JP2013173726A - Coumarin derivative - Google Patents

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Shinichi Kawashima
真一 川嶋
Keisuke Kawashima
啓佑 川島
Yuko Kaneaki
優子 金秋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel coumarin derivative having good solubility with respect to a binder resin such as a (meth)acrylic resin and having less influence of concentration quenching, and to provide an organic optical material using the derivative.SOLUTION: There is provided a coumarin derivative represented by general formula (1) (wherein Ris hydrogen or the like; X is oxygen, sulfur or imino; and Y is 2,2-hexafluoroisopropylidene, isopropylidene or the like). There is also provided the use of the derivative in an organic optical material, organic color conversion material or the like.

Description

本発明は、有機色変換材料などの有機光学材料として利用可能な新規なクマリン誘導体に関する。   The present invention relates to a novel coumarin derivative that can be used as an organic optical material such as an organic color conversion material.

クマリン6、クマリン7などのクマリン化合物は、紫外線を照射すると黄緑色の蛍光を示す蛍光色素である。従来、クマリン化合物は、燃料油識別用の着色剤、洗濯用蛍光増白剤といった蛍光材料として、あるいは各種ディスプレイにおける波長補正フィルタ用の色素といった着色材料として用いられている。さらに近年では、クマリン系化合物の光増感機能に着目して、色素レーザ用の色素、色素増感型太陽電池における増感色素、各種ディスプレイにおける色変換フィルタや発光デバイスといった用途への応用も検討されている。また、クマリン化合物については、特許文献1〜4に記載されているように、各種誘導体の合成とその応用が試みられている。   Coumarin compounds such as coumarin 6 and coumarin 7 are fluorescent dyes that exhibit yellow-green fluorescence when irradiated with ultraviolet rays. Conventionally, a coumarin compound has been used as a fluorescent material such as a colorant for identifying fuel oil and a fluorescent whitening agent for washing, or as a coloring material such as a dye for wavelength correction filters in various displays. In recent years, focusing on the photosensitization function of coumarin compounds, application to applications such as dyes for dye lasers, sensitizing dyes in dye-sensitized solar cells, color conversion filters and light-emitting devices in various displays, etc. Has been. Moreover, about the coumarin compound, the synthesis | combination of various derivatives and its application are tried as it describes in patent documents 1-4.

クマリン化合物を、色変換フィルタ、発光デバイス、波長補正フィルタなどに用いる場合には、例えば、クマリン化合物と、バインダ用樹脂とを、任意成分としての硬化剤などとともに、溶媒中に溶解・分散させて溶解液を調製し、得られた塗布液を基材上に塗布することにより、クマリン化合物が均一に溶解した塗布膜を形成することが求められている。このため、上記塗布液におけるクマリン化合物には、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂などのバインダ用樹脂に対する溶解性が良好であることが求められる。   When a coumarin compound is used for a color conversion filter, a light emitting device, a wavelength correction filter, etc., for example, a coumarin compound and a binder resin are dissolved and dispersed in a solvent together with a curing agent as an optional component. It is required to form a coating film in which a coumarin compound is uniformly dissolved by preparing a solution and applying the obtained coating solution on a substrate. For this reason, the coumarin compound in the coating solution is, for example, soluble in binder resins such as (meth) acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, polyamide, polyimide, epoxy resin, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, and silicone resin. Is required to be good.

特開2011−001323号公報JP 2011-001323 A 特開2009−210745号公報JP 2009-210745 A 特開2007−273440号公報JP 2007-273440 A 特開2007−023162号公報JP 2007-023162 A

しかしながら、公知のクマリン化合物は、上記バインダ用樹脂に対する溶解性が十分ではない。さらに、公知のクマリン化合物は、塗布膜中に高濃度で含有させたときに発光量子収率が低下し、発光強度がクマリン化合物の添加量に比例しなくなる現象、すなわち濃度消光が顕著に現われて、発光色が長波長側にシフトする傾向もある。   However, known coumarin compounds are not sufficiently soluble in the binder resin. Furthermore, when the known coumarin compound is contained at a high concentration in the coating film, the emission quantum yield decreases, and the phenomenon that the emission intensity is not proportional to the amount of the coumarin compound added, that is, concentration quenching appears remarkably. The emitted color also tends to shift to the long wavelength side.

本発明の目的は、バインダ用樹脂に対する溶解性が良好であり、かつ濃度消光の影響が小さい新規なクマリン誘導体と、それを用いた有機光学材料とを提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel coumarin derivative that has good solubility in a binder resin and has little influence of concentration quenching, and an organic optical material using the same.

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、下記一般式(1)で表されるクマリン誘導体によれば、バインダ用樹脂に対する溶解性を向上させることができ、しかも濃度消光の影響を低減させることができるという新たな知見と、下記一般式(1)で表されるクマリン誘導体が有機色変換材料などの有機光学材料として有用であるという新たな知見を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have been able to improve the solubility in the binder resin according to the coumarin derivative represented by the following general formula (1), and the concentration The present inventors have found new knowledge that the influence of quenching can be reduced and new knowledge that a coumarin derivative represented by the following general formula (1) is useful as an organic optical material such as an organic color conversion material. It came to complete.

本発明の一局面は、下記一般式(1)で表されるクマリン誘導体に関する。   One aspect of the present invention relates to a coumarin derivative represented by the following general formula (1).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1およびR1aは、同一または異なって、一般式(2): In the formula, R 1 and R 1a are the same or different and have the general formula (2):

Figure 2013173726
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で表されるN置換アミノ基、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、1〜10個の炭素原子を有するアルコキシ基、または水素原子を示し、
2aおよびR2bは、同一または異なって、1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を示すか、または、R2aおよびR2bは、互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基を示し、
3、R3a、R4およびR4aは、同一または異なって、水素原子もしくは1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を示すか、または、R1およびR1aが前記一般式(2)で表されるN置換アミノ基である場合(但し、R2aおよびR2bが互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する場合を除く)において、R2aとR3、R2bとR4、R2aとR3a、およびR2bとR4aの組合せの少なくとも1つは、互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基を示し、
5およびR5aは、同一または異なって、水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、または6〜30個の炭素原子を有するアリール基を示し、
6aおよびR6bは、同一または異なって、水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、または6〜30個の炭素原子を有するアリール基、ハロゲン原子、またはシアノ基を示し、
Xは、酸素原子、硫黄原子またはイミノ基を示し、
Yは、一般式(3):
An N-substituted amino group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrogen atom,
R 2a and R 2b are the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or R 2a and R 2b are bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle An alkylene group having 4 to 10 carbon atoms, which forms
R 3 , R 3a , R 4 and R 4a are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R 1 and R 1a represent the above general formula (2). In which R 2a and R 2b are bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle, and R 2a , R 3 , R At least one of a combination of 2b and R 4 , R 2a and R 3a , and R 2b and R 4a is bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle, and has 4 to 10 carbon atoms An alkylene group having
R 5 and R 5a are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
R 6a and R 6b are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group,
X represents an oxygen atom, a sulfur atom or an imino group,
Y represents the general formula (3):

Figure 2013173726
Figure 2013173726

で表される2価基、または式(4): Or a divalent group represented by formula (4):

Figure 2013173726
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で表されるスルホニル基を示し、
7aおよびR7bは、同一または異なって、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、1〜10個の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、7〜30個の炭素原子を有するアラルキル基、または水素原子を示す。
A sulfonyl group represented by
R 7a and R 7b are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, An aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom is shown.

また、本発明の他の一局面は、上記一般式(1)で表されるクマリン誘導体を含有する有機光学材料に関し、本発明のさらに他の一局面は、上記一般式(1)で表されるクマリン誘導体を含有する有機色変換材料に関する。   Another aspect of the present invention relates to an organic optical material containing a coumarin derivative represented by the general formula (1), and yet another aspect of the present invention is represented by the general formula (1). The present invention relates to an organic color conversion material containing a coumarin derivative.

本発明に係る上記一般式(1)で表されるクマリン誘導体(以下、「クマリン誘導体(1)」という。)は、(メタ)アクリル樹脂などのバインダ用樹脂に対する溶解性が良好である。このため、クマリン誘導体(1)と、(メタ)アクリル樹脂などのバインダ用樹脂と、溶媒とを混合したときには、バインダ用樹脂中にクマリン誘導体(1)が均一に溶解した塗布液を調製することができる。さらに、その結果、本発明のクマリン誘導体(1)を用いることによって、クマリン誘導体(1)が均一に溶解された、クマリン濃度のムラが小さい塗布膜を得ることができる。また、これにより、色変換フィルタや発光デバイスの品質向上を図ることができる。   The coumarin derivative represented by the above general formula (1) according to the present invention (hereinafter referred to as “coumarin derivative (1)”) has good solubility in a binder resin such as a (meth) acrylic resin. Therefore, when a coumarin derivative (1), a binder resin such as (meth) acrylic resin, and a solvent are mixed, a coating solution in which the coumarin derivative (1) is uniformly dissolved in the binder resin is prepared. Can do. Furthermore, as a result, by using the coumarin derivative (1) of the present invention, it is possible to obtain a coating film in which the coumarin derivative (1) is uniformly dissolved and the coumarin concentration is small. Thereby, the quality of the color conversion filter and the light emitting device can be improved.

