JP2989691B2 - キノフタロン化合物 - Google Patents

キノフタロン化合物

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JP2989691B2 JP3196624A JP19662491A JP2989691B2 JP 2989691 B2 JP2989691 B2 JP 2989691B2 JP 3196624 A JP3196624 A JP 3196624A JP 19662491 A JP19662491 A JP 19662491A JP 2989691 B2 JP2989691 B2 JP 2989691B2
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司 大山
靖 下河
勇 合田
均 越田
啓輔 詫摩
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶材料や有機高分子
材料の着色等に使用して有用な新規キノフタロン化合物
に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、一般式(2)
【0003】
【化2】 [式中、Rはアルコキシ基、アルキルアミノ基、アラル
キルオキシ基であり、nは1〜8の整数である。]で示
されるキノフタロン誘導体を色素として用いて液晶材料
や有機高分子材料を着色することは知られている。 (例えば、特公昭48−20476号、特開昭58−9
3778号、特開昭59−4674号、特開昭59−4
675号、特開昭59−182877号、特開昭59−
182878号公報)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の化合物を液晶材料や有機高分子材料の着色等に用いよ
うとすると、液晶化合物、溶剤、バインダーマトリック
ス等との相溶性が低いため使用できない場合があった。
例えば、液晶化合物との相溶性が低い場合にはゲスト・
ホストタイプの液晶組成物に必要なコントラストが得ら
れない。また、溶剤に対する溶解性が低い場合には、溶
剤コーティング法によって染料・有機高分子塗膜を形成
しても、十分な光学濃度を有する塗膜は得られない。バ
インダーマトリックスとの相溶性が低い場合には、高分
子フィルムを高濃度に染色することができず、またこれ
らの公知化合物を高濃度に分散させたフィルムは不透明
となり、カラーフィルター等のように透明性が要求され
る用途には使用できない。
【0005】従って、本発明の目的は高い溶剤溶解性、
高いバインダー相溶性、及び熱や光に対する安定性を備
え、液晶材料や有機高分子材料の着色に好適な新規なキ
ノフタロン化合物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、液晶材料
および種々の樹脂に対して、高い溶解性を有し、高濃度
着色、および染着することのできるキノフタロン誘導体
化合物を開発するために鋭意検討を重ねた結果、キノリ
ン環の6位にイソプロピル基を有する誘導体がその目的
に適合しうることを見いだし、この知見に基づいて、こ
の発明をなすに至った。
【0007】すなわち、本発明は下記一般式(1)
【0008】
【化3】 [式中、R1 は水素原子、アルコキシ基、置換あるいは
非置換のフェノキシ基、チオアルコキシ基、置換あるい
は非置換のチオフェノキシ基、ハロゲン原子を示し、R
2 ,R3 ,R4 およびR5 は、水素原子、C1 〜C8
アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、
アルコキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル
基、置換あるいは非置換のフェニルアミノカルボニル
基、アルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、置
換あるいは非置換のフェノキシ基、置換あるいは非置換
のフェノキシカルボニル基、又はハロゲン原子を示し、
隣接基同志で環を形成しても良い。]で示されるキノフ
タロン化合物である。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明は前述の通り一般式(1)で示され
るキノフタロン化合物であるが、一般式(1)におい
て、R1 は水素原子、メトキシ、エトキシ、n−プロポ
