FR2769627A1 - Derives de (3-oxoisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile et leur procede de preparation - Google Patents
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Abstract
La présente invention propose des dérivés de (3-oxoisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile de formule 1 : (CF DESSIN DANS BOPI) ainsi que leur procédé de préparation, ces dérivés étant utiles en tant que chromophores optiquement actifs.
Description
DERIVES DE (3-OXOISOINDOLINE-1-YLIDINE)PROPANEDINITRILE
ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION
La présente invention concerne des dérivés de 3 (oxoisoindoline-1-ylidine)propanedinitrile en tant que chromophore optiquement actifs, et un procédé pour préparer ces dérivés.
ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION
La présente invention concerne des dérivés de 3 (oxoisoindoline-1-ylidine)propanedinitrile en tant que chromophore optiquement actifs, et un procédé pour préparer ces dérivés.
Dans un procédé classique de fabrication d'un dispositif optoélectronique, on utilise un matériau inorganique tel qu'un composé semi-conducteur contenant un élément du Groupe III-V du Tableau Périodique, par exemple LiNbO3, InP ou GaAs. Un tel dispositif optoélectronique adoptant un matériau inorganique a été introduit sur le marché.
Récemment, des recherches ont été effectuées sur un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique utilisant un chromophore organique, et un tel dispositif optoélectronique est partiellement commercialisé.
La caractéristique optoélectronique du matériau inorganique dérive d'une rupture et d'une recombinaison de liaisons entre molécules. Par ailleurs, la caractéristique optoélectronique du chromophore organique provient de la polarisation des électrons z. Un tel chromophore organique présentant des caractéristiques optoélectroniques se basant sur la structure de résonance des électrons z a de bonnes caractéristiques optiques, telles qu'une caractéristique optique non linéaire, par comparaison au matériau inorganique. Egalement, comme le chromophore organique est essentiellement obtenu par synthèse, diverses caractéristiques, y compris une caractéristique mécanique et la stabilité à la chaleur, à l'oxygène et à la lumière, peuvent être optimisées.
Egalement, il s'applique facilement à un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique se basant sur un procédé de fabrication de semi-conducteurs.
Dans la fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant un circuit intégré optoélectronique
("optoelectronic integrated circuit") (OEIC), un dispositif de guide d'ondes optique ("optical waveguide device"), et un dispositif à module multipuce ("multichip module device") (MCM), un procédé courant de fabrication de semi-conducteurs est appliqué. Ainsi, un matériau optique utilisé pour la fabrication du dispositif optoélectronique devrait avoir une stabilité thermique pendant une durée requise et à une température requise pour la fabrication d'un semi-conducteur.
("optoelectronic integrated circuit") (OEIC), un dispositif de guide d'ondes optique ("optical waveguide device"), et un dispositif à module multipuce ("multichip module device") (MCM), un procédé courant de fabrication de semi-conducteurs est appliqué. Ainsi, un matériau optique utilisé pour la fabrication du dispositif optoélectronique devrait avoir une stabilité thermique pendant une durée requise et à une température requise pour la fabrication d'un semi-conducteur.
La stabilité thermique du matériau optique est étroitement fonction de la température de transition vitreuse, de la température de décomposition thermique du coefficient de dilatation thermique et de la biréfringence. Ainsi, il est préférable de choisir un matériau optique approprié en considérant les caractéristiques ci-dessus ainsi que la stabilité thermique.
Toutefois, un chromophore organique classique suffit pas pour assurer la résistance à la chaleur à la température requise dans la fabrication d'un dispositif électro-optique. A savoir, le chromophore organique se décompose aux températures de fabrication du dispositif électro-optique.
Afin de résoudre le problème ci-dessus, on a effectué des recherches sur un procédé pour améliorer la résistance à la chaleur du chromophore organique.
Toutefois, l'amélioration de la résistance à la chaleur du chromophore détériore ses caractéristiques optoélectroniques, et complique la synthèse du chromophore.
Egalement, les chromophores organiques classiques provoquent un grand affaiblissement de la lumière par absorption optique dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge, qui est utilisée pour les communications optiques. Le grand affaiblissement par absorption optique dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge est du au fait que le chromophore organique absorbe la lumière dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge. En général, l'absorption de lumière par le chromophore organique dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge est provoquée par les harmoniques dominantes ("overtone of harmonics") en fonction des vibrations de valence ("stretching") et de déformation d'une liaison carbone-hydrogène (C-H) dans le chromophore organique. Ainsi, l'utilisation du chromophore organique en tant que matériau optique pour le guidage d'ondes optiques conduit nécessairement à une perte optique considérable. Afin de réduire une telle perte optique, la région d'absorption de lumière du chromophore organique devrait être décalée vers une région de longueur d'onde plus longue ou vers une région de longueur d'onde plus courte. A cette fin, on a suggéré un procédé pour remplacer l'hydrogène (H) de la liaison
C-H par du fluor (F) ou du deutérium (D).
