JP4117396B2 - ヒドロキシスチルベン化合物とその製造中間体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真用の有機光導電性材料として、またヒドロキシル基から誘導される種々の材料の製造中間体としても有用なヒドロキシスチルベン化合物、およびその製造中間体として有用なアミノスチルベン化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式において使用される感光体の光導電性素材として用いられているものにセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機物質がある。ここにいう「電子写真方式」とは、一般に、光導電性の感光体をまず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電せしめ、次いで像露光し、露光部のみの電荷を選択的に逸散せしめて静電潜像を得、この潜像部を染料、顔料などの着色材と高分子物質などの結着剤とから構成される検電微粒子(トナー)で現像し可視化して画像を形成するようにした画像形成法の一つである。このような電子写真法において感光体に要求される基本的な特性としては、
(1)暗所で適当な電位に帯電できること
(2)暗所において電荷の逸散が少ないこと
(3)光照射によって速やかに電荷を逸散せしめうること
などが挙げられる。
【0003】
また近年、感光体の更なる機械的強度の向上を目的とした高分子光導電性材料(米国特許第4,801,517号、米国特許第4,806,443号、米国特許第4,806,444号、特開平3−221522号、特開平4−11627号)が提案されている。しかしながら、従来の低分子あるいは高分子光導電性材料は、これらの要求を十分に満足するものが得られていないのが実状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の感光体がもつ種々の欠点を解消し、基本的な電子写真特性を全て満足する高分子光導電性材料の製造中間体として有用なヒドロキシスチルベン化合物とアミノスチルベン化合物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの一般式(4)で表されるヒドロキシスチルベン化合物とその製造中間体である一般式(8)で表されるアミノスチルベン化合物である。下記にその関連化合物一般式(1)、(2)、(3)、(5)、(6)、(7)ととともに示す。
【0006】
(1)下記式(1)で表されるヒドロキシスチルベン化合物。
【0007】
【化9】
【0008】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。Ar1、Ar2はフェニレン基を表し、Ar4、Ar5はフェニレン基またはメチル置換フェニレン基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar3はフェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。)
(2)下記式(2)で表されるヒドロキシスチルベン化合物。
【0009】
【化10】
【0010】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、またはメチル置換フェニル基を表し、R2、R3は水素原子、またはメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar3はフェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。)
(3)下記式(3)で表されるヒドロキシスチルベン化合物。
【0011】
【化11】
【0012】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、メチル置換フェニル基を表し、R2、R3は水素原子、またはメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
(4)下記式(4)で表されるヒドロキシスチルベン化合物。
【0013】
【化12】
【0014】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、またはメチル置換フェニル基を表し、R2、R3、R4は水素原子、またはメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
(5)下記式(5)で表されるアミノスチルベン化合物。
【0015】
【化13】
【0016】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。R5、R6はメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar1、Ar2はフェニレン基を表し、Ar4、Ar5はフェニレン基、またはメチル置換フェニレン基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar3はフェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。)
(6)下記式(6)で表されるアミノスチルベン化合物。
【0017】
【化14】
【0018】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、メチル置換フェニル基を表し、R2、R3は水素原子、またはメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。R5、R6はメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar3はフェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。)