キシ、iso −プロポキシ、n−ブトキシ、iso −ブトキ
シ、tert−ブトキシ等の炭素数が1〜8のアルコキシ
基、フェノキシ、o−メチルフェノキシ、m−メチルフ
ェノキシ、p−メチルフェノキシ等の置換あるいは非置
換のフェノキシ基、メチルチオ、エチルチオ、n−プロ
ピルチオ、iso −プロピルチオ、n−ブチルチオ、iso
−ブチルチオ等の炭素数が1〜8のチオアルコキシ基、
フェニルチオ、o−メチルフェニルチオ、フェニルチ
オ、m−メチルフェニルチオ、p−メチルフェニルチオ
等の置換あるいは非置換のチオフェノキシ基、フッ素、
塩素、臭素等のハロゲン原子が好ましい。
【0011】R2 ,R3 ,R4 及びR5は同一であって
も、それぞれ異なっていても良く、それぞれ水素原子、
メチル、エチル、n−プロピル、iso −プロピル、n−
ブチル、iso −ブチル、tert−ブチル等の炭素数が1〜
8のアルキル基、メトキシ、エトキシ、n−プロポキ
シ、iso −プロポキシ、n−ブトキシ、iso −ブトキ
シ、sec −ブトキシ、tert−ブトキシ、n−ペンチルオ
キシ、n−ヘキシルオキシ、n−ヘプチルオキシ、n−
オクチルオキシ、2,4−ジメチルペンチル−3−オキ
シ等の炭素数が1〜8のアルコシキ基、メトキシエトキ
シ、エトキシエトキシ、n−プロポキシエトキシ、エト
キシプロポキシ等の炭素数が2〜5のアルコキシアルコ
キシ基、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、n
−プロポキシカルボニル、iso −プロポキシカルボニ
ル、n−ブトキシカルボニル、iso −ブトキシカルボニ
ル、n−ペンチルオキシカルボニル、iso −ペンチルオ
キシカルボニル、n−オクチルオキシカルボニル等の炭
素数が1〜9のアルコキシカルボニル基、メチルアミノ
カルボニル、エチルアミノカルボニル、n−プロピルア
ミノカルボニル、n−ブチルアミノカルボニル、n−ペ
ンチルアミノカルボニル、n−ヘキシルアミノカルボニ
ル、n−ヘプチルアミノカルボニル、n−オクチルアミ
ノカルボニル、ジメチルアミノカルボニル、ジエチルア
ミノカルボニル、ジ−n−プロピルアミノカルボニル、
ジ−iso −プロピルアミノカルボニル、ジ−n−ブチル
アミノカルボニル、ジ−n−ペンチルアミノカルボニ
ル、ジ−n−ヘキシルアミノカルボニル、ジ−n−ヘプ
チルアミノカルボニル、ジ−n−オクチルアミノカルボ
ニル等の炭素数が1〜18のアルキルアミノカルボニル
基、フェニルアミノカルボニル、p−メトキシフェニル
アミノカルボニル、p−メチルフェニルアミノカルボニ
ル、m−メチルフェニルアミノカルボニル、o−メチル
フェニルアミノカルボニル等の置換あるいは非置換のフ
ェニルアミノカルボニル基、メトキシカルボニルメトキ
シカルボニル、エトキシカルボニルメトキシカルボニ
ル、n−プロポキシカルボニルメトキシカルボニル、is
o −プロポキシカルボニルメトキシカルボニル、n−ブ
トキシカルボニルメトキシカルボニル等の炭素数が2〜
8のアルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、フ
ェノキシ、o−メチルフェノキシ、m−メチルフェノキ
シ、p−メチルフェノキシ等の置換あるいは非置換のフ
ェノキシ基、フェノキシカルボニル、p−メチルフェノ
キシカルボニル、m−メチルフェノキシカルボニル、o
−メチルフェノキシカルボニル、p−プロピルフェノキ
シカルボニル、p−t−ブチルフェノキシカルボニル、
p−メトキシフェノキシカルボニル、p−ブトキシフェ
ノキシカルボニル、p−オクチルオキシフェノキシカル
ボニル、4’−ブトキシビフェニル−4−オキシカルボ
ニル、4’−n−オクチルオキシビフェニル−4−オキ
シカルボニル等の置換あるいは非置換のフェノキシカル
ボニル基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子が好ま
しい。
【0012】また、隣接基同志で環を形成する場合、一
般式(1)の化合物は下記化学構造をとり得る。
【0013】
【化4】 但しYは
【0014】
【化5】 等を示し、R6 はメチル、エチル、n−プロピル、iso
−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、n−オクチル等の炭素数が1〜8の
アルキル基、p−メトキシフェニル、p−ブトキシフェ
ニル、p−オクチルオキシフェニル、p−t−ブチルフ