C-H par du fluor (F) ou du deutérium (D).
Le procédé pour remplacer H par D ne convient pas pour un matériau destiné à un dispositif de communications optiques utilisant une longueur d'onde de 1500 nm parce qu'une liaison C-D présente une grande perte optique dans la longueur d'onde de 1500 nm. D'autre part, le procédé pour remplacer H par F s'est avéré, après vérification, être un procédé permettant une minimisation de l'affaiblissement de la lumière par absorption optique dans la gamme de longueurs d'onde allant de 1000 à 1700 nm.
Pour résoudre les problèmes ci-dessus, un but de la présente invention est de proposer des dérivés de (3oxoisoindoline-1-ylidine)propanedinitrile qui puissent minimiser l'affaiblissement de la lumière par absorption optique dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge et qui soient très stables à la température de fabrication d'un dispositif électro-optiques, tout en étant faciles à préparer.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé pour préparer les dérivés de (3 oxoisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile.
Pour atteindre le premier but de la présente invention, on propose des dérivés de (3-oxoisoindoline-lylidine)propanedinitrile représentés par la formule 1
dans laquelle Y1, Y2 et Y3 Sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène, X1 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à
C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués) ; X2 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à
C20 substitués ou non substitués), et les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Ys, Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par OR5 (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
dans laquelle Y1, Y2 et Y3 Sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène, X1 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à
C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués) ; X2 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à
C20 substitués ou non substitués), et les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Ys, Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par OR5 (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
De préférence, X2 est choisi parmi les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Y51 Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par ORs (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR11 -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
dans lesquelles Y4, Y51 Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par ORs (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR11 -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
Les dérivés de 3-(oxoisoindoline-l- ylidine)propanedinitrile de formule 1 dans lesquels X2 est représenté par l'une des structures suivantes ont une bonne caractéristique électro-optique due à une liaison conjuguée d'électrons n.
Pour atteindre le deuxième but de la présente invention, on propose un procédé pour préparer un dérivé de 3-(oxoisoindoline-1-ylidine)propanedinitrile représenté par la formule 1, dans lequel on fait réagir à 0-200"C pendant 0,5 à 96 heures un dérivé de l-imino-3oxoisoindoline représenté par la formule 2 et du malononitrile (NCCH2CN)
dans lesquelles Y1, Y2 et Y3 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène, X1 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR11 -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à
C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués) ; X2 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, R1NH2, R1OH, R1COOH, R1COOR2, COR2, OR2,
R1NO2, R1NR2 (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C1 à
C20 substitués ou non substitués), et les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Ys, Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par ORs (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR11 -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en Cs à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
dans lesquelles Y1, Y2 et Y3 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène, X1 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR11 -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à
C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués) ; X2 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, R1NH2, R1OH, R1COOH, R1COOR2, COR2, OR2,
R1NO2, R1NR2 (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C1 à
C20 substitués ou non substitués), et les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Ys, Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par ORs (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR11 -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en Cs à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
Les dérivés de 3-(oxoisoindoline-lylidine)propanedinitrile de la présente invention ont une bonne stabilité thermique due à leur groupe fonctionnel imide. Egalement, comme les dérivés ont, à titre d'accepteurs d'électrons, des fragments propanedinitrile et amide, leur capacité d'acceptation d'électrons est bonne. En particulier, si X2, dans la formule 1, est un accepteur d'électrons, le dérivé de 3-(oxoisoindoline-1ylidine)propanedinitrile a une polarité élevée, laquelle est appropriée pour un matériau optique destiné à un dispositif électro-optique ainsi qu'à un dispositif de communications optiques nécessitant une stabilité thermique.
On va décrire ci-après un procédé pour préparer les dérivés de 3-(oxoisoindoline-1-ylidine)propanedinitrile selon la présente invention.
