JP2879760B2 - スチリルピリジニウム誘導体及びその製造方法 - Google Patents

スチリルピリジニウム誘導体及びその製造方法

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JP2879760B2 JP28083991A JP28083991A JP2879760B2 JP 2879760 B2 JP2879760 B2 JP 2879760B2 JP 28083991 A JP28083991 A JP 28083991A JP 28083991 A JP28083991 A JP 28083991A JP 2879760 B2 JP2879760 B2 JP 2879760B2
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俊章 西村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感光性高分子の製造に
有用な新規なスチリルピリジニウム誘導体及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、感光性高分子、特にスクリーン印
刷版製造用の水溶性感光材料として、従来のジアゾニウ
ム塩等に代わり、光2量化性を有するホルミルスチリル
ピリジニウム塩を用いてポリビニルアルコール(以下、
PVAと記載する)をアセタール化することで、スチリ
ルピリジニウム塩等をPVAにペンダントした、いわゆ
るSBQ−PVAが用いられるようになってきた(特開
昭55−23163号公報等)。
【0003】しかし、上記ホルミルスチリルピリジニウ
ム塩を用いて得られる感光性高分子はPVA系のものし
か得られていないため、幅広く感光性高分子を製造でき
る新規な感光性物質が望まれている。
【0004】その一つとして(メタ)アクリロイル基を
有するスチリルピリジニウム塩類体が提案されている
(特開昭58−24562号公報)。このものは、各種
不飽和単量体と付加重合可能であり、得られる感光性高
分子の物性を容易に調節できるため幅広い用途に応じた
感光性高分子を得ることができる。反面、その一般的製
造方法は、OH基を有するスチリルピリジニウム塩と
(メタ)アクリル酸塩化物との反応によるものであり、
(メタ)アクリル酸塩化物の取扱い、反応条件等に厳密
な制御が必要であることから、さらに、容易に且つ高収
率で製造できる、新規な感光性物質が望まれている。
【0005】なお、本明細書における化合物名中の
「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタク
リル」のいずれをも指し、「(メタ)アクリロイル」に
ついても同様である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、各種
不飽和単量体と付加重合可能であり、さらに共重合によ
り得られる感光性高分子の物性を容易に調節できる光架
橋性スチリルピリジニウム誘導体で、容易且つ高収率で
製造可能なもの及びその製造方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスチリルピ
リジニウム誘導体は、化5からなる一般式(I)
【0008】
【化5】
【0009】(式中、R1 は水素又はメチル基、R2
アルキル基又はアラルキル基を示し、これらはヒドロキ
シル基、カルバモイル基、エーテル結合、不飽和結合を
含んでもよく、B- は陰イオンを示す。)
【0010】又は化6からなる一般式(II)
【0011】
【化6】
【0012】(式中、R1 は前記と同義、R3 はアルキ
レン基、X- はSO3 -又はCO2 -を示す。)
【0013】で表される感光性不飽和単量体である。
【0014】一般式(I)又は(II)で表される前記ス
チリルピリジニウム誘導体は、ダイアセトン(メタ)ア
クリルアミドを、化7からなる一般式(III)
【0015】
【化7】
【0016】(式中、R2 はアルキル基又はアラルキル
基を示し、これらはヒドロキシル基、カルバモイル基、
エーテル結合、不飽和結合を含んでもよく、B- は陰イ
オンを示す。)
【0017】又は化8からなる一般式(IV)
【0018】
【化8】
【0019】(式中、R3 はアルキレン基、X- はSO
3 -又はCO2 -を示す。)で表される化合物と反応させる
ことにより容易に得ることができる。
【0020】例えば、前記ダイアセトン(メタ)アクリ
ルアミドと一般式(III)又は(IV)の化合物とを水又は
極性溶剤中に溶解し、触媒の存在下で撹拌反応させるこ
とにより、極めて穏和な条件で、しかも少ない副反応且
つ高収率で一般式(I)又は(II)の化合物が生成す
る。
【0021】前記極性溶剤の具体例として、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルホ
ルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMS
O)及びセロソルブ系溶剤等が挙げられ、これらは単独
で又は併用して、さらには水と混合して使用することが
できる。また、前記触媒は特に限定されるものではな
く、塩基性のものとしてモノエチルアミン、ジエチルア
ミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、Na
OH及びKOH等が挙げられるが、特に3級アミン、N
aOH、KOHが好適である。酸性触媒としては、塩
酸、硫酸、燐酸等の鉱酸及び蟻酸、酢酸等の有機酸が挙
げられる。
【0022】一般式(III)又は(IV)の化合物は、未反
応成分の残留を防止するためにも、反応に使用するダイ
アセトン(メタ)アクリルアミド1モルに対して0.9
〜1.1の範囲で使用することが好ましい。反応温度、
反応時間等の条件は触媒の種類によって異なるが、副反
応を抑えるため、反応は70℃以下で行うことが望まし
い。例えば触媒としてトリエチルアミンを使用した場
合、30℃において24時間程度の反応時間で一般式
(I)又は(II)の化合物を得ることが可能である。上
記反応の生成物の精製は、一般的な精製方法を採ること
が可能であり、例えば、反応液をエバポレーションによ
って濃縮し、ベンゼン−イソプロピルアルコールの混合
溶媒で洗浄すること等により容易に精製ができる。
【0023】上記スチリルピリジニウム誘導体は、ダイ
アセトン(メタ)アクリルアミドに由来する部分がビニ
ル重合性を有し、各種不飽和単量体と付加重合可能であ
るため、この部分を不飽和単量体と共重合させること
で、得られる感光性高分子の物性を容易に調節すること
ができる。共重合可能な不飽和単量体として、例えば、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イ
ソブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等の
(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミ
ド、N−オクチルアクリルアミド、N、N−ジメチルア
クリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の(メ
タ)アクリルアミド類、その他アクリロニトリル、スチ
レン、酢酸ビニル等のエチレン性不飽和結合を持つ化合
物が挙げられる。
【0024】上記スチリルピリジニウム誘導体は対応す
るホルミルスチリルピリジニウム塩類と比較して感光性
がやや低いため、これらをペンダントしたPVAと併用
することにより、これらのハレーション防止効果を期待
して使用することができる。
【0025】なお、本発明に係る一般式(I)又は(I
I)の化合物を使用せず、先ず、ダイアセトン(メタ)
アクリルアミドを単独で又は前記のような各種不飽和単
量体と共重合させてポリマーを得た後、該ポリマーの極
性溶媒、水等の溶液中で、ポリマー中の該単量体部分に
存在するケトン性カルボニルα位の活性水素と、一般式
(III)又は(IV)の化合物中のアルデヒド基との反応を
利用して、ポリマー中にスチリルピリジニウム基をペン
ダントすることも可能である。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0027】〔参考例1〕γ−ピコリン46.6g
(0.50モル)をイソプロピルアルコール80gとベ
ンゼン60gとの混合溶媒に加え、この溶液中に撹拌下
で、ジメチル硫酸63g(0.50モル)を1時間で滴
下し、さらに反応液を常温で1時間撹拌し、これをA液
とする。
【0028】次に、還流冷却器とその下部に還流液体の
分液部と留出用のコックの付いた、任意に還流分を留出
できる装置を備えたフラスコ内で、テレフタルアルデヒ
ド100.6g(0.75モル)とピペリジン8.5g
(0.1モル)とをイソプロピルアルコール80gとベ
ンゼン110gとの混合溶媒に溶解した。この溶液を加
熱撹拌し、還流条件下に上述のA液を3時間で滴下し
た。滴下直後に黄色結晶が析出し、還流部分に反応の進
行に従って水層が下層として分離してきた。この下層を
留出用コックで徐々に系外に除いた。滴下終了後、さら
に5時間還流を続け、その間に分離した水層も前記と同
様に徐々に除いた。
【0029】冷却後、水を200g加えると2層に分離
した。上層はオイル層で過剰のテレフタルアルデヒドと
着色物質を含み、下層は水層で目的物と副生成物である
ジオレフィン型化合物を含むものである。この下層をさ
らにベンゼンにて数回洗浄した。この溶液を濾別して、
ジオレフィン型化合物の結晶を分離(収量5g、収率
3.7%)し、スチリルピリジニウム塩の溶解している
濾液を得た。この濾液にアセトンを加えて結晶を析出さ
せ、148gのN−メチル−4−(p−ホルミルスチリ
ル)ピリジニウムメトサルフェートの黄色結晶を得た
(収率88.3%)。
【0030】〔参考例2〕γ−ピコリン46.5gとメ
タノール100gとを混合し、1,4−ブタンスルトン
68gを滴下し、3時間還流した。メタノールを留去
後、トルエン−イソプロピルアルコールで洗浄して11
3gの白色結晶のN−(4ースルホブチル)−4−メチ
ルピリジニウムベタインを得た(収率99%)。
【0031】次に、テレフタルジアルデヒド100g、
トルエン130g及びイソプロピルアルコール130g
にピペリジン6gを加え、昇温還流下に前記N−(4−
スルホブチル)−4−メチルピリジニウムベタイン69
gをメタノール溶液として滴下し、滴下終了後、3時間
反応を続け、生じた結晶を熱時濾別した。この結晶を再
度トルエン−イソプロピルアルコールにて洗浄し、黄色
