DE2637099A1 - PROCESS FOR PRODUCING COMPOSITE ARRANGEMENTS WITH THIN-LAYER COMPONENTS AND COMPONENTS OBTAINED AFTER THEM - Google Patents
PROCESS FOR PRODUCING COMPOSITE ARRANGEMENTS WITH THIN-LAYER COMPONENTS AND COMPONENTS OBTAINED AFTER THEMInfo
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- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/007—Pulling on a substrate
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- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- H10K85/623—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing five rings, e.g. pentacene
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- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
- H10K85/625—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing at least one aromatic ring having 7 or more carbon atoms, e.g. azulene
-
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- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
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- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/652—Cyanine dyes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Description
Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. GrupeDipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Chins Dipl.-Ing. Group
λ £ ο 7 η Q Q Bavariaring 4, Postfach 20 24λ £ ο 7 η Q Q Bavariaring 4, P.O. Box 20 24
^ 0 O / U σ α 8000 München 2^ 0 O / U σ α 8000 Munich 2
Tel.:(0 89)53 96 53-56Tel .: (0 89) 53 96 53-56
Telex:5 24 845tipatTelex: 5 24 845 tipat
cable. Germaniapatent Münchencable. Germaniapatent Munich
18. August 1976 -Aug 18, 1976 -
B 7588/ICI case Q.28135B 7588 / ICI case Q.28135
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London, GroßbritannienIMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London, United Kingdom
Verfahren zur Herstellung von Komposit-Anordnungen mit Dünnschichtkomponenten und danach erhaltene BauteileProcess for the production of composite arrangements with Thin-film components and components obtained afterwards
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Komposit-Anordnungen bzw. zusammengesetzten Bauteilen, die Komponenten in Form von dünnen Filmen aufweisen. The invention relates to a method for the production of composite arrangements Components that have components in the form of thin films.
Verschiedene Klassen von Anordnungen oder Bauteilen? insbesondere elektrischen, elektrochemischen oder photochemischen Bauelementen, umfassen eine dünne Schicht von einem - üblicherweise isolierenden - organischen Material mit einem hohen Grad molekularer Orientierung. Herkömmliche Materialschichten oder -filme mit einem gewissen Orientierungsgrad wurden beispielsweise durch abschleifende Formgebung aus Einkristallen hergestellt, Jedoch treten üblicherweise Versetzungen oder Fehler und Diskontinuitäten im Kristallgitter auf, bevor die gewünschte geringe Schichtdicke erreicht ist. Außerdem sind die Abmessungen der resultierenden Schicht durch die Größe des ursprünglichen Kristalls begrenzt. Alternative Techniken zur Herstellung vonDifferent classes of arrangements or components? in particular electrical, electrochemical or photochemical components, comprise a thin layer of a - usually insulating - organic material with a high degree of molecular orientation. Conventional Layers or films of material with a certain degree of orientation have been created, for example, by abrasive shaping made of single crystals, however, dislocations or defects and discontinuities usually occur in the crystal lattice before the desired low layer thickness is reached. Also, the dimensions of the resulting Layer limited by the size of the original crystal. Alternative techniques for making
V 709809/1041 V 709809/1041
sehr dünnen Schichten bedienen sich der Abscheidung von Filmen aus der Dampfphase; thermisch gewachsene Oxidfilme wurden ebenfalls angewandt.very thin layers make use of the deposition of Filming from the vapor phase; thermally grown oxide films have also been used.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schicht oder eines Films von organischem Material mit einem hohen Grad molekularer Orientierung auf einem Substrat, das im wesentlichen die Bildung einer sehr dünnen, vorzugsweise monomolekularen Schicht eines organischen Materials mit einem ebenen "entlokalisierten" (ohne diskrete räumliche Zuordnung) System von IL-Elektronen auf der Oberfläche einer geeigneten Flüssigkeit und ein Hindurchbewegen eines Substrats durch die Schicht unter Abscheidung eines Films des organischen Materials auf dem Substrat umfaßt.The present invention now relates to a method of making a sheet or film of organic material with a high degree of molecular orientation on a substrate that is essentially the Formation of a very thin, preferably monomolecular layer of an organic material with a flat "de-localized" (without discrete spatial assignment) System of IL electrons on the surface of a suitable liquid and moving a substrate through the layer to deposit a film of the organic material includes on the substrate.
Das gemäß der Erfindung angewandte organische Material ist ein solches mit einem ebenen entlokalisierten System von TC-Elektronen, das acyclisch oder cyclisch sein kann; solche Systeme können beispielsweise aromatische, nichtaromatische oder antiaromatische Systeme sein und sie können carbocyclisch, heterocyclisch oder organometallisch sein. Das angewandte organische Material sollte sowohl hydrophobe als auch hydrophile Eigenschaften haben, die zweckmäßigerweise von der Anwesenheit geeigneter hydrophober und/oder hydrophiler Gruppen im Molekül herrühren (mit "hydrophob" wird die Fähigkeit bezeichnet, Wasser abzustoßen, so daß ein wasserlösliches Molekül^ das eine solche hydrophobe Gruppe trägt, zur Anreicherung an der Grenzfläche Luft-Wasser neigt, wodurch die Oberflächenspannung einer Lösung, in der es gelöst ist, vermindert wird. Unter "hydrophil" wird die Fähigkeit verstanden,Wasser anzuziehen, die auf die Anwesenheit von elektrischen Polen und Dipolen in der Gruppe zurückgeht).The organic material used according to the invention is one with a planar de-localized System of TC electrons that can be acyclic or cyclic can; such systems can be, for example, aromatic, non-aromatic or anti-aromatic systems and they can be carbocyclic, heterocyclic or organometallic. The applied organic material should be both have hydrophobic as well as hydrophilic properties, which expediently depend on the presence of suitable hydrophobic and / or hydrophilic groups in the molecule ("hydrophobic" denotes the ability to repel water, so that a water-soluble molecule ^ which carries such a hydrophobic group, to accumulate at the interface Air-water tends to decrease the surface tension of a solution in which it is dissolved. Under "Hydrophilic" is understood to mean the ability to attract water, which is due to the presence of electrical poles and dipoles in the group).
Zu typischen hydrophoben Gruppen gehören Kohlenwas-Typical hydrophobic groups include hydrocarbons
709809/1041709809/1041
serstoffketten, die üblicherweise lineare Alkylreste sind, jedoch verzweigte Alkyle oder lineare Polyacenketten oder aromatische Ringe sein können. Alkylgruppen können Heteroatomgruppen wie z.B. 0, NH, S, SO2 enthalten. Zu typischen hydrophilen Gruppen gehören -COOH, OH, NHp, CN, SO H, NR1 y Sr»2 (mit R1 = Alkyl oder Aryl), PO4 und -SOCH,.hydrogen chains, which are usually linear alkyl radicals, but can be branched alkyls or linear polyacene chains or aromatic rings. Alkyl groups can contain heteroatom groups such as, for example, O, NH, S, SO 2 . Typical hydrophilic groups include -COOH, OH, NHp, CN, SO H, NR 1 y Sr >> 2 (with R 1 = alkyl or aryl), PO 4 and -SOCH ,.
Früher wurde angenommen, daß ein organisches Molekül für die Bildung eines stabilen Films auf Wasser eine hydrophobe Kohlenwasserstoffkette von beträchtlicher Länge von vorzugsweise mehr als 16 Kohlenstoffatomen enthalten sollte. Es wurde jedoch gefunden, daß die Anwendung solcher Materialien unerwünscht ist, wo das Material in einer MehrSchichtanordnung angewandt wird, die Halbleitereigenschaften zeigen soll. So wurde für eine solche Anordnung gefunden, daß es für den Fall, daß die hydrophobe Gruppe durch eine Kohlenwasserstoffkette gebildet wird, erwünscht ist, daß das auszubreitende bzw. abzuscheidende organische Material keine hydrophobe Kette mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen Länge (d.h. gestreckter Kettenlänge) umfaßt und vorzugsweise keine hydrophobe Gruppe mit mehr als 3 bis 8 Kohlenstoffatomen Kettenlänge; vorzugsweise wird irgendeine solche Kette linear sein.It was previously believed that an organic molecule was responsible for the formation of a stable film on water contain hydrophobic hydrocarbon chains of considerable length, preferably more than 16 carbon atoms should. However, it has been found that the use of such materials is undesirable where the material is in a multi-layer arrangement is used, the semiconductor properties should show. So it was found for such an arrangement that it is for the case that the hydrophobic Group is formed by a hydrocarbon chain, it is desirable that the to be spread or deposited organic material does not have a hydrophobic chain longer than 10 carbon atoms (i.e. elongated Chain length) and preferably no hydrophobic group with more than 3 to 8 carbon atoms chain length; preferably any such chain will be linear.
Eine Verbindung,die eine Mehrzahl von sowohl hydrophoben als auch hydrophilen Gruppen umfaßt, kann angewandt werden, jedoch sollte das Hydrophob/Hydrophil-Gleichge-. wicht aufrechterhalten bleiben, z.B. in der Weise, daß die Verbindung sich nicht in der Träger- oder Stützflüssigkeit löst oder dispergiert (und so kein Oberflächenfilm gebildet wird) und im übrigen in der Weise, daß sie nicht so vorherrschend hydrophob wird, daß der Film instabil ist.A compound that has a plurality of both hydrophobic as well as hydrophilic groups can be used, but the hydrophobic / hydrophilic equation should be used. are maintained, for example in such a way that the connection is not in the carrier or support liquid dissolves or disperses (and so no surface film is formed) and otherwise in such a way that they does not become so predominantly hydrophobic that the film is unstable.
Üblicherweise wird die organische Verbindung daher 709809/1041 · Usually the organic compound is therefore 709809/1041
folgenden Aufbau haben:have the following structure:
R - C - X ,R - C - X,
wobei R eine hydrophobe Gruppe, X eine hydrophile Gruppe und C eine cyclische oder acyclische Struktur mit einem ebenen entlokalisierten System von ^-Elektronen bedeutet, obgleich R oder X im Falle, daß C selbst ausgeprägte hydrophobe oder hydrophile Eigenschaften hat, entsprechend abwesend sein können. Vorzugsweise ist C eine cyclische Struktur und es kann zusätzlich zu R und X Substituenten aufweisen,wie z.B. H, Halogen, chinoiden Sauerstoff, zweifach gebundenen Schwefel, Nitro, Dimethylamine, Acyl und Oxyamino. Einer oder mehrere solcher Substituenten kann bzw. können als Metall-Liganden wirken.where R is a hydrophobic group, X is a hydrophilic group and C is a cyclic or acyclic structure with a planar de-localized system of ^ -electrons means, although R or X in the case that C itself is pronounced hydrophobic or has hydrophilic properties, can be correspondingly absent. Preferably C is cyclic Structure and in addition to R and X it may have substituents such as H, halogen, quinoid oxygen, twofold bound sulfur, nitro, dimethylamine, acyl and oxyamino. One or more such substituents can or can act as metal ligands.
