JP4984023B2 - 新規ジアミン化合物およびその製造法 - Google Patents
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このような液晶セルにおいては、液晶を基板面に対し所定の方向に配向させるため、基板表面に液晶配向膜を設ける必要がある。この液晶配向膜は、通常、基板表面に形成された有機膜表面をレーヨンなどの布材で一方向にこする方法(ラビング法)により形成されている。かかる有機膜としては、耐熱性および電気特性の点から、ジアミン化合物と二酸無水物を重縮合反応してなるポリイミド樹脂からなる膜が広く用いられる。
また、上記とは別の液晶表示素子の動作モードとして、負の誘電異方性を有する液晶分子を基板に垂直、すなわち、プレチルト角 約90°、に配向させる垂直(ホメオトロピック)配向モードも知られている。この動作モードでは、基板間に電圧を印加すると、液晶分子は、基板法線方向から基板面内の一方向に向かって傾く。
本発明の目的は、ステロイド骨格を置換基として有するポリイミド樹脂を合成するのに用いることができるジアミン化合物、ジニトロ化合物およびヒドロキシ化合物と、その製造法を提供することにある。
下記式(III)で表されるヒドロキシ化合物によって達成される。
上記式(II)で表わされるジニトロ化合物を、(i)亜鉛粉末と塩化アンモニウム、(ii)ヒドラジン一水和物とラネーニッケルまたは(iii)塩化スズ二水和物で還元して上記式(I)においてR1が二重結合であるジアミン化合物を生成せしめるかあるいは(iv)パラジウム炭素の存在下接触水添せしめて上記式(I)においてR1が単結合であるジアミン化合物を生成せしめる、ことを特徴とするジアミン化合物の製造法によって達成される。
上記式(III)で表される化合物(以下、「化合物(III)」という場合がある。)あるいは下記式(IV)で表される化合物(以下、「化合物(IV)」という場合がある。)
上記式(IV)で表わされる化合物と下記式(VI)で表される化合物(以下、「化合物(VI)」という場合がある。)
本発明の製造法によれば、新規なジアミン化合物を有利に製造することができる。
さらに化合物(I)が(I−3)あるいは(I−4)で表わされる化合物である場合は、下記反応式(4)に示されているように、化合物(V)とジニトロ化合物とを反応させて化合物(VI)を生成し、それと化合物(IV)とを反応せしめ、次いで得られた生成物を上記(I−1)あるいは(I−2)で表される化合物を生成する場合と同様の処方を行うことにより、高純度で得ることができる。
この置換反応は適宜の溶剤中において行うことができる。
溶剤として、例えばヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。
この反応は、好ましくは0〜120℃、より好ましくは40〜80℃、反応時間は3時間〜2日間である。
この置換反応は適宜の溶剤中において行うことができる。
溶剤として、例えばヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。
この反応は、好ましくは−15〜150℃、より好ましくは0〜40℃の温度で行われる。反応時間は好ましくは1時間〜5日間である。
上記反応式(2)の、化合物(I)においてR1が単結合であるものを得る反応の中では、ヒドラジン一水和物と触媒を用いる反応、水素ガスと触媒を用いる反応が高純度で目的物が得られるために好ましい。用いることのできる触媒は、パラジウム炭素、塩化鉄(III)、白金などが挙げられる。その使用量は化合物(II)の好ましくは1〜70重量%である。
またこの反応は溶媒中で行うことができる。溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどを用いることができる。反応温度は好ましくは−15〜130℃であり、反応時間は好ましくは3時間〜2日間である。