さらに、本発明のクマリン誘導体(1)は、濃度消光の影響が小さいことから、バインダ用樹脂中でのクマリン誘導体(1)の含有量を高めることができる。その結果、色変換フィルタや発光デバイスなどの、クマリン誘導体(1)を用いた有機光学材料における光学特性を向上させることができる。   Furthermore, since the coumarin derivative (1) of the present invention is less affected by concentration quenching, the content of the coumarin derivative (1) in the binder resin can be increased. As a result, the optical characteristics of the organic optical material using the coumarin derivative (1) such as a color conversion filter and a light emitting device can be improved.

実施例1〜4で得られたクマリン誘導体とクマリン6についての吸光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the absorption spectrum about the coumarin derivative and coumarin 6 obtained in Examples 1-4. 実施例1〜4で得られたクマリン誘導体とクマリン6についての蛍光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the fluorescence spectrum about the coumarin derivative and coumarin 6 obtained in Examples 1-4. 実施例5および6で得られたクマリン誘導体についての吸光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the absorption spectrum about the coumarin derivative obtained in Example 5 and 6. 実施例5および6で得られたクマリン誘導体についての蛍光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the fluorescence spectrum about the coumarin derivative obtained in Example 5 and 6. 実施例1〜4で得られたクマリン誘導体およびクマリン6についての蛍光量子収率と蛍光色素の濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the fluorescence quantum yield about the coumarin derivative and coumarin 6 obtained in Examples 1-4, and the density | concentration of a fluorescent pigment | dye.

<クマリン誘導体(1)>
本発明のクマリン誘導体は、下記一般式(1)で表される。以下、このクマリン誘導体(1)について詳細に説明する。
<Coumarin derivative (1)>
The coumarin derivative of the present invention is represented by the following general formula (1). Hereinafter, this coumarin derivative (1) will be described in detail.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R1a、R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、XおよびYは、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 1a , R 3 , R 3a , R 4 , R 4a , R 5 , R 5a , R 6 , R 6a , X and Y are the same as described above.

(クマリン骨格)
クマリン誘導体(1)は、2個の下記一般式(5)で示されるクマリン骨格(以下、「クマリン骨格(5)」という。)が、後述する2価基Yを介して結合した構造を有する。なお、クマリン骨格(5)は、一般式(1)における2価基Yの左右で互いに異なるものを有する場合を含むが、以下の説明においては、下記一般式(5)の2価基Yの左側に示したクマリン骨格に基づいて、両方のクマリン骨格を説明する。特に断らない限り、基R1a、R3a、R4a、R5aおよびR6aの詳細については、それぞれ対応する基R1、R3、R4、R5およびR6と同様である。
(Coumarin skeleton)
The coumarin derivative (1) has a structure in which two coumarin skeletons represented by the following general formula (5) (hereinafter referred to as “coumarin skeleton (5)”) are bonded via a divalent group Y described later. . The coumarin skeleton (5) includes cases in which the divalent group Y in the general formula (1) is different from the left and right in the general formula (1). In the following description, the divalent group Y in the following general formula (5) Both coumarin skeletons will be described based on the coumarin skeleton shown on the left side. Unless otherwise specified, the details of the groups R 1a , R 3a , R 4a , R 5a and R 6a are the same as the corresponding groups R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 , respectively.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R3、R4、R5、R6およびXは、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and X are the same as described above.

クマリン骨格(5)は、クマリン誘導体の3位の炭素原子と、特定の含窒素複素環のII位の炭素原子とが結合した構造を有する。一般式(5)中の符号1〜8はクマリン誘導体における置換位置番号であり、符号I〜VIIは含窒素複素環における置換位置番号である。   The coumarin skeleton (5) has a structure in which the carbon atom at the 3-position of the coumarin derivative is bonded to the carbon atom at the II-position of a specific nitrogen-containing heterocyclic ring. The symbols 1 to 8 in the general formula (5) are substitution position numbers in the coumarin derivative, and the symbols I to VII are substitution position numbers in the nitrogen-containing heterocycle.

上記含窒素複素環のXは、酸素原子、硫黄原子またはイミノ基(>NH)を表し、これらのなかでも、特に酸素原子であることが好ましい。すなわち、クマリン骨格(5)は、下記一般式(5a)、(5b)または(5c)で表され、なかでも、一般式(5a)で表されるクマリン骨格が好ましい。   X of the nitrogen-containing heterocyclic ring represents an oxygen atom, a sulfur atom or an imino group (> NH), and among these, an oxygen atom is particularly preferable. That is, the coumarin skeleton (5) is represented by the following general formula (5a), (5b) or (5c), and among them, the coumarin skeleton represented by the general formula (5a) is preferable.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R3、R4、R5およびR6は、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same as described above.

(基R1
クマリン骨格(5)におけるR1は、下記一般式(2)で表されるN置換アミノ基(以下、「N置換アミノ基(2)」という。)、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、1〜10個の炭素原子を有するアルコキシ基、または水素原子を示す。
(Group R 1 )
R 1 in the coumarin skeleton (5) is an N-substituted amino group represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “N-substituted amino group (2)”), an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. A group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrogen atom;

Figure 2013173726
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基R1としてのN置換アミノ基(2)
基R1がN置換アミノ基(2)である場合において、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bは、
(i)同一または異なって、1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を示すか、または、
(ii)互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基を示す。
N-substituted amino group (2) as group R 1
In the case where the group R 1 is an N-substituted amino group (2), R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2) are
(I) represents the same or different alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or
(Ii) An alkylene group having 4 to 10 carbon atoms which is bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle.

2aおよびR2bが上記(i)の場合において、1〜12個の炭素原子を有するアルキル基は、−Cn2n+1で示される基(nは1〜12の整数)であって、全ての構造異性体を含む。このようなアルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル、n−ヘキシル、イソヘキシル、3−メチルペンチル、5−メチルペンチル2−エチルブチル、2,2−ジメチルブチル、ヘプチル、n−オクチル、6−メチルヘプチル、5−メチルヘプチル、2−メチルヘプチル、5,5−ジメチルヘキシル、2,2−ジメチルヘキシル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルなどが挙げられる。アルキル基の炭素数は、具体的には、1〜10が好ましく、1〜8がより好ましく、2〜8がさらに好ましく、なかでも、2〜4が特に好ましい。アルキル基は、直鎖状および分岐状のいずれであってもよい。 When R 2a and R 2b are the above (i), the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is a group represented by —C n H 2n + 1 (n is an integer of 1 to 12), Including all structural isomers. Examples of such alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, n-hexyl, isohexyl, 3-methylpentyl, 5-methylpentyl 2-ethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, heptyl, n-octyl, 6-methylheptyl, 5-methylheptyl, 2-methylheptyl, 5,5-dimethylhexyl, 2, Examples include 2-dimethylhexyl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and the like. Specifically, the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, still more preferably 2 to 8, and particularly preferably 2 to 4. The alkyl group may be linear or branched.

2aおよびR2bが上記(i)の場合において、R2aとR2bとは、同一のアルキル基であることが好ましい。N置換アミノ基の好適態様としては、例えば、ジエチルアミノ、ジブチルアミノ、ジヘキシルアミノ、ジオクチルアミノ、ジ−2−エチルヘキシルなどが挙げられ、特に好ましくは、ジ−n−ブチルアミノが挙げられる。 In the case where R 2a and R 2b are the above (i), R 2a and R 2b are preferably the same alkyl group. Preferable embodiments of the N-substituted amino group include, for example, diethylamino, dibutylamino, dihexylamino, dioctylamino, di-2-ethylhexyl and the like, and particularly preferably di-n-butylamino.

2aおよびR2bが上記(ii)の場合において、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基としては、テトラメチレン、ペンタメチレンおよびヘキサメチレンと、これらのアルキレン基を主鎖として、さらにメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルなどのアルキル側鎖が置換した、全体で4〜10個の炭素原子を有する基と、が挙げられる。 In the case where R 2a and R 2b are the above (ii), as the alkylene group having 4 to 10 carbon atoms, tetramethylene, pentamethylene and hexamethylene, these alkylene groups as a main chain, and methyl, And groups having a total of 4 to 10 carbon atoms substituted by alkyl side chains such as ethyl, n-propyl, isopropyl and the like.

その他の基R1
1に相当する基として、N置換アミノ基(2)以外の基には、上述のとおり1〜10個の炭素原子を有するアルキル基と、1〜10個の炭素原子を有するアルコキシ基と、水素原子とが挙げられる。
1〜10個の炭素原子を有するアルキル基としては、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bに相当する1〜10個の炭素原子を有するアルキル基として例示したものと同様のアルキル基が挙げられる。なかでも、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基が好ましく、メチルまたはエチルがより好ましく、メチルが特に好ましい。
Other groups R 1
As the group corresponding to R 1 , groups other than the N-substituted amino group (2) include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms as described above, and And a hydrogen atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include the same alkyl groups as those exemplified as the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms corresponding to R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2). Is mentioned. Among these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, methyl or ethyl is more preferable, and methyl is particularly preferable.