Alternative Anordnungen der Bestandteile können folgende sein: C-R-X oder C-X-R.Alternative arrangements of the components can be: C-R-X or C-X-R.
Wenn C cyclisch ist, kann es einen oder mehrere Ringe aufweisen, die carbo- oder heterocyclisch sein können und Metallatome einschließen können.When C is cyclic, it can have one or more rings, which can be carbo- or heterocyclic and may include metal atoms.
Als Beispiele für Klassen von organischen Verbindungen, aus denen Filme in der beschriebenen Weise erzeugt werden können, wären die nachfolgenden zu nennen. (Bei den Formeln ist R vorzugsweise eine n-Alkylkette von nicht mehr als 10, insbesondere 3 bis 8 Kohlenstoffatomen Länge und η kann gleich Null sein oder eine ganze Zahl nicht über 12 und vorzugsweise von 1 bis 3).As examples of classes of organic compounds from which films are produced in the manner described the following should be mentioned. (In the formulas, R is preferably an n-alkyl chain of no more than 10, in particular 3 to 8 carbon atoms in length and η can be zero or an integer not more than 12 and preferably from 1 to 3).
709809/1041709809/1041
— 5 — Carbocyclische Verbindungen- 5 - Carbocyclic compounds
RO RSO,RO RSO,
(D(D
(2)(2)
.N-NHR.N-NHR
—/' Λ— N=N —/' vv OR - / ' Λ— N = N - /' vv OR
(4) (5)(4) (5)
R·R
NMe.NMe.
(Halogenid)" (6)(Halide) "(6)
NMe,NMe,
709809/1041709809/1041
(7)(7)
(8)(8th)
(9)(9)
RRRRRR
(CH0) CO0H zn ζ (CH 0 ) CO 0 H zn ζ
(H)(H)
(12)(12)
709809/1041709809/1041
(13)(13)
(15)(15)
(17) SO3Na(17) SO 3 Na
SO3NaSO 3 Na
SO3NaSO 3 Na
(16)(16)
(CH(CH
S , SS, S
R RR R
C18)C18)
(19)(19)
709809/10 41709809/10 41
(20)(20)
(22)(22)
(21)(21)
(CH ) X λ η (CH) X λ η
(CH2)(CH 2 )
(24) (CH2)nx(24) (CH 2 ) n x
(CH2) η(CH 2 ) η
(25)(25)
O R Jl OH O R Jl OH
(26(26
CN CNCN CN
(27)(27)
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O(CH2)nXO (CH 2 ) n X
(28)(28)
(30)(30)
ο (CH9;ο (CH 9 ;
(31)(31)
(32)(32)
(33)(33)
(34)(34)
709809/1041709809/1041
(36)(36)
(37)(37) (38)(38)
R Ph.R Ph.
R PilR Pil
NMeNMe
(CH2»„
X (CH 2 »"
X
(C.H2>n (C. H 2> n
(39)(39)
(40)(40) (41)(41)
(42)(42)
709809/1041709809/1041
(43)(43)
- 11 -- 11 -
,N, N
(45)(45)
N'N '
(46)(46)
(49)(49)
(52)(52)
(47)(47)
(48)(48)
BF.BF.
(50)(50)
O>O>
ε ,sε, s
(53)(53)
C54)C54)
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(55)(55)
(56)(56)
BF,BF,
(57)(57)
(58)(58)
(59) (60)(59) (60)
(64)(64)
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(65)(65)
NMeNMe
(CH2)(CH 2 )
(66)(66)
BF,BF,
(67)(67)
O (68)O (68)
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(69)(69)
MeN,MeN,
(70)(70)
XjXj
NMeNMe
C71) MeC71) Me
N N
\ BF,\ BF,
MeMe
(72)(72)
(73)(73)
N NN N
VfVf
R RR R
C74) (75)C74) (75)
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(76)(76)
C6H5 C 6 H 5
(77)(77)
RCO„RCO "
OCOROCOR
ClCl
ClCl
(78)(78)
709809/10709809/10
SO9NHRSO 9 NHR
(79)(79)
SO2NHRSO 2 NHR
(80)(80)
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Die genaue Lokalisierung der angegebenen Substituenten mag unwichtig sein und zusätzliche Substituenten können in die obigen Moleküle in Übereinstimmung mit der Fähigkeit des resultierenden Materials eingebaut werden, eine monomolekulare Schicht auf einer geeigneten Flüssigkeit zu bilden und in einer geeignet integralen Form auf einem Substrat abgeschieden zu werden unter Erzielung eines Films mit gewünschten Eigenschaften.The exact location of the specified substituents may be unimportant and additional substituents may be included in the above molecules in accordance with ability of the resulting material are incorporated, a monomolecular layer on a suitable liquid and deposited in a suitably integral form on a substrate to achieve a Films with desired properties.
Es wurde gefunden, daß aus einkernigen heterocyclischen Verbindungen Langmuir-Filme nur mit großer Schwierigkeit gebildet werden können und diese werden vorzugsweise vermieden bzw. beiseite gelassen.It has been found that Langmuir films can only be produced with great difficulty from mononuclear heterocyclic compounds can be formed and these are preferably avoided or left aside.
Eine bevorzugte Gruppe von Verbindungen für die Anwendung in Anordnungen,die eine Elektrolumineszenz oder Photoleitfähigkeit zeigen, sind die Anthracene (oder andere elektrolumineszierende oder photoleitende Verbindungen wie Pyrene oder Perylene) und zwar insbesondere solche,dieA preferred group of compounds for use in assemblies requiring electroluminescence or Show photoconductivity are the anthracenes (or other electroluminescent or photoconductive compounds such as pyrenes or perylenes), especially those that
in 9-Stellung mit einem hydrophoben linearen Alkyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen substituiert sind, das ganz besonders nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome hat. Das Molekül umfaßt zweckmäßigerweise eine hydrophile Gruppe in einer der Positionen 3, 4, 5,6 oder vorzugsweise 10.in the 9-position with a hydrophobic linear alkyl with 3 to 8 carbon atoms are substituted, which more particularly has no more than 4 carbon atoms. The molecule expediently comprises a hydrophilic group in one of the 3, 4, 5, 6 or preferably 10 positions.
Vorzugsweise hat das Molekül nur je eine von den hydrophilen und hydrophoben Gruppen.Preferably the molecule has only one of the hydrophilic and hydrophobic groups.
Der abgeschiedene Film des organischen Materials kann als solcher angewandt werden, d.h. in einer monomolekularen Form, doch wird sich üblicherweise die Erhöhung der Schichtdicke durch wiederholte Aufbringung von Schichten des gleichen Materials zur Erweiterung ihrer Anwendbarkeit als erwünscht erweisen (typischerweise 20 bis 200 Schichten für Dünnschicht-Transistoranordnungen und 1 bis 10 Schichten für Anwendungen mit Ausnutzung des Tunnel-The deposited film of the organic material can be applied as it is, that is, in a monomolecular one Shape, however, is usually the increase in layer thickness through repeated application of layers of the same material may prove desirable to extend its applicability (typically 20 to 200 Layers for thin-film transistor arrangements and 1 to 10 layers for applications using the tunnel
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effekte von warmen Elektronen); oder etwa durch Zwischenschaltung anderer Materialien; oder unter Modifizierung des Materials durch Bildung eines Films mit mehr als einer Komponente.effects of warm electrons); or through interposition other materials; or modifying the material by forming a film with more than one Component.
Das heißt, es wurden sowohl monomolekulare (z.B. für ein Tunneln warmer Elektronen) als auch multimolekulare (z.B. elektrolumineszierende) organische Filme angewandt, wobei die multimolekularen Filme durch wiederholtes Hindurchbewegen des Substrats durch eine monomolekulare Schicht des organischen Materials auf einer geeigneten Flüssigkeit,wie weiter unten mehr im einzelnen beschrieben, gebildet wurden.This means that both monomolecular (e.g. for tunneling warm electrons) and multimolecular ones became (e.g. electroluminescent) organic films are used, the multimolecular films being passed through repeatedly of the substrate by a monomolecular layer of the organic material on a suitable Liquid, as described in more detail below, were formed.
Techniken für die Bildung einer monomolekularen Schicht auf einem unterstützenden Substrat sind aus der Langmuir Trog Technologie bekannt, jedoch kann das Verfahren wie folgt zusammengefaßt werden: Als unterstützende oder Trägerflüssigkeit dient eine solche, die üblicherweise gegenüber dem organischen Material inert ist, d.h. sie reagiert unter den beim erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Bedingungen nicht nachteilig mit dem Material der Schicht oder des Substrats (obgleich es sich unter gewissen Umständen als wünschenswert erwiesen hat, in die Flüssigkeit Komponenten, insbesondere Ionen, einzubeziehen, die mit dem Filmmaterial oder anderen Komponenten des Produkts reagieren).Die Flüssigkeit mag für das organische Material ein Lösungsmittel sein, jedoch ist sie es vorzugsweise nicht, wobei das wichtige Erfordernis darin besteht, daß sich das organische Material an der Flüssigkeit soberf lache derart anreichert, daß es als eine Schicht bzw. als Film entfernt (bzw. abgehoben) werden kann. Die Flüssigkeit kann organisch oder anorganisch sein; üblicherweise wird die Anwendung von Wasser bevorzugt, obgleich die Stabilität der organischen Schicht durch die Anwesenheit von anorganischen Ionen verbessert werden mag.Techniques for the formation of a monomolecular layer on a supporting substrate are from US Pat Langmuir trough technology known, however the procedure can be summarized as follows: As supportive or the carrier liquid is one which is usually inert to the organic material, i. e. it does not react adversely with the material under the conditions used in the process according to the invention of the layer or substrate (although it has been found desirable in certain circumstances to include Include fluid components, particularly ions, that interact with the film material or other components of the The liquid may be a solvent for the organic material, but it is preferably not, the important requirement being that the organic material adheres to the liquid soberf pool is enriched in such a way that it can be removed (or lifted off) as a layer or film. the Liquid can be organic or inorganic; The use of water is usually preferred, although the stability of the organic layer may be improved by the presence of inorganic ions.
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Die Bildung der monomolekularen Schicht des organischen Materials auf der Oberfläche der Trägerflüssigkeit erfolgt am zweckmäßigsten durch Aufbringen einer geeigneten Menge einer Lösung des organischen Materials in einem flüchtigen Lösungsmittel auf die Oberfläche der Flüssigkeit, das normalerweise mit der Trägerflüssigkeit nicht mischbar ist. Die Technik der Aufbringung des organischen Materials auf die flüssige Subphase und dessen Verdichtung sind dem Fachmann allgemein bekannt.The formation of the monomolecular layer of the organic material on the surface of the carrier liquid is most conveniently carried out by applying an appropriate amount of a solution of the organic material in one volatile solvent on the surface of the liquid that normally does not apply to the carrier liquid is miscible. The technique of applying the organic material to the liquid sub-phase and compressing it are generally known to the person skilled in the art.
