JP4687121B2

JP4687121B2 - ベンツイミダゾロン化合物及びその製造方法

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Publication number: JP4687121B2
Application number: JP2005021321A
Authority: JP
Inventors: 正喜保坂
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: JP2006206506A

Description

本発明は、赤色蛍光材料、赤色発光の有機ＥＬ材料として用いることができるベンツイミダゾロン化合物及びその製造方法に関する。

従来、耐候性及び耐熱性に優れた顔料として、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７５、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８５等のベンツイミダゾロン系赤色顔料が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。しかしながら、これらのベンツイミダゾロン系赤色顔料は、蛍光性を有していない。
Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ，Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ著「ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＯｒｇａｎｉｃＰｉｇｍｅｎｔｓＳｅｃｏｎｄ，ＣｏｍｐｌｅｔｅｌｙＲｅｖｉｓｅｄＥｄｉｔｉｏｎ」ＶＣＨＶｅｒｌａｇｓｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔｍｂＨ、１９９７年、ｐ．３４５−３７０

本発明の目的は、蛍光性を有し、赤色蛍光材料、赤色発光の有機ＥＬ材料として用いることができるベンツイミダゾロン化合物及びその製造方法を提供することである。

本発明者は、２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノンと５−アミノベンツイミダゾロンとの反応で生成するベンツイミダゾロン化合物が、赤色蛍光を有すること、及びＥＬ特性を有することを見出した。

すなわち、本発明は、下記式（１）で表されるベンツイミダゾロン化合物（以下、「化合物（１）」という。）及びその製造方法を提供するものである。

本発明のベンツイミダゾロン化合物は、赤色の蛍光を有するため、赤色蛍光材料として用いることができ、蛍光塗料、蛍光インキ、蛍光フィルム等に好適である。また、赤色有機ＥＬ材料としても用いることができる。

化合物（１）は、非プロトン性極性溶剤中で、下記式（２）で表される２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノン（以下、「化合物（２）」という。）と、下記式（３）で表される５−アミノベンツイミダゾロン（以下、「化合物（３）」という。）とを反応させる方法で製造される。

前記化合物（２）及び化合物（３）の仕込み量は、化合物（２）１当量に対して化合物（３）を２当量とするのが好ましい。

前記非プロトン性極性溶剤としては、例えば、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、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−２−ピロリドン等が挙げられる。これらの中でも、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが好ましい。

前記化合物（１）の製造において、必要に応じて反応中に発生する塩酸を除去するため、反応液中に、例えば、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム、酢酸カリウム等を存在させても構わない。

前記化合物（１）の製造における反応温度としては、１５０〜２００℃が好ましい。また、反応時間としては、８〜２５時間が適当である。

化合物（２）と化合物（３）とを反応させて得られた反応液から化合物（１）を得るには、反応液を室温まで冷却した後、析出した結晶を通常の方法によりろ過、洗浄、乾燥、粉砕する。

化合物（１）は、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、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−２−ピロリドン等の非プロトン性極性溶剤に溶解させると鮮やかな赤色溶液となり、この溶液に３６６ｎｍの紫外光を照射すると鮮やかなやや黄みの赤色の蛍光を発するので、蛍光塗料や蛍光インキ等に使用することができる。

以下、本発明を実施例により説明する。また、特に断わりのない限り「部」、「％」は質量基準である。

（実施例１）
２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノン２０部及び５−アミノベンツイミダゾロン３２．８部を、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００部中に加え、１６０℃で２５時間撹拌した。室温まで冷却した後、析出物をろ過した。次いで、得られた析出物を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン２００部で洗浄し、さらにアセトン６００部で洗浄を行った。洗浄した析出物を１１０℃で８時間減圧乾燥し、緑がかった赤褐色結晶４６．８部（収率５８．５％）を得た。

