JP4184799B2 - サーモクロミックなリレン色素 - Google Patents
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Description
本発明は一般式I
【0002】
【化10】
【0003】
[式中、変項は次のものを表す:
Rは水素;
C1〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−、−S−、−NR1−、−CO−および/または−SO2−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
アリールまたはヘタリール、該基はそのつどC1〜C18−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、シアノ、−CONHR2、−NHCOR2および/またはアリールアゾもしくはヘタリールアゾ(該基はそのつどC1〜C10−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
R′はC2〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−および/または−CO−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、C5〜C8−シクロアルキル(その炭素骨格は1つもしくは複数の基−O−、−S−および/または−NR1−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルキルにより置換されていてもよい)、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは2回置換されている;
メチル、該基はアリール、ヘタリールおよび/またはC5〜C8−シクロアルキル(該基はそのつどC1〜C18−アルキルもしくはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは2回置換されている;
C5〜C8−シクロアルキル、該基の炭素骨格は1つもしくは複数の基−O−、−S−、および/または−NR1−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルキルにより1回もしくは数回置換されていてもよい;
R1は水素またはC1〜C6−アルキルを表し;
R2は水素;C1〜C18−アルキル;アリールまたはヘタリール(該基はそのつどC1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい;
nは2または3]の新規のリレン色素ならびに該色素の製造および高分子有機および無機材料を着色するためのその使用に関する。
【0004】
本発明はさらに、リレン色素(I)のための中間生成物としての一般式IV
【0005】
【化11】
【0006】
の新規のアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドに関する。
【0007】
イミド窒素原子において置換されたペリレン−3,4−ジカルボン酸イミド、非置換のペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドおよびペリレン骨格において置換されたペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドは顔料前駆物質として適切であるのみではなく、それ自体、顔料および蛍光染料として有利に使用される。従来公知であった、ペリレン骨格において置換されたペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドは、1,6−、1,7−、1,6,9−、1,7,9−および1,6,7,12−位において、ならびにまた9−位のみにおいて置換されている。この場合、該ペリレン骨格は9−位にそのつどハロゲン原子、特に臭素原子を有する(WO−A96/22331号、EP−A596292号およびWO−A97/22607号およびここで引用されている文献ならびにDyes and Pigments 16、第19〜25頁(1991))。EP−A657436号ならびにLiebigs Annalen 1995、第1229〜1244頁には、さらにN−(1−ヘキシルヘプチル)−9−アミノペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドが記載されており、これは相応するN−置換されたペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドを二酸化窒素によりニトリル化し、かつ引き続き塩酸の存在下で金属の鉄により還元することにより製造することができる。しかしこの方法は、イミド窒素原子に非置換のアルキル基を有するペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドに限定され、かつもっぱら精製が困難な異性体混合物(1−異性体および9−異性体)が低い収率で得られるにすぎない。相応するN−置換された4−アミノナフタリン−1,8−ジカルボン酸イミドはYuki Gosei Kagaku Kyokaishi 12、第504〜508(1956)から公知である(Chemical Abstracts 51:8052a(1957)を参照のこと)。
【0008】
EP−A648817号にはイミド基を有する蛍光染料が記載されており、そのイミド窒素原子は可逆的な溶解のためにカルバメート官能基へと転化されており、これは適用媒体中で染料を可溶性にし、かつ熱的にふたたび分解することができる。特にここではまた、そのNH官能基が相応して反応する非置換のペリレン−3,4−ジカルボン酸イミドが蛍光染料として記載されている。可溶化はイミド窒素原子により行われるので、色素を窒素原子における特別の置換基により変性する可能性は存在しない。さらに色素の色調は、アルコキシカルボニル保護基が熱的に分解する際に変化しない。該色素はサーモクロミックではない。
【0009】
本出願の時点で未公開のWO−A01/16109号にはナフタリン−およびペリレン−3,4−ジカルボン酸誘導体をベースとする本発明によるリレン色素のより短い同族体が記載されている。しかしこれらはより短波の色空間をカバーするのみである。
【0010】
本発明の根底には、特にそのつどの適用媒体中で良好に加工可能であるのみではなく、サーモクロミックでもあり、かつ赤色および赤外線範囲で吸収する、有利な適用特性を有するさらなる色素を提供するという課題が存在する。
【0011】
これに応じて冒頭で定義した式Iのリレン色素が判明した。
【0012】
有利なリレン色素は従属請求項から読みとることができる。
【0013】
さらにリレン色素Iを製造するための方法が判明したが、この方法の特徴は、
a)一般式II
【0014】
【化12】
【0015】
のブロモリレン−3,4−ジカルボン酸イミドを非プロトン性有機溶剤、遷移金属触媒系および塩基の存在下にアリール−N−カップリング反応において一般式III
【0016】
【化13】
【0017】
[式中、変項
R″、R″′は相互に無関係に水素、C1〜C6−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシを表し、かつ
x、yは相互に無関係に1〜3の整数を表す]のベンゾフェノンイミンと反応させ、
b)形成されたケチミンを酸および極性の非プロトン性溶剤の存在下に一般式IV
【0018】
【化14】
【0019】
のアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドへと加水分解し、かつ
c)該化合物を引き続き、極性の非プロトン性溶剤および塩基の存在下に一般式V
【0020】
【化15】
【0021】
のジカーボネートと反応させてリレン色素Iが得られることである。
【0022】
さらにアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIVを製造するための方法が判明したが、この方法は、a)ブロモリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIIを非プロトン性有機溶剤、遷移金属触媒系および塩基の存在下にアリール−N−カップリング反応においてベンゾフェノンイミンIIIにより相応するケチミンへと反応させ、かつb)該ケチミンを酸および極性の非プロトン性溶剤の存在下に加水分解することを特徴とする。
