作为色彩转化器的经1,6,7,12-四(2-异丙基苯氧基)取代的苝四甲酸二酰亚胺制造技术

本发明专利技术涉及式(I)的经1,6,7,12‑四(2‑异丙基苯氧基)取代的苝四甲酸二酰亚胺，其中R

Perylene tetracarboxylic acid diimide substituted by 1,6,7,12-tetra (2-isopropylphenoxy) as color converter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为色彩转化器的经1,6,7,12-四(2-异丙基苯氧基)取代的苝四甲酸二酰亚胺
本专利技术涉及经1,6,7,12-四(2-异丙基苯氧基)取代的苝四甲酸二酰亚胺及其用途。特别地，本专利技术涉及所述苝化合物于色彩转换器中的用途、用于数据传送的用途以及于安全印刷用安全油墨中的用途。本专利技术还涉及所述色彩转换器的用途，涉及它们在发光装置中的用途，涉及包括至少一个LED和至少所述色彩转换器的发光装置，以及涉及包括光伏电池及所述色彩转换器的经照射产生电能的装置。
技术介绍
现今，发光二极管(LED)正以不断增加的程度替代现有的照明光源(如白炽灯和荧光灯)。LED提供若干优点，如低能耗、低成本、高发光效率、易显色及长寿命。有效率的LED通常基于发蓝光的材料。为制造产生所需色彩输出(例如白色输出)的LED照明装置，使用合适色彩转换器将LED的输出的一部分或全部转换成更长波长，色彩转换器一般包含至少一个聚合物层和一种或多种波长转换材料。有多种不同方法由LED源产生白光。根据一种方法，可将波长转换材料(也称为磷光体)直接应用于LED晶粒(die)上。该方法也称为“芯片载磷光体(phosphoronchip)”。在芯片载磷光体LED中，磷光体(phosohor)因高热及辐射稳定性而一般是无机的。根据该方法，可由被磷光体(如铈掺杂钇铝石榴石(Ce:YAG))覆盖的蓝光LED构建对人类观察者呈现白色的光源。Ce:YAG吸收蓝光LED的一部分发射，再发射黄色光谱。若正确选择蓝光与黄光的比，则所得光源对人类观察者呈现白色。产生白光的LED-基光源也应具有良好显色指数(CRI)。CRI被广泛地用于度量照明光源有多准确地呈现物体色彩。根据芯片载磷光体概念的照明装置产生具有大于6000K的相关色温CCT的冷白光，它们的平均显色指数(CRI)通常是低的，通常约70至85。因此，标准的Ce:YAG-基白光LED的光通常看起来并不具吸引力，因为该构造(未添加发红光的磷光体)不可能产生暖白光。为产生令人愉悦的白光输出，必需使用绿光/黄光磷光体与红光磷光体的组合。然而，无机磷光体具有许多缺点，例如，它们相对昂贵且不环保。此外，其量子效率通常不令人满意。为提供具有低于6000K的CCT的更令人愉悦且自然的白光，可使用另一方法。根据该方法，包含溶解或分散在聚合物基质中的磷光体的色彩转换器位于距蓝光LED芯片的特定距离处。该概念称为“远程磷光体”概念。根据“远程磷光体”概念的LED相比于根据“芯片载磷光体”概念的LED更具能量效率。空间距离使由热及辐射所产生的应力减小至对稳定性的要求可通过多种有机磷光体来实现的程度。该有机磷光体可为单一有机磷光体或不同有机磷光体的混合物以扩宽光谱。就小于6000K(例如在2700至5000K范围内)的CCT和80或更高的CRI而言，具有远程磷光体构造的大多数蓝光LED照明装置包含于黄-绿色光谱范围内发射的有机磷光体和于红色光谱范围内发射的有机磷光体的混合物。光的组成/色调可通过应用优化量的有机磷光体来精确地调整。因此，所得光具有更丰富且更宽广的波长光谱和产生更高色彩质量的光。具有小于6000K的相关色温(CCT)的白光照明装置也可由如下组分构建：由发蓝光的LED制成的芯片载磷光体LED和无机黄光磷光体(如铈掺杂钇铝石榴石)与包含至少一种有机磷光体(通常是于黄-绿色光谱范围中发射的有机磷光体和于红光光谱范围中发射的有机磷光体的组合)的色彩转换器组合，其中所述芯片载磷光体LED和所述色彩转换器具有一定空间距离(远程磷光体布置)。于黄-绿色至红色光谱范围内发射的有机磷光体混合物可实现80和更高的高CRI值。通常，有机磷光体相比于无机磷光体显示出高得多的吸光率，这意味着相比于无机磷光体的情形，有效波长转换所需的材料大大减少。此外，有机磷光体可以低成本购得。不需要昂贵材料，如稀土金属。现今，也亟需用于可将照明与数据传送组合的色彩转换器的磷光体。利用白光LED来同时照明和数据传送的新技术称作可见光通信(VLC)。VLC是一种旨在实现快速且安全的无线通信以替代或补偿现有无线技术的快速发展的
