JP2022535843A - 二色光重合によって出発材料を局所的に重合するプロセスおよび装置ならびに成形体の体積印刷方法 - Google Patents

二色光重合によって出発材料を局所的に重合するプロセスおよび装置ならびに成形体の体積印刷方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、二色光重合によって出発材料を局所的に重合するプロセス、装置およびフォトスイッチング可能な光開始剤、ならびに成形体の体積印刷(xolography)方法に関する。特に、2つの異なる波長での照射時に光重合性配合物の硬化を誘導し、体積印刷に使用することができる光開始剤が提供される(xolocure開始剤)。

Description

発明の詳細な説明
発明の分野
本発明は、二色光重合によって出発材料を局所的に重合するプロセス、装置およびフォトスイッチング可能な光開始剤、ならびに成形体の体積印刷(xolography)方法に関する。特に、2つの異なる波長を照射すると光重合性配合物の硬化を誘導し、体積印刷に使用することができる光開始剤が提供される(xolocure開始剤)。
背景技術
構造がフォトクロミックであるフォトスイッチの定義、およびこの分野で使用される用語は、[Bouas-Laurent、Durr、Pure and Applied Chemistry、2001、73、639-665]に見出すことができる。一般に、フォトスイッチは、光化学経路を介して少なくとも1つの方向に可逆的に構造変化できるフォトクロミック化合物である。典型的な例は、以下に示すスピロピラン/メロシアニン系である:
Figure 2022535843000002
無色スピロピランは熱力学的に有利な形態であり、UV光の照射時に開環反応して、準安定な有色メロシアニン形態へ変化する(ポジティブフォトクロミズム)。メロシアニン形態は、4つの異なる異性体の混合物であり得る。この特許内で、メロシアニンという用語は、1つ以上の異なるE/Z異性体を指す。メロシアニンからスピロピランへの逆反応は、光または熱(T型フォトクロミズム)のいずれかによって行うことができる。スピロピランフォトスイッチはクロメンベースのスイッチのグループに属し、通常はポジティブおよびT型フォトクロミックである。
Figure 2022535843000003
このようなクロメンベースのフォトスイッチにおいて、RおよびR’はアルキル、アルキン、またはアリール置換基であり得、Xは炭素または窒素原子であり得る。このファミリーの様々な誘導体はフォトクロミックであり、アリール部分がさらに置換されているか、または酸素原子が窒素原子に変えられている。開環形態の二重結合は、Eおよび/またはZ配置であり得る。
光開始剤の概要ならびに用語および定義は、[Green、Industrial Photoinitiators A Technical Guide、CRC Press,2010;Fouassier and Lalevee、Photoinitiators for Polymer Synthesis:Scope、Reactivity and Efficiency、Wiley VCH,2012]に見出すことができる。材料の硬化は、モノマーの重合を意味する。重合のメカニズムに応じて、いくつかの官能基が適切なモノマーであることが見出されている。適切なモノマーとしてはアクリレート、メタクリレート、チオール+エン、エポキシド、オキシラン、オキセタン、またはビニルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。光開始剤は、光照射時に重合を開始する。重合は、ラジカル様式、カチオン性、アニオン性、または金属触媒で行うことができる。光開始剤は、単一の化合物が重合を開始することができるタイプ1または共開始剤が必要とされるタイプ2のいずれかである。タイプ1の光開始剤は、ホモリシス(ラジカル)またはヘテロリシス結合開裂(カチオン性/アニオン性)して、反応種を形成することができる。以下の反応において、重合の異なる性質を誘導し得るさらなる種を生成することができる。例えば、アミンラジカルは最初に、ホモリシス結合開裂によって生成され、次いで、環境から水素原子を引き抜いてアミンを形成し、塩基媒介重合を開始する。タイプ2の光開始剤は、2つの異なるメカニズムによって重合を開始することができる。第1のメカニズムは、共開始剤からの水素の引き抜きであり、2つのラジカルを生成して、後続反応からさらなる反応種を誘導することができる。第2のメカニズムはフォトレドックス反応であり、電子が共開始剤と光開始剤との間で移動する。フォトレドックス反応は、ラジカルを生成するためのさらなるプロトン移動反応、または酸、塩基もしくはラジカルなどのさらなる反応種をもたらす他の後続反応によって進行させることができる。重合を開始させるいくつかの構造的モチーフが知られており、最も重要なものの例を以下に示す。
Figure 2022535843000004
付加製造または3D印刷は、様々な技術および材料を用いて行うことができ、カスタマイズされた部品を製造することを可能にする。射出成形と比較して、付加製造はより複雑な構造の形成を可能にし、材料を節約し、優れた性能を有するマシン用の専用部品を構築する機会を与える。しかしながら、付加製造技術の大部分は、1層毎の構築シーケンスに依存する。したがって、物体は多くの層にスライスされ、1つの層はその他の層の後に印刷される。その結果、ある一定の本質的な制限があり、突出した部分が落下して離れないように支持構造が必要である。通常、層の印刷の間には幾つかの機械的工程が含まれるため、生産時間が長くなる。印刷のための出発材料は物体を破壊することなく機械的操作を可能にする形態でなければならず、これは出発材料を特定の粉末サイズまたは粘度に制限する。
最も顕著な3D印刷技術の1つは、ステレオリソグラフィ[Hull、US4575330、1984]およびステレオリソグラフィに関連する技術である。一般に、光硬化性樹脂の薄層は、特定のパターンの1つの波長の光で照射される。これは、光重合を誘導し、照射された領域で硬化をもたらす。次に、光硬化性樹脂の新しい層が前の層の最上部または最下部から導入され、照射によりこの層が硬化する。照射に基づく技術の利点は、光重合の高速プロセス、および光を層に適用できる高解像度、ならびに材料特性に関するある程度の柔軟性である。ステレオリソグラフィは周知の技術であるが、前述の欠点は依然として当てはまる。ステレオリソグラフィーには支持構造が必要であるため、精巧な後処理が必要である。高速の光重合にもかかわらず、ある層から次の層へ進む機械的プロセスが遅いことは、ステレオリソグラフィーの全体的な生産速度を低下させる。さらに、樹脂は、ある一定の基準を満たさなければならず、この基準は、例えば流動および層の均質性を可能にするための低い粘度、ならびに前の層における硬化を回避するための照射波長での高い吸収である。高解像度および低粘度のために薄層が要求されるため、表面における酸素および水の濃度は高い。水はカチオン重合プロセスを停止させるのに対し、酸素はラジカルプロセスを停止させる。後者はアミンの添加によって改善することができるが、樹脂は阻害プロセスを克服するために高濃度の高価な光開始剤を必要とし、それでも架橋性が低く、したがって頑強性が低い材料を生じる。
ステレオリソグラフィーの限界を克服するために、体積印刷が解決策として提案されている。このようなアプローチでは、樹脂は容器内にあり、光の作用によって、硬化は容器の壁上ではなく、体積の内部で起こる。これは、支持構造の必要性を排除し、低粘度および高粘度の樹脂を可能にし、柔らかい物体の形成を可能にし、酸素または水による阻害を受けない。
体積印刷の1つの実施は2光子重合に依存し、ここで、共通の光開始剤は2光子の同時取り込みによって励起され、レーザービームの焦点における重合を誘導する[S.Maruoら、Opt.Lett.,1997,22,132-134]。2光子重合は高価で繊細なセットアップを必要とし、強力なパルスレーザ源を必要とする。さらに、この技術は、プロセスの非線形性のために本質的に遅く、達成可能な物体サイズをかなり減少させる。
さらに、様々な角度から異なる光パターンで樹脂を照射する、トモグラフィ再構成の方法が開発された。重なり合う光のために、体積内に強度分布が生成され、これにより、ある一定の閾値を超えた全ての場所で硬化が起こる。3次元物体を形成するために必要な光パターンは、コンピュータトモグラフィ分析の逆プロセスと同様の方法で予め計算される[Kellyら、US20180326666A1、2018;Shusteffら、US20180015672A1、2018;Delrotら、WO2019043529A1、2019]。この技術には、体積内のあらゆる位置で硬化閾値を一致させるという固有の欠点がある。さらに、樹脂が回転し、硬化中に拡散を引き起こす。両方の効果により、解像度は低くなり、物体サイズは小さくなる。さらに、この技術は、鋭いエッジを有する物体を生成することができないため、印刷される部品の丸い表面に限定される。
2光子重合およびトモグラフィ再構成の問題を克服するために、二色光開始システムを想定することができる。これは、第1波長λ1の光で照射されると、その熱力学的に安定な基底状態の形態Aから準安定な基底状態の種Bに変換される光開始剤を必要とする。種Bが第2波長λ2の光を吸収すると、形態Cを介して重合反応を開始することができる。形態CはBの励起状態であり、これは共開始剤と共に、または共開始剤なしで、さらなる反応によって、ラジカル、カチオン、またはアニオンを生成する。本発明では、用語「第1波長」、「第2波長」、および「第3波長」は、波長の範囲を意味することができる。体積印刷アプローチにおける使用のために、BからAへの逆反応は、望ましくない領域の硬化を回避するために可能でなければならない。BからAへの逆反応は、熱的に、または第3波長λ3での照射によって誘導することができる。
Figure 2022535843000005
2つの望ましくない反応経路があり、これらは第1波長のみで重合を導くことができる。Aはスイッチングの代わりに重合を直接開始することができ、またはBは第1波長の光子を吸収し、重合を開始することができる。体積印刷に適した理想的な二色光開始剤は、これらの望ましくない反応に悩まされず、熱的に可逆的であるか、または第3波長での照射によってスイッチバックすることができる。以下の例は光開始剤および多波長照射に関するが、それらの全ては望ましくない副反応および/または熱可逆性の欠乏に悩まされる。これまでのところ、単一ボクセル以外の3次元物体は作製されておらず、これは、いかなる熱的または光化学的逆反応も必要とせず、体積印刷には十分ではない。
関連する概念が、Swainsonによって、一連の特許[Swainson、US4041476、US4078229、US4238840、US4466080、US4471470、US4333165]において最初に提案され、後にLippert(US2020/0108557A1)によって提案された。いくつかの理論的アプローチが示されており、光開始剤は、2つまたは3つの異なる波長に反応すると想定される。しかしながら、この概念は興味深いが、これらの特許に記載された分子のいずれも、重合を開始する2つの異なる波長に応答することは示されておらず、それらは体積印刷には実現可能なものでもなく商業的に満足できるものでもない。
KenjiおよびIchiroによるJP H0375127Aは、体積印刷のための3つのフォトスイッチを特許請求した。そこに記載されている分子は、それらのフォトクロミック特性について知られているが、選択的硬化を示さず、両方の波長のビームは、Neckers[US005230986A、6欄、27~35行]によって示されるように交差する。それらが二色照射で開始することができたとしても、それらはBからAへのゆっくりとした熱的逆反応を示すため、体積印刷用途に不適切である。
Barachevskyら[US7244548B2,2007]およびWaldmanら[US2009/0202919A1]は、位相ホログラムを記録するためのいくつかの開始剤を開示した。この種の用途では、硬化性組成物に最初に1つの波長で照射してAからBへの異性化を誘導する。その後、第2波長を用いて、重合を開始することによって位相ホログラムを記録することができる。この用途は、2つの異なる波長に応答するが、BからAへの熱的逆反応を示さない光開始剤を必要とする。熱的逆反応の欠如は、開示された開始剤を体積印刷アプローチに適さないものにする。
NeckersによるUS005230986Aは、以下の構造(式中、2つの置換基XおよびXの少なくとも1つがヨウ素である)を有するヨウ素化ベンゾスピロピランを、2光子ラジカル光開始剤として、適切な共開始剤と共に開示した:
Figure 2022535843000006
開示された分子は、光重合の効率が限られているので、高濃度を必要とする[Lee,Neckers,Chem.Mater.1991,3,852-858およびLee,Neckers,Chem.Mater.1991,3,858-864]。その結果、同じ著者[Lee,Neckers,Chem.Mater.1991,3,858-864,図12および13]によって示されているように、光の侵入深さは制限され、印刷に適した体積は、2mmを超えることはできない。ヨード置換基は、スピロピラン形態上で三重項増感剤として作用するので、第1波長のみを使用する照射からの望ましくない副反応が支配的であり、スピロピランは、メロシアニンに異性化することなく、フォトレドックス反応、したがってラジカルの形成を誘導する。ヨウ素化ベンゾスピロピランは、ゆっくりとした熱的逆反応によってさらに制限され、そのため、体積印刷には適さない。
ホログラムを記録するための2つの他のスピロピランベースの2成分系が報告されている[Jeudy,Robillard,Opt.Commun.1975,13,25-28;Ichimura,Sakuragi,J.Polym.Sci.Polym.Lett,1988,26 185-189]。しかしながら、両方とも、体積印刷には適していない。これは、一方では、両方の場合における熱的逆反応が、商業的に成功する用途のためには遅すぎるためであり、他方では、両方が第1波長のみで実質的な重合を誘導するためである[Lee,Neckers,Chem.Mater.1991,3,858-864]。
本発明の目的は、上記のような現在利用可能な方法の欠点を克服することである。より詳細には、本発明の目的は、二色光重合による出発材料の局所的重合のためのプロセス、装置およびフォトスイッチ可能な光開始剤、ならびに成形体の体積印刷方法を提供することである。それらは、光重合によって、出発材料中での柔軟かつ局所的に対象とされた硬化を可能にする(xolography)。この技術は、特に3D印刷に適用可能である。より具体的には、2つの異なる波長で照射すると光重合性配合物の硬化を誘導し、体積印刷に使用することができる光開始剤が提供され得る(xolocure開始剤)。
発明の概要
この解決策のために、独立請求項1および21に記載の二色光重合による出発材料の局所的重合プロセスが提供される。さらに、請求項20に記載の成形体の3D印刷プロセスが提供されている。さらなる実施形態は、従属請求項の対象である。
一態様によれば、二色光重合による出発材料の局所的重合プロセスが提供される。ここで、光開始剤分子を含有する重合性出発材料が提供され、この光開始剤分子は、いくつかの波長での逐次的な光励起によって、反応状態に変換され得るものであり、この反応状態において、光開始剤分子は、出発材料の重合を局所的に誘導し、特に重合による出発材料の局所的な硬化(curing)または硬化(hardening)を誘導する。出発材料は、第1波長の光を照射し、同時にまたは続いて第1波長とは異なる第2波長の光を局所体積に照射することによって、局所体積において光重合する。
局所体積において、光開始剤分子は、第1波長の光子の吸収によって、第2波長の光を実質的に吸収しない初期状態から、初期状態とは異なる光学特性を有する中間状態に変換される。このようにして、中間状態の光開始剤分子が第2波長の光を吸収し、反応状態に入る。局所体積において、第1波長の光および第2波長の光の漸次的吸収のために、光開始剤分子は、初期状態から中間状態を介して反応状態に遷移し、局所的に重合を誘導する。局所体積外では、中間状態にあった光開始剤分子は、初期状態に戻る。
別の態様によれば、二色光重合による出発材料の局所的重合のための装置が作られる。装置は、重合性出発材料の取入れ口と、第1波長の光および前記第1波長とは異なる第2波長の光を提供するように構成されている光生成手段と、第1波長の光および第2波長の光を局所体積に照射するように構成されている導光手段と、を含む。装置は、下記のプロセスを実行するように構成される:重合性出発材料を取入れ口によって取り入れること。出発材料は光開始剤分子を含有し、光開始剤分子は、逐次的な光学励起によって出発材料の重合を局所的に誘導する反応状態に変換され得るので、規定された局所体積における第1波長の光および第2波長の光の照射によって、局所体積における出発材料が光重合する。局所体積において、下記が提供される:光開始剤分子が、第2の光を本質的に吸収しない初期状態から、第1波長の光子の吸収により、初期状態と比較して光学特性が変化した準安定な中間基底状態に変換され、このようにして、中間状態の光開始剤分子が第2波長の光を吸収する。局所体積において、第1波長の光および第2波長の光の漸次的吸収のために、光開始剤分子は初期状態から中間状態を介して反応状態に変換され、これは局所的に重合を誘導する。局所体積外では、中間状態にあった光開始剤分子は、初期状態に戻る。
さらに、成形体の体積印刷のための方法が提供され、この方法において、成形体は、出発材料の局所的重合のための方法によって製造され、ここで、局所的光重合は出発材料を硬化させるので、成形体が製造される。
第2波長の光に対する中間状態の光開始剤分子の吸収能力は、光開始剤分子の光学特性の変化に基づくことができ、それによって、第2波長の光に対する吸収能力が最初に形成され、特に、初期状態から中間状態への遷移によって、スペクトル吸収帯が、第2波長の領域に形成される。あるいは、光開始剤分子の初期状態に既に存在する第2波長の光の吸収帯を、中間状態で増幅または拡大するようにしてもよい。
中間状態では、第1波長の範囲の光開始剤分子が依然として吸収性であっても吸収性でなくてもよい。より好ましくは、中間状態の光開始剤分子が第1波長の光を実質的に吸収しなくてもよい。最も好ましくは、中間状態の光開始剤分子が第1波長の光を吸収しなくてもよい。
一態様では、中間状態が印刷温度で熱的に初期状態に戻ることができる。より好ましくは、中間状態がk=0.01s-1よりも高い速度定数で、印刷温度で熱的に初期状態に戻ることができる。より好ましくは、熱的逆反応の速度定数が0.02s-1より高い。さらにより好ましくは、熱的逆反応の速度定数が0.05s-1より高い。最も好ましくは、熱的逆反応の速度定数が0.08s-1より高い。
様々な実施形態において、局所領域における局所光重合は、出発材料を硬化させることができる。
第1および第2波長の光は、局所体積に同時に照射することができる。
第2波長の光は、第1波長の光の局所体積への照射が終了した後に、局所体積に照射することができ、第2波長の光は、光開始剤分子の中間状態の減衰時間の終了前に照射される。
第2波長の光の吸収により、光開始剤分子は反応状態に変換され得、これは局所体積における重合を誘導する。この反応状態は、当業者に既知のNorrishタイプI反応またはNorrishタイプII反応に類似して生成されることが意図され得る。あるいは、この反応状態が共開始剤と電子移動反応を行うことが意図され得る。
さらなる二色光開始剤が開示され、この二色光開始剤は、熱力学的に安定な状態Aから準安定な状態Bにスイッチすることによって、第1波長の電磁放射に応答する。Bは第2波長の電磁放射を吸収することができ、それによって、重合反応を開始することができるCを形成する。Bは形態Aへの高速な熱的逆反応を行うことができ、その後、第2波長の電磁放射に対して不活性化される。このような二色光開始剤の適用は、両方の波長の電磁放射が交差する場所、例えば像が光シート上に投影される場所で、任意の体積における光重合性樹脂の硬化を可能にする。開示された置換パターンは高速な熱的逆反応を確実にし、第1波長のみで硬化しないようにし、望ましくない領域での硬化を防ぐ。重合性混合物での開示された二色光開始剤の適用は、高解像度での高速な体積印刷を可能にする。支持構造は必要ないので、材料が節約され、軟らかくて壊れやすい製品の作製が可能になる。広範囲の可能な樹脂粘度をカバーすることができ、酸素および水による重合の停止が最小限に抑えられるため、高い反応性が達成される。開示された二色光開始剤の利用は、より少ない機械的操作のために、一般的な光重合ベースの付加製造技術よりも高速な印刷を可能にする。
開示される二色光開始剤は、2つの異なる波長の電磁放射が、同時または連続的な様式で、同じ体積の重合性材料と相互作用する場所で、重合が誘導されることを特徴とする。ただ1つの波長の電磁照射と相互作用する体積では、重合は誘導されない。
熱力学的に安定な形態Aにある開示された二色光開始剤は、準安定な形態Bへの異性化反応を誘導する第1波長の電磁放射から光子を吸収する。準安定な形態Bの二色光開始剤が第2波長の電磁放射から光子を吸収して励起状態Cとなり、さらに、ラジカルの形成を誘導する。このラジカルの形成は、共開始剤からの水素引き抜きとそれに続く電子移動もしくはラジカルへの分解、電子移動とそれに続く水素引き抜きもしくはラジカルへの分解、またはラジカルを形成する他の転位反応の前または後にあり得るホモリシス結合開裂による。第2波長の電磁放射からの光子を吸収していない準安定状態Bにある二色光開始剤は、熱的プロセスを介して熱力学的に安定な状態Aに自発的に戻る。
二色光開始剤は、スピロピランおよび関連する構造のための弱い三重項増感剤であるカルボニル官能基を有し、したがって、UV光のみでは硬化を示さない。第1波長の電磁放射は、形態Aの開始剤の励起、および主に一重項状態を介した形態Bの開始剤へのスイッチングを誘導する。フォトスイッチモチーフの効率的な開環反応は、第1波長のみの照射による二色開始剤のラジカル形成を妨げる。メロシアニンタイプの形態Bは、第2波長で照射すると内部三重項増感剤として作用することができる。このことにより、カルボニル基は共開始剤から水素原子を引き抜き、電子移動反応を行い、またはホモリシス結合開裂を行う。置換基は、第1波長におけるメロシアニンタイプの形態Bの吸収を最小限にするかまたは消失させるように選択され、その形態Bは、BからAへの高速な熱的逆反応を確実にするために熱力学的に不安定化される。さらに、開示された二色開始剤は、BからAへの競合する光反応について例外的に低いまたは無視できる量子収率、および形態Aが吸収しない領域でのB形態の高い消光係数から利益を得る。メロシアニン形態Bは典型的には可視領域において広い吸収を有し、これは、広範囲の波長にわたって高い強度を可能にする。
適切な二色光開始剤は、下記式(I)で表される以下の構造を有する:
Figure 2022535843000007
式中、
およびRは、非置換もしくは置換のアリール、または非置換もしくは置換のアルキンから独立して選択されるか、あるいは、互いに結合して非置換もしくは置換の環構造を形成しており;
Yは、O、S、またはNから選択され;YがNである場合、置換基は、ベンゾイミダゾール、インドリン、インドール、ジヒドロキノリンおよびテトラヒドロキノリンからなる群より選択される環構造をRと共に完成させるために必要な原子を含み;
Zは、NまたはCRから選択され;
~Rは、H;D;ハロゲン;NO;CN;OH;SH;置換または非置換のC~C20アルキル;置換または非置換のC~C20シクロアルキル;置換または非置換のC~C48アリール;置換または非置換のC~C42ヘテロアリール;置換または非置換のC~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C49アリールアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシ;およびNH;置換または非置換のC~C20アルキルエステル;置換または非置換のC~C48アリールエステル;置換または非置換のC~C20アルキルアミド;置換または非置換のC~C48アリールアミド;NR’、SiR’、-O-SiR’(式中、R’は置換または非置換のC~C20アルキルおよび置換または非置換のC~C48アリールからなる群から独立して選択され、2つのR’は環構造を形成してもよい);置換または非置換のカルボン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸エステル;置換または非置換のスルホン酸アミド;ホルミル;エーテル、チオエーテル;カーボネート;カーボネートエステル;スルフェート;ボロン酸;ボロン酸エステル;ホスホン酸;ホスホン酸エステル;ホスフィン;ホスフェート;ペルオキシ炭酸;チオ炭酸;スルフィン酸;スルフィン酸エステル;スルホネート;チオールエステル;スルホキシド;スルホン;ヒドラジド;チオアルデヒド;ケトン;チオケトン;オキシム;ヒドラジン;ニトロソ;アゾ;ジアゾ;ジアゾニウム;イソシアニド;シアネート;イソシアネート;チオシアネート;イソチオシアネート;ヒドロペルオキシド;ペルオキシド;アセタール;ケタール;オルトエステル;オルトカーボネートエステル;アンモニウム;イミン;イミド;アジド;ニトレート;イソニトリル;ニトロソキシ;置換または非置換のカルバメート;置換または非置換のエーテル;置換または非置換のポリエーテルカルバメート;置換または非置換のアリールアゾ;置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニルからなる群から独立して選択され;
~Rのうちの1つ以上に1つ以上の置換基が存在する場合、当該1つ以上の置換基は、D;ハロゲン;NO;CN;C~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシ;置換または非置換のC~C49アリールアシル;(メタ)アクリレート;トシル;NH;およびOHからなる群から独立して選択され;および/または、
~Rのうちの2つの隣接する基が互いに結合して縮合環構造(好ましくは縮合芳香族C環)を形成してもよく;
~Rのうちの少なくとも1つは、下記の構造のうちの1つから選択される:
Figure 2022535843000008
式中、
14~R25は、H;D;ハロゲン;NO;CN;OH;SH;置換または非置換のC~C20アルキル;置換または非置換のC~C20シクロアルキル;置換または非置換のC~C48アリール;置換または非置換のC~C42ヘテロアリール;置換または非置換のC~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C49アリールアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシおよびNH;置換または非置換のC~C20アルキルエステル;置換または非置換のC~C48アリールエステル;置換または非置換のC~C20アルキルアミド;置換または非置換のC~C48アリールアミド;NR’、SiR’、-O-SiR’(式中、R’は置換または非置換のC~C20アルキルおよび置換または非置換のC~C48アリールからなる群から独立して選択され、2つのR’は環構造を形成してもよい);置換または非置換のカルボン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸エステル;置換または非置換のスルホン酸アミド;ホルミル;エーテル、チオエーテル;カーボネート;カーボネートエステル;スルフェート;ボロン酸;ボロン酸エステル;ホスホン酸;ホスホン酸エステル;ホスフィン;ホスフェート;ペルオキシ炭酸;チオ炭酸;スルフィン酸;スルフィン酸エステル;スルホネート;チオールエステル;スルホキシド;スルホン;ヒドラジド;チオアルデヒド;ケトン;チオケトン;オキシム;ヒドラジン;ニトロソ;アゾ;ジアゾ;ジアゾニウム;イソシアニド;シアネート;イソシアネート;チオシアネート;イソチオシアネート;ヒドロペルオキシド;ペルオキシド;アセタール;ケタール;オルトエステル;オルトカーボネートエステル;アンモニウム;イミン;イミド;アジド;ニトレート;イソニトリル;ニトロソキシ;置換または非置換のカルバメート;置換または非置換のエーテル;置換または非置換のポリエーテルカルバメート;置換または非置換のアリールアゾ;置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニルからなる群から独立して選択され;
14~R25のうちの1つ以上に1つ以上の置換基が存在する場合、当該1つ以上の置換基は、D;ハロゲン;NO;CN;C~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシ;置換または非置換のC~C49アリールアシル;(メタ)アクリレート;トシル;NH;およびOHからなる群から独立して選択され;
15およびR16は、互いに結合して非置換または置換の環構造、例えばシクロヘキシル環、シクロペンチル環またはピペリジン環を形成してもよい。
好ましくは、適切な二色光開始剤は、下記式(II)で表される以下の構造を有してもよい:
Figure 2022535843000009
式中、
Xは、S、CR、またはNRから選択され;
Yは、O、S、またはNRから選択され;YがNである場合、置換基Rは、ベンゾイミダゾール、インドリン、インドール、ジヒドロキノリンおよびテトラヒドロキノリンからなる群より選択される環構造をRと共に完成させるために必要な原子を含み;
Zは、NまたはCRから選択され;
~R13は、上記式(I)に関してR~Rで定義されたものから独立して選択される。
好ましくは、RおよびRが置換または非置換のC~C14アリールおよび置換または非置換のC~C10アルキニルから独立して選択される。より好ましくは、RおよびRは、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のナフチルおよびC~Cアルキニルから独立して選択される。
好ましくは、XはSまたはCRから選択される。より好ましくは、XはCであり、RおよびRは、H、D、C~Cアルキルから独立して選択することができる。より好ましくは、RおよびRがメチルである。
好ましくは、ZはCRである。より好ましくは、ZはCであり、RはH、D、CN、C~C12アルキル、フッ素化C~C12アルキル、またはC~C14アリールから独立して選択することができる。より好ましくは、RおよびRはHである。
好ましくは、RがH、D、置換または非置換のC~Cアルキル、フェニル、およびベンジルから選択されてもよい。より好ましくは、Rは、メチル、-CH-CH-OH、フェニルまたはベンジルである。
好ましくは、R10~R13は、H、D、C~Cアルキルから独立して選択されてもよい。
好ましくは、R14がH、メチル、ハロゲンから選択されてもよく、より好ましくは、R14、R15およびR16はH、メチル、ハロゲンから独立して選択することができる。より好ましくは、R14、R15、およびR16は塩素である。
好ましくは、R14、R15、およびR16は、H、D、CN、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから独立して選択されてもよく、より好ましくは、R14、R15、およびR16はメチル、フェニル、または置換されたフェニルから選択され得る。
さらなる好ましい実施形態ではR14がNR’(式中、R’はH、D、置換または非置換のC~C10アルキルおよび置換または非置換のC~C32アリールからなる群から独立して選択されてもよく、2つのR’が環構造を形成してもよい)であってもよく;R15およびR16は、H、D、CN、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから独立して選択されてもよい。より好ましくは、R14がNR’(式中、R’は置換または非置換のC~C10アルキルからなる群から独立して選択されてもよく、2つのR’が環構造を形成してもよい)であってもよく;R15およびR16は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリールから独立して選択されてもよい。最も好ましくは、R14がNR’(式中、R’はメチル、エチル、またはモルホリンを完成させる2つのR’であってもよい)であってもよく;R15およびR16はメチル、エチルおよびベンジルから独立して選択される。
別の好ましい実施形態において、R14はOR’{式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール、SiR”(式中、R”は置換または非置換のC~C10アルキルおよび置換または非置換のC~C32アリールからなる群から独立して選択される)からなる群から選択される}であってもよく、R15およびR16は、H、D、CN、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールからなる群から独立して選択されてもよい。より好ましくは、R14はOR’{式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル、置換または非置換のC~C10シクロアルキル、SiR”(式中、R”は置換または非置換のC~C10アルキルおよび置換または非置換のC~C32アリールからなる群から独立して選択される)からなる群から独立して選択される}であってもよい。R15およびR16は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリールから独立して選択されてもよい。最も好ましくは、R14はOR’(式中、R’は、メチル、エチル、ベンジル、またはトリメチルシリルである)であり;R15およびR16は、メチル、エチル、フェニル、およびベンジルから独立して選択される。
さらなる好ましい実施形態では、R14およびR15は、OR’(式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールからなる群から独立して選択される)であってもよく、R16は、H、D、CN、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから選択されてもよい。より好ましくは、R14およびR15はOR’(式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキルからなる群から独立して選択される)であってもよく;R16は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリールから選択されてもよい。最も好ましくは、R14およびR15はOR’(式中、R’は、H、メチル、エチルまたはベンジルである)であってもよく;R16は、メチル、エチル、フェニル、およびベンジルから選択されてもよい。
好ましくは、R17は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール、置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニル、OR’(式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールからなる群から選択される)から選択されてもよく、置換基は、フェナントレンキノンを形成する環構造をR~RまたはR10~R13のうちの1つと共に完成させるために必要な原子を含んでもよい。より好ましくは、R17は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C32アリール;OR’(式中、R’はH、置換または非置換のC~C10アルキルからなる群から選択される)から選択される。最も好ましくは、R17は、メチル、エチル、フェニル、メトキシ、またはエトキシであってもよい。
好ましくは、R18は、OまたはNR’(式中、R’は置換または非置換のC~C20アルキルエステル;置換または非置換のC~C48アリールエステルから選択される)であってもよい。より好ましくは、R18は、OまたはNR’(式中、R’は置換または非置換のC~C48アリールエステルである)であってもよい。最も好ましくは、R18は、OまたはNR’(式中、R’はフェニルエステルまたはトリルエステルである)であってもよい。
好ましくは、R19は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール、置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニルから選択されてもよく、置換基は、アントラセン、チオキサントンまたはフルオレノンを形成する環構造をR~RまたはR10~R13のうちの1つと共に完成させるために必要な原子を含んでもよく、より好ましくは、R19は、置換または非置換のフェニルまたはナフチルから選択されてもよい。
好ましくは、R20およびR21は、置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール、OR’(式中、R’は置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールからなる群から選択される)から独立して選択されてもよく、より好ましくは、R20およびR21は、独立して、フェニル、トリル、メトキシ、およびエトキシから選択することができる。
