JP2005220060A - カルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物ならびにその製造方法 - Google Patents

カルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物ならびにその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 親水性溶媒に溶解でき、従来適用できない用途にも有用性のあるフタロシアニン化合物を提供する。
【解決手段】 下記式(1):
Figure 2005220060

(Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、Z15は、SR1、OR又はハロゲン原子;Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、Z16は、SR1、NHR、OR又はハロゲン原子;Z1〜Z16の少なくとも2個は、カルボキシル基若しくはその塩又はスルホン酸基若しくはその塩を有する基;R、R、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基;Mは、無金属、金属、金属酸化物又は金属ハロゲン化物。)で示されるカルボキシル基及び/又はスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、新規なフタロシアニン化合物およびその製造方法に関するものである。特に、本発明は、近赤外線の選択吸収能及び親水性溶媒への溶解性に優れるフタロシアニン化合物およびその製造方法に関するものである。
近年、半導体レーザーを光源として用いるコンパクトディスク、レーザーディスク、光メモリーディスク、光カード等の光記録媒体の開発が活発である。特に、CD、CD−R、PHOTO−CDあるいはCD−ROMは、大容量、高速アクセスのデジタル記録媒体として音声、画像、コードデータ等の保存再生に、大量に利用されている。これらのシステムの中で、CD−Rは半導体レーザーに感受するいわゆる近赤外吸収色素を必要とし、それらの色素に関して特性の良好なものが求められている。なかでも光、熱、温度等に対して安定であり堅牢性に優れているフタロシアニン系化合物については、数多く検討されている(例えば、特許文献1参照)。
また、薄型で大画面に適用できるPDP(Plasma Display Panel)が注目されているが、PDPはプラズマ放電の際に近赤外線光が発生し、この近赤外線が家電用テレビ、クーラー、ビデオデッキ等の電気機器の誤動作を誘発することが問題となり、このような課題を解決するために、可視光線透過率が高く、近赤外線光のカット効率が高く、かつ近赤外域の選択吸収能に優れ、かつ耐熱性、耐光性、耐候性にも優れる特徴を有するフタロシアニン化合物に関する開発が行なわれてきた(例えば、特許文献2参照)。
このように従来様々なフタロシアニン化合物が検討・開発されてきたが、CD−R用のフタロシアニンを除き、従来のフタロシアニン化合物は、アセトン、クロロホルム、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒には可溶性であるものの、メタノールやエタノール等の低級アルコールまたはこれらの水溶液にはほとんど溶解せず、このため使用する溶媒や配合する樹脂の種類の選択が制限されるという問題があった。このため、カラートナー、インクジェット用インク、家庭用インクジェット用インク、改ざん偽造防止用バーコード用インク、ゴーグルのレンズや遮蔽板、ゴーグルのレンズや遮蔽板、プラスチックリサイクルの際の仕分け用の染色剤、ならびにPETボトルの成形加工時のプレヒーティング助剤などに使用しようとすると、有機溶剤が蒸発して、作業者に不快な臭いをもたらしたり、また、可燃性であるため、安全上好ましくない場合があり、適用できる用途に限界があった。
このため、メタノールやエタノール等の低級アルコールまたはこれらの水溶液などの親水性溶媒に溶解でき、従来適用できない用途にも有用性のあるフタロシアニン化合物に対する高い要求があった。
このような点を考慮して、スルホン酸基を導入することによって、水溶性を高めたフタロシアニン化合物が報告された(例えば、特許文献3参照)。上記公報によると、スルホン酸基を0.1〜60個(段落0021)、好ましくは40個以下(段落0022)を有するフタロシアニン誘導体は、特にスルホン酸基がアンモニウム塩である場合、水溶性が向上する(段落0024)ことが開示されている。しかしながら、上記公報に開示されるフタロシアニン化合物の溶解性を示すデータはない上、上記公報に開示されるフタロシアニン化合物は、近赤外線領域の中の特定の範囲での選択吸収能に劣り、また、可視光線をも吸収してしまうため、可視光透過率が低く、着色するので、利用範囲がかなり限定されてしまうという欠点もある。
一方、プラスチックの接合には、従来、接着剤を用いる方法;プラスチック部品の接合したい面を熱板で直接接触して、プラスチックを溶融させる熱板溶着方法;プラスチック部品の接合したい面に圧力と往復運動による振動を加え、その摩擦熱によってプラスチックを溶融・接合させる振動溶着方法;プラスチック部品の接合したい面に圧力と超音波による振動を加え、その摩擦熱によってプラスチックを溶融・接合させる超音波溶着方法などが使用されるが、近年、これらのプラスチックの溶着方法に加えて、レーザー透過溶着法(LTW:Laser Transmission Welding)が開発された。このLTW法は、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶)レーザー[波長:1064nm]やLD(レーザーダイオード)[808、840、940nm]等の、レーザービームをプラスチック部品に吸収させることにより、プラスチックを発熱させ、その熱によってプラスチックを溶融・接合させる方法である。より具体的には、レーザービームを透過させるプラスチック部品(光透過性樹脂部品)を、レーザービームを吸収させるプラスチック部品(光吸収性樹脂部品)の上に重ね、これらの2つのプラスチック部品を適度な圧力で押しつけながらレーザービームを照射させると、レーザービームは光透過性樹脂部品を透過するが、光吸収性樹脂部品は透過しないので、光吸収性樹脂部品の境界面付近で発熱し溶融する一方、この熱は熱伝導によって光透過性樹脂部品にも伝わって溶融して、最終的にはこれらの光吸収性樹脂部品と光透過性樹脂部品は熱溶着する。この方法は、非接触溶着であるため、溶着バリや微粒子ダストが生じず、外観に優れる;局部的に加熱することが可能であり、熱による歪がほとんど生じず、かつ無振動であり、デリケートな構成部品に対しても、悪影響を及ぼしにくいため、薄肉な精密溶着が可能であり、精度が要求される薄肉なプラスチック接合部品の溶着に使用できる;溶着強度、気密性及びエネルギーを正確に制御でき、高い信頼性が達成されるなどの利点がある。しかしながら、LTW法では、光吸収性樹脂部品は、レーザービームを吸収・発熱する必要があるので、レーザービームを吸収、反射または散乱する顔料系吸収色素を含み、一般的に、カーボンブラックが顔料系吸収色素として使用されている。したがって、LTW法は、上記したような数多くの利点を有するにもかかわらず、カーボンブラックを含む光吸収性樹脂部品との溶着を必要とするため、最終製品は必ず黒色を帯びたものとなってしまい、最終製品が黒色である用途にのみ適用され、例えば、医薬品容器、ボトル、自動車のライトカバー等、透明性を必要とする用途などには適用できないという問題があった。
このため、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶)レーザー[波長:1064nm]やLD(レーザーダイオード)[808、840、940nm]等の、レーザービームを選択的に吸収し、高い可視光線の透過率を有する(即ち、透明性に優れる)フタロシアニン化合物に対する高い要求があった。
特開平5−1272号公報 特開2001−106689号公報 特開平7−70129号公報
したがって、本発明の目的は、親水性溶媒に溶解でき、従来適用できない用途にも有用性のあるフタロシアニン化合物を提供することである。
本発明の他の目的は、特定波長のレーザービームを選択的に吸収し、高い可視光線の透過率を有するフタロシアニン化合物を提供することである。
本発明者らは、フタロシアニン化合物骨格に、カルボキシル基(その塩を含む)および/またはスルホン酸基(その塩を含む)という特定の置換基を付加することによって得られるフタロシアニン化合物は、優れた樹脂との相溶性、耐熱性、耐光性、耐候性などの諸特性に加えて、メタノールやエタノール等の低級アルコールまたはこれらの水溶液などの親水性溶媒にも可溶性であることを見出した。また、上記したようなフタロシアニン化合物は、特定波長の近赤外線に対する選択的な吸収能及び高い可視光線透過率を有するため、レーザー透過溶着法に好適に使用でき、このような場合にも最終製品は透明性を保持できることを見出した。上記知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の諸目的は、下記式(1):
Figure 2005220060
(式中、Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、及びZ15は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、及びZ16は、それぞれ独立して、SR1、NHR、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、少なくとも1個はNHRを表わしかつ少なくとも4個はORを表わし;Z1〜Z16のうち少なくとも2個は、それぞれ独立して、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基であり;R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わし;複数のR、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく;Mは、無金属、金属、金属酸化物または金属ハロゲン化物を表わす。)
で示されるカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物によって達成される。
発明の効果および産業上の利用可能性