可尤其用作远程磷光体LED中的色彩转换器的有机磷光体因其可见光带隙、短辐射寿命及高荧光量子产率而对VLC提供许多潜在优点。LiFi(光保真技术)是针对通过强度改变的照明(利用LED照明)传送数据来实现高速无线通信所建立的术语。除了LED照明在办公室、路灯及家庭的广泛使用，LiFi是现有照明设施的一个新增效益。某些有机磷光体的一个特殊应用领域涉及用于印刷工艺的油墨，所述印刷工艺用于印刷货币和其它安全文件(也称为“安全印刷”)。US4,845,223描述了经芳氧基取代的苝-3,4,9,10-四甲酸二酰亚胺及其用于聚集光的用途。WO2007/006717描述了经芳氧基取代的萘嵌苯(rylene)衍生物。WO2012/042438描述了包含苝四甲酸二酰亚胺于聚合物材料中的色彩转换器，该聚合物材料包含具有并入聚合物主链中的芳族结构部分的聚酯。所述苝四甲酸二酰亚胺在苝核的湾(bay)位置带有至多四个取代基，所述取代基选自氟、甲氧基、未经取代的C1-C16-烷基和任选经氟、甲氧基或C1-C16-烷基取代的苯氧基。WO2017/121833描述了在湾位置(1-、6-、7-、12-位置)具有刚性2,2'-联苯氧基桥的苝双酰亚胺，其可用作色彩转换器中的荧光染料或也可用于安全印刷用的安全油墨中。尚未公开的EP16192617.5(尚未公开的PCT/EP2017/075274)描述了在共轭苝核的各湾位置(1-、6-、7-、12-位置)带有2-苯基苯氧基取代基的苝双酰亚胺及其用途，尤其是在色彩转换器中和在安全印刷用安全油墨中的用途。这些文件均未具体描述在苝骨架的各湾位置(1-、6-、7-、12-位置)带有2-二异丙基苯氧基取代基的苝双酰亚胺化合物。本申请要求尚未公开的EP17151931的优先权。尚未公开的EP17151931.7描述了基于经氰基芳基取代的萘甲酰亚基苯并咪唑化合物的荧光着色剂。该参考文献也描述了包含黄色着色剂、橙色着色剂和红色着色剂的混合物的色彩转换器，其中红色着色剂为例如N,N'-双(2,6-二异丙基苯基)-1,6,7,12-四(2-异丙基)苯氧基苝-3,4；9,10-四甲酸二酰亚胺。现今，亟需具有低相关色温(优选在2700至5000K范围内)和良好色彩再现(特别地，CRI应为至少85，优选90)和同时实现高效率及稳定性的白光LED。这些目的可通过将蓝光LED或白光LED与于黄/绿色光谱范围内发射的有机磷光体和于红色光谱范围内发射的有机磷光体组合来实现。虽然许多种有机红光磷光体已经是可得的，但它们通常显示出不足的荧光量子产率，和/或在LED辐射条件下稳定性不够，和/或对水和氧敏感。因此，亟需于橙/红色光谱范围内发射的在聚合物中具有高量子产率且在实际应用条件下稳定性优异的有机磷光体。此外，应同时可提供具有良好色彩再现和色温的LED照明装置。优选地，LED照明装置应具有低于6000K的CCT和大于85的平均显色指数CRI。也亟需具有约数纳秒量级(优选甚至更小)的荧光寿命同时维持良好发射效率的用于数据传送的磷光体。此外，应同时可提供具有良好色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式(I)的苝双酰亚胺化合物

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.18 EP 17151931.7;2017.08.24 EP 17187765.71.一种式(I)的苝双酰亚胺化合物其中R1和R2彼此独立地选自由氢、C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C3-C24-环烷基、C6-C24-芳基和C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基组成的组，其中后三个提到的基团中的环烷基、芳基和芳基-亚烷基的环是未经取代的或经1、2、3、4或5个相同或不同基团Ra取代，以及其中C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基和C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基的亚烷基结构部分可间杂有一个或多个选自O、S和NRb的杂原子或杂原子基团；其中Ra为C1-C24-烷基、C1-C24-氟烷基、C1-C24-烷氧基、氟、氯或溴；和Rb为氢、C1-C20-烷基、C3-C24-环烷基、杂环烷基、杂芳基或C6-C24-芳基。2.根据权利要求1的式(I)的苝双酰亚胺化合物，其中R1和R2彼此独立地选自由直链C1-C24-烷基、支化C3-C24-烷基、C6-C24-芳基和C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基组成的组，其中后两个提到的基团中的芳基和芳基-亚烷基的环是未经取代的或经1、2、3、4或5个相同或不同基团Ra取代。3.