好ましくは、R22、R23、およびR24は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル、置換または非置換のC~C10シクロアルキル、置換または非置換のC~C32アリール、置換または非置換のC~C28ヘテロアリールからなる群から独立して選択することができ、より好ましくは、R22、R23、およびR24は、メチル、エチル、またはフェニルから独立して選択することができる。
好ましくは、R25は、置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール、OR’(式中、R’は置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから選択される)から選択することができ;より好ましくは、R25は、フェニル、トリル、メトキシ、およびエトキシから選択することができる。
ここで、ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素であってもよい。
ここで、アルキル、アルケニル、およびアルキニルは、環状、線形、または分枝状であってもよい。
ここで、アルキルアシルは、下記式を有し
Figure 2022535843000010
アリールアシルは下記式を有し
Figure 2022535843000011
式中、波線は、式(I)の構造へのアシル基の結合を表す。
基R~R13の1つ(または複数)がアミドとして選択される場合、結合は、COを介するときと同様に、Nを介しても行うことができる。
基R~R13の1つ(または複数)がエステルとして選択される場合、結合は、COを介するときと同様に、Oを介しても行うことができる。
一実施形態では、R、R、R、R10およびR11はHであり、R、R、R、R12およびR13のうちの1つが置換または非置換のC~C49アリールアシルである。
さらなる実施形態において、RおよびRは、C~C20アルキル、あるいはC~C12アルキル、あるいはC~Cアルキル、あるいはC~Cアルキル、あるいはメチルから独立して選択される。
さらなる実施形態ではR~RおよびR10~R13がH、D、ハロゲン、NO、CN、置換または非置換のC~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C49アリールアシル、置換または非置換のアリール、NH、およびOHからなる群から独立して選択され、ここで、1つ以上の置換基が存在する場合、それらはハロゲン、NO、CN、NH、およびOHから選択される。
さらなる実施形態では、R~RおよびR10~R13がHおよび電子求引基からなる群から独立して選択されることが提供される。
基R~R13のうちの1つ以上がハロゲンから選択される全ての実施形態において、ハロゲンはF(フッ素)であることが提供され得る。
一実施形態では、R12およびR13が互いに結合して、縮合芳香族C環を形成してもよい。
一実施形態では、R10~R13のうちの2つを互いに結合して、縮合芳香族C環を形成してもよく、R~Rのうちの1つが、非置換もしくは置換のアリールアシル;または非置換もしくは置換のアルキルアシルから選択される。
一実施形態ではR10~R13がHおよび電子求引基からなる群から独立して選択され、R~Rのうちの1つは非置換もしくは置換のアリールアシル;または非置換もしくは置換のアルキルアシルから選択される。
典型的な電子求引基は、CN、F、NO、エステル基、アシル基、SOR、例えばSOCF、SOMe、またはSONH、SF、NR 、ピリジニウム、ハロゲン、およびフッ素化アルキルまたはアリール、例えばCFであってもよい。
一実施形態ではR~Rの少なくとも1つは電子供与基、あるいはアルコキシからなる群から独立して選択され、あるいはRはメトキシであり、R~R、R10~R13のうちの少なくとも1つは非置換もしくは置換のアリールアシルまたは非置換もしくは置換のアルキルアシルから選択される。
典型的な電子供与基はSH、SR、OH、OR、NH、NHRおよびNRであってもよい。
特定の一実施形態では、R、RおよびR12は、CF、SOMe、SONH、CN、F、NO、Cアリール、下記式の非置換のCアリールアシル
Figure 2022535843000012
下記式のジメトキシ置換アリールアシル
Figure 2022535843000013
下記式のメトキシ置換アリールアシル
Figure 2022535843000014
下記式のフッ素置換アリールアシル
Figure 2022535843000015
あるいは下記式
Figure 2022535843000016
およびCアリールからなる群から独立して選択されることが提供され得る。
さらなる実施形態ではRがC~C20アルキルおよびC~C48アリール、あるいはC~CアルキルおよびC~C18アリール、あるいはC~CアルキルおよびC~C12アリール、あるいはメチル、ベンジルおよびフェニルからなる群から選択されることが提供され得る。
一実施形態では、二色光開始剤が重合性基に結合していてもよい。重合性基は、(メタ)アクリレート、アクリルアミド、ビニルエーテル、およびビニルエステル、好ましくは(メタ)アクリレートからなる群から選択することができる。
別の実施形態において、2つ以上の二色光開始剤が、リンカー基によって互いに結合していてもよい。リンカー基への化学結合は、R~R13のいずれかによって、好ましくは、Rによって、独立に確立されてもよい。
さらなる実施形態ではR10~R13がHおよび電子求引基からなる群から独立して選択され、R~Rは、Hおよび下記式に属する置換基からなる群から独立して選択されることが提供される:
Figure 2022535843000017
より具体的なR12は電子求引基であり、Rは置換または非置換のアリールアシルであり、アリールアシル基は、非置換であっても、または電子求引もしくは電子供与置換基、例えば:
Figure 2022535843000018
で置換されていてもよく、あるいは、Rはα-アミノアシル、α-ヒドロキシアシル、またはα-アルコキシアシルである:
Figure 2022535843000019
さらなる実施形態では、R~RおよびR10~R13のうちの少なくとも2つが、下記式に属する置換基から独立して選択されることが提供される:
Figure 2022535843000020
より具体的なRおよびR12は、置換または非置換のアリールアシルであり、あるいはRおよびR12は、α-アミノアシル、α-ヒドロキシアシル、またはα-アルコキシアシルである:
Figure 2022535843000021
式中、R’、R15、R16は、H、D、非置換もしくは置換のアリール;または非置換もしくは置換のアルキル、より好ましくはメチル、エチル、ベンジル、フェニル、トリルの群から独立して選択される。2つのR’が環構造を形成してもよい。
さらなる実施形態では、置換基R~RおよびR10~R13のうちの1つが下記式に属する置換基から選択されることが提供される:
Figure 2022535843000022
式中、置換基R14~R25のうちの1つは、第2のフォトスイッチ可能な基の原子を含む。
さらなる実施形態では、置換基R~R13のうちの1つが、水中での溶解度を増加させる官能基を含有することが提供されてもよい。このような官能基は特に、塩を形成するイオン性官能基、例えばアンモニウムもしくはスルホネート;ポリエチレングリコール、または極性官能基、例えば、OH、NH、SONHであってもよい。
一実施形態では、RおよびRが、Hおよび電子供与基、より好ましくはH、メチル、メトキシからなる群から独立して選択され、Rは下記式のものである:
Figure 2022535843000023
式中、R20およびR21またはR25は、アリールまたはアルコキシから、より好ましくはフェニル、エトキシ、メトキシから独立して選択される。
さらなる実施形態では、R10~R13がHおよび電子求引基からなる群から独立して選択され、R~RがHおよび下記式に属する置換基からなる群から独立して選択されることが提供される:
Figure 2022535843000024
式中、R14~R15は、ハロゲン化物、アルキルまたはアリールから、より好ましくは塩素、メチル、エチル、フェニル、トリルから独立して選択される。
特に好適な実施形態では、本発明によるプロセスで使用される光開始剤分子は、下記化合物1~80のうちの1つ以上を含む。
Figure 2022535843000025
Figure 2022535843000026
Figure 2022535843000027
Figure 2022535843000028
Figure 2022535843000029
Figure 2022535843000030
Figure 2022535843000031
Figure 2022535843000032
Figure 2022535843000033
Figure 2022535843000034
Figure 2022535843000035
あるいは、光開始剤分子は化合物のうちの1つ以上を含み、または光開始剤分子は化合物のうちの1つ以上からなる。
本発明によれば、上述の実施形態のうちの2つ以上が互いに組み合わされることが意図され得る。
第2波長の光の吸収のために、光開始剤分子は、局所体積においてラジカル重合を誘導する反応状態に変換され得る。
第1波長の光の光ビームおよび第2波長の光の光ビームは、少なくとも部分的に重なっている局所体積に照射することができる。
出発材料は光重合によっていくつかの局所体積で重合することができ、したがって、3次元成形体を出発材料中に製造することができる。
出発材料の局所的重合のための装置と併せて、上記の化合物は、二色光重合によって出発材料を局所的に重合するためのプロセスに関連して使用され得る。同じことが、成型体の3D印刷のためのプロセス、または成形体の体積印刷のための方法にも適用される。
体積印刷に適した配合物は、下記の重量部で含有してもよい:
・1~99.9999wt%、好ましくは5~99.99wt%、より好ましくは20~99.9wt%の光重合性化合物、例えば、モノマー;
・共開始剤が光重合性基、例えば、アクリレートを含む場合、0~99wt%、好ましくは1~50wt%、より好ましくは3~20wt%の共開始剤;
・共開始剤が光重合性基を含まない場合、0~50wt%、好ましくは1~40wt%、より好ましくは3~10wt%の共開始剤、;
・0.0001~20wt%、好ましくは0.001~10wt%、より好ましくは0.01~5wt%、最も好ましくは0.1~1wt%の二色光開始剤;
・0~20wt%、好ましくは1~10wt%、より好ましくは3~5wt%の酸または塩基;
・0~90wt%、好ましくは1~70wt%、より好ましくは5~50wt%、最も好ましくは10~30wt%の他の添加剤、例えば有機または無機フィラー、光学増白剤、阻害剤、連鎖移動剤およびその他;ならびに
・0~80wt%、好ましくは5~50wt%、より好ましくは10~30wt%の溶媒。
全ての重量比は、全配合物の重量に対して与えられる。
体積印刷に適した典型的な硬化パラメータは、下記であってもよい:
・2つの異なる波長の光を用いる任意のセットアップ;
・温度-20℃~+100℃、好ましくは0℃~+60℃、より好ましくは+20℃~+60℃
・第1波長:250nm~500nm、好ましくは300nm~450nm、および
・第2波長:350nm~800nm。
残存する二色開始剤および/またはその反応生成物が、硬化物から移動および放出されることを防ぐために、下記の手段が開示される:
(a)分子量が1000g/molを超えるように置換すること
(b)オリゴマーまたはポリマーのような、より高分子量の構造への開始剤の結合
(c)硬化中にポリマーネットワークに組み込まれる重合性基での開始剤の官能化(アクリレート、アクリルアミド、メタクリレート、チオール+エン、エポキシド、オキシラン、オキセタン、ビニルエーテルを含むが、これらに限定されない)
二色開始剤は、ラジカル機構を介して重合され得る官能基を有する分子を含む任意の樹脂を硬化するために開示され、これらはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、チオール+エン、酢酸ビニルの誘導体を含むが、これらに限定されない。
開示された二色光開始剤は、調整可能な熱的逆反応と、両方の波長の光が樹脂体積と相互作用する場合にのみ重合を開始する能力との両方に起因し、体積印刷を可能にする。二色開始剤は特定のセットアップに限定されず、熱的逆反応の必要性を示す例示的な実施例を与えるために、下記のセットアップを使用することができる:体積印刷は、光シート生成器、プロジェクタ、4つの透明な側面を有し、開示された二色光開始剤の少なくとも1つを含む樹脂を収容する容器、および容器または光シート生成器のいずれかを移動させるための可動台からなるセットアップにおいて行うことができる。このようなセットアップは、Swainson[Swainson、US4041476、US4078229、US4238840、US4466080、US4471470、US4333165]によって記載されているポイントごとのセットアップと比較して、全体積にわたる高速な硬化プロセスを確実にする。体積の1つの層に、第1波長の電磁放射を照射して、二色光開始剤をAからBにスイッチングする。画像がその層に、異なる方向から、第2波長の電磁放射を用いて投影され、画像および層が重なる場所で、光重合が誘導される。所定の時間の後、第1波長の電磁放射は隣接する層にシフトされ、次の画像がこの層に、第2波長の電磁放射で投影される。前の層では、A型への高速な熱的逆反応のために、さらなる重合は起こらず、この熱的逆反応は、第2波長の電磁放射への不活性化を誘導する。多数の反復ステップの後、3次元物体を体積内で硬化して、取り出すことができ、または残留樹脂を洗い流すことができる。残りの物体を後処理してもよい。
本発明の別の態様において、AからBへのスイッチングを誘導するために、増感剤を使用してもよい。増感剤は、二色開始剤の形態AおよびBの両方が最小の吸収を示すか、または吸収を示さない波長で吸収する。増感剤が第1波長の電磁放射によって励起されると、形態Aの二色開始剤へのエネルギー移動が生じる。次いで、励起された二色開始剤の形態Aは、B形態にスイッチングする。Bは第2波長の電磁放射を吸収し、形態Cを介して重合を開始する。増感剤の使用は、第1波長での吸光度が照射プロセス中に変化する場合に有益であり、第1波長の光路全体にわたって均質なスイッチングおよび硬化を確実にすることができる。さらに、増感剤を利用することにより、第1波長での吸光度を増加させることなく、より高濃度の二色開始剤を適用することが可能になる。増感剤はまた、より均一な硬化により、より大きな物体サイズを可能にすることができる。当分野で既知の典型的な増感剤を使用することができ、これには下記の誘導体が含まれるが、これらに限定されない:
(a)遷移金属錯体、例えばトリスビピリジンルテニウム錯体、亜鉛ポルフィリン錯体、イリジウム錯体、レニウム錯体、または白金錯体;
(b)ホウ素ジピロメテン;
(c)ヨードまたはブロモ置換有機発色団、例えばローズベンガルまたはエオシンB;
(d)カルボニル化合物、例えばナフタレンジイミド、アセトフェノン、アントラキノン、チオキサントン、カンファーキノン、ベンゾフェノン、ジアセチル化合物、クマリン、ベンジリデンアセトン、ジベンジリデンアセトン;および
(e)多環芳香族化合物、例えばアントラセン、ピレン、またはフラーレン。
(d)および(e)に係る増感剤が特に好ましい。
タイプ2の二色開始剤が使用される場合、共開始剤は、当分野で既知の典型的な水素供与体または電子供与体から選択することができ、これは、エタノールアミン、アミノ安息香酸、ゲルマン、チオール、アルコール、エーテル、チオエーテル、シラン、ホスフィン、アセタール、ジアルキルアニリン、N-フェニルグリシン、アリールスルフィナート、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、および有機ホウ酸塩の誘導体を含むが、これらに限定されない。
共開始剤は、高分子量、例えば>1000g/molのものであってもよく、または硬化した物体中での移動を防ぐためにポリマーに結合されていてもよい。共開始剤は、後の共開始剤の移動を防ぐために、硬化中にポリマーネットワーク組織に組み込まれる重合性基、例えばアクリレートまたはメタクリレートを含むことができる。典型的な例は下記である:
Figure 2022535843000036
二色体積印刷アプローチの場合、樹脂の粘度を制御することが有利である。タイプ2の開始剤については、多量の共開始剤が樹脂の粘度に影響を及ぼす。したがって、場合によっては、特定の粘度の共開始剤、または一般的な低粘度の共開始剤および高粘度の共開始剤の混合物を使用することが有益である。低粘度の共開始剤が市販されているが、高粘度の共開始剤は不足している。
高粘度の共開始剤は、高粘度を誘導する部分と、水素供与体として働く部分とから構成される。高粘度を達成するために、1つの構造モチーフは、固体になるのに十分な分子間相互作用を幾何学的に構築することができない骨格に依存する。高分子量のため、運動が制限され、その結果、粘度が高くなる。別の構造モチーフはウレタン含有混合物におけるように、複数の水素結合に基づく。一方ではモノマー組成物との十分な混合性を確実にし、他方では高い反応性を確実にするために、共開始剤の骨格は、モノマー機能を有する骨格と同様の構造であってもよい。したがって、ウレタン構造に基づく共開始剤を、ウレタン部分を含むモノマー組成物と一緒に利用することが有益であり得る。ビスフェノール構造に基づく共開始剤を、同様にビスフェノール部分を含むモノマー組成物と組み合わせて利用することが有益であり得る。
体積印刷に適したビスフェノール含有樹脂における高粘度かつ反応性の共開始剤の典型的な構造は下記である:
Figure 2022535843000037
式中、R28およびR29は独立して、H、D、アルキル、分岐アルキル、置換アルキル、およびシクロアルキルから選択され得、好ましくは一方または両方がメチル、エチル、および/または水素である。R26およびR27は、独立して、OH、OD、アルキルエーテル、アリールエーテル、エステル、または下記の構造から選択され得る:
Figure 2022535843000038
式中、R30~R35は独立して、H、D、アルキル、アリールから選択され、より具体的にはR30~R35はメチル、エチル、エチル-OH、(-CH-CH-OH)、およびフェニルから選択され;またはR30およびR31、R32およびR33、R34およびR35は、環構造を形成するために必要な原子を含んでもよく、より具体的な例としては、モルホリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、チオモルホリン、二酸化チオモルホリン、インドリン、ヒドロキノリン、アザアダマンタン、ジアリールアミン、カルバゾール、フェノキサジン、およびフェノチアジンが挙げられるが、これらに限定されない。
モノマー組成物がウレタン部分から構成される場合、典型的な構造は以下の通りである:
Figure 2022535843000039
式中、R36は置換または非置換のアリール、置換または非置換のアルキル、環状アルキル、ポリエステル、およびポリエーテルから選択され、R37およびR38は独立して、置換または非置換のアリール、置換または非置換のアルキル、環状アルキル、好ましくは-CH-CH-OH(エタノール)、H、D、メチル、ブチル、エチルヘキシル、およびフェニルから選択される。さらに、R37は下記の構造を有してもよい:
Figure 2022535843000040
式中、R39およびR40は、独立して、置換または非置換のアリール、置換または非置換のアルキル、環状アルキル、好ましくは-CH-CH-OH(エタノール)、H、D、メチル、ブチル、エチルヘキシル、およびフェニルから選択される。あるいは、R40をR37と同じにすることもできる。
上記の共開始剤は、異なる程度の官能化から生じる混合物として使用することができる。反応性および粘度は、骨格前駆体(ビスフェノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールエトキシレート、ジイソシアネート)およびアミン源の適切な比の適用によって制御することができ、アミン源は、トリエタノールアミンまたは任意のジエタノールアミンなど、少なくとも2つの反応性官能基を有する。
適切な酸は、弱酸、例えば酢酸、ギ酸、安息香酸、または強酸、例えばトリフルオロ酢酸であってもよい。
適切な塩基は、アミン、例えばジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(DBN)、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(TBD)、2,6-ジ-tert-ブチルピリジン、および1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)であってもよい。
適切な溶媒は、水または酢酸エチルであってもよい。体積印刷に適した配合物は、好ましくは溶媒を含まなくてもよい。
本発明の実施形態、好ましい範囲および/または部分、特に好ましい部分の任意の組み合わせが特に好ましい。
図面の簡単な説明
以下では、図面の図を参照して、さらなる設計例を説明する。
図1は、本発明に係るプロセスの一実施形態の模式図を示す。
図2は、本発明に係るプロセスの模式図を示す。
図3は、図2に示す発明工程の実施形態の斜視図を示す。
図1は、本発明の実施形態を概略的に示す。第1光源10により、第1波長の光が生成され、硬化性組成物14を含む構造物に照射される。アセンブリは、遮光層11と2つの透明層12とを含む層状アセンブリである。アセンブリは、スペーサ13をさらに備える。2つの透明層12とスペーサ13とによって形成される空間には、重合性出発材料に相当し、本発明に係る1つ以上の光開始剤分子を含有する硬化性組成物14が導入される。層状構造は、硬化性組成物14の少なくとも一部が、第1光源10によって生成される第1波長の光および第2光源15によって生成される第2波長の光の両方によって照射され得るように配置される2つの遮光層11をさらに備える。第1光源10からの光および第2光源15からの光の両方によって照射され得る硬化性組成物14の領域は、本明細書に記載されるメカニズムに従って硬化される。
図2および図3は、硬化性組成物24、34の一部が硬化される本発明のさらなる実施形態を示す。硬化性組成物24、34は、遮光層21、31の穴23、33を通じて、第1光源20、30からの光および第2光源25、35からの光の両方によって同時に照射され、遮光層21、31は、硬化性組成物24、34を、それぞれの光源20、30および25、35から部分的に遮蔽する。硬化性組成物24、34は、ここでは透明な容器22、32内に配置される。この場合には、光源20、30が第2光源25、35に対して直交して配置されていることが提供される。しかしながら、原則として、本発明によれば、ここでは他の角度も提供される。
一実施形態では、二色重合による重合性出発材料の局所的重合のためのプロセスが提供される。二色重合では、光開始剤分子(メディエータ分子としても表され得る)が、初期状態から中間状態を介して反応状態に光開始剤分子を変換するために、異なる波長の光の光子を吸収する。この反応状態は、重合性出発材料における重合反応を局所的に開始または開始するのに適しており、その結果、出発材料は、特にプラスチックの場合、硬化するまで重合する。
メディエータ分子(下記では光開始剤分子とも称される)およびその必要な機能は、様々な方法で生成することができる。一例として、下記を提供する:
Figure 2022535843000041
光開始剤は、下記のように特徴付けられる3つの異なる状態で存在することができる:
初期状態(A):
・光照射なしでは、光開始剤分子はこの状態で存在する。
中間状態(B):
・B状態は電子的基底状態である。
・中間状態は、波長λの光の吸収によって、初期状態Aから生成される。
・光開始剤分子は、波長λの光に対して新しいまたはより強い吸収帯を有する。
・あるいは、λの吸収帯は消失する。光開始剤分子は、光の非存在下で自発的に、または波長λの光の吸収によって、初期状態Aに戻る。
反応状態(C):
・反応状態は、波長λの光の吸収によって中間状態Bから生成される。
・反応状態は、分子のすぐ近くで重合反応を開始する。
・Bへの逆反応は意図されていない。
実施例
以下、本発明の具体的な実施例により、本発明の作用および効果を詳細に説明する。しかしながら、本実施例は本発明を例示するためにのみ提供され、本発明の範囲はそれに限定されない。
合成
スピロピランの番号体系
Figure 2022535843000042
スピロピラン、スピロオキサジン、スピロイミダゾキノリン-インドリン、ベンゾチアゾールの一般的合成(化合物1~10、13~21、28、29、31~57、62、64、70、77、78)
インドレン(1mmol)またはベンゾチアゾール前駆体(1mmol)をエタノール(5mL)に溶解する。インドレニウム塩またはベンゾチアゾリウム塩を使用する場合、塩(1mmol)およびピペリジン(1.5mmol)をエタノール(5mL)に溶解し、15分間撹拌する。サリチルアルデヒド(1mmol)またはオルト-ニトロソフェノール(1mmol)、または1H-ベンゾ[d]イミダゾール-4-カルボアルデヒド(1mmol)を添加し、混合物を出発材料が消費されるまで70℃まで加熱する。室温に冷却した後、生成物が沈殿するか、または水を添加して生成物を沈殿させる。固体を濾過し、エタノールまたは水で洗浄する。濾過手順により純粋な生成物が得られない場合、水性混合物をジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。固体残渣を、エタノールからの再結晶または溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000043
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.95 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 7.86 - 7.76 (m, 4H), 7.64 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.58 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H), 7.43 (ddd, J = 8.5, 6.7, 1.4 Hz, 1H), 7.28 - 7.23 (m, 1H), 7.16 (t, J = 8.6 Hz, 2H), 7.03 - 6.95 (m, 2H), 6.75 - 6.71 (m, 1H), 5.87 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.87 (s, 3H), 1.68 (s, 3H), 1.38 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H25FNO2 +のm/z計算値:450.186、測定値:450.197。
Figure 2022535843000044
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.83 - 7.77 (m, 2H), 7.64 - 7.57 (m, 2H), 7.51 (dd, J = 8.2, 1.7 Hz, 1H), 7.29 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.19 - 7.12 (m, 2H), 6.96 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 6.77 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.54 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 5.75 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.82 (s, 3H), 1.32 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H22FN2O2 +のm/z計算値:425.166、測定値:425.172。
Figure 2022535843000045
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.80 - 7.74 (m, 2H), 7.74 - 7.68 (m, 2H), 7.58 - 7.52 (m, 1H), 7.50 - 7.44 (m, 2H), 7.12 (ddd, J = 8.1, 7.4, 1.7 Hz, 1H), 7.07 (dd, J = 7.5, 1.7 Hz, 1H), 6.89 (dd, J = 10.2, 0.7 Hz, 1H), 6.85 (td, J = 7.4, 1.1 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 6.50 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.67 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.83 (s, 3H), 1.35 (s, 3H), 1.20 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H24NO2 +のm/z計算値:382.180、測定値:382.190。
Figure 2022535843000046
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.81 - 7.75 (m, 2H), 7.75 - 7.69 (m, 3H), 7.60 (dd, J = 2.3, 0.7 Hz, 1H), 7.58 - 7.53 (m, 1H), 7.51 - 7.46 (m, 2H), 7.21 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.98 (dd, J = 10.3, 0.8 Hz, 1H), 6.54 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 5.92 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.83 (s, 3H), 1.36 (s, 3H), 1.22 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23N2O4 +のm/z計算値:427.165、測定値:427.173。
Figure 2022535843000047
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.07 - 8.01 (m, 2H), 7.79 - 7.74 (m, 2H), 7.72 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 7.59 - 7.53 (m, 1H), 7.48 (dd, J = 8.2, 6.8 Hz, 2H), 6.97 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 5.87 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.84 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.22 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23N2O4 +のm/z計算値:427.165、測定値:427.172。
Figure 2022535843000048
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.81 - 7.75 (m, 2H), 7.75 - 7.69 (m, 2H), 7.58 - 7.51 (m, 3H), 7.51 - 7.46 (m, 2H), 7.42 (dd, J = 8.4, 7.1 Hz, 2H), 7.37 (dd, J = 8.4, 2.3 Hz, 1H), 7.33 - 7.29 (m, 2H), 6.97 (dd, J = 10.2, 0.7 Hz, 1H), 6.81 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.52 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.73 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.86 (s, 3H), 1.39 (s, 3H), 1.22 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C32H28NO2 +のm/z計算値:458.212、測定値:458.223。
Figure 2022535843000049
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.81 - 7.76 (m, 2H), 7.61 - 7.56 (m, 2H), 7.21 - 7.14 (m, 3H), 7.08 (ddd, J = 7.3, 1.3, 0.5 Hz, 1H), 6.94 (dd, J = 10.4, 0.7 Hz, 1H), 6.85 (td, J = 7.4, 1.0 Hz, 1H), 6.77 (dt, J = 8.3, 0.7 Hz, 1H), 6.54 (dt, J = 7.8, 0.7 Hz, 1H), 5.80 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.75 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.18 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23FNO2 +のm/z計算値:400.171、測定値:400.175。
Figure 2022535843000050
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.79 - 7.73 (m, 2H), 7.58 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.34 - 7.26 (m, 4H), 7.21 - 7.14 (m, 4H), 7.09 (td, J = 7.7, 1.3 Hz, 1H), 6.89 (td, J = 7.4, 1.0 Hz, 1H), 6.83 (dd, J = 8.5, 0.7 Hz, 1H), 6.74 (dd, J = 10.3, 0.7 Hz, 1H), 6.58 (dt, J = 7.8, 0.7 Hz, 1H), 5.76 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 1.53 (s, 3H), 1.38 (s, 3H), 1.27 (s, 3H)
ESI-MS [M+H]+ C31H25FNO2 +のm/z計算値:462.186、測定値:462.190。
Figure 2022535843000051
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.01 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.97 (dd, J = 8.4, 2.1 Hz, 1H), 7.62 - 7.46 (m, 2H), 7.51 - 7.43 (m, 2H), 7.33 - 7.24 (m, 2H), 7.42 (dd, J = 2.0, 1.0 Hz, 1H), 6.74 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.77 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.40 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.74 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.86 (s, 3H), 1.28 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23N2O4 +のm/z計算値:427.165、測定値:427.155。
Figure 2022535843000052