Die Überführung des organischen Materials auf das Substrat,das aus irgendeinem geeigneten Material sein kann, erfolgt durch Eintauchen des Substrats in die Trägerflüssigkeit und Wiederherausziehen, so daß der Film des organischen Materials an den Oberflächen des Substrats haftet. Vorkehrungen bzw. Mittel zur Aufrechterhaltung der Unversehrtheit der Schicht auf der Flüssigkeit sind notwendig und können einen Wischer bzw. ein Kehrmittel oder Paddel umfassen, die vorzugsweise von einer Mikrowaage kontrolliert werden, die den Oberflächendruck des Films beständig mißt. Dieses Merkmal der Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks auf der organischen Schicht ist für die Erzeugung einer ausgerichteten Abscheidung auf der Unterlage wichtig.The transfer of the organic material to the substrate, which may be of any suitable material can be done by immersing the substrate in the carrier liquid and pulling it out again so that the film of the organic material adheres to the surfaces of the substrate. Precautions or means of maintenance The integrity of the layer on the liquid are necessary and can use a wiper or a sweeping agent or paddles, which are preferably controlled by a microbalance, the surface pressure of the Films constantly. This feature of maintaining constant pressure on the organic layer is important for producing an aligned deposit on the substrate.
Die Erfindung eignet■sich insbesondere für eine "Dotierung", und zwar entweder durch Einbau des Dotierungsmittels als Fremdstoff von geeigneter Konzentration in den Film des organischen Materials auf der Trägerflüssigkeit oder durch Abscheidung des Dotierungsmittels als gesonderte Schicht oder durch "Zwischenschießen" von organischem Material (das üblicherweise als Wirtsmaterial bezeichnet wird). Ein Beispiel für die Anwendung einer solchen Technik könnte etwa die Herstellung einer Anordnung bzw. eines Bauelements sein, die bzw. das alternierende Filme von einem Photoleiter und Sensibilisator; alter-The invention is ■ particularly suitable for "doping" either by incorporating the dopant as a foreign substance of suitable concentration in the film of the organic material on the carrier liquid or by deposition of the dopant as a separate one Layer or by "shooting in between" organic material (commonly referred to as host material will). An example of the application of such a technique could be the manufacture of an arrangement a device comprising alternating films of a photoconductor and sensitizer; age-
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nierende p-Typ und η-Typ Schichten; sowie alternierende Halbleiter- und Isolatorschichten umfassen. Zu geeigneten Dotierungsmitteln gehören Farbstoffe, welche die Farbe der von der Anordnung emittierten Strahlung verändern sollen; so wird beispielsweise durch die Anwesenheit von etwa 1 ppm Tetracen im Anthracenderivat die Farbe von blau nach gelb verändert.nating p-type and η-type layers; as well as alternating Include semiconductor and insulator layers. Suitable dopants include dyes that add color to change the radiation emitted by the arrangement; for example, by the presence of about 1 ppm tetracene in the anthracene derivative changes the color from blue to yellow.
Die Erfindung ist für die Herstellung einer Vielfalt von Anordnungen bzw. Bauelementen mit unterschiedlicher Zweckbestimmung (siehe die mit der vorliegenden Anmeldung zusammenhängende Patentanmeldung der Anmelderin vom gleichen Tage entsprechend der GB-Patentanmeldung 34263/75) anwendbar. So wird gemäß einer Ausführungsart der Erfindung das Verfahren zur Herstellung von Elektrolumineszenzanordnungen ausgenutzt, die Anthracenderivate oder geeignete halbleitende Materialien wie z.B. Pyren- bzw. Perylenderivate umfassen. Anthracen wurde früher in Elektrolumineszenzanordnungen in Form von Kristallen angewandt (siehe US-PSen 3 530 325 und 3 382 394, in denen auch das Elektrolumineszenzprinzip angegeben wird).The invention is useful for making a variety of assemblies with different Purpose (see the applicant's patent application of the same in connection with the present application Days according to GB patent application 34263/75). Thus, according to one embodiment of the invention exploited the process for the production of electroluminescent devices, the anthracene derivatives or suitable semiconducting materials such as pyrene or perylene derivatives. Anthracene was previously used in electroluminescent devices in the form of crystals (see U.S. Patents 3,530,325 and 3,382,394 in which also the electroluminescence principle is specified).
Gemäß dieses Aspekts der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines Kompositprodukts vorgesehen, bei dem ein Film eines organischen Materials und vorzugsweise eines Anthracen-, Perylen- oder Pyrenderivats, wie oben beschrieben, in Kontakt mit einem geeigneten leitenden Material abgeschieden oder abgeschieden und nachfolgend mit einem solchen Material kontaktiert wird oder das organische Material oder vorzugsweise zwei Oberflächen des organischen Materials werden mit zwei oder mehreren gesonderten Elektroden kontaktiert. Der gebildete organische Film kann von irgendeiner geeigneten Dicke sein, die jedoch vorzugsweise nicht über 2 pm hinausgeht. Die Herstellung der besagten Anordnung kann zweckmäßigerweise z.B. durch Bildung einer ersten SchichtAccording to this aspect of the invention, a method for producing a composite product is therefore provided in which a film of an organic material and preferably an anthracene, perylene or pyrene derivative, as described above, is deposited or deposited in contact with a suitable conductive material and subsequently with such a material is contacted or the organic material or preferably two surfaces of the organic material are contacted with two or more separate electrodes. The organic film formed can be of any suitable thickness, but preferably not exceeding 2 µm . Said arrangement can expediently be produced, for example, by forming a first layer
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eines geeigneten Elektrodenmaterials durch irgendein geeignetes Mittel; Bildung eines mehrschichtigen (ca. 20 bis 500) Films etwa von einem geeigneten Anthracenderivat nach der Langmuir Technik in Kontakt mit zumindest einer Oberfläche dieser Schicht; und Aufbringen eines zweiten Elektrodenmaterials auf die Oberfläche des so gebildeten Films erfolgen. Gegebenenfalls kann der Anthracenfilm nach der Aufbringung des zweiten Elektrodenmaterials getempert werden. Das erste Elektrodenmaterial kann beispielsweise ein geeignetes elektronen-injizierendes Elektrodenmaterial wie z.B. Al/AlpO, sein. Als das zweite Elektrodenmaterial können irgendein defektelektroneninjizierendes Material wie z.B. Au, Pt, CuO/J, Se/Te etc. oder Mischungen derselben angewandt werden. Die Anwendung von organischen defektelektronen-injizierenden Materialien wird nicht ausgeschlossen wie z.B. von Bis-(benzothiazolon)-azin-disulfonsäure. a suitable electrode material by any suitable means; Formation of a multi-layer (approx to 500) film of a suitable anthracene derivative according to the Langmuir technique in contact with at least a surface of this layer; and applying a second electrode material to the surface of the so formed Films take place. Optionally, the anthracene film can be used after the application of the second electrode material are tempered. The first electrode material can, for example, be a suitable electron-injecting one Electrode material such as Al / AlpO. As the second Electrode material can be any defect electron injecting material such as Au, Pt, CuO / J, Se / Te etc. or mixtures thereof can be used. The application of organic hole injection materials is not excluded, such as bis (benzothiazolon) azine disulfonic acid.
Zweckmäßigerweise wird die erste Elektrode auf einer Basisschicht von angemessener Steifheit und isolierenden Eigenschaften für den beabsichtigten Gebrauchszweck der Anordnung abgeschieden.Conveniently, the first electrode is on a base layer of adequate rigidity and insulating Properties for the intended use of the arrangement deposited.
Zu weiteren Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehören die Bildung von verbesserten photoleitenden und Photoelementsystemen, bei denen die Abscheidung von molekular geordnetem Material ein wichtiger Faktor für die Optimierung der Leistung ist.Other uses of the process of the present invention include the formation of improved photoconductive materials and photo element systems in which the deposition of molecularly ordered material is an important factor in optimizing performance.
Gemäß noch eines weiteren Aspekts wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten Feldeffekt-Transistoren mit isoliertem Tor (IG-FET) wie z.B. Dünnschicht-Transistoren vorgesehen.In yet another aspect of the invention a method of making improved insulated gate field effect transistors (IG-FET) such as e.g. thin-film transistors are provided.
Ein allen Typen von unipolaren Transistoren gemeinsames Grundprinzip besteht in der Steuerung des Strom-A basic principle common to all types of unipolar transistors is the control of the current
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flusses zwischen einer Quelle- und einer Senke-Elektrode durch eine Tor-Elektrode. Querschnitte von typischen Transistorkonfigurationen werden schematisch in den angefügten Zeichnungen gezeigt (siehe auch obige Anmeldung)Diese sind natürlich sehr stark vergrößert; viele der Dünnschichtkomponenten von Transistoren sind größenordnungsmäßig nur Tausendstel von einem Millimeter dick.flow between a source and a sink electrode through a gate electrode. Cross sections of typical Transistor configurations are shown schematically in the attached Drawings shown (see also above registration) These are natural very much enlarged; many of the thin film components of transistors are of the order of magnitude only Thousands of a millimeter thick.
Das Problem der Bildung einer relativ fehlerfreien Isolierschicht kann vermieden werden, indem man die Isolatorschicht nach der Langmuir Technik abscheidet. Solche Filme werden zur Bildung einer multimolekularen isolierenden Filmkomponente von geeigneter Dicke für den beabsichtigten Zweck abgeschieden. Ein Querschnitt von einer solchen Anordnung wird schematisch in Fig. 1 der angefügten Zeichnungen dargestellt. Typischerweise würde der Isolatorfilm 20 bis 200 monomolekulare Schichten umfassen.The problem of forming a relatively defect-free insulating layer can be avoided by removing the insulating layer deposited according to the Langmuir technique. Such films are used to form a multimolecular insulating Film component deposited of suitable thickness for the intended purpose. A cross section of one of these Arrangement is shown schematically in Figure 1 of the accompanying drawings. Typically the insulator film would Comprise 20 to 200 monomolecular layers.
Die Wärmeausbreitung bzw. Ableitung in Transistoren kann durch die Anwendung eines Polymermaterials von relativ hoher Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Polyäthersulfon als ein isolierendes Substrat begünstigt werden.The heat dissipation or dissipation in transistors can be reduced by the use of a polymer material of relative high thermal conductivity such as polyether sulfone are favored as an insulating substrate.
