PL218773B1 - Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL218773B1
PL218773B1 PL391828A PL39182810A PL218773B1 PL 218773 B1 PL218773 B1 PL 218773B1 PL 391828 A PL391828 A PL 391828A PL 39182810 A PL39182810 A PL 39182810A PL 218773 B1 PL218773 B1 PL 218773B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
dipentyl
reaction
lithium
silols
reacted
Prior art date
Application number
PL391828A
Other languages
English (en)
Other versions
PL391828A1 (pl
Inventor
Tomasz Andryszewski
Wojciech Czerwiński
Piotr Dominiczak
Jacek Nowaczyk
Ewa Olewnik
Krzysztof Łukasz Garman
Original Assignee
Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu filed Critical Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu
Priority to PL391828A priority Critical patent/PL218773B1/pl
Publication of PL391828A1 publication Critical patent/PL391828A1/pl
Publication of PL218773B1 publication Critical patent/PL218773B1/pl

Links

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe poli[1,1-dipentylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi, oraz sposób ich wytwarzania. Związki te posiadają właściwości foto- i elektroluminescencyjne, wykazują termo- i solwatochromizm, a po domieszkowaniu stanowią półprzewodniki.
W literaturze znany jest 3,4-difenylo-1,1-dimetylo-1H-silol, który w pozycjach 2,5 posiada atomy fluorowców (J. Chem. Soc, Dalton Trans., 1998, 3693-3702), trimetylosilany (niezbędne do przeprowadzenia reakcji polimeryzacji). Nie udało się jednak znaleźć w dostępnej literaturze przykładów podstawionych siloli, które w pozycjach 2,5 pierścienia heterocyklicznego posiadałyby atom wodoru oraz ulegały rekcji polimeryzacji w mieszaninie dichlorometanu w obecności bezwodnego chlorku żelaza(III). Wśród dostępnych metod polimeryzacji w których uzyskuje się poli(silone) spolimeryzowane w pozycjach 2,5' pojawiają się reakcje prowadzone w obecności np. chlorku cynku (J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10420-10421), lub też reakcje, w których pierścienie silolowe łączą się z sobą wykorzystując atomy krzemu. (J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7764-7785) Znane są także przykłady polimerów przewodzących bazujących na połączeniach silolu z tofenem, w których atomy krzemu i siarki stanowią elementy skondensowanych trójpierścieniowych układów aromatycznych (Chem. Mater., Vol. 15, No. 18, 2003, 3496-3500). Dodatkowo w dostępnej literaturze nie udało się znaleźć informacji na temat poli(siloli) z podstawnikami pentylowymi na atomie krzemu, w związku z powyższym przedmiotem zgłoszenia patentowego są nowe symetrycznie (3,4) podstawione poli[1,1-dipentylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi stanowią związki o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50.
Sposób wytwarzania nowych podstawionych poli[1,1- dipentylo-1H-siloli] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50 odznacza się tym, że najpierw hept-1-yn lub fenyloacetylen poddaje się reakcji z roztworem butylolitu w temperaturze poniżej 277K, korzystnie w tetrahydrofuranie jako rozpuszczalniku, uzyskując heptynylek litu lub fenyloacetylenek litu. W tym samym czasie prowadzi się reakcję bromopentanu z metalicznym magnezem, korzystnie w środowisku eteru dietylowego w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego uzyskując bromek pentylomangezu. Otrzymane produkty reakcji poddaje się działaniu tetrachlorosilanu w odpowiedniej kolejności w temperaturach odpowiednio poniżej 223K, oraz poniżej 283K. W wyniku reakcji otrzymuje się dialkinylodipentylosilan, który poddaje się krystalizacji z roztworu n-heksanu. Następnie naftalen poddaje się reakcji z metalicznym sodem korzystnie w obecności tetrahydrofuran, jako rozpuszczalniku. Wytworzony w ten sposób naftalenid sodowy w kolejnym etapie poddaje się reakcji z symetrycznie podstawionym dialkinylodipentylosilanem, a następnie całość zobojętnia wodnym roztworem słabego kwasu organicznego, korzystnie 5% roztworem kwasu octowego. Otrzymany podstawiony 1,1-dipentylo-1H-silol oczyszcza się w znany sposób.