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.74 (ddd, J = 8.4, 3.1, 1.4 Hz, 4H), 7.70 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.66 - 7.60 (m, 2H), 7.60 - 7.55 (m, 2H), 7.49 (td, J = 7.5, 7.0, 1.4 Hz, 4H), 6.98 (dd, J = 10.4, 0.7 Hz, 1H), 6.80 (dd, J = 8.2, 0.8 Hz, 1H), 6.57 (dd, J = 8.0, 0.7 Hz, 1H), 5.80 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.86 (s, 3H), 1.37 (s, 3H), 1.22 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C33H28NO3 +のm/z計算値:486.206、測定値:486.199。
Figure 2022535843000053
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.59 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.54 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H), 7.50 (dd, J = 8.2, 1.7 Hz, 1H), 7.32 - 7.27 (m, 2H), 6.96 (dd, J = 10.3, 0.7 Hz, 1H), 6.70 (dd, J = 8.5, 0.6 Hz, 1H), 6.60 - 6.52 (m, 3H), 5.73 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 3.86 (s, 3H), 3.71 (s, 3H), 2.81 (s, 3H), 1.30 (s, 3H), 1.17 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C29H27N2O4 +のm/z計算値:467.197、測定値:467.215。
Figure 2022535843000054
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.86 - 7.76 (m, 2H), 7.64 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.58 - 7.47 (m, 2H), 7.47 - 7.35 (m, 5H), 7.17 (dd, J = 8.4, 2.2 Hz, 1H), 6.88 - 6.85 (m, 2H), 6.48 (dd, J = 8.6, 0.9 Hz, 1H), 6.38 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 3.85 (s, 3H), 3.71 (s, 3H), 2.87 (s, 3H), 1.43 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C35H32NO5 +のm/z計算値:546.227、測定値:546.236。
Figure 2022535843000055
1H NMR (500 MHz, トルエン-d8) δ 7.51 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.48 (dd, J = 8.8, 5.5 Hz, 2H), 7.35 (ddd, J = 8.4, 5.0, 2.0 Hz, 2H), 7.31 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 6.66 (t, J = 8.6 Hz, 2H), 6.45 - 6.40 (m, 1H), 6.33 (dd, J = 10.3, 0.7 Hz, 1H), 5.95 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.26 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.43 (s, 3H), 1.10 (s, 3H), 0.87 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H22FINO2 +のm/z計算値:526.369、測定値:526.354。
Figure 2022535843000056
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d6) δ 7.69 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.61 (dd, J = 8.8, 5.5 Hz, 2H), 7.51 (ddd, J = 8.1, 1.9, 0.9 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.44 (dd, J = 8.4, 2.2 Hz, 1H), 6.76 (s, 1H), 6.55 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.39 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 6.22 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.30 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.52 (s, 3H), 1.23 (s, 3H), 0.95 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H22F4NO2 +のm/z計算値:468.158、測定値:468.150。
Figure 2022535843000057
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.75 - 7.70 (m, 2H), 7.61 - 7.55 (m, 2H), 7.54 - 7.49 (m, 1H), 7.42 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.25 (s, 3H), 7.22 - 7.16 (m, 1H), 7.08 (dd, J = 7.3, 1.3 Hz, 1H), 7.06 - 6.98 (m, 2H), 6.85 - 6.78 (m, 2H), 6.74 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.28 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 5.79 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 4.55 - 4.46 (m, 1H), 4.16 (d, J = 16.5 Hz, 1H), 1.33 (s, 3H), 1.26 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C32H28NO2 +のm/z計算値:458.211、測定値:458.223。
Figure 2022535843000058
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.70 - 7.64 (m, 3H), 7.61 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.54 (dd, J = 8.4, 1.8 Hz, 1H), 7.27 (dd, J = 1.9, 1.1 Hz, 1H), 7.18 - 7.05 (m, 2H), 6.85 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.71 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.43 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 2.99 (s, 3H), 2.83 (s, 3H), 1.28 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H25FNO4S+のm/z計算値:478.148、測定値:478.122。
Figure 2022535843000059
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.65 - 7.58 (m, 3H), 7.48 (dd, J = 8.3, 2.1 Hz, 1H), 7.44 (dd, J = 8.3, 2.0 Hz, 1H), 7.32 (dd, J = 1.8, 1.1 Hz, 1H), 7.15 - 7.09 (m, 2H), 6.78 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.65 - 6.50 (m, 2H), 6.31 (dd, J = 8.5, 1.0 Hz, 1H), 6.28 (d, J = 9.7 Hz, 1H), 5.89 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 2.96 (s, 3H), 1.26 (s, 3H), 1.18 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H24FN2O4S+のm/z計算値:479.144、測定値:479.163。
Figure 2022535843000060
1H NMR (400 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 9.40 (s, 1H), 7.73 - 7.66 (m, 2H), 7.48 - 7.41 (m, 1H), 7.40 - 7.35 (m, 2H), 7.25 - 7.17 (m, 2H), 7.12 - 7.04 (m, 2H), 6.77 (td, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H), 6.62 (dd, J = 7.7, 1.4 Hz, 1H), 6.38 (dd, J = 8.7, 1.0 Hz, 1H), 5.82 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 2.90 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.09 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H24NO3 +のm/z計算値:398.175、測定値:398.189。
Figure 2022535843000061
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 8.99 (s, 1H), 7.70 - 7.63 (m, 2H), 7.52 - 7.44 (m, 1H), 7.40 - 7.32 (m, 2H), 7.23 (dd, J = 8.0, 1.4 Hz, 1H), 7.05 - 6.97 (m, 1H), 6.72 (d, J = 1.0 Hz, 1H), 6.65 (td, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 6.54 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 6.45 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.82 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.86 (s, 3H), 1.29 (s, 3H), 1.11 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H24NO4 +のm/z計算値:414.170、測定値:414.161。
Figure 2022535843000062
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.51 (dd, J = 1.8, 1.0 Hz, 1H), 7.47 - 7.43 (m, 1H), 7.28 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.25 - 7.17 (m, 4H), 7.15 (dd, J = 8.3, 2.2 Hz, 1H), 7.14 - 7.09 (m, 1H), 6.59 (dd, J = 8.4, 6.7 Hz, 2H), 6.30 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.87 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 3.36 (s, 6H), 2.81 (s, 3H), 1.29 (s, 3H), 1.17 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H29F3NO4 +のm/z計算値:524.204、測定値:524.216。
Figure 2022535843000063
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.58 (dd, J = 8.1, 1.8 Hz, 2H), 7.51 (dd, J = 1.8, 1.1 Hz, 2H), 7.48 - 7.42 (m, 6H), 7.29 - 7.21 (m, 6H), 7.32 - 7.28 (m, 2H), 6.66 (dd, J = 8.5, 3.4 Hz, 4H), 6.50 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 2H), 5.77 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 5.61 (s, 1H), 3.28 (s, 3H), 2.77 (s, 3H), 1.29 (s, 3H), 1.08 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C29H27F3NO3 +のm/z計算値:494.194、測定値:494.181。
Figure 2022535843000064
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.48 (dd, J = 8.3, 2.1 Hz, 1H), 7.41 (dd, J = 2.0, 1.0 Hz, 1H), 7.35 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.17 (dd, J = 8.4, 2.1 Hz, 1H), 6.75 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.65 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.41 (dd, J = 8.7, 1.0 Hz, 1H), 5.79 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 2.79 (s, 3H), 1.21 (s, 3H), 1.11 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C23H21F3NO4 +のm/z計算値:432.142、測定値:432.151。
Figure 2022535843000065
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.60 - 7.55 (m, 2H), 7.47 - 7.41 (m, 1H), 7.40 - 7.34 (m, 2H), 7.18 - 7.07 (m, 2H), 6.98 (dd, J = 7.8, 1.1 Hz, 1H), 6.88 (td, J = 7.5, 1.1 Hz, 1H), 6.75 (dd, J = 7.5, 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.52 - 6.43 (m, 2H), 5.81 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 2.81 (s, 3H), 1.27 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H24NO2 +のm/z計算値:382.180、測定値:382.162。
Figure 2022535843000066
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.75 - 7.64 (m, 2H), 7.49 - 7.41 (m, 1H), 7.39 - 7.31 (m, 2H), 7.21 - 7.10 (m, 2H), 7.08 - 7.00 (m, 2H), 6.88 (td, J = 7.5, 1.2 Hz, 1H), 6.57 - 6.47 (m, 2H), 6.34 (dd, J = 8.5, 1.0 Hz, 1H), 5.89 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 2.87 (s, 3H), 1.20 (s, 2H), 1.15 (s, 2H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H24NO2 +のm/z計算値:382.180、測定値:382.184。
Figure 2022535843000067
1H NMR (500 MHz, ベンゼン-d6) δ 8.45 (dd, J = 2.3, 1.1 Hz, 1H), 7.96 (dd, J = 8.4, 1.3 Hz, 2H), 7.89 (dd, J = 8.6, 2.2 Hz, 1H), 7.28 (dd, J = 7.6, 1.4 Hz, 1H), 7.25 - 7.22 (m, 1H), 7.09 - 7.01 (m, 2H), 6.98 (ddd, J = 7.3, 3.6, 1.1 Hz, 2H), 6.94 - 6.89 (m, 2H), 6.67 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.60 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 6.41 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 2.68 (d, J = 37.5 Hz, 3H), 1.53 (d, J = 25.3 Hz, 3H), 1.38 (d, J = 61.9 Hz, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H24NO3 +のm/z計算値:410.175、測定値:410.188。
Figure 2022535843000068
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.79 - 7.74 (m, 2H), 7.72 - 7.65 (m, 3H), 7.57 - 7.52 (m, 1H), 7.47 (dd, J = 8.2, 6.8 Hz, 2H), 7.29 (dd, J = 7.5, 1.6 Hz, 1H), 6.96 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 6.91 (dd, J = 8.3, 7.5 Hz, 1H), 6.51 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 5.85 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.83 (s, 3H), 1.40 (s, 3H), 1.22 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23N2O4 +のm/z計算値:427.165、測定値:427.154。
Figure 2022535843000069
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.69 - 7.60 (m, 2H), 7.57 - 7.47 (m, 2H), 7.43 - 7.33 (m, 3H), 7.00 (dd, J = 9.0, 1.0 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.43 (dd, J = 9.1, 2.4 Hz, 1H), 6.30 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 6.17 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 5.70 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 3.73 (s, 3H), 2.91 (s, 3H), 1.33 (s, 3H), 1.25 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H26NO3 +のm/z計算値:412.191、測定値:412.184。
Figure 2022535843000070
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.04 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.82 - 7.71 (m, 4H), 7.64 (dd, J = 9.7, 5.0 Hz, 2H), 7.62 - 7.57 (m, 1H), 7.57 - 7.43 (m, 3H), 7.35 (ddd, J = 8.0, 6.8, 1.1 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 6.89 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 6.51 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 5.79 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 2.84 (s, 3H), 1.38 (s, 3H), 1.25 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H26NO2 +のm/z計算値:432.196、測定値:432.201。
Figure 2022535843000071
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.73 - 7.60 (m, 2H), 7.62 - 7.54 (m, 2H), 7.50 - 7.39 (m, 3H), 6.95 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.80 - 6.59 (m, 3H), 6.30 (dd, J = 8.6, 0.9 Hz, 1H), 5.69 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.64 (s, 3H), 2.80 (s, 3H), 1.43 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H26NO3 +のm/z計算値:412.191、測定値:412.184。
Figure 2022535843000072
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.97 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.77 (m, 2H), 7.76 - 7.72 (m, 3H), 7.41 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.38 (d, J = 4.7 Hz, 2H), 7.20 (m, 2H), 7.06 - 6.98 (m, 1H), 6.51 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.71 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.82 (s, 3H), 1.37 (s, 3H), 1.26 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H26NO2 +のm/z計算値:432.196、測定値:432.203。
Figure 2022535843000073
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.75 - 7.71 (m, 2H), 7.70 - 7.65 (m, 2H), 7.60 - 7.54 (m, 1H), 7.51 - 7.45 (m, 2H), 7.42 - 7.36 (m, 2H), 6.85 (dd, J = 10.3, 0.7 Hz, 1H), 6.52 (dd, J = 8.2, 7.2 Hz, 2H), 5.74 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.82 (s, 3H), 1.32 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23INO2 +のm/z計算値:508.077、測定値:508.069。
Figure 2022535843000074
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.86 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.76 - 7.67 (m, 4H), 7.59 - 7.54 (m, 1H), 7.51 - 7.45 (m, 2H), 7.39 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.78 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 6.60 - 6.53 (m, 1H), 5.76 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.79 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.21 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H22I2NO2 +のm/z計算値:633.973、測定値:633.971。
Figure 2022535843000075
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.76 (dd, J = 8.3, 1.7 Hz, 1H), 7.74 - 7.71 (m, 3H), 7.62 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.59 - 7.53 (m, 3H), 7.48 (dd, J = 8.2, 6.8 Hz, 2H), 7.42 (dt, J = 7.5, 1.0 Hz, 1H), 7.33 (s, 1H), 7.27 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 6.66 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 2.89 (s, 3H), 1.42 (s, 3H), 0.72 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H24N3O+のm/z計算値:406.191、測定値:406.202。
Figure 2022535843000076
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.09 - 8.02 (m, 1H), 7.78 - 7.70 (m, 4H), 7.64 - 7.57 (m, 3H), 7.54 - 7.45 (m, 5H), 7.20 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.97 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 2.80 (s, 3H), 1.26 (s, 3H), 1.12 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C29H25N2O2 +のm/z計算値:433.191、測定値:433.196。
Figure 2022535843000077
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.95 (s, 1H), 7.70 - 7.63 (m, 2H), 7.54 - 7.45 (m, 2H), 7.42 - 7.34 (m, 2H), 7.30 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.22 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 1H), 7.02 (td, J = 7.4, 1.6 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.85 - 6.73 (m, 2H), 2.85 (s, 3H), 1.39 (s, 3H), 1.24 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C25H23N2O2 +のm/z計算値:383.175、測定値:383.169。
Figure 2022535843000078
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 8.95 (s, 1H), 7.75 - 7.68 (m, 3H), 7.51 - 7.44 (m, 2H), 7.37 - 7.31 (m, 3H), 7.14 - 7.06 (m, 2H), 6.97 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 2.86 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H23FN3O+のm/z計算値:424.182、測定値:424.199。
Figure 2022535843000079
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.11 - 8.06 (m, 1H), 7.93 - 7.90 (m, 2H), 7.81 - 7.74 (m, 3H), 7.44 - 7.37 (m, 2H), 7.35 - 7.22 (m, 5H), 6.75 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 3.78 (s, 3H), 2.91 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.16 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C31H27N2O4 +のm/z計算値:491.197、測定値:491.192。
Figure 2022535843000080
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.75 - 7.71 (m, 2H), 7.51 - 7.37 (m, 5H), 6.92 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.47 - 6.39 (m, 2H), 6.40 - 6.31 (m, 2H), 5.86 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.60 - 3.32 (m, 4H), 2.87 (s, 3H), 1.30 (s, 3H), 1.24 (s, 3H), 1.21 (t, J = 7.1 Hz, 6H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H33N2O2 +のm/z計算値:453.254、測定値:453.256。
Figure 2022535843000081
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.07 - 7.99 (m, 1H), 7.76 - 7.68 (m, 2H), 7.60 - 7.55 (m, 1H), 7.49 (td, J = 7.3, 1.9 Hz, 1H), 7.23 (dd, J = 7.8, 2.4 Hz, 1H), 6.97 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 6.59 (t, J = 8.6 Hz, 1H), 6.54 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.83 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 2.33 (s, 3H), 1.33 (s, 3H), 1.22 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C28H27N2O4 +のm/z計算値:455.197、測定値:455.185。
Figure 2022535843000082
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.69 - 7.59 (m, 2H), 7.55 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J = 8.3, 1.8 Hz, 1H), 7.15 (t, J = 8.2 Hz, 2H), 7.06 - 6.99 (m, 2H), 6.80 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.61 - 6.52 (m, 1H), 6.47 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.80 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.90 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.18 (s, 3H), 1.11 (s, 9H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H31FNO2 +のm/z計算値:456.233、測定値:456.240。
Figure 2022535843000083
1H NMR (500 MHz, ベンゼン-d6) δ 7.94 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.66 (dd, J = 8.1, 1.8 Hz, 1H), 7.61 (dd, J = 8.7, 5.6 Hz, 2H), 6.85 (td, J = 7.8, 1.7 Hz, 1H), 6.79 (dd, J = 7.7, 1.7 Hz, 1H), 6.71 (t, J = 8.7 Hz, 2H), 6.69 - 6.64 (m, 2H), 6.42 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 6.19 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.27 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.51 (s, 3H), 1.24 (s, 3H), 0.96 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H23FNO2 +のm/z計算値:400.171、測定値:400.175。