1〜10個の炭素原子を有するアルコキシ基は、−OCm2m+1で示される基であり、mが3〜10の場合には、全ての構造異性体を含む。このようなアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシオクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシなどが挙げられる。 An alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is a group represented by —OC m H 2m + 1 , and when m is 3 to 10, all structural isomers are included. Examples of such alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxyoctyloxy, nonyloxy, decyloxy and the like. It is done.

一般に、基R1がジエチルアミノなどのN置換アミノ基(2)であるクマリン誘導体(1)は、青色領域の光を吸収し、緑色領域の蛍光を示す。また、一般に、基R1がメチルなどのアルキル基、メトキシなどのアルコキシ基、および水素原子であるクマリン誘導体(1)は、紫外領域の光を吸収し、青色領域の蛍光を示す。よって、基R1は、クマリン誘導体(1)に求められる吸収波長や発光波長に応じて適宜選択すればよい。
クマリン骨格(5)におけるR1は、上述の基のなかでも特に、ジエチルアミノ、ジブチルアミノ、メチル、メトキシおよび水素原子が好ましい。
In general, the coumarin derivative (1) in which the group R 1 is an N-substituted amino group (2) such as diethylamino absorbs light in the blue region and exhibits fluorescence in the green region. In general, the coumarin derivative (1) in which the group R 1 is an alkyl group such as methyl, an alkoxy group such as methoxy, and a hydrogen atom absorbs light in the ultraviolet region and exhibits fluorescence in the blue region. Therefore, the group R 1 may be appropriately selected according to the absorption wavelength and emission wavelength required for the coumarin derivative (1).
R 1 in the coumarin skeleton (5) is particularly preferably a diethylamino, dibutylamino, methyl, methoxy or hydrogen atom among the above-mentioned groups.

また、青色領域の光を吸収し、緑色領域の蛍光を示すクマリン誘導体(1)においては、上記波長領域の光に対する吸光度や蛍光強度が強いという観点より、R1がジエチルアミノまたはジブチルアミノであることが好ましく、ジ−n−ブチルアミノであることが特に好ましい。
紫外領域の光を吸収し、青色領域の蛍光を示すクマリン誘導体(1)においては、上記波長領域の光に対する吸光度や蛍光強度が強いという観点より、R1が水素原子であることが好ましい。
Further, in the coumarin derivative (1) that absorbs light in the blue region and exhibits fluorescence in the green region, R 1 is diethylamino or dibutylamino from the viewpoint that the absorbance and fluorescence intensity with respect to the light in the wavelength region are strong. Is preferred, and di-n-butylamino is particularly preferred.
In the coumarin derivative (1) that absorbs light in the ultraviolet region and exhibits fluorescence in the blue region, R 1 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of high absorbance and fluorescence intensity with respect to light in the wavelength region.

(基R3およびR4
クマリン骨格(5)におけるR3およびR4は、
(I)同一または異なって、水素原子、もしくは1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を示すか、または
(II)R2aおよびR2bがN置換アミノ基(2)である場合(但し、R2aおよびR2bが互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する場合を除く)において、R2aとR3、R2aとR3a、R2bとR4、R2bとR4aの組合せの少なくとも1つは、互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基を示す。
(Groups R 3 and R 4 )
R 3 and R 4 in the coumarin skeleton (5) are
(I) the same or different and represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or (II) when R 2a and R 2b are N-substituted amino groups (2) (provided that R 2a and R 2b are bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle), R 2a and R 3 , R 2a and R 3a , R 2b and R 4 , R 2b and At least one of the combinations of R 4a represents an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms that is bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle.

3およびR4が上記(I)の場合において、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基としては、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bに相当する1〜10個の炭素原子を有するアルキル基として例示したものと同様のアルキル基が挙げられる。 When R 3 and R 4 are the above (I), the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms includes 1 to 10 carbon atoms corresponding to R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2). Examples of the alkyl group are the same as those exemplified as the alkyl group having an atom.

3およびR4が上記(II)の場合において、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基としては、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bに相当する4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基として例示したものと同様のアルキレン基が挙げられる。 In the case where R 3 and R 4 are (II) above, the alkylene group having 4 to 10 carbon atoms includes 4 to 10 carbon atoms corresponding to R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2). Examples thereof include the same alkylene groups as those exemplified as the alkylene group having an atom.

3およびR4が上記(II)の場合において、クマリン骨格(5)の具体例としては、例えば、下記一般式(5x)で表される骨格[R2aとR3(R3a)、およびR2bとR4(R4a)がそれぞれ互いに結合して、いずれも6員環の含窒素ヘテロ環を形成する、トリメチレン基である場合]や、下記一般式(5y)で表される骨格[R2aとR3(R3a)、およびR2bとR4(R4a)がそれぞれ互いに結合して、いずれも6員環の含窒素ヘテロ環を形成する、1,1−ジメチルトリメチレン基である場合]が挙げられる。 In the case where R 3 and R 4 are the above (II), specific examples of the coumarin skeleton (5) include, for example, a skeleton represented by the following general formula (5x) [R 2a and R 3 (R 3a ), and R 2b and R 4 (R 4a ) are bonded to each other to form a 6-membered nitrogen-containing heterocycle, which is a trimethylene group] or a skeleton represented by the following general formula (5y) [ A 1,1-dimethyltrimethylene group in which R 2a and R 3 (R 3a ), and R 2b and R 4 (R 4a ) are bonded to each other to form a 6-membered nitrogen-containing heterocycle. [If there is].

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R5、R6およびXは、前記と同じである。また、クマリン骨格(5)におけるR3およびR4は、上述の基の中でも特に、水素原子が好ましい。 In the formula, R 5 , R 6 and X are the same as described above. In addition, R 3 and R 4 in the coumarin skeleton (5) are particularly preferably hydrogen atoms among the groups described above.

(基R5
クマリン骨格(5)におけるR5は、水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、または6〜30個の炭素原子を有するアリール基を示す。
(Group R 5 )
R 5 in the coumarin skeleton (5) represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.

1〜10個の炭素原子を有するアルキル基としては、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bに相当する1〜10個の炭素原子を有するアルキル基として例示したものと同様のアルキル基が挙げられる。なかでも、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基が好ましい。
6〜30個の炭素原子を有するアリール基としては、フェニル、o−トリル、m−トリル、p−トリル、2,3−キシリル、2,4−キシリル、2,5−キシリル、3,4−キシリル、3,5−キシリル、メシチル、m−クメニル、2−インデニル、1−ナフチル、2−ナフチル、2−アントリル、2−フェナントリルなどが挙げられる。なかでも、アリール基の炭素原子の数は6〜14が好ましく、6〜10がより好ましい。
クマリン骨格(5)におけるR5は、上述の基の中でも特に、水素原子が好ましい。
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include the same alkyl groups as those exemplified as the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms corresponding to R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2). Is mentioned. Of these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms include phenyl, o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, 2,3-xylyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 3,4- Examples include xylyl, 3,5-xylyl, mesityl, m-cumenyl, 2-indenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 2-anthryl, and 2-phenanthryl. Especially, 6-14 are preferable and, as for the number of the carbon atoms of an aryl group, 6-10 are more preferable.
R 5 in the coumarin skeleton (5) is particularly preferably a hydrogen atom among the groups described above.

(基R6
クマリン骨格(5)におけるR6は、水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、ハロゲン原子、またはシアノ基を示す。
1〜10個の炭素原子を有するアルキル基としては、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bに相当する1〜10個の炭素原子を有するアルキル基として例示したものと同様のアルキル基が挙げられる。なかでも、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基が好ましい。
6〜30個の炭素原子を有するアリール基としては、クマリン骨格(5)のR5に相当する6〜30個の炭素原子を有するアリール基として例示したものと同様の基が挙げられる。なかでも、アリール基の炭素原子の数は6〜14が好ましく、6〜10がより好ましい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
クマリン骨格(5)におけるR6は、上述の基の中でも特に、水素原子が好ましい。
(Group R 6 )
R 6 in the coumarin skeleton (5) represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group.
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include the same alkyl groups as those exemplified as the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms corresponding to R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2). Is mentioned. Of these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms include the same groups as those exemplified as the aryl group having 6 to 30 carbon atoms corresponding to R 5 of the coumarin skeleton (5). Especially, 6-14 are preferable and, as for the number of the carbon atoms of an aryl group, 6-10 are more preferable.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
R 6 in the coumarin skeleton (5) is particularly preferably a hydrogen atom among the groups described above.

クマリン骨格(5)の観点より、クマリン誘導体(1)の好適態様としては、下記一般式(1A)、(1B)、(1C)、(1D)および(1E)で表される化合物が挙げられる。   From the viewpoint of the coumarin skeleton (5), preferred embodiments of the coumarin derivative (1) include compounds represented by the following general formulas (1A), (1B), (1C), (1D) and (1E). .

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、Yは前記と同じであり、Etはエチル基を示し、Buはブチル基を示す。   In the formula, Y is the same as described above, Et represents an ethyl group, and Bu represents a butyl group.