上記式(1)で示される本発明のフタロシアニン化合物は、優れた樹脂との相溶性、耐熱性、耐光性、耐候性に加えて、高い可視光線透過率、高い近赤外線カット効率及び近赤外線の選択吸収を保持しつつ、メタノールやエタノール等の低級アルコールまたはこれらの水溶液などの親水性溶媒に溶解できる。したがって、本発明のフタロシアニン化合物は、半透明ないし透明性を有しかつ熱線を遮蔽する目的の熱線遮蔽材、自動車用の熱線吸収合わせガラス、熱線遮蔽フィルムまたは熱線遮蔽樹脂ガラス、可視光線透過率が高く、かつ近赤外線光のカット効率の高い近赤外吸収フィルター、フラッシュ定着などの非接触定着トナー用の近赤外線吸収剤として、また、保温蓄熱繊維用の近赤外線吸収剤、赤外線による偵察に対し偽装性能(カモフラージュ性能)を有する繊維用の赤外吸収剤、半導体レーザーを使う光記録媒体、液晶表示装置、光学文字読取機等における書き込みあるいは読み取りの為の近赤外線吸収色素、近赤外光増感剤、感熱転写・感熱孔版等の光熱交換剤、近赤外線吸収フィルター、眼精疲労防止剤あるいは光導電材料等、さらに組織透過性の良い長波長域の光に吸収を持つ腫瘍治療用感光性色素、カラーブラウン管選択吸収フィルター、カラートナー、インクジェット用インク、改ざん偽造防止用インク、改ざん偽造防止用バーコード用インク、近赤外吸収インク、写真やフィルムの位置決め用マーキング剤、およびゴーグルのレンズや遮蔽板、プラスチックリサイクルの際の仕分け用の染色剤、ならびにPETボトルの成形加工時のプレヒーティング助剤などに用いる際に優れた効果を発揮し、特に従来有機溶剤の使用により用途が限定されていた、カラートナー(特に家庭用)、インクジェット用インク(特に家庭用)、改ざん偽造防止用バーコード用インク、ゴーグルのレンズや遮蔽板、プラスチックリサイクルの際の仕分け用の染色剤、ならびにPETボトルの成形加工時のプレヒーティング助剤、IDカードの偽造防止などに対しても好適に使用できる。
上記利点に加えて、本発明のフタロシアニン化合物は、800〜1100nmの範囲の特定波長の近赤外線に対する選択的な吸収能及び高い可視光線透過率を有する(透明性を保持できる)ため、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶)レーザー[波長:1064nm]やLD(レーザーダイオード)[808、840、940nm]等の、レーザービームを用いたレーザー透過溶着法において光吸収性樹脂部品の吸収色素として好適に使用でき、かつレーザーを用いた透過溶着工程に使用して他の部材と溶着された後も、他の部材の透明性や色を保持できるため、広範な用途にレーザー透過溶着法を好適に適用することができる。加えて、レーザー透過溶着法は、薄肉な精密溶着が可能であり、優れた外観が達成される等の利点を有するため、本発明のフタロシアニン化合物を光吸収性樹脂部品の吸収色素として使用したレーザー透過溶着法は、広範な用途での適用が期待される。したがって、本発明のフタロシアニン化合物は、樹脂ウィンドウ、ライト、ライトカバー、バンパー、スポイラー、オーバーフェンダー、ルーフレール、ホイールカバー、レンズカバー、インストルメントパネル、コンソールボックス、ブレーキペダル、ドアトリム、エアーダクト、エンジンカバー、バンパー、スポイラー、灰皿等の、自動車用途;包装フィルム、トレー、ボトル、カップ、食器、容器、ナイフ、フォーク、ストロー等の、食品用途;テレビ・エアコン・掃除機・電話・FAX・複写機・パソコンの外装部品、電話・FAX・複写機の内部構造部品、冷蔵庫の内装部品等の、OA・家電用途;スイッチ、コネクタ、ボビン、電線被覆、IC基板、配電盤、ソケット、スイッチ、コネクタ、ボビン等の、電気・電子用途;摺動部品(軸受け、ギア、カム類など)、ボルト・ナット、ファン等の、機械用途;衣類、ロープ、人工芝、カーペット、ネット(魚網)等の、繊維用途;防護壁・防音壁、断熱材、水槽・タンク、水道管パイプ、雨樋、屋根材、信号機レンズ等の、土木・建築用途;人工臓器部品、目薬容器、注射器、チューブ、医薬品容器、注射針のコネクター部分等の、医療用途;灯油かん、哺乳瓶、バケツ、テープ、クシ・ブラシ、シート、玩具、文具等の、日用品;CD、照明器具、ライター、ゲーム機、パチンコ、コンテナ、パレット、メガネ、カメラ、カメラレンズ、時計、楽器、ヘルメット、ファスナー、電動工具、航空機内装材、農業用フィルム、塗料、鍋・釜の把手、食器、化粧版、こたつ板、浴槽などに、特に従来透明性の担保の困難性により用途が限定されていた、樹脂ウィンドウ、ライト、ライトカバー、レンズカバー、包装フィルム、トレー、ボトル、カップ、ストロー、信号機レンズ、目薬容器、注射器、チューブ、医薬品容器、注射針のコネクター部分、テープ、メガネ、カメラ、カメラレンズ、食器などにも、好適に使用できる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、下記式(1):
Figure 2005220060
で示されるカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物に関するものである。本発明のフタロシアニン化合物は、1化合物中に少なくとも2個、好ましくは少なくとも3個のカルボキシル基(その塩を含む)および/またはスルホン酸基(その塩を含む)を有するため、メタノールやエタノール等の低級アルコールまたはこれらの水溶液などの親水性溶媒にも良好に溶解する。また、本発明のフタロシアニン化合物は、フタロシアニン化合物骨格に嵩高な置換基を導入することによって、従来のフタロシアニン化合物では吸収が不十分であった、より長波長の近赤外線を選択的に吸収することが可能であり、その結果、高い可視光線の透過率を有するものである。さらに、本発明のフタロシアニン化合物は、800〜1100nmの範囲の特定波長の近赤外線に対する選択的な吸収能を有するため、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶)レーザー[波長:1064nm]やLD(レーザーダイオード)[808、840、940nm]等の、レーザービームを用いたレーザー透過溶着法において光吸収性樹脂部品の吸収色素として好適に使用できる。加えて、本発明のフタロシアニン化合物は、高い可視光線透過率を有する(透明性を保持できる)ため、レーザーを用いた透過溶着工程に使用して他の部材と溶着された後も、他の部材の透明性や色を保持することができる。
上記式(1)において、Mは、無金属、金属、金属酸化物または金属ハロゲン化物を表わす。ここで、無金属とは、金属以外の原子、例えば、2個の水素原子であることを意味する。また、金属としては、鉄、マグネシウム、ニッケル、コバルト、銅、パラジウム、亜鉛、バナジウム、チタン、インジウム、錫等が挙げられる。金属酸化物としては、チタニル、バナジル等が挙げられる。金属ハロゲン化物としては、塩化アルミニウム、塩化インジウム、塩化ゲルマニウム、塩化錫(II)、塩化錫(IV)、塩化珪素等が挙げられる。好ましくは、金属、金属酸化物または金属ハロゲン化物であり、具体的には、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル、鉄、バナジル、チタニル、塩化インジウム、塩化錫(II)であり、より好ましくは銅、バナジル及び亜鉛である。
上記式(1)において、Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、Z15(フタロシアニン核の8箇所のβ位に置換する置換基ともいう)は、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わす。この際、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子があり、これらのうち、好ましくはフッ素原子及び塩素原子、特に好ましくはフッ素原子である。また、SR1、ORについては、以下に詳述する。なお、Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、Z15は、同一であってもあるいは異なるものであってもよい。
上記式(1)において、Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、Z16(フタロシアニン核の8箇所のα位に置換する置換基ともいう)は、SR1、NHR、ORまたはハロゲン原子を表わし、かつ少なくとも1個はNHRを表わしかつ少なくとも4個はORを表わす。さらに好ましくは、3〜4個がNHRでおよび4〜5個がORで置換される、さらに好ましくは4個がNHRで4個がORで置換されたものである。この際、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子があり、これらのうち、好ましくはフッ素原子及び塩素原子、特に好ましくはフッ素原子である。また、SR1、NHR、ORについては、以下に詳述する。なお、Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、Z16は、同一であってもあるいは異なるものであってもよい。
本発明において、Z1〜Z16のうち少なくとも2個は、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基である。この際、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有するZ1〜Z16の基は、同一であってもあるいは異なるものであってもよい。カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩の導入によって、フタロシアニン化合物は、メタノール、エタノール、2−エトキシエタノール等のアルコールまたはこれらの水溶液への溶解性が付与されるからであり、1個ではこれらの溶媒への溶解性が不十分である。上記溶媒への溶解性を考慮すると、Z1〜Z16のうち少なくとも3個、より好ましくは3〜12個、特に好ましくは3〜8個が、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基であることが好ましい。
本明細書において、「カルボキシル基の塩」及び「スルホン酸基の塩」は、それぞれ、−COOY及び−SOYで表わされる基を意味し、この際、Yは、リチウム、ナトリウム、カリウム等の、アルカリ金属;または−NH、ならびに−N(CH、−N(C、−N(COH)、−NHCH、−NH(C)および−NH(COH)などの、第1〜3級アンモニウムの残基を示す。これらのうち、Yは、アルカリ金属、より好ましくは、ナトリウム、カリウムであることが好ましい。
