JP2012122003A - 化合物 - Google Patents

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JP2012122003A
JP2012122003A JP2010274426A JP2010274426A JP2012122003A JP 2012122003 A JP2012122003 A JP 2012122003A JP 2010274426 A JP2010274426 A JP 2010274426A JP 2010274426 A JP2010274426 A JP 2010274426A JP 2012122003 A JP2012122003 A JP 2012122003A
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徹 芦田
yasuki Tatsumi
泰基 辰巳
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Abstract

【課題】有機溶媒への溶解性に優れる化合物を提供する。
【解決手段】式(I)で表される化合物。式(I)中、X及びXは、互いに独立に、−CO−O−を表す。L及びLは、炭素数1〜8のアルカンジイル基を表す。R1は、水素原子、メチル基またはエチル基を表す。Rは、水素原子、シアノ基又はカルバモイル基を表す。Rは、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を表す。R〜Rは、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、−SONR又は−NR1112を表す。R、R11及びR12は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基等を表す。
Figure 2012122003

【選択図】なし

Description

本発明は、染料として有用な化合物に関する。
染料は、例えば、繊維材料、液晶表示装置、インクジェットなどの分野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いる。
このような染料としては、例えば、下記式で表される化合物が知られている(特許文献1実施例1)。
Figure 2012122003
特開2004−2630号公報
従来から知られる上記の化合物は、有機溶媒への溶解性が十分に満足できるものではなかった。
本発明は、以下の[1]〜[6]を提供するものである。
[1]式(I)で表される化合物。
Figure 2012122003
[式(I)中、X及びXは、互いに独立に、−CO−O−を表す。
及びLは、互いに独立に、炭素数1〜8のアルカンジイル基を表す。
は、水素原子、メチル基又はエチル基を表す。
2は、水素原子、シアノ基、又はカルバモイル基を表す。
は、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を表す。
は、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、−SONR又は−NR1112を表し、該アルキル基、該アルコキシ基及び該芳香族炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びRは、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数7〜12のアラルキル基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基、該アラルキル基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−OR10に置換されていてもよい。
10は、水素原子、炭素数1〜8の1価の飽和炭化水素基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。
11及びR12は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜8のアシル基又はテトラヒドロフルフリル基を表す。R11及びR12は、互いに結合して窒素原子を含んだ環を形成してもよい。
mは、1〜4の整数を表す。mが1又は2である場合、複数のRは互いに同一でも異なっていてもよい。]
[2]Xが、*−O−CO−(*は、Lとの結合位置を表す。)である[1]記載の化合物。
[3]mが1である[1]又は[2]記載の化合物。
[4]R2がシアノ基である[1]〜[3]のいずれかに記載の化合物。
[5][1]〜[4]のいずれかに記載の化合物を有効成分とする染料。
[6][5]記載の染料を含む着色組成物。
本発明の化合物は、有機溶媒への溶解性に優れる。
本発明の化合物は、式(I)で表される化合物(以下「化合物(I)」という場合がある。)である。本発明の化合物には、その互変異性体も含まれる。本発明の化合物は、ベンゼン環上にトリフルオロメチル基を有することにより、有機溶媒に対して高い溶解性を示す。
Figure 2012122003
[式(I)中、X及びXは、互いに独立に、−CO−O−を表す。
及びLは、互いに独立に、炭素数1〜8のアルカンジイル基を表す。
は、水素原子、メチル基又はエチル基を表す。
2は、水素原子、シアノ基、又はカルバモイル基を表す。
は、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を表す。