W ostatnim etapie tak wytworzony podstawiony 1,1-dipentylo-1H-silol poddaje się reakcji polimeryzacji wobec bezwodnego chlorku żelaza(III) i chlorku metylenu, poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego, a otrzymany symetrycznie podstawiony poli[1,1-dipentylo-1H-silol] oczyszcza się w znany sposób.
Uzyskane rezultaty wskazują, że reakcja homopolimeryzacji przebiega w preferowanym położeniu 2,5'. Produkty końcowe wykazują zjawisko solwato- i termochromizmu oraz fotoluminescencji. Zależności prądowo-napięciowe wskazują na „omowy” charakter badanych polimerów, także w wyższych temperaturach. Przewodnictwo elektryczne właściwe polimerów wynosi 21-45 nS/m w stanie natywnym i rośnie o 1-3 rzędów wielkości w wyniku domieszkowania parami jodu.
Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest prosta synteza i łatwa dostępność surowców. Otrzymane produkty łatwo dają się wydzielić z mieszanin poreakcyjnych klasycznymi metodami laboratoryjnymi i odznaczają się dużym stopniem czystości.
Sposób według wynalazku, nie ograniczając jego zakresu ochrony, został bliżej przedstawiony w niżej podanym przykładzie. Widma IR rejestrowano na spektrofotometrze FTIR Perkin Elmer Spek1 13 trum 2000, widma 1H NMR w CDCI3 rejestrowano na aparacie Varian Gemini 2000, zaś 13C NMR CP/TOSS na aparacie Brucker AMX 300.
P r z y k ł a d
Wytwarzanie symetrycznie (3,4) podstawionych poli[1,1-dipentylo-1 H-siloli]
Etap 1. Otrzymywanie symetrycznie podstawionych dialkinylodipentylosilanów
Do kolby dwuszyjnej o pojemności 250 ml umieszczonej w łaźni lodowej pod chłodnicą zwrotną na stoliku mieszadła magnetycznyego, wprowadza się odpowiednio I: 6,158 g (64,03 mmol)
PL 218 773 B1 hept-1-ynu lub II: 5,594 g (53,67 mmol) fenyloacetylenu oraz 50 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Całość zamyka się w środowisku gazu obojętnego, korzystnie argonu, a następnie stopniowo w czasie 2 godzin wprowadza się odpowiednio I: 40 ml lub II: 36 ml 1,6 M roztworu butylolitu w heksanie, przez cały czas utrzymując temperaturę poniżej 277K, uzyskując heptynylek litu lub fenyloacetylenek litu. Następnie intensywnie mieszany roztwór pozostawia się w łaźni lodowej na kolejne 30 minut. W wyniku reakcji otrzymuje się klarowne jasnożółte roztwory, które przenosi się do kolby stożkowej i zamyka szczelnie gumowym stoperem w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu.
Do kolejnej kolby dwuszyjnej o pojemności 250 ml umieszczonej pod chłodnicą zwrotną w płaszczu grzejnym na stoliku mieszadła magnetycznego wprowadza się 70 ml bezwodnego eteru dietylowego, oraz I: 1,869 g (77,88 mmol) lub II: 1,556 g (64,83 mmol) metalicznego magnezu. Następnie zawartość reaktora zamyka się i intensywnie miesza doprowadzając do temperatury poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. Następnie wprowadza się w czasie 1,5 godzin odpowiednio I: 11,718 g (77,58 mmol) lub II: 9,761 g (64,62 mmol) bromopentanu. Całość intensywnie miesza się przez kolejne 30 minut w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego otrzymując ciemnoszare mętne roztwory, które po ochłodzeniu do temperatury pokojowej przenosi się do kolby stożkowej i zamyka w atmosferze argonu.
