JP2009013292A - アゾ化合物又はその塩 - Google Patents

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Abstract

【課題】高い色濃度を示す新規なアゾ化合物又はその塩を提供すること。
【解決手段】式(I)で表されるアゾ化合物又はその塩〔式中、Aは、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基の少なくとも1種の基を有するフェニル基、或いはスルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基の少なくとも1種の基を有するナフチル基を表す。R1及びR2は、水素原子又は飽和脂肪族炭化水素基を表す。R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、飽和脂肪族炭化水素基、アリール基、アラルキル基、又はアシル基を表す〕。
Figure 2009013292

【選択図】なし

Description

本発明は、色素として有用なアゾ化合物又はその塩に関するものである。
従来からアゾ化合物などの色素は、様々な分野(例えば、繊維材料、液晶表示装置など)で反射光又は透過光を利用して色表示するために使用されてきており、例えばピリドン環を有するアゾ化合物も知られている(特許文献1及び2など)。より具体的には、特許文献1及び2は、フェニル基とピリドン環とが、アゾ基で連結された色素を開示している。しかしこれらの文献は、色素の色相を開示しているだけであり、それ以上の色素の特徴については記載していない。
米国特許第3979378号 英国特許出願公開第1452322号
近年、染色物の色濃度及び色相に関して、需要家からの要求が厳しくなっており、特に色濃度が高い新規アゾ化合物又はその塩が求められている。そこで本発明の目的は、高い色濃度を示す新規なアゾ化合物又はその塩を提供することにある。
本発明者らが、アゾ化合物又はその塩の色濃度を更に改良すべく鋭意検討した結果、式(I)で表されるアゾ化合物又はその塩(フェニル基又はナフチル基とピリドン環とがアゾ基を介して連結した構造を有し、ピリドン環の1位のアゾ基に対して5位の位置でカルバモイル基又はN−置換カルバモイル基を有するアゾ化合物又はその塩)が、高い色濃度を示すことを見出した。よって上記目的を達成し得た本発明のアゾ化合物又はその塩とは、式(I)で表されるものである。なお式(I)で表されるアゾ化合物又はその塩を、以下では「アゾ化合物(I)」と略称することがある。他の化学式で表される化合物又はその塩も、同様に略称することがある。
Figure 2009013292
式(I)中、Aは、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1個又は2個有するフェニル基、或いはスルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1〜3個有するナフチル基を表す。
1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又はC1-6飽和脂肪族炭化水素基を表す。
3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、C1-10飽和脂肪族炭化水素基、C1-8アルコキシル基が置換しているC1-10飽和脂肪族炭化水素基、炭素数が6〜20のアリール基、炭素数が7〜20のアラルキル基、又は炭素数が2〜10のアシル基を表す。
なお本発明において、Ca-bとは、炭素数がa以上、b以下であることを意味する。
前記N−置換スルファモイル基として、−SO2NHR5基(R5は、C1-10飽和脂肪族炭化水素基、C1-8アルコキシル基が置換しているC1-10飽和脂肪族炭化水素基、炭素数が6〜20のアリール基、炭素数が7〜20のアラルキル基、又は炭素数が2〜10のアシル基を表す。)が好ましい。本発明のアゾ化合物又はその塩は、N−置換スルファモイル基(好ましくは−SO2NHR5基)を有することにより、水溶性及び油溶性を兼ね備えることができる。Aとしては、1つのN−置換スルファモイル基を有するフェニル基又は2つのN−置換スルファモイル基を有するナフチル基が好ましい。
式(I)のR1が、C2-4飽和脂肪族炭化水素基であること、R2が、メチル基又はエチル基であること、及びAが、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基以外の置換基として、少なくとも1個のメチル基を有することが好ましい態様である。
なお本発明のアゾ化合物又はその塩には、式(I)で表されるものに加えて、その互変異性体も含まれる。
本発明のアゾ化合物又はその塩は、高い色濃度を示し、例えば繊維材料や液晶表示装置などに用いられる色素として有用である。