は、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、−SONR又は−NR1112を表し、該アルキル基、該アルコキシ基及び該芳香族炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びRは、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数7〜12のアラルキル基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基、該アラルキル基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−OR10に置換されていてもよい。
10は、水素原子、炭素数1〜8の1価の飽和炭化水素基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。
11及びR12は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜8のアシル基又はテトラヒドロフルフリル基を表す。R11及びR12は、互いに結合して窒素原子を含んだ環を形成してもよい。
mは、1〜4の整数を表す。mが1又は2である場合、複数のRは互いに同一でも異なっていてもよい。]
及びXにおける−CO−O−の結合手の向きは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
中でも、Xは、*−O−CO−(*は、Lとの結合位置を表す)であることが好ましい。Xが*−O−CO−であると、本発明の化合物の製造が容易であることため、好ましい。
及びLは、互いに独立に、炭素数1〜8のアルカンジイル基であり、炭素数1〜4のアルカンジイル基であることが好ましく、炭素数1〜3のアルカンジイル基であることがより好ましく、炭素数1又は2のアルカンジイル基であることがさらに好ましい。
炭素数1〜8のアルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基等が挙げられる。
は、水素原子、メチル基又はエチル基である。
−L−X−L−X−Rは、2個のエステル結合を有する基、もしくは1個のエステル結合及び1個のカルボキシ基を有する基である。このような基を有すると、化合物の有機溶媒への溶解度が向上する傾向があり、好ましい。
−L−X−L−X−Rとしては、例えば、式(f−1)〜式(f−19)で表される基等が挙げられる。
Figure 2012122003
中でも、式(f−4)で表される基及び式(f−5)で表される基が、原料を入手しやすいため、好ましい。
は、水素原子、シアノ基、又はカルバモイル基である。中でも、シアノ基が、原料を入手しやすいため、好ましい。
は、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基である。
炭素数1〜4のアルキル基としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
は、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、−SONR又は−NR1112を表し、該アルキル基、該アルコキシ基、該芳香族炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数2〜8のアルコキシアルキル基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、−SONR又は−NR1112であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基であることがより好ましい。Rがこれらの基であると、有機溶媒への溶解度が向上するため、好ましい。
尚、mが1又は2である場合、複数のRは互いに同一でも異なっていてもよい。
mは、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。mがこれらの数であると、本発明の化合物は、有機溶媒へ高い溶解性を示す傾向がある。
及びRは、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数7〜12のアラルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、又はを表し、該脂肪族炭化水素基、該アラルキル基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−OR10に置換されていてもよい。R10は、水素原子、炭素数1〜8の1価の飽和炭化水素基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。
炭素数1〜8のアルキル基としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、1−メチルブチル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1,5−ジメチルヘキシル基及び2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
炭素数1〜8のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基等が挙げられる。
アルキル基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、炭素数2〜8のアルコキシアルキル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜9のアルカノイル基及び炭素数3〜9のアルコキシアルコキシカルボニル基が挙げられる。
アルコキシ基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、炭素数2〜8のアルコキシカルボニルオキシ基、炭素数2〜9のアルカノイルオキシ基、及び炭素数2〜8のアルコキシアルコキシ基が挙げられる。