Do trzeciej kolby dwuszyjnej o pojemności 250 ml umieszczonej w łaźni aceton/suchy lód pod chłodnicą zwrotną na stoliku mieszadła magnetycznego wprowadza się I: 5,483 g (32,27 mmol) lub 4,562g (26,85 mmol) tetrachlorosilanu oraz 35 ml bezwodnego tetrahydrofuranu, a następnie zawartość reaktora zamyka się w atmosferze gazu obojętnego - korzystnie argonu.
Do intensywnie mieszanego roztworu, o temperaturze poniżej 223K wprowadza się w czasie 2 godzin, otrzymany w pierwszej reakcji roztwór I: heptynylek litu lub II: fenyloacetylenek litu. Następnie całość intensywnie miesza się doprowadzając do temperatury pokojowej i pozostawia w tym stanie przez kolejną godzinę, po czym ponownie schładza w łaźni wodno-lodowej. Następnie do otrzymanej mieszaniny reakcyjnej dodaje się w czasie 1,5 godziny otrzymany w reakcji drugiej bromek pentylomagnezu, przez cały czas utrzymując temperaturę poniżej 288K. Po wkropleniu całego substratu roztwór doprowadza się do temperatury pokojowej i pozostawia w tym stanie przez kolejne kilka godzin. W ostatnim etapie do otrzymanej mieszaniny reakcyjnej dodaje się 100 ml eteru dietylowego oraz 50 ml wody. Całość przenosi się do rozdzielacza. Oddziela warstwę organiczną, którą suszy się nad bezwodnym chlorkiem wapnia przez 12 godzin. Otrzymany roztwór poddaje się destylacji prostej.
Produkt I - (dihept-1-yn-1-ylo)dipentylosilan oczyszcza się w pierwszej kolejności poddając destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem odrzucając frakcje wrzące w temperaturze do 453K.
Produkt właściwy wydziela się metodą krystalizacji z n-heksanu w temperaturze poniżej 223K przez kilka dni. W rezultacie otrzymuje się 3,246 g (9,000 mmol) (W=27,89%).
Produkt II - [bis(fenyloetynylo)]dipentylosilan oczyszcza się analogicznie jak produkt I otrzymując 2,947 g (7,909 mmol) (W=29,46%)
Etap 2. Otrzymywanie symetrycznie (3,4) podstawionych 1,1-dipentylo-1H-siloli
Do kolby dwuszyjnej jak w etapie 1, wprowadza się odpowiednio I: 3,714g (28,98 mmol) lub II: 3,925 g (30,62 mmol) naftalenu, oraz 50 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Następnie dodaje się I: 0,678 g (29,48 mmol) lub II: 0,713 g (31,00 mmol) metalicznego sodu. Całość intensywnie miesza się w temperaturze pokojowej w atmosferze gazu obojętnego korzystnie argonu - przez 60 minut. W rezultacie otrzymuje się intensywnie ciemnozielony roztwór naftalenidu sodowego. Następnie mieszaninę reakcyjną umieszcza się w łaźni lodowej, i w czasie 1 godziny małymi porcjami dodaje odpowiednio I: 2,613 g (7,244 mmol) (dihept-1-yn-1-ylo)dipentylosilanu lub II: 2,745 g (7,562 mmol) [bis(fenyloetynylo)]dipentylosilanu w 10 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Otrzymany roztwór miesza się intensywnie w temperaturze pokojowej przez kolejne 60 minut. Wytworzoną pomaranczowo-czerwoną mieszaninę ochładza się w łaźni lodowej, a następnie dodaje 10 ml 5% roztworu słabego kwasu organicznego, korzystnie kwasu octowego. Następnie do kolby reakcyjnej utrzymanej w temperaturze pokojowej dodaje się 100 ml eteru dietylowego i całość sączy otrzymując klarowny roztwór barwy jasnożółtej. W końcowym etapie roztwór poddaje się destylacji prostej celem usunięcia rozpuszczalników organicznych, oraz usuwa naftalen drogą sublimacji. W rezultacie otrzymuje się odpowiednio I: 1,411 g (3,890 mmol) 1,1,3,4-tetrapentylo-1H-silolu lub II: 2,181 g (5,822 mmol) 3,4-difenylo-1,1-dipentylo-1H-silolu.