また、800〜1100nmの範囲の近赤外線を吸収するフタロシアニン化合物としては、Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、Z15のうち、少なくとも1個はSR’(R’は、炭素原子数1〜20のアルコキシル基を有するフェニル基を表わす)であることが好ましい。より好ましくは4個以上がSR’であり、特に好ましくは8個全てがSR’であることが好ましい。これは、SR’のような電子供与性基をβ位に有するフタロシアニン化合物は、吸収波長の長波長化や、特に可視光の透過率に優れ、かつ、800〜1100nmの範囲の近赤外線の優れた選択吸収能を獲得することができるからである。このため、例えば、波長:1064nmのYAGレーザー等の長波長側のレーザービームを使用する際には、SR’のような電子供与性基がフタロシアニン骨格のβ位に導入されたフタロシアニン化合物が好適に使用される。加えて、製造段階で、先にSR’で置換し、次いでアミノ化合物で置換すると、置換位置の制御が容易で樹脂との相溶性向上に優れるフタロシアニン化合物が得られるためである。なお、上記「SR’」におけるR’は、炭素原子数1〜20個のアルコキシル基を有していてもよいフェニル基であり、必要であれば、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有していてもよい。アルコキシル基として好ましくは、炭素原子数1〜20個、好ましくは炭素原子数1〜8個の直鎖、分岐鎖または環状のアルキルから誘導されたアルコキシル基である。アルコキシル基は、フェニル基に1〜5個置換可能であり、好ましくは1個置換である。これらアルコキシル基の種類は、複数個置換する場合には同種若しくは異種のいずれであってもよい。上記アルコキシル基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、1,2−ジメチルプロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、1,3−ジメチルブトキシ基、1−イソプロピルプロポキシ基、1,2−ジメチルブトキシ基、n−ヘプチルオキシ基、1,4−ジメチルペンチルオキシ基、2−メチル−1−イソプロピルプロポキシ基、1−エチル−3−メチルブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基などが挙げられる。これらアルコキシル基が置換されるフェニル基の位置はとくには限定されないが、好ましくは2位または4位である。これらのアルコキシル基の中でも、メトキシ基及びエトキシ基が、波長が800〜1100nm、特に900〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能を高める効果が特に高いため好ましく、最も好ましくはメトキシ基である。より具体的には、SR’としては、フェニルチオ基、2−メトキシフェニルチオ基、または4−メトキシフェニルチオ基が特に好ましい。
さらに、本発明のフタロシアニン化合物は、フタロシアニン核のα位(Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、Z16)に、NHR(Rは、置換基を有してもよい炭素原子数1〜20のアルキル基を表わす)を少なくとも1個有することが好ましい。NHRは電子供与性の強い嵩高な置換基を有するアミノ基であり、フタロシアニン核のα位に有することによって、波長が800〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能を高めることができ、加えて樹脂との相溶性の顕著な向上を実現することができるためである。なお、上記「NHR」におけるRは、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基であり、必要であれば、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有していてもよい。非置換の炭素原子数1〜20個のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、2−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、2−プロピルヘキシル基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、イソウンデシル基、n−ドデシル基、イソドデシル基、n−トリデシル基、イソトリデシル基、n−テトラデシル基、イソテトラデシル基、n−ペンタデシル基、イソペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、イソヘプタデシル基、n−オクタデシル基、イソオクタデシル基、n−ノナデシル基、イソノナデシル基、n−イコシル基、イソイコシル基などが挙げられる。これらアルキル基のなかでも、炭素原子数が5個以上の長鎖のアルキル基や、アミノ基の窒素原子から数えて2つ目以上の炭素原子で分岐しているアルキル基が好ましい。このようなアルキル基は嵩高であるため電子供与性が高く、波長が800〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能を高めることができるためである。具体的には、1,2−ジメチルプロピル基、シクロヘキシル基、2−ヘプチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、2−メチルヘキシル基、n−オクタデシル基、2−プロピルヘキシル基が、波長が800〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能を高める効果が特に高いため特に好ましい。
該アルキル基への置換基としては、炭素原子数1〜20個のアルコキシル基または炭素原子数1〜20個の窒素含有基である。上記アルコキシル基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、1,2−ジメチルプロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、1,3−ジメチルブトキシ基、1−イソプロピルプロポキシ基、1,2−ジメチルブトキシ基、n−ヘプチルオキシ基、1,4−ジメチルペンチルオキシ基、2−メチル−1−イソプロピルプロポキシ基、1−エチル−3−メチルブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基などが挙げられる。これらアルコキシル基のなかでも、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基が、波長が800〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能を高める効果が特に高いため好ましい。
上記このような炭素原子数1〜20個のアルコキシル基を有するアルキル基としては、3−エトキシプロピル基、3−イソプロポキシプロピル基、3−ブトキシプロピル基、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピル基が特に好ましく、このような基をα位に有することにより、波長が800〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能をより高めることができる。
また、上記窒素含有基とは、第一級モノアミン(一般式:R”NH)または第二級アミン(一般式:R”NH)から水素原子1個を除いて生じる1価の基、または、ヘテロ原子として窒素原子を有する複素環式化合物から誘導される1価の基(ただし遊離原子価は窒素原子が有する)であることが好ましい。なお、式中、R”は、炭素原子数1〜20個のアルキル基であり、複数存在する場合には、同一でも異なっていてもよい。該アルキル基としては、上記式(1)の説明で以下にフェニル基またはアラルキル基に場合によっては存在する置換基と得るアルキル基から適宜選択できる。このような窒素含有基として好ましくは、第二級アミンから水素原子1個を除いて生じる1価の基である。また、ヘテロ原子として窒素原子を有する複素環式化合物から誘導される1価の基(ただし遊離原子価は窒素原子が有する)としては、ピペラジノ基、ピペリジン基、モルホリノ基が好ましい。
上記窒素含有基としては、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジイソプロピルアミノ基、N,N−ジ−n−ブチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノエチル基、N,N−ジイソプロピルアミノエチル基、N,N−ジ−n−ブチルアミノエチル基、2−ピペラジノエチル基、2−ピペリジノエチル基、2−モルホリノエチル基が特に好ましく、このような基をα位に有することにより、波長が800〜1100nmの範囲の近赤外線の選択吸収能をより高めることができる。
上記式(1)において、R、R及びRは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わす。なお、R、R及びRが複数個存在する際には、これらは同一であっても異なるものであってもよい。
ここで、R、R及びRにおけるアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基などが例示できる。
なお、上記フェニル基またはアラルキル基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アシル基、アルキル基、フェニル基、アルコキシル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシル基、ニトロ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、アリールアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、アルコキシスルホニル基、アルキルチオ基、カルバモイル基、アリールオキシカルボニル基、オキシアルキルエーテル基、シアノ基などが例示できる。これらの置換基は、フェニル基またはアラルキル基に1〜5個置換可能であり、これらの置換基の種類も、複数個置換する場合には同種若しくは異種のいずれであってもよい。
まず、上記フェニル基またはアラルキル基に置換基しうるハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子があり、好ましくは塩素原子である。
アシル基としては、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、ヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、p−t−ブチルベンゾイル基など等が挙げられ、これらのうち、エチルカルボニル基が好ましい。
アルキル基とは、炭素原子数1〜20個、好ましくは炭素原子数1〜8個の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基であり、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。これらのうち、メチル基及びエチル基が好ましい。
