JP2612301B2 - ビスアゾ化合物及びその製造法 - Google Patents

ビスアゾ化合物及びその製造法

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JP2612301B2 JP9793388A JP9793388A JP2612301B2 JP 2612301 B2 JP2612301 B2 JP 2612301B2 JP 9793388 A JP9793388 A JP 9793388A JP 9793388 A JP9793388 A JP 9793388A JP 2612301 B2 JP2612301 B2 JP 2612301B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は有機光導電体として有用な新規ビスアゾ化合
物及びその製造法に関する。
従来技術 従来より、ある種のアゾ化合物が電子写真感光体の一
つの形態である積層型感光体に用いられる有機光導電
体、特に電荷発生顔料として有用であることが知られて
いる。この積層型感光体は周知のように導電性支持体上
に光によって電荷担体を発生する能力を有する電荷発生
顔料を主成分とする電荷発生層とその上に電荷発生層で
発生した電荷担体を効率よく注入し、更にこれを搬送す
る能力を有する電荷搬送物質を主成分とする電荷搬送層
とを設けた感光体である。従来、このような感光体に使
用されるビスアゾ化合物としては例えば特開昭47−3754
3号公報、同52−55643号公報等に記載されるベンジジン
系ビスアゾ化合物や特開昭52−8832号公報に記載される
スチルベン系ビスアゾ化合物、特開昭58−222152号公報
に記載されるジフェニルヘキサトリエン系ビスアゾ化合
物、特開昭58−222153号公報に記載されるジフェニルブ
タジェン系ビスアゾ化合物等が知られている。
しかし従来のアゾ化合物を用いた積層型感光体は一般
に感度が低いため、高速複写機用感光体としては不満足
である。一方、近年レーザープリンター用感光体として
特に半導体レーザーの波長域をカバーできるような高感
度感光体の開発が望まれているが、前述の積層型感光体
は同様な理由からこのような目的に応じ得ないのが実状
である。そこで従来の欠点を克服した有機光導電体とし
て有用なアゾ化合物の製造が望まれている。
目的 本発明の目的は高速複写機用としては勿論、レーザー
プリンター用としても実用的な高感度の電子写真感光
体、特に積層型感光体に用いられる有機光導電体として
有用なビスアゾ化合物及びその製造法を提供することで
ある。
構成 本発明の1つは一般式(I) 〔式中Yはメトキシカルボニル基、N,N−ジメチルカル
バモイル基、−CONH−Y1(式中Y1は置換または無置換の
炭化水素環基または複素環基であり、ここで置換基とし
ては、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ
基、低級ジアルキルアミノ基、またはニトロ基等が挙げ
られる)、あるいは−CONHN=CH−Y2(式中Y2は置換ま
たは無置換の炭化水素環基または複素環基であり、ここ
で置換基としては、水酸基、低級アルコキシ基、または
ニトロ基等が挙げられる)を表し、Zはベンゼン環、ナ
フタレン環またはカルバゾール環を表わす〕}で示され
るビスアゾ化合物である。
本発明の他の1つは一般式(II) (但しXはアニオン官能基を表わす)で示されるビス
(ジアゾニウム)塩と一般式(III) Ar−H (III) (式中Arは前記一般式(I)と同じ) で示されるカップラーとカップリング反応させることを
特徴とする一般式(I) (式中Arは前記と同じ) で示されるビスアゾ化合物の製造法である。
こゝで一般式(II)におけるアニオン官能基Xの代表
例としてはCl ,Br ,I ,BF4 ,PF6 ,B(C6H5 ,
ClO4 ,SO4 2 AsF6 ,SbF6 等が挙げられ、好ましくはBF4 である。
本発明の前記一般式(I)で示されるビスアゾ化合物
は次のように製造される。まず、原料としての前記一般
式(II)のビス(ジアゾニウム塩)は、1,10−ビス(4
−ニトロフェニル)−1,3,5,7,9−デカペンタエン(以
下ジニトロ化合物という)を還元して1,10−ビス(4−
アミノフェニル)−1,3,5,7,9,−デカペンタエン(以下
ジアミノ化合物という)とし、これをジアゾ化すること
により得られる。ここで使用されるジニトロ化合物及び
ジアミノ化合物はいずれも新規物質である。なお、ジニ
トロ化合物は、例えば1,4−ビス(トリフェニルホスホ
ニウムブロマイド)−2−ブテンと4−ニトロシンナム
アルデヒドとを塩基性触媒の存在下で縮合させる、いわ
ゆるウィティッヒ反応によって製造できる。この反応に