(2価基Y)
クマリン誘導体(1)における2価基Yは、下記一般式(3)で表される2価基(以下、「2価基(3)」という。)、または式(4)で表されるスルホニル基を示す。
(Divalent group Y)
The divalent group Y in the coumarin derivative (1) is a divalent group represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as “divalent group (3)”) or a sulfonyl represented by the formula (4). Indicates a group.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

2価基(3)におけるR7aおよびR7bは、同一または異なって、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、1〜10個の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、7〜30個の炭素原子を有するアラルキル基、または水素原子を示す。 R 7a and R 7b in the divalent group (3) are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 6 to 30 An aryl group having a carbon atom, an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or a hydrogen atom is shown.

1〜10個の炭素原子を有するアルキル基としては、N置換アミノ基(2)のR2aおよびR2bに相当する1〜10個の炭素原子を有するアルキル基として例示したものと同様の基が挙げられる。これらの中でも、メチルおよびエチルが好ましく、メチルが特に好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include the same groups as those exemplified as the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms corresponding to R 2a and R 2b of the N-substituted amino group (2). Can be mentioned. Among these, methyl and ethyl are preferable, and methyl is particularly preferable.

1〜10個の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基としては、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基における少なくとも1個の水素原子を、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子に置換したものが挙げられる。このようなハロゲン化アルキル基としては、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、パーフルオロメチル、モノクロロメチル、ジクロロメチル、パークロロメチル、モノブロモメチル、ジブロモメチル、パーブロモメチル、モノフルオロエチル、ジフルオロエチル、トリフルオロエチル、テトラフルオロエチル、パーフルオロエチルなどが挙げられる。これらの中でも、ハロゲン化アルキル基の炭素原子数は1または2が好ましく、1がより好ましい。また、ハロゲン化アルキル基のハロゲン原子はフッ素原子が好ましい。ハロゲン化アルキル基の好適態様としては、パーフルオロメチルが挙げられる。   As the halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, at least one hydrogen atom in the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is substituted with a halogen such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. The thing substituted by the atom is mentioned. Such halogenated alkyl groups include monofluoromethyl, difluoromethyl, perfluoromethyl, monochloromethyl, dichloromethyl, perchloromethyl, monobromomethyl, dibromomethyl, perbromomethyl, monofluoroethyl, difluoroethyl, trifluoro Fluoroethyl, tetrafluoroethyl, perfluoroethyl and the like can be mentioned. Among these, the number of carbon atoms of the halogenated alkyl group is preferably 1 or 2, and more preferably 1. The halogen atom of the halogenated alkyl group is preferably a fluorine atom. Preferable embodiments of the halogenated alkyl group include perfluoromethyl.

6〜30個の炭素原子を有するアリール基としては、クマリン骨格(5)のR5に相当する6〜30個の炭素原子を有するアリール基としてとして例示したものと同様のアリール基が挙げられる。これらの中でも、アリール基の炭素原子の数は6〜14が好ましく、6〜10がより好ましい。 Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms include the same aryl groups as those exemplified as the aryl group having 6 to 30 carbon atoms corresponding to R 5 of the coumarin skeleton (5). Among these, 6-14 are preferable and, as for the number of the carbon atoms of an aryl group, 6-10 are more preferable.

7〜30個の炭素原子を有するアラルキル基(アリールアルキル基)としては、ベンジル、フェネチル、ジフェニルメチル、トリチル、スチリル、シンナミルなどが挙げられる。これらの中でも、アラルキル基の炭素原子の数は、7〜13個が好ましい。   Examples of the aralkyl group (arylalkyl group) having 7 to 30 carbon atoms include benzyl, phenethyl, diphenylmethyl, trityl, styryl, cinnamyl and the like. Among these, the number of carbon atoms in the aralkyl group is preferably 7 to 13.

クマリン誘導体(1)における2価基Yは、なかでも、2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン[1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン−2−イリデン、2価基(3)のR7aおよびR7bがトリフルオロメチルである基]、イソプロピリデン[2価基(3)のR7aおよびR7bがメチルである基]、メチレン[2価基(3)のR7aおよびR7bが水素原子である基]、およびスルホニル[式(4)]が好ましく、2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデンおよびイソプロピリデンがより好ましく、2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデンが特に好ましい。 The divalent group Y in the coumarin derivative (1) is, among others, 2,2-hexafluoroisopropylidene [1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane-2-ylidene, divalent group (3). radicals R 7a and R 7b is a trifluoromethyl, group R 7a and R 7b is methyl isopropylidene [bivalent group (3)], R 7a and R methylene [bivalent group (3) Group wherein 7b is a hydrogen atom] and sulfonyl [formula (4)] are preferred, 2,2-hexafluoroisopropylidene and isopropylidene are more preferred, and 2,2-hexafluoroisopropylidene is particularly preferred.

2価基Yの結合位置は、クマリン骨格(5)におけるIV位からVII位の炭素原子のいずれであってもよいが、V位またはVI位の炭素原子と結合していることが好ましく、V位の炭素原子と結合していることが好ましい。2価基Yを介して相対する2つのクマリン骨格(5)は、互いに異なる置換位置で2価基Yと結合していてもよいが、同じ置換位置で2価基Yと結合していることがより好ましい。   The bonding position of the divalent group Y may be any of the carbon atoms from the IV position to the VII position in the coumarin skeleton (5), but is preferably bonded to the carbon atom at the V position or the VI position. It is preferably bonded to the carbon atom at the position. The two coumarin skeletons (5) facing each other through the divalent group Y may be bonded to the divalent group Y at different substitution positions, but are bonded to the divalent group Y at the same substitution position. Is more preferable.

すなわち、2価基Yの観点より、クマリン誘導体(1)の好適態様としては、下記一般式(1a)、(1b)、(1c)および(1d)で表される化合物が挙げられる。   That is, from the viewpoint of the divalent group Y, preferred embodiments of the coumarin derivative (1) include compounds represented by the following general formulas (1a), (1b), (1c) and (1d).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R1a、R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6aおよびXは、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 1a , R 3 , R 3a , R 4 , R 4a , R 5 , R 5a , R 6 , R 6a and X are the same as described above.

本発明のクマリン誘導体として、特に好ましくは、下記式(1−1)〜(1−8)で表される化合物が挙げられる。   Particularly preferable examples of the coumarin derivative of the present invention include compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-8).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

Figure 2013173726
Figure 2013173726

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびBuは、前記と同じである。   In the formula, Et and Bu are the same as described above.

式(1−1)〜(1−6)で表されるクマリン誘導体は、青色領域の光を吸収し、緑色領域で発光する。一方、式(1−7)および式(1−8)で表されるクマリン誘導体は、紫外領域の光を吸収し、青色領域で発光する。   The coumarin derivatives represented by the formulas (1-1) to (1-6) absorb light in the blue region and emit light in the green region. On the other hand, the coumarin derivatives represented by the formulas (1-7) and (1-8) absorb light in the ultraviolet region and emit light in the blue region.

<クマリン誘導体(1)の合成方法>
クマリン誘導体(1)の合成方法の一例を以下に示す。
<Synthesis Method of Coumarin Derivative (1)>
An example of a method for synthesizing the coumarin derivative (1) is shown below.

まず、下記反応式(I)に示すように、サリチルアルデヒド化合物(6)とマロン酸ジエチル(7)との環化反応によって、クマリン化合物(8)を合成する。この合成反応は、例えば、サリチルアルデヒド化合物(6)およびマロン酸ジエチル(7)を溶媒に溶解させて、ピペリジン存在下で加熱することにより行うことができる。   First, as shown in the following reaction formula (I), a coumarin compound (8) is synthesized by a cyclization reaction between a salicylaldehyde compound (6) and diethyl malonate (7). This synthesis reaction can be performed, for example, by dissolving the salicylaldehyde compound (6) and diethyl malonate (7) in a solvent and heating in the presence of piperidine.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R3、R4、R5、R6およびEtは、前記と同じである。Acはアセチル基を示す。 In the formula, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and Et are the same as described above. Ac represents an acetyl group.

次いで、下記反応式(II)に示すように、反応式(I)で得られたクマリン化合物(8)に、アルデヒド基(−CHO)を導入し、アルデヒド基含有クマリン化合物(9)を合成する。クマリン化合物(8)へのアルデヒド基の導入は、例えば、塩化ホスホリルおよび脱水ジメチルホルムアミドを用いて行うことができる。   Next, as shown in the following reaction formula (II), an aldehyde group (—CHO) is introduced into the coumarin compound (8) obtained by the reaction formula (I) to synthesize an aldehyde group-containing coumarin compound (9). . Introduction of an aldehyde group into the coumarin compound (8) can be performed using, for example, phosphoryl chloride and dehydrated dimethylformamide.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R3、R4、R5およびR6は、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same as described above.

さらに、下記反応式(III)に示すように、反応式(II)で得られたアルデヒド基含有クマリン化合物(9)と、下記式(10)で表わされる化合物とを反応させて、本発明のクマリン誘導体を合成する。この反応は、例えば、アルデヒド基含有クマリン化合物(9)、化合物(10)および酢酸アンモニウムを、溶媒(氷酢酸)に溶解し、加熱下、撹拌することにより行うことができる。
なお、下記式(10)で表わされる化合物は、アルデヒド基含有クマリン化合物(9)に対して1/2モル当量の割合で反応するように用いられる。
Furthermore, as shown in the following reaction formula (III), the aldehyde group-containing coumarin compound (9) obtained by the reaction formula (II) is reacted with the compound represented by the following formula (10) to obtain the present invention. Synthesize coumarin derivatives. This reaction can be performed, for example, by dissolving the aldehyde group-containing coumarin compound (9), compound (10) and ammonium acetate in a solvent (glacial acetic acid) and stirring under heating.
In addition, the compound represented by following formula (10) is used so that it may react with the ratio of a 1/2 molar equivalent with respect to an aldehyde group containing coumarin compound (9).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R3、R4、R5、R6、X、YおよびAcは、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , X, Y and Ac are the same as described above.