アルコキシル基は、炭素原子数1〜20個、好ましくは炭素原子数1〜8個の直鎖、分岐鎖または環状のアルコキシル基であり、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、1,2−ジメチル−プロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、1,3−ジメチルブトキシ基、1−イソプロピルプロポキシ基などが挙げられる。これらのうち、メトキシ基及びエトキシ基が好ましい。
ハロゲン化アルキル基とは、炭素原子数1〜20個、好ましくは炭素原子数1〜8個の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基の一部がハロゲン化されたものであり、クロロメチル基、ブロモメチル基、トリフルオロメチル基、クロロエチル基、2,2,2−トリクロロエチル基、ブロモエチル基、クロロプロピル基、ブロモプロピル基などが挙げられる。
ハロゲン化アルコキシル基とは、炭素原子数1〜20個、好ましくは炭素原子数1〜8個の直鎖、分岐鎖または環状のアルコキシル基の一部がハロゲン化されたものであり、クロロメトキシ基、ブロモメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、クロロエトキシ基、2,2,2−トリクロロエトキシ基、ブロモエトキシ基、クロロプロポキシ基、ブロモプロポキシ基などが挙げられる。
アルキルアミノ基とは、炭素原子数1〜20個、好ましくは炭素原子数1〜8個のアルキル部位を有するアルキルアミノ基であり、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プロピルアミノ基、n−ブチルアミノ基、sec−ブチルアミノ基、n−ペンチルアミノ基、n−ヘキシルアミノ基、n−ヘプチルアミノ基、n−オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基などが挙げられる。これらのうち、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プロピルアミノ基及びn−ブチルアミノ基が好ましい。
アルコキシカルボニル基とは、アルコキシル基のアルキル基部分にヘテロ原子を含んでもよい炭素原子数1〜8個、好ましくは1〜5個のアルコキシカルボニル、またはヘテロ原子を含んでもよい炭素原子数3〜8個、好ましくは5〜8個の環状アルコキシカルボニルを示す。具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基などが挙げられる。これらのうち、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基が好ましい。
一方、R、R及びRにおける非置換の炭素原子数1〜20個のアルキル基は、炭素原子数1〜20、好ましくは1〜8の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基であり、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、2−メチル1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基及びn−ブチル基が好ましい。
該アルキル基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシル基、ヒドロキシアルコキシル基、アルコキシアルコキシル基、ハロゲン化アルコキシル基、ニトロ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、アルコキシスルホニル基などが例示できる。これらの置換基の種類は、上記フェニル基またはアラルキル基で述べたのと同様であり、また、これらの置換基は、複数個置換する場合には、同種若しくは異種のいずれであってもよい。
上記した式(1)のフタロシアニン化合物のうち、Mが無金属とするものを具体的に挙げると、下記のものが挙げられる。また、下記の化合物において、3,6位は、フタロシアニン核のα位(Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、Z16の置換位置)であり、4,5位はフタロシアニン核のβ位(Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、Z15)である。下記の化合物の略称において、Pcはフタロシアニン核を表わし、Pcのすぐ後にβ位に置換する8個の置換基を表わし、そのβ位に置換する置換基の後にα位に置換する8個の置換基を表わす。なお、以下の化合物は、カルボキシル基またはスルホン酸基の形態で記載されているが、これらは上記したような塩の形態を有していてもよい。
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(trans−4−カルボキシシクロヘキシルメチルアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(trans−4−カルボキシシクロヘキシルメチルアミノ)}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(trans−4−スルホシクロヘキシルメチルアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(trans−4−スルホシクロヘキシルメチルアミノ)}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(カルボキシヘプタアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシフェニルメチルアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCHPhCOOH}
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(2−スルホエチルアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCHCHSOH}
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2−メトキシ−4−カルボキシフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){2−(CHO)−4−(COOH)PhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2−メトキシ−4−ヒドロキシメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){2−(CHO)−4−(CHOH)PhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(2,5−ジクロロフェノキシ)−3,6−{テトラキス(3−カルボキシフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2,5−ClPhO){3−(COOH)PhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(3−カルボキシフェノキシ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc{3−(COOH)PhO}{2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキスフェニルチオ−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(カルボキシシクロヘキシルメチルアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキスフェニルチオ−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシシクロヘキシルメチルアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキスフェニルチオ−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(カルボキシヘプタアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
略称;Pc(PhS){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキスフェニルチオ−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(PhS){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(4−メトキシフェニルチオ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(カルボキシシクロヘキシルメチルアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキス(4−メトキシフェニルチオ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシシクロヘキシルメチルアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
Figure 2005220060
4,5−オクタキス(4−メトキシフェニルチオ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−トリス(カルボキシヘプタアミノ)−フルオロ}フタロシアニン
略称;Pc(4−(CHO)PhS){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(4−メトキシフェニルチオ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(4−(CHO)PhS){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(2−カルボキシフェニルチオ)−3,6−{テトラキス(2,6−ジメチルフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(2−(COOH)PhS){2,6−(CHPhO}{NH(CHCOOH}
4,5−オクタキス(4−メトキシフェニルチオ)−3,6−{テトラキス(3−カルボキシフェノキシ)−テトラキス(カルボキシヘプタアミノ)}フタロシアニン
略称;Pc(4−(CHO)PhS){3−(COOH)PhO}{NH(CHCOOH}