よって生成するジニトロ化合物には3−モノシス体ある
いは3,7−ジシス体が一部含まれるが、これは反応粗製
品をそのままか或いは精製後、触媒量の沃素と共にトル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒中で加熱処理
することによりオールトランス体に変換することができ
る〔1,10−ビス(4−ニトロフェニル)−1,3,5,7,9−
デカペンタエンについては本出願人の「1,10−ビス(4
−ニトロフェニル)−1,3,5,7,9−デカペンタエン及び
その製造法」と題する特願昭62−105490号(特開昭63−
270643号)明細書に詳細に記載されている〕。
前記ジアミノ化合物を製造するためのニジトロ化合物
の還元は通常、鉄−塩酸、塩化第一錫−塩酸等を還元剤
として70〜120℃の温度に加熱することにより行なわ
れ、反応は約0.5〜3時間で完結する。なお鉄−塩酸還
元剤を用いた場合はN,N−ジメチルホルムアミドのよう
な有機溶媒中で行なうことが好ましい〔1,10−ビス(4
−アミノフェニル)−1,3,5,7,9−デカペンタエンにつ
いては本出願人の「1,10−ビス(4−アミノフェニル)
−1,3,5,7,9−デカペンタエン及びその製造法」と題す
る特願昭62−105489号(特開昭63−270645号)明細書に
詳細に記載されている〕。
次にこうして得られるジアミノ化合物のジアゾ化はこ
のジアミノ化合物を塩酸、硫酸等の無機酸中に分散し、
これに、−10〜20℃の温度で亜硝酸ナトリウムを添加す
ることにより行なわれ、反応は約0.5〜3時間で完結す
る。
この反応により一般式(II)のビス(ジアゾニウム)
塩が得られるが、更にこのジアゾ化反応液に例えば硼弗
化水素酸、硼弗化ナトリウム等の水溶液を加えて塩変換
することにより一般式(II)のビス(ジアゾニウム)塩
を得ることができる。〔このビス(ジアゾニウム)塩に
ついては本出願人の「ビス(ジアゾニウム)塩及びその
製造法」と題する特願昭62−105488号(特開昭63−2706
54号)明細書に詳細に記載されている〕。
こうして得られるビス(ジアゾニウム)塩を用いて本
発明のビスアゾ化合物を作るにはまず反応液からビス
(ジアゾニウム)塩を単離した後、これを前記一般式
(III)のカップラーと共にN,N−ジメチルホルムアミ
ド,ジメチルスルホキシド等の有機溶媒に溶解し、これ
に、約−10〜40℃の温度で酢酸ナトリウム水溶液のよう
なアルカリ水溶液を滴下してカップリング反応させれば
よい。この反応は約5分〜3時間で完結する。反応終了
後、析出した結晶を取し適当な方法、例えば水及び/
又は有機溶媒による洗浄、再結晶等で精製することによ
り、目的とするビスアゾ化合物が得られる。なおビスア
ゾ化合物の製造は前記ジアゾ化反応液にそのまゝカップ
ラーを作用させることによっても可能である。
以下に本発明を実施例及び応用例によって説明する。
実 施 例1 1,10−ビス(4−ニトロフェニル)−1,3,5,7,9−デカ
ペンタエンの製造 窒素気流下、1,4−ビス(トリフェニルホスホニウム
ブロマイド)−2−ブテン259gを乾燥メタノール3に
溶解した後、4−ニトロシンナルアルデヒド130.5gを加
え、室温で30分撹拌した。ついで、水浴上リチウムメト
キシド32.0gを23〜27℃で4時間を要して添加した。そ
の後、室温で10時間撹拌した。水1で希釈した後、水
洗し、ついでメタノールで洗浄後、乾燥して暗赤色粉末
状の粗製品120.9gを得た。これを窒素気流下、沃素2.42
gと共にトルエン2.5に採り、86〜90℃で20時間加熱撹
拌した。しかる後、室温まで放冷した後、トルエンで洗
浄後、乾燥して暗赤色粉末113.6g(収率86.5%)を得
た。次に、ジメチルホルムアミド(DMF)から再結晶化
して暗赤色針状結晶の1,10−ビス(4−ニトロフェニ
ル)−1,3,5,7,9−デカペンタエンの純品を得た。
融点241.5〜242.5℃ 元素分析値(%) 実測値 C22H18N2O4としての計算値 C 70.75 70.57 H 4.80 4.86 N 7.24 7.48 得られた生成物の赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤
法)を第1図に示したが、1005cm-1にトランスオレフィ
ンの面外変角振動、1510、1335cm-1にニトロ基の伸縮振
動に基づく吸収が認められた。
可視吸収スペクトル(THF)λmax448nm 1,10−ビス(4−アミノフェニル)−1,3,5,7,9−デカ
ペンタエンの製造 前述のようにして得られた1,10−ビス(4−ニトロフ
ェニル)−1,3,5,7,9−デカペンタエン59.2gをジメチル