Die Anwendung derLangmuir-Technik für die Abscheidung des Halbleiterfilms in einem Transistor ist ebenfalls möglich, obgleich wie in allen Fällen,in denen die Technik angewandt wird, darauf zu achten ist, daß Reagenzien oder Trägerflüssigkeiten, die für bereits abgeschiedenes Material schädlich sein können, zu vermeiden sind.The application of the Langmuir technique for deposition of the semiconductor film in a transistor is also possible, although as in all cases where the technique is used, care must be taken that reagents or carrier liquids are used for the material that has already been deposited can be harmful, should be avoided.
Viele nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgelagerte Schichten oder Filme können sowohl als Isolator als auch als eine aktive Komponente wirken (abhängig davon, daß eine große Ladungsbeweglichkeits-Anisotropie parallel und senkrecht zur Ebene der Schicht existiert). Ein Strukturbeispiel für eine solche Anordnung wird schematisch inMany deposited by the method of the invention Layers or films can act as both an insulator and an active component (depending on that a large charge mobility anisotropy exists parallel and perpendicular to the plane of the layer). A structural example for such an arrangement is shown schematically in
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Figur 2 gezeigt. Materialien mit der geforderten Eigenschaft können aus den weiter oben aufgeführten ausgewählt werden, Jedoch werden Anthracen-, Perylen-, Pyren-, Tetracen- oder Naphthalinderivate oder organometallische Verbindungen bevorzugt angewandt.Figure 2 shown. Materials with the required property can be selected from those listed above However, anthracene, perylene, pyrene, tetracene or naphthalene derivatives or organometallic compounds are used preferably applied.
Beispiele für als Quelle- und Senke-Elektroden geeignete Materialien sind Metalle, Legierungen und Metalloxide und -salze wie z.B. Au, Al, In, Ag; Halbleiter mit hoher Leitfähigkeit wie Te und leitende organische Materialien wie z.B. Bis-(benzothiazolon)-azin-disulfonsäure. Ähnliche Materialien können als Tor-Elektrodenkomponenten angewandt werden.Examples of materials suitable as source and drain electrodes are metals, alloys and metal oxides and salts such as Au, Al, In, Ag; High conductivity semiconductors such as Te and conductive organic materials such as bis (benzothiazolone) azine disulfonic acid. Similar materials can be used as gate electrode components can be applied.
Das isolierende Substrat kann aus irgendeinem eines breiten Bereichs von Materialien wie z.B. Glimmer, Glas, Saphir, gespaltene Kristalle, Kunststoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet sein.The insulating substrate can be made from any of a wide range of materials such as mica, glass, Sapphire, split crystals, plastics with high thermal conductivity can be formed.
Das Material der halbleitenden Schicht kann irgendeines von einem weiten Bereich von Halbleitermaterialien umfassen, zu denen CdS, Cd, Se, GaAs, Si, PbS, InAs, Phthalocyanin, Violanthren, Porphyrine und Derivate von Anthracen, Tetracen, Naphthalin, Pyren und Perylen gehören. The material of the semiconducting layer can be any of a wide range of semiconductor materials include, to which CdS, Cd, Se, GaAs, Si, PbS, InAs, phthalocyanine, violanthrene, porphyrins and derivatives of Include anthracene, tetracene, naphthalene, pyrene and perylene.
Die Fabrikation von Dünnschicht-Anordnungen und insbesondere von Transistoren,deren Betriebsfähigkeit auf der genauen räumlichen Anordnung ihrer Komponenten basiert, hängt von der Genauigkeit ab, mit der die verschiedenen Komponenten abgelagert werden können. Um beispielsweise unerwünschte kapazitive Effekte zu vermeiden, ist es wichtig, daß die Tor-Elektrode bei einem Dünnschicht-Transistor "gleichzeitig" bzw. ausgerichtet mit dem Channel bzw. der Strombahn zwischen den Quelle- und Senke-Elektroden abgelagert wird. Die Abscheidung eines Komponentenfilms nach der Langmuir Technik an der gewünschtenThe fabrication of thin-film arrangements and in particular of transistors, whose operability depends on the the exact spatial arrangement of their components depends on the accuracy with which the various Components can be deposited. To avoid unwanted capacitive effects, for example It is important that the gate electrode in a thin film transistor is "simultaneously" or aligned with the channel or the current path between the source and drain electrodes is deposited. The deposition of a component film according to the Langmuir technique at the desired
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Stelle mit - bei Bedarf - nachfolgender Entfernung des Films von Teilen der Anordnung, beispielsweise durch Abschleifen oder Ätzen, bietet ein geeignetes Verfahren zur Herbeiführung einer genauen Lokalisierung von dünnschichtigen aktiven oder isolierenden Komponenten.Place with - if necessary - subsequent removal of the film from parts of the arrangement, for example by grinding or etching, offers a suitable method for bringing about an accurate localization of thin-film active or insulating components.
Zu anderen Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehören die Erzeugung von Varactoren, Warmelektronen-Bauelementen, Warmelektronen-Transistoren, Esaki M-I-M-I-M-Strukturen, Gunn-Effekt Oszillatoren und Photodetektoren. So gehören bei der Herstellung von Varactoren (Bauelemente, deren Reaktanz/Kapazitanz in kontrollierter Weise unter Anwendung einer Vorspannung verändert werden kann) zu den Vorteilen der Abscheidung von Filmkomponenten, z.B. isolierenden Schichten,nach der Langmuir Technik eine hohe Kapazität (bedingt durch eine dünne Isolierschicht und einen relativ großen Flächenbereich), niedrigere Betriebsspannungen infolge der dünnen Isolierschicht sowie Reproduzierbarkeit der Charakteristiken des Bauelements. Esaki M-I-M-I-M Strukturen sind Schichtstrukturanordnungen mit Schichtperioden von größenordnungsmäßig 50 bis 100 A. Bei Gunn-Effekt Oszillatoren wird ein heiße Elektronen (0,3 eV) liefernder Kontakt an einem Einkristall bevorzugt. Dieser Kontakttyp wird am besten unter Anwendung des Tunnelinjektionsprinzips durch einen dünnen Isolatorfilm erreicht.Other applications of the method according to the invention include the production of varactors, warm electron components, Warm electron transistors, Esaki M-I-M-I-M structures, Gunn effect oscillators and photodetectors. In the manufacture of varactors (components, whose reactance / capacitance can be changed in a controlled manner using a bias can) to the advantages of the deposition of film components, e.g. insulating layers, according to the Langmuir technique a high capacity (due to a thin insulating layer and a relatively large surface area), lower operating voltages due to the thin insulating layer as well as reproducibility of the characteristics of the component. Esaki M-I-M-I-M structures are layer structure arrangements with layer periods of the order of 50 to 100 A. With Gunn effect oscillators, a hot electron (0.3 eV) supplying contact is made on a single crystal preferred. This type of contact is best made using the tunnel injection principle through a thin film of insulator achieved.
Ein einfacher aber wirksamer Photodetektor mit den in Figur 3 gezeigten Strukturen kann unter Anwendung der Langmuir Technik erhalten werden. Beispielsweise kann ein geeigneter Photoleiter wie z.B. CdS zwischen der Tor-Elektrode und dem Isolator abgeschieden werden; auf den Photoleiter fallendes Licht macht diesen stärker leitend, was zu einer Erhöhung des Spannungsabfalls quer zum Isolator führt, was eine Änderung im Wirkleitwert des Quelle-Senke-Channels ergibt. Alternativ kann ein photoempfindli-A simple but effective photodetector with the structures shown in Figure 3 can be made using the Langmuir technique can be obtained. For example, a suitable photoconductor such as CdS can be placed between the gate electrode and deposited on the insulator; Light falling on the photoconductor makes it more conductive, what leads to an increase in the voltage drop across the isolator, which leads to a change in the conductance of the source-sink channel results. Alternatively, a photosensitive
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ches Material wie z.B. ein Farbstoff zwischen dem Tor und dem Isolator (oder im Isolator als eine Dotierung) eingebaut werden. Auf das photoempfindliche Material fallendes Licht verursacht eine Injektion von Ladungsträgern in das Dielektrikum unter dem Einfluß der Tor-Spannung, wo sie die Leitung des Quelle-Senke-Stroms beeinflussen. Derartige Anordnungen eignen sich für die Herstellung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung; beispielsweise können ein oder beide Isolatoren und Halbleiter als Langmuir-Film, wie oben beschrieben, abgeschieden werden.material such as a dye between the goal and the insulator (or in the insulator as a doping). Falling on the photosensitive material Light causes an injection of charge carriers into the dielectric under the influence of the gate voltage, where they affect the conduction of the source-sink current. Such arrangements are suitable for manufacture according to the method according to the invention; for example, one or both of insulators and semiconductors deposited as Langmuir film as described above will.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelementes vorgesehen, das eine Stufe zur Bildung eines Langmuir-Films von einem isolierenden oder halbleitenden organischen Material,insbesondere einem organischen Material wie oben beschrieben,auf einer Oberfläche eines isolierenden, leitenden oder halbleitenden Materials umfaßt.(Unter einem Langmuir-Film wird ein Film verstanden, der unter Anwendung der Lgngmuir Trog Technik erhalten wird).According to a further embodiment of the invention, a method for producing an electronic Component provided that a stage for the formation of a Langmuir film of an insulating or semiconducting organic material, in particular an organic material as described above, on a surface of an insulating, conductive or semiconducting material. (Under a Langmuir film is a film understood, which is obtained using the Lgngmuir trough technique).
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.The invention is described below on the basis of examples.
Unter Anwendung der Verfahrensweisen von Sieglitz (Berichte £6 (1925) 1619) und Stewart (Australian J.Chem. I960 478) wurde Anthron in 9~Alkyl-10-hydroxy-methylanthracen umgewandelt.Using the procedures of Sieglitz (Reports £ 6 (1925) 1619) and Stewart (Australian J. Chem. 1960 478), anthrone was converted to 9 ~ alkyl-10-hydroxymethylanthracene.
Die Umwandlung zum 10-Brommethyl-derivat wurde wie folgt durchgeführt: 0,1 Mol der 1O-Hydroxymethylverbin-The conversion to the 10-bromomethyl derivative was as carried out as follows: 0.1 mol of the 1O-hydroxymethyl compound
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- 2b -- 2 B -
dung wurde in 500 ml trockenem Diäthyläther suspendiert. 2 Tropfen Pyridin und dann (tropfenweise) 0,05 Mol Fhosphortribromid in 50 ml trockenem Äther wurden zugesetzt. Die Mischung wurde 2 Stunden lang bei 200C gerührt, auf Eis gegossen und mit Dichlormethan extrahiert zur Erzielung der 10-Brommethyl-verbindung.manure was suspended in 500 ml of dry diethyl ether. Two drops of pyridine and then (dropwise) 0.05 mol of phosphorus tribromide in 50 ml of dry ether were added. The mixture was stirred for 2 hours at 20 ° C., poured onto ice and extracted with dichloromethane to obtain the 10-bromomethyl compound.