【0023】
さらにリレン色素Iのための中間生成物としての一般式IVのアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドが判明した。
【0024】
特に高分子の有機および無機材料を着色するためのリレン色素Iの使用が判明した。
【0025】
式I〜V中に現れる全てのアルキル基は直鎖状であっても分枝鎖状であってもよい。アルキル基が置換されている場合、これらは通常、1つもしくは2つの置換基を有する。置換されている芳香族基は一般に3つまで、有利には1つもしくは2つの前記の置換基を有していてもよい。この場合、有利なアリール基はナフチルおよび特にフェニルである。
【0026】
適切な基R、R′、R″、R″′、R1およびR1のため(もしくはこれらの置換基のため)の例として詳細には次のものが挙げられる:
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t−ペンチル、ヘキシル、2−メチルペンチル、ヘプチル、1−エチルペンチル、オクチル、2−エチルヘキシル、イソオクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシルおよびエイコシル(上記の名称イソオクチル、イソノニル、イソデシルおよびイソトリデシルは通俗名であり、かつオキソ合成の際に得られるアルコールに由来する);
2−メトキシエチル、2−エトキシエチル、2−プロポキシエチル、2−イソプロポキシエチル、2−ブトキシエチル、2−および3−メトキシプロピル、2−および3−エトキシプロピル、2−および3−プロポキシプロピル、2−および3−ブトキシプロピル、2−および4−メトキシブチル、2−および4−エトキシブチル、2−および4−プロポキシブチル、3,6−ジオキサヘプチル、3,6−ジオキサオクチル、4,8−ジオキサノニル、3,7−ジオキサオクチル、3,7−ジオキサノニル、4,7−ジオキサオクチル、4,7−ジオキサノニル、2−および4−ブトキシブチル、4,8−ジオキサデシル、3,6,9−トリオキサデシル、3,6,9−トリオキサウンデシル、3,6,9−トリオキサドデシル、3,6,9,12−テトラオキサトリデシルおよび3,6,9,12−テトラオキサテトラデシル;
2−メチルチオエチル、2−エチルチオエチル、2−プロピルチオエチル、2−イソプロピルチオエチル、2−ブチルチオエチル、2−および3−メチルチオプロピル、2−および3−エチルチオプロピル、2−および3−プロピルチオプロピル、2−および3−ブチルチオプロピル、2−および4−メチルチオブチル、2−および4−エチルチオブチル、2−および4−プロピルチオブチル、3,6−ジチアヘプチル、3,6−ジチアオクチル、4,8−ジチアノニル、3,7−ジチアオクチル、3,7−ジチアノニル、4,7−ジチアオクチル、4,7−ジチアノニル、2−および4−ブチルチオブチル、4,8−ジチアデシル、3,6,9−トリチアデシル、3,6,9−トリチアウンデシル、3,6,9−トリチアドデシル、3,6,9,12−テトラチアトリデシルおよび3,6,9,12−テトラチアテトラデシル;
2−モノメチル−および2−モノエチルアミノエチル、2−ジメチルアミノエチル、2−および3−ジメチルアミノプロピル、3−モノイソプロピルアミノプロピル、2−および4−モノプロピルアミノブチル、2−および4−ジメチルアミノブチル、6−メチル−3,6−ジアザヘプチル、3,6−ジメチル−3,6−ジアザヘプチル、3,6−ジアザオクチル、3,6−ジメチル−3,6−ジアザオクチル、9−メチル−3,6,9−トリアザデシル、3,6,9−トリメチル−3,6,9−トリアザウンデシル、12−メチル−3,6,9,12−テトラアザトリデシルおよび3,6,9,12−テトラメチル−3,6,9,12−テトラアザトリデシル;
プロパン−2−オン−1−イル、ブタン−3−オン−1−イル、ブタン−3−オン−2−イルおよび2−エチルペンタン−3−オン−1−イル;
2−メチルスルホニルエチル、2−エチルスルホニルエチル、2−プロピルスルホニルエチル、2−イソプロピルスルホニルエチル、2−ブチルスルホニルエチル、2−および3−メチルスルホニルプロピル、2−および3−エチルスルホニルプロピル、2−および3−プロピルスルホニルプロピル、2−および3−ブチルスルホニルプロピル、2−および4−メチルスルホニルブチル、2−および4−エチルスルホニルブチル、2−および4−プロピルスルホニルブチルおよび4−ブチルスルホニルブチル;
シアノメチル、2−シアノエチル、3−シアノプロピル、2−メチル−3−エチル−3−シアノプロピル、7−シアノ−7−エチルヘプチルおよび4−メチル−7−メチル−7−シアノヘプチル;
メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、ペントキシ、イソペントキシ、ネオペントキシ、t−ペントキシおよびヘキソキシ;
カルバモイル、メチルアミノカルボニル、エチルアミノカルボニル、プロピルアミノカルボニル、ブチルアミノカルボニル、ペンチルアミノカルボニル、ヘキシルアミノカルボニル、ヘプチルアミノカルボニル、オクチルアミノカルボニル、ノニルアミノカルボニル、デシルアミノカルボニルおよびフェニルアミノカルボニル;
ホルミルアミノ、アセチルアミノ、プロピオニルアミノおよびベンゾイルアミノ;
フェニルアゾ、2−ナフチルアゾ、2−ピリジルアゾおよび2−ピリミジルアゾ;
フェニル、2−ナフチル、2−および3−ピリル、2−、3−および4−ピリジル、2−、4−および5−ピリミジル、3−、4−および5−ピラゾリル、2−、4−および5−イミダゾリル、2−、4−および5−チアゾリル、3−(1,2,4−トリアジル)、2−(1,3,5−トリアジル)、6−キナルジル、3−、5−、6−および8−キノリニル、2−ベンゾオキサゾリル、2−ベンゾチアゾリル、5−ベンゾチアジアゾリル、2−および5−ベンズイミダゾリルおよび1−および5−イソキノリル;
2−、3−および4−メチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2−、3−および4−エチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジエチルフェニル、2,4,6−トリエチルフェニル、2−、3−および4−プロピルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジプロピルフェニル、2,4,6−トリプロピルフェニル、2−、3−および4−イソプロピルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジイソプロピルフェニル、2,4,6−トリイソプロピルフェニル、2−、3−および4−ブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジブチルフェニル、2,4,6−トリブチルフェニル、2−、3−および4−イソブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジイソブチルフェニル、2,4,6−トリイソブチルフェニル、2−、3−および4−s−ブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジ−s−ブチルフェニルおよび2,4,6−トリ−s−ブチルフェニル、2−、3−および4−t−ブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジ−t−ブチルフェニル、2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル;2−、3−および4−メトキシフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジメトキシフェニル、2,4,6−トリメトキシフェニル、2−、3−および4−エトキシフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジエトキシフェニル、2,4,6−トリエトキシフェニル、2−、3−および4−プロポキシフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジプロポキシフェニル、2−、3−および4−イソプロポキシフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジイソプロポキシフェニルおよび2−、3−および4−ブトキシフェニル;2−、3−および4−シアノフェニル、3−および4−カルボキシフェニル;3−および4−カルオキサミドフェニル、3−および4−N−メチルカルボキサミドフェニルおよび3−および4−N−エチルカルボキサミドフェニル;3−および4−アセチルアミノフェニル、3−および4−プロピオニルアミノフェニルおよび3−および4−ブチリルアミノフェニル;3−および4−N−フェニルアミノフェニル、3−および4−N−(o−トリル)アミノフェニル、3−および4−N−(m−トリル)アミノフェニルおよび3−および4−N−(p−トリル)アミノフェニル;3−および4−(2−ピリジル)アミノフェニル、3−および4−(3−ピリジル)アミノフェニル、3−および4−(4−ピリジル)アミノフェニル、3−および4−(2−ピリミジル)アミノフェニルおよび4−(4−ピリミジル)アミノフェニル;
