JP2007277126A - アジン系化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
<1> 下記一般式(I)で表されるアジン系化合物である。
一般式(I)で表されるアジン系化合物は、アジン系色素を含むものであり、分光特性に優れ、且つ堅牢性に優れる化合物である。
R1で表される置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24の、直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜18のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル。特に好ましくは芳香族ヘテロ環基)、シリル基(好ましくは炭素数3〜38、より好ましくは炭素数3〜18のシリル基で、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリブチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、t−ヘキシルジメチルシリル)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、1−ブトキシ、2−ブトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、ドデシルオキシ、シクロアルキルオキシ基で、例えば、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ、1−ナフトキシ)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環オキシ基で、例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、
R3及びR4で表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はヘテロ環スルホニル基は、既述のR1で説明したアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はヘテロ環スルホニル基と同じ意味の基を表す。好ましい範囲も同様である。
R6及びR7で表される置換基は、既述のR1で説明した置換基と同じ意味の基を表わし、好ましい範囲も同様である。R6及びR7で表される置換基が、更に置換可能な基である場合には、既述のR1で説明した置換基を有していてもよく、複数の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
R6とR7とが互いに結合して、一般式(I)中の2個の炭素原子と共に形成する5員の環としては、例えば、1,3−シクロペンタンジエン環、2,3−ジヒドロピロール環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリジノン環、イミド環、ピラゾロン環等が挙げられる。6員の環としては、シクロへキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリドン環等が挙げられる。7員の環としては、シクロヘプテン環が挙げられる。
一般式(I)で表されるアジン系化合物の合成方法としては、特に限定はないが、例えば、下記反応スキームAに従って好適に合成することができる。
化合物Aのニトロソ化(化合物Bの合成)においては、ニトロソ化剤としては、公知のニトロソ化剤を用いることができる。例えば、亜硝酸塩類(例えば、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム)、亜硝酸エステル類(例えば、イソアミルナイトライト)、ニトロシル硫酸等が挙げられる。ニトロソ化剤の使用量は、通常は、化合物Aに対して、0.5当量〜5当量、好ましくは0.8当量〜2当量用いることができる。通常用いられる反応溶媒としては、水、塩酸水、リン酸、硫酸、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール)、アセトニトリル等が挙げられる。また、上記の溶媒の混合溶媒を用いて行うこともできる。反応温度は、−20℃〜50℃、好ましくは−5℃〜20℃で行うことができる。反応時間は、反応温度、及び化合物Aの置換基によって異なるが、通常は10分間〜24時間で完結する。化合物Bは、塩酸、硫酸等の塩の形で単離することも可能である。
化合物Dの合成においては、公知のジアゾ化−カップリング反応を用いることができ、ジアゾニウム塩としては、公知のジアゾニウム塩を用いることができる。ジアゾニウム塩の使用量としては、化合物Aに対して、0.5当量〜3当量、好ましくは0.8当量〜2当量用いることができる。カップリング反応は、塩基性条件下、若しくは酸性条件下で行うことができ、使用する反応溶媒としては、水、塩酸水、リン酸、アルコール類、アセトニトリル、酢酸エステル類(例えば、酢酸エチルエステル)、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等を用いることができる。また、これらの混合溶媒を用いて行うこともできる。反応温度は、通常は、−10℃〜50℃、好ましくは−10℃〜20℃で行う。反応時間は、反応温度によって異なるが、通常は、10分間〜24時間で完結する。
化合物Cの合成(化合物B及び化合物Dの還元)においては、公知の還元反応を用いることができる。例えば、金属を用いる還元(例えば、鉄、亜鉛、錫)、ヒドラジンを用いる還元、水素ガスと、パラジウム炭素触媒、ラネーニッケル触媒等を用いる還元、ハイドロサルファイトナトリウムを用いる還元等が挙げられる。反応溶媒としては、水、酢酸、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール)、酢酸エステル類(例えば、酢酸エチルエステル)、ハロゲン化炭化水素類(例えば、メチレンクロライド、クロロホルム)、炭化水素類(例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン)、アミド類(例えば、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン)等を用いることができる。反応温度は、還元する方法によって異なるが、通常は、0℃〜200℃、好ましくは20℃〜100℃で行うことができ、反応時間は、反応温度により異なるが、通常は30分間〜24時間で完結する。化合物Cは、カルボン酸類(例えば、酢酸、シュウ酸、安息香酸)、塩酸、硫酸、スルホン酸類(例えば、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、1,5−ナフタレンジスルホン酸)等の塩として用いることもできる。