Eine Mischung von Diäthylmalonat (4,8 g ), trockenem Toluol (200 ml) und fein zerschnittenem Natrium (0,75 g) wurde 2 Stunden lang auf 800C erhitzt. 9-Alkyl-10-brommethyl-anthrace,n (0,02 Mol), gelöst in trockenem Dioxan (200 ml), wurde zu der gekühlten Lösung tropfenweise unter Rühren zugesetzt und die Mischung über Nacht bei 200C gerührt. Die Mischung wurde mit 500 ml Wasser verdünnt und die Toluolschicht entfernt, zweimal mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft unter Erzielung des rohen Malonatesters. Dieser wurde 30 Minuten lang in Äthanol (100 ml) und Natriumhydroxid (5 g) in Wasser (20 al) auf Rückflußbedingungen gebracht, abgekühlt, angesäuert und mit Wasser verdünnt unter Erzielung der festen Malonsäure.A mixture of diethyl malonate (4.8 g), dry toluene (200 ml) and finely cut sodium (0.75 g) was heated to 80 ° C. for 2 hours. 9-Alkyl-10-bromomethyl-anthrace, n (0.02 mol), dissolved in dry dioxane (200 ml), was added dropwise to the cooled solution with stirring and the mixture was stirred at 20 ° C. overnight. The mixture was diluted with 500 ml of water and the toluene layer removed, washed twice with water, dried and evaporated to give the crude malonate ester. This was refluxed in ethanol (100 ml) and sodium hydroxide (5 g) in water (20 ml) for 30 minutes, cooled, acidified and diluted with water to give the solid malonic acid.
Die Säure wurde in Tetrahydronaphthalin suspendiert und erhitzt. Es entwickelte sich Kohlendioxid und nach 30 Minuten wurde die Lösung mit Petroläther verdünnt und gekühlt. 9-Alkyl-anthranyl(10)propionsäure kristallisierte aus.The acid was suspended in tetrahydronaphthalene and heated. Carbon dioxide evolved gradually The solution was diluted with petroleum ether for 30 minutes and cooled. 9-alkyl-anthranyl (10) propionic acid crystallized the end.
In der vorstehend beschriebenen Präparationsweise wurden die folgenden Anthracene hergestellt:The following anthracenes were prepared in the manner described above:
R-.R-.
709809/1 041709809/1 041
O CD OO CD COO CD OO CD CO
spiel
Nr.at
game
No.
zum Umkristal
lisierensolvent
to the recrystalline
lize
spiel
Nr.at
game
No.
zum Umkri
stallisierensolvent
to Umkri
install
-ToluolPetroleum ether
-Toluene
-ToluolPetroleum ether
-Toluene
Bemerkungen zur Tabelle:Comments on the table:
a) Dieses Material kristallisiert in zwei Formen mit den Schmelzpunkten von 151-20C und 127-80C mit identischen spektroskopischen Eigenschaften. Das letztere Material mit dem Schmelzpunkt von 127-1280C wird erst nach 4 oder 5 Umkristallisationen aus Petroläther erhalten und dieses Material wurde bei allen Langmuir Trog Experimenten verwendet.a) This material crystallized in two forms with melting points 151-2 and 127-8 0 C 0 C with identical spectroscopic properties. The latter material with a melting point of 127-128 0 C is obtained after 4 or 5 recrystallizations from petroleum ether and this material was in all Langmuir trough experiments.
b) Hergestellt nach dem Verfahren von Stewart (Australian J. Chem. I960 478). b) Prepared by the Stewart method (Australian J. Chem. 1960 478).
Andere Anthracenderivate wurden wie nachfolgend beschrieben hergestellt.Other anthracene derivatives were prepared as described below.
9-Butyl-1O-anthraldehyd (6,6 g) wurde 4 Stunden lang mit Silberoxid auf Rückflußbedingungen gebracht, das aus Silbernitrat (6,5 g) 50 tigern wässrigen Äthanol (150 ml) und Natriumhydroxid (4 g) hergestellt worden war. Die Mischung wurde mit 300 ml Wasser verdünnt, heiß filtriert, dann angesäuert und das Produkt abfiltriert und aus Toluol umkristallisiert; Fp 176 .9-Butyl-1O-anthraldehyde (6.6 g) was 4 hours Long brought to reflux conditions with silver oxide, the 50 tigern aqueous ethanol from silver nitrate (6.5 g) (150 ml) and sodium hydroxide (4 g) was. The mixture was diluted with 300 ml of water, filtered hot, then acidified and the product filtered off and recrystallized from toluene; Mp 176.
Eine Lösung von 9-Butyl-10-brommethyl-anthracen (5,74 g) in Dioxan (10 ml) wurde einige Minuten lang mit Kaliumcyanid (1,4 g) in Wasser (35 ml) zusammengebracht, mit Wasser verdünnt und filtriert. Das roheA solution of 9-butyl-10-bromomethyl-anthracene (5.74 g) in dioxane (10 ml) was added for a few minutes long combined with potassium cyanide (1.4 g) in water (35 ml), diluted with water and filtered. The raw one
709809/1041709809/1041
- 29 - 263709'$:.%·- 29 - 263709 '$:.%
9-Butyl-anthranyl—acetonitril wurde 3 Stunden lang mit Kaliumhydroxid (12,5 g)in Athoxyäthanol (125 ml) auf9-butyl-anthranyl-acetonitrile was used for 3 hours Potassium hydroxide (12.5 g) in ethoxyethanol (125 ml)
Rückflußbedingungen gebracht, abgekühlt, angesäuert und das Produkt abfiltriert und aus Benzol umkristallisiert; Fp 189° (2 g).Brought to reflux conditions, cooled, acidified and the product filtered off and recrystallized from benzene; Mp 189 ° (2 g).
Herstellung von 9-Butyl-10-thioimethvl-anthracen 9-Butyl-lO-brommethyl-anthracen (0,05 Mol) in Dioxan (25 ml) wurde mit Thioharnstoff (0,38 g) in Dioxan (25 ml) und Wasser UO ml) unter Rückfluß gekocht und dann zur Erzielung des Thiouroniumsalzes eingedampft. Dieses Salz wurde mit einer Lösung von Natriumhydroxid (3g) in Wasser (30 ml) 2 Stunden lang unter Stickstoff erhitzt, mit Wasser verdünnt und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte wurden getrocknet und eingedampft und das Produkt (0,15 g) wurde aus Essigsäure umkristallisiert (Fp 225-8°). Preparation of 9-butyl-10-thioimethyl-anthracene 9-butyl-10-bromomethyl-anthracene (0.05 mol) in dioxane (25 ml) was mixed with thiourea (0.38 g) in dioxane (25 ml) and water UO ml) refluxed and then evaporated to obtain the thiouronium salt. This salt was heated with a solution of sodium hydroxide (3g) in water (30ml) for 2 hours under nitrogen, diluted with water and extracted with chloroform. The extracts were dried and evaporated and the product (0.15 g) was recrystallized from acetic acid (mp 225-8 °).
ι Beispiel 35 ι Example 35
Herstellung von 9-Butvl-IO-methvlthiomethvl-anthracenManufacture of 9-Butvl-IO-methvlthiomethvl-anthracene
Eine Mischung von 9-Butyl-IO-brommethyl-anthracen (1,6 g) und Dimethylsulfid (10 ml) in Dimethylformamid (20 ml) wurde 2 Stunden lang auf Rückflußbedingungen gebracht, abgekühlt, in Wasser gegossen und mit Äther extrahiert. Die Extrakte wurden zweimal mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft und das Produkt wurde aus Petroläther umkristallisiert; Fp 120-122° (0,8 g).A mixture of 9-butyl-IO-bromomethyl-anthracene (1.6 g) and dimethyl sulfide (10 ml) in dimethylformamide (20 ml) was refluxed for 2 hours, cooled, poured into water and extracted with ether. The extracts were washed twice with water, dried and evaporated and the product was made from petroleum ether recrystallized; Mp 120-122 ° (0.8 g).
Herstellung von (s-Butyl-anthranylmethylJ-methylsulfoxydManufacture of (s-butyl-anthranylmethylJ-methylsulfoxide
709809/1CU1709809 / 1CU1
CH2SOCH3 CH 2 SOCH 3
Eine Lösung von Wasserstoffperoxid (30 %\ 0,3 ml) wurde tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von 9-Butyl-10-methylthiomethyl-anthracen (0,72 g) in Aceton (20 ml) hinzugegeben und die Lösung über Nacht bei Zimmertemperatur belassen, mit Wasser verdünnt und das Produkt abfiltriert und aus Toluol-Petroläther umkristallisiert; Fp 167-8°. A solution of hydrogen peroxide (30 % \ 0.3 ml) was added dropwise with stirring to a solution of 9-butyl-10-methylthiomethyl-anthracene (0.72 g) in acetone (20 ml) and the solution was added overnight at room temperature left, diluted with water and the product filtered off and recrystallized from toluene petroleum ether; 167-8 °.
Herstellung von fe-Butyl-anthranylmethy j -methylsulf on Eine weitere Oxidation (3 Stunden Rückfluß) des obigen Sulfoxide nach dem gleichen Verfahren (ELjOg lieferte das SuIfon, das aus Toluol umkristallisiert wurde; Fp 200-2020C. Preparation of fe-butyl anthranylmethy j -methylsulf on a further oxidizing (3 hours reflux) of the above sulfoxides according to the same procedure (ELjOg afforded the sulfone, which was recrystallized from toluene, mp 200-202 0 C.
9-Butyl-IO-brommethyl-anthracen (7,2 g) in Dioxan (100 ml) wurde "tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von Ammoniak mit einer Dichte von Of88 g/cm3 (40 ml) in Dioxan (100 ml) hinzugegeben und die Mischung 3 Stunden lang auf Rückflußbedingungen gebracht, in verdünnte Natronlauge ge gossen und mit Äther extrahiert. Die Extrakte wurden getrocknet und eingedampft und das Produkt aus Dioxan-Äthanol kristallisiert; Fp 178 bis 180° (3,7 g). 9-Butyl-IO-bromomethyl-anthracene (7.2 g) in dioxane (100 ml) was added dropwise with stirring to a solution of ammonia with a density of O f 88 g / cm 3 (40 ml) in dioxane (100 ml) ml) was added and the mixture was brought to reflux conditions for 3 hours, poured into dilute sodium hydroxide solution and extracted with ether, the extracts were dried and evaporated and the product was crystallized from dioxane-ethanol; mp 178 ° to 180 ° (3.7 g).