4−フェニルアゾフェニル、4−(1−ナフチルアゾ)フェニル、4−(2−ナフチルアゾ)フェニル、4−(4−ナフチルアゾ)フェニル、4−(2−ピリジルアゾ)フェニル、4−(3−ピリジルアゾ)フェニル、4−(4−ピリジルアゾ)フェニル、4−(2−ピリミジルアゾ)フェニル、4−(4−ピリミジルアゾ)フェニルおよび4−(5−ピリミジルアゾ)フェニル;
シクロペンチル、2−および3−メチルシクロペンチル、2−および3−エチルシクロペンチル、シクロヘキシル、2−、3−および4−メチルシクロヘキシル、2−、3−および4−エチルシクロヘキシル、3−および4−プロピルシクロヘキシル、3−および4−イソプロピルシクロヘキシル、3−および4−ブチルシクロヘキシル、3−および4−s−ブチルシクロヘキシル、3−および4−t−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、2−、3−および4−メチルシクロヘプチル、2−、3−および4−エチルシクロヘプチル、3−および4−プロピルシクロヘプチル、3−および4−イソプロピルシクロヘプチル、3−および4−ブチルシクロヘプチル、3−および4−s−ブチルシクロヘプチル、3−および4−t−ブチルシクロヘプチル、シクロオクチル、2−、3−、4−および5−メチルシクロオクチル、2−、3−、4−および5−エチルシクロオクチル、3−、4−および5−プロピルシクロオクチル、2−ジオキサニル、4−モルホリニル、2−および3−テトラヒドロフリル、1−、2−および3−ピロリジニルおよび1−、2−、3−および4−ピペリジル。
【0027】
リレン色素Iの製造は有利には本発明による多段の方法で行うことができ、その際、工程a)でブロモリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIIをベンゾフェノンイミンIIIによりケチミンへと反応させ、工程b)で該ケチミンを酸性でアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIVへと加水分解し、これを引き続き工程c)でジカーボネートVによりリレン色素Iへと反応させる。
【0028】
工程a)でエダクトとして使用される、ペリ位で臭素化されたテリレン(Terrylen)−もしくはクアテルリレン(Quaterrylen)−3,4−ジカルボン酸イミドIIは先願のドイツ特許出願第10108156.1号から公知であり、かつここに記載されている、以下の三段階の方法で製造することができる:
a′)極性の有機溶剤の存在下での式VI
【0029】
【化16】
【0030】
[式中、R4は、その炭素骨格が1つもしくは複数の基−O−、−S−および/または−NR2−により中断されていてもよく、かつC1〜C6−アルキルにより1回もしくは数回置換されていてもよいC5〜C8−シクロアルキルを表す]の非対称リレンテトラカルボン酸ジイミドの片側のアルカリ性鹸化、
b′)第三窒素塩基性化合物および遷移金属触媒の存在下での、工程a′)で形成された式VII
【0031】
【化17】
【0032】
のリレンテトラカルボン酸モノイミド一水和物の片側の脱カルボキシル化、および
c′)式VIII
【0033】
【化18】
【0034】
のペリ位で非置換のリレン−3,4−ジカルボン酸イミドと元素の臭素との反応。
【0035】
この方法の工程a′)のために適切な極性溶剤は特に分枝鎖状のC3〜C6−アルコール、たとえばイソプロパノール、t−ブタノールおよび2−メチル−2−ブタノールである。
【0036】
一般にVI1gあたり、溶剤を40〜200g使用する。
【0037】
塩基として無機塩基、特にアルカリ金属およびアルカリ土類金属水酸化物、たとえば水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを、有利には水溶液もしくは懸濁液の形で(通常は50〜80質量%濃度)、および有機塩基、特にアルカリ金属およびアルカリ土類金属アルコキシドを使用することができ、その際、ナトリウムおよびカリウムアルコキシド、たとえばナトリウムメチラート、カリウムメチラート、カリウムイソプロピラートおよびカリウム−t−ブチラートは有利であり、これらを通常は無水の形で使用する。
【0038】
通常、VIに対して5〜50当量の塩基が必要である。
【0039】
反応温度は一般に50〜120℃、有利には60〜100℃である。
【0040】
鹸化は通常、10〜40hで終了する。
【0041】
この方法の工程b′)ではリレンテトラカルボン酸モノイミド一無水物VIIを溶剤としての第三窒素塩基性化合物および遷移金属触媒の存在下で片側を脱カルボキシル化する。
【0042】
適切な溶剤は特に高沸点の窒素塩基、たとえば環式アミド、たとえばN−メチルピロリドン、および芳香族複素環、たとえばキノリン、イソキノリンおよびキナルジンである。
【0043】
通常の溶剤量はVII1gあたり20〜150gである。
【0044】
触媒として特に遷移金属である銅および亜鉛ならびに特にこれらの無機および有機塩が適切であり、これらを有利には無水の形で使用する。
【0045】
有利な塩の例は、酸化銅(I)、酸化銅(II)、塩化銅(I)、酢酸銅(II)、酢酸亜鉛およびプロピオン酸亜鉛であり、その際、酸化銅(I)および酢酸亜鉛が特に有利である。
【0046】
上記の触媒の混合物もまた使用することができるのは自明である。
【0047】
通常、VIIに対して触媒を50〜90モル%使用する。
【0048】
反応温度は一般に100〜250℃、特に160〜200℃である。保護雰囲気(たとえば窒素)下で作業することが推奨される。
【0049】
通常、脱カルボキシル化は3〜20hで終了する。
【0050】
この方法の工程c′)、リレン−3,4−ジカルボン酸イミドVIIIの位置選択的(regioselektiv)臭素化は有利には脂肪族モノカルボン酸、特にC1〜C4−カルボン酸、たとえばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸またはこれらの混合物中で、またはハロゲン化した脂肪族もしくは芳香族溶剤、たとえば塩化メチレン、クロロホルムまたはクロロベンゼン中で実施する。
【0051】
通常、臭素化したVIII1gあたり、溶剤を5〜30g、有利には15〜25g使用する。
【0052】
通例、ハロゲン化触媒の存在は不要である。しかし臭素化反応を促進する(たとえば約1.5〜2倍)ためには、元素のヨウ素を、有利にはVIIIに対して1〜5モル%の量で添加することが推奨される。
【0053】
一般に臭素対VIIIのモル比は、約1:1〜5:1、有利には3:1〜4:1である。
【0054】
反応温度は通常0〜70℃、特に10〜40℃である。
【0055】
臭素化は通常、基質VIIIの反応性およびヨウ素の存在または不在に依存して、2〜12時間以内に終了する。
【0056】
本発明による方法の工程a)である、アリール−N−カップリング反応におけるブロモリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIIの、ベンゾフェノンIIIによるケチミンへの反応は、非プロトン性有機溶剤、遷移金属触媒系および塩基の存在下に実施する。
【0057】
ベンゾフェノンイミンIIIとして、ケチミン形成のために特にベンゾフェノンイミン、4,4′−ジメチル−および4,4′−ジエチルベンゾフェノンイミン、2,2′,4,4′−テトラメチルベンゾフェノンイミンおよび4,4′−ジメトキシ−および4,4′−ジエトキシベンゾフェノンイミンが適切であり、その際、ベンゾフェノンイミン自体が有利である。