炭素数2〜8のアルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基、メトキシペンチル基、1−エトキシプロピル基、2−エトキシプロピル基、1−エトキシ−1−メチルエチル基、1−メチル−2−エトキシエチル基、1−(1−メチルエトキシ)プロピル基、2−(1−メチルエトキシ)プロピル基、1−(1−メチルエトキシ)−1−メチルエチル基、2−(1−メチルエトキシ)−1−メチルエチル基、3−エトキシプロピル基等が挙げられる。
炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数2〜9のアルカノイル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基及びイソバレリル基等が挙げられる。
炭素数3〜9のアルコキシアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシメトキシカルボニル基、メトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシカルボニル基、プロポキシエトキシカルボニル基、ブトキシエトキシカルボニル基、ペンチルオキシエトキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数2〜8のアルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、イソブトキシカルボニルオキシ基、sec−ブトキシカルボニルオキシ基及びn−ペンチルオキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
炭素数2〜9のアルカノイルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基等が挙げられる。
炭素数2〜8のアルコキシアルコキシ基としては、例えば、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシプロピル基、3−エトキシプロピル基、4−メトキシブチル基及び4−エトキシブチル基等が挙げられる。
炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、フェノキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
11及びR12は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜8のアシル基又はテトラヒドロフルフリル基である。R11及びR12は、互いに結合して窒素原子を含んだ環を形成してもよい。
炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数2〜8のアルケニル基が挙げられる。炭素数1〜8のアルキル基としては、上記のものと同じ基が挙げられる。
炭素数2〜8のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、イソプロペニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等が挙げられる。
炭素数2〜8のアシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
における−NR1112としては、例えば、N−メチルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N,N−ジプロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、N−ペンチルアミノ基、N−アセチルアミノ基等が挙げられる。
11及びR12が互いに結合して窒素原子を含んだ環を形成した−NR1112としては、例えば、1−ピラゾリル基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基等が挙げられる。
中でも、有機溶媒への溶解性の点で、N−アセチルアミノ基が好ましい。
における−SONRとしては、無置換のスルファモイル基、N−1置換スルファモイル基及びN,N−2置換スルファモイル基が挙げられる。
N−1置換スルファモイル基としては、例えば、N−メチルスルファモイル基、N−エチルスルファモイル基、N−プロピルスルファモイル基、N−イソプロピルスルファモイル基、N−ブチルスルファモイル基、N−イソブチルスルファモイル基、N−sec−ブチルスルファモイル基、N−tert−ブチルスルファモイル基、N−ペンチルスルファモイル基、N−(1−エチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,1−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(2,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1−メチルブチル)スルファモイル基、N−(2−メチルブチル)スルファモイル基、N−(3−メチルブチル)スルファモイル基、N−シクロペンチルスルファモイル基、N−ヘキシルスルファモイル基、N−(1,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−(3,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−ヘプチルスルファモイル基、N−(1−メチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,4−ジメチルペンチル)スルファモイル基、N−オクチルスルファモイル基、N−(2−エチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,5−ジメチル)ヘキシルスルファモイル基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)スルファモイル基、、N−アリルスルファモイル基等の脂肪族炭化水素基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N−(2−ヒドロキシエチル)スルファモイル基、N−(3−ヒドロキシプロピル)スルファモイル基、N−(2−ヒドロキシプロピル)スルファモイル基、N−(2,3−ジヒドロキシプロピル)スルファモイル基、N−(2−ヒドロキシブチル)スルファモイル基、N−(4−ヒドロキシブチル)スルファモイル基、N−(1−ヒドロキシメチルエチル)スルファモイル基等のヒドロキシ基を有するアルキル基又はシクロアルキル基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N−(2−メトキシエチル)スルファモイル基、N−(2−エトキシエチル)スルファモイル基、N−(1−メトキシプロピル)スルファモイル基、N−メトキシプロピルスルファモイル基、N−エトキシプロピルスルファモイル基、N−プロポキシプロピルスルファモイル基、N−イソプロポキシプロピルスルファモイル基、N−ヘキシロキシプロピルスルファモイル基、N−(2−エチルヘキシロキシプロピル)スルファモイル基、N−(3−tert−ブトキシプロピル)スルファモイル基、N−(4,4−ジメトキシブチル)スルファモイル基、N−メトキシヘキシルスルファモイル基等のアルコキシ基を有するアルキル基又はシクロアルキル基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N−[1−(2−エトキシエトキシ)プロピル]スルファモイル基、等のアルコキシアルキル基を有するアルキル基又はシクロアルキル基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N−フェニルスルファモイル基、N−(1−ナフチル)スルファモイル基等のアリール基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N−ベンジルスルファモイル基、N−(1−フェニルエチル)スルファモイル基、N−(2−フェニルエチル)スルファモイル基、N−(3−フェニルプロピル)スルファモイル基、N−(4−フェニルブチル)スルファモイル基、N−[2−(2−ナフチル)エチル]スルファモイル基、N−[2−(4−メチルフェニル)エチル]スルファモイル基、N−(3−フェニル−1−プロピル)スルファモイル基、N−(3−フェニル−1−メチルプロピル)スルファモイル基等のアラルキル基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N−(3,4,5−トリメトキシベンジル)スルファモイル基、N−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エチル]スルファモイル基、N−[2−(2−エトキシフェニル)エチル]スルファモイル基等の置換基を有するアラルキル基で置換されたN−1置換スルファモイル基;
N,N−2置換スルファモイル基としては、例えば、N,N−ジメチルスルファモイル基、N,N−エチルメチルスルファモイル基、N,N−ジエチルスルファモイル基、N,N−プロピルメチルスルファモイル基、N,N−イソプロピルメチルスルファモイル基、N,N−tert−ブチルメチルスルファモイル基、N,N−ブチルエチルスルファモイル基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)スルファモイル基、N,N−ヘプチルメチルスルファモイル基等のアルキル基で置換されたN,N−置換スルファモイル基;
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファモイル基、N,N−ビス(2−メトキシエチル)スルファモイル基、N,N−ビス(2−エトキシエチル)スルファモイル基等の置換アルキル基で置換されたN,N−2置換スルファモイル基等が挙げられる。
−SONRに含まれるR及びRとしては、炭素数6〜8の分枝鎖状アルキル基、アリル基、フェニル基、炭素数8から10のアラルキル基、炭素数2〜8のヒドロキシ基含有アルキル及びアリール基又は炭素数2〜8のアルコキシ基含有アルキル基又はアリール基が好ましく、2−エチルヘキシル基であることが特に好ましい。
式(I)で表される化合物としては、例えば、化合物(I−1)〜化合物(I−46)等が挙げられる。Yは、−L−X−L−X−Rを表す。表1中、Yの欄は、上記に例示した基の式の番号を記す。
Figure 2012122003
Figure 2012122003
Figure 2012122003
中でも、有機溶媒への溶解性が高いため、化合物(I−1)が好ましい。
化合物(I)を製造する方法について説明する。
アゾ化合物は、特公平7−88633号公報記載の方法、ジアゾニウム塩とピリドン化合物とをジアゾカップリングすることにより製造できる。
式(a2)で表されるジアゾニウム塩は、例えば、式(a1)で表されるアミンを、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ることができる。
Figure 2012122003
[式(a1)及び式(a2)中、R及びmは、上記と同じ意味を表す。Aは、無機又は有機アニオンを表す。]
前記無機アニオンとしては、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、過塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン等が挙げられる。
前記有機アニオンとしては、例えば、CHCOO、CCOO等が挙げられる。
好ましくは、塩化物イオン、臭化物イオン、CHCOO等が挙げられる。