ホルムアミド(DMF)1600ml中に採り、撹拌下、鉄粉11
8.4g、ついで6N塩酸54mlを加え、90〜99℃で3時間撹拌
した。80℃まで冷却した後、50%苛性ソーダ水溶液でpH
9とした後、セライトと共に不溶部を濾過除去した。濾
液を水600mlで希釈し、室温まで放冷した。結晶を濾
取、水洗、乾燥して赤褐色板状結晶45.7g(収率92%)
を得た。DMF−水の混合溶媒から再結晶化して暗赤色板
状結晶の1,10−ビス(4−アミノフェニル)−1,3,5,7,
9−デカペンタエンを得た。
融点262℃(熱分析における発熱ピーク値) 元素分析値(%) 実測値 C22H22N2としての計算値 C 83.79 84.02 H 7.13 7.07 N 8.99 8.91 得られた生成物の赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤
法)を第2図に示したが、3500〜3200cm-1に第1アミン
の伸縮振動が、1010cm-1にトランスオレフィンの面外変
角振動に基づく吸収が認められた。
ビス(ジアゾニウム)塩の製造 前述のようにして得られた1,10−ビス(4−アミノフ
ェニル)−1,3,5,7,9−デカペンタエン30.0gを15容積%
硫酸水溶液425mlに加え、50℃で90分撹拌した。−5℃
まで急冷した後、亜硝酸ナトリウム14.46gを水45mlに溶
解した溶液を−5℃〜−3℃で90分を要して滴下した。
その後−5℃で30分撹拌した後生成物を濾過した。濾渣
を冷水10に溶解し、微量の不溶物をセライトと共に濾
過除去した後、濾液に42%硼弗化水素酸水溶液を加え、
析出した結晶を濾取、乾燥して暗赤色のビス(ジアゾニ
ウム)塩42.1g(収率86.0%)を得た。
分解点120℃ ビス(ジアゾニウム)塩の赤外線吸収
スペクトル(KBr錠剤法)を第3図に示したが、2230cm
-1にジアゾニウム塩の伸縮振動が、1010cm-1にトランス
オレフィンの面外変角振動に基づく吸収が認められた。
ビスアゾ化合物の製造 アセトアセトアニリド0.19gをDMF50mlに溶解し、これ
に前述のようにして得られたビス(ジアゾニウム)塩0.
26gを加えた後、8.6%酢酸ナトリウム水溶液2mlを室温
で滴下した。滴下後、室温で3時間撹拌した後、40mlの
水で希釈し、生成した沈殿物を濾取し、水洗、乾燥して
暗赤色粉末0.30g(収率87%)を得た。DMFから再結晶化
して暗赤色針状結晶の下式で示されるビスアゾ顔料を得
た。
熱分析(DSC);252℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C42H38N6O4としての計算値 C 72.80 73.01 H 5.38 5.56 N 12.02 12.17 このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第
4図に示したが、1000cm-1にトランスオレフィンの面外
変角振動に基づく吸収が認められた。
実施例2 N−メチル−3−ヒドロキシナフタルイミド0.48gをD
MF100mlに溶解し、これに前述のようにして得られたビ
ス(ジアゾニウム)塩0.51gを加えた後、8.6%酢酸ナト
リウム水溶液4mlを室温で滴下した。滴下後、室温で3
時間撹拌した後、生成した沈殿物を濾取し、200mlのDMF
で5回洗浄した後、2回水洗し、乾燥して青味黒粉末の
下式で示されるビスアゾ顔料0.65g(収率82%)を得
た。
熱分析(DSC);254℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C48H34N6O6としての計算値 C 72.61 72.89 H 4.35 4.34 N 10.45 10.63 このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第
5図に示したが、1005cm-1にトランスオレフィンの面外
変角振動に基づく吸収が認められた。
実施例3 3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸メチルエステル0.21
gをDMF50mlに溶解し、これに前述のようにして得られた
ジス(ジアゾニウム)塩0.26gを加えた後、8.6%酢酸ナ
トリウム水溶液2mlを室温で滴下した。滴下後、室温で
3時間撹拌した後、水20mlで希釈し、生成した沈殿物を
濾取し、水洗し、乾燥して青味黒粉末0.37g(定量的)
を得た。ニトロベンゼンから再結晶化して青味黒針状結
晶の下式で示されるビスアゾ顔料を得た。