【0058】
通常、II1モルあたり、IIIを1〜4モル、有利には1.5〜2.5モル使用する。
【0059】
非プロトン性有機溶剤として無水の不活性芳香族溶剤、たとえばベンゼンおよびそのアルキル化生成物、たとえばトルエンおよびo−、m−およびp−キシレンおよびこれらの化合物の混合物が特に適切である。
【0060】
溶剤量は通常、II1kgあたり、50〜300kg、有利には100〜200kgである。
【0061】
遷移金属触媒として特にパラジウム化合物が適切であり、その際、パラジウム(0)−およびパラジウム(II)錯体、たとえばトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、ジクロロ[1,1′−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)およびジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)パラジウム(II)および酢酸パラジウム(II)を有利な例として挙げることができる。
【0062】
通常、遷移金属触媒はIIに対して0.5〜5モル%、特に1〜3モル%の量で使用する。
【0063】
有利にはさらに、ホスフィンベースの助触媒を使用する。これらの助触媒の有利な例は、二座のホスフィンリガンド、たとえばラセミ体の2,2′−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1′−ビナフチル、1,1′−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、1,1′−ビス(ジ−o−トリルホスフィノ)フェロセン、1,1′−ビス(ジ−p−メトキシフェニルホスフィノ)フェロセンおよび2,2′−ビス(ジ−o−トリルホスフィノ)−ジフェニルエーテル、および単座のホスフィンリガンドとして作用するホスフィン、たとえばトリ−o−トリルホスフィン、トリ−t−ブチルホスフィンおよびトリフェニルホスフィンである。
【0064】
適切な助触媒量は通常、遷移金属触媒に対して1〜5モル%、有利には1〜3モル%である。
【0065】
塩基として特にアルカリ金属アミド、特にアルカリ金属ジ(C3〜C6−アルキル)アミド、およびアルカリ金属アルコラート、特に第二および第三脂肪族(C3〜C6−)アルコールのアルカリ金属塩が適切である。これらの塩基の有利な例は次のものである:リチウムジイソプロピルアミド、ナトリウムジイソプロピルアミドおよびカリウムジイソプロピルアミドならびにリチウムイソプロパノレート、ナトリウムイソプロパノレート、カリウムイソプロパノレート、リチウム−t−ブタノレート、ナトリウム−t−ブタノレートおよびカリウム−t−ブタノレートであり、その際、ナトリウム−t−ブタノレートおよびカリウム−t−ブタノレートが特に有利である。
【0066】
一般にベンゾフェノンイミンIIIに対して等モル量の塩基を使用する。
【0067】
反応温度は通常、50〜140℃、有利には70〜120℃である。
【0068】
反応時間は臭素化されたリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIIの反応性および使用された触媒量に依存して一般に10〜24時間である。
【0069】
方法技術的に工程a)では有利には次のとおりに行う:
溶剤、触媒および助触媒を保護ガス雰囲気下で装入し、撹拌下で順次、ブロモリレン−3,4−ジカルボン酸イミドII、ベンゾフェノンイミンIIIおよび塩基を添加し、かつ保護ガス下に10〜24時間、所望の反応温度に加熱する。室温に冷却後、固体成分を反応混合物から濾別し、かつ溶剤を減圧下で留去する。
【0070】
こうして製造したケチミンの純度は一般にその後の加工のために十分である。場合により粗生成物はクロロホルムまたは塩化メチレンと石油エーテルとからなる混合物からの再沈殿により、またはシリカゲルと溶離剤としてのクロロホルムとを用いたカラムクロマトグラフィーによりさらに後処理することができる。
【0071】
本発明による方法の工程b)である、アミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIVへのケチミンの加水分解は極性の非プロトン性溶剤の存在下で実施される。有利な溶剤は脂肪族エーテルであり、その際、非環式エーテル、たとえば特にジ(C2〜C4−アルキル)エーテルおよびC2〜C3−アルキレングリコールジ−C1〜C2−アルキルエーテル、および環式エーテルが適切である。たとえば次の特に有利なエーテルが挙げられる:ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルおよびエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフランおよびジオキサン。
【0072】
通常、ケチミン1kgあたり、溶剤を80〜300kg、有利には100〜200kg使用する。
【0073】
加水分解のために有利には無機酸、たとえば塩酸、硫酸、リン酸および硝酸を使用する。
【0074】
通常、ケチミン1kgあたり2〜4規定の酸の水溶液3〜6kgを使用する。
【0075】
反応温度は一般に10〜60℃、有利には20〜40℃である。
【0076】
加水分解は通常、0.5〜3時間で終了する。
【0077】
方法技術的に工程b)では有利には次のとおりに行う:
ケチミンを撹拌下で溶剤中に溶解し、該混合物を所望の反応温度にし、水性の酸を添加してこの温度で0.5〜3時間、撹拌する。引き続き残留する酸をたとえば濃縮された水性のアンモニウムにより中和し、かつ溶剤を真空下で留去する。
【0078】
次いで反応生成物のさらなる後処理のために次のとおりに行うことができる:
希釈した水性の塩基(たとえばアンモニア水)の過剰量中に残留物を懸濁させ、濾別し、濾過残留物を場合により数回、30〜50倍量の熱い水性塩基(たとえば半分濃縮されたアンモニア)中で撹拌して晶出させ、改めて濾過し、水で中性になるまで洗浄し、かつ濾過残留物を真空下に100℃で乾燥させる。ベンゾフェノンおよびさらなる有機不純物を除去するために、乾燥した粗生成物を引き続き石油エーテルで抽出する。
【0079】
本発明による方法の工程c)であるアミノリレンジカルボン酸イミドIVとジカーボネートVとの、リレン色素Iへの反応は、極性の非プロトン性溶剤の存在下で塩基性触媒により実施する。
【0080】
特に有利なジカーボネートVは、ジアルキルジカーボネート、特にジ−(C2〜C8−アルキル)ジカーボネート、たとえばジエチル−、ジプロピル−、ジイソプロピル−、ジ−n−ブチル−、ジ−s−ブチル−、ジ−t−ブチル−、ジ−t−ペンチル−およびビス(2−エチルヘキシル)ジカーボネート、ジシクロアルキルジカーボネート、特にジ−(C5〜C8−シクロアルキル)ジカーボネート、たとえばジシクロペンチル−、ジシクロヘキシル−およびジシクロヘプチルジカーボネート、ジシクロアルキルアルキルジカーボネート、たとえばビス(1−および2−シクロヘキシルエチル)−およびビス(1−、2−および3−シクロヘキシルプロピル)ジカーボネート、ジアラルキルジカーボネート、特にジフェニル−(C1〜C4−アルキル)ジカーボネート、たとえばジベンジル−、ビス(1−および2−フェニルエチル)−およびビス(1−、2−および3−フェニルプロピル)ジカーボネート、およびジフェニルジシクロアルキル−(C1〜C4−アルキル)ジカーボネート、たとえばビス(1−および2−シクロヘキシル−2−フェニル)−、ビス(1−、2−および3−シクロヘキシル−2−フェニル)−およびビス(1−、2−および3−シクロヘキシル−3−フェニル)ジカーボネートである。
【0081】
通常、IV1モルに対してVを2〜5モル、有利には3〜4モル使用する。
【0082】
極性の非プロトン性溶剤として特に、工程b)で挙げたエーテルが適切であり、これは有利には無水の(乾燥した)形で使用する。
【0083】
溶剤量は通常、IV1kgあたり、80〜300kg、有利には120〜200kgである。
【0084】
塩基として特に窒素塩基、特に第三脂肪族アミン、有利にはトリ−(C1〜C4−アルキル)アミンが適切であり、これらのアルキル基は同じであるか、または異なっていてもよく、かつ有利にはジアルキルアミノ置換されたピリジンと組み合わせて使用される。殊に有利にはトリ−(C2〜C4−アルキル)アミン、たとえばトリエチル−、ジイソプロピルエチル−およびトリブチルアミンと、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンとの、4:1〜1:1、特に約2:1のモル比での組合せが有利である。