本発明のアゾ化合物又はその塩は、式(I)で表されるように、フェニル基又はナフチル基とピリドン環とがアゾ基を介して連結した構造を有することを特徴の1つとする。なおピリドン環部分には、式(I)で表されるエノール型のほか、ケト型も含まれる。さらに本発明のアゾ化合物又はその塩は、ピリドン環の1位のアゾ基に対して5位の位置でカルバモイル基又はN−置換カルバモイル基を有することも特徴の1つとする。このような構造により、本発明のアゾ化合物又はその塩は、高い色濃度を示す。
本発明のアゾ化合物又はその塩は、その好ましい態様において、溶媒への溶解性(特に油溶性)にも優れており、透過光を利用した色表示にも極めて適している。なお前記溶媒には、例えば、ヒドロキシカルボン酸エステル類(乳酸エチルなど)、ヒドロキシケトン類(ジアセトンアルコールなど)、エーテル類(プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなど)などの揮発性が低い水溶性溶媒が選ばれる。
以下では、式(I)について詳細に説明する。式(I)中、Aは、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1個又は2個有するフェニル基、或いはスルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1〜3個有するナフチル基を表す。
Aのフェニル基又はナフチル基は、前記必須の置換基(フェニル基の場合、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基の少なくとも1種、ナフチル基の場合スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基の少なくとも1種)以外にも、他の置換基、例えばC1-4飽和脂肪族炭化水素基(メチル基、エチル基など)、C1-4アルコキシル基(メトキシ基、エトキシ基など)、ヒドロキシル基又はニトロ基を、1種又は2種以上有していてもよい。他の置換基としては、水溶性及び色濃度の観点からはヒドロキシル基が好ましく、油溶性の観点からはC1-4アルコキシル基及びC1-4飽和脂肪族炭化水素基が好ましく、油溶性及び色濃度の観点からはメトキシ基及びメチル基が好ましい。耐光堅牢性の観点からAは、他の置換基として少なくとも1個のC1-4飽和脂肪族炭化水素基を有することが好ましく、耐光堅牢性及び色濃度の観点から、少なくとも1個のメチル基を有することがより好ましい。色濃度のみを考慮すると、アゾ化合物又は塩の分子量が小さい方が有利であるので、Aとしては、他の置換基を有さないものが好ましい。
Aのフェニル基は前記必須の基を2種有していてもよく、Aのナフチル基は、前記必須の基を2種以上有していてもよいが、Aのフェニル基又はナフチル基としては、スルホ基及びN−置換スルファモイル基の一方又は両方を有するものが好ましく、スルホ基のみ又はN−置換スルファモイル基のみを有するものがより好ましい。スルホ基が存在すれば水溶性が高まり、本発明のアゾ化合物又はその塩は、衣料分野の色素として幅広く用いることができる。またN−置換スルファモイル基が存在すれば、本発明のアゾ化合物又はその塩は、水溶性及び油溶性の両方に優れ、液晶表示装置分野の色素としての有用性が高まる。
スルホ基を有するフェニル基Aの具体例として、スルホ基とカルボキシル基とを有するもの、即ちカルボキシ−スルホフェニル基(2−カルボキシ−4−スルホフェニルなど);スルホ基のみを有するもの、例えば1つのスルホ基を有するフェニル基(2−、3−又は4−スルホフェニル基)、2つのスルホ基を有するフェニル基(2,4−ジスルホフェニル基など);スルホ基と1種の他の置換基を有するもの、例えばメチル−スルホフェニル基(4−メチル−2−スルホフェニル基、4−メチル−3−スルホフェニル基、2−メチル−3−スルホフェニル基、2−メチル−5−スルホフェニル基など)、ジメチル−スルホフェニル基(4,6−ジメチル−2−スルホフェニル基、2,4−ジメチル−6−スルホフェニル基など)、メトキシ−スルホフェニル基(4−メトキシ−2−スルホフェニル基、4−メトキシ−3−スルホフェニル基、2−メトキシ−3−スルホフェニル基、2−メトキシ−4−スルホフェニル基など)、ヒドロキシ−スルホフェニル基(2−ヒドロキシ−3−スルホフェニル基、2−ヒドロキシ−4−スルホフェニル基、2−ヒドロキシ−5−スルホフェニル基など);及びスルホ基と2種以上の他の置換基を有するもの、例えばヒドロキシ−ニトロ−スルホフェニル基(2−ヒドロキシ−3−ニトロ−5−スルホフェニル基など)などが挙げられる。これらの中でも色濃度及び水溶性の観点から、1つのスルホ基を有するフェニル基(モノスルホフェニル基とも言う);スルホ基とヒドロキシル基を有するフェニル基;スルホ基とメチル基を有するフェニル基;及びスルホ基とメトキシ基を有するフェニル基が好ましく、3−スルホフェニル基、4−スルホフェニル基及び4−メチル−3−スルホフェニル基がより好ましく、4−スルホフェニル基が特に好ましい。