ェニル、4’−ブトキシビフェン−4−イル、4’−オ
クチルオキシビフェン−4−イル、4’−(5−メチル
ベンゾオキサゾ−2−イル)ビフェン−4−イル等の置
換あるいは非置換のフェニル基を示す。
【0015】本発明の一般式(1)で示されるキノフタ
ロン化合物は、例えば下記反応式で示される、3−ヒド
ロキシ−2−メチル−6−イソプロピル−4−シンコニ
ン酸(a)と無水フタル酸類(b)との反応によりキノ
フタロン(c)を得、更に得られたキノフタロン(c)
の4位に置換基を導入するには、通常の親電子試薬で置
換するか、一旦ハロゲン置換して通常の求核試薬で置換
すればよい。
【0016】
【化6】 化合物(a)と化合物(b)の反応は、例えば、ニトロ
ベンゼン、o−ジクロロベンゼン、スルフォラン、DM
F、DMI等の高沸点溶媒中で、150〜230℃、好
ましくは180〜210℃に加熱することにより行なわ
れる。又、R2,R3 ,R4 ,R5 のいずれかとしてア
ルコキシカルボニル、アルキルアミノカルボニル、アル
コキシ、フェノキシ等の置換基を導入する場合には、あ
らかじめ(b)の化合物の置換基の導入位置にカルボン
酸、あるいは水酸基を導入した化合物を用い、上記反応
に従ってカルボン酸等を導入した化合物(c)を得た
後、これをエステル化、アミド化、エーテル化をする方
法等によって目的の化合物を得ることができる。
【0017】本発明に係るキノフタロン化合物を色素と
して用いて液晶組成を製造する方法としては、色素を適
当な液晶化合物に溶解して、あらかじめホモジェニアス
配向すべく処理した厚さ10μm程度の液晶セル中に封
入すればよい、。この場合の色素の添加量は液晶に対し
て通常0.5〜5.0重量%、好ましくは1.0〜3.
0重量%である。一般的に用いられる液晶としては、例
えばE−8,E−7,E−44,ZLI−1132,Z
LI−1840,ZLI−2806(メルク社)等が挙
げられる。又、色素を液晶化合物に溶解したものを高分
子マトリックス中に分散させるPDLCタイプにも本色
素は有用である。
【0018】更に、本色素を用いて樹脂着色を行なう方
法としては、色素を適当な合成樹脂に、その樹脂に適し
た温度で溶解した後、用途にあった成型を施せばよい。
又、すでに成型した樹脂を本色素を添加した適当な染色
浴を用いて染色する方法もある。一般的に用いられる樹
脂としてはPS,ABS,PMMA,PC,PVC,P
ET,ナイロン6などが挙げられる。色素の添加量は樹
脂に対しては0.01〜10重量%、好ましくは0.0
1〜5重量%である。
【0019】
【発明の効果】この発明の化合物は、液晶材料および有
機高分子材料の高濃度着色に非常に適している。
【0020】更に、熱、光、湿気、薬品などに対して安
定であり、この化合物を用いて着色した材料は、鮮明で
透明感のある色調を保つことができ、保存安定にきわめ
て優れたものである。
【0021】
【実施例】以下、実施例にて本発明を具体的に説明す
る。例中の部は重量部を示す。%は重量%を示す。 (実施例1)式(A)の化合物の製造 スルフォラン150部に無水フタル酸9.8部と3−ヒ
ドロキシ−2−メチル−6−イソプロピル−4−シンコ
ニン酸10.5部を加え、195℃で1時間反応させ
た。100℃で不溶解物を熱濾過して除き、室温で濾液
を水中に投入して析出した結晶を濾別し、次式(A)の
化合物を18.2部得た。
【0022】
【化7】 融点は215〜218℃、トルエン中での最大吸収波長
は450nmであった。
【0023】 (実施例2) 式(C)の化合物の製造 スルフォラン285部にトリメリット酸無水物21.1
部を加え、185℃に加熱し、3−ヒドロキシ−2−メ
チル−6−iso −プロピルキノリン−4−カルボン酸2
4.6部をさらに加えて、200℃で1時間反応させて
目的物の前駆体である次式(B)の化合物37.2部を
得た。
【0024】
【化8】 式(B)の化合物3部と、K2 CO3 1.5部をDMF
50部に加え、80℃に加熱し、更にイソプロピルトシ
レート3.4部を加え、150℃で3時間反応させて、
次式(C)の化合物4.2部を得た。
【0025】
【化9】 融点は206〜207℃、トルエン中での最大吸収波長
は450nmであった。
【0026】 (実施例3) 式(D)の化合物の製造 実施例2と同様の方法で化合物(B)を得たのち、イソ
プロピルトシレートの代わりにイソアミルトシレート
5.4部を用いて下記化合物(D)を得た。収量は4.
