.
11. Композиция по п. 10, в которой в формуле I-B
один из заместителей Z представляет собой цианогруппу, а другой заместитель Z является алкоксикарбонилом с 1-6 атомами углерода;
один из заместителей Z* представляет собой цианогруппу, а другой заместитель Z* является алкоксикарбонилом с 1-6 атомами углерода;
R1, R4, R5 и R8 соответственно являются водородом;
один из заместителей R2, R3, R6 или R7 представляет собой цианогруппу, а другие заместители R2, R3, R6 или R7 соответственно являются водородом.
12. Применение цианированных периленовых соединений формулы I по одному из пп. 1-6 и их смесей или композиции по одному из п.п. 7-11 в цветовых преобразователях, для оптических меток, для невидимых маркировок продуктов, в качестве флуоресцентных красителей, предпочтительно в качестве флуоресцентных меток для биологических молекул, в качестве пигмента, в качестве флуоресцентного красителя в дисплее на основе флуоресцентного преобразования; в светособирающей детали из искусственного материала, которая при необходимости комбинируется с солнечным элементом; в качестве пигментного красителя в электрофоретических дисплеях; в качестве флуоресцентного красителя в применении, основанном на хемолюминисценции.
13. Цветовой преобразователь, содержащий (i) в качестве матрицы по меньшей мере один полимер и (ii) в качестве флуоресцентного красителя по меньшей мере одно цианированное периленовое соединение формулы I по одному из пп. 1-6 или его смеси, или композицию по одному из п.п. 7-11.
14. Цветовой преобразователь по п. 13, причем компонент (i) в основном состоит из полистирола, поликарбоната, полиметилметакрилата, поливинилпирролидона, полиметакрилата, поливинилацетата, поливинилхлорида, полибутена, полиэтиленгликоля, силикона, полиакрилата, эпоксидной смолы, поливинилового спирта, сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), полиакрилонитрила, поливинилиденхлорида (ПВДХ), полистиролакрилонитрила (САН), полибутилентерефталата (ПБТ), полиэтилентерефталата (ПЭТ), поливинилбутирата (ПВБ), поливинилхлорида (ПВХ), полиамидов, полиоксиметиленов, полиимидов, простых полиэфиримидов или их смесей, в частности, из поликарбоната, полистирола или полиэтилентерефталата.
15. Цветовой преобразователь по п. 13, причем компонент (ii) содержит по меньшей мере одно цианированное периленовое соединение, выбранное из соединений формул с (1) по (20)
в которых
Z выбирают из алкила с 1-6 атомами углерода, алкоксикарбонила с 1-6 атомами углерода, фенила и фенила, который содержит 1, 2 или 3 алкильные группы с 1-4 атомами углерода; и
Z* выбирают из алкила с 1-6 атомами углерода, алкоксикарбонила с 1-6 атомами углерода, фенила и фенила, который содержит 1, 2 или 3 алкильные группы с 1-4 атомами углерода;
и их смеси,
или композицию, содержащую по меньшей мере одно цианированное периленовое соединение формулы I, выбранное из соединений формул с (1) по (20), и их смеси.
16. Цветовой преобразователь по п. 13, содержащий по меньшей мере один дополнительный органический флуоресцентный краситель, выбранный из соединений или смесей формул X, XI и XII,
в которых
р составляет от 1 до 4,
R12, R13 независимо друг от друга означают алкил с 1-30 атомами углерода, циклоалкил с 3-8 атомами углерода, арил с 6-14 атомами углерода, гетероарил, С614-арил-С110-алкилен, причем в трех указанных последними остатках ароматическое кольцо является незамещенным или одно- или многократно замещенным алкилом с 1-10 атомами углерода, и
R14 означет алкокси с 1-30 атомами углерода или арилокси с 6-14 атомами углерода, который является незамещенным или одно- или многократно замещенным алкилом с 1-10 атомами углерода,
причем остатки R14 находятся в одном или нескольких из положений, обозначенных *.
17. Цветовой преобразователь по п. 16, причем дополнительный органический флуоресцентный краситель выбирают из диимида N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-1,6,7,12-тетрафеноксиперилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты, диимида N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-1,7-ди(2,6-диизопропилфенокси)перилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты, диимида N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-1,6-ди(2,6-диизопропилфенокси)перилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты, диимида N,N'-(бис(2,6-диизопропилфенил)-1,7-ди(п-третоктилфенокси)перилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты, диимида N,N'-(бис(2,6-диизопропилфенил)-1,6-ди(п-третоктилфенокси)-перилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты, диимида N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-1,7-дифеноксиперилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты, диимида N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-1,6-дифеноксиперилен-3,4;9,10-тетракарбоновой кислоты и их смесей.
18. Цветовой преобразователь по одному из пп. 13-17, содержащий в качестве дополнительного флуоресцентного красящего вещества по меньшей мере одно неорганическое флуоресцентное красящее вещество, выбранное из дотированных редкоземельными элементами алюминатов, силикатов, нитридов и гранатов, в частности, дотированного церием иттрий-алюминиевого граната.
19. Применение цветовых преобразователей по одному из пп. 13-18, для преобразования испускаемого светоизлучающим диодом (СИД) света.
20. Осветительное устройство, включающее по меньшей мере один СИД и по меньшей мере один цветовой преобразователь по одному из пп. 13-18.
Наверх