Etap 3. Otrzymywanie symetrycznie (3,4) podstawionych poli[1,1-dipentylo-1H-siloli]
Wytworzone w etapie 2 układy symetrycznie (3,4) podstawione układy 1,1-dipentylo-1H-siloli poddaje się reakcji homopolimeryzacji w obecności bezwodnego chlorku żelaza(III). Do kolby
PL 218 773 B1 trójszyjnej o pojemności 250 ml wprowadza się odpowiednio I: 2,551 g (15,73 mmol) lub II: 3,790 g (23,36 mmol) bezwodnego chlorku żelaza(III), a następnie dodaje 40 ml chlorku metylenu. Całość umieszcza się na stoliku mieszadła magnetycznego pod chłodnicą zwrotną i intensywnie mieszając doprowadza do temperatury poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. Osobno w kolbie Elenmeyer'a rozpuszcza się odpowiednio I: 1,411 g (3,890 mmol) 1,1,3,4-tetrapentylo-1H-silolu lub II: 2,181 g (5,822 mmol) 3,4-difenylo-1,1-dipentylo-1H-silolu w 35 ml chlorku metylenu.
Tak przygotowaną jednorodną mieszaninę wprowadza się w czasie 1 godziny do reaktora z chlorkiem żelaza(III) i chlorkiem metylenu. Następnie mieszaninę reakcyjną utrzymuje się poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego przez 5 godzin, po czym chłodzi do temperatury pokojowej i dodaje 100 ml metanolu w celu wytrącenia polimeru. Całość miesza się w temperaturze pokojowej przez kolejną godzinę. Następnie zawartość reaktora przesącza się, a otrzymany polimer przemywa gorącą wodą z roztworem słabego kwasu organicznego, korzystnie kwasem octowym, do czasu, aż przesącz wykaże ujemny wynik próby na jony Fe3+. Następnie całość przemywa się dwukrotnie ml metanolu i suszy w temperaturze 333K przez okres 48 godzin. W rezultacie otrzymuje się w zależności od sposobu odpowiednio I: 0,465 g (W=33,14%) poli[1,1,3,4-tetrapentylo-1H-silolu] lub
II: 0,688 g (W=32,65%) poli[1,1-dipentylo-3,4-difenylo-1H-silolu].
Analiza IR (KBr, cm-1): 2962-2960 (asymetryczne drgania rozciągające protonów grupy metylowej -CH3), 1462-1456 (asymetryczne drgania rozciągające grup metylowych -CH3), ok. 2962 (symetryczne drgania rozciągające grup metylenowych -CH2-), 1680-1530 (szkieletowe drgania rozciągające pierścieni heterocyklicznych), 701 oraz 761 (pasma drgań pozapłaszczyznowych protonów układu aromatycznego).
Analiza 1H NMR (CDCI3, ppm): 0,0-0,2 (Si-CH3); 1,0-1,4 (-CH3; -CH2); 1,4-1,6 (-CH2); 7,0-7,5 (pasma protonów aromatycznych).
Analiza 13C NMR (CP/TOSS, ppm): 6-16 (CH3 alif.); 17-26 (-CH2- alif.); 25-32 (-CH2- alif.); 120-160 (węgle pierścieni aromatycznych).

Claims (4)

1. Nowe poli[1,1-dipentylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50.
2. Sposób wytwarzania nowych poli[1,1-dipentylo-1H-siloli] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza pentyl lub fenyl, a n liczbę całkowitą 20-50, znamienny tym, że najpierw hept-1-yn lub fenyloacetylen poddaje się reakcji z roztworem butylolitu w temperaturze poniżej 277K uzyskując heptynylek litu lub fenyloacetylenek litu, oraz bromopentan reakcji z metalicznym magnezem, a wytworzone w obydwu reakcjach produkty poddaje się działaniu tetrachlorosilanu, tak otrzymany produkt oczyszcza się i poddaje reakcji z mieszaniną sodu i naftalenu w THF-ie, który po reakcji zobojętnia się roztworem słabego kwasu organicznego otrzymując alifatycznie lub aromatycznie (3,4) podstawiony 1,1-dipentylo-1H-silol, otrzymany produkt poddaje się reakcji polimeryzacji wobec bezwodnego chlorku żelaza(III) i chlorku metylenu, poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego, a wytworzony produkt oczyszcza w znany sposób.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako środowisko reakcji syntezy symetrycznie (3,4) podstawionych dialkinylodipentylosilanów stosuje się bezwodny tetrahydrofuran.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję substytucji tetrachlorosilanu przez heptynylek litu lub fenyloacetylenek litu, oraz bromek pentylomagnezu prowadzi się w dwóch oddzielnych etapach różniących się temperaturami, pomiędzy którymi mieszanina reakcyjna przez pewien czas przebywa w temperaturze pokojowej.