本発明のフタロシアニン化合物の製造方法は、特に制限されるものではなく、従来公知の方法を適当に利用することができる。以下に、本発明のフタロシアニン化合物の製造方法の好ましい一実施態様を説明する。すなわち、好ましくは溶融状態または有機溶媒中で、フタロニトリル化合物と金属塩とを環化反応した後、環化された反応産物をさらにアミノ化合物と反応することによって、本発明のフタロシアニン化合物を製造する。したがって、本発明の第二は、下記式(3):
Figure 2005220060
(式中、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z1及びZ4は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、いずれか1個はSRまたはハロゲン原子を表わしかつ他の1個はORを表わし;RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わす。)
で示される少なくとも1種のフタロニトリル化合物(フタロニトリル化合物は、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい)を、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種と環化反応させた後、該反応生成物をさらにNHR(ただし、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わし、NHRは、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよく;かつ前記フタロニトリル化合物及びアミノ化合物中に存在する複数のR、R及びRのうち少なくとも2個は、それぞれ独立して、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基である)で示される基を有する少なくとも1種のアミノ化合物(アミノ化合物は、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい)と反応させることによって製造される、本発明のカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物に関するものである。
例えば、下記式(3)で示すフタロニトリル化合物を、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種と環化反応させる。
Figure 2005220060
上記式(3)において、Z及びZは、それぞれ独立して、SR、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z及びZは、それぞれ独立して、SR、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、いずれか1個はSRまたはハロゲン原子を表わしかつ他の1個はORを表わし;RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わす。また、本明細書では、式(1)のフタロシアニン化合物を、Z及びZ、ならびにZ及びZのみを用いた式(3)のフタロニトリル化合物から製造しているが、これに加えて、Z及びZがZ及びZであり、かつZ及びZがZ及びZである式(3)のフタロニトリル化合物、Z及びZがZ10及びZ11であり、かつZ及びZがZ及びZ12である式(3)のフタロニトリル化合物、ならびにZ及びZがZ14及びZ15であり、かつZ及びZがZ13及びZ16である式(3)のフタロニトリル化合物を用いて、式(1)のフタロシアニン化合物が製造される。この際、上記式(3)におけるZ、Z、Z、Z、Z10、Z11、Z14、Z15、Z、Z、Z、Z、Z、Z12、Z13、Z16、R、R及びRは、上記式(1)における定義と同じである。
上記環化反応によって、α位にNH2を持たないフタロシアニン誘導体が合成される。次に、このフタロシアニン誘導体をさらに式(5):NHRで示される基を有する少なくとも1種のアミノ化合物と反応させると、本発明のフタロシアニン化合物が製造できる。上記アミノ化合物を表わす式(5)において、Rは、上記式(1)におけるRと同様の定義であり、NHRは、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、前記式(3)のフタロニトリル化合物及び前記式(5)のNHRのアミノ化合物中に存在する複数のR、R及びRのうち少なくとも2個は、それぞれ独立して、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基である。なお、アミノ化合物は、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
この方法は、式(5):NHRの基を有するアミノ化合物中のアミノ基との求核置換反応性がハロゲン原子及びSR1の順で高く、ORはほとんど求核置換反応性を示さないことを利用したものである。すなわち、この方法によると、α位のSR1またはハロゲン原子、特にハロゲン原子が式(5)の基を有するアミノ化合物と求核置換反応してNHR基が形成され、フタロシアニン化合物骨格のα位の所望の位置に効率良くNHR基が導入でき、さらに置換基の挿入位置を正確に制御することができる。
なお、上記式(3)において、β位の置換基(Z、Z、Z、Z、Z10、Z11、Z14、Z15)は、SR、ORまたはハロゲン原子、特にORであることが好ましく、α位の置換基(Z、Z、Z、Z、Z、Z12、Z13、Z16)は、SR、ORまたはハロゲン原子、特にハロゲン原子であることが好ましい。
出発原料である式(3)のフタロニトリル化合物は、特開昭64−45474号公報に開示されている方法などの、従来既知の方法により合成でき、また、市販品を用いることもできる。好ましくは、下記式(4):
Figure 2005220060
(式中、X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子等のハロゲン原子、好ましくはフッ素原子及び塩素原子、特に好ましくはフッ素原子を表わす。)
で示されるフタロニトリル誘導体を、HSR1およびHOR(R及びRは、上記式(1)の定義と同様である)からなる群より選択される1種以上と反応させることによって得る。この際、HSR1およびHORの割合は、目的とするフタロニトリル化合物の構造によって適宜選択される。また、HSR1および/またはHORの合計使用量は、これらの反応が進行して所望のフタロニトリル化合物を製造できる量であれば特に制限されないが、フタロニトリル誘導体1モルに対して、通常、1.0〜6.0モル、好ましくは1.1〜2.5モルである。
また、該フタロニトリル化合物は、前記式(4)で示されるフタロニトリル誘導体を、HSR1およびHORからなる群より選択される1種以上と反応させることによって得られる。この際、該フタロニトリル誘導体とHSR1および/またはHORとの反応は、無溶媒下であるいは有機溶媒中で行われてもよいが、好ましくは有機溶媒中で行なわれる。この際使用できる有機溶媒としては、アセトニトリル及びベンゾニトリル等のニトリル;アセトン及び2−ブタノン等の極性溶媒などが挙げられる。これらのうち、好ましくは、アセトニトリル、ベンゾニトリル及びアセトンである。溶媒を使用する際の有機溶媒の使用量は、フタロニトリル誘導体の濃度が、通常、2〜40(w/v)%、好ましくは10〜30(w/v)%となるような量である。また、このフタロニトリル誘導体とHSR1、HSRおよび/またはHORとの反応は、反応中に発生するハロゲン化水素(例えば、フッ化水素)等を除去するために、これらのトラップ剤を使用することが好ましい。トラップ剤を使用する際の具体的なトラップ剤の例としては、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、塩化マグネシウム及び炭酸マグネシウムなどが挙げられ、これらのうち、炭酸カルシウム及び水酸化カルシウムが好ましい。また、トラップ剤を使用する際のトラップ剤の使用量は、反応中に発生するハロゲン化水素等を効率良く除去できる量であれば特に制限されないが、フタロニトリル誘導体1モルに対して、通常1.0〜4.0モル、好ましくは1.1〜2.0モルである。
このようにして得られたフタロニトリル化合物は、式(1)のフタロシアニン化合物の構造によっては、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する。このような場合には、フタロニトリル化合物は、予め、所望の位置にカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有するフタロニトリル誘導体から製造されても、あるいはカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たないフタロニトリル化合物を製造した後、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を所望の位置に導入してもよい。後者の場合、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩の導入は、特に制限されず、公知のカルボキシル化やスルホン化方法が使用できる。フタロシアニン化合物にスルホン酸基を導入する方法としては、例えば、フタロニトリル化合物を、過剰のSOを含有する硫酸(発煙硫酸)を使用してスルホン化することにより製造することができる。酸の濃度は1%硫酸から30%発煙硫酸までの広い範囲内で変動することができる。有利には酸の濃度は50%硫酸から30%発煙硫酸までであり、特に有利には酸の濃度は98%硫酸から30%発煙硫酸までである。反応温度は必要なスルホン化の程度に依存して−10℃から60℃で変動することができる。スルホン化は、四塩化炭素、ジクロロエタン等の不活性の液体中で実施する方法などがある。
環化反応は、式(3)のフタロニトリル化合物と金属、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種を溶融状態または有機溶媒中で反応させることが好ましい。この際使用できる金属、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属(以下、一括して「金属化合物」ともいう)としては、反応後に得られる上記フタロシアニン化合物(1)のMに相当するものが得られるものであれば、特に制限されるものではなく、例えば、上記式(1)におけるMの項で列挙された鉄、銅、亜鉛、バナジウム、チタン、インジウム及びスズ等の金属、当該金属の、塩化物、臭化物、ヨウ化物等の金属ハロゲン化合物、酸化バナジウム、酸化チタニル及酸化銅等の金属酸化物、酢酸塩等の有機酸金属、ならびにアセチルアセトナート等の錯体化合物及びカルボニル鉄等の金属カルボニル等が挙げられる。これらのうち、好ましくは金属、金属酸化物及び金属ハロゲン化物である。