クマリン誘導体(1)の合成方法の他の一例を以下に示す。
クマリン誘導体(1)は、下記反応式(IV)に示すように、サリチルアルデヒド化合物(6)と、シアノ酢酸エチル(11)と、下記式(10)で表わされる化合物と、安息香酸とを溶媒に溶解させて、窒素気流下で加熱することにより、1段階で合成することもできる。
なお、シアノ酢酸エチル(11)は、サリチルアルデヒド化合物(6)に対して等モル当量の割合で反応するように用いられ、下記式(10)で表わされる化合物は、サリチルアルデヒド化合物(6)に対して1/2モル当量の割合で反応するように用いられる。
Another example of the synthesis method of the coumarin derivative (1) is shown below.
As shown in the following reaction formula (IV), the coumarin derivative (1) comprises a salicylaldehyde compound (6), ethyl cyanoacetate (11), a compound represented by the following formula (10), and benzoic acid as a solvent. It is also possible to synthesize in one step by dissolving it in and heating in a nitrogen stream.
In addition, ethyl cyanoacetate (11) was used so as to react at a ratio of equimolar equivalent to the salicylaldehyde compound (6), and the compound represented by the following formula (10) was converted to the salicylaldehyde compound (6). It is used so as to react at a ratio of 1/2 molar equivalent to.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、R1、R3、R4、R5、R6、X、YおよびEtは、前記と同じである。 In the formula, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , X, Y and Et are the same as described above.

本発明のクマリン誘導体(1)は、良好な溶解性を有し、かつ濃度消光の影響が小さく、例えば有機光学材料、有機色変換材料などとして利用できる。   The coumarin derivative (1) of the present invention has good solubility and is less affected by concentration quenching, and can be used, for example, as an organic optical material or an organic color conversion material.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these Examples.

<クマリン誘導体(1)の合成>
実施例1:クマリン誘導体(1−1)の合成
下記反応式(i)〜(iii)に示す工程を経ることにより、前記式(1−1)で表されるクマリン誘導体を合成した。
<Synthesis of Coumarin Derivative (1)>
Example 1 Synthesis of Coumarin Derivative (1-1) A coumarin derivative represented by the above formula (1-1) was synthesized through the steps shown in the following reaction formulas (i) to (iii).

(7−ジエチルアミノクマリン(8−1)の合成)
1.93g(10mmol)の4−ジエチルアミノサリチルアルデヒド(6−1)と、3.20g(20mmol)のマロン酸ジエチル(7)と、1mLのピペリジンとを、50mlの無水エタノールに溶解した。次いで、還流条件下で6時間撹拌しながら反応を行った。反応終了後、エタノールを減圧留去して、反応混合物に10mLの濃塩酸と10mLの氷酢酸とを加え、さらに6時間撹拌した。反応混合物を室温まで冷却した後、200mLの氷水中に入れてさらに冷却し、次いで、反応混合物に30質量%水酸化ナトリウム水溶液を滴下することにより、反応混合物のpHを約5に調整した。反応混合物を30分間撹拌した後、生じた沈殿物をろ過し、水で洗浄して乾燥した。こうして得られた沈殿物をトルエンで再結晶することにより、式(8−1)で表される7−ジエチルアミノクマリンを得た。収量は1.74g(8.0mmol)、収率は80%であった。
7−ジエチルアミノクマリン(8−1)の合成工程を反応式(i)に示す。
(Synthesis of 7-diethylaminocoumarin (8-1))
1.93 g (10 mmol) of 4-diethylaminosalicylaldehyde (6-1), 3.20 g (20 mmol) of diethyl malonate (7) and 1 mL of piperidine were dissolved in 50 ml of absolute ethanol. The reaction was then carried out with stirring for 6 hours under reflux conditions. After completion of the reaction, ethanol was distilled off under reduced pressure, 10 mL of concentrated hydrochloric acid and 10 mL of glacial acetic acid were added to the reaction mixture, and the mixture was further stirred for 6 hours. After the reaction mixture was cooled to room temperature, it was further cooled by placing it in 200 mL of ice water, and then the pH of the reaction mixture was adjusted to about 5 by dropwise addition of 30% by mass aqueous sodium hydroxide solution to the reaction mixture. After the reaction mixture was stirred for 30 minutes, the resulting precipitate was filtered, washed with water and dried. The precipitate thus obtained was recrystallized from toluene to obtain 7-diethylaminocoumarin represented by the formula (8-1). The yield was 1.74 g (8.0 mmol), and the yield was 80%.
The synthesis process of 7-diethylaminocoumarin (8-1) is shown in reaction formula (i).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

7−ジエチルアミノクマリン(8−1)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:7.55(d、1H)、7.23(d、1H)、6.59(d、1H)、6.51(s、1H)、6.06(d、1H)、3.42(m、4H)、1.21(t、6H)
The measurement result of 1 H-NMR of 7-diethylaminocoumarin (8-1) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 7.55 (d, 1H), 7.23 (d, 1H), 6.59 (d, 1H), 6.51 (s, 1H), 6.06 (d, 1H), 3.42 (M, 4H), 1.21 (t, 6H)

(7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒド(9−1)の合成)
2mLの塩化ホスホリルを入れた反応容器に、0℃、窒素雰囲気下で2mLの脱水ジメチルホルムアミドを徐々に滴下した後、室温まで昇温して30分間撹拌した。次いで、1.50g(6.91mmol)の7−ジエチルアミノクマリン(8−1)を10mLの脱水ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解して反応容器に入れ、50℃で12時間撹拌した。反応混合物を、200mLの氷水中に入れ、20質量%水酸化ナトリウム水溶液を加えた。生じた沈殿物をろ過し、水で洗浄して乾燥した。こうして得られた沈殿物をエタノールで再結晶することにより、式(9−1)で表される7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒドを得た。収量は1.20g(4.89mmol)、収率は70%であった。
7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒド(9−1)の合成工程を反応式(ii)に示す。
(Synthesis of 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde (9-1))
To a reaction vessel containing 2 mL of phosphoryl chloride, 2 mL of dehydrated dimethylformamide was gradually added dropwise at 0 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the mixture was warmed to room temperature and stirred for 30 minutes. Next, 1.50 g (6.91 mmol) of 7-diethylaminocoumarin (8-1) was dissolved in 10 mL of dehydrated dimethylformamide (DMF), placed in a reaction vessel, and stirred at 50 ° C. for 12 hours. The reaction mixture was placed in 200 mL of ice water and 20% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added. The resulting precipitate was filtered, washed with water and dried. The precipitate thus obtained was recrystallized from ethanol to obtain 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde represented by the formula (9-1). The yield was 1.20 g (4.89 mmol), and the yield was 70%.
A synthesis step of 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde (9-1) is shown in reaction formula (ii).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、Etは前記と同じである。   In the formula, Et is the same as described above.

7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒド(9−1)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:10.13(s、1H)、8.26(s、1H)、7.43(d、1H)、6.67(d、1H)、6.50(s、1H)、3.49(m、4H)、1.25(t、6H)
The measurement result of 1 H-NMR of 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde (9-1) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 10.13 (s, 1H), 8.26 (s, 1H), 7.43 (d, 1H), 6.67 (d, 1H), 6.50 (s, 1H), 3.49 (M, 4H), 1.25 (t, 6H)

(クマリン誘導体(1−1)の合成)
2.0g(8.15mmol)の7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒド(9−1)と、1.49g(4.08mmol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(10−1)と、12.6g(163mmol)の酢酸ナトリウムとを、40mLの氷酢酸に溶解して、90℃で10時間撹拌した。次いで、反応混合物を200mLの水中に入れた。生じた沈殿物をろ過してジクロロメタンに溶解し、水とともに分液漏斗に入れて洗浄した。分液漏斗から回収したジクロロメタン層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、式(1−1)で表されるクマリン誘導体を得た。収量は1.67g(2.04mmol)、収率は50%であった。
クマリン誘導体(1−1)の合成工程を反応式(iii)に示す。
(Synthesis of Coumarin Derivative (1-1))
2.0 g (8.15 mmol) of 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde (9-1) and 1.49 g (4.08 mmol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoro Propane (10-1) and 12.6 g (163 mmol) of sodium acetate were dissolved in 40 mL of glacial acetic acid and stirred at 90 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was then placed in 200 mL of water. The resulting precipitate was filtered, dissolved in dichloromethane, and washed with water in a separatory funnel. The dichloromethane layer collected from the separatory funnel was dried over sodium sulfate and purified by silica gel column chromatography to obtain a coumarin derivative represented by the formula (1-1). The yield was 1.67 g (2.04 mmol), and the yield was 50%.
The synthesis process of the coumarin derivative (1-1) is shown in the reaction formula (iii).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