(7)下記式(7)で表されるアミノスチルベン化合物。
【0019】
【化15】
【0020】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、またはメチル置換フェニル基を表し、R2、R3は水素原子、またはメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。R5、R6はメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar3はフェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。)
(8)下記式(8)で表されるアミノスチルベン化合物。
【0021】
【化16】
【0022】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、またはメチル置換フェニル基を表し、R2、R3、R4は水素原子、またはメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。R5、R6はメチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
本発明における、前記式(1)〜(8)で示されるスチルベン化合物はいずれも新規物質であり、前記式(1)で示されるヒドロキシスチルベン化合物は、前記式(5)の脱アルキル化もしくは脱アシル化によって得られる。詳しくは、脱アルキル化の場合、酸性試薬による開裂反応、塩基性試薬による開裂反応が挙げられ、酸性試薬としては臭化水素、ヨウ化水素、トリフルオロ酢酸、ピリジンの塩酸塩、濃塩酸、ヨウ化マグネシウムエーテラート、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、三ヨウ化ホウ素等が、塩基性試薬としては水酸化カリウム、リチウムジフェニルホスフィド、ナトリウムチオラート等を挙げることができる。溶媒としてはジクロロメタン、THF、DMF、ピリジン、ブタノール等を挙げることができ、反応温度は用いる試薬の反応性によるが、一般的には室温〜200℃の間で行われる。
【0024】
更に、前記式(5)〜(8)は、下記式(9)で表されるアルデヒド化合物
【0025】
【化17】
【0026】
(式中、R5は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアシル基を表す。Ar1、Ar2はフェニレン基を表し、Ar4はフェニレン基、またはメチル置換フェニレン基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Ar3はフェニル基、またはメチル置換フェニル基を表す。)
で表されるアルデヒド化合物と下記式(10)
【0027】
【化18】
【0028】
(式中、R1は水素原子、メチル基、フェニル基、メチル置換フェニル基を表す。R6はメチル基を表す。Ar5はフェニレン基またはメチル置換フェニレン基を表す。Yは−P+(R7)3Z~(ここでR7はフェニル基または低級アルキル基、Zはハロゲン原子を表す)で表されるホスホニウム塩、または−PO(OR8)2(ここでR8は低級アルキル基を表す)で表されるジアルキル亜燐酸基である。)
で表されるリン化合物とを塩基性触媒の存在下、室温から100℃程度の温度において反応させることによって製造される。この場合、塩基性触媒としては、フェニルリチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムアミド、水素化ナトリウム及びナトリウムメチラート、カリウム−t−ブトキサイドなどのアルコラートを挙げることができる。また反応溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどを挙げることができる。中でも極性溶媒、例えば、N,N−ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドが好適である。反応温度は、
(1)使用する溶媒の塩基性触媒に対する安定性
(2)縮合成分(前記式(9)および(10)の化合物)の反応性
(3)前記塩基性触媒の溶媒中における縮合剤としての反応性
によって広範囲に選択することができる。例えば極性溶媒を用いるときは、実際には室温から100℃、好ましくは室温から80℃である。しかし、反応時間の短縮又は活性の低い縮合剤を使用するときは更に高い温度でもよい。
【0029】
このようにして得られる本発明の前記式(1)〜(8)で表されるヒドロキシスチルベン化合物とアミノスチルベン化合物として特に好ましいものを以下の表1に例示する。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】
【表4】
【0034】
本発明のヒドロキシスチルベン化合物とアミノスチルベン化合物は、電子写真用感光体における光導電性素材として極めて有用であり、染料やルイス酸などの増感剤によって光学的あるいは化学的に増感される。また有機顔料あるいは無機顔料を電荷発生物質とするいわゆる機能分離型感光体における電荷移動物質としてとりわけ有用である。
【0035】
上記増感剤として例えばメチルバイオレット、クリスタルバイオレット等のトリアリルメタン染料、ローズベンガル、エリスロシン、ローダミンB等のキサンテン染料、メチルレンブルー等のチアジン染料、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4−ジニトロ−9−フルオレノンが挙げられる。
【0036】
また有機顔料としては、シーアイピグメントブルー25(C.I.No.21180)、シーアイピグメントレッド41(C.I.No.21200)、シーアイベーシックレッド3(C.I.No.45210)等のアゾ系顔料、シーアイピグメントブルー16(C.I.No.74100)等のフタロシアニン系顔料、シーアイバットブラウン5(C.I.No.73410)、シーアイバットダイ(C.I.No.73030)等のインジゴ系顔料、アルゴスカーレットB、インダンスレンスカーレットR等のペリレン系顔料が挙げられる。また、セレン、セレン−テルル、硫化カドミウム、α−シリコン等の無機顔料も使用できる。