また、環化反応は、無溶媒中でも行なえるが、有機溶媒を使用して行なうのが好ましい。有機溶媒は、出発原料としてのフタロニトリル化合物との反応性の低い、好ましくは反応性を示さない不活性な溶媒であればいずれでもよく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、1−クロロナフタレン、1−メチルナフタレン、エチレングリコール、及びベンゾニトリル等の不活性溶媒;ならびにピリジン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリジノン、N,N−ジメチルアセトフェノン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、1−クロロナフタレン、1−メチルナフタレン及びベンゾニトリルが、より好ましくは、ベンゾニトリルが使用される。
式(3)のフタロニトリル化合物と金属化合物との反応条件は、当該反応が進行する条件であれば特に制限されるものではないが、例えば、有機溶媒100部(以下、「質量部」を意味する)に対して、上記フタロニトリル化合物を2〜40部、好ましくは20〜35部の範囲の合計量で、かつ金属化合物を該フタロニトリル化合物4モルに対して1〜2モル、好ましくは1.1〜1.5モルの範囲で仕込んで、反応温度30〜250℃、好ましくは80〜200℃の範囲で反応させる。なお、反応後は、従来公知のフタロシアニン化合物の合成方法に従って、ろ過、洗浄、乾燥することにより、次工程に用いることのできるフタロシアニン化合物誘導体を効率よく、しかも高純度で得ることができる。
次に、上記方法において、フタロシアニン化合物誘導体と式(5)の基を有するアミノ化合物との反応は、必要であれば、反応に用いる化合物と反応性のない不活性な液体の存在下で混合し、一定の温度に加熱することにより行うことができるが、好ましくは、反応させるアミノ化合物中で、一定の温度に加熱することにより行う。不活性な液体としては、例えば、ベンゾニトリル、アセトニトリル等のニトリルやN−メチルピロリドンまたはジメチルホルムアミドなどのようなアミドを単独であるいは2種以上の混合液の形態で用いることができる。
なお、アミノ化合物は、式(1)のフタロシアニン化合物の構造によっては、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する。このような場合には、アミノ化合物は、予め、所望の位置にカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有するものであっても、あるいはカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たないアミノ化合物を製造した後、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を所望の位置に導入してもよい。後者の場合、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩の導入は、特に制限されず、公知のカルボキシル化やスルホン化方法が使用できる。アミノ化合物にスルホン酸基を導入する方法としては、例えば、アミノ化合物を、過剰のSOを含有する硫酸(発煙硫酸)を使用してスルホン化することにより製造することができる。酸の濃度は1%硫酸から30%発煙硫酸までの広い範囲内で変動することができる。有利には酸の濃度は50%硫酸から30%発煙硫酸までであり、特に有利には酸の濃度は98%硫酸から30%発煙硫酸までである。反応温度は必要なスルホン化の程度に依存して−10℃から60℃で変動することができる。スルホン化は、四塩化炭素、ジクロロエタン等の不活性の液体中で実施する方法などがある。
上記反応では、目的とする本発明のフタロシアニン化合物(1)のZ1〜Z16の置換位置に所望の置換基を設計通りに導入することができるように、適宜最適な範囲を選択すればよいが、例えば、以下の条件が使用できる。すなわち、上記式(5)の基を有するアミノ化合物を、フタロニトリル化合物と金属化合物との環化反応により得られるフタロシアニン化合物誘導体1モルに対して、通常、等モル以上、好ましくは8〜36モルの範囲で仕込む。次に、この反応産物に、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等の無機分を、発生してくるハロゲン化水素をトラップする目的で、フタロシアニン化合物誘導体1モルに対して、1〜16モル、好ましくは3〜8モルの範囲でトラップ剤を仕込む。この際使用できるトラップ剤は、上記環化反応におけるものと同様である。また、アルキルアミノ化合物を反応させる場合の反応温度は、20〜200℃、好ましくは30〜150℃であり、アリールアミノ化合物を反応させる場合の反応温度は、80〜250℃、好ましくは100〜200℃の範囲である。また、アルキルアミノ化合物を反応させる場合の反応時間は、1〜20時間、好ましくは2〜10時間であり、アリールアミノ化合物を反応させる場合の反応時間は、1〜30時間、好ましくは5〜15時間の範囲である。上記範囲に反応温度と時間を制御することによって、置換するアミンの量を制御することが可能であり、通常は、アミンの量を多くするあるいは反応温度を高くして反応条件を厳しくすることによって、アミンの置換数を増やすことが可能である。なお、反応後は、従来公知のフタロシアニン化合物の置換反応による合成方法に従って、無機分をろ過し、アミノ化合物を留去(洗浄)することにより、目的とする本発明のフタロシアニン化合物を複雑な製造工程を経ることなく効率よく、しかも高純度で得ることができる。
または、上記実施態様において、一旦、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たない、あるいはカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩の導入が十分ではないフタロシアニン化合物を製造した後、所望の位置にカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を導入してもよい。すなわち、好ましくは溶融状態または有機溶媒中で、上記式(3)で示すフタロニトリル化合物を、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種と環化反応させて、α位にNH2を持たないフタロシアニン化合物誘導体を合成する。次に、このようにして環化されたフタロシアニン化合物誘導体を、さらに式(5):NHRで示される基を有する少なくとも1種のアミノ化合物と反応させることによって、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たない、あるいはカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩の導入が十分ではないフタロシアニン化合物を製造した後、さらに当該フタロシアニン化合物を、カルボキシル化および/またはスルホン化することによって、所望の位置にカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩が導入された式(1)の本発明のフタロシアニン化合物を製造してもよい。上記アミノ化合物を表わす式(5)において、Rは、上記式(1)におけるRと同様の定義であり、NHRは、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。この際、出発原料である、前記式(3)のフタロニトリル化合物及び前記式(5)の基を有するアミノ化合物は、双方とも、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たない、あるいはカルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩の導入が十分ではない化合物である。したがって、本発明の第三は、下記式(3):
Figure 2005220060
(式中、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z1及びZ4は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、いずれか1個はSRまたはハロゲン原子を表わしかつ他の1個はORを表わし;RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わす。)
で示される少なくとも1種のフタロニトリル化合物(フタロニトリル化合物は、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい)を、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種と環化反応させた後、該反応生成物をさらに敷き:(5)NHR(ただし、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わし;NHRは、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよく;かつ前記フタロニトリル化合物及びアミノ化合物中に存在する複数のR、R及びRは、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たない基である)で示される基を有する少なくとも1種のアミノ化合物と反応させて、フタロシアニン化合物を製造した後、前記フタロシアニン化合物をカルボキシル化および/またはスルホン化することによって製造される、本発明のカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物に関するものである。なお、フタロシアニン化合物の製造方法は、上記本発明の第二と同様であるので、同様の部分に関する説明は省略し、異なる態様部分のみを説明する。
上記実施態様において、フタロシアニン化合物にスルホン酸基を導入する方法としては、特に制限されず、公知のスルホン化方法が同様にして使用できるが、例えば、フタロシアニン化合物を、過剰のSOを含有する硫酸(発煙硫酸)を使用してスルホン化することにより製造することができる。酸の濃度は1%硫酸から30%発煙硫酸までの広い範囲内で変動することができる。有利には酸の濃度は50%硫酸から30%発煙硫酸までであり、特に有利には酸の濃度は98%硫酸から30%発煙硫酸までである。反応温度は必要なスルホン化の程度に依存して−10℃から60℃で変動することができる。スルホン化は、四塩化炭素、ジクロロエタン等の不活性の液体中で実施することができる。
以下、本発明を、実施例を参照しながら、より詳細に説明する。
合成例1:VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}の合成
