[发明专利]包含支链草酸酯的化学光产生制剂及装置

说明书

发明领域

本发明涉及化学光产生装置和在其中包含的化学发光草酸酯，其由于使用非直链草酸酯(即，支链或环结构草酸酯)而表现出减少的水解，因此特征在于固有的长保存期和商业可行性。

发明背景

化学发光装置用于提供非电光源并变得极受欢迎，特别是紧急使用和户外使用。典型的化学发光装置包含在混合时产生光的两种液体。通常，这些液体中的一种称为草酸酯溶液。其通常包含载体溶剂、草酸酯和荧光剂。第二液体称为活化剂溶液。其通常包含载体溶剂、过氧化氢和催化剂。

尽管诸如黄色和蓝色荧光剂以及水杨酸酯催化剂的其它组分也可能受影响，但草酸酯是系统中最受水分的不利影响的组分。本发明提供了草酸酯、所述酯的合成方法以及用于防止草酸酯变质的方法。

双容器种类的典型可商购化学发光装置包含外部容器中的草酸酯和荧光剂的稀释溶液以及内部容器中的过氧化氢和催化剂的稀释溶液。典型的装置在下列第3,511,612号、第3,539,794号、第3,576,987号、第3,584,211号、第3,654,525号、第3,749,620号、第3,752,406号、第3,800,132号、第3,808,414号、第3,940,604号、第3,974,368号、第4,064,428号美国专利中的一个或多个中进行公开，其各自通过引用并入本文。

通过活化剂溶液的过氧化氢与包含草酸酯、荧光剂和催化剂的化学发光组合物反应而获得化学发光。迄今，典型的草酸酯包括诸如双(2-硝基苯基)草酸酯、双(2,4-二硝基苯基)草酸酯、双(2,6-二氯-4-硝基苯基)草酸酯、双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯、双(3-三氟甲基-4-硝基苯基)草酸酯、双(2-甲基-4,6-二硝基苯基)草酸酯、双(1,2-二甲基-4,6-二硝基苯基)草酸酯、双(2,4-二氯苯基)草酸酯、双(2,5-二硝基苯基)草酸酯、双(2-甲酰基-4-硝基苯基)草酸酯、双(五氯苯基)草酸酯、双(1,2-二氢-2-氧-1-吡啶基)乙二醛、双-N-对酞内酰胺草酸酯的化合物。优选的草酸酯为双{3,4,6-三氯-2-[(五氧基)羰基]苯基}草酸酯。

这些草酸酯对水解的极度敏感性已产生小心包装它们并在冷藏条件下储存的需求。水能以不同速率通过大多数非金属和非玻璃材料结构而移动。如果现有技术的草酸酯未包装在聚合物内衬的金属(箔)袋内，然后在冷藏条件下储存的包含惰性(干燥)气体的金属桶中储存，则草酸酯将水解并不能保持商业可行的保存期。

本发明公开了用于化学照明系统同时基本上不水解的新型支链草酸酯族，因此消除了这种小心且昂贵的处理以及包装要求的需要。这满足本领域的长期需要。

发明概述

为了克服现有技术的化学发光系统中草酸酯经历的水解问题，本发明者设计了具有特定必要结构的新型支链草酸酯族、它们的合成方法以及包含新型支链草酸酯的新型化学发光系统。

所采用的方法包括使用伯醇衍生物以促进初期的水杨酸酯合成。此外，假设通过在醇的剩余部分上包含支链和/或环结构来引入空间位阻，这将减慢现有技术草酸酯通常经历的水解问题，同时提供将在化学发光系统中非常有用的化合物。

该结构特征在于下列结构：

指定为R的基团包含4-15个碳。此外，与氧连接的R的碳是伯碳并包含标记为A的亚结构。亚结构A由选自包含烷基链、烷基环和芳族环或其组合的取代基组成，以使得R为非直链的。

尽管为用于化学照明系统的支链草酸酯的非限制实施方案，但图1-662为例示性的实施方案。应当理解，属于上述概述的定义内的任何其它化合物可被考虑用于本发明。

出乎意料地发现，使用非直链、取代的草酸甲酯(即，由伯醇制备的支链或环结构草酸酯)代替典型的草酸酯(双{3,4,6-三氯-2-[(五氧基)羰基]苯基}草酸酯)减慢了草酸酯的水解。该水解的减慢显著改变草酸酯的储存和运输限制。避免了对金属袋或防潮包装的需要，而不牺牲商业可行的保存期。

因此，本发明的主要目的是教导了用于结合化学发光制剂和化学光产生装置的包括支链或环结构草酸酯在内的非直链草酸酯。

通过本发明的图示和实施例、特定实施方案，从结合所述的任何附图进行的下述描述可知，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。本文包含的任何附图构成本说明书的一部分并包括本发明示例性的实施方案，并且例示了其各种目的和特征。

附图简述

如下，图1-662例示了在用于下文描述的产生化学发光的化学发光系统中使用的草酸酯。

图1例示了双{3,4,6-三氯-2-[(2-甲基丙氧基)羰基]苯基}草酸酯；