709809/104 1709809/104 1
g-Butyl-IO-dimethylaminomethyl-anthraceng-Butyl-IO-dimethylaminomethyl-anthracene
Eine Lösung von 9-Butyl-IO-brommethyl-anthracen (2 g) in trockenem Dioxan (50 ml) wurde tropfenweise zu Dimethylamin (5 ml) in trockenem Dioxan (20 ml) hinzugegeben. Die Mischung wurde 2 Stunden lang gerührt, auf 10 $iges wässriges Natriumcarbonat gegossen und mit Äther in der üblichen Weise extrahiert. Das Produkt wurde aus Äthanol-Wasser kristallisiert; Fp 73-50CA solution of 9-butyl-IO-bromomethyl-anthracene (2 g) in dry dioxane (50 ml) was added dropwise to dimethylamine (5 ml) in dry dioxane (20 ml). The mixture was stirred for 2 hours, poured onto 10% aqueous sodium carbonate and extracted with ether in the usual manner. The product was crystallized from ethanol-water; Mp 73-5 0 C
Herstellung von Äthyl-3-(9-butyl-10-anthryl)-2-propenoatProduction of ethyl 3- (9-butyl-10-anthryl) -2-propenoate
Eine Suspension von "gepulvertem" Natrium (0,6 g) in Äthylacetat (10 ml) und Äthanol (2 Tropfen) wurde mit einer Lösung von 9-Butyl-10-anthraldehyd (5*1 g) in Äthylacetat (10 ml) behandelt. Die Mischung wurde über Nacht gerührt, mit Essigsäure (10 ml) verdünnt und in Wasser gegossen. Eine Extraktion mit Chloroform lieferte nach dem Eindampfen einen Feststoff der aus Äthanol-Wasser umkristallisiert wurde; Fp 75-77° (1,2 g).A suspension of "powdered" sodium (0.6 g) in ethyl acetate (10 ml) and ethanol (2 drops) was added with a solution of 9-butyl-10-anthraldehyde (5 * 1 g) in ethyl acetate (10 ml) treated. The mixture was stirred overnight, diluted with acetic acid (10 ml) and dissolved in water poured. Extraction with chloroform gave, after evaporation, a solid which was recrystallized from ethanol-water became; M.p. 75-77 ° (1.2 g).
3-(9-Butyl-10-anthryl)-2-propensäure3- (9-butyl-10-anthryl) -2-propenoic acid
Der obige Ester wurde mit alkoholischer NaOH 1 Stunde lang auf Rückflußbedingungen gebracht, abgekühlt und angesäuert. Das Produkt wurde abfiltriert, getrocknet und aus Petroläther umkristallisiert; Fp 170-175°. Ein weiteres Umkristallisieren aus Essigsäure erhöhte den Fp auf 185-1860C.The above ester was refluxed with alcoholic NaOH for 1 hour, cooled and acidified. The product was filtered off, dried and recrystallized from petroleum ether; 170-175 °. Another recrystallization from acetic acid increased the mp to 185-186 0 C.
2- (9-Butyl-anthranyl -.methyl )-1,3-propandiol 9-Butyl-IO-anthrylmethyl-malonsäure wurde durch 2- (9-Butyl-anthranyl-methyl) -1,3-propanediol 9-Butyl-IO-anthrylmethyl-malonic acid was by
709809/1041709809/1041
Rückflußbehandlung mit eine Spur Schwefelsäure enthaltendem Methanol in ihren Methylester umgewandelt. Der Ester
(1,0 g) wurde in trockenem Äther (30 ml) gelöst, zu einer Suspension von Lithiumaluminiumhydrid (0,5 g) in
trockenem Äther (100 ml) hinzugegeben, 3 Stunden lang auf Rückflußbedingungen gebracht, abgekühlt und mit Wasser
und verdünnter Schwefelsäure zersetzt. Nach einer Extraktion mit Äther wurde das Produkt aus Toluol umkristallisiert;
Fp 147°.Reflux treatment with methanol containing a trace of sulfuric acid converted to its methyl ester. The ester (1.0 g) was dissolved in dry ether (30 ml), to a suspension of lithium aluminum hydride (0.5 g) in
dry ether (100 ml) added, refluxed for 3 hours, cooled and washed with water
and dilute sulfuric acid decomposed. After extraction with ether, the product was recrystallized from toluene; M.p. 147 °.
9-Butyl-IO-anthracen-propionsäure (2 g) wurde in
Methanol gelöst, mit 2 Tropfen konzentrierter Schwefelsäure versetzt und die Mischung 1 Stunde lang auf Rückflußbedingungen
gebracht, abgekühlt und mit Wasser verdünnt. Das Produkt wurde abfiltriert und aus Äthanol umkristallisiert
unter Erzielung von Nadeln mit einem Fp
von 98-1000C.9-Butyl-IO-anthracene-propionic acid (2 g) was added to
Dissolved methanol, treated with 2 drops of concentrated sulfuric acid and brought the mixture to reflux conditions for 1 hour, cooled and diluted with water. The product was filtered off and recrystallized from ethanol to give needles with mp
from 98-100 0 C.
3-(9-Butyl-10-anthracen)-propanol3- (9-butyl-10-anthracene) propanol
Eine Lithiumaluminiumhydrid-Reduktion von Methyl-3-(9-butyl-10-anthracen)-propionat
lieferte das verlangte Produkt, das aus Petroläther umkristallisiert wurde;
Fp 114-115°.A lithium aluminum hydride reduction of methyl 3- (9-butyl-10-anthracene) propionate gave the required product, which was recrystallized from petroleum ether;
114-115 °.
3-(1-Äthyl-6-pyrenoyl)-propionsäure3- (1-ethyl-6-pyrenoyl) propionic acid
3-Äthylpyren (10 g), Nitrobenzol (80 ml) und Bernsteinsäureanhydrid (5,22 g) wurden bei 5°C zusammen gerührt, während gepulvertes Aluminiumchlorid (20 g) über 50 Minuten hinweg zugesetzt wurde. Die Mischung wurde über3-ethyl pyrene (10 g), nitrobenzene (80 ml) and succinic anhydride (5.22 g) were stirred together at 5 ° C, while powdered aluminum chloride (20 g) over 50 Was added over a period of minutes. The mixture was over
709809/1041709809/1041
Nacht bei Zimmertemperatur gerührt, mit konzentrierter HCl angesäuert und dann einer Wasserdampfdestillation unterworfen zur Abtrennung von Nitrobenzol. Die wässrige Mischung wurde mit Chloroform extrahiert und die Extrakte getrocknet. Durch Eindampfen wurde ein Feststoff erzielt, der aus Essigsäure umkristallisiert wurde; Fp 136 bis 1470C.Stirred overnight at room temperature, acidified with concentrated HCl and then subjected to steam distillation to separate off nitrobenzene. The aqueous mixture was extracted with chloroform and the extracts dried. Evaporation gave a solid which was recrystallized from acetic acid; Fp 136 to 147 0 C.
4-(6-Äthylpyren)-Buttersäure4- (6-ethylpyrene) butyric acid
Die Säure von Beispiel 45 (2,7 g) ,Diäthylenglykol (18ml) , Natriumhydroxid (1,1 g) und Hydrazin-hydrat (2,8 ml) wurden 1 Stunde lang auf Rückflußbedingungen gebracht, wonach überschüssiges Hydrazin und Wasser abdestilliert wurden. Die Lösung wurde 3 Stunden lang auf 220°C erhitzt, abgekühlt, angesäuert und mit Chloroform extrahiert. Die ^ Extrakte wurden getrocknet und eingedampft unter Erzielung eines braunen Feststoffs mit einem Fp von 1O5-12O°C, der nach Umkristallisieren aus Essigsäure weiße Kristalle ergab; Fp 125-127°CThe acid from Example 45 (2.7 g), diethylene glycol (18 ml), Sodium hydroxide (1.1 g) and hydrazine hydrate (2.8 ml) were refluxed for 1 hour, after which time Excess hydrazine and water were distilled off. The solution was heated to 220 ° C for 3 hours, cooled, acidified and extracted with chloroform. The ^ extracts were dried and evaporated to obtain of a brown solid with a mp of 1O5-12O ° C, the after recrystallization from acetic acid gave white crystals; Mp 125-127 ° C
Pyren-buttersäure (5 g), Methanol (250 ml) und Schwefelsäure (0,5 ml) wurden 3 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt, auf eine geringe Masse eingedampft und zwischen Äther und Wasser verteilt. Die Ätherschicht wurde getrocknet und eingedampft und der resultierende Feststoff aus Hexan umkristallisiert. Fp 52°C (4,0 g).Pyrene butyric acid (5 g), methanol (250 ml) and sulfuric acid (0.5 ml) was refluxed for 3 hours, evaporated to a low mass and between Ether and water distributed. The ether layer was dried and evaporated and the resulting solid off Recrystallized hexane. Mp 52 ° C (4.0 g).
4-(1-Pyrenyl)-butanol4- (1-pyrenyl) butanol
Der obige Ester (1,5 g), trockener Äther (200 ml)The above ester (1.5 g), dry ether (200 ml)
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und Lithitnnaluminiumhydrid (0,5 g) wurden über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt und vorsichtig mit Wasser verdünnt. Die Ätherschicht wurde getrocknet und eingedampft und das Produkt aus Petroläther kristallisiert unter Erzielung von plattenförmigen Kristallen; Fp 76-78°.and lithium aluminum hydride (0.5 g) were added overnight Stirred at room temperature and carefully diluted with water. The ether layer was dried and evaporated and the product crystallizes from petroleum ether to give plate-shaped crystals; M.p. 76-78 °.