根据权利要求1或2的式(I)的苝双酰亚胺化合物，其中R1和R2彼此独立地选自由直链C1-C24-烷基、式(A.1)的基团、式(A.2)的基团、基团(A.3)、式(B.1)的基团、式(B.2)的基团和式(B.3)的基团组成的组，其中#表示与氮原子的键合位点；Rd和Re在式(A.1)中彼此独立地选自C1-C22-烷基，其中Rd和Re基团中碳原子总和为2至23的整数；Rf、Rg和Rh在式(A.2)中独立地选自C1-至C21-烷基，其中Rf、Rg和Rh基团中碳原子总和为3至23的整数；Ri和Rk在式(A.3)中独立地选自C1-至C21-烷基，其中Ri和Rk基团中碳原子总和为2至22的整数；B在存在于式(B.1)、(B.2)和(B.3)中的情况下为C1-C10-亚烷基，其可间杂有选自-O-和-S-的一个或多个不相邻基团；y为0或1；Rm彼此独立地选自C1-C24-烷基、C1-C24-氟烷基、氟、氯或溴；Rn彼此独立地选自C1-C24-烷基；x在式B.2和B.3中为1、2、3、4或5。4.一种色彩转换器，其包含作为基质的至少一种聚合物和作为荧光着色剂的至少一种如权利要求1至3任一项中所定义的式(I)的苝双酰亚胺化合物，其中所述至少一种聚合物基本上由聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚硅氧烷、环氧树脂、聚乙烯醇、聚(乙烯乙烯醇)共聚物、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、2,5-呋喃二甲酸酯聚酯、聚丁酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺或其混合物组成，优选由聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚呋喃二甲酸乙二醇酯组成。5.根据权利要求4的色彩转换器，其中所述色彩转换器还包含作为散射体的至少一种无机白色颜料。6.根据权利要求4或5的色彩转换器，其包含选自以下组的至少一种其它有机荧光着色剂(B)：(B1)式(II)的氰化萘甲酰基苯并咪唑化合物其中R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29和R210各自独立地为氢、氰基或未经取代或具有一个或多个相同或不同取代基R2Ar的芳基，其中各R2Ar独立地选自氰基、羟基、巯基、卤素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NR2Ar2R2Ar3、-NR2Ar2COR2Ar3、-CONR2Ar2R2Ar3、-SO2NR2Ar2R2Ar3、-COOR2Ar2、-SO3R2Ar2，C1-C30-烷基、C2-C30-烯基、C2-C30-炔基，其中这后三个基团是未经取代的或带有一个或多个R2a基，C3-C8-环烷基、3-至8-员杂环基，其中这后两个基团是未经取代的或带有一个或多个R2b基，芳基、U-芳基、杂芳基和U-杂芳基，其中这后四个基团是未经取代的或带有一个或多个R2b基，其中各R2a独立地选自氰基、羟基、氧代、巯基、卤素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NR2Ar2RAr3、-NR2Ar2COR2Ar3、-CONR2Ar2RAr3、-SO2NR2Ar2RAr3、-COOR2Ar2、-SO3R2Ar2、C3-C8-环烷基、3-至8-员杂环基、芳基和杂芳基，其中所述环烷基、杂环基、芳基和杂芳基是未经取代的或带有一个或多个R2b基；各R2b独立地选自氰基、羟基、氧代、巯基、卤素、C1-C20-烷氧基、C1-C20-烷硫基、硝基、-NR2Ar2R2Ar3、-NR2Ar2COR2Ar3、-CONR2Ar2R2Ar3、-SO2NR2Ar2R2Ar3、-COOR2Ar2、-SO3R2Ar2、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C3-C8-环烷基、3-至8-员杂环基、芳基和杂芳基，其中后四个基团是未经取代的或带有一个或多个R2b1基，各R2b1独立地选自氰基、羟基、巯基、氧代、硝基、卤素、-NR2Ar2R2Ar3、-NR2Ar2COR2Ar3、-CONR2Ar2R2Ar3、-SO2NR2Ar2R2Ar3、-COOR2Ar2、-SO3R2Ar2、-SO3R2Ar2、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C1-C12-烷氧基和C1-C12-烷硫基，U为-O-、-S-、-NR2Ar1-、-CO-、-SO-或-SO2-结构部分；R2Ar1、R2Ar2、R2Ar3各自独立地为氢、C1-C18-烷基、3-至8-员环烷基、3-至8-员杂环基、芳基或杂芳基，其中烷基是未经取代的或带有一个或多个R2a基，其中3-至8-员环烷基、3-至8-员杂环基、芳基和杂芳基是未经取代的或带有一个或多个R2b基；条件是所述式(II)的化合物包含至少一个氰基，及其混合物；(B2)式(III)的氰化苝化合物其中Z3取代基中的一个为氰基且另一Z3取代基为CO2R39、CONR310R311、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基，其中C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同Z3a取代基，C3-C12-环烷基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同Z3b取代基，和C6-C14-芳基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同Z3Ar取代基；Z3*取代基中的一个为氰基且另一Z3*取代基为CO2R39、CONR310R311、C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基，其中C1-C18-烷基、C2-C18-烯基、C2-C18-炔基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同Z3a取代基，C3-C12-环烷基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同Z3b取代基，和C6-C14-芳基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同Z3Ar取代基；R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37和R38各自独立地选自氢、氰基、溴和氯，条件是R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37或R38取代基中的1、2、3、4、5、6、7或8个为氰基；其中R39为氢、C1-C10-烷基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基，其中C1-C10-烷基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3a取代基，C3-C12-环烷基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3b取代基和C6-C14-芳基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3Ar取代基；R310和R311各自独立地为氢、C1-C10-烷基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基，其中C1-C10-烷基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3a取代基，C3-C12-环烷基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3b取代基和C6-C14-芳基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3Ar取代基；各Z3a独立地为卤素、羟基、NR310aR311a、C1-C10-烷氧基、C1-C10-卤代烷氧基、C1-C10-烷硫基、C3-C12-环烷基、C6-C14-芳基、C(＝O)R39a；C(＝O)OR39a或C(O)NR310aR311a，其中C3-C12-环烷基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3b取代基和C6-C14-芳基是未经取代的或带有一个或多个相同或不同R3Ar取代基；各Z3b和各Z3Ar独立地为卤素、羟基、NR310aR311a、C1-C10-烷基、C1-C10-烷氧基、C1-C10-卤代烷氧基、C1-C10-烷硫基、C(＝O)R39a；C(＝O)OR39a或C(O)NR310aR311a；各R3a独立地为卤素、羟基、C1-C10-烷氧基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基；各R3b独立地为卤素、羟基、C1-C10-烷基、C1-C10-烷氧基、C1-C10-卤代烷氧基、C1-C10-烷硫基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基；各R3Ar独立地为卤素、羟基、C1-C10-烷基、C1-C10-烷氧基、C1-C10-卤代烷氧基、C1-C10-烷硫基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基；R39a为氢、C1-C10-烷基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基；和R310a、R311a各自独立地为氢、C1-C10-烷基、C2