On ajoute à un solvant 1 mol de dérivés de 1-imino3-oxoisoindoline (Joachim Kranz, "New Synthesis of 3
Substituted Phthalimidines", Chem. Ber. 100(7), 2261-2273
(1978)) représentés par la formule 2, et on ajoute au mélange résultant 1 à 20 mol de malononitrile (NCCH2CN), puis on fait réagir à 0-200"C pendant 0,5 à 96 heures.
Substituted Phthalimidines", Chem. Ber. 100(7), 2261-2273
(1978)) représentés par la formule 2, et on ajoute au mélange résultant 1 à 20 mol de malononitrile (NCCH2CN), puis on fait réagir à 0-200"C pendant 0,5 à 96 heures.
Ici, le point final de la réaction est le moment où la couleur de la solution réactionnelle devient d'une couleur jaune rougeâtre.
Une fois la réaction terminée, on refroidit le mélange réactionnel, ce qui donne un précipité de couleur jaune rougeâtre profond.
On recristallise le précipité pour obtenir des dérivés de (3-oxoisoindoline-l-ylidine)propanedinitrile représentés par la formule (1).
On va décrire ci-après la présente invention en détail au moyen des exemples suivants. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée aux exemples suivants.
Exemple 1
On porte au reflux sous agitation un mélange contenant 0,01 mol (1,91 g) de l-imino-3-oxo-6- nitroisoindoline, 0,01 mol (6,6 g) de malononitrile et 50 ml d'alcool isopropylique. La réaction est terminée quand la couleur du mélange réactionnel vire à une couleur jaune rougeâtre.
On porte au reflux sous agitation un mélange contenant 0,01 mol (1,91 g) de l-imino-3-oxo-6- nitroisoindoline, 0,01 mol (6,6 g) de malononitrile et 50 ml d'alcool isopropylique. La réaction est terminée quand la couleur du mélange réactionnel vire à une couleur jaune rougeâtre.
On refroidit le mélange réactionnel à la température ambiante, ce qui donne un précipité. On filtre le précipité et on le purifie. On sèche le produit résultant dans un four sous vide réglé à 30"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-nitroisoindoline-lylidine)propanedinitrile avec un rendement de 70 8.
Exemple 2
On ajoute à 80 ml de diméthylsulfoxyde 0,01 mol (2,4 g) du (3-oxo-6-nitroisoindoline-1- ylidine)propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 1 et 0,3 g de palladium (Pd) sur charbon actif (teneur en Pd 10 %). On soumet le mélange à une hydrogénation à 80"C sous 413,7 kPa (60 psi) pendant 24 heures.
On ajoute à 80 ml de diméthylsulfoxyde 0,01 mol (2,4 g) du (3-oxo-6-nitroisoindoline-1- ylidine)propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 1 et 0,3 g de palladium (Pd) sur charbon actif (teneur en Pd 10 %). On soumet le mélange à une hydrogénation à 80"C sous 413,7 kPa (60 psi) pendant 24 heures.
On refroidit le mélange réactionnel à la température ambiante puis on ajoute de l'eau au mélange. On filtre le précipité et on le purifie. On sèche le produit résultant dans un four sous vide réglé à 100"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-aminoisoindoline-lylidine)propanedinitrile avec un rendement de 80 %.
Exemple 3
On mélange avec 40 ml d'eau 0,01 mol (2,1 g) du (3 oxo-6-aminoisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 2, 0,28 g de nitrate de sodium et 4,0 ml de HC1 à 35 %, et on agite le mélange pendant 30 minutes.
On mélange avec 40 ml d'eau 0,01 mol (2,1 g) du (3 oxo-6-aminoisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 2, 0,28 g de nitrate de sodium et 4,0 ml de HC1 à 35 %, et on agite le mélange pendant 30 minutes.
Après avoir ajouté goutte à goutte, en l'espace de 30 minutes, 0,01 mol (0,91 g) de N-phényldiéthanolamine dissous dans 40 ml d'éthanol, on fait réagir le mélange pendant 2 heures.
Une fois la réaction terminée, on filtre le précipité obtenu et on le purifie. On sèche le produit résultant dans un four sous vide réglé à 30"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-[4-(N,N hydroxyéthyl)phényldiazo]isoindoline-l-ylidine) propanedinitrile avec un rendement de 80 %.
Exemple 4
On agite à 140"C pendant 3 heures un mélange contenant 0,01 mol (1,91 g) de 1-imîno-3-oxo-6- nitroisoindoline, 0,11 mol (7,3 g) de malononitrile et 150 ml d'éther monoéthylique de méthylglycol. On poursuit la réaction jusqu'à ce que la couleur du mélange réactionnel vire à une couleur jaune rougeâtre.