スルホ基を有するナフチル基Aの具体例として、1つのスルホ基を有するナフチル基(5−、6−、7−又は8−スルホ−2−ナフチル基、4−、5−、6−又は7−スルホ−1−ナフチル基など)、2つのスルホフェニル基を有するナフチル基(6,8−、4,8−、5,7−又は3,6−ジスルホ−2−ナフチル基、3,6−又は4,6−ジスルホ−1−ナフチル基など)、および3つのスルホ基を有するナフチル基(3,6,8−又は4,6,8−トリスルホ−2−ナフチル基など)などが挙げられる。これらの中でも、2つのスルホフェニル基を有するナフチル基(ジスルホナフチル基とも言う)が好ましく、ジスルホ−2−ナフチル基がより好ましく、6,8−ジスルホ−2−ナフチル基がさらに好ましい。
スルファモイル基又はN−置換スルファモイル基を有するフェニル又はナフチル基の例としては、スルホ基を有するフェニル又はナフチル基の例で、スルホ基をスルファモイル基又はN−置換スルファモイル基で置き換えたものが挙げられる。N−置換スルファモイル基としては、例えばN−一置換スルファモイル基が挙げられ、式−SO2NHR5で表すことができる。このR5は、C1-10飽和脂肪族炭化水素基(このC1-10飽和脂肪族炭化水素基にC1-8アルコキシル基が結合したものを含む)、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基、又は炭素数2〜10のアシル基である。
5の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよい。飽和脂肪族炭化水素基の炭素数には置換基の炭素数は含まれず、その数は、通常、1〜10、好ましくは6〜10である。R5の飽和脂肪族炭化水素基には、例えば、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、メチルブチル基(1,1,3,3−テトラメチルブチル基など)、メチルヘキシル基(1−メチルヘキシル基、1,5−ジメチルヘキシル基など)、エチルヘキシル基(2−エチルヘキシル基など)、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基(2−メチルシクロヘキシル基など)、シクロヘキシルアルキル基などが含まれる。R5の飽和脂肪族炭化水素基は、前述した通り、C1-8(好ましくはC1-4)アルコキシル基などの置換基で置換されていてもよい。この置換飽和脂肪族炭化水素基としては、プロポキシプロピル基(3−(イソプロポキシ)プロピル基など)などが例示できる。
5のアリール基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基又はヒドロキシル基などの置換基を有していてもよい。前記アリール基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、通常、6〜20、好ましくは6〜10である。これらアリール基としては、例えばフェニル基、ヒドロキシフェニル基(4−ヒドロキシフェニル基など)、トリフルオロメチルフェニル基(4−トリフルオロメチルフェニル基など)などの置換又は無置換フェニル基などが挙げられる。
5のアラルキル基のアルキル部分は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。アラルキル基の炭素数は、通常、7〜20、好ましくは7〜10である。このアラルキルとしては、ベンジル基、フェニルプロピル基(1−メチル−3−フェニルプロピル基など)、フェニルブチル基(3−アミノ−1−フェニルブチル基など)などのフェニルアルキル基が代表的である。
5のアシル基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシル基などの置換基が結合していてもよい。アシル基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、その数は、通常、2〜10、好ましくは6〜10である。前記アシル基は、例えばアセチル基、ベンゾイル基、メトキシベンゾイル基(p−メトキシベンゾイル基など)などである。
前記R5は、色濃度、油溶性などをより一層高める観点から、さらに限定してもよい。このようなR5には、例えば、メチルブチル基(1,1,3,3−テトラメチルブチル基など)、メチルへキシル基(1,5−ジメチルへキシル基など)、エチルへキシル基(2−エチルヘキシル基など)、メチルシクロへキシル基(2−メチルシクロヘキシル基など)、フェニルプロピル基(1−メチル−3−フェニルプロピル基など)、フェニルブチル基(3−アミノ−1−フェニルブチル基など)などの分岐状飽和脂肪族炭化水素基、又はアラルキル基が挙げられる。