クマリン誘導体(1−1)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:8.58(s、2H)、8.00(s、2H)、7.54(d、2H)、7.41(d、2H)、7.33(d、2H)、6.64(dd、2H)、6.55(d、2H)、3.43(q、8H)、1.24(t、12H)
The measurement result of 1 H-NMR of the coumarin derivative (1-1) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 8.58 (s, 2H), 8.00 (s, 2H), 7.54 (d, 2H), 7.41 (d, 2H), 7.33 (d, 2H), 6.64 (Dd, 2H), 6.55 (d, 2H), 3.43 (q, 8H), 1.24 (t, 12H)

クマリン誘導体(1−1)の吸光スペクトルの測定結果を図1に示し、蛍光スペクトルの測定結果を図2に示す。吸光スペクトルは、紫外可視分光光度計(日本分光社製の「V−650」)を用いて測定した。蛍光スペクトルは、絶対量子収率測定装置(浜松ホトニクス社製の「C9920−12」)を用いて、各蛍光色素の極大吸収波長の励起光を照射した際の蛍光を測定した。測定サンプルには、吸光スペクトルおよび蛍光スペクトルのいずれについても、クマリン誘導体(1−1)のクロロホルム溶液(濃度1×10-5M)を用いた。 The measurement result of the absorption spectrum of the coumarin derivative (1-1) is shown in FIG. 1, and the measurement result of the fluorescence spectrum is shown in FIG. The absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (“V-650” manufactured by JASCO Corporation). The fluorescence spectrum measured the fluorescence at the time of irradiating the excitation light of the maximum absorption wavelength of each fluorescent dye using the absolute quantum yield measuring apparatus ("C9920-12" made by Hamamatsu Photonics). As a measurement sample, a chloroform solution (concentration: 1 × 10 −5 M) of coumarin derivative (1-1) was used for both the absorption spectrum and the fluorescence spectrum.

実施例2:クマリン誘導体(1−2)の合成
下記反応式(iv)に示す工程を経ることにより、前記式(1−2)で表されるクマリン誘導体を合成した。
Example 2: Synthesis of a coumarin derivative (1-2) A coumarin derivative represented by the above formula (1-2) was synthesized through the steps shown in the following reaction formula (iv).

2.0g(8.15mmol)の7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒド(9−1)と、1.05g(4.08mmol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(10−2)と、12.6g(163mmol)の酢酸ナトリウムとを、40mLの氷酢酸に溶解して、90℃で10時間撹拌した。次いで、反応混合物を200mLの水中に入れた。生じた沈殿物をろ過してジクロロメタンに溶解し、水とともに分液漏斗に入れて洗浄した。分液漏斗から回収したジクロロメタン層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、式(1−2)で表されるクマリン誘導体を得た。収量は1.45g(2.04mmol)、収率は50%であった。
クマリン誘導体(1−2)の合成工程を反応式(iv)に示す。
2.0 g (8.15 mmol) of 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde (9-1) and 1.05 g (4.08 mmol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane ( 10-2) and 12.6 g (163 mmol) of sodium acetate were dissolved in 40 mL of glacial acetic acid and stirred at 90 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was then placed in 200 mL of water. The resulting precipitate was filtered, dissolved in dichloromethane, and washed with water in a separatory funnel. The dichloromethane layer collected from the separatory funnel was dried over sodium sulfate and purified by silica gel column chromatography to obtain a coumarin derivative represented by the formula (1-2). The yield was 1.45 g (2.04 mmol), and the yield was 50%.
The synthesis process of the coumarin derivative (1-2) is shown in the reaction formula (iv).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

クマリン誘導体(1−2)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:8.58(s、2H)、7.81(s、2H)、7.41(t、4H)、7.12(d、2H)、6.63(dd、2H)、6.52(d、2H)、3.45(q、8H)、1.81(s、6H)、1.24(t、12H)
クマリン誘導体(1−2)の吸光スペクトルの測定結果を図1に示し、蛍光スペクトルの測定結果を図2に示す。
The measurement result of 1 H-NMR of the coumarin derivative (1-2) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 8.58 (s, 2H), 7.81 (s, 2H), 7.41 (t, 4H), 7.12 (d, 2H), 6.63 (dd, 2H), 6.52 (D, 2H), 3.45 (q, 8H), 1.81 (s, 6H), 1.24 (t, 12H)
The measurement result of the absorption spectrum of the coumarin derivative (1-2) is shown in FIG. 1, and the measurement result of the fluorescence spectrum is shown in FIG.

実施例3:クマリン誘導体(1−3)の合成
下記反応式(v)に示す工程を経ることにより、前記式(1−3)で表されるクマリン誘導体を合成した。
Example 3: Synthesis of a coumarin derivative (1-3) A coumarin derivative represented by the above formula (1-3) was synthesized through the steps shown in the following reaction formula (v).

2.0g(8.15mmol)の7−ジエチルアミノクマリン−3−アルデヒド(9−1)と、1.0g(4.08mmol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン(10−3)と、12.6g(163mmol)の酢酸ナトリウムとを、40mLの氷酢酸に溶解して、90℃で10時間撹拌した。次いで、反応混合物を200mLの水中に入れた。生じた沈殿物をろ過してジクロロメタンに溶解し、水とともに分液漏斗に入れて洗浄した。分液漏斗から回収したジクロロメタン層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、式(1−3)で表されるクマリン誘導体を得た。収量は1.5g(2.04mmol)、収率は50%であった。
クマリン誘導体(1−3)の合成工程を反応式(v)に示す。
2.0 g (8.15 mmol) of 7-diethylaminocoumarin-3-aldehyde (9-1) and 1.0 g (4.08 mmol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone ( 10-3) and 12.6 g (163 mmol) of sodium acetate were dissolved in 40 mL of glacial acetic acid and stirred at 90 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was then placed in 200 mL of water. The resulting precipitate was filtered, dissolved in dichloromethane, and washed with water in a separatory funnel. The dichloromethane layer collected from the separatory funnel was dried over sodium sulfate and purified by silica gel column chromatography to obtain a coumarin derivative represented by the formula (1-3). The yield was 1.5 g (2.04 mmol), and the yield was 50%.
The synthesis process of the coumarin derivative (1-3) is shown in the reaction formula (v).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

クマリン誘導体(1−3)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:8.63(s、2H)、8.40(s、2H)、7.96(d、2H)、7.67(d、2H)、7.43(d、2H)、6.66(dd、2H)、6.53(d、2H)
クマリン誘導体(1−3)の吸光スペクトルの測定結果を図1に示し、蛍光スペクトルの測定結果を図2に示す。
The measurement result of 1 H-NMR of the coumarin derivative (1-3) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 8.63 (s, 2H), 8.40 (s, 2H), 7.96 (d, 2H), 7.67 (d, 2H), 7.43 (d, 2H), 6.66 (Dd, 2H), 6.53 (d, 2H)
The measurement result of the absorption spectrum of the coumarin derivative (1-3) is shown in FIG. 1, and the measurement result of the fluorescence spectrum is shown in FIG.

実施例4:クマリン誘導体(1−4)の合成
下記反応式(vi)に示す工程を経ることにより、前記式(1−4)で表わされるクマリン誘導体を合成した。
Example 4: Synthesis of a coumarin derivative (1-4) A coumarin derivative represented by the above formula (1-4) was synthesized through the steps shown in the following reaction formula (vi).

2.49g(10mmol)の4−(ジ−n−ブチルアミノ)サリチルアルデヒド(6−2)と、1.13g(10mmol)のシアノ酢酸エチル(11)と、1.83g(5.0mmol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(10−1)とを、22g(250mmol)の1−ペンタノールに溶解させ、0.41g(3.4mmol)の安息香酸を加えて、窒素気流下、135℃で7時間撹拌した。次いで、1−ペンタノールを減圧留去し、残渣をトルエンに溶解して水で洗浄した。トルエン層を硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮し、さらに、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘキサン−酢酸エチル混合溶媒)で精製することにより、式(1−4)で表されるクマリン誘導体を得た。収量は1.39g(1.5mmol)、収率は30%であった。   2.49 g (10 mmol) of 4- (di-n-butylamino) salicylaldehyde (6-2), 1.13 g (10 mmol) of ethyl cyanoacetate (11), 1.83 g (5.0 mmol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (10-1) was dissolved in 22 g (250 mmol) of 1-pentanol, and 0.41 g (3.4 mmol) of benzoic acid. And stirred at 135 ° C. for 7 hours under a nitrogen stream. Subsequently, 1-pentanol was distilled off under reduced pressure, and the residue was dissolved in toluene and washed with water. The toluene layer was dried over sodium sulfate, concentrated, and further purified by silica gel column chromatography (developing solvent; hexane-ethyl acetate mixed solvent) to obtain a coumarin derivative represented by the formula (1-4). . The yield was 1.39 g (1.5 mmol), and the yield was 30%.