Figure 2022535843000084
1H NMR (500 MHz, トルエン-d8) δ 10.40 (s, 1H), 7.93 (dd, J = 15.6, 2.1 Hz, 2H), 7.75 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 7.68 (dd, J = 8.1, 1.7 Hz, 1H), 7.19 - 7.15 (m, 1H), 7.13 (dd, J = 6.0, 1.4 Hz, 2H), 7.11 (m, 1H), 7.08 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.40 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 6.13 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.29 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.44 (s, 3H), 1.13 (m, J = 2.1 Hz, 12H), 0.93 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C31H31NO3 +のm/z計算値:465.230、測定値:465.241。
Figure 2022535843000085
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.79 - 7.74 (m, 2H), 7.73 - 7.67 (m, 2H), 7.59 - 7.53 (m, 1H), 7.51 - 7.45 (m, 2H), 6.88 (dd, J = 10.0, 8.6 Hz, 1H), 6.79 (dd, J = 10.2, 0.6 Hz, 1H), 6.56 (dd, J = 11.2, 6.7 Hz, 1H), 6.51 (dd, J = 7.9, 0.8 Hz, 1H), 5.70 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.81 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H22F2NO2 +のm/z計算値:418.161、測定値:418.169。
Figure 2022535843000086
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.68 (s, 1H), 7.64 - 7.56 (m, 3H), 7.46 - 7.39 (m, 2H), 7.35 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 6.77 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 6.44 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.68 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 3.80 (s, 3H), 2.67 (s, 3H), 1.22 (s, 3H), 1.10 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H24IN2O5 +のm/z計算値:583.072、測定値:583.084。
Figure 2022535843000087
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.79 - 7.74 (m, 2H), 7.70 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 7.67 (dd, J = 8.1, 1.8 Hz, 1H), 7.55 - 7.51 (m, 1H), 7.49 - 7.43 (m, 2H), 7.23 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 6.93 - 6.85 (m, 2H), 6.50 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 5.88 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 2.81 (s, 3H), 1.38 (s, 3H), 1.21 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H25N2O5 +のm/z計算値:457.176、測定値:457.168。
Figure 2022535843000088
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.83 (s, 1H), 7.77 - 7.73 (m, 2H), 7.73 - 7.70 (m, 2H), 7.58 - 7.53 (m, 1H), 7.50 - 7.45 (m, 2H), 6.91 - 6.85 (m, 1H), 6.55 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 6.41 (s, 1H), 5.72 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 3.86 (s, 3H), 2.84 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.21 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H25N2O5 +のm/z計算値:457.176、測定値:457.165。
Figure 2022535843000089
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.74 - 7.67 (m, 3H), 7.65 (dd, J = 8.1, 1.8 Hz, 1H), 7.54 - 7.49 (m, 1H), 7.48 - 7.41 (m, 2H), 7.32 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 6.82 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 6.47 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 5.66 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.79 (s, 3H), 1.33 (s, 3H), 1.25 (s, 9H), 1.18 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H31BrNO2 +のm/z計算値:516.153、測定値:516.171。
Figure 2022535843000090
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.71 (td, J = 4.3, 1.8 Hz, 2H), 7.59 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.51 (dd, J = 7.7, 1.8 Hz, 1H), 7.23 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.12 (ddd, J = 8.1, 7.4, 1.7 Hz, 1H), 7.07 (dd, J = 7.5, 1.7 Hz, 1H), 6.89 (dd, J = 10.2, 0.7 Hz, 1H), 6.86 (td, J = 7.4, 1.1 Hz, 1H), 6.74 (dt, J = 8.3, 0.9 Hz, 1H), 6.50 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 5.68 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.83 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 2.34 (s, 3H), 1.36 (s, 3H), 1.20 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C28H28NO2 +のm/z計算値:410.211、測定値:410.222。
Figure 2022535843000091
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.45 (dd, J = 8.4, 2.2 Hz, 2H), 7.40 - 7.31 (m, 6H), 6.85 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 6.75 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 6.48 - 6.42 (m, 2H), 5.85 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 2.81 (s, 6H), 1.32 (s, 6H), 1.20 (s, 6H)。
ESI-MS [M+H]+ C41H35N4O3 +のm/z計算値:631.270、測定値:631.284。
Figure 2022535843000092
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.72 (dd, J = 8.4, 1.9 Hz, 1H), 7.51 (dd, J = 2.0, 1.0 Hz, 1H), 7.15 - 7.09 (m, 1H), 7.08 (td, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.66 - 6.59 (m, 1H), 6.54 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 1H), 6.46 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.81 (s, 3H), 2.28 (s, 6H), 1.36 (s, 3H), 1.30 - 1.26 (m, 6H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C25H31N2O2 +のm/z計算値:391.238、測定値:391.230。
Figure 2022535843000093
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.80 - 7.73 (m, 2H), 7.69 - 7.62 (m, 1H), 7.49 - 7.39 (m, 3H), 7.26 (dd, J = 2.0, 1.0 Hz, 1H), 7.11 (dd, J = 8.2, 1.7 Hz, 1H), 7.04 (td, J = 7.7, 1.4 Hz, 1H), 6.61 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.54 - 6.44 (m, 3H), 5.90 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.11 - 4.00 (m, 2H), 3.58 - 3.49 (m, 2H), 1.35 (s, 3H), 1.25 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H26NO3 +のm/z計算値:412.508、測定値:412.499。
Figure 2022535843000094
1H NMR (500 MHz, アセトニトリル-d3) δ 7.87 - 7.79 (m, 2H), 7.65 - 7.57 (m, 1H), 7.56 - 7.48 (m, 2H), 7.48 - 7.41 (m, 2H), 7.21 (dd, J = 7.7, 1.5 Hz, 1H), 7.11 - 7.06 (m, 1H), 6.97 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 6.88 (td, J = 7.8, 1.6 Hz, 1H), 6.65 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H), 6.54 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.83 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 3.80 - 3.72 (m, 1H), 3.62 - 3.51 (m, 1H), 3.50 - 3.42 (m, 2H), 3.09 (s, 9H), 2.21 - 2.10 (m, 2H), 1.34 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M]+ C31H35N2O2 +のm/z計算値:467.269、測定値:467.278。
Figure 2022535843000095
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.80 - 7.71 (m, 2H), 7.53 - 7.45 (m, 1H), 7.40 - 7.31 (m, 4H), 7.25 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 7.17 (dd, J = 7.7, 1.8 Hz, 1H), 7.01 (td, J = 7.7, 1.6 Hz, 1H), 6.77 - 6.67 (m, 2H), 6.60 - 6.58 (m, 1H), 2.99 (s, 3H), 2.31 (d, J = 1.1 Hz, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C24H20NO2S+のm/z計算値:386.121、測定値:386.125。
化合物10~12の合成
対応する酸塩化物誘導体(15mmol)および非置換スピロピラン(5mmol)または8’-メトキシスピロピラン(5mmol)をジクロロメタン(50mL)に溶解し、0℃に冷却する。AlCl(17mmol)を、1hかけて少しずつ添加する。得られた混合物を室温で2時間撹拌する。混合物を氷(200g)に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。固体残渣を、エタノールからの再結晶または溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000096
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.87 - 7.81 (m, 4H), 7.70 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.64 - 7.55 (m, 2H), 7.43 - 7.35 (m, 5H), 7.11 - 7.04 (m, 2H), 6.79 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.44 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 6.05 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 3.81 (s, 3H), 2.83 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C34H30NO4 +のm/z計算値:516.217、測定値:516.210。
Figure 2022535843000097
1H NMR (500 MHz, 塩化メチレン-d2) δ 7.75 - 7.67 (m, 4H), 7.59 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.43 - 7.31 (m, 3H), 6.96 - 6.90 (m, 4H), 6.74 (dd, J = 8.5, 5.4 Hz, 2H), 6.34 (dd, J = 8.7, 0.9 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.74 (s, 6H), 2.80 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C35H32NO5 +のm/z計算値:546.227、測定値:546.218。
化合物22、25、64、68の合成
6’-ブロモスピロピラン(3mmol)を乾燥テトラヒドロフラン(15mL)に溶解させ、-78℃に冷却する。n-ブチルリチウム(3.1mmol)を滴下し、溶液を30分間撹拌する。対応するニトリル誘導体(5mmol)を15分かけて添加し、反応物を室温に温める。撹拌を室温で2時間続けた後、水を加え、反応混合物をジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。固体残渣を、エタノールからの再結晶または溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000098
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.70 (dd, J = 8.6, 2.3 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.24 - 7.16 (m, 1H), 7.10 (dd, J = 7.3, 1.3 Hz, 1H), 6.94 - 6.85 (m, 2H), 6.71 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.56 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 5.75 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 2.75 (s, 3H), 1.39 (s, 9H), 1.32 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+C24H28NO2 +のm/z計算値:362.211、測定値:362.219。
Figure 2022535843000099
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.30 - 7.26 (m, 1H), 7.20 (dd, J = 8.3, 1.8 Hz, 1H), 7.15 - 7.09 (m, 2H), 7.00 - 6.94 (m, 1H), 6.75 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.56 - 6.50 (m, 1H), 6.30 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.78 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 2.99 (s, 3H), 1.30 (s, 3H), 1.25 (s, 6H), 1.14 (s, 3H), 0.12 (s, 9H)。
ESI-MS [M+H]+C26H34NO3Si+のm/z計算値:436.230、測定値:436.238。
Figure 2022535843000100
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.45 - 7.37 (m, 2H), 7.21 - 7.13 (m, 2H), 6.99 - 6.92 (m, 1H), 6.65 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.62 - 6.58 (m, 1H), 6.54 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.80 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.81 (s, 3H), 2.69 - 2.52 (m, 2H), 1.83 - 1.74 (m, 2H), 1.62 - 1.46 (m, 4H), 1.33 (s, 3H), 1.17 (s, 2H), 0.19 (s, 6H)。
ESI-MS [M+H]+C29H38NO3Si+のm/z計算値:476.262、測定値:476.269。
化合物23、24の合成
2-メルカプト安息香酸(0.5mmol)またはフタル酸無水物(0.5mmol)を硫酸(1mL)にゆっくりと溶解させ、15分間撹拌する。5-トリフルオロメチルスピロピラン(0.5mmol)を30分かけてゆっくりと添加し、撹拌を2時間続ける。氷(10g)を加え、混合物をNaCO水溶液(10%)で中和する。反応混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000101
1H NMR (400 MHz, ベンゼン-d6) δ 8.99 (dd, J = 10.8, 0.7 Hz, 1H), 8.84 - 8.75 (m, 1H), 7.51 (ddd, J = 8.1, 1.9, 0.9 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.15 - 7.11 (m, 1H), 7.11 - 7.03 (m, 2H), 6.81 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.67 - 6.59 (m, 1H), 6.21 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 5.57 (d, J = 10.8 Hz, 1H), 2.54 (s, 3H), 1.24 (s, 3H), 0.99 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C27H21F3NO2S+のm/z計算値:480.124、測定値:480.116。
Figure 2022535843000102
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.06 - 7.98 (m, 3H), 7.91 - 7.84 (m, 2H), 7.64 (s, 1H), 7.34 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.26 (dd, J = 8.3, 2.2 Hz, 1H), 6.62 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.34 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.91 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.81 (s, 2H), 1.39 (s, 2H), 1.19 (s, 2H)。
ESI-MS [M+H]+ C28H21F3NO3 +のm/z計算値:476.147、測定値:476.152。
化合物26の合成
化合物25(3mmol)をテトラヒドロフランに溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中1M、4.5mmol)を添加する。混合物を1時間撹拌し、酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を水で洗浄し、無水MgSOで乾燥する。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する。得られたアルコールをアセトニトリルに溶解する。ヨードメタン(6mmol)およびCsCO(6mmol)を添加し、混合物を70℃で一晩加熱する。室温に冷却した後、水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000103
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.48 - 7.44 (m, 1H), 7.41 (dd, J = 8.2, 1.9 Hz, 1H), 7.00 (dd, J = 8.0, 1.0 Hz, 1H), 6.91 (td, J = 7.6, 1.2 Hz, 1H), 6.70 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.55 - 6.46 (m, 2H), 6.40 (dd, J = 8.8, 1.0 Hz, 1H), 5.78 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 3.30 (s, 3H), 2.78 (s, 3H), 1.48 (s, 6H), 1.29 (s, 3H), 1.18 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C24H27NO3 +のm/z計算値:378.206、測定値:378.219。
化合物27の合成
2-ブロモ-2-メチルプロピオニルブロミド(5.25mmol)をジクロロメタン(50mL)に溶解し、0℃に冷却する。AlCl(5.5mmol)を少量ずつ加え、撹拌を15分間続ける。5-トリフルオロメチルスピロピラン(5mmol)を30分間かけて加え、撹拌を2時間続ける。反応物を氷(50g)に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
得られたα-ブロモブチラート(2mmol)をアセトニトリル(25mL)に溶解し、トリルスルフィン酸ナトリウム(2.5mmol)を添加する。混合物を4時間加熱還流する。室温に冷却した後、水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000104
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.43 (dd, J = 1.8, 1.1 Hz, 1H), 7.40 - 7.33 (m, 3H), 7.28 - 7.22 (m, 2H), 7.01 (dd, J = 7.8, 1.0 Hz, 1H), 6.89 (td, J = 7.5, 1.0 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.46 - 6.35 (m, 3H), 5.74 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 2.78 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 1.49 (s, 6H), 1.29 (s, 3H), 1.17 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H32NO4S+のm/z計算値:502.205、測定値:502.216。
化合物30の合成
2,2,2-トリクロロアセチルクロリド(2.1mmol)をジクロロメタン(20mL)に溶解し、0℃に冷却する。AlCl(2.2mmol)を少量ずつ加え、撹拌を15分間続ける。5-トリフルオロメチルスピロピラン(2mmol)を30分間かけて加え、撹拌を2時間続ける。反応物を氷(20g)に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000105
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.59 (dd, J = 8.4, 1.7 Hz, 1H), 7.44 (dd, J = 1.9, 1.0 Hz, 1H), 7.34 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.19 (dd, J = 8.3, 2.1 Hz, 1H), 6.69 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.60 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.37 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 2.80 (s, 3H), 1.21 (s, 3H), 1.09 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C22H18Cl3F3NO2 +のm/z計算値:490.035、測定値:490.180。
化合物58~60、63の合成
5-トリフルオロメチルスピロピラン(5mmol)、MgCl(7.5mmol)、トリエチルアミン(18.75mmol)、およびパラホルムアルデヒド(33.75mmol)をTHFに溶解し、70℃で3日間加熱する。混合物を室温に冷却し、1MのHCl水溶液で中和し、酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。反応は、5-トリフルオロメチル-5’,7’-ジメチルスピロピラン、5-トリフルオロメチル-5’,7’-ジメトキシスピロピラン、または5-トリフルオロメチル-6’,7’-ジフルオロ-N-(3,5-ジメチルベンジル)-スピロピランを用いて同様に行う。
5-トリフルオロメチル-6’-ホルミルスピロピラン(2.5mmol)およびジフェニルホスフィンオキシド(2.5mmol)をアルゴン雰囲気下でTHF(25mL)に溶解する。トリエチルアミン(2.5mmol)を滴下し、撹拌を18時間続ける。水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。反応は、5-トリフルオロメチル-5’,7’-ジメチル-6’-ホルミルスピロピラン、5-トリフルオロメチル-5’,7’-ジメトキシ-6’-ホルミルスピロピラン、または5-トリフルオロメチル-6’,7’-ジフルオロ-N-(3,5-ジメチル-4-ホルミルベンジル)-スピロピランを用いて同様に行う。
対応するホルミルスピロピラン誘導体(1.5mmol)およびMnO(30mmol)をジクロロメタン中で混合し、一晩撹拌する。反応物をセライトで濾過し、溶媒を減圧下で蒸発させる。溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、所望の生成物を得る。
Figure 2022535843000106
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 8.47 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 8.32 (dd, J = 8.7, 2.2 Hz, 1H), 7.92 - 7.83 (m, 5H), 7.56 (td, J = 7.3, 1.5 Hz, 2H), 7.48 (tdd, J = 10.3, 7.5, 4.8 Hz, 6H), 6.98 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.81 - 6.75 (m, 1H), 6.54 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 5.74 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 2.75 (s, 3H), 1.28 (s, 3H), 1.17 (s,3H)。
ESI-MS [M+H]+ C33H28F3NO3P+のm/z計算値:574.175、測定値:574.189。
Figure 2022535843000107
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 8.01 - 7.94 (m, 4H), 7.61 - 7.52 (m, 2H), 7.44 - 7.32 (m, 5H), 7.28 (dd, J = 8.3, 1.8 Hz, 1H), 6.75 - 6.63 (m, 2H), 6.55 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 5.80 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 2.87 (s, 3H), 2.44 (s, 6H), 1.31 (s, 3H), 1.11 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C35H32F3NO3P+のm/z計算値:602.207、測定値:602.199。
Figure 2022535843000108
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 8.01 - 7.95 (m, 4H), 7.58 - 7.50 (m, 2H), 7.42 - 7.35 (m, 5H), 7.31 (dd, J = 8.4, 1.7 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.74 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 6.44 (s, 1H), 5.82 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 3.84 (s, 6H), 2.87 (s, 3H), 1.29 (s, 3H), 1.14 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C35H32F3NO5P+のm/z計算値:634.196、測定値:634.182。
Figure 2022535843000109
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.87 - 7.81 (m, 4H), 7.54 - 7.47 (m, 2H), 7.42 - 7.34 (m, 5H), 7.30 - 7.20 (m, 1H), 7.18 (ddd, J = 7.9, 4.9, 1.0 Hz, 1H), 7.15 (t, J = 1.0 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.62 (dd, J = 8.0, 5.0 Hz, 1H), 6.53 (dd, J = 8.7, 0.9 Hz, 1H), 5.82 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.80 (dt, J = 13.0, 1.0 Hz, 1H), 4.41 (dt, J = 13.0, 1.0 Hz, 1H), 2.41 (s, 6H), 1.34 (s, 2H), 1.23 (s, 2H)。
ESI-MS [M+H]+ C41H34F5NO3P+のm/z計算値:714.219、測定値:714.211。
化合物61の合成
5-トリフルオロメチル-6’-ホルミルスピロピラン(5mmol)および1,3-プロパンジチオール(5mmol)をクロロホルム(10mL)に溶解し、-10℃に冷却する。気体HClを溶液に45分間通し、撹拌を0℃で30分間、室温で一晩続ける。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をメタノール(5mL)に懸濁させる。スラリーを一晩撹拌し、濾過する。固体残渣を減圧下で乾燥させる。
ジチアン誘導体(5mmol)をアルゴン雰囲気下で乾燥テトラヒドロフラン(10mL)に溶解し、-78℃に冷却する。n-ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、5mmol)を滴下する。溶液を0℃に温め、30分間撹拌する。乾燥テトラヒドロフラン(5mL)中の二塩化ジエチルゲルマニウム(2mmol)を滴下し、0℃で3時間撹拌し、室温で一晩続ける。水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を水で洗浄し、無水MgSOで乾燥させる。溶媒を減圧下で除去する。酢酸エチル(2.5mL)を固形残渣に加えて懸濁液を得る。一晩撹拌した後、メタノール(5mL)を添加し、撹拌を24時間続ける。懸濁液を濾過し、酢酸エチル/メタノール(1/1)で洗浄し、減圧下で乾燥する。