【0085】
一般にVに対して塩基を5〜20モル%、有利には約10モル%使用する。
【0086】
反応温度は通常、20〜70℃、有利には35〜50℃である。
【0087】
反応時間は通常、4〜20時間である。
【0088】
方法技術的に工程c)で有利には次のとおりに行う:
溶剤、アミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIVおよび塩基を保護ガス雰囲気下で装入し、ジカーボネートVを添加し、かつ該混合物を保護ガス下に所望の反応温度で4〜20時間撹拌する。リレン色素Iへの後処理のために、引き続き溶剤の約70〜80体積%を真空下で除去し、ゆっくりと2〜4倍量の脂肪族アルコール、たとえばメタノールを添加し、かつ3〜6℃に冷却することによりリレン色素Iを完全に沈澱させ、該色素Iを濾別し、かつ100℃で真空下で乾燥させる。
【0089】
得られるリレン色素Iの純度は通常、>97%であり、かつ一般に適用のためには十分である。特別な要求のためには、ハロゲン化炭化水素、たとえば塩化メチレンおよびクロロホルム、または芳香族溶剤、たとえばベンゼン、トルエンおよびキシレンからの再結晶化により、またはシリカゲルと溶離剤としてのクロロホルムとを使用したカラムクロマトグラフィーにより純度の向上が可能である。
【0090】
本発明による方法によりリレン色素Iおよびその中間生成物を有利で経済的な方法で製造することが可能である。個々の方法工程で得られた生成物の含有率の値はそれ以上精製しなくても>95%であり、収率は全ての方法工程にわたって、そのつど使用されるリレン−3,4−ジカルボン酸イミド誘導体に対して一般に>60%である。
【0091】
本発明によるリレン色素Iは高分子量の有機および無機材料、特にたとえばプラスチック、とりわけ熱可塑性プラスチック、塗料および印刷インクならびに酸化物膜系を均質に着色するために極めて適切である。
【0092】
本発明によるリレン色素Iの特に有利な特性は、そのサーモクロミズム、つまり一次色Aを有する分子種の、二次色Bを有する構造的に異なった種への不可逆的な色素の変化である。サーモクロミズム効果は着色した材料をリレン色素Iの変色温度を上回る温度に加熱することにより誘発することができる。着色した材料の一次色および/または二次色はさらに、本発明によるリレン色素Iを本出願の時点で未公開のWO−A01/16109号から公知のサーモクロミックなリレン色素および/または従来の顔料および色素相互の混合物中で使用することにより、簡単な方法で変更することができる。
【0093】
本発明によるリレン色素Iのサーモクロミズムはさらに、レーザー標識可能な、もしくはレーザー印刷可能な着色を製造するために有利に利用することができる。置換基R′の適切な選択により、リレン色素Iの変色温度をこの適用目的のために適切に調整することができ、これは予測していないことであった。従ってR′が第一もしくは第二アルキルもしくはアラルキルを表す式Iの本発明によるリレン色素の変色温度は一般に>280℃である。これらのリレン色素Iは一次色を変えることなく従来の方法で(たとえば押出成形または射出成形により)古典的な熱可塑性プラスチック(たとえばポリスチレン、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)、ポリ(スチレン−アクリロニトリル)、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート中に混合することができ、かつ工業用のレーザー標識またはレーザー印刷のために使用することができる。
【0094】
レーザー標識可能な、またはレーザー印刷可能な着色を製造するために、本発明によるリレン色素I(もしくはこれらの相互の、本出願の時点で未公開のWO−A01/16109号から公知のサーモクロミックなリレン色素および/またはその他の着色剤との混合物)を、特に中性または可視光範囲で黒色にのみ形成される固有色を有し、入射する(N)IRレーザーエネルギーを熱色性変化のために必要な熱的エネルギーに変換することができる1種もしくは数種の透明もしくは半透明の有機もしくは無機(N)IR−吸収剤との組合せとして使用する。
【0095】
このために通例の市販されている(N)IR吸収剤、たとえばメチン、アザメチン、遷移金属−ジチオレン、スクエア酸誘導体、フタロシアニン、ナフタロシアニン、アミジニウム−およびイミニウム塩ならびに特にクアテルリレンテトラカルボン酸誘導体のクラスからの吸収剤を使用することができる。この場合、半導体レーザーと一緒に使用するために、780〜850nmで吸収極大を有する吸収剤、および通例のNd−YAG−レーザーと一緒に使用するために、約1064nmで吸収極大を有する吸収剤が特に有利であり、これらはそれぞれ吸収極大において少なくとも50のグラム吸収率を有する。
【0096】
実施例
A)式Iの本発明によるリレン色素の製造
a)ケチミンの製造
例1〜6
保護ガス下に、無水トルエンa1l中で撹拌される遷移金属触媒トリス(ベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)kミリモルおよび助触媒2,2″−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1′−ビナフチル(ラセミ体)cμモルの溶液を、モノブロモリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIIx1g(18ミリモル)、ベンゾフェノンイミン6.52g(36ミリモル)およびナトリウム−t−ブタノラート3.46gを添加した後で12時間、100℃に加熱した。
【0097】
室温に冷却し、不溶性成分を濾別し、かつ減圧下で溶剤を留去した後、粗生成物をできる限り少ないクロロホルムまたは塩化メチレン中で、わずかに加熱しながら溶解した。濾過後に5倍量の石油エーテル(沸点範囲60〜90℃)を慎重に添加しながら生成物を再度沈澱させ、濾別し、かつ真空下に100℃で乾燥させた。
【0098】
これらの試験に関するその他の詳細ならびにその結果は第1表にまとめられている。
【0099】
【表1】
【0100】
例1に関する分析データ:
11−(ジフェニルメチレンイミノ)−N−ドデシルテリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:86.3/86.1;H:6.1/6.2;N:3.5/3.5;O:4.0/4.1;
質量(FD、8kV):m/z=792.4(M+、100%)。
【0101】
例2に関する分析データ:
11−(ジフェニルメチレンイミノ)−N−(p−メトキシフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:85.5/85.4;H:4.1/4.0;N:3.8/3.9;O:6.6/6.7;
質量(FD、8kV):m/z=730.4(M+、100%)。
【0102】
例3に関する分析データ:
11−(ジフェニルメチレンイミノ)−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:87.2/87.0;H:5.1/5.2;N:3.6/3.6;O:4.1/4.2;
質量(FD、8kV):m/z=784.3(M+、100%)。
【0103】
例4に関する分析データ:
13−(ジフェニルメチレンイミノ)−N−ドデシルクアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:87.7/87.4;H:5.7/5.8;N:3.0/3.1;O:3.5/3.7;
質量(FD、8kV):m/z=916.4(M+、100%)。
【0104】
例5に関する分析データ:
13−(ジフェニルメチレンイミノ)−N−(p−メトキシフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:87.1/87.3;H:4.0/3.9;N:3.3/3.3;O:5.6/5.5;
質量(FD、8kV):m/z=854.2(M+、100%)。
【0105】
例6に関する分析データ:
13−(ジフェニルメチレンイミノ)−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:88.5/88.0;H:4.9/5.0;N:3.1/3.0;O:3.5/3.9;