クマリン誘導体(1−4)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:0.99(12H、t)、1.36−1.42(8H、m)、1.59−1.67(8H、m)、3.37(8H、t)、6.51(2H、d)、6.63(2H、dd)、7.32(2H、d)、7.41(2H、d)、7.54(2H、d)、7.99(2H、s)、8.61(2H、s)
クマリン誘導体(1−4)の吸光スペクトルの測定結果を図1に示し、蛍光スペクトルの測定結果を図2に示す。
The measurement result of 1 H-NMR of the coumarin derivative (1-4) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 0.99 (12H, t), 1.36-1.42 (8H, m), 1.59-1.67 (8H, m), 3.37 (8H, t), 6.51 ( 2H, d), 6.63 (2H, dd), 7.32 (2H, d), 7.41 (2H, d), 7.54 (2H, d), 7.99 (2H, s), 8.61 (2H, s)
The measurement result of the absorption spectrum of the coumarin derivative (1-4) is shown in FIG. 1, and the measurement result of the fluorescence spectrum is shown in FIG.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

図1および図2には、比較対象として、クマリン6の吸光スペクトルおよび蛍光スペクトルの測定結果を併せて示した。いずれの測定条件も、実施例1〜3と同様である。
なお、図2中に下向き矢印で示した波長においては、クマリン誘導体(1−4)、クマリン誘導体(1−3)、クマリン誘導体(1−1)、クマリン誘導体(1−2)およびクマリン6の順で、蛍光スペクトルの強度が高かった。
In FIG. 1 and FIG. 2, the measurement result of the absorption spectrum and fluorescence spectrum of coumarin 6 was shown as a comparison object. All the measurement conditions are the same as in Examples 1 to 3.
In addition, in the wavelength shown by the downward arrow in FIG. 2, coumarin derivative (1-4), coumarin derivative (1-3), coumarin derivative (1-1), coumarin derivative (1-2) and coumarin 6 In order, the intensity of the fluorescence spectrum was higher.

実施例5:クマリン誘導体(1−7)の合成
下記反応式(vii)〜(ix)に示す工程を経ることにより、前記式(1−7)で表されるクマリン誘導体を合成した。
Example 5: Synthesis of Coumarin Derivative (1-7) A coumarin derivative represented by the above formula (1-7) was synthesized through the steps shown in the following reaction formulas (vii) to (ix).

(クマリン(8−2)の合成)
1.22g(10mmol)のサリチルアルデヒド(6−3)と、3.20g(20mmol)のマロン酸ジエチル(7)と、1mLのピペリジンとを、50mlの無水エタノールに溶解した。次いで、還流条件下で6時間撹拌しながら反応を行った。反応終了後、エタノールを減圧留去して、反応混合物に10mLの濃塩酸と10mLの氷酢酸とを加え、さらに6時間撹拌した。反応混合物を室温まで冷却した後、200mLの氷水中に入れてさらに冷却し、次いで、反応混合物に30質量%水酸化ナトリウム水溶液を滴下することにより、反応混合物のpHを約5に調整した。反応混合物を30分間撹拌した後、生じた沈殿物をろ過し、水で洗浄して乾燥した。こうして得られた沈殿物をトルエンで再結晶することにより、式(8−2)で表されるクマリンを得た。収量は1.17g(8.0mmol)、収率は80%であった。
クマリン(8−2)の合成工程を反応式(vii)に示す。
(Synthesis of Coumarin (8-2))
1.22 g (10 mmol) of salicylaldehyde (6-3), 3.20 g (20 mmol) of diethyl malonate (7) and 1 mL of piperidine were dissolved in 50 ml of absolute ethanol. The reaction was then carried out with stirring for 6 hours under reflux conditions. After completion of the reaction, ethanol was distilled off under reduced pressure, 10 mL of concentrated hydrochloric acid and 10 mL of glacial acetic acid were added to the reaction mixture, and the mixture was further stirred for 6 hours. After the reaction mixture was cooled to room temperature, it was further cooled by placing it in 200 mL of ice water, and then the pH of the reaction mixture was adjusted to about 5 by dropwise addition of 30% by mass aqueous sodium hydroxide solution to the reaction mixture. After the reaction mixture was stirred for 30 minutes, the resulting precipitate was filtered, washed with water and dried. The precipitate thus obtained was recrystallized from toluene to obtain a coumarin represented by the formula (8-2). The yield was 1.17 g (8.0 mmol), and the yield was 80%.
The synthesis step of coumarin (8-2) is shown in reaction formula (vii).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

(クマリン−3−アルデヒド(9−2)の合成)
2mLの塩化ホスホリルを入れた反応容器に、0℃、窒素雰囲気下で2mLの脱水ジメチルホルムアミドを徐々に滴下した後、室温まで昇温して30分間撹拌した。次いで、1.01g(6.91mmol)のクマリン(8−2)を10mLの脱水ジメチルホルムアミドに溶解して反応容器に入れ、50℃で12時間撹拌した。反応混合物を、200mLの氷水中に入れ、20質量%水酸化ナトリウム水溶液を加えた。生じた沈殿物をろ過し、水で洗浄して乾燥した。こうして得られた沈殿物をエタノールで再結晶することにより、式(9−2)で表されるクマリン−3−アルデヒドを得た。収量は0.85g(4.89mmol)、収率は70%であった。
クマリン−3−アルデヒド(9−2)の合成工程を反応式(viii)に示す。
(Synthesis of Coumarin-3-aldehyde (9-2))
To a reaction vessel containing 2 mL of phosphoryl chloride, 2 mL of dehydrated dimethylformamide was gradually added dropwise at 0 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the mixture was warmed to room temperature and stirred for 30 minutes. Next, 1.01 g (6.91 mmol) of coumarin (8-2) was dissolved in 10 mL of dehydrated dimethylformamide, placed in a reaction vessel, and stirred at 50 ° C. for 12 hours. The reaction mixture was placed in 200 mL of ice water and 20% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added. The resulting precipitate was filtered, washed with water and dried. The thus obtained precipitate was recrystallized with ethanol to obtain a coumarin-3-aldehyde represented by the formula (9-2). The yield was 0.85 g (4.89 mmol), and the yield was 70%.
A synthesis process of coumarin-3-aldehyde (9-2) is shown in reaction formula (viii).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

(クマリン誘導体(1−7)の合成)
1.42g(8.15mmol)のクマリン−3−アルデヒド(9−2)と、1.49g(4.08mmol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(10−1)と、12.6g(163mmol)の酢酸ナトリウムとを、40mLの氷酢酸に溶解して、90℃で10時間撹拌した。次いで、反応混合物を200mLの水中に入れた。生じた沈殿物をろ過してジクロロメタンに溶解し、水とともに分液漏斗に入れて洗浄した。分液漏斗から回収したジクロロメタン層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、式(1−7)で表されるクマリン誘導体を得た。収量は1.38g(2.04mmol)、収率は50%であった。
クマリン誘導体(1−7)の合成工程を反応式(ix)に示す。
(Synthesis of Coumarin Derivative (1-7))
1.42 g (8.15 mmol) of coumarin-3-aldehyde (9-2) and 1.49 g (4.08 mmol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (10 -1) and 12.6 g (163 mmol) of sodium acetate were dissolved in 40 mL of glacial acetic acid and stirred at 90 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was then placed in 200 mL of water. The resulting precipitate was filtered, dissolved in dichloromethane, and washed with water in a separatory funnel. The dichloromethane layer collected from the separatory funnel was dried over sodium sulfate and purified by silica gel column chromatography to obtain a coumarin derivative represented by the formula (1-7). The yield was 1.38 g (2.04 mmol), and the yield was 50%.
The synthesis process of the coumarin derivative (1-7) is shown in the reaction formula (ix).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

クマリン誘導体(1−7)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:8.81(s、2H)、8.10(s、2H)、7.62−7.71(m、6H)、7.38−7.45(m、6H)
The measurement result of 1 H-NMR of the coumarin derivative (1-7) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 8.81 (s, 2H), 8.10 (s, 2H), 7.62-7.71 (m, 6H), 7.38-7.45 (m, 6H)

クマリン誘導体(1−7)の吸光スペクトルの測定結果を図3に示し、蛍光スペクトルの測定結果を図4に示す。   The measurement result of the absorption spectrum of the coumarin derivative (1-7) is shown in FIG. 3, and the measurement result of the fluorescence spectrum is shown in FIG.

実施例6:クマリン誘導体(1−8)の合成
下記反応式(x)に示す工程を経ることにより、前記式(1−8)で表されるクマリン誘導体を合成した。
Example 6: Synthesis of coumarin derivative (1-8) A coumarin derivative represented by the above formula (1-8) was synthesized through the steps shown in the following reaction formula (x).

1.42g(8.15mmol)のクマリン−3−アルデヒド(9−2)と、1.05g(4.08mmol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(10−2)と、12.6g(163mmol)の酢酸ナトリウムとを、40mLの氷酢酸に溶解して、90℃で10時間撹拌した。次いで、反応混合物を200mLの水中に入れた。生じた沈殿物をろ過してジクロロメタンに溶解し、水とともに分液漏斗に入れて洗浄した。分液漏斗から回収したジクロロメタン層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、式(1−8)で表されるクマリン誘導体を得た。収量は1.16g(2.04mmol)、収率は50%であった。
クマリン誘導体(1−8)の合成工程を反応式(x)に示す。
1.42 g (8.15 mmol) of coumarin-3-aldehyde (9-2) and 1.05 g (4.08 mmol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane (10-2) ) And 12.6 g (163 mmol) of sodium acetate were dissolved in 40 mL of glacial acetic acid and stirred at 90 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was then placed in 200 mL of water. The resulting precipitate was filtered, dissolved in dichloromethane, and washed with water in a separatory funnel. The dichloromethane layer collected from the separatory funnel was dried over sodium sulfate and purified by silica gel column chromatography to obtain a coumarin derivative represented by the formula (1-8). The yield was 1.16 g (2.04 mmol), and the yield was 50%.
The synthesis process of the coumarin derivative (1-8) is shown in the reaction formula (x).