On agite à 140"C pendant 3 heures un mélange contenant 0,01 mol (1,91 g) de 1-imîno-3-oxo-6- nitroisoindoline, 0,11 mol (7,3 g) de malononitrile et 150 ml d'éther monoéthylique de méthylglycol. On poursuit la réaction jusqu'à ce que la couleur du mélange réactionnel vire à une couleur jaune rougeâtre.
Après avoir refroidi le mélange réactionnel à la température ambiante, on filtre et on purifie le précipité obtenu. On sèche le produit résultant dans un four sous vide réglé à 30"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-nitroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile avec un rendement de 70 %.
Exemple 5
On ajoute à 85 ml de dichlorométhane et 15 ml de
N,N-diméthylformamide 0,01 mol (2,4 g) du (3-oxo-6 nitroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 4 et 0,012 mol (5,7 g) de triacétate de plomb p-tolyle, et on fait réagir le mélange résultant à 70"C pendant 3 heures.
On ajoute à 85 ml de dichlorométhane et 15 ml de
N,N-diméthylformamide 0,01 mol (2,4 g) du (3-oxo-6 nitroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 4 et 0,012 mol (5,7 g) de triacétate de plomb p-tolyle, et on fait réagir le mélange résultant à 70"C pendant 3 heures.
Une fois la réaction terminée, on purifie le précipité obtenu. On sèche le produit résultant dans un four sous vide réglé à 80"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-nitro-N-tolylisoindoline-1ylidine)propanedinitrile avec un rendement de 80 %.
Exemple 6
On ajoute à 80 ml de méthanol 0,01 mol (3,3 g) du (3-oxo-6-nitro-N-tolylisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 5 et 0,3 g de palladium sur charbon actif (teneur en Pd : 10 %). On soumet le mélange à une hydrogénation à 40"C sous 413,7 kPa (60 psi) pendant environ 12 heures.
On ajoute à 80 ml de méthanol 0,01 mol (3,3 g) du (3-oxo-6-nitro-N-tolylisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 5 et 0,3 g de palladium sur charbon actif (teneur en Pd : 10 %). On soumet le mélange à une hydrogénation à 40"C sous 413,7 kPa (60 psi) pendant environ 12 heures.
Après avoir refroidi le mélange réactionnel à la température ambiante, on ajoute de l'eau au mélange pour former un précipité. On filtre le précipité, on le purifie puis on le sèche dans un four sous vide réglé à 30"C, pendant 2 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-amino-N tolylisoindoline-1-ylidine)propanedinitrile avec un rendement de 85 %.
Exemple 7
On fait réagir à 1500C pendant 3 heures sous agitation un mélange de 0,1 mol (29,4 g) de 1-imino-3 oxo-6-nitro-5,7,8-trichloroisoindoline, de 0,11 mol
(7,3 g) de malononitrile et de 150 ml d'éther monométhylique de méthylglycol.
On fait réagir à 1500C pendant 3 heures sous agitation un mélange de 0,1 mol (29,4 g) de 1-imino-3 oxo-6-nitro-5,7,8-trichloroisoindoline, de 0,11 mol
(7,3 g) de malononitrile et de 150 ml d'éther monométhylique de méthylglycol.
On ajoute le mélange réactionnel à un mélange contenant du méthanol et de l'eau selon un rapport en volume de 1/1, pour former un précipité. On filtre le précipité, on le purifie et on le sèche dans un four sous vide réglé à 500C, ce qui donne du (3-oxo-6-nitro-5,7,8 trichloroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile avec un rendement de 80 %.
Exemple 8
On ajoute à 80 ml de méthanol 0,01 mol (3,43 g) du (3-oXo-6-nitro-5,7,8-trichloroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 7 et 0,3 g de palladium (Pd) sur charbon actif (teneur en Pd : 10 %).
On ajoute à 80 ml de méthanol 0,01 mol (3,43 g) du (3-oXo-6-nitro-5,7,8-trichloroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 7 et 0,3 g de palladium (Pd) sur charbon actif (teneur en Pd : 10 %).
On soumet le mélange à une hydrogénation à 40"C sous 413,7 kPa (o0 psi) pendant environ 25 heures.
On ramène le mélange à la température ambiante, et on ajoute de l'eau au mélange pour former un précipité.
On filtre le précipité, on le filtre et on le sèche dans un four sous vide réglé à 30"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-amino-5,7,8-trichloroisoindoline-1- ylidine)propanedinitrile avec un rendement de 80 %.