質量(FD、8kV):m/z=908.3(M+、100%)。
【0106】
b)アミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドIVの製造
例7〜12
1,4−ジオキサンa2l中の例1〜6からのケチミン10g(x2ミリモル)の溶液を2モルの塩酸水溶液50mlの添加後にT2℃でt2時間撹拌した。
【0107】
反応混合物を25質量%の水性アンモニア溶液で中和し、かつ溶剤を真空下で留去した後に、無機不純物の除去のため、残留物を水1lおよび濃縮したアンモニア水溶液50ml中に懸濁させ、濾別し、改めて中間接続された濾過によりそのつど熱い20質量%濃度のアンモニア水溶液1l中で2回懸濁させ、かつ次いで濾過した。引き続き石油エーテルを用いた加熱抽出(沸点範囲60〜90℃)により、粗生成物からベンゾフェノンおよびその他の有機不純物を除去し、かつ次いで真空下に100℃で乾燥させた。
【0108】
これらの試験に関するさらなる詳細ならびにその結果は第2表にまとめられている。
【0109】
【表2】
【0110】
例7に関する分析データ:
11−アミノ−N−ドデシルテリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:84.0/84.2;H:6.4/6.5;N:4.5/4.3;O:5.1/4.9;
質量(FD、8kV):m/z=628.4(M+、100%)。
【0111】
例8に関する分析データ:
11−アミノ−N−(p−メトキシフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:82.7/82.3;H:3.9/4.1;N:4.9/5.1;O:8.5/8.4;
質量(FD、8kV):m/z=566.2(M+、100%)。
【0112】
例9に関する分析データ:
11−アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:87.2/87.0;H:5.1/5.2;N:3.6/3.6;O:4.1/4.2;
質量(FD、8kV):m/z=620.3(M+、100%)。
【0113】
例10に関する分析データ:
13−アミノ−N−ドデシルクアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド: 元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:86.1/86.4;H:5.9/5.7;N:3.7/3.7;O:4.3/4.2;
質量(FD、8kV):m/z=752.6(M+、100%)。
【0114】
例11に関する分析データ:
13−アミノ−N−(p−メトキシフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:85.2/85.2;H:3.8/3.9;N:4.1/4.0;O:7.0/6.9;
質量(FD、8kV):m/z=690.3(M+、100%)。
【0115】
例12に関する分析データ:
13−アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:88.5/88.0;H:4.9/5.0;N:3.1/3.0;O:3.5/3.9;
質量(FD、8kV):m/z=744.4(M+、100%)。
【0116】
c)リレン色素Iの製造
例13〜25
保護ガス下で撹拌される、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン49mg(0.4ミリモル)、トリエチルアミン408mg(0.8ミリモル)および例7〜12からのアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドx3g(2ミリモル)の溶液を、ジカーボネートVのyg(8ミリモル)の添加後に、45℃でt3時間加熱した。
【0117】
80体積%の溶剤を真空下で留去した後、メタノール500mlをゆっくり添加し、かつ3〜6℃に冷却することにより生成物の沈澱が完了した。沈澱した生成物を濾別し、メタノールで洗浄し、かつ真空下に100℃で乾燥させた。
【0118】
全ての得られるリレン色素Iの融点は熱的な変換(CO2およびアルケンもしくはアラルケンの分解)の温度を上回っていた。
【0119】
これらの試験に関するさらなる詳細ならびにその結果は第3表にまとめられている。
【0120】
【表3】
【0121】
例13に関する分析データ:
11−(ジエトキシカルボニル)アミノ−N−(ドデシル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:77.7/77.7;H:6.3/6.5;N:3.6/3.5;O:12.4/12.2;
質量(MALDI−TOF):m/z=772.2(M+、100%);
IR(KBr):ν=1698(s、C=O)、1665(s、C=O)、1500(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=580(44000)、646(49900)nm。
【0122】
例14に関する分析データ:
11−(ジ−s−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(4−メトキシフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:76.8/76.7;H:5.0/4.9;N:3.7/3.7;O:14.6/14.7;
質量(MALDI−TOF):m/z=766.6(M+、100%);
IR(KBr):ν=1701(s、C=O)、1668(s、C=O)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=576(44370)、639(43530)nm。
【0123】
例15に関する分析データ:
11−(ジエトキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:78.5/78.3;H:5.3/5.3;N:3.65/3.7;O:12.55/12.7;
質量(MALDI−TOF):m/z=764.3(M+、100%);
IR(KBr):ν=1700(s、C=O)、1666(s、C=O)、1501(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=577(45080)、644(46110)nm。
【0124】
例16に関する分析データ:
11−(ジ−n−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:79.0/79.3;H:5.9/5.8;N:3.4/3.5;O:11.7/11.4;
質量(MALDI−TOF):m/z=820.1(M+、100%);
IR(KBr):ν=1702(s、C=O)、1667(s、C=O)、1499(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=577(43980)、645(44230)nm。
【0125】
例17に関する分析データ:
11−(ジ−t−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:79.0/78.8;H:5.9/6.0;N:3.4/3.5;O:11.7/11.7;
質量(MALDI−TOF):m/z=820.5(M+、100%);
IR(KBr):ν=1749(s、C=O)、1702(s、C=O)、1664(s、C=O)、1594(s、C=O)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=579(44270)、643(44120)nm。
【0126】
例18に関する分析データ:
11−(ジベンジルオキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)テリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:81.1/80.7;H:5.0/5.1;N:3.2/3.2;O:10.8/11.0;
質量(MALDI−TOF):m/z=888.6(M+、100%);
IR(KBr):ν=1700(s、C=O)、1665(s、C=O)、1498(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=577(43980)、645(46800)nm。