ジチアンジエチルゲルマニウム誘導体(1.5mmol)をテトラヒドロフラン(10mL)に溶解し、水(2mL)を加える。CaCO(1.8mmol)およびヨウ素(1.8mmol)を、断続的に氷冷しながら4時間かけて少しずつ添加する。反応混合物を室温で一晩撹拌し、シリカゲルで濾過する。得られる懸濁液の色が黄色に変わるまで、亜ジチオン酸ナトリウムの飽和水溶液を添加する。混合物を濾過し、水で洗浄する。残渣を酢酸エチルに溶解し、水で洗浄する。有機相を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。溶離剤として酢酸エチル/石油エーテルを用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、所望の生成物を得る。
Figure 2022535843000110
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 8.15 - 8.03 (m, 4H), 7.51 (dd, J = 8.4, 2.1 Hz, 2H), 7.45 (d, J = 2.0 Hz, 2H), 7.32 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.12 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 6.48 - 6.42 (m, 2H), 5.80 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 2.75 (s, 6H), 2.08 (q, J = 6.7 Hz, 4H), 1.39 (s, 6H), 1.33 (t, J = 6.8 Hz, 6H), 1.19 (s, 6H)。
ESI-MS [M+H]+ C46H45F6GeN2O4 +のm/z計算値:877.249、測定値:877.221。
化合物65の合成
2-ブロモ-2-メチルプロピオニルブロミド(5.25mmol)をジクロロメタン(50mL)に溶解し、0℃に冷却する。AlCl(5.5mmol)を少量ずつ加え、撹拌を15分間続ける。5-トリフルオロメチルスピロピラン(5mmol)を30分間かけて加え、撹拌を2時間続ける。反応物を氷(50g)に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
得られたα-ブロモブチラート(2mmol)をモルホリン(10mL)に溶解し、80℃で2日間加熱する。室温に冷却した後、水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
あるいは、得られたα-ブロモブチラート(2mmol)をトルエン(2mL)に溶解し、ナトリウムメチラートのメタノール溶液(30%、10mL)に0℃で滴下して8時間撹拌する。懸濁液を濾過し、モルホリン(20mL)を固形残渣に添加し、混合物を130℃で24時間加熱する。室温に冷却した後、水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000111
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.50 (dd, J = 8.4, 1.9 Hz, 1H), 7.48 - 7.41 (m, 2H), 7.37 (dd, J = 8.4, 1.9 Hz, 1H), 6.85 (d, 8.4 Hz, 1H), 6.83 (d, 8.4 Hz, 1H), 6.52 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.72 - 3.65 (m, 2H), 3.64 - 3.58 (m, 2H), 2.88 (s, 3H), 2.70 - 2.63 (m, 4H), 1.35 (s, 3H), 1.30 (s, 6H), 1.19 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C28H32F3N2O3 +のm/z計算値:501.236、測定値:501.240。
化合物66および67の合成
2-ブロモブチリルブロミド(5.25mmol)をジクロロメタン(50mL)に溶解し、0℃に冷却する。AlCl(5.5mmol)を少量ずつ加え、撹拌を15分間続ける。5-トリフルオロメチルスピロピラン(5mmol)を30分間かけて加え、撹拌を2時間続ける。反応物を氷(50g)に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
得られたα-ブロモブチラート(2mmol)をテトラヒドロフランに溶解し、対応するアミンのテトラヒドロフラン溶液(2M、10mmol)に0℃で滴下する。混合物を0℃で2時間撹拌し、さらに4時間室温で撹拌する。溶媒を減圧下で蒸発させてα-アミノブチラートを得、これを次の工程で直接使用する。
得られたα-アミノブチラート(2mmol)をアセトニトリル(10mL)、臭化ベンジル(2.5mmol)に溶解し、70℃で2時間加熱する。室温に冷却した後、溶媒を減圧下で蒸発させ、残りの粗生成物をエタノール(10mL)に懸濁させる。NaOH水溶液(30%、10mL)を加え、混合物を60℃で4時間加熱する。室温に冷却した後、混合物を1MのHCl水溶液で中和し、酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000112
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.65 - 7.56 (m, 2H), 7.44 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.38 - 7.28 (m, 3H), 7.27 - 7.15 (m, 3H), 6.82 (dd, J = 8.3, 0.9 Hz, 2H), 6.54 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.81 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.50 (t, J = 1.0 Hz, 2H), 2.82 (s, 3H), 2.42 (s, 6H), 1.98 -1.88 (m, 2H), 1.35 (s, 3H), 1.19 (s, 2H), 0.91 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C33H36F3N2O2 +のm/z計算値:549.272、測定値:549.284。
Figure 2022535843000113
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.56 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.44 - 7.38 (m, 2H), 7.37 - 7.28 (m, 2H), 7.31 - 7.21 (m, 4H), 6.65 (dd, J = 8.5, 0.9 Hz, 2H), 6.35 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.81 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 3.61 (t, J = 5.9 Hz, 4H), 3.51 (t, J = 0.9 Hz, 2H), 2.84 (s, 3H), 3.06 - 2.93 (m, 3H), 2.44 - 2.38 (m, 2H), 1.93 - 1.82 (m, 2H), 1.32 (s, 3H), 1.20 (s, 3H), 0.96 (t, J = 7.1 Hz, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C35H38F3N2O3 +のm/z計算値:591.283、測定値:591.288。
化合物69の合成
化合物68(3mmol)をテトラヒドロフランに溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中1M、4.5mmol)を添加する。混合物を1時間撹拌し、酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を水で洗浄し、無水MgSOで乾燥する。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣を、溶離剤として酢酸エチル/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する。
Figure 2022535843000114
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.95 (dd, J = 8.7, 2.2 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.20 (td, J = 7.7, 1.2 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 6.92 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 6.87 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 5.76 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 3.54 (s, 1H), 2.74 (s, 3H), 2.13 - 1.98 (m, 2H), 1.89 - 1.63 (m, 8H), 1.30 (s, 3H), 1.18 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C26H30NO3 +のm/z計算値:404.222、測定値:404.228。
化合物71~74の合成
化合物70(2mmol)を乾燥ジクロロメタン(5mL)に溶解し、対応するイソシアネートを滴下する。反応混合物を1時間撹拌し、溶媒を減圧下で除去する。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物またはメタノール/ジクロロメタン混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する。
Figure 2022535843000115
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.87 - 7.80 (m, 2H), 7.65 - 7.64 (m, 2H), 7.48 - 7.40 (m, 3H), 7.5 - 7.05 (m, 2H), 7.04 (ddd, J = 7.9, 7.2, 1.9 Hz, 1H), 6.76 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.55 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 1H), 6.28 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 6.18 - 6.14 (m, 1H), 5.93 - 5.82 (m, 2H), 5.36 (t, J = 4.2 Hz, 1H), 4.52 - 4.44 (m, 1H), 4.32 - 4.22 (m, 3H), 3.91 - 3.82 (m, 1H), 3.78 - 3.69 (m, 1H), 3.69 - 3.60 (m, 1H), 3.31 - 3.21 (m, 1H), 1.93 (t, J = 0.9 Hz, 3H), 1.29 (s, 3H), 1.15 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C34H35N2O6 +のm/z計算値:567.249、測定値:567.241。
Figure 2022535843000116
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.71 - 7.64 (m, 2H), 7.49 - 7.42 (m, 1H), 7.39 - 7.28 (m, 4H), 7.14 - 7.04 (m, 2H), 7.00 (ddd, J = 7.9, 7.1, 1.9 Hz, 1H), 6.70 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.52 (dd, J = 8.0, 1.4 Hz, 1H), 6.31 (dd, J = 8.7, 1.0 Hz, 1H), 6.08 (dd, J = 10.1, 9.4 Hz, 1H), 5.94 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 5.78 (d, J = 9.9 Hz, 2H), 5.53 (t, J = 4.4 Hz, 1H), 4.58 - 4.48 (m, 2H), 4.47 - 4.38 (m, 1H), 4.33 - 4.26 (m, 1H), 3.82 - 3.73 (m, 1H), 3.71 - 3.62 (m, 1H), 3.60 - 3.50 (m, 2H), 1.29 (s, 3H), 1.21 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C33H33N2O6 +のm/z計算値:553.233、測定値:553.245。
Figure 2022535843000117
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.98 (d, J = 2.3 Hz, 2H), 7.77 (s, 2H), 7.60 (s, 2H), 7.40 - 7.36 (m, 2H), 7.30 - 7.11 (m, 20H), 7.03 - 6.92 (m, 4H), 6.67 (dd, J = 8.4, 2.1 Hz, 2H), 6.50 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.29 (dd, J = 8.6, 0.9 Hz, 2H), 5.62 - 5.56 (m, 2H), 5.03 - 4.97 (m, 2H), 4.54 - 4.42 (m, 4H), 4.02 - 3.91 (m, 4H), 3.85 - 3.74 (m, 32H), 3.56 - 3.42 (m, 64H), 3.42 - 3.35 (m, 4H), 2.30 (s, 6H), 1.39 (d, J = 6.4 Hz, 6H), 1.32 - 1.24 (m, 96H), 1.24 (s, 6H), 1.14 (s, 6H)。
ESI-MS [M+2H]2+ C174H270N6O45 2+のm/z計算値:1582.452、測定値:1582.436。
Figure 2022535843000118
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.85 - 7.79 (m, 2H), 7.54 - 7.44 (m, 2H), 7.44 - 7.35 (m, 3H), 7.16 - 7.07 (m, 2H), 7.06 - 7.01 (m, 1H), 6.99 - 6.92 (m, 2H), 6.47 (dd, J = 8.6, 1.0 Hz, 1H), 5.83 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 5.56 (t, J = 4.4 Hz, 1H), 4.54 (d, J = 3.1 Hz, 2H), 4.30 - 4.19 (m, 2H), 3.83 - 3.72 (m, 2H), 3.71 - 3.55 (m, 440H), 3.43 - 3.30 (m, 2H), 3.25 (s, 3H), 1.27 (s, 3H), 1.19 (s, 3H)。
化合物75および76の合成
化合物70(3mmol)をアセトニトリル(25mL)に溶解し、0℃に冷却する。塩化トシル(10mmol)もしくは2-ブロモメチル-1,4-ベンゾジオキサン(10mmol)およびKCO(11mmol)を加え、混合物を70℃で2日間加熱する。反応混合物を1時間撹拌し、溶媒を減圧下で除去する。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物またはメタノール/ジクロロメタン混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する。水を加え、混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000119
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.71 - 7.64 (m, 2H), 7.61 - 7.50 (m, 2H), 7.49 - 7.41 (m, 3H), 7.12 - 7.02 (m, 2H), 7.01 (td, J = 7.5, 1.5 Hz, 1H), 6.97 - 6.79 (m, 5H), 6.66 (dd, J = 7.7, 1.6 Hz, 1H), 6.32 (dd, J = 8.7, 1.1 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 5.54 (t, J = 4.8 Hz, 1H), 4.31 (dd, J = 12.3, 4.9 Hz, 1H), 4.11 (dd, J = 12.1, 4.9 Hz, 1H), 3.89 - 3.76 (m, 2H), 3.75 - 3.67 (m, 1H), 3.51 - 3.45 (m, 1H), 1.31 (s, 3H), 1.16 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C35H32NO5 +のm/z計算値:546.227、測定値:546.239。
Figure 2022535843000120
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.87 - 7.80 (m, 2H), 7.69 - 7.63 (m, 2H), 7.58 - 7.50 (m, 2H), 7.51 - 7.42 (m, 5H), 7.20 (dd, J = 7.7, 1.5 Hz, 1H), 7.04 (td, J = 7.5, 1.3 Hz, 1H), 6.99 (td, J = 7.3, 1.5 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.59 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H), 6.39 (dd, J = 8.6, 0.9 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.50 - 4.44 (m, 1H), 4.41 - 4.35 (m, 1H), 4.10 - 3.99 (m, 1H), 3.78 - 3.68 (m, 1H), 2.40 (s, 3H), 1.29 (s, 3H), 1.10 (s, 3H)。
ESI-MS [M+H]+ C34H32NO5S+のm/z計算値:566.200、測定値:566.208。
化合物79および80の合成
4-ヒドロキシベンゾフェノン(4mmol)、対応する1,1-ジアリール-2-プロピン-1-オール(4mmol)、およびβ-シクロデキストリン水和物(320mg)を水(10mL)に溶解し、90℃で一晩加熱する。混合物を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を無水MgSOで乾燥させ、溶媒を減圧下で蒸発させる。残渣を、溶離剤としてアセトン/石油エーテル混合物を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。
Figure 2022535843000121
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.79 - 7.71 (m, 2H), 7.64 (dd, J = 8.4, 2.2 Hz, 1H), 7.58 - 7.54 (m, 2H), 7.51 - 7.43 (m, 2H), 7.37 - 7.31 (m, 4H), 6.95 (dd, J = 8.4, 0.7 Hz, 1H), 6.90 - 6.85 (m, 4H), 6.62 (dd, J = 10.0, 0.7 Hz, 1H), 6.17 (d, J = 9.9 Hz, 1H), 3.80 (s, 6H)。
ESI-MS [M+H]+ C30H25O4 +のm/z計算値:449.175、測定値:449.184。
Figure 2022535843000122
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 9.49 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 9.33 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.42 - 7.30 (m, 4H), 7.28 (d, J = 4.1 Hz, 3H), 7.24 - 7.17 (m, 4H), 7.12 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 6.75 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 6.48 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 6.38 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 3.83 - 3.71 (m, 4H), 3.21 - 3.12 (m, 4H)。
ESI-MS [M+H]+ C32H28NO3 +のm/z計算値:474.206、測定値:474.220。
前駆体の合成
Figure 2022535843000123
1-ヒドロキシ-1-カルボニトリルシクロヘキサン(10g)をTHF(50mL)に溶解し、-20℃に冷却し、次いでEtN(13mL)を添加した。塩化トリメチルシリル(THF20mL中12g)の溶液を滴下した。溶液を-20℃で1.5時間、室温で一晩撹拌した。混合物をメチル-tert-ブチルエーテルで抽出し、合わせた有機層を無水MgSOで乾燥した。溶媒を減圧下で蒸発させ、蒸留後に生成物を透明な液体として得た。
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 1.92 (dt, J = 13.3, 3.3 Hz, 2H), 1.63 (dt, J = 13.2, 3.8 Hz, 2H), 1.55 - 1.38 (m, 5H), 1.18 - 1.06 (m, 1H), 0.11 (s, 3H)。
Figure 2022535843000124
2-ヒドロキシ-2-カルボニトリルプロパン(25g)をTHF(150mL)に溶解し、-20℃に冷却し、次いでEtN(46mL)を添加した。塩化トリメチルシリル(THF65mL中42g)の溶液を滴下した。溶液を-20℃で1.5時間、室温で一晩撹拌した。混合物をメチル-tert-ブチルエーテルで抽出し、合わせた有機層を無水MgSOで乾燥した。溶媒を減圧下で蒸発させ、蒸留後に生成物を透明な液体として得た。
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 1.58 (s, 6H), 0.22 (s, 9H)。
サリチルアルデヒドの一般的合成
対応するフェノール誘導体(5mmol)およびNaOH(105mmol)を水(55mL)に溶解し、70℃~90℃に加熱する。クロロホルム(75mmol)を添加し、出発材料が消費されるまで加熱を続ける。反応が完了せずに停止する場合には、さらにクロロホルム(75mmol)を添加する。室温に冷却した後、混合物を塩酸水溶液(10%)で酸性化し、メチル-tert-ブチルエーテルで抽出する。合わせた有機層を水(100mL)およびKOH(7.5g)と混合する。水層をクロロホルムで洗浄し、次いで塩酸水溶液(10%)で酸性化する。水相をメチル-tert-ブチルエーテルで抽出し、最後の工程からの合わせた有機抽出物を無水MgSOで乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、得られた生成物をさらに精製することなく次の工程で直接使用する。
オルト-ニトロソフェノールの合成
対応するフェノール(25mmol)を酢酸(150mL)に溶解し、水(17mL)中のNaNO(75mmol)を0℃で滴下する。混合物を0℃で2時間撹拌し、さらに4時間室温で撹拌する。水を加えて粗生成物を沈殿させ、これを濾過し、さらに精製することなく使用する。
インドレニウム塩の一般的合成
対応するアニリン誘導体(50mmol)を濃塩酸水溶液(20mL)および氷水(30mL)の混合物に溶解する。NaNO(100mmol)水溶液を0℃で添加する。30分間撹拌した後、濃塩酸水溶液(35mL)中のSnCl(28.4g)を加える。得られた混合物を30分間撹拌し、濾過し、水または1M塩酸水溶液で洗浄してヒドラジン塩酸塩を得、これを次の工程で直接使用する。
対応するヒドラジン(塩酸塩として)(47.5mmol)、3-メチルブタン-2-オンおよび濃硫酸水溶液を氷酢酸(68mL)に溶解する。混合物を24時間還流し、その後、酢酸の主要画分を蒸留する。室温に冷却した後、残渣を飽和NaHCO水溶液で中和する。混合物をジクロロメタンで抽出し、合わせた有機相を無水MgSOで乾燥した後、減圧下で溶媒を蒸発させる。インドールが次の工程のために十分な純度でない場合、石油エーテル/酢酸エチル混合物を溶離剤として使用してシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行う。
得られたインドール(30mmol)をアセトニトリル(150mL)に溶解し、対応するハロゲン化アルキル(60mmol)を添加する。混合物を24時間還流する。室温に冷却した後、生成物が沈殿し、これを濾過してアセトニトリルで洗浄する。生成物が沈殿しない場合、溶媒を減圧下で蒸発させる。インドールをアセトニトリルまたはアセトンからの再結晶によって精製する。
Figure 2022535843000125
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 7.43 (s, 1H), 7.24 (m, 2H), 4.03 (m, 6H), 0.85 (s, 6H)。
ESI-MS [M]+ C13H15N2 +のm/z計算値:199.123、測定値:199.129。
Figure 2022535843000126
1H NMR (500 MHz, アセトニトリル-d3) δ 9.15 (dd, J = 2.2, 0.5 Hz, 1H), 9.05 (dd, J = 8.8, 2.2 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.56 (q, J = 0.9 Hz, 3H), 3.37 (q, J = 0.9 Hz, 3H), 2.20 (s, 6H)。
ESI-MS [M]+ C12H15N2O2 +のm/z計算値:219.113、測定値:219.119。
Figure 2022535843000127
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 7.35 (dd, J = 1.6, 0.7 Hz, 1H), 7.24 - 7.15 (m, 2H), 7.04 - 6.97 (m, 2H), 6.94 - 6.85 (m, 1H), 6.82 - 6.73 (m, 2H), 4.04 (s, 3H), 3.31 (s, 3H), 0.85 (s, 6H)。
ESI-MS [M]+ C19H20NO+のm/z計算値:278.154、測定値:278.158。
Figure 2022535843000128
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 7.33 (dd, J = 1.7, 0.7 Hz, 1H), 7.22 - 7.14 (m, 2H), 7.06 - 6.99 (m, 2H), 6.78 - 6.69 (m, 1H), 6.57 - 6.48 (m, 2H), 4.04 (s, 3H), 3.31 (s, 3H), 0.85 (s, 6H)。
ESI-MS [M]+ C19H19FNO+のm/z計算値:296.145、測定値:296.155。
Figure 2022535843000129
1H NMR (500 MHz, クロロホルム-d) δ 7.91 (dd, J = 1.6, 0.6 Hz, 1H), 7.88 (dd, J = 8.3, 1.5 Hz, 1H), 7.83 (dd, J = 8.2, 0.6 Hz, 1H), 7.55 (dd, J = 2.0, 0.9 Hz, 1H), 7.46 (dd, J = 7.8, 1.9 Hz, 1H), 7.25 - 7.21 (m, 1H), 4.30 (d, J = 1.0 Hz, 3H), 3.14 (d, J = 1.0 Hz, 3H), 2.32 (d, J = 14.8 Hz, 6H), 1.98 (s, 2H), 1.69 (s, 6H)。
ESI-MS [M]+ C21H24NO+のm/z計算値:306.185、測定値:306.181。
共開始剤の合成
例1
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(10g、29.4mmol)をトリエタノールアミン(26.3g、176mmol)に加え、混合物を室温で一晩撹拌する。混合物をアセトン/メタノール(25/1)に溶解し、シリカゲルで濾過する。溶媒を減圧下で除去して、生成物を粘稠な油として得る。トリエタノールアミンの代わりに、他のアミン、例えばモルホリン、ジシクロヘキシルアミンまたはジメチルアミンを使用することができる。
例2
2-イソシアナトエチルアクリレート(1g、7.1mmol)を、ジクロロメタン(1mL)中のN-ブチル-ジエタノールアミン(3.3g、28.4mmol)の溶液に0℃で滴下する。室温で1時間撹拌した後、ジクロロメタンを加え、混合物を水で洗浄する。溶媒を減圧下で蒸発させた後、生成物を粘稠な油として得る。この手順は、他のエタノールアミン誘導体および2-イソシアナトエチルメタクリレートに適用することができる。
例示的な配合物の組成:
配合物例1
開始剤2(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、トリエタノールアミン(1g)およびペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)の混合物に加える。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例2
開始剤2(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、トリエタノールアミン(1g)およびジウレタンジメタクリレート、異性体の混合物、CAS 72869-86-4(10g)の混合物に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例3
開始剤2(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、トリエタノールアミン(1g)、ビスフェノールAグリセロレート(1グリセロール/フェノール)ジアクリレート(5g)、およびペンタエリスリトールテトラアクリレート(5g)の混合物に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例4
開始剤2(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、トリエタノールアミン(0.25g)、トリエチルアミン(0.75g)およびペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)の混合物に加える。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例5
開始剤2(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、トリエタノールアミン(0.75g)、酢酸(0.25g)およびペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)の混合物に加える。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例6
開始剤65(100mg)および2-イソプロピルチオキサントン(100mg)を酢酸エチル(2g)に溶解し、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例7
開始剤66(100mg)および2-イソプロピルチオキサントン(100mg)を酢酸エチル(2g)に溶解し、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例8
開始剤28(100mg)および2-イソプロピルチオキサントン(100mg)を酢酸エチル(2g)に溶解し、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例9
開始剤2(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、粘稠な共開始剤(例2、1g)およびジウレタンジメタクリレート、異性体の混合物、CAS 72869-86-4(10g)の混合物に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例10
開始剤65(2mg)を酢酸エチル(0.5g)に溶解し、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(10g)に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例11
開始剤66(2mg)をイソボルニルアクリレート(1g)に溶解し、ジウレタンジメタクリレート、異性体の混合物、CAS 72869-86-4(10g)に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
配合物例12
開始剤2(2mg)をエタノール(0.5g)に溶解し、トリエタノールアミン(1g)とアクリルアミド/ビスアクリルアミド(19/1;40%水溶液、10g)との混合物に添加する。混合物を均質化するまで撹拌し、印刷に直接使用することができる。
上述の配合物は、4つの透明な窓を有するキュベットが、波長1の光シートで一方向に照射されるのに対し、波長2の画像が光シートに異なる角度から投影されるセットアップにおいて、体積印刷のために使用される。キュベットまたは光シートがキュベットを通って移動する間に、画像は変更され、ムービーを生成する。印刷により、両方の波長の光が交差する体積においてのみ固体化が起こる。残留する未硬化樹脂を除去して成形体を得る。成形体をさらに溶媒で洗浄し、後硬化させる。具体的には、所定の配合物例に対して、下記の条件が使用される:
波長1:375nm、波長2:565nm、温度5°、25℃、または45℃:
配合物1~5および9~12
波長1:405nm、波長2:565nm、温度25℃:
配合物6、7、8
xolography実験(図1~図3)
エタノール1.5mL中のペンタエリスリトールテトラアクリレート(20g)、トリエタノールアミン(1g)および開始剤2(2.3mg)の混合物の一部に、それぞれ約375nmおよび617nmの発光極大を有する2つのLEDにより同時に照射する。2つのLEDによる照射は、不透明層によって部分的に遮断される。不透明層は、例えばその位置について、照射中に変更することができる。材料は、両方の光ビームが十分な時間試料に当たる点で硬化する。照射終了後、試料をEtOHで洗浄し、固体の3次元体を得る。
上記の説明、特許請求の範囲、および図面に開示された特徴は、個々に、または任意の組合せで、様々な設計の実現に適切であり得る。
本発明に係るプロセスの一実施形態の模式図を示す。 本発明に係るプロセスの模式図を示す。 図2に示す発明工程の実施形態の斜視図を示す。