式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又はC1-6飽和脂肪族炭化水素基を表す。R1及びR2の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよい。飽和脂肪族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。その炭素数は、通常、1〜6、好ましくは1〜4、より好ましくは1又は2である。飽和脂肪族炭化水素基には、例えばメチル基、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが含まれる。色濃度及び水溶性の観点から、R1及びR2は、水素原子又は炭素数が4以下の飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。R1の飽和脂肪族炭化水素基は、色濃度及び入手容易性から、好ましくはC2-4飽和脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはエチル基又はn−ブチル基であり、さらに好ましくはエチル基である。R2の飽和脂肪族炭化水素基は、色濃度及び入手容易性から、好ましくはメチル基又はエチル基、より好ましくはメチル基である。
3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、C1-10飽和脂肪族炭化水素基、C1-8アルコキシル基が置換しているC1-10飽和脂肪族炭化水素基、炭素数が6〜20のアリール基、炭素数が7〜20のアラルキル基、又は炭素数が2〜10のアシル基を表す。R3及びR4の飽和脂肪族炭化水素基、アリール基、アラルキル基及びアシル基の説明及び具体例は、R5について上述したものと同じである。色濃度を高めるには、R3及びR4の少なくとも一つ(好ましくは両方)に、炭素数が3以下の飽和脂肪族炭化水素基(例えば、メチル基、エチル基など、特にメチル基)か、水素原子を選択することが推奨される。また溶解性を高めるためには、R7及びR8の少なくとも一つに、アセチル基を選択することが好ましい。
式(I)のうちで、Aがスルホ基を有する場合の好ましい例としては、式(I−1)〜(I−13)が挙げられる。
Figure 2009013292
式(I)のうちで、AがN−置換スルファモイル基を有する場合の好ましい例としては、式(I−14)〜(I−17)が挙げられる。
Figure 2009013292
本発明は、式(I)で表される化合物に限らず、その塩も包含する。塩としては、スルホン酸塩又はカルボン酸塩などが挙げられる。またこれら塩を形成するカチオンは特に限定されないが、溶媒に対する溶解性を考慮すると、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩のようなアルカリ金属塩;アンモニウム塩;及びエタノールアミン塩、アルキルアミン塩のような有機アミン塩などが好ましい。特にアルカリ金属塩(好ましくはナトリウム塩)は、偏光膜基材に含有させる場合に有用である。また有機アミン塩は、樹脂硬化性化合物に含有させる場合に有用であり、さらには非金属塩であるため、絶縁性が重要視される分野でも有用である。
本発明のアゾ化合物は、色素分野でよく知られているように、ジアゾニウム塩とピリドン類とをカップリングすることにより製造できる。例えば式(a):
A−NH2 (a)
で表されるアミン類(ジアゾ成分)を、亜硝酸、亜硝酸塩又は亜硝酸エステルによりジアゾ化することによって得られる式(b)
A−N≡N+ (b)
の化合物を、前記ジアゾニウム塩として使用できる(式(a)及び(b)中、Aは前記と同じ意味を表す)。
そしてジアゾニウム塩(b)と、式(c)で表されるピリドン類(カップリング成分)とを、通常、水性溶媒中20〜60℃で反応させることにより、アゾ化合物(I)を製造することができる(式(c)中、R1〜R4は、前記と同じ意味を表す)。
Figure 2009013292
スルファモイル基又はN−置換スルファモイル基を有する目的化合物(I)は、スルファモイル基又はN−置換スルファモイル基を有するアミン類(a)を用いることによっても製造できるが、スルホ基を有するアミン類(a)を用いてカップリング反応を行った後に、スルホンアミド化して製造するのが確実である。例えば式(I)においてスルホ基を有する化合物(以下、「アゾスルホン酸(I)」という)を合成しておき、ハロゲン化チオニル化合物によってスルホ基(−SO3H)をスルホンハライド(−SO2X;Xはハロゲン原子)にし、次いでアミンと反応させることによって、スルホ基をスルホンアミド化できる。