【0127】
例19に関する分析データ:
13−(ジ−t−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(ドデシル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:80.7/81.0;H:6.3/6.1;N:2.9/2.8;O:10.1/10.1;
質量(MALDI−TOF):m/z=952.2(M+、100%);
IR(KBr):ν=1748(s、C=O)、1699(s、C=O)、1665(s、C=O)、1593(s、C=O)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=680(75000)、744(78760)nm。
【0128】
例20に関する分析データ:
13−(ジエトキシカルボニル)アミノ−N−(4−メトキシフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:79.1/78.7;H:4.1/4.3;N:3.4/3.5;O:13.4/13.4;
質量(MALDI−TOF):m/z=834.4(M+、100%);
IR(KBr):ν=1700(s、C=O)、1667(s、C=O)、1504(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=677(75580)、738(73920)nm。
【0129】
例21に関する分析データ:
13−(ジエトキシカルボニル)アミノ−N−(ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:81.05/81.2;H:5.0/5.0;N:3.15/3.1;O:10.8/10.7;
質量(MALDI−TOF):m/z=888.4(M+、100%);
IR(KBr):ν=1701(s、C=O)、1667(s、C=O)、1502(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=678(74080)、742(77640)nm。
【0130】
例22に関する分析データ:
13−(ジ−n−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:81.3/81.0;H:5.5/6.0;N:3.0/3.0;O:10.2/10.0;
質量(MALDI−TOF):m/z=944.3(M+、100%);
IR(KBr):ν=1701(s、C=O)、1668(s、C=O)、1504(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=678(72840)、741(75210)nm。
【0131】
例23に関する分析データ:
13−(ジ−s−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:81.3/81.1;H:5.6/5.4;N:3.0/3.1;O:10.1/10.3;
質量(MALDI−TOF):m/z=944.2(M+、100%);
IR(KBr):ν=1702(s、C=O)、1666(s、C=O)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=679(73050)、740(74990)nm。
【0132】
例24に関する分析データ:
13−(ジ−t−ブトキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:81.3/81.0;H:5.6/5.9;N:3.0/3.0;O:10.1/10.1;
質量(MALDI−TOF):m/z=944.4(M+、100%);
IR(KBr):ν=1750(s、C=O)、1700(s、C=O)、1665(s、C=O)、1593(s、C=O)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=680(73820)、745(73670)nm。
【0133】
例25に関する分析データ:
13−(ジ−ベンジルオキシカルボニル)アミノ−N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)クアテルリレン−3,4−ジカルボン酸イミド:
元素分析(計算値/検出値の質量%):
C:83.0/83.3;H:4.8/5.0;N:2.8/2.7;O:9.5/9.0;
質量(FS、8kV):m/z=1012.7(M+、100%);
IR(KBr):ν=1699(s、C=O)、1666(s、C=O)、1501(s)cm- 1;
UV/VIS(NMP):λmax(ε)=678(73550)、742(75800)nm。
【0134】
B)本発明によるリレン色素Iの適用
a)サーモクロミックに着色した高分子材料の製造
サーモクロミックに着色した熱可塑性プラスチックを製造するために、そのつど色素Iをxgならびに場合により透明顔料Pまたは本出願の時点で未公開のWO−A01/16109号からのサーモクロミック色素Fをzg、マトリックスポリマー
PS:ポリスチレン144C、無色透明(BASF)、
PMMA:ポリメチルメタクリレート成形材料7N、無色透明(Rhoem)、
もしくは
PC:ポリカーボネートMakrolon (R) 2858(バイエル社)
100gと共に混合し、かつ通例の方法で押出成形および射出成形により半製品にした。
【0135】
サーモクロミック塗料を製造するためにそのつど色素Ixgおよび溶剤ベース(固体含有率45質量%)のアルキド−メラミン焼き付け塗料100gをガラス球(直径3mm)150gと共にスキャンデックス(Skandex)装置により30分間振とうし、次いでドクターナイフで板の上に塗布し、かつ130℃で30分間焼き付けた(乾燥した状態での膜厚55±5μm)。
【0136】
着色したポリマー系のサーモクロミックな変色(一次色→二次色)はそのつど変換温度T℃に15分間温度調整することにより誘発した。
【0137】
これらの試験のさらなる詳細ならびにその結果は第4表にまとめられている。
【0138】
【表4】
【0139】
【表5】
【0140】
b)レーザー標識可能もしくはレーザー印刷可能な着色の製造
レーザー標識もしくはレーザー印刷可能な着色を製造するために、例28、33、39もしくは41からの色素もしくは色素混合物をa)に記載されているとおりに実施するが、ただし、PMMA(例28および33)中またはPS(例39および41)中で(近)赤外線吸収剤Aをyg混合した。
【0141】
引き続き着色した半製品をNd−YAG−レーザー(放射波長1064nm、公称レーザー出力40ワット;走査速度1000mm;例47〜50)または半導体レーザーダイオード(放射波長780mm;公称レーザー出力1ワット、走査速度100mm/s;例51〜54)で標識した。
【0142】
これらの試験に関するさらなる詳細ならびにその結果は第5表にまとめられている。
【0143】
【表6】
Claims (9)
- 一般式I
Rは水素;
C1〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−、−S−、−NR1−、−CO−および/または−SO2−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
アリールまたはヘタリール、該基はそのつどC1〜C18−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、シアノ、−CONHR2、−NHCOR2および/またはアリールアゾもしくはヘタリールアゾ(該基はそのつどC1〜C10−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
R′はC2〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−および/または−CO−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、C5〜C8−シクロアルキル(その炭素骨格は1つもしくは複数の基−O−、−S−および/または−NR1−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルキルにより置換されていてもよい)、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