Claims (21)

  1. 二色光重合によって出発材料を局所的に重合するプロセスであって、下記(i)~(iv)の工程を含むプロセス:
    (i)光開始剤分子を含有する重合性出発材料を提供する工程であって、
    前記光開始剤分子は、逐次的な光学励起によって反応状態に変換され得るものであり、
    前記反応状態において、前記光開始剤分子は、出発材料の重合を局所的に誘導する、前記工程;
    (ii)第1波長の光および前記第1波長とは異なる第2波長の光を局所体積に照射することによって、前記出発材料を前記局所体積において光重合させる工程;
    (iii)前記第1波長の光の吸収により、前記光開始剤分子を、前記第2波長の光を実質的に吸収しない初期状態から、前記初期状態と比較して光学特性が変化した中間状態に変換して、前記中間状態の前記光開始剤分子が前記第2波長の光を吸収するようにする工程;
    (iv)前記第2波長の光の吸収により、前記光開始剤分子を前記中間状態から前記反応状態に遷移させ、局所的に前記重合を誘導する工程。
  2. 前記第1波長の光および前記第2波長の光は、前記局所体積に同時に照射されることを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
  3. 前記第2波長の光は、前記局所体積での前記第1波長の光の照射が終了した後に前記局所体積に照射され、
    前記第2波長の光は、前記光開始剤分子の前記中間状態の減衰時間の終了前に照射されることを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセス。
  4. 前記中間状態の前記光開始剤分子は、前記第1波長の光を実質的に吸収しないことを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のプロセス。
  5. 重合しないことが望まれる体積において、前記光開始剤分子は、第3波長の光の吸収により、前記中間状態から前記初期状態に変換されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のプロセス。
  6. 前記光開始剤分子は、前記局所体積における重合を誘導する前記第2波長の光の逐次的な吸収により、反応状態に変換されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載のプロセス。
  7. 前記光開始剤分子は、前記第2波長の光の吸収により反応状態に変換され、
    このことが前記局所体積におけるラジカル重合を誘導することを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載のプロセス。
  8. 前記光開始剤分子が下記式(I)で表されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載のプロセス:
    Figure 2022535843000130