200mlの4つ口フラスコに、三酸化バナジウム1.27g(8.47ミリモル)、p−トルエンスルホン酸一水和物3.22g(16.9ミリモル)およびベンゾニトリル72.4gを仕込み、ついで170℃で撹拌下で、約3時間保った。その後、炭酸カルシウム13.6g(136ミリモル)、3−(2,6−ジメチルフェノキシ)−4,5−ビス(2,5−ジクロロフェノキシ)−6−フルオロフタロニトリル36.2g(61.5ミリモル)およびベンゾニトリル1.09gを追加し、還流温度まで昇温し、還流温度で8時間保った。その後、室温まで冷却してから約900mlのIPA中に投入し、撹絆・洗浄後、濾過した。得られた結晶を60℃で真空乾燥することにより、VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}が25.1g得られた(収率 67.5モル%)。
合成例2:CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}の合成
200mlの4つ口フラスコに、塩化銅(I)1.50g(15.2ミリモル)、3−(2,6−ジメチルフェノキシ)−4,5−ビス(2,5−ジクロロフェノキシ)−6−フルオロフタロニトリル34.4g(58.5ミリモル)、炭酸カルシウム6.7g(66.9ミリモル)およびオクタノール51.6gを仕込み、150℃まで昇温し、撹拌下で、3時間保った。その後、室温まで冷却してから約700mlのIPA中に投入し、撹拌・洗浄後、濾過した。得られた結晶を60℃で真空乾燥することにより、CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}が24.3g得られた(収率 68.7モル%)。
実施例1:VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}Fの合成
100mlの3つ口フラスコに、合成例1で得られたVOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO} 5g(約2ミリモル)、trans−4−アミノメチルシクロヘキサンカルボン酸 2.5g(約16ミリモル)、水酸化ナトリウム 0.7g(約17ミリモル)、エタノール 50mlを仕込み、60℃で撹拌下で、約24時間保った。室温まで冷却後、反応溶液を濾過し、濾液にアセトニトリルを加えて、結晶を析出させた。得られた結晶を濾過し、60℃で真空乾燥することにより、VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}Fが2.69g得られた(収率 44.9モル%)。得られたフタロシアニン化合物を分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてメタノール溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を潮定した。その結果を以下の表1に示す。
また、このようにして得られたフタロシアニン化合物のメタノール及び75%メタノール水溶液に対する溶解度を以下のようにして評価した。すなわち、フタロシアニン化合物を0.5wt%、1.0wt%、5.0wt%の濃度となるようにメタノール溶液および75%メタノール水溶液に添加して、各溶液をそれぞれ約20g作製した。このようにして得られた溶液が、完全に溶解しているかを目視で確認すると共に、直径が25mmで口径が0.2μmのPTFEのフィルターで瀘過テストを行ない、容易に瀘過できること、またはそのフィルター上に不溶物が無いことが目視で確認できた濃度を溶解した濃度と見なし、その測定結果が0.5wt%未満である場合は「×」と、0.5wt%以上1.0wt%未満である場合は「△」と、1.0wt%以上5.0wt%未満である場合は「○」と、5.0wt%以上である場合は「◎」と、それぞれ、溶解度を評価した。その結果を表1に示す。
実施例2:VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}Fの合成
実施例1で得られたVOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}F 1g(0.35ミリモル)をメタノール 10gに溶解させ、撹拌しながら0.5M 塩酸10mlを滴下した。沈殿を濾過し、水で洗浄し60℃で真空乾燥することにより、VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}Fが0.65g得られた(収率 65.0モル%)。
得られたフタロシアニン化合物を分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてアセトン溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を測定した。その結果を以下の表1に示す。
また、本実施例で得られたフタロシアニン化合物を下記の条件でLC−MS分析した。
<LC−MS分析の分析条件>
サーモクエスト社 LC−Q DECA XP及び資生堂 NANOSPACE−2、
カラム:Inertsil ODS−2、
イオン化:ESI法、正イオン検出、
M/z:150〜4000、
溶離液:0.1%ギ酸/アセトン=10/90、
流速:100μl/min、
試料濃度:1〜2mg/ml、
注入量:2〜10μl。
その結果、保持時間 9.8〜10.4分。M/z=2831付近にピークトップが確認されたことから、アミンが3個置換した構造のプロトン付加イオン:C136105Cl161119Vと一致した。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
実施例3:CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}Fの合成
200mlの3つ口フラスコに、合成例2で得られたCuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO} 5g(約2ミリモル)、trans−4−アミノメチルシクロヘキサンカルボン酸 2.6g(約16.5ミリモル)、水酸化ナトリウム 0.7g(約16.5ミリモル)、2−エトキシエタノール 100gを仕込み、100℃で撹拌下で、約9時間保った。室温まで冷却後、反応溶液を濾過し、濾液にアセトニトリルを加えて、結晶を析出させた。得られた結晶を再度メタノールに溶解し、アセトニトリルを加えて結晶を析出させることで精製した。得られた結晶を濾過し、60℃で真空乾燥することにより、CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}Fが4.16g得られた(収率 70.5モル%)。
得られたフタロシアニン化合物を分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてメタノール溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を測定した。その結果を以下の表1に示す。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
実施例4:CuPc(2,5−ClPhO}{2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}Fの合成
実施例3で得られたCuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}F 2g(約0.7ミリモル)をメタノール 20gに溶解させ、攪拌しながら0.5M 塩酸30mlを滴下した。沈殿を濾過し、水で洗浄し60℃で真空乾燥することにより、CuPc(2,5−ClPhO}{2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}Fが1.36g得られた(収率 67.33モル%)。
得られたフタロシアニン化合物を分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてアセトン溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を測定した。その結果を以下の表1に示す。
また、本実施例で得られたフタロシアニン化合物を実施例2と同条件でLC−MS分析した。その結果、保持時間 10.9〜11.3分。M/z=2830付近にピークトップが確認され、これは、アミンが3個置換した構造のプロトン付加イオン:C136105Cl161118Cuと一致した。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
実施例5:VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}(純度約70%)合成
100mlの3つ口フラスコに、合成例1で得られたVOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO} 10g(約4ミリモル)、trans−4−アミノメチルシクロヘキサンカルボン酸 5.2g(約33ミリモル)、水酸化ナトリウム 1.3g(約33ミリモル)、2−エトキシエタノール 50gを仕込み、還流しながら撹拌下で、約7時間保った。室温まで冷却後、反応溶液を濾過し、濾液にアセトニトリルを加えて、結晶を析出させた。得られた結晶を濾過し、60℃で真空乾燥することにより、VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}が10.81g得られた。
得られたフタロシアニン化合物を、ODS−2カラムを用い、0.1%ギ酸/アセトン(=10/9)の溶離液でLC分析したところ、VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}が約70%で、残りはVOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}Fであった。
また、得られたフタロシアニン化合物を、分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてメタノール溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を潮定した。その結果を以下の表1に示す。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
実施例6:VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}(純度約70%)合成
実施例5で得られたVOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa} 3g(約1ミリモル)をメタノール 30gに溶解させ、撹拌しながら0.5M 塩酸30mlを滴下した。沈殿を濾過し、水で洗浄し60℃で真空乾燥することにより、VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}が2.45g得られた(純度約70%)。