一般式(I)で表されるアジン系化合物は、化合物Eと上記で得られた化合物Cとの酸化カップリング反応により合成できる。
一般式(I)で表されるアジン系化合物の合成においては、化合物Cは、化合物Eに対して0.5当量〜5当量、好ましくは0.7当量〜3当量で用いて行うことができる。一般式(I)で表されるアジン系化合物の合成においては、酸化剤を用いることが好ましく、酸化剤としては、過硫酸塩類(例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム)、二酸化マンガン、過酸化水素水、ハロゲン化銀(例えば、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀)、酸化銀、酸素等が好ましい。使用する酸化剤の量は、化合物Cに対して、0.5当量〜20当量、好ましくは0.5当量〜5当量である。
一般式(I)で表されるアジン系化合物の合成においては塩基を用いることができる。用いられる塩基としては、無機塩基、有機塩基のいずれであってもよく、例えば、アルカリ金属水酸化物類(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム)、アルカリ金属炭酸塩類(例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム)、アンモニア水、有機塩基(例えば、トリエチルアミン、ピリジン等)が挙げられる。
一般式(I)で表されるアジン系化合物の合成においては、溶媒を使用してもしなくてもよい。使用できる溶媒としては、例えば、水、アルコール類(たとえば、メタノール、エタノール、2−プロパノール)、エステル類(例えば、酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル)、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、アセトン、2−メトキシプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。また、これらの混合溶媒も使用できる。反応温度は−10℃〜100℃、好ましくは0℃〜50℃で行うことができる。反応時間は反応温度によって異なるが、通常は10分間〜24時間で完結する。
このとき化合物Eの置換基Yは水素原子を表す。脱水縮合剤としては、カルボン酸無水物類(例えば、無水酢酸、無水コハク酸、無水フタル酸)、ポリリン酸、三塩化リン、オキシ塩化リン、スルホン酸クロライド類(例えば、メタンスルホン酸クロライド、p−トルエンスルホン酸クロライド)、ジシクロヘキシルカルボジイミド、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。
脱水縮合剤の使用量は、化合物Bに対して、0.5当量〜10当量、好ましくは0.8当量〜3当量である。化合物Eの使用量は、化合物Bに対して0.5当量〜10当量、好ましくは0.5当量〜2当量を用いて行うことができる。
脱水縮合反応は、通常は溶媒を用いて行うが、溶媒は用いなくてもよい。溶媒としては、アセトニトリル、エステル類(例えば、酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル)、ハロゲン化炭化水素類(例えば、メチレンクロライド、クロロホルム)、炭化水素類(例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン)、アミド類(例えば、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン)、エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン)、スルホラン等が挙げられる。反応温度は、通常は−10℃〜180℃、好ましくは0℃〜120℃で行うことができ、反応時間は、反応温度にもよるが、30分間〜4日間で完結する。
<例示化合物I−1の合成>
以下の反応スキームBに従って例示化合物I−1を合成した。
特開2002−371079号記載の方法で得た中間体A53.47g(0.1モル)にメタノール250mlを加えて加熱撹拌した。この分散液に亜鉛粉末30gを添加し、次いで、酢酸60mlを滴下した。滴下終了後、加熱撹拌を2時間行い、反応を完結させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却してから、ろ過して不溶解物を除いた。ろ液に酢酸エチル500mlと水500mlを添加して抽出した。酢酸エチル溶液を水洗してから無水硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを減圧下で濃縮すると、結晶が析出した。この結晶にアセトニトリル250mlを添加して、撹拌してから結晶を分散させた。この結晶をろ過して乾燥し、中間体Bを28.5g(収率:76.0%)で得た。
中間体C21.1g(0.04モル)、前記の方法で得た中間体B16.5g(0.044モル)にクロロホルム100mlを添加し、室温で撹拌した。この溶液にトリエチルアミン14mlを添加した。ついで、二酸化マンガン34.8gを添加した。添加終了後、室温で、8時間撹拌を行った後、一夜放置した。反応終了後、ろ過して不溶解物を除き、クロロホルム溶液を飽和食塩水で洗浄した。このクロロホルム溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離、精製した。目的物の留分を濃縮すると結晶が析出した。この結晶を酢酸エチルで再結晶して精製し、例示化合物I−1を20.5g(収率:57.1%)得た。融点は245℃〜248℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=512.7nm、モル吸光係数(ε)は36500[l・mol-1・cm-1]であった。