4-Pyren-buttersäure (10 g) in trockenem Toluol (100 ml) wurde mit Thionylchlorid (3 ml) gerührt, bis sich der gesamte Feststoff gelöst hatte, wonach zur Trockne eingedampft wurde« Das rohe Säurechlorid wurde in Dioxan (30 ml) gelost und mit Ammoniak (3 ml) versetzt. Das Produkt wurde mit Wasser ausgefällt, abfiltriert und aus Äthanol-Wasser und dann aus Isopropanol umkristallisiert; Fp 182-185°C4-pyrene-butyric acid (10 g) in dry toluene (100 ml) was stirred with thionyl chloride (3 ml) until all the solid had dissolved, followed by dryness The crude acid chloride was dissolved in dioxane (30 ml) and ammonia (3 ml) was added. The product was precipitated with water, filtered off and recrystallized from ethanol-water and then from isopropanol; M.p. 182-185 ° C
Perylenoylpropionsäure wurde durch Umsetzung von Perylen (7 g) mit Succinoylchlorid und Aluminiumchlorid nach dem Verfahren von Zinke (Berichte £3 (1940) 1042) hergestellt. Zur Erzielung eines reinen Materials war es notwendig, das rohe Produkt durch Rühren mit 2M wässrigem Natriumhydroxid in sein Natriumsalz umzuwandeln. Das unlösliche Natriumsalz wurde dann abfiltriert, einige Male mit Chloroform gewaschen zur Entfernung von nichtumgesetztem Perylen und der resultierende schwarze Feststoff wurde in einen Soxhlet-Becher gegeben und mit Xylol extrahiert, bis kein Perylen mehr entfernt wurde. Der Feststoff wurde dann mit HCl angesäuert und in Chloroform extrahiert. Nach dem Trocknen ergab die Lösung beim Eindampfen die verlangte Perylenoyl-propionsäure in Form eines grünen Feststoffs; Fp 180°C (0,6 g).Perylenoylpropionic acid was made by reacting perylene (7 g) with succinoyl chloride and aluminum chloride by the method of Zinke (reports £ 3 (1940) 1042) manufactured. To obtain a pure material it was necessary to stir the crude product with 2M aqueous Convert sodium hydroxide into its sodium salt. The insoluble sodium salt was then filtered off, some Washed times with chloroform to remove unreacted perylene and the resulting black solid was placed in a Soxhlet beaker and extracted with xylene until no more perylene was removed. Of the Solid was then acidified with HCl and extracted into chloroform. After drying, the solution gave on evaporation the required perylenoyl propionic acid in the form of a green solid; M.p. 180 ° C (0.6 g).
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Das Produkt wurde nach dem Huang Minton Verfahren reduziert. Eine Mischung der obigen Säure (0,6 g) und von Hydrazin (0,25 ml), Digol (4 ml) und Natriumhydroxid (0,25 g) wurde 4 Stunden lang auf 2000C erhitzt. Das Produkt wurde durch Ansäuern mit verdünnter HCl isoliert und abfiltriert. Der resultierende braune Feststoff wurde im Soxhlet mit Toluol extrahiert. Die Toluol-Lösung lieferte beim Abkühlen gelbe Kristalle von Perylen-buttersäure; Fp 222-224°C.The product was reduced using the Huang Minton method. A mixture of the above acid (0.6 g) and hydrazine (0.25 mL), Digol (4 ml) and sodium hydroxide (0.25 g) was heated to 200 0 C for 4 hours. The product was isolated by acidification with dilute HCl and filtered off. The resulting brown solid was extracted with toluene in a Soxhlet. The toluene solution gave yellow crystals of perylene butyric acid on cooling; Mp 222-224 ° C.
6-(N-Acridonyl)-hexansäure6- (N-acridonyl) hexanoic acid
Eine Mischung von Natriumhydrid (1,2 g), Methanol (4,7 ml) und Dimethylsulfoxid (45 ml) wurde mit Acridon (3,5 g) auf 1000C erhitzt. Nach Auflösen des gesamten Acridons wurde Methyl-6-bromhexanoat (3,6 g) in DMSO (17 ml) zugesetzt, die Mischung 2 Stunden lang gerührt, mit Wasser verdünnt und mit Methylenchlorid extrahiert. Die Extrakte wurden getrocknet und ergaben beim Eindampfen einen öligen Feststoff, Methyl-6-[äcridonyl(10)]-hexanoat der aus Petroläther-Toluol kristallisiert wurde; Fp 106-1080C (Ausbeute: 2,1 g; 36 %).A mixture of sodium hydride (1.2 g), methanol (4.7 ml) and dimethyl sulfoxide (45 ml) was heated to 100 ° C. with acridone (3.5 g). After all of the acridone had dissolved, methyl 6-bromohexanoate (3.6 g) in DMSO (17 ml) was added, the mixture stirred for 2 hours, diluted with water and extracted with methylene chloride. The extracts were dried and on evaporation gave an oily solid, methyl 6- [acridonyl (10)] hexanoate, which was crystallized from petroleum ether-toluene; Mp 106-108 0 C (yield: 2.1 g; 36%).
Der obige Ester wurde durch dreistündige Rückflußbehandlung mit Natriumhydroxid (0,3 g) in Methanol (30 ml) hydrolysiert. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung angesäuert und das Produkt abfiltriert. Durch Umkristallisieren aus Petroläther-Aceton wurde ein Material mit einem Fp von 165-1700C erhalten.The above ester was hydrolyzed by refluxing with sodium hydroxide (0.3 g) in methanol (30 ml) for 3 hours. After cooling, the solution was acidified and the product was filtered off. Recrystallization from petroleum ether-acetone a material was obtained having a melting point of 165-170 0 C.
(4-Octyl-naphthalin)-buttersäure(4-Octyl-naphthalene) -butyric acid
Octylnaphthalin (3i06 g), Nitrobenzol (30 ml) und Aluminiumchlorid (3,1 g) wurden bei O0C gerührt und lang-Octylnaphthalene (306 g), nitrobenzene (30 ml) and aluminum chloride (3.1 g) were stirred at 0 ° C. and long-
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3d3d
sam mit Bernsteinsäureanhydrid (1,3 g) versetzt. Die Mischung wurde über Nacht gerührt, dann angesäuert und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte wurden getrocknet, und ergaben beim Eindampfen die rohe Octylnaphthalinoyl-propionsäure. succinic anhydride (1.3 g) was added together. The mixture was stirred overnight, then acidified and with Chloroform extracted. The extracts were dried and on evaporation gave the crude octylnaphthalenoyl propionic acid.
Dieser Feststoff wurde 1 Stunde lang mit Hydrazinhydrat (2 ml), Natriumhydroxid (1,7 g) und Digol (50 ml) auf Rückflußbedingungen gebracht, wonach das Wasser abdestilliert wurde. Nach dreistündigem Aufheizen auf 2200C wurde die Lösung abgekühlt, in verdünnte HCl gegossen und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte wurden getrocknet und eingedampft und das Produkt aus Petroläther umkristallisiert; Fp 119-1200C. ·This solid was refluxed with hydrazine hydrate (2 ml), sodium hydroxide (1.7 g) and digol (50 ml) for 1 hour, after which the water was distilled off. After heating to 220 ° C. for three hours, the solution was cooled, poured into dilute HCl and extracted with chloroform. The extracts were dried and evaporated and the product was recrystallized from petroleum ether; Mp 119-120 0 C. ·
4-Butoxy-4!-cyan-stüben4-butoxy-4 ! -cyan-stüben
Butoxybenzaldehyd wurde durch Behandlung von p-Hydroxybenzaldehyd (61 g) in Äthanol (200 ml) mit Natriumhydroxid (20 g in 50 ml Wasser) und Zugabe von Butylbromid (1 Mol) in Äthanol (100 ml) hergestellt. Nach zweistündiger Rückflußbehandlung wurde die Mischung zwischen Äther und Wasser verteilt und mit Äther extrahiert etc. unter Erzielung eines Öls, das bei Kp 120-128°C beilTorr (40 g) destilliert wurde.Butoxybenzaldehyde was prepared by treating p-hydroxybenzaldehyde (61 g) in ethanol (200 ml) with sodium hydroxide (20 g in 50 ml of water) and addition of butyl bromide (1 mol) in ethanol (100 ml). After two hours Under reflux treatment, the mixture was partitioned between ether and water and extracted with ether, etc. to obtain an oil which at bp 120-128 ° C beilTorr (40 g) was distilled.
Eine Lösung von 4-Cyanobenzyl-triphenyl-phosphoniumbromid (18,4 g) in warmem Äthanol (250 ml) wurde mit einer Lösung von 4-Butoxybenzaldehyd (71 g) in Äthanol (50 ml) behandelt und tropfenweise unter Rühren mit einer Lösung von Natriumäthoxid in Äthanol £aus Natriumhydrid (2,0 g)J versetzt. Nach Rühren über Nacht bei Zimmertemperatur wurde Wasser (20 ml) hinzugegeben und das Produkt (7 g) abfiltriert und aus Äthanol umkristallisiert; Fp 1150C.A solution of 4-cyanobenzyl triphenyl phosphonium bromide (18.4 g) in warm ethanol (250 ml) was treated with a solution of 4-butoxybenzaldehyde (71 g) in ethanol (50 ml) and a solution of Sodium ethoxide in ethanol £ from sodium hydride (2.0 g) J added. After stirring overnight at room temperature, water (20 ml) was added and the product (7 g) was filtered off and recrystallized from ethanol; Mp 115 0 C.
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4-Butoxy-4' -carboxy-stilben4-butoxy-4'-carboxy-stilbene
Eine Mischung der obigen Cyanoverbindung (1 g) mit Kaliumhydroxid (1,2 g) und Digol (50 ml) wurde in einer Destülationsapparatur erhitzt, wobei irgendwelches Wasser und Ammoniak mit ihrer Entstehung entfernt wurden. Nach 30 Minuten Aufheizen auf 150 bis 2000C wurde die Mischung abgekühlt, mit Wasser verdünnt und das Produkt (das Natriumsalz der verlangten Säure) abfiltriert. Die Säure wurde durch dreistündiges Erhitzen mit konzentrierter HCl in einer Methanol/Wasser-Mischung (50:50) auf 600C freigesetzt und dann abfiltriert. Der Feststoff wurde aus einer großen Menge Äthanol umkristallisiert; Fp 265-2700C.A mixture of the above cyano compound (1 g) with potassium hydroxide (1.2 g) and digol (50 ml) was heated in a distillation apparatus, removing any water and ammonia as it formed. After heating to 150 to 200 ° C. for 30 minutes, the mixture was cooled, diluted with water and the product (the sodium salt of the acid required) was filtered off. The acid was released by heating with concentrated HCl in a methanol / water mixture (50:50) to 60 ° C. for three hours and then filtered off. The solid was recrystallized from a large amount of ethanol; Mp 265-270 0 C.
Ein ΊΟ./U dicker Cadmiumsulfid-Film wurde auf einer Oberfläche einer sorgfältig gereinigten Quarzscheibe als Substrat von 2,5 cm Durchmesser und 2 mm Dicke durch Abscheidung aus der Dampfphase unter Aufheizen von Cadmium-A ΊΟ. / U thick film of cadmium sulfide was applied to a Surface of a carefully cleaned quartz disk as a substrate 2.5 cm in diameter and 2 mm thick by deposition from the vapor phase with heating of cadmium
o -5o -5
sulfid auf 1000 C in einer Verdampfungskammer bei 10 Torr Druck gebildet. Während der Abscheidung wurde die Scheibe bei 2000C gehalten.sulfide formed at 1000 C in an evaporation chamber at 10 Torr pressure. The disk was kept at 200 ° C. during the deposition.
Zwei Indium/Zinn Quelle- und Senke-Elektroden von 500 £ Dicke wurden auf dem Cadmiumsulfid-Film abgeschieden, wobei die Elektroden durch eine Lücke von 25 /u Breite voneinander getrennt waren.Two indium / tin source and drain electrodes 500 pounds thick were deposited on the cadmium sulfide film, with the electrodes through a gap of 25 / u width were separated from each other.