熱分析(DSC);280℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C46H36N4O6としての計算値 C 74.40 74.59 H 4.73 4.91 N 7.38 7.56 このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第
6図に示したが、1700cm-1にカルボニルの伸縮振動が、
1005cm-1にトランスオレフィンの面外変角振動に基づく
吸収が認められた。
実施例4 3−ヒドロキシ−2−N,N−ジメチルナフトエ酸アミ
ド0.23gをDMF50mlに溶解し、これに前述のようにして得
られたビス(ジアゾニウム)塩0.26gを加えた後、8.6%
酢酸ナトリウム水溶液2mlを室温で滴下した。滴下後、
室温で3時間撹拌した後、50容積%メタノール水溶液で
希釈し、沈殿物を濾過、水洗、乾燥して青味黒粉末0.38
g(定量的)を得た。ニトロベンゼンから再結晶化して
青味黒針状結晶の下式で示されるビスアゾ化合物を得
た。
熱分析(DSC);288℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C48H42N6O4としての計算値 C 74.72 75.16 H 5.27 5.53 N 10.69 10.96 このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第
7図に示したが、1640cm-1にカルボニルの伸縮振動が、
1010cm-1にトランスオレフィンの面外変角振動に基づく
吸収が認められた。
実施例5 3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸アニリド0.55gをDMF
100mlに溶解し、これに前述のようにして得られたビス
(ジアゾニウム)塩0.51gを加えた後、8.6%酢酸ナトリ
ウム水溶液4mlを室温で滴下した。滴下後、室温で3時
間撹拌した後、生成した沈殿物を濾取し、200mlのDMFで
5回洗浄した後、2回水洗し、乾燥して青味黒粉末の下
式で示されるビスアゾ顔料0.77g(収率89%)を得た。
熱分析(DSC);288℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C56H42N6O4としての計算値 C 78.00 77.93 H 4.97 4.92 N 9.65 9.74 可視スペクトル(10容積%エチレンジアミンDMF)λmax
596nm このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第
8図に示したが、1675cm-1に第2アミドのC=O伸縮振
動が、1020cm-1、1000cm-1にトランスオレフィンの面外
変角振動に基づく吸収が認められた。
実施例6 2−ヒドロキシ−3−フェニルカルバモイル−11H−
ベンゾ[a]カルバゾール0.74gをDMF100mlに溶解し、
これに前述のようにして得られたビス(ジアゾニウム)
塩0.51gを加えた後、8.6%酢酸ナトリウム水溶液4mlを
室温で滴下した。滴下後、室温で3時間撹拌した後、生
成した沈殿物を濾取し、200mlのDMFで7回洗浄した後、
2回水洗し、乾燥して青味黒粉末の下式で示されるビス
アゾ顔料0.96g(収率92%)を得た。
熱分析(DSC);283℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C68H48N8O4としての計算値 C 78.66 78.43 H 4.62 4.66 N 10.49 10.76 可視スペクトル(10容積%エチレンジアミンDMF)λmax
621nm このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第
9図に示したが、1670cm-1に第2アミドのC=O伸縮振
動が、1005cm-1にトランスオレフィンの面外変角振動に
基づく吸収が認められた。
実施例7〜32 実施例6において用いたカップラー(ArH)の代わり
に下記の表1に示すカップラー(カップラー残基Arで示
す)を用いる他は実施例6と同様に操作して下記の表1
に示すビスアゾ顔料を得た。
実施例33 3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ベンジリデンヒドラ
ジド0.61gをDMF100mlに溶解し、これに前述のようにし
て得られたビス(ジアゾニウム)塩0.51gを加えた後、
8.6%酢酸ナトリウム水溶液4mlを室温で滴下した。滴下
後、室温で3時間撹拌した後、生成した沈殿物を濾取
し、200mlのDMFで6回洗浄した後、2回水洗し、乾燥し
て青味黒粉末の下式で示されるビスアゾ顔料0.85g(収
率93%)を得た。