上記より得た例示化合物I−1について、NMRによる構造確認を行なったところ、
1H−NMR(CDCl3)、13.0(br,1H)、8.90(d,1H)、8.18(d,1H)、7.67(t,1H)、7.15〜6.60(br,4H)、6.30(s,1H)、6.20〜5.87(br,1H)、5.80(s,1H)、4.00(d,2H)、3.48(t,2H)、3.39(t,2H)、2.73(s,3H)、2.45〜2.26(m,6H)、2.17〜1.72(br,8H)、1.70〜1.58(m,2H)、1.54〜1.37(m,2H)、1.35〜1.10(br,16H)1.08(s,3H)、1.01(s,3H)、0.87(t,3H)であった。
<例示化合物I−2の合成>
前記の方法で得た「例示化合物I−1」9.1g(0.01モル)、炭酸カリウム3g、テトラブチルアンモニウムブロマイド1gにN−メチルピロリドン30mlを加えて室温で、撹拌した。この溶液にヨウ化メチル5gを滴下した。滴下終了後、40℃〜45℃に加熱して、8時間撹拌した。反応終了後、酢酸エチル200mlと水500mlとを加えて抽出した。この酢酸エチル溶液を食塩水で洗浄してから、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この酢酸エチル溶液を減圧下で濃縮した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:n−ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で分離、精製した。目的物の留分を濃縮してからn−ヘキサンで再結晶し精製した。例示化合物I−2を6.8g(収率:74.6%)得た。融点は173℃〜176℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=515.6nm、モル吸光係数(ε)は40300[l・mol-1・cm-1]であった。
上記より得た例示化合物I−2について、NMRによる構造確認を行なったところ、
1H−NMR(CDCl3)、8.90(d,1H)、8.17(d,1H)、7.65(t,1H)、6.98(s,4H)、5.90(s,2H)、4.01(d,2H)、3.49(t,2H)、3.38(t,2H)、2.90(s,3H)、2.65(s,3H)、2.38(s,3H)、3.38(s,3H)、2.20〜1.90(br,8H)、1.71〜1.60(m,2H)、1.55〜1.40(m,2H)、1.35〜1.09(br,16H)、1.00(s,3H)、0.96(s,3H)、0.85(t,3H)であった。
<例示化合物I−3の合成>
実施例1において、例示化合物I−1の合成に用いた中間体Cを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例1と同様な方法で、例示化合物I−3を合成した。
融点は、280℃以上であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=522.1nm、モル吸光係数(ε)は32700[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物I−4の合成>
実施例1において、例示化合物I−1の合成に用いた中間体Aを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例1と同様な方法で、例示化合物I−4を合成した。
融点は207〜215℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=520.7nm、モル吸光係数(ε)は40500[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物I−5の合成>
実施例1において、例示化合物I−1の合成に用いた中間体Cを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例1と同様な方法で、例示化合物I−5を合成した。
融点は、274〜277℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=511.2nm、モル吸光係数(ε)は35300[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物I−6の合成>
実施例2において、例示化合物I−2の合成に用いた例示化合物I−1を、例示化合物I−5に代えたこと以外は実施例2と同様な方法で、例示化合物I−6を合成した。
融点は、171〜177℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=514.1nm、モル吸光係数(ε)は39400[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物I−7の合成>
実施例1において、例示化合物I−1の合成に用いた中間体Cを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例1と同様な方法で、例示化合物I−7を合成した。
融点は、280℃以上であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=514.8nm、モル吸光係数(ε)は34800[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物I−8の合成>
実施例1において、例示化合物I−1の合成に用いた中間体Cを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例1と同様な方法で、例示化合物I−8を合成した。