メチル、該基はアリール、ヘタリールおよび/またはC5〜C8−シクロアルキル(該基はそのつどC1〜C18−アルキルもしくはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは2回置換されている;
C5〜C8−シクロアルキル、該基の炭素骨格は1つもしくは複数の基−O−、−S−および/または−NR1−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルキルにより1回もしくは数回置換されていてもよい;
R1は水素またはC1〜C6−アルキルを表し;
R2は水素;C1〜C18−アルキル;アリールまたはヘタリール(該基はそのつどC1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい;
nは2または3]のリレン色素。 - 式中で変項が次のものを表す:
Rは水素;
C1〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−および/または−CO−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
アリールまたはヘタリール、該基はそのつどC1〜C18−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、シアノ、−CONHR2および/または−NHCOR2により1回もしくは数回置換されていてもよい;
R′はC2〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−および/または−CO−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルコキシ、C5〜C8−シクロアルキル(その炭素骨格は1つもしくは複数の基−O−および/または−NR1−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルキルにより置換されていてもよい)および/またはアリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
メチル、該基はアリールおよび/またはC5〜C8−シクロアルキル(該基はそのつどC1〜C18−アルキルもしくはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは2回置換されている;
C5〜C8−シクロアルキル、該基の炭素骨格は1つもしくは複数の基−O−および/または−NR1−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルキルにより1回もしくは数回置換されていてもよい、
請求項1記載の式Iのリレン色素。 - 式中で変項が次のものを表す:
Rは水素;
C1〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−および/または−CO−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルコキシおよび/またはアリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは2回置換されている;
アリール、該基はC1〜C18−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより1回もしくは数回置換されていてもよい;
R′はC2〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−により中断されていてもよく、かつ該基はC1〜C6−アルコキシ、C5〜C8−シクロアルキル(該基はC1〜C6−アルキルにより置換されていてもよい)および/またはアリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
メチル、該基はアリールおよび/またはC5〜C8−シクロアルキル(該基はそのつどC1〜C18−アルキルもしくはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)により1回もしくは2回置換されている;
C5〜C8−シクロアルキル、該基はC1〜C6−アルキルにより1回もしくは数回置換されていてもよい、
請求項1記載の式Iのリレン色素。 - 請求項1から3までのいずれか1項記載の式Iのリレン色素を製造する方法において、
a)一般式II
R″、R″′は相互に無関係に水素、C1〜C6−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシを表し、かつ
x、yは相互に無関係に1〜3の整数を表す]のベンゾフェノンイミンと反応させ、
b)形成されたケチミンを酸および極性の非プロトン性溶剤の存在下に一般式IV
c)該化合物を引き続き、極性の非プロトン性溶剤および塩基の存在下に一般式V
- 一般式IV
Rは水素;
C1〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−、−S−、−NR1−、−CO−および/または−SO2−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
アリールまたはヘタリール、該基はそのつどC1〜C18−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、シアノ、−CONHR2、−NHCOR2および/またはアリールアゾもしくはヘタリールアゾ(これはそのつどC1〜C10−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
R1は水素またはC1〜C6−アルキルを表し;
R2は水素;C1〜C18−アルキル;アリールまたはヘタリール(該基はそのつどC1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい;
nは2または3]のアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドを製造する方法において、
a)一般式II
b)形成されたケチミンを酸および極性の非プロトン性溶剤の存在下に加水分解することを特徴とする、一般式IVのアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミドの製造方法。 - 一般式IV
Rは水素;
C1〜C30−アルキル、該基の炭素鎖は1つもしくは複数の基−O−、−S−、−NR1−、−CO−および/または−SO2−により中断されていてもよく、かつ該基はシアノ、C1〜C6−アルコキシ、アリール(該基はC1〜C18−アルキルまたはC1〜C6−アルコキシにより置換されていてもよい)および/または窒素原子を介して結合した5員〜7員の複素環式基(該基はさらなるヘテロ原子を有していてもよく、、かつ芳香族であってもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
アリールまたはヘタリール、該基はそのつどC1〜C18−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、シアノ、−CONHR2、−NHCOR2および/またはアリールアゾもしくはヘタリールアゾ(該基はそのつどC1〜C10−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい)により1回もしくは数回置換されていてもよい;
R1は水素またはC1〜C6−アルキルを表し;
R2は水素;C1〜C18−アルキル;アリールまたはヘタリール(該基はそのつどC1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシおよび/またはシアノにより置換されていてもよい;
nは2または3]のアミノリレン−3,4−ジカルボン酸イミド。 - 高分子有機および無機材料を着色するための請求項1から3までのいずれか1項記載の式Iのリレン色素の使用。
- プラスチック、塗料および印刷インクを着色するための請求項7記載の使用。
- レーザー標識およびレーザー印刷可能な着色をするための、請求項7または8記載の使用。
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