    式中、
    およびRは、非置換もしくは置換のアリール、または非置換もしくは置換のアルキンから独立して選択されるか、あるいは、互いに結合して非置換もしくは置換の環構造を形成しており;
    Yは、O、S、またはNから選択され;YがNである場合、置換基は、ベンゾイミダゾール、インドリン、インドール、ジヒドロキノリンおよびテトラヒドロキノリンからなる群より選択される環構造をRと共に完成させるために必要な原子を含み;
    Zは、NまたはCRから選択され;
    ~Rは、H;D;ハロゲン;NO;CN;OH;SH;置換または非置換のC~C20アルキル;置換または非置換のC~C20シクロアルキル;置換または非置換のC~C48アリール;置換または非置換のC~C42ヘテロアリール;置換または非置換のC~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C49アリールアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシ;およびNH;置換または非置換のC~C20アルキルエステル;置換または非置換のC~C48アリールエステル;置換または非置換のC~C20アルキルアミド;置換または非置換のC~C48アリールアミド;NR’、SiR’、-O-SiR’(式中、R’は置換または非置換のC~C20アルキルおよび置換または非置換のC~C48アリールからなる群から独立して選択され、2つのR’は環構造を形成してもよい);置換または非置換のカルボン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸エステル;置換または非置換のスルホン酸アミド;ホルミル;エーテル、チオエーテル;カーボネート;カーボネートエステル;スルフェート;ボロン酸;ボロン酸エステル;ホスホン酸;ホスホン酸エステル;ホスフィン;ホスフェート;ペルオキシ炭酸;チオ炭酸;スルフィン酸;スルフィン酸エステル;スルホネート;チオールエステル;スルホキシド;スルホン;ヒドラジド;チオアルデヒド;ケトン;チオケトン;オキシム;ヒドラジン;ニトロソ;アゾ;ジアゾ;ジアゾニウム;イソシアニド;シアネート;イソシアネート;チオシアネート;イソチオシアネート;ヒドロペルオキシド;ペルオキシド;アセタール;ケタール;オルトエステル;オルトカーボネートエステル;アンモニウム;イミン;イミド;アジド;ニトレート;イソニトリル;ニトロソキシ;置換または非置換のカルバメート;置換または非置換のエーテル;置換または非置換のポリエーテルカルバメート;置換または非置換のアリールアゾ;置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニルからなる群から独立して選択され;
    ~Rのうちの1つ以上に1つ以上の置換基が存在する場合、当該1つ以上の置換基は、D;ハロゲン;NO;CN;C~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシ;置換または非置換のC~C49アリールアシル;(メタ)アクリレート;トシル;NH;およびOHからなる群から独立して選択され;および/または、
    ~Rのうちの2つの隣接する基が互いに結合して縮合環構造(好ましくは縮合芳香族C環)を形成してもよく;
    ~Rのうちの少なくとも1つは、下記の構造のうちの1つから選択される:
    Figure 2022535843000131