が*−O−CO−である化合物(I)(*はLとの結合手を表す。)、すなわち式(I−a)で表される化合物(以下「化合物(I−a)」ということがある)の製造方法について説明する。
Figure 2012122003
[式(I−a)中、R〜R、L、L、X及びmは、上記と同じ意味を表す。]
式(a2)で表されるジアゾニウム塩と、式(b1)で表される化合物とを、水性溶媒中でジアゾカップリングすることにより、式(II−a)で表される化合物(以下「化合物(II−a)」という場合がある)を製造することができる。反応温度は、−5℃〜60℃が好ましく、0℃〜30℃がより好ましい。反応時間は、1時間〜12時間が好ましく、1時間〜4時間がより好ましい。前記水性溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン等が挙げられる。
Figure 2012122003
[式(b1)及び式(II−a)中、R〜R、L及びmは、上記と同じ意味を表す。]
次いで、化合物(II−a)と式(b2)で表される化合物(以下「化合物(b2)」という場合がある)とを、有機溶媒の存在下で反応させることで、化合物(I−a)を得ることができる。反応温度は、30℃〜180℃が好ましく、50℃〜120℃がより好ましい。反応時間は、1時間〜12時間が好ましく、1時間〜4時間がより好ましい。
Figure 2012122003
[式(b2)中、R、L及びXは、上記と同じ意味を表す。Zは塩素原子又は臭素原子を表す。]
前記有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ニトロベンゼンなどのニトロ炭化水素系溶媒、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、1−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒が挙げられる。
化合物(b2)の使用量は、化合物(II−a)1モルに対して、好ましくは1モル以上8モル以下であり、より好ましくは1モル以上4モル以下である。
次に、Xが*−CO−O−である化合物(I)(*はLとの結合手を表す。)、すなわち式(I−b)で表される化合物(以下「化合物(I−b)」という場合がある)の製造方法について説明する。
Figure 2012122003
[式(I−b)中、R〜R、L、L、X及びmは、上記と同じ意味を表す。]
前記と同様にして、式(a2)で表されるジアゾニウム塩と式(b3)で表される化合物とを、水性溶媒中でジアゾカップリングすることにより、式(II−b)で表される化合物(以下「化合物(II−b)」という場合がある)を製造できる。反応温度は、−5℃〜60℃が好ましく、0℃〜30℃がより好ましい。反応時間は、1時間〜12時間が好ましく、1時間〜4時間がより好ましい。前記水性溶媒としては、前記で挙げたものと同じ溶媒が挙げられる。
Figure 2012122003
[式(b3)及び式(II−b)中、R〜R、L及びmは、上記と同じ意味を表す。]
次いで、化合物(II−b)と式(b4)で表される化合物(以下「化合物(b4)」という場合がある)とを、有機溶媒の存在下、反応させることにより、化合物(I−b)を得ることができる。反応温度は、30℃〜180℃が好ましく、50℃〜120℃がより好ましい。反応時間は、1時間〜12時間が好ましく、1時間〜4時間がより好ましい。
−X−L−OH (b4)
[式(b4)中、R、X及びLは、式(I)におけるものと同じ意味を表す。]
ここで用いられる有機溶媒としては、化合物(II−a)と化合物(b2)との反応で用いられるものと同じ溶媒が挙げられる。
化合物(b4)の使用量は、化合物(II−b)1モルに対して、好ましくは1モル以上8モル以下であり、より好ましくは1モル以上4モル以下である。
反応の際、反応をスムーズに進行させるために、酸性触媒を加えるとさらに好ましい。
酸性触媒としては、硫酸、塩酸などの鉱酸などが挙げられる。
これらの触媒の使用量は任意であるが、化合物(b4)1モルに対して、好ましくは0.01モル以上4モル以下、より好ましくは0.8〜2モルである。
反応混合物から目的化合物である化合物(I)(すなわち、化合物(I−a)又は化合物(I−b))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。例えば、反応混合物を酸(例えば、酢酸等)及び水と共に混合し、析出した結晶を濾取することが好ましい。前記酸は、予め酸の水溶液を調製してから、反応混合物を前記水溶液に添加することが好ましい。反応混合物を添加するときの温度は、好ましくは10℃以上50℃以下、より好ましくは20℃以上50℃以下、さらに好ましくは20℃以上30℃以下である。また反応混合物を酸の水溶液に添加後は、同温度で0.5〜2時間程度攪拌することが好ましい。濾取した結晶は、水などで洗浄し、次いで乾燥することが好ましい。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。
かくして得られた本発明の化合物は、染料として有用である。また、本発明の化合物は、有機溶媒への溶解性が高いことから、特に、液晶表示装置などの表示装置のカラーフィルターに用いられる染料として有用である。
本発明の染料は、本発明の化合物を有効成分とする染料である。
本発明の着色組成物は、着色剤(以下「着色剤(A)」という場合がある)として本発明の染料を含み、さらに樹脂(B)を含むことが好ましい。本発明の着色組成物は、さらに重合性化合物(C)、重合開始剤(D及び溶剤(E))を含むことがより好ましい。
着色剤(A)は、本発明の染料のほかに、さらに顔料及び/又は本発明の染料とは異なる染料を含んでいてもよい。