Die Scheibe wurde dann wiederholt in einen Trog mit einer Subphase aus ultrareinem Wasser mit Cadmiumchlorid (2,5 x 10"* M) von pH 6,2 getaucht, auf der eine monomolekulare Schicht von Cadmiumarachidat (aufgetragen auf die Subphase als 1 mg/ml Lösung in Chloroform) verteilt war.The disc was then repeatedly placed in a trough with a sub-phase of ultrapure water with cadmium chloride (2.5 x 10 "* M) of pH 6.2 submerged on top of a monomolecular Layer of cadmium arachidate (applied to the subphase as a 1 mg / ml solution in chloroform) was distributed.
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Die Scheibe wurde vertikal eingetaucht, wobei ihre ebenen Oberflächen einen rechten Winkel zur Oberfläche der Subphase bildeten. Die Tauchgeschwindigkeit lag bei 3»7 mm/min und der Oberflächendruck auf dem Film bei 30 + 1 dyn/cm. 40 Schichten Cadmiumarachidat wurden auf die Scheibe aufgebracht. Nach jedem Tauchvorgang wurde die Scheibe 1 Minute lang bei 2O0C luftgetrocknet; nach Beendigung der Tauchbehandlung wurde sie 1 Tag lang im Exsikkator getrocknet.The disk was immersed vertically with its flat surfaces at right angles to the surface of the subphase. The dipping speed was 3 »7 mm / min and the surface pressure on the film was 30 + 1 dynes / cm. Forty layers of cadmium arachidate were applied to the disc. After each dipping step, the disc was 1 minute air dried at 2O 0 C in length; after the completion of the immersion treatment, it was dried in the desiccator for 1 day.
Danach wurde eine Gold Tor-Elektrode (von 400 A Dicke) durch eine Maske aufgedampft unter Bildung einer scheibenförmigen Zone von 1 mm Durchmesser quer über den Quelle/Senke-Spalt (jedoch von diesen Elektroden natürlich durch den Cadmiumarachidat-Film getrennt).Thereafter, a gold gate electrode (400 Å thick) was evaporated through a mask to form a disk-shaped zone 1 mm in diameter across the source / drain gap (but from these electrodes, of course separated by the cadmium arachidate film).
Die resultierende Anordnung wurde unter Anwendung von Spannungen bis zu 1 V getestet, wobei Charakteristiken vom Pentodentyp beobachtet wurden.The resulting arrangement was tested using voltages up to 1 V, with characteristics of the pentode type were observed.
Auf eine Oberfläche eines Substrats in Form eines n+ Indiumphosphidkristalls mit einer auf der anderen Seite aufgewachsenen Indiumphosphid-Epitaxialschicht wurde ein Indium/Zinn-Kontakt aufgedampft. Der Kristall wurde durch Behandlung mit Brom in Methanol gereinigt und auf die die Indiumphosphid-Epitaxialschicht aufweisende Oberfläche wurden wie zuvor Indium/Zinn-Quelle/Senke-Elektroden aufgedampft. Der Kristall wurde dann wie in BeispielAn indium / tin contact was evaporated onto a surface of a substrate in the form of an n + indium phosphide crystal with an indium phosphide epitaxial layer grown on the other side. The crystal was purified by treatment with bromine in methanol and indium / tin source / drain electrodes were evaporated onto the surface having the indium phosphide epitaxial layer as before. The crystal then became as in example
beschrieben (jedoch bei pH 5,7) einer Tauchbehandlung zur Erzielung eines 20 Schichten starken Cadmiumarachidat-Films über den Quelle/Senke-Elektroden unterworfen. Eine Gold Tor-Elektrode wurde wie zuvor aufgebracht. Die resultierende Anordnung zeigte Charakteristiken vom Pen-described (but at pH 5.7) an immersion treatment to achieve a 20-layer cadmium arachidate film Subjected over the source / drain electrodes. A gold gate electrode was applied as before. The resulting Arrangement showed characteristics of the pen
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- 39 todentyp. - 39 death type.
VaractorVaractor
Das in Beispiel 56 beschriebene Verfahren wurde bis zur Behandlung mit Brom in Methanol einschließlich wiederholt. Das Substrat wurde zur Erzielung eines 20 Schichten dikken Cadmiumarachidat-Films einer Tauchbehandlung unterworfen, wonach eine Gold Tor-Elektrode aufgebracht wurde.The procedure described in Example 56 was repeated up to and including the treatment with bromine in methanol. The substrate was subjected to an immersion treatment to obtain a 20-layer thick cadmium arachidate film, after which a gold gate electrode was applied.
Durch Auftragen der Kapazität gegen die Vorspannung (Gleichspannung) wurde eine Kurve erhalten, die für MIS (Metall-Isolator-Halbleiter) Anordnungen charakteristisch ist, mit Verarmungseffekten und einer schwachen Inversion bei Anlegen von negativer Vorspannung.By plotting the capacitance against the bias voltage (DC voltage), a curve was obtained that for MIS (Metal-insulator-semiconductor) arrangements is characteristic, with depletion effects and a weak inversion when applying negative bias.
Ein Glassubstrat von 7,5 x 2,5 x 0,1 cm (Mikroskop-Objektträger) wurde in heißem Wasser gebürstet, 2 Stunden lang in gesättigter Chromschwefelsäure von 1100C gereinigt, einer Ultraschallspülung in ultrareinem Wasser 15 Minuten lang, in 18 tigern "Decon-90" für 15 Minuten, in ultrareinem Wasser für 15 Minuten und in Isopropanol für 15 Minuten unterworfen und dann 12 Stunden lang in mit NaOH bei pH 11 bis 12 gehaltenem ultrareinen Wasser aufbewahrt. Vor der Verwendung wurde der Objektträger mit einem antistatischen Lufttrockner trockengeblasen.A glass substrate of 7.5 x 2.5 x 0.1 cm (microscope slide) was brushed in hot water for 2 hours in purified saturated chromic acid of 110 0 C, to ultrasonic washing in ultra-pure water for 15 minutes, in 18 tigern Subjected "Decon-90" for 15 minutes, in ultrapure water for 15 minutes and in isopropanol for 15 minutes, and then stored in ultrapure water kept at pH 11-12 with NaOH for 12 hours. The slide was blown dry with an anti-static air dryer prior to use.
Ein wie vorstehend behandeltes Substrat wurde einer Tauchbehandlung unterzogen, um die Oberfläche mit einem Langmuir-Pilm von Cadmiumarachidat von 3 Schichten Dicke zu versehen (diese Behandlung bietet eine geeignete Methode, die Oberfläche des Glases geeignet hydrophil zu machen) , woran sich eine Tauchbehandlung mit einer Sub-A substrate treated as above was subjected to a dipping treatment to coat the surface with a Langmuir pilm of cadmium arachidate of 3 layers thick to provide (this treatment offers a suitable method to make the surface of the glass suitable hydrophilic) what a diving treatment with a sub-
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phase aus ultrareinem Wasser von pH 4,5 mit 2,5 x 10 M Bariumchlorid, anschloß, auf der eine monomolekulare Schicht von 9-butyl-IO-anthryl-propionsaurem Cadmiumsalz (aufgebracht als eine 1 mg/ml Lösung in Chloroform) ausgebreitet war. Das Tauchen erfolgte bei 19 "bis 210C mit einer Geschwindigkeit von 3,7 mm/min und einem Oberflächendruck von 15+1 dyn/cm. 20 Schichten des Anthracenderivats wurden durch Tauchen aufgenommen.phase of ultrapure water of pH 4.5 with 2.5 x 10 M barium chloride, on which a monomolecular layer of 9-butyl-IO-anthryl-propionic acid cadmium salt (applied as a 1 mg / ml solution in chloroform) was spread . Dipping took place at 19 "to 21 ° C. at a speed of 3.7 mm / min and a surface pressure of 15 + 1 dyn / cm. 20 layers of the anthracene derivative were taken up by dipping.
Zwei Gold-Elektroden von je 7 x 2 mm und 500 A Dicke mit einem Abstand von 25 μ wurden auf die Oberfläche des so erhaltenen Films aufgebracht und es wurde ein elektrischer Kontakt mit den Elektroden mit Hilfe von Silberpaste hergestellt.Two gold electrodes, each 7 × 2 mm and 500 Å thick with a spacing of 25 μ were applied to the surface of the film thus obtained and electrical contact was made with the electrodes with the aid of silver paste.
Die Oberflächenleitfähigkeit des Films wurde im Dunklen und unter Bestrahlung mit weißem Licht beobachtet. Dabei wurde ein deutlich über dem Dunkelstrom (ca. Faktor 3) liegender Photostrom beobachtet, der bei 1 V angelegter Spannung einen Wert von etwa 3 χ 10~12a hatte.The surface conductivity of the film was observed in the dark and under irradiation with white light. A photocurrent clearly above the dark current (approx. Factor 3) was observed, which was 1 V applied voltage was about 3 10 ~ 12a.
Auf eine Oberfläche eines wie in Beispiel 58 gereinigten (aber unter Weglassung der Behandlung mit NaOH) Glas-Objektträgers wurde eine 500 A dicke Aluminiumschicht aufgedampft. Die Glasscheibe wurde dann wie in Beispiel 58 beschrieben einer Tauchbehandlung unterworfen, nur daß der Langmuir-Film durch 9-butyl-10-anthryl-propionsaures Bariumsalz gebildet wurde. 467 Schichten wurden auf die Glasscheibe aufgebracht. Ein Muster von Aluminiumpunkten von je 2,5 mm Durchmesser und 300 A Dicke wurde durch eine Maske hindurch auf den so erhaltenen Anthracenfilm aufgedampft.On a surface of a cleaned as in Example 58 (but omitting the treatment with NaOH) A 500 Å thick aluminum layer was vapor-deposited onto a glass slide. The glass pane was then as in example 58 described subjected to an immersion treatment, only that the Langmuir film was treated with 9-butyl-10-anthryl-propionic acid Barium salt was formed. 467 layers were applied to the glass pane. A pattern of aluminum dots each 2.5 mm in diameter and 300 A thick was through vapor-deposited through a mask onto the anthracene film thus obtained.
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Bei Anlegen eines Gleich- oder Wechselstroms von ^O V (Au®, Al®) zeigte sich eine Emission von blauem Licht. Fig. 4 und 5 zeigen die Varactor- bz™. Photostromkurven, über die in den Beispielen 59 bzw 58 berichtet wird.When a direct or alternating current of ^ OV (Au®, Al®) was applied, blue light was emitted. 4 and 5 show the Varactor bz ™. Photocurrent curves reported in Examples 59 and 58, respectively.
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