Figure 2013173726
Figure 2013173726

式中、EtおよびAcは、前記と同じである。   In the formula, Et and Ac are the same as described above.

クマリン誘導体(1−8)の1H−NMRの測定結果を以下に示す(測定条件;400MHz、CDCl3)。
δ:8.77(s、2H)、7.88(s、2H)、7.64−7.69(m、4H)、7.36−7.51(m、6H)、7.31(dd、2H)
The measurement result of 1 H-NMR of the coumarin derivative (1-8) is shown below (measurement conditions: 400 MHz, CDCl 3 ).
δ: 8.77 (s, 2H), 7.88 (s, 2H), 7.64-7.69 (m, 4H), 7.36-7.51 (m, 6H), 7.31 ( dd, 2H)

クマリン誘導体(1−8)の吸光スペクトルの測定結果を図3に示し、蛍光スペクトルの測定結果を図4に示す。   The measurement result of the absorption spectrum of the coumarin derivative (1-8) is shown in FIG. 3, and the measurement result of the fluorescence spectrum is shown in FIG.

<クマリン誘導体(1)の蛍光特性の評価>
(蛍光膜の作製)
蛍光色素としての、実施例1で得られたクマリン誘導体(1−1)と、アクリル樹脂と、トルエンとを、所定の割合で混合することにより、アクリル樹脂中にクマリン誘導体(1−1)を溶解させることにより、樹脂固形分の濃度が40質量%の樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液を、10mm角、厚さ1mmのガラス板上に、スピンコータを用いて塗布した。次いで、得られた塗膜を、雰囲気温度80℃で加熱して乾燥させることにより、膜厚約5μmの蛍光膜を得た。
クマリン誘導体(1−1)に代えて、実施例2で得られたクマリン誘導体(1−2)と、クマリン6についても、上記と同様にして蛍光膜を作製した。
<Evaluation of fluorescence characteristics of coumarin derivative (1)>
(Preparation of fluorescent film)
The coumarin derivative (1-1) obtained in Example 1 as a fluorescent dye, the acrylic resin, and toluene are mixed at a predetermined ratio, whereby the coumarin derivative (1-1) is added to the acrylic resin. By making it melt | dissolve, the density | concentration of resin solid content obtained the resin solution of 40 mass%. The obtained resin solution was applied onto a 10 mm square and 1 mm thick glass plate using a spin coater. Next, the obtained coating film was heated and dried at an atmospheric temperature of 80 ° C. to obtain a fluorescent film having a thickness of about 5 μm.
Instead of the coumarin derivative (1-1), a coumarin derivative (1-2) obtained in Example 2 and coumarin 6 were also produced in the same manner as described above.

(蛍光膜の蛍光色素濃度と蛍光量子収率)
絶対量子収率測定装置(浜松ホトニクス社製の「C9920−12」)を用い、上記蛍光膜について、各蛍光色素の極大吸収波長の励起光を照射した際の蛍光量子収率の測定を行った。その結果を表1および図5に示す。
(Fluorescent dye concentration and fluorescent quantum yield of fluorescent film)
Using an absolute quantum yield measuring apparatus (“C9920-12” manufactured by Hamamatsu Photonics), the fluorescence quantum yield was measured for the fluorescent film when irradiated with excitation light having the maximum absorption wavelength of each fluorescent dye. . The results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 2013173726
Figure 2013173726

アクリル樹脂などの樹脂膜に蛍光色素を添加して光学材料や色変換材料として利用する場合において、十分な着色(吸収)や発光を得るためには、蛍光色素をある程度高い濃度で添加する必要がある。また、蛍光色素の樹脂への高い溶解性と、濃度消光の影響が小さいことが求められる。   When a fluorescent dye is added to a resin film such as an acrylic resin and used as an optical material or a color conversion material, it is necessary to add the fluorescent dye to a certain high concentration in order to obtain sufficient coloring (absorption) and light emission. is there. Further, it is required that the fluorescent dye has high solubility in the resin and that the influence of concentration quenching is small.

表1および図5より明らかなように、比較例1のクマリン6は、添加濃度の増加に伴う量子収率の低下の幅が大きく現れた。また、蛍光色素を1質量%までしか溶解させることができなかったため、十分な着色(吸収)や発光が得られなかった。   As can be seen from Table 1 and FIG. 5, in the coumarin 6 of Comparative Example 1, the width of the decrease in quantum yield with an increase in the addition concentration appeared greatly. Further, since the fluorescent dye could only be dissolved up to 1% by mass, sufficient coloring (absorption) and light emission could not be obtained.

これに対し、実施例1〜4のクマリン誘導体は、比較例1のクマリン6と比べてより高い濃度でクマリン誘導体をアクリル樹脂中に溶解させることができた。例えば、実施例2のクマリン誘導体(1−2)は、比較例1のクマリン6に比べて2倍の濃度でアクリル樹脂中に溶解させることができ、実施例1のクマリン誘導体(1−1)および実施例4のクマリン誘導体(1−4)では、より一層高い濃度で溶解させることができた。また、実施例1〜4のクマリン誘導体は、いずれも比較例1のクマリン誘導体に比べて蛍光量子収率を高い値に維持することができた。   In contrast, the coumarin derivatives of Examples 1 to 4 were able to dissolve the coumarin derivative in the acrylic resin at a higher concentration than the coumarin 6 of Comparative Example 1. For example, the coumarin derivative (1-2) of Example 2 can be dissolved in the acrylic resin at a concentration twice that of coumarin 6 of Comparative Example 1, and the coumarin derivative (1-1) of Example 1 can be dissolved. In addition, the coumarin derivative (1-4) of Example 4 could be dissolved at a higher concentration. Moreover, all the coumarin derivatives of Examples 1 to 4 were able to maintain the fluorescence quantum yield at a higher value than the coumarin derivative of Comparative Example 1.

Claims (3)

下記一般式(1)で表される、クマリン誘導体。
Figure 2013173726
式中、
1およびR1aは、同一または異なって、一般式(2):
Figure 2013173726
で表されるN置換アミノ基、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、1〜10個の炭素原子を有するアルコキシ基、または水素原子を示し、
2aおよびR2bは、同一または異なって、1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を示すか、または、R2aおよびR2bは、互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基を示し、
3、R3a、R4およびR4aは、同一または異なって、水素原子もしくは1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を示すか、または、R1およびR1aが前記一般式(2)で表されるN置換アミノ基である場合(但し、R2aおよびR2bが互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する場合を除く)において、R2aとR3、R2bとR4、R2aとR3a、およびR2bとR4aの組合せの少なくとも1つは、互いに結合して5〜7員環の含窒素ヘテロ環を形成する、4〜10個の炭素原子を有するアルキレン基を示し、
5およびR5aは、同一または異なって、水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、または6〜30個の炭素原子を有するアリール基を示し、
6aおよびR6bは、同一または異なって、水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、または6〜30個の炭素原子を有するアリール基、ハロゲン原子、またはシアノ基を示し、
Xは、酸素原子、硫黄原子またはイミノ基を示し、
Yは、一般式(3):
Figure 2013173726
で表される2価基、または式(4):
Figure 2013173726
で表されるスルホニル基を示し、
7aおよびR7bは、同一または異なって、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、1〜10個の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、7〜30個の炭素原子を有するアラルキル基、または水素原子を示す。
A coumarin derivative represented by the following general formula (1).
Figure 2013173726
Where
R 1 and R 1a are the same or different and have the general formula (2):
Figure 2013173726
An N-substituted amino group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrogen atom,
R 2a and R 2b are the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or R 2a and R 2b are bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle An alkylene group having 4 to 10 carbon atoms, which forms
R 3 , R 3a , R 4 and R 4a are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R 1 and R 1a represent the above general formula (2). In which R 2a and R 2b are bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle, and R 2a , R 3 , R At least one of a combination of 2b and R 4 , R 2a and R 3a , and R 2b and R 4a is bonded to each other to form a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocycle, and has 4 to 10 carbon atoms An alkylene group having
R 5 and R 5a are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
R 6a and R 6b are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group,
X represents an oxygen atom, a sulfur atom or an imino group,
Y represents the general formula (3):
Figure 2013173726
Or a divalent group represented by formula (4):
Figure 2013173726
A sulfonyl group represented by
R 7a and R 7b are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, An aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom is shown.
請求項1に記載のクマリン誘導体を含有する、有機光学材料。   An organic optical material containing the coumarin derivative according to claim 1. 請求項1に記載のクマリン誘導体を含有する、有機色変換材料。   An organic color conversion material containing the coumarin derivative according to claim 1.
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