得られたフタロシアニン化合物を、分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてメタノール溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を潮定した。その結果を以下の表1に示す。
また、本実施例で得られたフタロシアニン化合物を実施例2と同条件でLC−MS分析した。その結果、保持時間 8.0〜8.5分。M/z=2968付近にピークトップが確認され、これは、アミンが4個置換した構造のプロトン付加イオン:C144117Cl161221Vと一致した。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
実施例7:CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}(純度約40%)合成
200mlの3つ口フラスコに、合成例2で得られたCuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO} 10g(約4ミリモル)、trans−4−アミノメチルシクロヘキサンカルボン酸 5.2g(約33ミリモル)、水酸化ナトリウム 1.3g(約33ミリモル)、2−エトキシエタノール 50gを仕込み、還流しながら撹拌下で、約9時間保った。室温まで冷却後、反応溶液を濾過し、濾液にアセトニトリルを加えて、結晶を析出させた。得られた結晶を再度メタノールに溶解し、アセトニトリルを加えて結晶を析出させることによって、精製した。得られた結晶を瀘別し、60℃で真空乾燥することによって、CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}が4.16g得られた。
得られたフタロシアニン化合物を、ODS−2カラムを用い、0.1%ギ酸/アセトン(=10/9)の溶離液でLC分析したところ、CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}が約40%で、残りはCuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa}Fであった。
また、得られたフタロシアニン化合物を、分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてメタノール溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を潮定した。その結果を以下の表1に示す。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
実施例8:CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}(純度約40%)合成
実施例7で得られたCuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COONa} 3g(約1ミリモル)をメタノール 30gに溶解させ、撹拌しながら0.5M 塩酸30mlを滴下した。沈殿を濾過し、水で洗浄し60℃で真空乾燥することにより、CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}{NHCH(C10)COOH}が2.40g得られた(純度約40%)。
得られたフタロシアニン化合物を、分光光度計(島津製作所製:UV1650PC)を用いてメタノール溶液中での最大吸収波長とモル吸光係数(ε)を潮定した。その結果を以下の表1に示す。
また、本実施例で得られたフタロシアニン化合物を実施例2と同条件でLC−MS分析した。その結果、保持時間 8.8〜9.2分。M/z=2965付近にピークトップが確認され、これは、アミンが4個置換した構造のプロトン付加イオン:C144117Cl161220Cuと一致した。
また、実施例1と同様にしてメタノールおよび75%メタノール水溶液に対する溶解度を測定、評価した。その結果を表1に示す。
比較例1
VOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}(NHCHPh)を、特開2001−106,689号公報における実施例7に記載されたのと同様にして製造した。このようにして製造されたVOPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}(NHCHPh)について、実施例1と同様にして溶解度を測定した。その結果を表1に示す。
比較例2
CuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}(NHCHPh)を、特開2001−106,689号公報における実施例8に記載されたのと同様にして製造した。このようにして製造されたCuPc(2,5−ClPhO){2,6−(CHPhO}(NHCHPh)について、実施例1と同様にして溶解度を測定した。その結果を表1に示す。ここで、NHCHPhはベンジルアミノ基を表している。
Figure 2005220060
上記表1から、本発明のカルボキシル基を置換基として有するフタロシアニン化合物は、メタノールや75%メタノール水溶液に対して良好な溶解性を示すが、置換基にカルボキシル基を持たないと、メタノールや75%メタノール水溶液に対してほとんど溶解性を示さないことが明らかである。

Claims (4)

  1. 下記式(1):
    Figure 2005220060
    (式中、Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14、及びZ15は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13、及びZ16は、それぞれ独立して、SR1、NHR、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、少なくとも1個はNHRを表わしかつ少なくとも4個はORを表わし;Z1〜Z16のうち少なくとも2個は、それぞれ独立して、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基であり;R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わし;複数のR、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく;Mは、無金属、金属、金属酸化物または金属ハロゲン化物を表わす。)
    で示されるカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物。
  2. 1〜Z16のうち少なくとも3個は、それぞれ独立して、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基である、請求項1に記載のフタロシアニン化合物。
  3. 下記式(3):
    Figure 2005220060
    (式中、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z1及びZ4は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、いずれか1個はSRまたはハロゲン原子を表わしかつ他の1個はORを表わし;RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わす。)
    で示される少なくとも1種のフタロニトリル化合物(フタロニトリル化合物は、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい)を、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種と環化反応させた後、該反応生成物をさらに式(5):NHR(ただし、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わし;NHRは、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよく;かつ前記フタロニトリル化合物及びアミノ化合物中に存在する複数のR、R及びRのうち少なくとも2個は、それぞれ独立して、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を有する基である)で示される基を有する少なくとも1種のアミノ化合物と反応させることによって製造される、請求項1または2に記載のカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物。
  4. 下記式(3):
    Figure 2005220060
    (式中、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし;Z1及びZ4は、それぞれ独立して、SR1、ORまたはハロゲン原子を表わし、この際、いずれか1個はSRまたはハロゲン原子を表わしかつ他の1個はORを表わし;RおよびRは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わす。)
    で示される少なくとも1種のフタロニトリル化合物(フタロニトリル化合物は、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよい)を、金属酸化物、金属カルボニル、金属ハロゲン化物及び有機酸金属からなる群から選ばれる一種と環化反応させた後、該反応生成物をさらに式(5):NHR(ただし、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよい炭素原子数1〜20個のアルキル基を表わし;NHRは、複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていてもよく;かつ前記フタロニトリル化合物及びアミノ化合物中に存在する複数のR、R及びRは、カルボキシル基若しくはその塩またはスルホン酸基若しくはその塩を持たない基である)で示される基を有する少なくとも1種のアミノ化合物と反応させて、フタロシアニン化合物を製造した後、前記フタロシアニン化合物をカルボキシル化および/またはスルホン化することによって製造される、請求項1または2に記載のカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有するフタロシアニン化合物。
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