тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразин меди

Формула изобретения

Тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразин меди формулы

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению нового производного металлопорфиразина - тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди, который может быть использован в качестве красителя для полимерных материалов.

Уровень техники

Богатейшая возможность химической модификации соединений порфиразинового ряда позволяет использовать их по различному назначению, например, в качестве светопрочных красителей и пигментов [Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. Учебн. для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1984. 592 с.].

Структурными аналогами заявляемого соединения являются металлокомплексы тетра-6-бром-5-гидроксиантрахинонопорфиразина [Пат. РФ № 2282631; опубл. 27.08.06.] общей формулы:

где М=Cu, Со.

Однако эти соединения не могут быть использованы в качестве красителей для полимерных материалов, так как не обладают растворимостью в органических растворителях.

Наиболее близкими структурными аналогами заявляемого соединения являются металлокомплексы тетра-(6-гидрокси)антрахинонопорфиразина [Борисов А.В. Синтез и исследование физико-химических свойств тетраантрахинонопорфиразинов. Дисс. канд. хим. наук. Иваново, 2005. 37 стр.] общей формулы:

Эти соединения также не могут быть использованы в качестве красителей для полимерных материалов, так как не обладают растворимостью в органических растворителях.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске нового производного металлопорфиразина, которое обладало бы свойствами красителя для полимерных материалов.

Поставленная задача решена тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразином меди формулы

Структура этого соединения доказана данными элементного анализа, ИК- и электронной спектроскопии.

Так, в ИК-спектре заявляемого соединения (фиг.1) можно выделить ряд общих полос поглощения с незамещенным аналогом [K.Sakamoto, E. Ohno Synthesis of Cobalt Phthalocyanine Derivatives and their Cyclic Voltammograms // Dyes and Pigments. 1997. Vol.35. N 4. P.375-386].

В электронных спектрах поглощения тетра-6-[4-(гексилокси)-бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди наблюдается интенсивное поглощение при 745 нм в концентрированной серной кислоте, при 685 нм в диметилсульфоксиде, при 686 нм в нитробензоле (фиг.2, 3, 4).

Тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразин меди представляет собой вещество темно-синего цвета. Это соединение растворимо в концентрированной серной кислоте, диметилсульфоксиде, ацетоне и нитробензоле, обладает свойствами красителя для полимерных материалов и может быть использовано для крашения полиэтилена, полиамида, гидратцеллюлозы.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Для реализации способа используют следующие вещества:

- тионилхлорид - 44,728-5 Aldrich (Merck Index 13,9423);

- n-гексилоксибензойная кислота - МРТУ 6-09-190-63;

- диметилформамид (ДМФА) - ГОСТ 20289-74;

- тетра-(6-гидрокси)антрахинонопорфиразин меди;

- пиридин - МРТУ 6-09-2302-65.

Пример 1. Синтез тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди.

Стадия 1. Получение хлорангидрида n-гексилоксибензойной кислоты. В колбу объемом 25 мл, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 0.1 г n-гексилоксибензойной кислоты, добавляют 5 мл тионилхлорида и 1 мл ДМФА. Смесь выдерживают при кипении в течение 2 часов до прекращения выделения газов (SOCl ₂, HCl). Избыток тионилхлорида отгоняют под вакуумом. Полученный хлорангидрид n-гексилоксибензойной кислоты представляет собой белое кристаллическое вещество, легко растворимое в бензоле, ацетоне, хлороформе.

Стадия 2. В колбу объемом 25 мл, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 0.1 г хлорангидрида n-гексилоксибензойной кислоты, 0.1 г тетра-(6-гидрокси)антрахинонопорфиразина меди, добавляют 5 мл пиридина, 1 мл ДМФА. Смесь нагревают до 70-90°С и выдерживают в течение 16 часов. К охлажденной реакционной массе при перемешивании добавляют 20 мл воды. Выпавший осадок тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди отфильтровывают, промывают водой, затем ацетоном. Сушат при 100°С.

Выход полученного целевого продукта 0.09 г (87%).

Темно-синее вещество обладает растворимостью в концентрированной серной кислоте, диметилсульфоксиде, ацетоне, нитробензоле.

ЭСП в диметилсульфоксиде, _max, нм: 685 (фиг.3).

Найдено, %: С 70.6; Н 4.4; N 5.5. C₁₁₆H₈₈N₈ O₂₀Cu.

Вычислено, %: С 70.4; Н 4.5; N 5.7.

Пример 2. Использование тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]-антрахинонопорфиразина меди в качестве красителя для крашения полиэтилена, полиамида, гидратцеллюлозы

Крашение полиэтилена. 2 г полиэтилена помещают в фарфоровую чашку и нагревают до расплавления, затем вливают раствор 5 мл диметилсульфоксида, в котором растворено 0.003 г тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди. Выдерживают при нагревании до полного удаления диметилсульфоксида и выливают полученную массу в форму.

Образец приведен на фиг.5.

Крашение полиамида. Пленку полиамида помещают в 5 мл раствора диметилсульфоксида, в котором растворено 0.002 г тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди. Раствор кипятят в течение 3 минут, после чего пленку извлекают из раствора, а затем промывают водой.

Образец приведен на фиг.5.

Крашение гидратцеллюлозы. Пленку гидратцеллюлозы помещают в 5 мл раствора диметилсульфоксида, в котором растворено 0.002 г тетра-6-[4-(гексилокси)бензоилокси]антрахинонопорфиразина меди. Раствор кипятят в течение 3 минут, после чего пленку извлекают из раствора, а затем промывают водой.

Образец приведен на фиг.5.