    式中、
    14~R25は、H;D;ハロゲン;NO;CN;OH;SH;置換または非置換のC~C20アルキル;置換または非置換のC~C20シクロアルキル;置換または非置換のC~C48アリール;置換または非置換のC~C42ヘテロアリール;置換または非置換のC~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C49アリールアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシおよびNH;置換または非置換のC~C20アルキルエステル;置換または非置換のC~C48アリールエステル;置換または非置換のC~C20アルキルアミド;置換または非置換のC~C48アリールアミド;NR’、SiR’、-O-SiR’(式中、R’は置換または非置換のC~C20アルキルおよび置換または非置換のC~C48アリールからなる群から独立して選択され、2つのR’は環構造を形成してもよい);置換または非置換のカルボン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸およびその塩;置換または非置換のスルホン酸エステル;置換または非置換のスルホン酸アミド;ホルミル;エーテル、チオエーテル;カーボネート;カーボネートエステル;スルフェート;ボロン酸;ボロン酸エステル;ホスホン酸;ホスホン酸エステル;ホスフィン;ホスフェート;ペルオキシ炭酸;チオ炭酸;スルフィン酸;スルフィン酸エステル;スルホネート;チオールエステル;スルホキシド;スルホン;ヒドラジド;チオアルデヒド;ケトン;チオケトン;オキシム;ヒドラジン;ニトロソ;アゾ;ジアゾ;ジアゾニウム;イソシアニド;シアネート;イソシアネート;チオシアネート;イソチオシアネート;ヒドロペルオキシド;ペルオキシド;アセタール;ケタール;オルトエステル;オルトカーボネートエステル;アンモニウム;イミン;イミド;アジド;ニトレート;イソニトリル;ニトロソキシ;置換または非置換のカルバメート;置換または非置換のエーテル;置換または非置換のポリエーテルカルバメート;置換または非置換のアリールアゾ;置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニルからなる群から独立して選択され;
    14~R25のうちの1つ以上に1つ以上の置換基が存在する場合、当該1つ以上の置換基は、D;ハロゲン;NO;CN;C~C49アルキルアシル;置換または非置換のC~C20アルコキシ;置換または非置換のC~C48アリールオキシ;置換または非置換のC~C49アリールアシル;(メタ)アクリレート;トシル;NH;およびOHからなる群から独立して選択され;
    15およびR16は、互いに結合して非置換または置換の環構造を形成してもよい。
  9. 前記光開始剤分子は、下記式(II)で表されることを特徴とする、請求項8に記載のプロセス:
    Figure 2022535843000132

    式中、
    Xは、S、CR、またはNRから選択され;
    Yは、O、S、またはNRから選択され;YがNである場合、置換基Rは、ベンゾイミダゾール、インドリン、インドール、ジヒドロキノリンおよびテトラヒドロキノリンからなる群より選択される環構造をRと共に完成させるために必要な原子を含み;
    Zは、NまたはCRから選択され;
    ~R13は、上記式(I)に関してR~Rで定義されたものから独立して選択される。
  10. 14、R15、およびR16は、H、D、CN、ハロゲン、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから独立して選択され、
    より好ましくは、メチル、フェニル、または置換されたフェニルから独立して選択されることを特徴とする、請求項8または9に記載のプロセス。
  11. 19は、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール、置換または非置換のC~C20アルキニルおよび置換または非置換のC~C20アルケニルから選択され、
    置換基は、アントラセン、チオキサントンまたはフルオレノンを形成する環構造をR~RまたはR10~R13のうちの1つと共に完成させるために必要な原子を含んでもよいことを特徴とする、請求項8から10のいずれか1項に記載のプロセス。
  12. 14は、NR’(式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキルおよび置換または非置換のC~C32アリールからなる群から独立して選択され、2つのR’は環構造を形成してもよく、好ましくは置換または非置換のC~C10アルキルおよび2つのR’は環構造を形成してもよく、より好ましくはメチル、エチル、またはモルホリンを完成させる2つのR’である);またはOR’{式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリール;SiR”(式中、R”は置換または非置換のC~C10アルキルおよび置換または非置換のC~C32アリールからなる群から独立して選択される)からなる群から選択される}であり、
    好ましくは、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル、置換または非置換のC~C10シクロアルキル、SiR”(式中、R”は置換または非置換のC~C10アルキルおよび置換または非置換のC~C32アリールからなる群から独立して選択される)であり、
    より好ましくは、R’は、H、メチル、エチル、ベンジルまたはトリメチルシリルであり;
    15およびR16は、H、D、CN、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから独立して選択され、
    好ましくは、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリールから独立して選択され、
    より好ましくは、メチル、エチルおよびベンジルから独立して選択されることを特徴とする、請求項8から11のいずれか1項に記載のプロセス。
  13. 14およびR15は、OR’(式中、R’は、H、D、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、好ましくはH、D,置換または非置換のC~C10アルキル、置換または非置換のC~C10シクロアルキルからなる群から独立して選択され、より好ましくはH、メチル、エチル、またはベンジルから選択される)であり;
    16は、H、D、CN、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリール;置換または非置換のC~C28ヘテロアリールから選択され、
    好ましくは、置換または非置換のC~C10アルキル;置換または非置換のC~C10シクロアルキル;置換または非置換のC~C32アリールから選択され、
    より好ましくは、メチル、エチル、フェニルおよびベンジルから選択されることを特徴とする、請求項8から11のいずれか1項に記載のプロセス。
  14. 10~R13は、Hおよび電子求引基(EWG)からなる群から独立して選択され、R~Rのうちの1つは、非置換もしくは置換のアリールアシル;または非置換もしくは置換のアルキルアシルから選択され;および/または、
    ~Rのうちの少なくとも1つは、電子供与基(EDG)からなる群から独立して選択され、好ましくはアルコキシからなる群から独立して選択され、より好ましくはRはOHまたはメトキシであり、
    ~R、R10~R13のうちの少なくとも1つは、非置換もしくは置換のアリールアシル;もしくは非置換もしくは置換のアルキルアシルから選択され;または、
    、RおよびR12のうちの少なくとも1つは、CF、SOMe、SONH、CN、F、NO、Cアリール、下記式の非置換のCアリールアシル:
    Figure 2022535843000133

    下記式のジメトキシ置換アリールアシル:
    Figure 2022535843000134

    下記式のメトキシ置換アリールアシル:
    Figure 2022535843000135

    下記式のフッ素置換アリールアシル:
    Figure 2022535843000136

    または下記式
    Figure 2022535843000137

    およびCアリールからなる群から選択されることを特徴とする、請求項8から13のいずれか1項に記載のプロセス。
  15. 本発明に係るプロセスで使用される前記光開始剤分子が、下記化合物のうちの1つ以上を含むことを特徴とする、請求項1から14のいずれか1項に記載のプロセス:
    Figure 2022535843000138

    Figure 2022535843000139

    Figure 2022535843000140

    Figure 2022535843000141

    Figure 2022535843000142

    Figure 2022535843000143

    Figure 2022535843000144

    Figure 2022535843000145

    Figure 2022535843000146
  16. 前記重合性出発材料が、共開始剤および/または増感剤をさらに含有することを特徴とする、請求項1から15のいずれか1項に記載のプロセス。
  17. 前記重合性出発材料が、添加剤、酸および/または塩基をさらに含有することを特徴とする、請求項1から16のいずれか1項に記載のプロセス。
  18. 前記第1波長の光の光ビームおよび前記第2波長の光の光ビームが、前記局所体積において少なくとも部分的に重なるように照射されることを特徴とする、請求項1から17のいずれか1項に記載のプロセス。
  19. 前記出発材料は、光重合によっていくつかの局所体積で重合され、
    これにより、3次元成形体が前記出発材料中において製造されることを特徴とする、請求項1から18のいずれか1項に記載のプロセス。
  20. 成形体を3D印刷するためのプロセスであって、前記成形体は、請求項1から19のいずれか1項に記載のプロセスによって製造される、プロセス。
  21. 二色光重合によって出発材料を局所的に重合するための装置であって、
    重合性出発材料の取入れ口と;
    第1波長の光および前記第1波長とは異なる第2波長の光を生成するように構成されている光生成手段と;
    前記第1波長の光および前記第2波長の光を局所体積に照射するように構成されている導光デバイスと;を備え、
    前記デバイスは、以下の工程(i)~(iv)を実行するように適合されている、装置:
    (i)前記取入れ口によって、光開始剤分子を含有する前記重合性出発材料を取り込む工程であって、
    前記光開始剤分子は、逐次的な光学励起によって前記出発材料の重合を局所的に開始させる反応状態に励起され得る、前記工程;
    (ii)前記第1波長の光および前記第2波長の光を局所体積に照射することによって、前記出発材料を前記局所体積において光重合させる工程;
    (iii)前記第1波長の光の吸収により、前記光開始剤分子を、前記第2波長の光を実質的に吸収しない初期状態から、前記初期状態と比較して光学特性が変化した中間状態に変換して、前記中間状態の前記光開始剤分子が前記第2波長の光を吸収するようにする工程;
    (iv)前記第2波長の光の吸収により、前記光開始剤分子を前記中間状態から前記反応状態に遷移させ、局所的に前記重合を誘導する工程。
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