アゾスルホン酸(I)の好ましい例には、式(I−1)〜(I−3)が含まれ、特に式(I−1)及び(I−2)が挙げられる。ハロゲン化チオニル化合物としては、弗化チオニル、塩化チオニル、臭化チオニル、沃化チオニルなど、好ましくは塩化チオニル、臭化チオニルなど、特に塩化チオニルが例示できる。ハロゲン化チオニルの使用量は、アゾスルホン酸(I)1モルに対して、例えば、1〜10モル程度である。なお反応系中に水が持ち込まれる場合は、ハロゲン化チオニル化合物を過剰に使用することが好ましい。
スルホンハライド化は、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、1,4−ジオキサンなどのエーテル類(特に環状エーテル類);クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、ジクロロプロパン、塩化アミル、1,2−ジブロモエタンなどのハロゲン化炭化水素類などが使用できる。溶媒の使用量は、アゾ化合物(I)1質量部に対して、例えば、3質量部以上(好ましくは5質量部以上)、10質量部以下(好ましくは8質量部以下)程度である。
またスルホンハライド化では、N,N−ジアルキルホルムアミド(例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなど)を併用することが推奨される。N,N−ジアルキルホルムアミドを用いる場合、その使用量は、ハロゲン化チオニル1モルに対して、例えば、0.05〜1モル程度である。アゾスルホン酸(I)とN,N−ジアルキルホルムアミドとを溶媒中で予め混合した後、ハロゲン化チオニルを添加すると、発熱を抑制することができる。
反応温度は、例えば、0℃以上(好ましくは30℃以上)、70℃以下(好ましくは60℃以下)である。反応時間は、例えば、0.5時間以上(好ましくは3時間以上)、8時間以下(好ましくは5時間以下)程度である。
上記のようにして調製されたスルホンハライド化合物は、単離してからアミンと反応させてもよく、単離することなく反応混合物のままでアミンと反応させてもよい。なお単離する場合には、例えば、反応混合物と水とを混合し、析出した結晶を濾取すればよい。取得したスルホンハライド化合物の結晶は、アミンとの反応前に、必要に応じて水洗及び乾燥してもよい。
前記アミンとしては、例えば、1級アミンが挙げられ、この1級アミンは、式H2N−R5で表わされる(R5は前記と同じ)。H2N−R5の具体例には、n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、ジメチルヘキシルアミン(1,5−ジメチルヘキシルアミンなど)、テトラメチルブチルアミン(1,1,3,3−テトラメチルブチルアミンなど)、エチルヘキシルアミン(2−エチルヘキシルアミンなど)、アミノフェニルブタン(3−アミノ−1−フェニルブタンなど)、イソプロポキシプロピルアミンなどが含まれる。アミンの使用量は、スルホンハライド化合物1モルに対して、通常、2モル以上、10モル以下(好ましくは7モル以下)程度である。なお本明細書では、このアミンを、後述の塩基性触媒と区別するため、以下、反応性アミンという場合がある。
スルホンハライド化合物とアミンの添加順は特に限定されないが、スルホンハライド化合物にアミンを添加(滴下)することが多い。またスルホンハライド化合物とアミンとの反応は、通常、溶媒中で行う。溶媒としては、スルホンハライド化合物を調製するときと同様の溶媒が使用できる。
またスルホンハライドと反応性アミンの反応は、好ましくは、塩基性触媒の存在下で行われる。塩基性触媒としては、例えば3級アミン(特にトリエチルアミン、トリエタノールアミンなどの脂肪族3級アミン)、ピリジン、メチルピリジンなどのピリジン塩基等が挙げられる。これらの中でも、3級アミン、特にトリエチルアミンなどの脂肪族3級アミンが好ましい。塩基性触媒の使用量は、反応性アミン(スルホンハライドと反応させる前記アミン)に対して、通常、1.1モル以上、6モル以下(好ましくは5モル以下)程度である。
スルホンハライド化合物に反応性アミンと塩基性触媒を添加する場合、塩基性触媒の添加タイミングは特に限定されず、反応性アミンの添加前及び添加後のどちらであってもよく、反応性アミンと同じタイミングで添加してもよい。また反応性アミンと予め混合してから添加してもよく、反応性アミンとは別に添加してもよい。
スルホンハライドと反応性アミンの反応温度は、例えば、0℃以上、50℃以下(好ましくは30℃以下)である。また反応時間は、通常、1〜5時間程度である。
反応混合物から目的化合物であるスルホンアミド体を取得する方法は特に限定されず、公知の種々の手法が採用できるが、例えば、反応混合物を酸(酢酸)及び水と共に混合し、析出した結晶を濾取してもよい。前記酸と水は、予め酸の水溶液を調製してから用いることが多く、反応混合物をこの酸の水溶液に添加することが多い。反応混合物の添加温度は、通常、10℃以上(好ましくは20℃以上)、50℃以下(好ましくは30℃以下)である。また添加後は、同温度で0.5時間〜2時間程度攪拌するのが一般的である。濾取した結晶は、通常、水などで洗浄され、次いで乾燥される。また必要に応じて、再結晶などの公知の手法によってさらに精製してもよい。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお実施例及び比較例中の「%」及び「部」は、特記されない限り、質量%及び質量部である。