PL391828A 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania PL218773B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391828A PL218773B1 (pl) 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391828A PL218773B1 (pl) 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL391828A1 PL391828A1 (pl) 2012-01-16
PL218773B1 true PL218773B1 (pl) 2015-01-30

Family

ID=45510185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL391828A PL218773B1 (pl) 2010-07-14 2010-07-14 Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218773B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL391828A1 (pl) 2012-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014517820A (ja) ナフタレンジイミドのスタンニル誘導体及び関連組成物並びに方法
CN104918979B (zh) 反应性化合物
CN103261368A (zh) 新颖的螺二芴化合物
JP2018507289A (ja) 分岐アルキル鎖を有するdppまたは(および)分岐アルキル鎖を有する縮合チオフェン、並びにそれらの半導体コポリマーの分子量を増加させるための設計戦略
Yao et al. Synthesis of novel aromatic ether polymers containing perfluorocyclobutyl and triazole units via click chemistry
JP5546142B2 (ja) ヘテロ環縮環オリゴチオフェン及びその製造方法、並びにポリマー
TWI314565B (en) Method for producing a dendrimer, thiophene compound, and method for producing a thiophene compound
JP2001247576A (ja) チオフェン誘導体およびその重合体
PL218773B1 (pl) Nowe poli[1,1-dipentylo-1h-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania
PL218774B1 (pl) Nowe poli[1,1-dietylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania
PL218794B1 (pl) Nowe niesymetrycznie (3,4) podstawione poli[1,1-dimetylo-1H-silole] z ugrupowaniami alifatycznymi lub alifatyczno-aromatycznymi oraz sposób ich wytwarzania
PL221530B1 (pl) Funkcjonalizowane oktawinylosilseskwioksany klatkowe oraz sposób otrzymywania funkcjonalizowanych oktawinylosilseskwioksanów klatkowych
KR20130131774A (ko) 길만시약 화합물을 이용한 헤테로 융합고리 화합물의 신규한 제조방법
JP5574410B2 (ja) 電荷輸送材料、それを用いた薄膜及び有機電子デバイス、並びにパイ電子系化合物
PL218568B1 (pl) Nowe kopolimery alifatycznie podstawionego silolu i aromatycznie podstawionego tiofenu o zmiennym składzie merów oraz sposób ich wytwarzania
PL218542B1 (pl) Nowe kopolimery aromatycznie podstawionego silolu i alifatycznie podstawionego tiofenu o zmiennym składzie merów oraz sposób ich wytwarzania
JP2011153117A (ja) 縮環芳香族高分子およびその製造方法
Fauré et al. Synthesis and characterization of Group 14 elements—dithienylsulfur cycloadducts and oligomers
JP2020196682A (ja) 湾曲芳香族化合物およびその製造方法
PL208917B1 (pl) Nowe poli(3-alkenotiofeny) oraz sposób ich wytwarzania
PL208918B1 (pl) Nowe poli(3-alkilotiofeny) z grupą fosfinową oraz sposób ich wytwarzania
JP5234660B2 (ja) フェナザシリン系重合体、フェナザシリン系重合体の製造方法および当該フェナザシリン系重合体を用いた有機薄膜トランジスタ
JP4902839B2 (ja) 新規アリール化合物
JP5479378B2 (ja) 高分子化合物およびその合成法と使用法
JP5347177B2 (ja) ヘキサチアアダマンタン化合物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130714