本発明の染料とは異なる染料としては、カラーインデックス(Colour Index)(The Society of Dyers and Colourists 出版)で、ソルベント(Solvent)、アシッド(Acid)、ベーシック(Basic)、リアクティブ(reactive)、ダイレクト(Direct)、ディスパース(Disperse)、又はバット(Vat)に分類されている染料等が挙げられる。より具体的には、以下のようなカラーインデックス(C.I.)番号の染料が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
C.I.ソルベントイエロー25,79,81,82、83,89;
C.I.アシッドイエロー7,23,25,42,65,76;
C.I.リアクティブイエロー2,76,116;
C.I.ダイレクトイエロー4,28,44,86,132;
C.I.ディスパースイエロー54,76;
C.I.ソルベントオレンジ41,54,56,99;
C.I.アシッドオレンジ56,74,95,108,149,162;
C.I.リアクティブオレンジ16;
C.I.ダイレクトオレンジ26;
C.I.ソルベントレッド24,49,90,91,118,119,122,124,125,127,130,132,160,218;
C.I.アシッドレッド73,91,92,97,138,151,211,274,289;
C.I.アシッドバイオレット102;
C.I.ソルベントグリーン1,5;
C.I.アシッドグリーン3,5,9,25,28;
C.I.ベーシックグリーン1;
C.I.バットグリーン1等。
顔料としては、顔料分散レジストに通常用いられる有機顔料又は無機顔料が挙げられる。無機顔料としては、金属酸化物や金属錯塩のような金属化合物が挙げられ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属の酸化物又は複合金属酸化物が挙げられる。また有機顔料及び無機顔料として具体的には、カラーインデックス(Colour Index)(The Society of Dyers and Colourists 出版)で、ピグメント(Pigment)に分類されている化合物が挙げられる。より具体的には、以下のようなカラーインデックス(C.I.
)番号の顔料が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
C.I.ピグメントイエロー20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173及び180;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65及び71;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、215、216、224、242、254、255及び、264;
C.I.ピグメントバイオレット14、19、23、29、32、33、36、37及び38;
C.I.ピグメントグリーン7、10、15、25、36、47及び58等。
着色剤(A)の含有量は、着色組成物中の固形分に対して、好ましくは5〜60質量%である。ここで、固形分とは、着色組成物中の、溶剤を除く成分の合計をいう。
着色剤(A)中に含まれる本発明の染料の含有量は、好ましくは3〜100質量%である。
本発明の染料とは異なる染料、及び顔料は、それぞれ単独でも2種以上を組み合わせて本発明の染料と共に用いてもよい。
樹脂(B)としては、特に限定されるものではなく、どのような樹脂を用いてもよい。樹脂(B)は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、(メタ)アクリル酸から導かれる構造単位を含む樹脂であることがより好ましい。ここで、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を表す。
樹脂(B)としては、具体的には、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸/スチレン/グリシジルメタクリレート共重合体等が挙げられる。
樹脂(B)のポリスチレン換算重量平均分子量は、5,000〜35,000が好ましく、より好ましくは6,000〜30,000である。
樹脂(B)の酸価は、50〜150が好ましく、より好ましくは60〜135である。
樹脂(B)の含有量は、着色組成物の固形分に対して、好ましくは7〜65質量%であり、より好ましくは13〜60質量%である。
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル、酸等によって重合しうる化合物であれば、特に限定されるものではない。例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられる。
前記の重合性化合物(C)としては、重合性基を3個以上有する光重合性化合物であることが好ましい。重合性基を3以上有する光重合性化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。前記の光重合性化合物(C)は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合性化合物(C)の含有量は、着色組成物の固形分に対して、5〜65質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜60質量%である。
前記の重合開始剤(D)としては、活性ラジカル発生剤、酸発生剤等が挙げられる。活性ラジカル発生剤は熱又は光の作用によって活性ラジカルを発生する。前記の活性ラジカル発生剤としては、アルキルフェノン化合物、チオキサントン化合物、トリアジン化合物、オキシム化合物等が挙げられる。
前記のアルキルフェノン化合物としては、例えば、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。