3部であった。
【0027】
【化10】 融点は187〜190℃、トルエン中での最大吸収波長
は450nmであった。
【0028】 (実施例4) 式(E)の化合物の製造 実施例2と同様の方法で化合物(B)を得たのち、o−
ジクロロベンゼン25部に(B)を5部加え、100℃
に昇温した。そこへ塩化チオニル3.6部を滴下し、
2.5時間保温後、減圧下で過剰の塩化チオニルを留去
した。同温でジブチルアミン6部を滴下後、2時間保温
した。反応液は室温まで冷却した後にメタノール50部
中に投入して、化合物(E)6部を得た。
【0029】
【化11】 融点は143〜144℃、トルエン中での最大吸収波長
は450nmであった。
【0030】 (実施例5〜13) 実施例2の方法に準じて表1に示す化合物を合成した。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】 (液晶製造例1〜3,比較製造例1〜2)実施例11,
12,13のそれぞれの色素をメルク社商品記号E−8
の液晶混合物9.8部に0.2部加え、約60℃に加熱
して完全に溶解し冷却した後、液晶表示素子内に封入し
た。この表示装置は、電圧無印加時に鮮明な濃黄色を示
し、電圧印加時には電極部分のみが無色となり良好なコ
ントラストを示した。
【0034】これを分光光度計の光路に置き、液晶配列
と平行な直線偏光をあてて測定した吸光度Aおよび液晶
配列と直角な直線偏光をあてて測定した吸光度A’を測
定し、次式 二色比 = A/A’ より算出した。
【0035】また、比較製造例として、下記式(F),
(G)で示される比較化合物で上記と同様の液晶を製造
した。結果を表2に示した。
【0036】
【表4】
【0037】
【化12】
【0038】
【化13】 (溶解度測定例1〜4,比較測定例1,2)実施例1か
ら4までの4種の化合物(A)〜(D)と、比較のため
に化合物(F),(G)を用いて溶媒に対する溶解度を
測定した。結果を表3に示した。
【0039】
【表5】 表3から明らかなように、本発明品は種々の溶媒に対し
て高い溶解度を有するものであった。 (樹脂着色適性試験例1〜4)実施例1〜4の化合物
(A〜D)を用いて樹脂着色適性試験を行なった結果を
表4に示した。
【0040】
【表6】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 215/20 C07D 215/22 C07D 215/36 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 [式中、R1 は水素原子、アルコキシ基、置換あるいは
    非置換のフェノキシ基、チオアルコキシ基、置換あるい
    は非置換のチオフェノキシ基、ハロゲン原子を示し、R
    2 ,R3 ,R4 およびR5 は、水素原子、C1 〜C8
    アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、
    アルコキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル
    基、置換あるいは非置換のフェニルアミノカルボニル
    基、アルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、置
    換あるいは非置換のフェノキシ基、置換あるいは非置換
    のフェノキシカルボニル基、又はハロゲン原子を示し、
    隣接基同志で環を形成しても良い。]で示されるキノフ
    タロン化合物。
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