実施例1
式(a−1)で表されるスルファニル酸40.0部に水400部を加えた後、氷冷下、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH7〜8に調節した。以下の操作は氷冷下で行った。亜硝酸ナトリウムを19.1部加えて30分攪拌した。35%塩酸72.2部を少量ずつ加えて褐色溶液とした後、2時間攪拌した。アミド硫酸4.4部を水30部に溶解した水溶液を反応溶液に加えて攪拌し、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を得た。
Figure 2009013292
式(c−1)で表される1−エチル−3−カルバモイル−4−メチル−6−ヒドロキシピリド−2−オン54.4部に水800部を加えた後、氷冷下、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH8〜9に調節した。
Figure 2009013292
以下の操作は氷冷下で行った。前記ピリドン水溶液を攪拌して無色溶液とした後、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH8〜9に調節しながら、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を2時間かけてポンプで滴下した。滴下終了後、さらに2時間攪拌することで暗色溶液を得た。精製塩140部を反応溶液に加えて、5時間攪拌した。濾過して得た黄色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(I−2)で表されるアゾ化合物を80.5部(収率92%)得た。
Figure 2009013292
アゾ化合物(I−2)の構造は、1H−NMR及び13C−NMR分析によって決定した。分析機器はECA−500(日本電子(株)製)を使用した。
1H−NMR(500MHz、δ値(ppm、TMS基準)、DMSO);1.07(3H、t、J=6.9Hz)、2.12(3H、s)、3.81(2H、q、J=6.9Hz)、7.41(2H、d、J=8.8Hz)、7.46(1H、m)、7.56(2H、d、J=8.8Hz)、7.74(1H、m)、14.18(1H、s)
13C−NMR(125MHz、δ値(ppm、TMS基準)、DMSO);13.0、14.2、33.9、115.4、123.6、125.7、127.0、141.8、143.7、144.6、160.7、166.5
得られたアゾ化合物(I−2)0.35gをN,N−ジメチルホルムアミドに溶解して体積を250cm3とし、そのうちの2cm3を水で希釈して体積を100cm3として(濃度:0.028g/L)、分光光度計〔石英セル、セルの長さは1cm〕を用いて吸収スペクトルを測定した。得られた吸収スペクトルを図1に示す。この化合物は、λmax=421nmで吸光度2.87(任意単位)を示した。
実施例2
冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、アゾ化合物(I−2)を5部、クロロホルム50部及びN,N−ジメチルホルムアミド2.1部を投入し、攪拌下20℃以下を維持しながら、塩化チオニル6部を滴下して加えた。滴下終了後、50℃に昇温し、同温度で5時間維持して反応させ、その後20℃に冷却した。冷却後の反応溶液を、攪拌下20℃以下に維持しながら、3−イソプロポキシプロピルアミン4部及びトリエチルアミン14部の混合液を滴下して加えた。その後、同温度で5時間攪拌して反応させた。次いで得られた反応混合物をロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、メタノールを少量加えて激しく攪拌した。この混合物を、酢酸29部及びイオン交換水300部の混合液中に攪拌しながら加えて、結晶を析出させた。析出した結晶を濾別し、イオン交換水でよく洗浄し、60℃で減圧乾燥して、式(I−17)で表されるアゾ化合物3.5部(収率56%)を得た。
Figure 2009013292
得られたアゾ化合物(I−17)0.35gを乳酸エチルに溶解して体積を250cm3とし、そのうちの2cm3をイオン交換水で希釈して体積を100cm3として(濃度:0.028g/L)、分光光度計(石英セル、光路長;1cm)を用いて吸収スペクトルを測定した。得られた吸収スペクトルを図2に示す。この化合物は、λmax=430nmで吸光度2.77(任意単位)を示した。
比較例1
式(II−1)で表されるアゾ化合物(BASF社製:「Neptun Yellow 075」)の吸収スペクトルを、実施例2と同様の条件で測定した。得られた吸収スペクトルを図3に示す。この化合物は、λmax=428nmで吸光度2.46(任意単位)を示した。
Figure 2009013292
実施例2のアゾ化合物(I−17)の吸光度は、比較例1のアゾ化合物(II−1)の吸光度と比べて0.31も大きい(濃度:0.028g/L)。この結果は、ピリドン環の5位の位置にカルバモイル基を有する本発明のアゾ化合物又はその塩が、高い色濃度を有することを示している。
実施例3
スルホ基を有するアゾ化合物(I−2)とN−置換スルファモイル基を有するアゾ化合物(I−17)との油溶性(プロピレングリコールモノメチルエーテルへの溶解度)を、以下のようにして求めた:
アゾ化合物1g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル9gをバイアル瓶に入れて一昼夜攪拌した後、溶け残った固形分を濾過で除去した(もしアゾ化合物が完全に溶解した場合、濾液濃度は10質量%である)。このようにして得られた濾液の吸収スペクトルを、濾液3.5gを用いたこと以外は実施例1と同様にして測定し、各アゾ化合物のλmaxでの吸光度(Int(a))を求めた。また各アゾ化合物0.35gを用いて、実施例1と同様にして、各アゾ化合物のλmaxでの吸光度(Int(r))を求めた。そして下記式:
溶解度(質量%)=(Int(a)×10)/Int(r)
から、各アゾ化合物の溶解度を計算した。結果を、表1に示す。
Figure 2009013292
表1の結果から、N−置換スルファモイル基を導入することにより、本発明のアゾ化合物の油溶性が向上することが分かる。
本発明のアゾ化合物又はその塩は、非常に高い色濃度を示す。そのため少ない使用量でも、本発明のアゾ化合物又はその塩から、従来と同様の品質を持つ染色物を得ることができ、コスト面で有利である。また液晶表示部品を製造するための硬化性樹脂組成物中で本発明のアゾ化合物又はその塩を用いる場合、使用量が少なくすむため、耐溶剤性及び耐熱性等の性能に優れた部品を製造できる。さらに本発明のアゾ化合物又はその塩は、優れた色素として単独で用いてもよく、調色用色素として、他の色素と併用して用いてもよい。このように色濃度が高い本発明のアゾ化合物又はその塩は、染色物や液晶表示部品を製造する以外にも、様々な用途に用いることができる。
式(I−2)で表されるアゾ化合物(実施例1)の吸収スペクトルを示す図である。 式(I−17)で表されるアゾ化合物(実施例2)の吸収スペクトルを示す図である。 式(II−1)で表されるアゾ化合物(比較例1)の吸収スペクトルを示す図である。

Claims (6)

  1. 式(I)で表されるアゾ化合物又はその塩。
    Figure 2009013292
    〔式(I)中、Aは、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1個又は2個有するフェニル基、或いはスルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1〜3個有するナフチル基を表す。
    1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又はC1-6飽和脂肪族炭化水素基を表す。
    3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、C1-10飽和脂肪族炭化水素基、C1-8アルコキシル基が置換しているC1-10飽和脂肪族炭化水素基、炭素数が6〜20のアリール基、炭素数が7〜20のアラルキル基、又は炭素数が2〜10のアシル基を表す。〕
  2. 前記N−置換スルファモイル基が、−SO2NHR5基であり、R5は、C1-10飽和脂肪族炭化水素基、C1-8アルコキシル基が置換しているC1-10飽和脂肪族炭化水素基、炭素数が6〜20のアリール基、炭素数が7〜20のアラルキル基、又は炭素数が2〜10のアシル基を表す請求項1に記載のアゾ化合物又はその塩。
  3. Aが、1つのN−置換スルファモイル基を有するフェニル基又は2つのN−置換スルファモイル基を有するナフチル基である請求項1又は2に記載のアゾ化合物。
  4. 1が、C2-4飽和脂肪族炭化水素基である請求項1〜3のいずれかに記載のアゾ化合物又はその塩。
  5. 2が、メチル基又はエチル基である請求項1〜4のいずれかに記載のアゾ化合物又はその塩。
  6. Aが、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基及びN−置換スルファモイル基以外の置換基として、少なくとも1個のC1-4飽和脂肪族炭化水素基を有する請求項1〜5のいずれかに記載のアゾ化合物又はその塩。
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