【0037】
また、ヒドロキシル基から誘導される種々の材料の製造、例えばポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の製造中間体としても有用である。
【0038】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。しかし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0039】
実施例1
例示化合物No.9の合成
下記式(11)
【0040】
【化19】
【0041】
で表されるアルデヒド化合物20.37g(50.0mmol)と4−メトキシベンジルホスホン酸ジエチル15.49g(60.0mmol)をモレキュラーシブス乾燥したN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)100mlに採り、撹拌しながらカリウム−t−ブトキサイド8.42g(75.0mmol)を10分かけて投入し、室温で30分間反応させた。この内容物を氷水400mlに注ぎ、酢酸を加えて中和し、生成した沈殿物をトルエンを用いて抽出し、さらにこの有機層を水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン/シクロヘキサン 4/1vol.)を行い、例示化合物No.9の淡黄色結晶25.37g(収率99.2%)を得た。
【0042】
融点は142.3−143.0℃、元素分析値はC36H33NO2として下記のとおりであった。
【0043】
また、赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を図1に示す。
【0044】
実施例2〜3
実施例1において4−メトキシベンジルホスホン酸ジエチルの代わりに下記表2に示す原料を用いるほかは、実施例1と同様に操作して本発明のアミノスチルベン化合物を得た。
【0045】
【表5】
【0046】
実施例4
例示化合物No.1の合成
上記実施例1で得られた下記式(12)
【0047】
【化20】
【0048】
で表されるアミノスチルベン化合物23.02g(45.0mmol)と95%ナトリウムチオエチラート20g(226mmol)をモレキュラーシブス乾燥したN,N−ジメチルホルムアミド200mlに加え、窒素気流下、130〜138℃で6時間撹拌した。この反応液を50℃まで空冷した後、氷水400mlに注ぎ、濃塩酸を加えて酸性とし、室温で1時間撹拌した。生成した沈殿物を酢酸エチルを用いて抽出し、さらにこの有機層を水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン/酢酸エチル 5/1vol.)を行い、例示化合物No.1の黄色粉末19.39g(収率89.1%)を得た。
【0049】
融点は非晶質であった、また、元素分析値はC34H29NO2として下記のとおりであった。
【0050】
また、赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)を図4に示す。
【0051】
実施例5
実施例4において例示化合物No.9のアミノスチルベン化合物の代わりに下記表3に示す原料を用いるほかは、実施例4と同様に操作して本発明のヒドロキシスチルベン化合物を得た。
【0052】
【表6】
【0053】
応用例1
ポリマー原料としての応用例
上記実施例4で得られた下記式(13)
【0054】
【化21】
【0055】
で表されるヒドロキシスチルベン化合物2.92g(5.6mmol)とビスフェノールZ1.99g(7.4mmol)、t−ブチルフェノール0.050gを反応容器に入れ、アルゴンガス気流下、ハイドロサルファイトナトリウム0.062gと水酸化ナトリウム2.60gを溶解させたイオン交換水41mlを加え撹拌した。これにトリホスゲン1.54gを溶解させたジクロロメタン35mlを20℃で滴下した後、トリエチルアミン1滴を加え、90分間反応させた。この反応液にクロロギ酸フェニル0.107gを加えて、さらに2時間撹拌した。得られた反応液にジクロロメタン200mlを加え、3%水酸化ナトリウム水溶液、2%塩酸水溶液、イオン交換水の順に洗浄した後、メタノール中に再沈殿させて下記式(14)
【0056】
【化22】
【0057】
で表されるポリカーボネート樹脂4.31g(収率85.7%)を得た。
【0058】
得られたポリカーボネート樹脂の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したところ、ポリスチレン換算の分子量は以下のとおりであった。
【0059】
数平均分子量 44500
重量平均分子量 90800
また、元素分析値はC25.88H21.87N0.43O3として下記のとおりであった。
【0060】
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の新規ヒドロキシスチルベン化合物およびアミノスチルベン化合物は、高分子光導電性材料のモノマーなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた例示化合物No.9のIRスペクトル。
【図2】実施例2で得られた例示化合物No.26のIRスペクトル。
【図3】実施例3で得られた例示化合物No.47のIRスペクトル。
【図4】実施例4で得られた例示化合物No.1のIRスペクトル。
【図5】実施例5で得られた例示化合物No.18のIRスペクトル。
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