前記のチオキサントン化合物としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
前記のトリアジン化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
前記のオキシム化合物としては、例えば、O−アシルオキシム系化合物が挙げられ、その具体例としては、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−{2−メチル−4−(3,3−ジメチル−2,4−ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン等が挙げられる。
また、活性ラジカル発生剤としては、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等を用いてもよい。
前記の酸発生剤としては、例えば、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムp−トルエンスルホナート、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウムp−トルエンスルホナート、4−アセトキシフェニル・メチル・ベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類等を挙げることができる。
前記の重合開始剤(D)は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤(D)の含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部であり、より好ましくは1〜20質量部である。重合開始剤の含有量が、前記の範囲にあると、高感度化して露光時間が短縮され生産性が向上することから好ましい。
溶剤(E)としては、例えば、エーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類、アミド類等が挙げられる。
前記のエーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
前記の芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等が挙げられる。
前記のケトン類としては、例えば、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
前記のアルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。
前記のエステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
前記のアミド類としては、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、N−メチルピロリドン等が挙げられる。
これらの溶剤は、単独でも2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
着色組成物における溶剤(E)の含有量は、着色組成物に対して、好ましくは70〜95質量%であり、より好ましくは75〜90質量%である。
本発明の着色組成物は、必要に応じて、界面活性剤、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、連鎖移動剤等の種々の添加剤を含んでもよい。
本発明の化合物は、染料として有用である。モル吸光係数が高く、かつ有機溶媒への溶解性を示すことから、特に、液晶表示装置等の表示装置のカラーフィルタに用いられる染料として有用である。
また、本発明の化合物を含む着色組成物は、カラーフィルタをその構成部品の一部として備える表示装置(例えば、公知の液晶表示装置、有機EL装置等)、固体撮像素子等の種々の着色画像に関連する機器に、公知の態様で利用することができる。
次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例及び比較例中、含有量ないし使用量を表す%及び部は、特記ない限り、質量基準である。
また、化合物の構造はNMR(JMM−ECA−500;日本電子(株)製)で確認した。
〔実施例1〕
2−アミノ−4−トリフルオロメチル安息香酸(東京化成工業(株)製)15.3部に水80部を加えた後、水酸化ナトリウム0.4部を加え、溶解させた。氷冷下、35%亜硝酸ナトリウム水溶液19.7部を加え、ついで35%塩酸26.2部を少しずつ加えて溶解させ2時間撹拌し、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を得た。
一方、アセト酢酸エチルエステル(東京化成工業(株)製)26.0部、シアノ酢酸メチル(東京化成製)20.8部及び2−アミノエタノール(和光純薬工業(株)製)24.4部を混合し、95℃で24時間攪拌した。上記の反応液を室温まで冷却後、水304部、35%塩酸35部の混合液中に添加し室温で1時間攪拌した。析出した結晶を吸引ろかの残渣として取得後乾燥し、式(c−1)で表される20.4部を得た。
Figure 2012122003
ついで、式(c−1)で表される化合物20.4部を水100部に懸濁させ、水酸化ナトリウムを用いて、pHを9.0に調整した。ここに、前記ジアゾニウム塩を含む懸濁液を15分かけてポンプで滴下した。滴下終了後、さらに30分間撹拌することで黄色の懸濁液を得た。1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(d−1)で表される化合物を39.7部得た。
Figure 2012122003
次に式(d−1)で表される化合物41.0部に、式(e-1)で表される酸クロライド