Exemple 9
On ajoute à 120 ml d'eau 0,01 mol (3,14 g) de (3 oXo-6-amino-5,7,8-trichloroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 8, 0,28 g de nitrate de sodium et 8,0 ml de HCl à 35 %, et on mélange pendant 1 heure.
On ajoute à 120 ml d'eau 0,01 mol (3,14 g) de (3 oXo-6-amino-5,7,8-trichloroisoindoline-1-ylidine) propanedinitrile obtenu dans l'Exemple 8, 0,28 g de nitrate de sodium et 8,0 ml de HCl à 35 %, et on mélange pendant 1 heure.
On ajoute au mélange, goutte à goutte et en l'espace de 30 minutes, 0,01 mol (0,91 g) de Nphényldiéthanolamine dissous dans 40 ml d'éthanol, et on fait réagir pendant 3 heures.
Une fois la réaction terminée, on filtre le précipité et on le purifie. On sèche le produit résultant dans un four sous vide réglé à 30"C, pendant 24 heures, ce qui donne du (3-oxo-6-[4-(N,N- hydroxyéthyl)phényldiazo]-5,7,8-trichloroisoindoline-1- ylidine)propanedinitrile avec un rendement de 80 %.
Les chromophores organique s obtenus par les Exemples 1 à 9 sont comparativement faciles à préparer, contrairement à un chromophore organique hétérocyclique courant.
Egalement, on mesure la résistance à la chaleur et l'affaiblissement de la lumière par absorption optique dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge, de 1000 à 1700 nm, des chromophores organiques obtenus par les Exemples 1 à 9.
En résultat, la résistance à la chaleur des chromophores organiques obtenus par les Exemples 1 à 9 est bonne, et leur affaiblissement de la lumière par absorption optique est très petite.
Les dérivés de 3-(oxoisoindoline-lylidine)propanedinitrile selon la présente invention peuvent être préparés facilement et à peu de frais.
Egalement, les dérivés présentent une bonne résistance à la chaleur aux températures requises pour la fabrication d'un dispositif électro-optique, et peuvent minimiser l'affaiblissement de la lumière dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge par remplacement de l'hydrogène de la liaison C-H par un atome d'halogène. En résultat, les dérivés de la présente invention sont utiles en tant que matériau optique pour un dispositif électro-optique.
De plus, les dérivés de 3-(oxoisoindoline-l ylidine > propanedinitrile selon la présente invention peuvent être utilisés en tant qu'intermédiaire pour la synthèse d'un nouveau composé ayant de bonnes caractéristiques électro-optiques et une bonne résistance à la chaleur.
Claims (3)
1. Dérivés de (3-oxoisoindoline-lylidine)propanedinitrile, représentés par la formule 1
dans laquelle Y1/ Y2 et Y3 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène, X1 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à
C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués) ; X2 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(Rl)(R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en Cs à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à
C20 substitués ou non substitués), et les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Y5, Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; Al et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par ORs (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
2. Dérivés de (3-oxoisoindoline-1 ylidine)propanedinitrile selon la revendication 1, dans lesquels X2 est choisi parmi les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Ys, Y6 et Yv sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par ORs (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et Rq sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2 > (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
3. Procédé pour préparer des dérivés de 3 (oxoisoindoline-l-ylidine)propanedinitrile représentés par la formule 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir à 0-200 C pendant 0,5 à 96 heures un dérivé de l-imino-3oxoisoindoline représenté par la formule 2 et du malononitrile (NCCH2CN) :
dans lesquelles Y1, Y2 et Y3 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène, X1 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1) (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en C5 à
C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués) ; X2 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1)(R2) (R2 > (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en Cs à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à
C20 substitués ou non substitués), et les fragments représentés par les formules suivantes
dans lesquelles Y4, Yg, Y6 et Y7 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène et les atomes d'halogène ; A1 et A2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par OR5 (où R5 est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkyle halogéné) H, F, Cl, Br et
I ; et R3 et R4 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les atomes d'halogène, -OR1, -NHR1, -COOR1, -COR1, -NO2 et -N(R1 > (R2) (où R1 et R2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par l'hydrogène, les hydrocarbures aliphatiques en C1 à C20 substitués ou non substitués, les hydrocarbures cycloaliphatiques en Cs à C20 substitués ou non substitués, et les hydrocarbures aromatiques en C6 à C20 substitués ou non substitués).
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