結晶のN−(4−スルホブチル)−4−(p−ホルミル
スチリル)ピリジニウムベタイン97gを得た(収率9
4%)。
【0032】〔実施例1〕参考例1で合成したN−メチ
ル−4−(p−ホルミルスチリル)ピリジニウムメトサ
ルフェート335重量部とダイアセトンアクリルアミド
169重量部を水4500重量部に溶解した後、トリエ
チルアミン13重量部を添加し、30℃で24時間撹拌
反応させた。反応液にベンゼン500重量部を加えてエ
バポレーションを行い、固形分を得た。これをベンゼン
−イソプロピルアルコール(混合比80:20)で熱時
洗浄し、濾別した。熱洗浄をさらに2回繰り返し、収率
88%で、化9で表される合成物1を得た。
【0033】
【化9】
【0034】合成物1の融点は114〜117.5℃で
あり、UV吸光度はそれぞれλMAX=373nm、23
2nm、207nmにピークの存在が確認された。ま
た、さらに同試料をセルごと、2KWの超高圧水銀灯
(オ−ク社製)で0.5mの距離から2分間露光したと
ころ、λMAX =373nmは減少した。
【0035】核磁気共鳴吸収スペクトル(重水溶媒中、
標準 DSS)は次のとおりであった。 0.80 ppm 一重線 6H 2.56 ppm 一重線 2H 4.96〜5.08ppm 多重線 1H 5.50〜5.60ppm 多重線 2H 6.90〜7.14ppm 多重線 4H 7.30〜7.45ppm 多重線 2H 7.90〜7.98ppm 多重線 2H
【0036】〔実施例2〕参考例1で合成したN−メチ
ル−4−(p−ホルミルスチリル)ピリジニウムメトサ
ルフェート335重量部とダイアセトンアクリルアミド
169重量部を水4000重量部に溶解した後、1重量
%濃度のNaOH500重量部を添加し、15℃で1時
間撹拌反応させた。反応液にベンゼン500重量部を加
えてエバポレーションを行い、固形分を得た。これをベ
ンセン−イソプロピルアルコール(混合比80:20)
で熱時洗浄し、濾別した。熱洗浄をさらに2回繰り返
し、実施例1と同じ合成物1を得た。収率は75%、融
点は114〜118℃であった。
【0037】〔実施例3〕参考例2で合成したN−(4
−スルホブチル)−4−(p−ホルミルスチリル)ピリ
ジニウムベタイン345重量部とダイアセトンアクリル
アミド169重量部を水4500重量部に溶解した後、
トリエチルアミン13重量部を添加し、30℃で24時
間撹拌反応させた。反応液にベンゼン500重量部を加
えてエバポレーションを行い、固形分を得た。これをベ
ンセン−イソプロピルアルコール(混合比80:20)
で熱時洗浄し、濾別した。熱洗浄をさらに2回繰り返
し、収率85%で、化10で表される合成物2を得た。
【0038】
【化10】
【0039】合成物2のUV吸光度はそれぞれλMAX
352.0nm、254.0nm、195.8nmにピ
ークの存在が確認された。また、さらに同試料をセルご
と、2KWの超高圧水銀灯(オ−ク社製)で0.5mの
距離から2分間露光したところ、λMAX =352.0n
mのピークは減少した。なお、融点は300℃以下にお
いては認められなかった。
【0040】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る新規なスチ
リルピリジニウム誘導体は、各種不飽和単量体と付加重
合可能であり、得られる感光性高分子の物性を容易に調
節できるため幅広い用途に応じた感光性高分子を得るこ
とができる。さらに、本発明に係る製造方法を用いるこ
とにより、前記誘導体を極めて容易に且つ高収率で得る
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 齋藤 恵 (56)参考文献 特開 昭55−23163(JP,A) 特開 昭58−24562(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 213/00 - 213/46 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化1からなる一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は水素又はメチル基、R2 はアルキル基又
    はアラルキル基を示し、これらはヒドロキシル基、カル
    バモイル基、エーテル結合、不飽和結合を含んでもよ
    く、B- は陰イオンを示す。)又は化2からなる一般式
    (II) 【化2】 (式中、R1 は前記と同義、R3 はアルキレン基、X-
    はSO3 -又はCO2 -を示す。)で表されるスチリルピリ
    ジニウム誘導体。
  2. 【請求項2】 ダイアセトン(メタ)アクリルアミド
    を、化3からなる一般式(III) 【化3】 (式中、R2 はアルキル基又はアラルキル基を示し、こ
    れらはヒドロキシル基、カルバモイル基、エーテル結
    合、不飽和結合を含んでもよく、B- は陰イオンを示
    す。)又は化4からなる一般式(IV) 【化4】 (式中、R3 はアルキレン基、X- はSO3 -又はCO2 -
    を示す。)で表される化合物と反応させることを特徴と
    するスチリルピリジニウム誘導体の製造方法。
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