融点は、280℃以上であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=509.5nm、モル吸光係数(ε)は33800[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物II−1の合成>
以下の反応スキームCに従って、例示化合物II−1を合成した。
特開2005−213357号記載の方法に従って合成した中間体D17.1g(0.05モル)にメタノール100mlを加えて、5℃に冷却し、撹拌した。この溶液に濃塩酸12.9mlを添加して撹拌した。更に、亜硝酸ナトリウム4.15g(0.06モル)を水15mlに溶解した水溶液を滴下した。反応温度は10℃以下に保った。滴下終了後、10℃〜15℃で、2時間撹拌を行った。反応終了後、この反応液を、水600mlと酢酸エチル200ml中に撹拌しながら注いだ。次いで、炭酸水素ナトリウムで中和してから、酢酸エチルで抽出した。この酢酸エチル溶液を、食塩水で洗浄してから無水硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを減圧下で濃縮した。中間体Eを16.8g(収率=90.8%)得た。
中間体E4.45g(0.012モル)、中間体C5.29g(0.01モル)にアセトニトリル50mlを加えて室温で撹拌した。この溶液に無水酢酸1.7mlを加えて24時間撹拌した。次いで、40℃に加熱して、3時間撹拌を行った。次いで、室温まで冷却してから二酸化マンガン5gを添加した。添加終了後、室温で3時間撹拌を行った。反応終了後、ろ過して不溶解物を除いた後に、酢酸エチル100mlと水200mlとを加えて抽出した。この酢酸エチル溶液を食塩水で洗浄してから、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを減圧下で濃縮し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:n−ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で分離、精製した。目的物の留分を濃縮してからアセトニトリルを加えて結晶を析出させた。この結晶をろ過し、乾燥した。例示化合物II−1を4.22g(収率:48.0%)得た。融点は70〜72℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=524.9nm、モル吸光係数(ε)は32800[l・mol-1・cm-1]であった。
上記より得た例示化合物II−1について、NMRによる構造確認を行なったところ、
1H−NMR(CDCl3)、9.28(s、1H)、8.70(s、1H)、8.20(d,1H)、7.63(t,1H)6.25(br,1H)、5.57(br,1H)、4.58(br,1H)、4.15(q,1H)、4.05(q,1H)、3.67〜3.31(m,17H)、3.11(br,2H)、2.98(s,3H)、2.20〜2.08(m,1H)、2.01〜1.85(m,6H)、1.70(br,2H)、1.58(m,2H)、1.45〜1.17(m,20H)、1.02(s,3H)、1.00(s,3H)、0.90(t,3H)であった。
前記の方法で得た「例示化合物II−1」8.79g(0.01モル)、ヨウ化メチル2.84g(0.02モル)にN−メチルピロリドン100mLを加えて室温で撹拌した。この溶液に、水酸化カリウム0.67g(0.012モル)をメタノール10mlに溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、室温で5時間撹拌した。反応終了後、5%塩酸水300mlと酢酸エチル200mlの混合溶液中に撹拌しながら注ぎ、抽出した。この酢酸エチル溶液を飽和食塩水で洗浄してから、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この酢酸エチル溶液を減圧下で、濃縮して乾個した。次いで、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:n−ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で分離、精製した。目的物の留分を濃縮してアモルファス状の例示化合物II−2を、4.71g(収率:52.7%)得た。
融点は93〜108℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=531.2nm、モル吸光係数(ε)は48800[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物II−3の合成>
実施例9において、例示化合物II−1の合成に用いた中間体Dを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例9と同様な方法で、例示化合物II−3を合成した。
融点は93〜100℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=526nm、モル吸光係数(ε)は39200[l・mol-1・cm-1]であった。
<例示化合物III−1の合成>
実施例1において、例示化合物I−1の合成に用いた中間体Aを、対応する構造の中間体に代えたこと以外は実施例1と同様な方法で、例示化合物III−1を合成した。
融点は125〜132℃であった。
酢酸エチル中における極大吸収波長(λmax)及びモル吸光係数(ε)の分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)による測定を行ったところ、最大吸収波長λmax=528.2nm、モル吸光係数(ε)は37000[l・mol-1・cm-1]であった。
Claims (3)
- 下記一般式(I)で表されるアジン系化合物。
- 下記一般式(II)又は一般式(III)で表されるアジン系化合物。
- 下記一般式(IV)又は一般式(V)で表されるアジン系化合物。
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