-C10-烯基、C2-C10-炔基、C3-C12-环烷基或C6-C14-芳基，及其混合物；(B3)式(IV)的氰化化合物其中m4为0、1、2、3或4；各R41彼此独立地选自溴、氯、氰基、-NR4aR4b、C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C1-C24-烷氧基、C1-C24-卤代烷氧基、C3-C24-环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6-C24-芳基、C6-C24-芳氧基、C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基，其中后六个提到的基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基、芳氧基的环是未经取代的或经1、2、3、4或5个相同或不同基团R41a取代以及其中C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C1-C24-烷氧基、和C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基的亚烷基结构部分可间杂有一个或多个选自O、S和NR4c的基团；所述基团R42、R43、R44和R45中的至少一个为CN，其余基团彼此独立地选自氢、氯和溴；X40为O、S、SO或SO2；A为双基，选自通式(A.1)、(A.2)、(A.3)和(A.4)的双基其中*在各情形中表示与分子的其余部分的连接点；n4为0、1、2、3或4；o4为0、1、2或3；p4为0、1、2或3；R46为氢、C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C3-C24-环烷基、C6-C24-芳基或C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基，其中后三个提到的基团中的环烷基、芳基和芳基-亚烷基的环是未经取代的或经1、2、3、4或5个相同或不同基团R46a取代，以及其中C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、和C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基的亚烷基结构部分可间杂有一个或多个选自O、S和NR4c的杂原子或杂原子基团；各R47彼此独立地选自溴、氯、氰基、-NR4aR4b、C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C1-C24-烷氧基、C1-C24-卤代烷氧基、C3-C24-环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6-C24-芳基、C6-C24-芳氧基、C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基，其中后六个提到的基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基和芳基-亚烷基的环是未经取代的或经1、2、3、4或5个相同或不同基团R47a取代，以及其中C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C1-C24-烷氧基、C1-C24-卤代烷氧基、和C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基的亚烷基结构部分可间杂有一个或多个选自O、S和NR4c的基团；各R48彼此独立地选自溴、氯、氰基、NR4aR4b、C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C1-C24-烷氧基、C1-C24-卤代烷氧基、C3-C24-环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6-C24-芳基、C6-C24-芳氧基、C6-C24-芳基-C1-C10-亚烷基，其中后六个提到的基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基和芳基-亚烷基的环是未经取代的或经1、2、3、4或5个相同或不同基团R48a取代，以及其中C1-C24-烷基、C1-C24-卤代烷基、C1-C24-烷氧基、C1-C24-卤代烷氧基、和C6-...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克内曼，G·瓦根布拉斯特，H·S·曼戈尔德，S·伊娃诺维茨，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE