JP2011140478A - アリザリン誘導体化合物の製造方法、新規アリザリン誘導体化合物、表面修飾方法、光電変換膜、光電変換素子、及び電子写真感光体 - Google Patents

アリザリン誘導体化合物の製造方法、新規アリザリン誘導体化合物、表面修飾方法、光電変換膜、光電変換素子、及び電子写真感光体 Download PDF

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Abstract

【課題】特定のアリザリン誘導体化合物を簡易且つ安価に得ることができる製造方法、及び新規なアリザリン誘導体化合物の提供。
【解決手段】プルプリンを出発原料として用い、3段階を経て、下記式(6)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る製造方法。

(式中、nが1ではLは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基で、nが2では、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表し、nが3では炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。)
【選択図】なし

Description

本発明は、アリザリン誘導体化合物の製造方法、新規アリザリン誘導体化合物、該アリザリン誘導体化合物を用いた表面修飾方法及び表面修飾粒子、該アリザリン誘導体化合物を構成要素として含む光電変換膜、光電変換素子及び電子写真感光体に関する。
アリザリン誘導体化合物は、有機エレクトロニクス分野(例えば、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、有機撮像素子、有機半導体、有機EL素子、電子写真感光体等)、色材分野(例えば、インクジェット用インク、昇華転写方式カラーコピー、インク染料、カラーフィルター、ハロゲン化銀感光材料、印刷、光記録媒体、食品用着色剤等)、生理活性物質(例えば、抗癌剤、育毛剤等)、電解液などに用いられる化合物、錯体、及びレーキ顔料などの種々の広範囲な分野に適用しうる化合物である。
プルプリン(下記構造式で示す化合物)から出発して、その4位を修飾した化合物は、今までに数例しか報告されていない。
プルプリンの4位修飾体の合成方法としては、例えば、非特許文献1に以下に示す合成方法が記載される。また、非特許文献2には、該プルプリンの4位修飾体と種々の金属酸化物との結合能の強弱について、プルプリンの4位をメチル化した化合物を用いて議論している。
また、非特許文献3には、プルプリンのカテコール部分をRu金属で保護した後に、アルキル基を導入することにより、短工程でプルプリンの4位修飾体を得る合成方法が提案されている。
その他、アリザリンに、ニトロ基又は臭素を付加させた後に酸化体へと変換させ、それにアルコールを付加させることにより、短工程でアリザリンの4位を修飾する修飾方法が報告されている(非特許文献4、5参照。)。
また、新規なアリザリン誘導体化合物について、天然物からの抽出による単離・構造決定・生理活性能(抗カビ剤)などが見出されている(非特許文献6〜11参照。)。
プルプリン等を出発原料として用い、そのアントラキノン骨格の4位を修飾してなるアリザリン誘導体化合物を、簡便且つ安価に合成する方法が求められているが、前掲の非特許文献に記載の合成方法には、以下のごとき問題がある。
即ち、非特許文献1に記載の合成方法では、目的物の合成までに4工程を要する上に、第3工程では、高価な酸化銀を過剰量用いなければならないため製造適性が低い。
また、非特許文献1で得られるような、アリザリン誘導体化合物(プルプリン4位Me修飾体)は、本発明者らの検討によれば、ルイス酸中で加熱するとMeO基が脱保護されてプルプリンに戻ることが確認されており、当該化合物を各種用途に適用した場合における安定性が危惧される。
非特許文献3に記載の合成方法では、高価な金属を用いている点で製造適性が低い。また、同文献では、Ru錯体部分を脱保護する検討はなされていない。なお、同文献には、プルプリン4位修飾体としてはメチル置換体しか検討されていない。
非特許文献4に記載されるような、ニトロアリザリンから酸化を経てアルコールを付加させる合成方法は、短工程でアリザリンの4位を修飾できるものの、得られた修飾体は安定性が低い。更に、合成方法としても、酸化剤とアルコールを共存させることで危険性を伴うため製造適性が低い。
非特許文献5に記載されるような、アリザリンから臭素付加を伴う酸化を経てアルコールを付加させる方法についても、短工程でアリザリン4位を修飾できるものの、臭素付加により目的とする化合物が必ずしも得られるものではなく、複雑な混合物となり易い。本発明者らによる実際の検討によれば追試不能であった。
また、非特許文献6〜11に記載される方法についても製造適性が低い。
さらに、原料としてプルプリンを用いる場合、市販品として入手できるプルプリン(例えば、東京化成工業(株)、関東化学(株)製のものが入手できる。)には、キニザリン(下記構造の化合物)が不純物として約15%含有されている。本発明者らの検討によれば、そのようなプルプリンを上記の合成方法に原料として用いると、キニザリンを分離することに多くのロスを伴うため、製造適性の低さが更に助長されることが判明した。
一方、プルプリン4位修飾体等のアリザリン誘導体化合物は、金属酸化物等の無機化合物固体材料の表面との配位結合より当該表面を修飾しうるものであることから、配位力を弱めずに無機化合物固体材料表面の物性を調整するためにプルプリンの4位へ種々の置換基を導入し、さらにその金属酸化物と安定に錯形成する化合物及びその製造方法についても求められているが、未だ提供されていない。
Synthesis, 1991,438. Angew. Chem. Int. Ed., 2008,47, 10128. Inorg. Chem.,2001,40, 4361. J. Chem. Soc., 1962, 83. Ber. Deu. Chem. Gese. B , 1921, 54B, 3035. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2006, 16, 4512. Ind. J. Chem., Sec. B (Org. Chem. Med. Chem.), 2004, 44G, 1970. Aus. J. Chem., 1976, 29, 2231. Phytochemistry, 1979, 18, 906. Acta Mycologica, 1979, 15, 183. Current Science, 1985, 54, 998.
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、プルプリン等を出発物質として用い、その4位を修飾してなるアリザリン誘導体化合物を簡易且つ安価に得ることができる製造方法、及び該製造方法を適用しうる新規なアリザリン誘導体化合物を提供することを目的とする。
また、本発明は、新規なアリザリン誘導体化合物を用いた無機化合物固体材料の表面修飾方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、新規なアリザリン誘導体化合物を構成要素とする、光電変換膜及び光電変換素子、並びに電子写真感光体を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
<1> 下記一般式(3)で表される化合物を用いて、下記一般式(2)で表される化合物を得る工程(A)と、
前記工程(A)により得られた一般式(2)で表される化合物を用いて、下記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る工程(B)と、
を含むアリザリン誘導体化合物の製造方法。
一般式(1)中、Rは水素原子又は置換基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。Qは、隣接する炭素原子と共に芳香族炭化水素環又は芳香族へテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。
一般式(2)中、Pは、水素原子、炭素原子、酸素原子、硫黄原子、珪素原子、及びホウ素原子から選択される原子から構成され隣接する酸素原子と共に環構造を形成するのに必要な原子群を表す。R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義である。
一般式(3)中、R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義である。
<2> 前記工程(B)が、前記一般式(2)で表される化合物を用いて、下記一般式(4)で表される化合物を得る工程(B1)と、前記工程(B1)により得られた一般式(4)で表される化合物を用いて、前記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る工程(B2)と、を含む前記<1>に記載のアリザリン誘導体化合物の製造方法。
一般式(4)中、Pは、前記一般式(2)におけるPと同義である。R、L、n、及びQは、前記一般式(1)におけるR、L、n、及びQと同義である。
<3> 下記一般式(5)で表されるアリザリン誘導体化合物。
一般式(5)中、Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表し、mは0から4の整数を表す。Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。
<4> 前記一般式(5)で表されるアリザリン誘導体化合物が、下記一般式(6)で表される前記<3>に記載のアリザリン誘導体化合物。
一般式(6)中、n及びLは、前記一般式(5)におけるn及びLと同義である。
<5> 前記<3>又は<4>に記載のアリザリン誘導体化合物が有する一つ以上の水酸基から水素原子を除した酸素原子を介して、該アリザリン誘導体化合物を無機化合物固体材料の表面に結合させる無機化合物固体材料の表面修飾方法。
<6> 前記無機化合物固体材料が、金属酸化物である前記<5>に記載の表面修飾方法。
<7> 前記<3>又は<4>に記載のアリザリン誘導体化合物を含有する光電変換膜。
<8> 一対の電極間に前記<3>又は<4>に記載のアリザリン誘導体化合物を含有する層を備えてなる光電変換素子。
<9> 導電性基体上に下引き層及び感光層を少なくとも有し、該下引き層が前記<3>又は<4>に記載のアリザリン誘導体化合物を含有する電子写真感光体。
本発明によれば、プルプリン等を出発物質として用い、その4位を修飾してなるアリザリン誘導体化合物を簡易且つ安価に得ることができる製造方法、及び該製造方法を適用しうる新規なアリザリン誘導体化合物を提供することができる。
また、本発明によれば、新規なアリザリン誘導体化合物を用いた無機化合物固体材料の表面修飾方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、新規なアリザリン誘導体化合物を構成要素とする、光電変換膜及び光電変換素子、並びに電子写真感光体を提供することができる。
ゴースト発生の評価パターンと評価基準を示す図である。
[アリザリン誘導体化合物の製造方法]
本発明のアリザリン誘導体化合物の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」とも称する。)は、下記一般式(3)で表される化合物を用いて、下記一般式(2)で表される化合物を得る工程(A)と、前記工程(A)により得られた一般式(2)で表される化合物を用いて、下記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る工程(B)と、を含むことを特徴とする。
一般式(1)中、Rは水素原子又は置換基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。Qは、隣接する炭素原子と共に芳香族炭化水素環又は芳香族へテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。
一般式(2)中、Pは、水素原子、炭素原子、酸素原子、硫黄原子、珪素原子、及びホウ素原子から選択される原子から構成され隣接する酸素原子と共に環構造を形成するのに必要な原子群を表す。R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義である。
一般式(3)中、R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義である。
以下、本発明の製造方法における各工程について説明する。
なお、本発明の製造方法により得られる前記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物、出発原料として用いられる前記一般式(3)で表される化合物、中間体として生成する前記一般式(2)で表される化合物等の各化合物の詳細については、本発明の製造方法における各工程の説明の後に詳述する。
<工程(A)>
工程(A)では、出発原料として一般式(3)で表される化合物を用い、該化合物が有するカテコール部位を、保護基により保護して一般式(2)で表される化合物を得る保護工程である。該保護基は、一般式(2)中において「P」を含んで構成される環構造により示される部位である。
工程(A)において、一般式(3)で表される化合物におけるカテコール部位を保護基により保護して一般式(2)で表される化合物を得るには、下記化合物群Aに例示される化合物から選択された化合物を当該カテコール部位と反応させて、保護基を形成させることにより得ることができる。なお、保護基の形成に用いうる化合物は、下記化合物群Aに例示される化合物に限定されるものではない。
−化合物群A−
ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン、など)、アセタール類(アセトンジメチルアセタール、メチルエチルケトンジメチルアセタール、シクロヘキサノンジメチルアセタール、ベンゾフェノンジメチルアセタール、など)、ジハロメタン類(ブロモクロロメタン、ジブロモメタン、ジクロロジメチルメタン、ジクロロジフェニルメタン、など)、オルトエステル類(オルト蟻酸トリメチル、オルト蟻酸トリエチル、オルト酢酸トリメチル、オルト酢酸トリエチル、オルト酪酸トリエチル、など)、カーボネート類(ジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、など)、ケイ素類(ジクロロジメチルシラン、ジエチルジクロロシラン、ジクロロジフェニルシラン、ジメチルジメトキシシラン、など)、ホウ素類(ホウ酸、Borax、フェニルボロン酸、など)などが挙げられる。これらの中も、好ましくは、ケトン類、アセタール類、ジハロメタン類、オルトエステル類、ホウ素類、が挙げられ、最も好ましくはジハロメタン類である。
ここで、保護基の形成に用いうる化合物の好適な例であるジハロメタン類は、対応するケトン類から誘導することができる。例えば、ジハロジフェニルメタンはベンゾフェノンから、ジハロジメチルメタンはアセトンから誘導される。
ケトン類から対応するジハロメタン類への反応は、「J. Med. Chem., 2008, 51, 2115.」、「Organic Preparations and Procedures International, 1992, 24, 60.」、「J. Org. Chem., 1968, 33, 4317.」などの文献記載の公知例に従って行うことができる。
ケトン類のジクロロ化は、塩素、五塩化リン、オキシ塩化リン、塩化チオニルなどの塩素源を用い、ジブロモ化には臭素、五臭化リン、オキシ臭化リン、臭化チオニルなどの臭素源を用い、ジヨード化にはヨウ素などのヨウ素源を用いて対応するジハロメタン類を合成することができる。
この際に、N,N’−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’−ジメチルアセトアミド(DMAc)、ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)などの活性化剤を組み合わせて使用してもよい。
ハロゲン源(塩素源、臭素源、ヨウ素源)の使用量は、ケトン類に対して、1モル〜100モルの範囲が好ましく、1.5モル〜50モルがより好ましく、2,0モル〜25モルが最も好ましい。
活性化剤を用いる場合には、該活性剤はケトンに対して0.01モル〜100モルの範囲が好ましく、0.1〜50モルがより好ましく、1〜10モルが最も好ましい。
ジハロメタン類を合成する際の反応温度としては、0℃から150℃の範囲が好ましく、より好ましくは25℃から100℃の範囲であり、さらに好ましくは40℃から90℃の範囲である。
保護基の形成に用いる化合物の使用量としては、モル基準で、一般式(3)で表される化合物1モルあたり、0.1モル〜100モルが好ましく、より好ましくは0.5モル〜10モルであり、最も好ましくは1モル〜5モルである。
一般式(2)中に示される保護基である「Pで表される原子群を含んで構成される環構造」を形成させるのに必要な条件は、酸性条件、塩基性条件、中性条件のいずれであっても構わない。好ましくは、酸性条件又は塩基性条件であり、最も好ましくは塩基性条件である。
保護を酸性条件下にて行う場合に用いる酸としては、無機酸でも有機酸でも構わない。無機酸としては、鉱酸類(例えば、硫酸、塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸等)が好ましく、有機酸としては有機カルボン酸類(例えば酢酸、蓚酸、ギ酸、プロピオン酸、安息香酸等)、スルホン酸類(例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等)を用いるのが好ましく、より好ましくは硫酸、塩酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸であり、最も好ましくは硫酸と塩酸である。なお、これらの酸は、単独又は二種以上を混合して使用してもよい。
反応に用いられる酸の量としては、好ましくは、反応に用いる基質に含まれるフェノール性水酸基1モルあたり、0.01mol〜5.0molであり、さらに好ましくは0.1mol〜1.0molである。
保護を塩基性条件下にて行う場合に用いる塩基としては、無機塩基でも有機塩基でも構わない。無機塩基としては、アルカリ金属炭酸塩(炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム等)、アルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、アルカリ金属リン酸塩(リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム等)、その他メタルアルコキシド(例えばナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド等、アルコール溶媒中から形成されるアルコキシド誘導体)、アルキルメタル(例えば、メチルリチウム、n−ブチルリチウム等)が好ましく、有機塩基としてはアルキルアミン(トリエチルアミン等)、有機強塩基(例えば、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセンや1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン等)等が好ましい。より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物塩、アルキルアミンであり、最も好ましくはアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物塩である。なお、これら塩基は、単独又は二種以上を混合して使用してもよい。
反応に用いられる塩基の量としては、好ましくは、反応に用いる基質に含まれるフェノール性水酸基1モルあたり、1.0mol〜5.0molであり、さらに好ましくは1.0mol〜3.0molである。また、無機塩基を用いる場合、反応に用いる無機塩基の形状としては、ペレット状のもの、顆粒状のもの、粉末状のものをそのまま用いることができるが、好ましくは、粉末状のものをそのまま用いることが好ましい。
保護工程の反応を促進する目的で、相間移動触媒やクラウンエーテル類を使用することもできる。
この反応に用いられる相間移動触媒について説明する。
相間移動触媒のカチオン部としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウムトリブチルメチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウム類、ベンジルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、ベンジルトリアミルアンモニウム、ベンジルエチルジブチルアンモニウム、フェネチルトリエチルアンモニウム、フェネチルトリブチルアンモニウム、フェネチルブチルジエチルアンモニウム等のアラルキルトリアルキルアンモニウム類、ジエチルピロリニウム、ジブチルピロリニウム、ジヘキシルピロリニウム、メチルベンジルピロリニウム、ジエチルピロリジニウム、ジブチルピロリジニウム、ジヘキシルピロリジニウム、エチルベンジルピロリジニウム、ジエチルピペリジニウム、ジブチルピペリジニウム、ジヘキシルピペリジニウム、メチルベンジルピペリジニウム、ジエチルインドリニウム、ジブチルインドリニウム、ジヘキシルインドリニウム、エチルベンジルインドリニウム、ジエチルモルホリニウム、ジブチルモルホリニウム、ジヘキシルモルホリニウム、メチルベンジルモルホリニウム、ジエチルチアジニウム、ジブチルチアジニウム、ジヘキシルチアジニウム、エチルベンジルチアジニウム、ブチルピリジニウム、ヘキシルピリジニウム、オクチルピリジニウム、ラウリルピリジニウム、ベンジルピリジニウム、テトラメチルピペラジニウム、テトラエチルピペラジニウム、ジメチルジブチルピペラジニウム、ジメチルジヘキシルピペラジニウム、ジメチルジベンジルピペラジニウム、テトラメチルイミダゾリジニウム、テトラエチルイミダゾリジニウム、ジメチルジブチルイミダゾリジニウム、ジメチルジヘキシルイミダゾリジニウム、ジメチルジベンジルイミダゾリジニウム等の環状オニウム類、テトラフェニルアンモニウム等のテトラアリールアンモニウム類、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム等のテトラアルキルホスホニウム類、テトラフェニルホスホニウム等のテトラアリールホスホニウム類が挙げられ、好ましくは、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウムトリブチルメチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウム類、及びテトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム等のテトラアルキルホスホニウム類が挙げられる。また、特開2004−226794号公報、特開2004−233854号公報等に記載のオニウム化合物等も挙げることができる。
相間移動触媒のアニオン部としては、ハロゲンイオン、BF 、AsF 、PF 、SbF 、SiF 2−、ClO 、水酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、ギ酸イオン、シュウ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオン、桂皮酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、安息香酸イオン等の有機カルボン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、エタンスルホン酸イオン、ブタンスルホン酸イオン、クロロメタンスルホン酸イオン、フルオロメタンスルホン酸イオン、ジクロロメタンスルホン酸イオン、ブロモエタンスルホン酸イオン等の置換してもよいアルカンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ペンタフルオロエタンスルホン酸イオン、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸イオン等のパーフロロアルカンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、p−クロロベンゼンスルホン酸イオン、p−シアノベンゼンスルホン酸イオン、p−アシルアミノベンゼンスルホン酸イオン等の置換していてもよいベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンスルホン酸イオン、アントラセンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオン、置換してもよいアルカンホスホン酸イオン、置換していてもよいアリ−ルホスホン酸イオン、樟脳ホスホン酸イオンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの中でも、アニオン部としては、水酸イオン、硫酸水素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンが好ましく、さらに好ましくは、水酸イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンであり、特に好ましくは、臭素イオン、ヨウ素イオンである。
クラウンエーテル類としては、クラウンエーテルの他に、クリプタンド及びカリックスアレーン、ポリアルキレングリコールエーテル等のポリエーテル化合物を例示できる。
クラウンエーテルとしては、例えば、12−クラウン4−エーテル、15−クラウン5−エーテル、18−クラウン6−エーテル、24−クラウン8−エーテル等が好ましい。
クリプタンドとしては、例えば、[1,1,1]クリプタンド、[2,1,1]クリプタンド、[2,2,1]クリプタンド、[2,2,2]クリプタンド等が好ましい。
カリックスアレーンとしては、例えば、カリックス[4]アレーン、カリックス[5]アレーン、カリックス[6]アレーン等が好ましい。
ポリエーテル化合物としては、前述のクラウンエーテルやクリプタンドのような環状エーテル以外の多価エーテルを非限定的に使用することができるが、中でもエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル等が好ましい。
反応に用いられる相間移動触媒又はクラウンエーテル類の使用量としては、反応に用いる基質に含まれるフェノール性水酸基1モルあたり、好ましくは、0.1mol〜200mol%であり、さらに好ましくは、0.5mol〜100mol%であり、特に好ましくは1mol〜50mol%である。
これらの相間移動触媒及びクラウンエーテル類は、単体もしくは溶液として用いてもよく、高分子上に固定して使用することも可能である。
相間移動触媒及びクラウンエーテル類は、一種単独で、又は二種以上混合して用いることができる。
工程(A)は、例えば、「Protecting Groups in Organic Synthesis 3rd Edition 1999 John Wiley & Sons, Inc.」に記載される方法を参照して実施することができる。
<工程(B)>
工程(B)では、前記工程(A)において得られた一般式(2)で表される化合物について、その4位のアルキル化及びカテコール部位の脱保護を経ることにより、前記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る。
工程(B)は、より詳細には、前記一般式(2)で表される化合物を用いて、下記一般式(4)で表される化合物を得るアルキル化工程である工程(B1)と、工程(B1)により得られた一般式(4)で表される化合物を用いて、前記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る脱保護工程である工程(B2)と、を含む工程である。
一般式(4)中、Pは、前記一般式(2)におけるPと同義である。R、L、n、及びQは、前記一般式(1)におけるR、L、n、及びQと同義である。
<<工程(B1)>>
工程(B1)では、前記工程(A)にて得られた一般式(2)で表される化合物が4位に有する水酸基がアルキル化されて一般式(4)で表される化合物が生成する。
工程(B1)に適用されるアルキル化の方法としては、経済的合理性の観点からは、例えば、(1)有機層/水層の二層系においてテトラブチルアンモニウム塩などの相間移動触媒を用いることによる合成方法、及び(2)塩基性条件下においてクラウンエーテル類を用いる合成方法が、好適に挙げられる。
次に、本工程における反応に用いられるアルキル化剤について説明する。
本工程に用いられるアルキル化剤は、L−(X)で示す構造を有する化合物である。ここで、Lは、一般式(1)におけるLと同義であり、また好ましい範囲も同様である。nは、一般式(1)におけるnと同義である。Xは、ハロゲン原子又は有機スルホニルオキシ基を表す。Xで表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。Xで表されるスルホニルオキシ基としては、メタンスルホニルオキシ、ベンゼンスルホニルオキシ、及びp−トルエンスルホニルオキシ等が挙げられる。
アルキル化剤の具体例としては、例えば、n−プロピルブロミド、n−ブチルブロミド、n−エチルヨージド、n−ブチルヨージド、イソブチルブロミド、2−エチルヘキシルブロミド、n−オクチルブロミド、1,3−ジヨードプロパン、1,4−ジヨードブタン、1,6−ジヨードヘキサン、1,8−ジヨードオクタン、1,3−ジヨードパーフルオロプロパン、1,2,3−トリブロモプロパン、1,4−ジヨードパーフルオロブタン、1,6−ジヨードパーフルオロヘキサン及び1,8−ジヨードパーフルオロオクタン等の単純アルキルハライド類、2−エトキシエチルブロミド、メトキシエチルブロミド、2−アセチルオキシエチルブロミド、4−アセトキシメチルシクロヘキシルメチルクロリド、4−アセチルオキシブチルクロリド、2−(2’−アセトキシエトキシ)エチルクロリド等のエーテル、カルボン酸エステル含有アルキルハライド、2−エトキシエチル=メタンスルホネート、メトキシエチル=メタンスルホネート、2−アセチルオキシエチルベンゼンスルホネート、4−アセトキシメチルシクロヘキシルメチル=メタンスルホネート、4−アセチルオキシブチル=メタンスルホネート、2−(2‘−アセトキシエトキシ)エチル=メタンスルホネート等のエーテル、カルボン酸エステル含有アルキル=有機硫酸エステル類、2−アクリルオキシエチル=メタンスルホネート、4−アクリルオキシブチルル=メタンスルホネート、4−アクリルオキシメチルシクロヘキシルメチル=メタンスルホネート、4−メタアクリルオキシブチルル=メタンスルホネート、等の不飽和結合を含むアルキル=有機硫酸エステル類、2−(4’−メトキシカルボニルフェノキシ)エチル=メタンスルホネート、2−(4’−エトキシカルボニルフェノキシ)エチル=メタンスルホネート、2−[2’−(4’’−エトキシカルボニルフェノキシ)エトキシ]エチル=メタンスルホネート、4−(4’−メトキシカルボニルフェノキシ)ブチル=メタンスルホネート、4−(4’−メトキシカルボニルフェノキシメチル)シクロヘキシルメチル=メタンスルホネート等の置換アリール基を含むアルキル=有機硫酸エステル類、2−(4’−メトキシカルボニルフェノキシ)エチルブロミド、2−(4’−エトキシカルボニルフェノキシ)エチルブロミド、2−[2’−(4’’−エトキシカルボニルフェノキシ)エトキシ]エチルブロミド、4−(4’−メトキシカルボニルフェノキシ)ブチルブロミド、4−(4’−メトキシカルボニルフェノキシメチル)シクロヘキシルメチルブロミド等の置換アリール基を含むアルキルハライド等を挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。
これらの中でも、アルキル化剤としては、原料の反応性から、臭化物及びヨウ化物が特に好ましいが、これらのアルキル化剤は、入手し難かったり、高価であることが多いことから、塩化物を用いることが可能である。
また、ハロゲン化アルキルそのものが入手し難い場合は、対応するアルコールをメタンスルホン酸クロリド、p−トルエンスルホニルクロリド、ベンゼンスルホニルクロリド等のアルキル又はアリールスルホニルクロリドと反応させ、アルキル又はアリールスルホン酸エステルに誘導してアルキル化剤として用いることができる。
塩化物やアルキル又はアリールスルホン酸エステルの反応性は、一般的に、臭化物及びヨウ化物に劣ることが多いが、これらのアルキル化剤を使用する場合は、相間移動触媒の対アニオンが臭素又はヨウ素(特にヨウ素であることが好ましい。)である相間移動触媒を用いることで反応性を向上させることができる。
以上のようにアルキル化剤は、入手性、コスト、反応性の内、何を優先させるかによって自由に選択することが可能である。
アルキル化剤の好ましい使用量としては、アルキル化剤の反応性及び安定性によって若干変化するが、nが1である一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る場合であれば、アルキル化剤は、一般式(2)で表される化合物に対し、1.0〜2.0当量が好ましく、さらに好ましくは1.0〜1.5当量である。nが2である一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る場合であれば、アルキル化剤は、一般式(2)で表される化合物に対し、0.5〜1.0当量が好ましく、さらに好ましくは0.5〜0.75当量である。nが3である一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る場合であれば、アルキル化剤は、一般式(2)で表される化合物に対し、1/3〜2/3当量が好ましく、さらに好ましくは1/3〜1/2当量である。
反応に用いられる相間移動触媒及びクラウンエーテル類については、工程(A)に用いうる相間移動触媒及びクラウンエーテル類として前述した化合物群を好適に用いることができる。
反応に用いられる塩基は、無機塩基でも有機塩基でも構わないが、無機塩基が好ましい。無機塩基としては、アルカリ金属炭酸塩(炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム等)、アルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、アルカリ金属リン酸塩(リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム等)、その他メタルアルコキシド(例えばナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド等、アルコール溶媒中から形成されるアルコキシド誘導体)、アルキルメタル(例えばメチルリチウム、n−ブチルリチウム等)が好ましく、有機塩基としてはアルキルアミン(トリエチルアミン等)、有機強塩基(たとえば1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセンや1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン等)等が好ましい。より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物塩、アルキルアミンであり、最も好ましくはアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物塩である。なお、これら塩基は、単独又は二種以上を混合して使用してもよい。
反応に用いられる無機塩基の量としては、好ましくは、反応に用いる基質に含まれるフェノール性水酸基1モルあたり、1.0mol〜5.0molであり、さらに好ましくは1.0mol〜2.0molである。また、反応に用いる無機塩基の形状としては、ペレット状のもの、顆粒状のもの、粉末状のものをそのまま用いることができるが、好ましくは、粉末状のものをそのまま用いることが好ましい。
これらの合成方法については、例えば、「J. Am. Chem. Soc., 1986, 108, 7553.」及び「Organic Preparation and Procedures International, 1999, 31, 433.」を参照することができる。
また、工程(B1)には、酸化銀を用いる1−ヒドロキシアントラキノン誘導体の一般的なアルキル化の合成方法(例えば、前掲した非特許文献1に記載の方法)を用いることもできる。
<<工程(B2)>>
工程(B2)では、工程(B1)にて生成した一般式(4)で表される化合物が、脱保護されることにより、最終生成物である一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物が得られる。
工程(B2)において、一般式(4)におけるPを脱保護させるのに、必要な条件としては、酸性条件、塩基性条件、中性条件のいずれであっても構わない。好ましくは、酸性条件又は塩基性条件であり、最も好ましくは酸性条件である。
脱保護を酸性条件下にて行う場合に用いる酸としては、無機酸でも有機酸でも構わない。無機酸としては、鉱酸類(例えば、硫酸、塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸等)が好ましく、有機酸としては有機カルボン酸類(例えば酢酸、蓚酸、ギ酸、プロピオン酸、安息香酸等)、スルホン酸類(例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等)を用いるのが好ましく、より好ましくは硫酸、塩酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸であり、最も好ましくは硫酸と塩酸である。なお、これらの酸は、単独又は二種以上を混合して使用してもよい。
脱保護を塩基性条件下にて行う場合に用いる塩基としては、無機塩基でも有機塩基でも構わない。無機塩基としては、アルカリ金属炭酸塩(炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム等)、アルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、アルカリ金属リン酸塩(リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム等)、、その他メタルアルコキシド(例えばナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド等、アルコール溶媒中から形成されるアルコキシド誘導体)、アルキルメタル(例えばメチルリチウム、n−ブチルリチウム等)が好ましく、有機塩基としてはアルキルアミン(トリエチルアミン等)、有機強塩基(たとえば1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセンや1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン等)等が好ましい。より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物塩、アルキルアミンであり、最も好ましくはアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物塩である。なお、これら塩基は、単独又は二種以上を混合して使用してもよい。
脱保護を中性条件で行う場合には、金属触媒などを用いた水素添加法、などを挙げることができる。例えば、20℃〜150℃、0.1MPa〜10MPaの水素加圧下、水素添加触媒の存在下とすることができる。なお、水素添加率は、水素添加触媒の量、水素添加反応時の水素圧力、反応時間等を変えることにより適宜決定することができる。
水素添加触媒としては、例えば、チタン(Ti)、バナジウム(V)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ジルコニウム(Zr)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、ハフニウム(Hf)、レニウム(Re)、白金(Pt)等の原子を含む化合物を挙げることができる。
より具体的な水素添加触媒としては、上記したTi、Zr、Hf、Co、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh、Re等の原子を含むメタロセン系化合物;Pd、Ni、Pt、Rh、Ruなどの金属原子をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持させた担持型不均一系触媒;Ni、Coなどの金属原子の有機塩又はアセチルアセトン塩と有機アルミニウム等の還元剤とを組み合わせた均一系チーグラー型触媒;Ru、Rhなどを含む有機金属化合物又は錯体;水素を吸蔵させたフラーレンやカーボンナノチューブ等を挙げることができる。
これらのうち、Pd、Ni、Pt、Rh、Ruなどの金属原子をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持させた担持型不均一系触媒は、反応効率の観点から好ましい。更に、Pd、Niの金属原子をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持させた担持型不均一系触媒は、安価で工業的に特に有用な触媒であるので好ましい。
反応に用いられる触媒の量としては、好ましくは、一般式(4)の化合物1モルあたり、0.01〜5.0molであり、さらに好ましくは0.1〜1.0molである。
そのような方法としては、例えば、「Protecting Groups in Organic Synthesis 3rd Edition 1999 John Wiley & Sons, Inc.」に記載される脱保護の方法を参照することができる。
本発明の製造方法に用いる溶媒は、各工程における反応を阻害するものでなければどのような溶媒でもよい。そのような溶媒としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、sec-ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、2−ジメチルアミノエタノール、2−メチルアミノエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等)、塩基性有機溶媒(例えば、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、シクロヘキシルアミン、モルフォリン、ピロリジン、ピペリジン、アニリン、1−アミノナフタレン、ピリジン、キノリン、2−メトキシエチレンアミン、エチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン等)、フェノール類(フェノール、o−クレゾール等)、アルキルチオール類(エタンチオール、n-ブタンチオール、sec-ブタンチオール、tert-ブタンチオール等)アリールチオール類(チオフェノール、4−メルカプトピリジン等)、尿素類(尿素、N,N−ジメチルイミダゾリジノン等)、極性非プロトン性溶媒類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、スルホラン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、N−メチルピロリドン等)、鎖上又は環状エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等)、芳香族類(例えば、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン、クロロナフタレン、ジクロロベンゼン等)、カルボン酸等の有機酸(例えば、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸等)、ニトロ化合物(例えば、ニトロメタン、ニトロエタン等)、エステル化合物(例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサン、オクタン)、脂環式炭化水素(例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等)、ハロゲン化炭化水素(クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等)、水、アンモニア、これらの混合溶媒、などが挙げられる。好ましくは、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、2−ジメチルアミノエタノール、エチレングリコール等のアルコール類であり、より好ましくはエタノールと2−ジメチルアミノエタノール、エチレングリコールである。また、反応溶媒として水を用いてもよい。また、溶媒を用いずともよい。
溶媒を用いる場合、その使用量は、質量基準で、一般式(1)〜(4)で表される化合物の量の1倍から100倍が好ましく、より好ましくは3倍から50倍である。最も好ましくは5から20倍である。
また、本発明の製造方法における反応温度は、各工程に用いる反応剤の種類により最適温度は異なるが、−20℃〜200℃で行うのが好ましく、より好ましくは−10℃〜170℃である。最も好ましくは0℃〜150℃である。
次に、本発明の製造方法により得られる前記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物、出発原料として用いられる前記一般式(3)で表される化合物、中間体として生成する前記一般式(2)で表される化合物等の各化合物の詳細について説明する。
<一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物>
本発明の製造方法により得られるアリザリン誘導体化合物は、下記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物である。
一般式(1)中、Rは水素原子又は置換基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。Qは、隣接する炭素原子と共に芳香族炭化水素環又は芳香族へテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。
一般式(1)中、Rは水素原子又は置換基を表し、該置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が挙げられる。
更に詳しくは、Rは、水素原子、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、アルキル基〔直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基を表す。それらは、アルキル基(好ましくは炭素数1から30のアルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、t−ブチル、n−オクチル、エイコシル、2−クロロエチル、2−シアノエチル、2―エチルヘキシル)、シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3から30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4−n−ドデシルシクロヘキシル)、ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イル)、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基(例えばアルキルチオ基のアルキル基)もこのような概念のアルキル基を表す。]、
アルケニル基[直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。それらは、アルケニル基(好ましくは炭素数2から30の置換または無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル)、シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数3から30のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル)、ビシクロアルケニル基(置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−1−イル、ビシクロ[2,2,2]オクト−2−エン−4−イル)を包含するものである。]、
アルキニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基、アリール基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリール基、例えば、フェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル)、ヘテロ環基(好ましくは5または6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、2−フリル、2−チエニル、2−ピリミジニル、2−ベンゾチアゾリル)、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、n−オクチルオキシ、2−メトキシエトキシ)、アリールオキシ基(好ましくは、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフェノキシ、3−ニトロフェノキシ、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ)、シリルオキシ基(好ましくは、炭素数3から20のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、t−ブチルジメチルシリルオキシ)、
ヘテロ環オキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基、1−フェニルテトラゾールー5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ)、カルバモイルオキシ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N−ジ−n−オクチルアミノカルボニルオキシ、N−n−オクチルカルバモイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、t−ブトキシカルボニルオキシ、n−オクチルカルボニルオキシ)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p−メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p−n−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ)、アミノ基(好ましくは、アミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアニリノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N−メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ)、
アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5−トリ−n−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t−ブトキシカルボニルアミノ、n−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N−メチルーメトキシカルボニルアミノ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p−クロロフェノキシカルボニルアミノ、m−n−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ)、スルファモイルアミノ基(好ましくは、炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノスルホニルアミノ、N−n−オクチルアミノスルホニルアミノ)、
アルキル及びアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルスルホンアミド、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5,−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p−メチルフェニルスルホニルアミノ)、メルカプト基、アルキルチオ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、n−ヘキサデシルチオ)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、p−クロロフェニルチオ、m−メトキシフェニルチオ)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2から30の置換または無置換のヘテロ環チオ基、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオ)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイル基、例えば、N−エチルスルファモイル、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N−ジメチルスルファモイル、N−アセチルスルファモイル、N−ベンゾイルスルファモイル、N−(N‘−フェニルカルバモイル)スルファモイル)、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基(好ましくは、炭素数1から30の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、6から30の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p−メチルフェニルスルフィニル)、アルキル及びアリールスルホニル基(好ましくは、炭素数1から30の置換または無置換のアルキルスルホニル基、6から30の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、p−メチルフェニルスルホニル)、
アシル基(好ましくはホルミル基、炭素数2から30の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、炭素数4から30の置換もしくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基、例えば、アセチル、ピバロイル、2−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p−n−オクチルオキシフェニルカルボニル、2―ピリジルカルボニル、2―フリルカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、o−クロロフェノキシカルボニル、m−ニトロフェノキシカルボニル、p−t−ブチルフェノキシカルボニル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、n−オクタデシルオキシカルボニル)、カルバモイル基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル、N−(メチルスルホニル)カルバモイル)、アリール及びヘテロ環アゾ基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールアゾ基、炭素数3から30の置換もしくは無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、p−クロロフェニルアゾ、5−エチルチオ−1,3,4−チアジアゾール−2−イルアゾ)、イミド基(好ましくは、N−スクシンイミド、N−フタルイミド)、ホスフィノ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ)、ホスフィニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル)、
ホスフィニルオキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ)、ホスフィニルアミノ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ)、シリル基(好ましくは、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル)が挙げられる。
上記したRで表される官能基の中で水素原子を有するものは、これを取り去り更に上記の基で置換されていてもよい。そのような官能基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基が挙げられる。その例としては、メチルスルホニルアミノカルボニル、p−メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。
また、Rは更に置換基によって置換されていてもよい。
として好ましくは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、又は置換若しくは無置換のヘテロ環基であり、より好ましくは水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基であり、更に好ましくは水素原子である。
一般式(1)中、Qは、隣接する炭素原子と共に芳香族炭化水素環又は芳香族へテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。
Qで表される原子群を含んで構成される芳香族炭化水素環又は芳香族へテロ環としては4〜10員環が好ましく、5〜7員環がより好ましく、5又は6員環がさらに好ましく、6員環が特に好ましい。
Qで表される原子群を含んで構成される芳香族ヘテロ環は特に限定されないが、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、及びリン原子をからなる群から選択されるヘテロ原子を含む芳香族ヘテロ環が好ましく、窒素、酸素、及び硫黄からなる群から選択されるヘテロ原子を含む芳香族ヘテロ環がより好ましく、窒素含む芳香族ヘテロ環が特に好ましい。
Qで表される原子群を含んで構成される芳香族ヘテロ環一つに含有されるヘテロ原子数は特に限定されないが、1〜3が好ましい。
Qで表される原子群を含んで構成される芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環の具体例としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
また、Qで表される原子群を含んで構成される芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環は、更に置換基を有していてもよく、置換基としては、前述のRで表される置換基として挙げたものが適用できる。
また、Qで表される原子群を含んで構成される芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環は、さらに他の環と縮合環を形成してもよく、形成される縮合環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
上記の置換基および縮合環は、さらに置換基を有していてもよく、さらに他の環と縮合していてもよい。置換基としては、前述のRとして挙げたものが適用できる。
Qで表される原子群を含んで構成される芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環として好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、フラン環、チオフェン環であり、より好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、チオフェン環であり、さらに好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、チオフェン環であり、特に好ましくはベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環である。
一般式(1)中、nは1から3の整数を表し、好ましくはnが1又は2の場合であり、より好ましくはnは1の場合である。
nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。
a1、Ra2又はRa3で表される炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基としては、炭素数1から30の置換若しくは無置換の直鎖アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、n−オクチル基、エイコシル基、2−クロロエチル基、2−シアノエチル基、2―エチルヘキシル基が挙げられる。)、炭素数3から30の置換又は無置換のシクロロアルキル基(例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4−n−ドデシルシクロヘキシルが挙げられる。)、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基(つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イルが挙げられる。)、及び炭素数5から30のトリシクロ構造を有するアルキル基が挙げられる。
a1、Ra2又はRa3で表される炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基、m−クロロフェニル基、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル基が挙げられる。
a1、Ra2及びRa3にさらに導入しうる置換基としては、前記R1が挙げられるが、好ましくは、ハロゲン、シアノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルアミノ基、が挙げられ、最も好ましくは、アルコキシ基が挙げられる。
a1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基であり、Ra1、Ra2及びRa3のうち二つが水素原子、一つが炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基であることが更に好ましい。
nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表し、炭素数2〜15のものがより好ましく、炭素数2〜10のものが最も好ましい。
Lで表される二価の連結基としては、炭素原子と、水素原子、窒素原子、硫黄原子、及び酸素原子のうち少なくとも1種とを含んで構成される原子団であり、且つ炭素数が2から20のものが挙げられる。Lとして具体的には、例えば、アルキレン基(メチレン基、エチレン基、プロピレン基など)、シクロアルキレン基(シクロヘキシル基など)、アルケニレン基(ビニレン基、ジメチルビニレン基など)、アルキニレン基(エチニレン基など)、アリーレン基(フェニレン基、ナフタレンジイル基)、ヘテロアリーレン基(ピリジンジイル基、チオフェンジイル基など)が挙げられる。また、Lとしては、オキシ基(−O−)、チオ基(−S−)、−NH−、イミノ基(−NR−)(フェニルイミノ基など)、−N=、−CO−、−SO−、ホスフィニデン基(−PR−)(フェニルホスフィニデン基など)、シリレン基(−SiRR’−)(ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基など)などの基に、炭素鎖が連結したものでも構わない。(ここで、R及びR’は、各々、アルキル基又はアリール基を表す。)
さらに、これらの二価の連結基は置換基を有していてもよく、該置換基としてはアルキル基(メチル基、エチル基など)、アセトキシ基(メトキシ基、エトキシ基など)などが挙げられる。
また、Lとしては、上述した二価の連結基を2以上を組合わせて構成されたものであってもよい。組合せの例としては、−(アリーレン)−COO−、−(アリーレン)−CONH−、−(アルキレン)−SONH−、−(アルキレン)−OCONH−、−(アリーレン)−NHCONH−、−(アルキレン)NHSONH−、−(アルキレン)−CONH−、−(アリーレン)−SONH−、−COO−(アルキレン)−、−CONH−(アルキレン)−、−SONH−(アルキレン)−、−NHCONH−(アルキレン)−、−CO−(アルキレン)−、−O−(アルキレン)−、−(アルキレン)−NHCONH−、−S−(アルキレン)−などが好ましい
nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の連結基を表す。炭素数2〜25のものがより好ましく、炭素数2〜20のものが最も好ましい。
Lで表される三価の連結基の例としては、前記二価の連結基の例として挙げた連結基から1つの置換基(水素原子であってもよい)を取り除いた基が挙げられる。
一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物のより好ましい態様の一つは、新規化合物である下記一般式(5)で表されるアリザリン誘導体化合物(本発明のアリザリン誘導体化合物)である。
一般式(5)中、Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表し、mは0から4の整数を表す。Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。
一般式(5)中、Rで表される炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基としては、一般式(1)においてRで表される置換基が、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基を表す場合と同様である。Rで表される炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントラニル基が挙げられ、好ましくはフェニル基である。Rで表される炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基としては、一般式(1)においてRで表される置換基が、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表す場合と同様である。
として最も好ましくは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基である。
一般式(5)中、mは0から4の整数を表し、好ましくは0、1又は2であり、最も好ましくは0である。
一般式(5)中、Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表す。
で表される炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基としては、炭素数1から30の置換若しくは無置換の直鎖アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、n−オクチル基、エイコシル基、2−クロロエチル基、2−シアノエチル基、2―エチルヘキシル基が挙げられる。)、炭素数3から30の置換又は無置換のシクロロアルキル基(例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4−n−ドデシルシクロヘキシルが挙げられる。)、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基(つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イルが挙げられる。)、及び炭素数5から30のトリシクロ構造を有するアルキル基が挙げられる。
で表される炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニルが挙げられる。
で表される炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基が挙げられる。
として更に好ましくは、水素原子である。
一般式(5)で表されるアリザリン誘導体化合物のさらに好ましい態様は、下記一般式(6)で表されるアリザリン誘導体化合物である。
一般式(6)中、n及びLは、前記一般式(5)におけるn及びLと同義であり、その好ましい範囲も同様である。
<一般式(3)で表される化合物>
下記一般式(3)で表される化合物は、本発明の製造方法における出発物質として用いられる化合物である。
一般式(3)中、R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義であり、その好ましい範囲も同様である。
<一般式(2)で表される化合物、一般式(4)で表される化合物>
下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(4)で表される化合物は、既述のごとく、本発明の製造方法において中間体として生成する化合物である。
一般式(2)中、Pは、水素原子、炭素原子、酸素原子、硫黄原子、珪素原子、及びホウ素原子から選択される原子から構成され隣接する酸素原子と共に環構造を形成するのに必要な原子群を表す。R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義であり、その好ましい範囲も同様である。
一般式(4)中、Pは、前記一般式(2)におけるPと同義であり、その好ましい範囲も同様である。R、L、n、及びQは、前記一般式(1)におけるR、L、n、及びQと同義であり、その好ましい範囲も同様である。
一般式(2)又は(4)中、Pは、水素原子、炭素原子、酸素原子、硫黄原子、珪素原子、及びホウ素原子から選択される原子から構成され隣接する酸素原子と共に環構造を形成するのに必要な原子群を表す。Pで表される原子群を構成する原子としては、より好ましくは、炭素原子、ケイ素原子、硫黄原子、及びホウ素原子であり、最も好ましくは、炭素原子及びケイ素原子である。
上述のごとく、Pで表される原子群を構成する原子には重金属原子は含まれない。これは、Pで表される原子群が重金属原子を含まないことにより、安価製造(重金属原子の除去工程の必要性がなく、原料化合物の入手が容易であること。)、低環境負荷を低減しうる点で好ましいためである。
Pで表される原子群とこれに隣接する酸素原子とにより形成される環構造は、5員環又は6員環であることが好ましく、5員環がより好ましい。該環構造は、本発明の製造方法において、カテコール部位の保護基として機能する。
Pで表される原子群とこれに隣接する酸素原子とにより形成される環構造について、より詳細に説明する。
<環構造(1):Pに含まれる炭素原子が隣接する酸素原子と共に形成する環構造>
環構造(1)の一つの態様としては、=C(R)(R)で表されるPが、下記一般式(7)で表される環構造を形成する態様が挙げられる。
一般式(7)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、該置換基としては、前記一般式(1)においてRで表される置換基が挙げられる。
最も好ましくは、R及びRの双方が、水素原子(具体的には、メチレンアセタールを形成する態様。)、置換若しくは無置換のアルキル基(具体的には、イソプロピリデンアセタール、シクロヘキシリデンアセタール、ベンジリデンアセタールなどを形成する態様。)、置換若しくは無置換のフェニル基(具体的には、ジフェニルメチレンアセタール、4−メトキシフェニルメチレンアセタールなどを形成する態様。)、及び、置換若しくは無置換のアルコキシ基を採る態様、或いは、R及びRが各々別個に、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、及び置換若しくは無置換のアルコキシ基を採る態様(具体的には、2−エトキシ−2−メチルベンゾ−1,3−ジオキソラン、2−エトキシ−2−エチルベンゾ−1,3−ジオキソラン、2−エトキシ−2−プロピルベンゾ−1,3−ジオキソランなどを形成する態様)等である。
環構造(1)の他の態様としては、カルボニル基(=CO)を表すPが、下記一般式(8)で表される環構造を形成する態様が挙げられる。
<環構造(2):Pに含まれるケイ素原子が隣接する酸素原子と共に形成する環構造>
環構造(2)の一つの態様としては、=Si(R)(R)で表されるPが、下記一般式(9)で表される環構造を形成する態様が挙げられる。
一般式(9)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、該置換基としては、前記一般式(1)においてRで表される置換基が挙げられる。
一般式(9)におけるR及びRとして、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基である。
環構造(2)の他の態様としては、−Si(R)(R)−O−Si(R)(R)−で表されるPが、隣接する酸素原子と共に環構造を形成する態様も挙げられる。ここで、R〜Rは、各々独立に置換基を表し、該置換基としては、前記一般式(1)においてRで表される置換基が挙げられる。
<環構造(3):Pに含まれる硫黄原子が隣接する酸素原子と共に形成する環構造>
Pが硫黄原子を介して環を形成する原子群の場合、Pは、S、SO又はSOで表され、好ましくはPがSO又はSOを表す場合であり、最も好ましくはSOで表されるPが、下記一般式(10)で表される環構造を形成する態様である。
<環構造(4):Pに含まれるホウ素原子が隣接する酸素原子と共に形成する環構造>
環構造(4)としては、=B(R)(R)又は=BRで表されるPが、下記一般式(11)又は(12)で表される環構造を形成する態様が挙げられる。
一般式(11)又は(12)中、R及びRは、置換基を表し、該置換基としては、前記一般式(1)においてRで表される置換基が挙げられる。
一般式(11)におけるR及びRとして、より好ましくは、アリール基、アルキル基、ヒドロキシル基である。一般式(12)におけるR4として、より好ましくは、アリール基、アルキル基、ヒドロキシル基である。
以下に、本発明の製造方法により得られるアリザリン誘導体化合物(本発明のアリザリン誘導体化合物)の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない
本発明の製造方法により得られたアリザリン誘導体化合物は、有機エレクトロニクス分野(例えば、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、有機撮像素子、有機半導体、有機EL素子、電子写真感光体等)、色材分野(例えば、インクジェット用インク、昇華転写方式カラーコピー、インク染料、カラーフィルター、ハロゲン化銀感光材料、印刷、光記録媒体、食品用着色剤等)、生理活性物質(例えば、抗癌剤、育毛剤等)、電解液などに用いられる化合物、錯体、及びレーキ顔料などの種々の広範囲な分野に適用しうる。
特に、本発明の製造方法により得られたアリザリン誘導体化合物の好適な適用態様は、該アリザリン誘導体化合物が、n型半導体として作用することから、光電変換膜に含有させる態様、光電変換素子が備えるに層に含有させる態様、及び電子写真感光体が備える下引き層に含有させる態様である。
また、アリザリン誘導体化合物を光電変換膜、光電変換素子、又は電子写真感光体が備える下引き層に含有させるに際しては、下記に詳述する表面修飾方法を用いて、金属酸化物等の無機化合物固体材料の表面を該アリザリン誘導体化合物により修飾したものを用いることが好ましい。
以下、本発明の製造方法により得られたアリザリン誘導体化合物の好適な適用態様について、更にに説明する。
[表面修飾方法]
本発明の表面修飾方法は、前記一般式(5)又は(6)で表されるアリザリン誘導体化合物が有する一つ以上の水酸基から水素原子を除した酸素原子を介して、該アリザリン誘導体化合物を無機化合物固体材料の表面に結合させる無機化合物固体材料の表面修飾方法である。
<無機化合物固体材料>
本発明の表面修飾方法に用いられる無機化合物固体材料としては、既述のアリザリン誘導体化合物によりその表面を修飾可能なものであれば、特に制限はないが、例えば、金属/化合物半導体(Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Hg、Fe、GaAs、InP、Si、CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、SnSe、FeS、PbS、InP、GaAs、CuInS、CuInSe等)、酸化物/酸化膜(TiSrO、TiO、Nb、Al2O3、AgO、CuO、Ta2O5、Zr/Al2O、ガラス、マイカ、SiO2、SnO2、WO3、GeO2、ZrO2、ZnO、V、KTaO、酸化インジウムスズ(ITO)、ステンレス鋼(SUS)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT))、窒化シリコン(Si、SiNx)などが好ましい。
本発明の表面修飾方法に用いられる無機化合物固体材料としては、アリザリン誘導体と強固に多数結合形成する観点から、金属酸化物であることが好ましい。該金属酸化物としては、酸化物/酸化膜(TiSrO、TiO、Nb、Al、AgO、CuO、Ta、Zr/Al、ガラス、マイカ、SiO、SnO、WO、GeO、ZrO、ZnO、V、KTaO、ITO、SUS、PZT)などが好ましく用いられる。
金属酸化物としてはより好ましくは、TiO、Al、SiO、ZrO、ZnOであり、最も好ましくはTiO、SiO、ZnOである。
また、無機化合物固体材料としては、例えば、無機化合物からなる基板の最表層を、オゾン処理してヒドロキシ基を基板上に生成させたもの、金属表面上にヒドロキシ基含有のアルカンチオールのSAM膜を形成したりしたものを用いることもできる。
無機化合物固体材料の形状は特に制限されないが、好ましくは微粒子であり、本発明の表面修飾方法においては、金属酸化物の微粒子が好ましく用いられる。
ここで、微粒子とは、平均粒子径が直径1nm〜1000nmの粒子を指し、好ましくは5nm〜500nm、より好ましくは10nm〜300nmの平均粒子径を有することを意味する。
微粒子は表層を表面処理したものであってもよい。該表面処理として、例えば、二酸化ケイ素表面をヘキサメチルジシラザン(HMDS)やオクタデシルトリクロロシラン(OTS)、Oxcide−NH等、水素終端化シリコンSi−H等、ハロゲン化シリコンSi−X(X=Cl、Br、I等)、水素終端化ダイヤモンドC−H等の塗布による表面処理を適用することができる。
<無機化合物固体材料の表面とアリザリン誘導体化合物との結合の形成>
本発明の表面修飾方法では、前記一般式(5)又は(6)で表されるアリザリン誘導体化合物が有する一つ以上の水酸基から水素原子を除した酸素原子を介して、該アリザリン誘導体化合物を無機化合物固体材料の表面に結合させる。該結合は、共有結合又は配位結合である。
(結合の形成方法)
本発明の表面修飾方法において、アリザリン誘導体化合物と無機化合物固体材料の表面と結合させる方法としては、真空プロセスにより結合形成させる方法又は溶液プロセスに結合形成させる方法が挙げられる。
真空プロセスによる結合形成とは、真空プロセスによる単分子膜形成を指す。具体的な例としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、分子ビームエピタキシー(MBE)法などの物理気相成長法、或いはプラズマ重合などの化学気相蒸着(CVD)法が挙げられる。
また、溶液プロセスによる結合形成とは、アリザリン誘導体化合物を溶媒中に溶解又は分散させた溶液を用いる方法を指す。この方法としては、具体的には、キャスト法、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、ディッピング(浸漬)コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法、インクジェット法、スピンコート法、ラングミュア−ブロジェット(Langmuir-Blodgett)(LB)法などの通常の方法を用いることができる。
本発明の表面修飾方法においては、溶液プロセスを用いることがより好ましく、特に、キャスト法、スピンコート法、ディッピング(浸漬)コーティング法、又はインクジェット法を用いることが好ましい。
〜溶液プロセスを用いる場合の条件〜
溶液プロセスを用いて無機化合物固体材料の表面上(好ましくは微粒子の表面上)に、アリザリン誘導体化合物との結合を形成する場合の条件について説明する。
まず、アリザリン誘導体化合物を含む材料を適当な有機溶媒(例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1−メチルナフタレン、1,2−ジクロロベンゼン等の炭化水素系溶媒;例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶媒;例えば、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール等のアルコール系溶媒;例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒;例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1−メチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキサイド等の極性溶媒)及び/又は水に、溶解又は分散させた溶液を調製する。
次いで、該溶液を上述した各種の方法により、無機化合物固体材料に付与して、その表面と溶液とを接触させた後、溶液中に含まれる溶媒を除去することにより、当該表面とアリザリン誘導体化合物との間に酸素原子を介した形で結合が形成される。
溶液におけるアリザリン誘導体化合物の濃度は、好ましくは0.1〜80質量%であり、より好ましくは0.1〜10質量%である。
本発明の製造方法より得られたアリザリン誘導体化合物は、特に溶液プロセスによる結合形成に適している。その理由は、表面修飾方法に溶液プロセスを適用するためには、溶媒に材料が単に溶解することのみでは不十分であり、材料を溶媒に溶解させてた溶液を固体材料の表面に付与した後に、該溶媒が蒸発して結合形成する過程において結晶化が起こらないことも必要であるところ、本発明の表面修飾方法に用いるアリザリン誘導体化合物は、このような結晶化が起こりにくい点で優れているためである。
また、本発明の表面修飾方法においては、樹脂バインダーを用いることも可能である。この場合、アリザリン誘導体化合物とバインダー樹脂とを前述の適当な溶媒に溶解又は分散させて溶液とし、前述した各種の方法により、該溶液を無機化合物固体材料の表面と接触させて、当該表面とアリザリン誘導体化合物との間に結合を形成することができる。
樹脂バインダーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、PVA及びその修飾体(例えばポリブチラール等)等の絶縁性ポリマー、及びこれらの共重合体、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の光伝導性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン等の導電性ポリマー等を挙げることができる。
樹脂バインダーは、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。薄膜の機械的強度を考慮すると、ガラス転移温度の高い樹脂バインダーが好ましく、電荷移動度を考慮すると極性基を含まない構造の樹脂バインダーや光伝導性ポリマー、導電性ポリマーが好ましい。
樹脂バインダーを用いる場合、その使用量としては、特に制限はないが、アリザリン誘導体化合物を含む被膜の固形分中、好ましくは0.1〜30質量%となるように用いられる。なお、本発明の表面修飾方法により表面修飾された無機化合物固体材料を、有機半導体用途に適用する場合であれば、樹脂バインダーは用いない方がより好ましい。
また、アリザリン誘導体化合物と無機化合物固体材料の表面との間に結合を形成させる際においては、アリザリン誘導体化合物を含む溶液を表面に付与した無機化合物固体材料を、加熱又は冷却してもよい。加熱又は冷却の温度としては特に制限はないが、0℃〜200℃の間であることが好ましい。
[光電変換膜、光電変換素子、電子写真感光体]
〜光電変換膜及び光電変換素子〜
本発明の製造方法により得られたアリザリン誘導体化合物は、その好適な適用態様として、光電変換膜(本発明の光電変換膜)、光電変換素子(本発明の光電変換素子)、電子写真感光体(本発明の電子写真感光体)がある。
本発明の光電変換膜又は光電変換素子は、具体的には、例えば、光センサ(例えば、下記特許文献A〜D参照)、有機薄膜太陽電池(下記文献E、F)、下記文献G及び文献H、等に記載される構成の光電変換膜又は光電変換素子に適用することができる。
文献A:特開2003−234460号公報
文献B:特開2003−332551号公報
文献C:特開2005−268609号
文献D:特開2008−63226号(光増感型太陽電池としての利用)
文献E:「Organic Photovoltaics」(2005年刊、Taylor&Francis)49-104頁
文献F:Chemical Reviews,2007,107,1324-1338.
文献G:Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemistry, 168(2004), 191.
文献H:特開2008−276225号公報
本発明の光電変換膜及び光電変換素子は、シリコンなどの無機半導体材料を用いたものと比べて製造工程が容易である。また、特に湿式プロセスによる成膜が可能であることから、低温、低コストで大面積の素子を作製できる可能性を有する。
特に、本発明の光電変換膜及び光電変換素子の利用用途としては、カラーフィルター用固体撮像素子用の光電変換膜及び光電変換素子への利用が有用である。例えば、特開2009−99866号公報に記載されるような光電変換素子の形成に代えて、本発明の光電変換素子を適用した場合には、より安価に耐久性の高い光電変換素子を提供することが可能となる。
〜電子写真感光体〜
本発明の電子写真感光体は、導電性基体上に下引き層及び感光層を少なくとも有し、該下引き層が、本発明の製造方法により得られたアリザリン誘導体化合物を含有するものである。該アリザリン誘導体化合物は、下引き層に含有される金属酸化物等の無機微粒子の表面に、前述した本発明の表面修飾方法により結合させたものであることが好ましい。
本発明の製造方法により得られたアリザリン誘導体化合物は、電子写真用感光体用途として同様の適用態様にて用いられていた従来の化合物を用いた場合と比較において、溶解性が高く、また、金属酸化物等の無機微粒子との結合形成能は変わらなことから、無機微粒子界面で粒界が生じず、均質性が高いものとなる。このため、本発明の電子写真感光体は、ゴーストの発生、カブリや黒点が無い良好な画質が得られる。また、リーク欠陥による黒点の発生もない優れた維持性を示す。
本発明の電子写真用感光体に適用しうる、導電性基体、下引き層、感光層等の基本構成としては、例えば、特開2006−30697号、特開2009−58788号、特開2009−122322号、特開2009−69410号の各公報に記載のものを適用することができる。
以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
本発明のアリザリン誘導体化合物として前掲した化合物(B−1)を、以下のように合成した。
1.化合物(A−1)の合成
先ず、化合物(A−1)を、プルプリンを出発原料として、以下に示す合成例(1)又は別法である合成例(2)に記載する保護工程(工程(A))及びアルキル化工程(工程(B1))を実施して合成した。
なお、以下の合成例に用いたプルプリン及びジクロロジフェニルメタンとしては、合成方法(1)では市販品を用い、合成方法(2)では別途合成したものを用いたが、合成例(1)にて別途合成したものを用いてもよいし、合成方法(2)にて市販品を用いてもよい。
〔化合物(A−1)の合成例(1)〕
<保護工程(工程(A))>
プルプリン(東京化成工業(株)製)100gをN,N’−ジメチルアセトアミド600mlに溶解させ、炭酸カリウム108gを加えた後に、α,α−ジクロロジフェニルメタン(東京化成工業(株)製)111gを滴下した。80℃で9時間反応させた後に、水1L及びメタノール1Lの混合溶媒に反応液を移液した。そのまま攪拌し、室温まで冷却して、濾過した。得られた粗結晶を水1L、メタノール1Lで洗浄し、50℃で乾燥して目的の化合物(1)(下記に示す構造を有する化合物)を136g得た。
なお、保護工程として下記の別法を用いて化合物(1)を得ることもできる。
<保護工程(工程(A))の別法>
水酸化カリウム51.5gに水800mlを溶解させ、その中にプルプリン(東京化成工業(株)製)200gを添加して溶解させた溶液に、テトラブチルアンモニウムブロマイド78.1g、トルエン500ml、炭酸カリウム117gを加えて70℃まで加熱した。その後ジフェニルジクロロメタン(東京化成工業(株)製)200gを滴下して、5時間加熱攪拌した後に、反応液を6Lメタノールに移液した。析出した結晶を濾過して、水1L、メタノール1.5Lで洗浄して目的の化合物(1)(下記に示す構造を有する化合物)を300g得た。
<アルキル化工程(工程(B1))>
得られた化合物(1)12.6gに50%水酸化カリウム水溶液4.4g、テトラブチルアンモニウムブロマイド11.6g、水15ml、トルエン30ml加えた後に、ヨードエチル7.5gを滴下し65℃で6時間で加熱還流した。室温まで放冷した後に、析出した結晶を水洗した後にメタノール洗浄して粗結晶を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー処理した後に目的の化合物(A−1)(下記に示す構造を有する化合物)を8,9g(純度99.3%)得た。
なお、アルキル化工程として下記の別法を用いて化合物(A−1)を得ることもできる。
<アルキル化工程(工程(B1))の別法>
得られた化合物(1)42.0gに水酸化カリウム6.2g、テトラブチルアンモニウムブロマイド16.0g、水50ml、トルエン50mlを加えた後に、55℃まで反応液を加熱しヨードエチル10mlを滴下し2.5時間で加熱した。その後、ヨードエチル2.5ml、水酸化カリウム1.5gを追加添加しさらに2時間過熱した。反応液をメタノール0.6Lに移液して、そのまま攪拌した。室温まで冷却した後に、析出した結晶をろ過して、水0.2L、メタノール0.3Lで洗浄して粗結晶A36.6gを得た。得られた粗結晶Aの30gをテトラヒドロフラン300mlに加熱して溶解させ、室温でセライト濾過した。ろ液に水450mlを加えて、析出した結晶を濾過して粗結晶B27.7gを得た。N,N’−ジメチルアセトアミド75mlに得られた粗結晶Bの25gを入れ、100℃まで加熱した後に室温まで冷却させて析出した結晶を、濾過して化合物(A−1)(下記に示す構造を有する化合物)17.8g(純度96.3%)を得た。
〔化合物(A−1)の合成例(2)〕
プルプリン及びジクロロジフェニルメタンを、下記文献に記載される方法に従って合成した。
(1)プルプリン:『総説 合成染料』(三共出版)、堀口博著、541頁
(2)ジクロロジフェニルメタン:『J. Med. Chem., 2008, 51, 2115.』
その詳細は、以下の通りである。
〜プルプリンの合成〜
アリザリン(Aldrich社製)30gに水9.0g、96%硫酸130gを入れて、氷冷して調製した二酸化マンガン17.5g/濃硫酸40gの懸濁溶液を、反応液を10℃以下に維持して1時間かけて添加した。2時間後、水1Lに反応液をあけ、水400mlで容器内を洗浄、ろ過した。ろ取した結晶をメタノール300mlでかけ洗いして乾燥し、32.4gのプルプリンを得た。
〜ジクロロジフェニルメタンの合成〜
ベンゾフェノン(和光純薬社製)60.1gにN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(和光純薬社製)25.6mlを加え、その後塩化チオニル(和光純薬社製)60.2mlを滴下した後に、反応温度を75℃にして12時間反応させた。H-NMRでジクロロジフェニルメタンの生成を確認した後に、氷冷下でトルエン60ml、水80mlを加えて分液して水層を除去し、ジクロロジフェニルメタン/トルエン溶液を得た。
<保護工程(工程(A))>
得られたプルプリン25.6gに、水酸化カリウム6.18g、炭酸カリウム20.8g水140ml、テトラブチルアンモニウムブロマイド16.1gを加えた。80℃に加熱し、上述のジクロロジフェニルメタン/トルエン溶液を滴下した。
<アルキル化工程(工程(B1))>
3時間後、保護基導入が進行したことを確認し、60℃まで反応温度を下げて、水酸化ナトリウム18.5g、ヨードエタン23.4gを添加した。反応液をメタノール300ml酢酸エチル300mlの混合溶媒へあけ、結晶を析出させた。
その後ろ過して、メタノール100ml、水100mlで洗浄し、さらにメタノール100mlで洗浄して、38.2gの粗結晶Aを得た。得られた粗結晶A15.0gをテトラヒドロフラン150mlに加熱して溶解させ、室温でセライト濾過した。ろ液に水200mlを加えて、析出した結晶を濾過して化合物(A−1)9.3g(純度97.4%)を得た。
2.化合物(B−1)の合成
次いで、得られた化合物(A−1)に対し、以下に示す脱保護工程(工程(B2))を実施することにより、目的物である化合物(B−1)を得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた化合物(A−1)150gを硫酸150gに添加して溶解させ、60℃で1時間加熱した。0℃に氷冷したメタノール1.5Lに反応液をゆっくり移液して、得られた結晶を濾過した。水1L、メタノール1Lで洗浄して、目的の化合物(B−1)を93g(純度97.9%)得た。
なお、脱保護工程として下記の別法を用いて化合物(B−1)を得ることもできる。
<脱保護工程(工程(B2)の別法)>
得られた化合物(A−1)の4.5gをトルエン45ml、塩化メチレン35mlに溶解させ、0℃に氷冷した後に濃硫酸3mlを滴下した。1時間0℃で保持した後に、室温になるまで放置した。上澄み液とフラスコの底にオイル状残渣に分離した後に、上澄み液をデカンテーションして除去し、オイル状残渣に水を添加しろ過して、赤色粉末を得た。さらにメタノール中に分散させ、しばらく攪拌した後にろ過して目的の化合物(B−1)を2.75g(純度99.4%)を得た。
得られた化合物(B−1)について、1H−NMR測定を行った。その結果を以下に示す。
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ13.39(s、1H)、8.32(d、1H)、8.26(d、1H)、7.81(dd、1H)、7.73(dd、1H)、6・98(s、1H)、6.45(1s、br)、4.21(q、2H)、1.58(t、3H)
[実施例2]
<アルキル化工程(工程(B1))>
実施例1と同様にして得られた化合物(1)12.6gに50%水酸化カリウム水溶液4.04g、テトラブチルアンモニウムブロマイド11.6g、水25ml、トルエン40ml加えた後に、ヨードブタン5.61gを滴下し100℃で7時間加熱還流した。室温まで放冷した後に、トルエンを留去して析出した結晶を水洗した後にメタノール洗浄して粗結晶を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー処理した後に目的の化合物(A−2)(下記に示す構造を有する化合物)を8.5gを得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた化合物(A−2)7.5gをトルエン70ml、塩化メチレン30mlに溶解させ、0℃に氷冷した後に濃硫酸5mlを滴下した。1時間0℃で保持した後に、室温になるまで放置した。上澄み液とフラスコの底にオイル状残渣に分離した後に、上澄み液をデカンテーションして除去し、オイル状残渣に水を添加しろ過して、赤色粉末を得た。さらにメタノール中に分散させ、しばらく攪拌した後にろ過して目的の化合物(B−2)を5.00g(純度99.5%)を得た。
得られた化合物(B−2)について、1H−NMR測定を行った。その結果を以下に示す。
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ13.41(s、1H)、8.32(d、1H)、8.25(d、1H)、7.80(dd、1H)、7.72(dd、1H)、6・97(s、1H)、6.48(1s、br)、4.13(t、2H)、1.93(m、2H)、1.62(m、2H)、1.02(t、3H)
[実施例3]
<アルキル化工程(工程(B1))>
実施例1と同様にして得られた化合物(1)115.7gに酸化銀127.6g、トルエン500mlを加え、ヨードオクチル92.7gを滴下して7時間で加熱還流した。さらに酸化銀47g、ヨードオクチル86gを追加添加して、3時間加熱還流した。室温まで放冷した後に、酸化銀をろ過しトルエンをエバポレーターで溜去したのちシリカゲルクロマトグラフィーで精製して目的物である下記構造有する化合物(A−3)を含有する濃縮液100gを得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた化合物(A−3)を含有する濃縮液に、濃硫酸100gを加え、70℃で2時間加熱した。メタノール0.5Lに反応液をゆっくり移液して、析出した結晶を濾過して下記化合物(B−3)66g(純度95.6%)を得た。
得られた化合物B−3について、1H−NMR測定を行った。その結果を以下に示す。
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ13.41(s、1H)、8.32(d、1H)、8.26(d、1H)、7.80(dd、1H)、7.72(dd、1H)、6・98(s、1H)、6.45(1s、br)、4.12(t、2H)、1.94(m、2H)、1.53(m、2H)、1.42〜1.30(m、10H)、0.88(t、3H)
[実施例4]
<アルキル化工程(工程(B1))>
実施例1と同様にして得られた化合物(1)5.97gに50%水酸化カリウム水溶液1.60g、テトラブチルアンモニウムブロマイド4.58g、水10ml、トルエン25ml加えた後に、1,4−ジヨードブタン2.20gを滴下し100℃で15時間加熱還流した。室温まで放冷した後に、トルエンを留去して析出した結晶を濾過して、水洗した後にトルエン及びメタノールで洗浄して粗結晶を得た。クロロホルムでセライト濾過した後に、濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理した後に目的の化合物(A−4)(下記に示す構造を有する化合物)を2.82gを得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた化合物(A−4)2.80gを、塩化メチレン50mlに溶解させ、0℃に氷冷した後に濃硫酸2mlを滴下した。1時間0℃で保持した後に、室温になるまで放置した。上澄み液とフラスコの底にオイル状残渣に分離した後に、上澄み液をデカンテーションして除去し、オイル状残渣にメタノールを添加しろ過して、赤色粉末を得た。さらにメタノール中に分散させ、しばらく攪拌した後にろ過して目的の化合物(B−4)を1.60g得た。
得られた化合物(B−4)について行ったMALDI−MSの分析結果は以下の通りである。
MALDI−MS [M+]+[Na+=23]=589
[実施例5]
<アルキル化工程(工程(B1))>
実施例1と同様にして得られた化合物(1)12.6gに50%水酸化カリウム水溶液3.64g、テトラブチルアンモニウムブロマイド9.67g、水30ml、トルエン30ml加えた後に、1,6−ジヨードヘプタン5.06gを滴下し100℃で16時間加熱還流した。室温まで放冷した後に、トルエンを留去して析出した結晶を濾過して、水洗した後に氷冷したメタノールで洗浄して粗結晶を得た。塩化メチレンでシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理した後にメタノールで洗浄して目的の化合物(A−5)(下記に示す構造を有する化合物)を2.82gを得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた化合物(A−5)5.62gを、塩化メチレン100mlに溶解させ、0℃に氷冷した後に濃硫酸5mlを滴下した。1時間0℃で保持した後に、室温になるまで放置した。上澄み液とフラスコの底にオイル状残渣に分離した後に、上澄み液をデカンテーションして除去し、オイル状残渣にメタノールを添加しろ過して、赤色粉末を得た。さらに
ジメチルスルホキサイド100ml中に分散させ140℃まで加熱して30分攪拌した後に室温まで冷却させてろ過し、メタノール洗浄により目的の化合物(B−5)を1.50g(純度95.0%)得た。
得られた化合物B−5について、1H−NMR測定を行った。その結果を以下に示す。
1HNMR (300MHz, DMSO) δ13.14(s、2H)、10.84(s、2H)、8.10(d、2H)、7.99(d、2H)、7.80(m、4H)、6・91(s、2H)、4.08(t、4H)、1.82(m、4H)、1.69(m、4H)
[実施例6]
<アルキル化工程(工程(B1))>
実施例1と同様にして得られた化合物(1)12.6gに50%水酸化カリウム水溶液3.64g、テトラブチルアンモニウムブロマイド9.67g、水30ml、トルエン30ml加えた後に、1,8−ジヨードオクタン5.48gを滴下し100℃で16時間加熱還流した。室温まで放冷した後に、トルエンを留去して析出した結晶を濾過して、水洗した後に氷冷したメタノールで洗浄して粗結晶を得た。塩化メチレンでシリカゲルカラムクロマトグラフィー処理した後にメタノールで洗浄して目的の化合物(A−6)(下記に示す構造を有する化合物)を4.18gを得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた化合物(A−6)4.18gを、塩化メチレン100mlに溶解させ、0℃に氷冷した後に濃硫酸4mlを滴下した。1時間0℃で保持した後に、室温になるまで放置した。上澄み液とフラスコの底にオイル状残渣に分離した後に、上澄み液をデカンテーションして除去し、オイル状残渣にメタノールを添加しろ過して、赤色粉末を得た。さらに
ジメチルスルホキサイド100ml中に分散させ140℃まで加熱して30分攪拌した後に室温まで冷却させてろ過し、メタノール洗浄により目的の化合物(B−6)を2.00g(純度96.0%)得た。
得られた化合物B−6について、1H−NMR測定を行った。その結果を以下に示す。
1HNMR (300MHz, DMSO) δ13.24(s、2H)、10.97(s、2H)、8.11(dd、4H)、7.83(m、4H)、4.04(t、4H)、1.78(m、4H)、1.57(m、4H)、1.42(m、4H)
[実施例7]
<アルキル化工程(工程(B1))>
文献(J.Org.Chem., 2002, 17, 6282.)に記載の方法に従い、下記構造の化合物(2)を主成分とする混合物を得た。
得られた化合物(2)を含む混合物1.0gと、実施例1と同様にして得られた化合物(1)2.2gにトルエン10ml、酸化銀30gを加えて、20時間加熱還流した。残渣を塩化メチレンでセライト濾過した後に濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の化合物(A−10)0.1gを得た。
<脱保護工程(工程(B2))>
得られた(A−10)0.1gを濃硫酸0.1mlに溶解させ、60℃で1時間加熱した。その後室温まで冷却し、メタノール10mlを加えて得られた結晶を濾過した。
得られた化合物(B−10)について行ったMALDI−MSの分析結果は以下の通りである。
MALDI−MS [M+]+[Na+=23]=1121
[比較例1]
以下に示す合成方法により、下記に示す化合物(C−1)を得た。
プルプリン(東京化成工業(株)製)5.12gをN,N’−ジメチルホルムアミド30mlに溶解させ、炭酸カリウム2.76gを加えた後に、ヨードオクタン4.80gを滴下した。70℃で7時間反応させた後に、氷冷して内温0℃にして希塩酸20ml(濃塩酸2mlを水18mlで希釈)で中和し、その後水30mlを加え粗結晶を得た。得られた粗結晶を酢酸エチルでシリカゲルクロマトグラフィーにより精製して、目的の化合物(C−1)を0.75g得た。
得られた化合物C−1について、1H−NMR測定を行った。その結果を以下に示す。
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ13.58(s、1H)、13.49(s、1H)、8.45(dd、2H)、7.80(dd、4H)、6.68(s、1H)、4.15(t、2H)、1.92(m、2H)、1.72〜1.25(m、10H)、0.88(t、3H)
[比較例2]
前掲した非特許文献1(Synthesis, 1991,438.)に記載の化合物4(本明細書では化合物(C−2)とする。)を、同文献記載の方法により得た。
[比較例3]
前掲した非特許文献7(Aus. J. Chem., 1976, 29, 2231.)に記載の化合物14(本明細書では化合物(C−3)とする。)を、同文献記載の方法により得た。
[比較例4]
<保護工程>
実施例1における保護工程と同様にして化合物(1)を得た。
<アルキル化工程>
得られた化合物(1)0.4gにヨウ化メタン1.68g、酸化銀1.85g、トルエン10ml加えた後に、70℃で2時間で加熱還流した。室温まで放冷した後に、酸化銀をろ過しトルエンをエバポレーターで溜去して目的物である下記構造を有する化合物(A−7)の結晶0.40gを得た。
<脱保護工程>
得られた化合物(A−7)0.4gにトルエン20ml加えた後に、35%塩酸水2mlを加えて1時間で加熱還流した。室温まで放冷した後に、トルエンをエバポレーターで溜去したところ、プルプリン0.20gのみが得られ、目的物としていた化合物(C−2)(前記構造)は得られなかった。
このことは、化合物C−2(プルプリンの4位メチル置換体)が酸に対して安定ではなく、容易に脱保護されることを表している。
[評価1]
アリザリン、プルプリン、キニザリン、クリサジン、及びアントラルフィンの公知化合物、実施例1〜7で得られた化合物(B−1)〜(B−6)及び(B−10)、比較例1〜3で得られた化合物(C−1)〜(C−3)の各々について、以下に示す測定を行った。
<測定1:酸化亜鉛への吸着率及び吸収スペクトルの極大値の測定>
各化合物の酸化亜鉛への吸着率及び吸収スペクトルの極大値を、以下に示す測定方法により測定した。
〜測定方法〜
透明スクリュー瓶(15ml)に入れた被試験有機物1×10−5molにメチルエチルケトン(MEK)5mlを加え、被試験有機物溶液を調製する。酸化亜鉛(粒子径70nm)を300mg秤量し、被試験有機物溶液へ添加する。その後室温で3時間攪拌後、一晩かけて酸化亜鉛粒子を自然沈降させる。上澄み液をガラスシリンジで2ml採取し、カートリッジ式フィルター(非水系、0.45μm又は0.2μm)でろ過する。ろ液0.5mlをホールピペットで測りとり、メスフラスコにMEK20mlを加えて希釈し、、株式会社島津製作所製UV−3100PCを用いて、350〜800nmの範囲で吸収スペクトルを測定する。吸収極大における吸光度の減少率を吸着率として定義した。
<測定2:吸着酸化亜鉛の反射スペクトル極大値の測定>
各化合物について、吸着酸化亜鉛の反射スペクトル極大値を、以下に示す測定方法により測定した。
〜測定方法〜
測定1にて攪拌・酸化亜鉛粒子の自然沈降をさせた各被試験有機物溶液の各々について、オムニポアメンブレンフィルター0.45μm又は0.1μm・25mm径を用いて攪拌子を取り除き、ろ過器に沈殿物・残上澄みを全てアセトンで洗い入れる。静かに吸引し、廃液が透明になるまでアセトンを掛け流す。アセトンが抜け、乾燥したらろ過器から、吸着粉末を採取する。得られた吸着粉末をマイラーテープの接着面に粉末を広げ、20mm角程度1/2カットしたスライドガラスを乗せ、密着させる。更に、マイラーテープで固定し、余分なテープを切り取る。拡散反射測定を、株式会社島津製作所製UV−3100PCを用いて、300〜800nmの範囲で測定した。
以上の結果を、下記表1に示す。
[実施例8]
実施例の光電変換素子を以下のようにして作製した。
25mm角のITO電極付ガラス基板を、アセトン、セミコクリーン、イソプロピルアルコール(IPA)でそれぞれ15分超音波洗浄した。最後にIPA煮沸洗浄を行った後、UV/O 3洗浄を行った。その基板を有機蒸着室に移動し、室内を1×10−4Pa以下に減圧した。その後、基板ホルダーを回転させながら、ITO電極上に、第一の電荷ブロッキング層としてm−MTDATAを抵抗加熱法により蒸着速度0.05〜0.1nm/secで厚み100nmとなるように蒸着した。次に、光電変換層のp型有機半導体として、Silicon 2,3−naphthalocyanine bis(trihexylsilyloxide)(シグマアルドリッチジャパン株式会社から購入し昇華精製を施したもの)の蒸着速度を0.3nm/secに保ちながら、n型有機半導体であるフラーレンC60(シグマアルドリッチジャパン株式会社昇華品)の蒸着速度を0.3nm/secに保つことにより、体積比を1:1に保ちながら合計10nmとなるように共蒸着してp型有機半導体とフラーレンC60が混合された光電変換層を形成した。さらにその上に、光電変換層としてSilicon 2,3−naphthalocyanine bis(trihexylsilyloxide)(同上)の蒸着速度を0.3nm/secに保ちながら合計20nmとなるように共蒸着してp型有機半導体のみの光電変換層を形成した。光電変換層は、合計で30nmとした。
続いて、ZnO微粒子(平均粒径70nm)100質量部、本発明のアリザリン誘導体化合物である化合物(B−1)3質量部、バインダーとしてポリメタクリル酸メチル(PMMA)(重量平均分子量50、000)30質量部を、MEK70質量部に溶解させた溶液を塗布した後に150度で加熱して溶媒を除去する方法で第二の電荷ブロッキング層を形成した。
次に、この基板を、真空中を保ちながら金属蒸着室に搬送した。室内を1×10−4Pa以下に保ったまま、第二の電荷ブロッキング層上に、対向電極としてアルミニウムを厚み100nmとなるように蒸着した。また、最下層のITO電極と、アルミニウム対向電極とが形成する光電変換領域の面積は2mm×2mmとした。この基板を大気に曝すことなく、水分、酸素をそれぞれ1ppm以下に保ったグローブボックスに搬送し、UV硬化性樹脂を用いて、吸湿剤を張ったガラスで封止を行った。
このようにして作製した光電変換素子を、オプテル製定エネルギー量子効率測定装置(ソースメータはケースレー6430を使用)を用いて、素子に対して1.0×106V/cm2の外部電界(電界強度1.0×106V/cm)を与えた場合において、光非照射時に流れる暗電流値と光照射時に流れる光電流値を測定し外部量子効率を算出した。光電変換領域の面積は2mm×2mmのうち1.5mmφの領域に対して光照射を行った。照射した光量は50μW/cmとした。また、光照射時に得られた外部量子効率を光非照射時に得られた暗電流密度で割った値をS/N比とした。
なお、本実施例は、特開2009−99866号公報に記載される(実施例1)にて形成した光電変換領域において、第二の電荷ブロッキング層(蒸着層)として形成したAlq層の替わりに、上記のごとく第二の電荷ブロッキング層(塗布層)を形成した以外は、同公報の(実施例1)と同じ層構成の光電変換領を形成した光電変換素子である。この光電変換素子は、固体撮像素子用の光電変換素子として用いることができる。
[比較例5〜7]
実施例7において、第二の電荷ブロッキング層の形成に用いた化合物(B−1)に代えて、比較化合物として、前記した化合物(C−1)、(C−2)及び(C−3)を用いた以外は、実施例7と同様にして、比較例5〜7の光電変換素子を作製した。
下記表2に、実施例8、比較例5〜7にて作製した光電変換素子について算出したS/N比を、第二の電荷ブロッキング層に用いた化合物(B−1)、(C−1)、(C−2)及び(C−3)のZnO粒子に対する吸着率(前記測定1により得た値。)と共に示す。
表2に示される結果から、本発明のアリザリン誘導体化合物を用いた光電変換素子は、比較化合物を用いた各比較例の光電変換素子との対比において、暗電流が抑制されて良好な電気特性(高S/N比)を示すことが分る。
特に、比較例6の光電変換素子については、4位がメチル置換されている以外は、化合物(B−1)とほぼ同じ構造を有する化合物(C−2)を用いているにもかかわらず、暗電流の発生による低いS/N比を示すことが確認された。これは、化合物(C−2)の層中への分散性が悪くトラップが発生したことに起因すると推定される。その理由としては、化合物(C−2)のごとき4位のメチル置換体は、ルイス酸でもある金属酸化物近傍で脱保護されてしまい、結晶性の高いプルプリンが生成したため、金属酸化物の表面が化合物(C−2)により表面修飾されずに、粒界が生じたためだと考えている。
さらに、比較例5、7のように、化合物(C−1)及び化合物(C−3)を用いた場合についても、暗電流が発生するため低いS/N比を示すことも明らかとなった。これは、化合物(C−1)及び化合物(C−3)は、金属酸化物との配位能が低い化合物であるであることから、金属酸化物表面が修飾される際に粒界が生じるため、安定なキャリアパスが形成されないためであると考えている。
[実施例9]
実施例9の電子写真感光体を以下のようにして作製した。
−下引き層の形成−
アルミニウム(Al)製支持体(外径30mm)上に、下記組成の下引き層塗工液を乾燥後の厚みが3.5μmになるように浸漬法で塗工し、下引き層を形成した。
〔下引き層塗工液の組成〕
・アルキッド樹脂(ベッコライトM6401−50−S、大日本インキ化学工業株式会社製) ・・・33.6質量部
・メラミン樹脂(スーパーベッカミンG−821−60、大日本インキ化学工業株式会社製) ・・・18.7質量部
・酸化チタン微粒子(CR−EL、石原産業株式会社製、平均粒径0.25μm、ルチル型) ・・・112質量部
・酸化セリウム微粒子(NanoTek CeO、シーアイ化成株式会社製、平均粒径0.01μm) ・・・56質量部
・化合物(B−1) ・・・1.7質量部
・メチルエチルケトン ・・・170質量部
−電荷発生層の形成−
次に、前記下引き層上に、下記組成のオキソチタニウムフタロシアニン顔料を含む電荷発生層塗工液を浸漬塗工し、加熱乾燥させて、厚み0.2μmの電荷発生層を形成した。
〔電荷発生層塗工液の組成〕
・オキソチタニウムフタロシアニン顔料 ・・・5質量部
・ブチラール樹脂(エスレックBMS、積水化学株式会社製) ・・・2質量部
・テトラヒドロフラン ・・・80質量部
−電荷輸送層の形成−
次に、前記電荷発生層上に、下記組成の電荷輸送層塗工液を浸漬塗工し、加熱乾燥させて、厚み12μmの電荷輸送層を形成した。
〔電荷輸送層塗工液の組成〕
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート ・・・12質量部
・下記構造式で表される電荷輸送物質 ・・・8質量部
・テトラヒドロフラン ・・・80質量部
・1質量%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液(KF50−100CS、信越化学工業株式会社製) ・・・0.2質量部
−架橋表面層の形成−
次に、前記電荷輸送層上に、下記組成の架橋表面層塗工液をスプレー塗工し、メタルハライドランプを用い、照射強度:700mW/cm、照射時間:20秒間の条件で光照射を行い、130℃で30分間乾燥して、厚み4.0μmの架橋表面層を形成した。以上により、実施例9の電子写真感光体を作製した。
〔架橋表面層塗工液の組成〕
・電荷輸送性構造を有さず極性官能基を有するラジカル重合性モノマー(アクリル酸、日本触媒株式会社製) ・・・0.05質量部
・電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬株式会社製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) ・・・9質量部
・下記構造式で表される電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 ・・・9質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、商品名:イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製) ・・・2質量部
・テトラヒドロフラン ・・・100質量部
[実施例10]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、前記化合物(B−2)に代えた以外は、実施例9と同様にして、実施例10の電子写真感光体を作製した。
[実施例11]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、前記化合物(B−3)に代えた以外は、実施例9と同様にして、実施例11の電子写真感光体を作製した。
[実施例12]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、化合物(B−5)に代えた以外は、実施例8と同様にして、実施例12の電子写真感光体を作製した。
[実施例13]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、化合物(B−8)として前掲した化合物に代えた以外は、実施例8と同様にして、実施例13の電子写真感光体を作製した。
[比較例8]
実施例8において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、1−ヒドロキシアントラキノンに代えた以外は、実施例8と同様にして、比較例8の電子写真感光体を作製した。
[比較例9]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノンに代えた以外は、実施例9と同様にして、比較例9の電子写真感光体を作製した。
[比較例10]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、前記化合物(C−2)に代えた以外は、実施例9と同様にして、比較例11の電子写真感光体を作製した。
[比較例11]
実施例9において、下引き層塗工液中の化合物(B−1)を、前記化合物(C−3)に代えた以外は、実施例9と同様にして、比較例11の電子写真感光体を作製した。
[評価]
得られた実施例9〜13、比較例8〜11の電子写真感光体を、接触帯電装置、中間転写装置を有する富士ゼロックス社製フルカラープリンター「DocuCentre Color C400」に搭載し、高温高湿下(28℃40%RH)にて印刷を行った際の初期(10枚目)及び連続1万枚のプリント画質(濃度異常の発生、ゴーストの発生、黒点の発生)について調べ、以下の基準により評価した。
結果を表3に示した。
−評価基準−
<濃度異常の発生>
濃度異常の発生は、1枚目に20%濃度の画像が得られる設定とした後、10枚目、1万枚目の画像濃度を目視にて観察し、以下の基準で評価した。
−評価基準−
A:同等、
B:若干濃度低下、
C:はっきりと濃度低下。
<ゴーストの発生>
−評価基準−
ゴースト評価は、図1に示すように、Gの文字と黒領域を有するパターンのチャートをプリントし、黒べた部分にGの文字の現れ具合を目視にて観察し、以下の基準で評価した
A:図1(A)のように良好〜軽微である、
B:図1(B)のように若干目立つ程度である、
C:図1(C)のようにはっきり確認できる。
<黒点の発生>
黒点の発生は、10枚目及び1万枚目のA4サイズ白紙に白画像を出力し、A4サイズ中央部、10cm×10cm領域の画像を目視にて観察し、以下の基準で評価した。
−評価基準−
A:良好(黒点の発生無し)
B:画像上に1〜10個程度の0.1mm以下の黒点発生
C:画像上全面に黒点発生(0.1mm以上のものも含む)
表3に示されるように、実施例9〜13の電子写真感光体は、本発明のアリザリン誘導体化合物の範囲外の化合物を下引き層に用いた比較例8〜11の電子写真感光体との対比において濃度異常、ゴースト、カブリ/黒点の発生の抑制された良好な画質の画像が得られることが分る。また、実施例9〜13の電子写真感光体は、リーク欠陥による黒点の発生もない優れた維持性を示すものであった。
これは、本発明のアリザリン誘導体化合物は、下引き層塗工液における溶解性が高く、それに起因するアモルファス性にも優れながらも、金属酸化物微粒子との結合形成能は変わらないため、金属酸化物微粒子界面で粒界が生じなかったためであると考えている。

Claims (9)

  1. 下記一般式(3)で表される化合物を用いて、下記一般式(2)で表される化合物を得る工程(A)と、
    前記工程(A)により得られた一般式(2)で表される化合物を用いて、下記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る工程(B)と、
    を含むアリザリン誘導体化合物の製造方法。
    [一般式(1)中、Rは水素原子又は置換基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。Qは、隣接する炭素原子と共に芳香族炭化水素環又は芳香族へテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。]
    [一般式(2)中、Pは、水素原子、炭素原子、酸素原子、硫黄原子、珪素原子、及びホウ素原子から選択される原子から構成され隣接する酸素原子と共に環構造を形成するのに必要な原子群を表す。R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義である。]
    [一般式(3)中、R及びQは、前記一般式(1)におけるR及びQと同義である。]
  2. 前記工程(B)が、前記一般式(2)で表される化合物を用いて、下記一般式(4)で表される化合物を得る工程(B1)と、前記工程(B1)により得られた一般式(4)で表される化合物を用いて、前記一般式(1)で表されるアリザリン誘導体化合物を得る工程(B2)と、を含む請求項1に記載のアリザリン誘導体化合物の製造方法。
    [一般式(4)中、Pは、前記一般式(2)におけるPと同義である。R、L、n、及びQは、前記一般式(1)におけるR、L、n、及びQと同義である。]
  3. 下記一般式(5)で表されるアリザリン誘導体化合物。
    [一般式(5)中、Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表し、mは0から4の整数を表す。Rは、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基、又は炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルコキシ基を表す。nは1から3の整数を表す。nが1のとき、Lは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)を表し、Ra1、Ra2及びRa3は、各々独立に、水素原子、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基を表す。但し、Ra1、Ra2及びRa3の少なくとも一つは、炭素数1から30の置換若しくは無置換のアルキル基、又は炭素数6から30の置換若しくは無置換のアリール基である。nが2のとき、Lは、炭素数2から20の置換若しくは無置換の二価の連結基を表す。nが3のとき、Lは、炭素数2から30の置換若しくは無置換の三価の連結基を表す。]
  4. 前記一般式(5)で表されるアリザリン誘導体化合物が、下記一般式(6)で表される請求項4に記載のアリザリン誘導体化合物。
    [一般式(6)中、n及びLは、前記一般式(5)におけるn及びLと同義である。)
  5. 請求項3又は請求項4に記載のアリザリン誘導体化合物が有する一つ以上の水酸基から水素原子を除した酸素原子を介して、該アリザリン誘導体化合物を無機化合物固体材料の表面に結合させる無機化合物固体材料の表面修飾方法。
  6. 前記無機化合物固体材料が金属酸化物である請求項5に記載の表面修飾方法。
  7. 請求項3又は請求項4に記載のアリザリン誘導体化合物を含有する光電変換膜。
  8. 請求項3又は請求項4に記載のアリザリン誘導体化合物を含有する層を備えた光電変換素子。
  9. 導電性基体上に下引き層及び感光層を少なくとも有し、該下引き層が請求項3又は請求項4に記載のアリザリン誘導体化合物を含有する電子写真感光体。
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