上記で得られた赤褐色結晶の赤外分光分析（日本分光株式会社製フーリエ変換赤外分光光度計「ＦＴ／ＩＲ−５５０」を使用）、ＮＭＲ分析（日本電子株式会社製核磁気共鳴装置「ＪＮＭ−ＬＡ３００」を使用）及びＦＤ−ＭＳ分析（日本電子株式会社製質量分析計「ＪＭＳ−７００」を使用）を行ったところ、下記の結果が得られた。

＜赤外分光分析＞
３２００ｃｍ^−１：イミダゾロン環のＮ−Ｈ伸縮振動
１７２０ｃｍ^−１：ナフトキノン骨格のＣ＝Ｏ伸縮振動
１７００ｃｍ^−１：イミダゾロン環のＣ＝Ｏ伸縮振動

＜ＮＭＲ測定＞
ジメチルスルホキシド−ｄ_６溶液中で、^１Ｈ−ＮＭＲ及び^１３Ｃ−ＮＭＲ分析を行い、得られたケミカルシフトの帰属について、下式（４）及び表１にまとめた。

＜ＦＤ−ＭＳ＞
質量分析の結果、分子量４３４の分子イオンピーク（Ｍ＋）が検出された。

上記の分析結果から、得られた赤褐色結晶は、式（１）で表される構造式を有する化合物（１）であることが確認された。

（実施例２）
実施例１で得た化合物（１）０．１部をジメチルスルホキシド１０００部に加え、１００℃で１５分間加熱し、化合物（１）のジメチルスルホキシド溶液を得た。この溶液は鮮やかな赤色溶液であった。この赤色溶液に３６６ｎｍの紫外線を照射したところ、鮮やかなやや黄みの赤色の蛍光を発した。
（実施例３）
実施例２で得た化合物（１）のジメチルスルホキシド溶液０．１部を酢酸ビニル（ポリマー）溶液（関東化学株式会社製、ポリ酢酸ビニルの５０％酢酸エチル溶液）の溶液１０部に加え、撹拌混合して均一な溶液を得た。得られた溶液をアプリケーターを用いてポリエステルフィルム上に塗布した後、１２０℃で３時間減圧乾燥を行い赤色透明のフィルムを得た。得られたフィルムに３６６ｎｍの紫外線を照射したところ、鮮やかなやや黄みの赤色の蛍光を発した。
（実施例４）
実施例１で得た化合物（１）０．５部とポリビニルカルバゾール（高砂香料株式会社製、Ｍｗ＝４００，０００）９９．５部とを混合したものをＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させて、固形分濃度２％の発光層形成用塗布液を調製した。次に、片面に厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極層を有するガラス板（コーニング社製「１７３７」、サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）のＩＴＯ電極層の表面をエキシマ光照射装置（ウシオ電機株式会社製「ＵＥＳ２０−１７２」）を用いて１０分間オゾンエキシマ処理した。この上に前記発光層形成用塗布液をスピンコーターを用いて乾燥後の膜厚が９０ｎｍとなるように塗布し、真空乾燥機を用いて真空下１００℃で１時間乾燥させ、ＩＴＯ電極層上に発光層を形成した。

上記で得られた発光層を積層したガラス板上に、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有するシャドウマスクをした後、真空蒸着機に入れ、マグネシウムと銀とを１０：１の割合となるように共蒸着し、厚さ２００ｎｍの負電極層を形成した。さらに、負電極層保護の目的で負電極層の上に銀を厚さ１００ｎｍとなるように真空蒸着し、有機ＥＬ素子を得た。

窒素ガス雰囲気中で、上記で得られた有機ＥＬ素子の負電極と正電極（ＩＴＯ電極層）に「２３７ハイ・ボルテージ・ソース・メジャー・ユニット」（ケースレーインスツルメンツ株式会社製）を接続し、両電極間に電圧を印加したところ、化合物（１）の蛍光に基づくやや黄みの赤色の発光が見られた。

Claims

下記式（１）で表されるベンツイミダゾロン化合物。
非プロトン性極性溶剤中で、２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノンと５−アミノベンツイミダゾロンとを反応させることを特徴とする請求項１記載のベンツイミダゾロン化合物の製造方法。