熱分析(DSC);263℃(発熱ピーク温度) 元素分析値(%) 実測値 C58H44N8O4としての計算値 C 75.75 75.95 H 4.52 4.85 N 12.12 12.22 このものの赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第1
0図に示したが、1670cm-1にC=O伸縮振動が、1005cm
-1にトランスオレフィンの面外変角振動に基づく吸収が
認められた。
実施例34〜41 実施例33において用いたカップラー(ArH)の代わり
に下記の表2に示すカップラー(カップラー残基Arで示
す)を用いる他は実施例33と同様に操作して下記の表2
に示すビスアゾ顔料を得た。
実施例42〜77 実施例33において用いたカップラー(ArH)の代わり
に下記の表3に示すカップラー(カップラー残基Arで示
す)を用いる他は実施例33と同様に操作して下記の表3
に示すビスアゾ顔料を得た。
応 用 例 本発明の下記の化学構造式を有するビスアゾ化合物
(実施例No.22)を使用して下記のように積層型感光体
を製造した。
電荷発生物質として上記ビスアゾ化合物7.5部及びポ
リエステル樹脂〔(株)東洋紡績製バイロン200〕の0.5
%テトラヒドロフラン溶液500部をボールミル中で粉
砕、混合し、得られた分散液をアルミニウム蒸着ポリエ
ステルフィルム上にドクターブレードで塗布し、自然乾
燥して約1μm厚の電荷発生層を形成した。次に電荷輸
送物質として9−エチルカルバゾール−3−アルデヒド
−1−メチル−1−フェニルヒドラゾン2部をポリカー
ボネート樹脂〔(株)帝人製パンライトK−1300〕の10
%テトラヒドロフラン溶液20部に溶解し、この溶液を前
記電荷発生層上にドクターブレードで塗布し、80℃で2
分間、ついで120℃で5分間乾燥して厚さ約20μmの電
荷輸送層を形成した。
次にこうして得られた積層型電子写真感光体の可視域
での感度を調べるため、この感光体について静電複写紙
試験装置〔(株)川口電機製作所製SP428型〕を用いて
暗所で−6KVのコロナ放電を20秒間行なって帯電せしめ
た後、20秒間暗減衰せしめ、この時の表面電位Vo(ボル
ト)を測定し、ついで感光体表面の照度が4.5luxになる
ようにタングステンランプ光を照射してその表面電域が
Voの1/2になるまでの時間(sec)を求め、可視域での感
度として半減露光量E1/2(lux・sec)を算出した。この
結果、Vo=306ボルト、E1/2=1.13lux・secであった。
このように本発明のビスアゾ化合物を用いた感光体は
可視域での感度が高いことが判る。
効果 以上の説明から判るように本発明のビスアゾ化合物は
高速複写機用としても、またレーザープリンター用とし
ても高い感度を示す電子写真感光体、特に積層型感光体
に用いられる有機光導電体としてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図はそれぞれ、本発明のビスアゾ化合物を製造
するための中間体であるジニトロ化合物、ジアミノ化合
物及びビス(ジアゾニウム)塩の赤外線吸収スペクトル
を示し、第4〜9図はそれぞれ、実施例1〜6のビスア
ゾ化合物についての赤外線吸収スペクトルを示し、第10
図は実施例33のビスアゾ化合物についての赤外線吸収ス
ペクトルを示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−270645(JP,A) 特開 昭63−270654(JP,A) 特開 昭63−142063(JP,A) 特開 昭62−267363(JP,A) 特開 昭62−156166(JP,A) 特開 昭58−222153(JP,A) 特開 昭58−222152(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) 〔式中Yはメトキシカルボニル基、N,N−ジメチルカル
    バモイル基、−CONH−Y1(式中Y1は置換または無置換の
    炭化水素環基または複素環基である)あるいは−CONHN
    =CH−Y2(式中Y2は置換または無置換の炭化水素環基ま
    たは複素環基である)を表し、Zはベンゼン環、ナフタ
    レン環またはカルバゾール環を表わす〕}で示されるビ
    スアゾ化合物。
  2. 【請求項2】一般式(II) (但しXはアニオン官能基を表わす)で示されるビス
    (ジアゾニウム)塩と一般式(III) Ar−H (III) (式中Arは前記一般式(I)と同じ) で示されるカップラーとカップリング反応させることを
    特徴とする一般式(I) (式中Arは前記と同じ) で示されるビスアゾ化合物の製造法。
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