(和光純薬工業(株)製)27.28部を加え、N−メチルピロリドン中、70℃で、3
時間攪拌した。反応終了後、水にチャージし、式(I−1)で表される化合物を48.7g得た。得られた化合物は黄色を呈し、エチルラクテート溶媒中で極大吸収波長(λmax)を測定したところ、422nmを示した。また、1H-NMRにて構造を確認した。
1H-NMR(500MHz、δ値(ppm、TMS基準)、DMSO−d):2.50 (4H, m), 2.58 (3H, s), 3.53 (3H, s), 4.14 (2H, t), 4.25 (2H, t), 7.6 (1H, d), 8.18 (1H, s), 8.28(1H, d) , 15.5 (1H, s)
Figure 2012122003
〔比較例1〕
実施例1において、2−アミノ−4−トリフルオロメチル安息香酸の代わりに2−アミノテレフタル酸を用い、前記式(c−1)で表される化合物の代わりに式(c−3)で表される化合物を用い、実施例1の化合物(d−1)と同様に合成し、式(d−2)で表される化合物を得た。
Figure 2012122003
〈溶解性の評価〉
実施例1及び比較例1で得られた化合物のプロピレングリコールモノメチルエーテル(以下、PGMEと略す)、エチルラクテート(以下、ELと略す)、N−メチルピロリドン(以下、NMPと略す)への溶解度を、以下のようにして求めた。
50mLサンプル管中、下記の割合で化合物と上記溶媒とを混合し、その後、サンプル管を密栓し、30℃で3分間超音波振動機にて振動させた。ついで室温で30分間放置後、吸引濾過し、その残渣を目視で観察した。不溶物が確認できなかった場合、溶解性は良好であると判断して表2に○と記し、不溶物が確認できた場合は、溶解性は不良であると判断して表2に×と記した。結果を、表1に示す。
0.3% 化合物0.03g、溶媒10g
0.5% 化合物0.01g、溶媒2g
1% 化合物0.01g、溶媒1g
Figure 2012122003
〔実施例2〕
〈着色組成物の調製〉
(A)着色剤:化合物(I−1):実施例1で合成した化合物 20部
(B−1)樹脂:メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体(モル比;30/70;重量平均分子量10700、酸価70mgKOH/g) 70部
(C−1)重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製) 30部
(D−1)光重合開始剤:ベンジルジメチルケタール(イルガキュア651;BASFジャパン社製) 15部
(E−1)溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテル 680部
を混合して着色組成物を得る。
〈カラーフィルタの作製〉
ガラス上に、上記で得た着色組成物をスピンコート法で塗布し、揮発成分を揮発させる。冷却後、パターンを有する石英ガラス製フォトマスク及び露光機を用いて光照射する。光照射後に、水酸化カリウム水溶液で現像し、オーブンで200℃に加熱してカラーフィルタを得る。
表2の結果から、本発明の化合物は有機溶媒に対して高い溶解度を示すことがわかる。また、当該化合物を含む着色組成物は、異物の発生が少なく、高品質なカラーフィルタを作製することが可能である。
本発明の化合物は、有機溶媒への溶解性に優れる。

Claims (6)

  1. 式(I)で表される化合物。
    Figure 2012122003
    [式(I)中、X及びXは、互いに独立に、−CO−O−を表す。
    及びLは、互いに独立に、炭素数1〜8のアルカンジイル基を表す。
    は、水素原子、メチル基又はエチル基を表す。
    2は、水素原子、シアノ基、又はカルバモイル基を表す。
    は、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を表す。
    は、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、−SONR又は−NR1112を表し、該アルキル基、該アルコキシ基及び該芳香族炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
    及びRは、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数7〜12のアラルキル基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基、該アラルキル基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−OR10に置換されていてもよい。
    10は、水素原子、炭素数1〜8の1価の飽和炭化水素基又は炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。
    11及びR12は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜8のアシル基又はテトラヒドロフルフリル基を表す。R11及びR12は、互いに結合して窒素原子を含んだ環を形成してもよい。
    mは、1〜4の整数を表す。mが1又は2である場合、複数のRは互いに同一でも異なっていてもよい。]
  2. が、*−O−CO−(*は、Lとの結合位置を表す。)である請求項1記載の化合物。
  3. mが1である請求項1又は2記載の化合物。
  4. 2がシアノ基である請求項1〜3のいずれかに記載の化合物。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の化合物を有効成分とする染料。
  6. 請求項5記載の染料を含む着色組成物。
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