シリカゲル乾燥管を取り付けた容量500mlの三口フラスコに化合物(IV)(式(IV)中、Rが(Ory−1)ないし(Ory−7)のそれぞれで表わされる構造の化合物の混合物)15g、炭酸カリウム8g、テトラブチルアンモニウムブロミド50mg、テトラヒドロフラン250mlを加え攪拌し、氷浴上で冷却した。その後、2,4−ジニトロクロロベンゼン6gを加え、室温で1日間攪拌した。
反応液をろ過し、ろ液に水1Lを加えて攪拌し、析出した固体を吸引ろ過し、塩化カルシウム上で減圧乾燥した。
これをエタノールで再結晶することにより下記式(II−A)で表されるジニトロ化合物(以下、「化合物(II−A)」という場合がある。)16gを純度良く得た(収率83%)。この生成物の1H−NMRスペクトル(溶媒:CDCl3、90MHz、以下同じ)を図1に示す。
反応液を熱いままろ過し、ろ液を放冷し淡黄色結晶を析出させた。これをろ別し減圧乾燥することで、下記式(I−A)で表されるジアミン化合物(以下、「化合物(I−A)という場合がある。)3gを収率良く得た(収率46%)。この生成物の1H−NMRスペクトルを図2に示す。
化合物(II−A)7gと50%含水した5%パラジウム炭素6g、99%エタノール120mlを300mlフラスコに入れ、加熱しながら、ヒドラジン一水和物5.6gを滴下し、加熱還流を3時間行った。
反応液を熱いままろ過し、ろ液を放冷し淡黄色結晶を析出させた。これをろ別し減圧乾燥することで、下記式(I−B)で表されるジアミン化合物(以下、「化合物(I−B)」という場合がある。)2gを収率良く得た(収率31%)。この生成物の1H−NMRスペクトルを図3に示す。
滴下漏斗を備えた反応器に、化合物(IV)(式(IV)中、Rが(Ory−1)ないし(Ory−7)のそれぞれで表わされる構造の化合物の混合物)60g、3,5−ジニトロベンゾイルクロリド25gを加え、脱気後窒素置換を3回行った。THF400mlを加え攪拌し氷浴で冷却する。ピリジン16gを滴下ろうとより加え1時間攪拌後室温に戻し、さらに12時間撹拌した。
THFをエバポレーターで留去し、クロロホルム400ml、超純水400mlで分液抽出する。得られた有機相を400mlの飽和食塩水で洗浄した後、エバポレーターで濃縮し粘性のある黄色液体を得た。これをエタノール1Lより再結晶することにより、黄色粉体である下記式(II−B)で表されるジニトロ化合物(以下、「化合物(II−B)」という場合がある。)78gを収率よく得た(収率98%)。この生成物の1H−NMRスペクトルを図4に示す。
室温に戻し、2Mアンモニアエタノール溶液25mlを加え、室温で3時間攪拌する。
エバポレーターでエタノールを留去し、クロロホルム500ml、超純水500mlで分液抽出する。
抽出した有機層をエバポレーターで濃縮してエタノール500mlより再結晶することにより、淡燈色フレーク状の固体として下記式(I−C)で表されるジアミン化合物(以下、「化合物(I−C」という場合がある。)2gを収率よく得た(収率51%)。この生成物の1H−NMRスペクトルを図5に示す。
シリカゲル乾燥管を付けた容量1Lの三口フラスコに化合物(IV)(式(IV)中、Rが(Ory−1)ないし(Ory−7)のそれぞれで表わされる構造の化合物の混合物)18g、N−メチル−2−ピロリドン200mlを加え、60℃で1時間攪拌した。この溶液に炭酸カリウム5g、ヨウ化カリウム1g、6−ブロモヘキサノール6gを加え、100℃で5時間攪拌した。
反応液をろ過し、ろ液に蒸留水5Lを加えて攪拌し、析出した粉末を吸引ろ過し、塩化カルシウム上で減圧乾燥し、淡黄色固体を得た。この固体をクロロホルムに再溶解させ、塩化ナトリウム飽和水溶液で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去して下記式(III−A)で表されるヒドロキシ化合物(以下、「化合物(III−A)」という場合がある。)14gを収率良く得た(収率68%)。この生成物の1H−NMRスペクトルを図6に示す。
反応溶液をろ過し、ろ液に蒸留水1Lを加え、N2バブリングによりテトラヒドロフランとピリジンを除去し、析出した固体をろ取した。得られた個体をクロロホルム−エタノール混合溶媒にて再結晶を行い、黄色結晶である下記式(II−C)で表されるジニトロ化合物(以下、「化合物(II−C)」という場合がある。)11gを収率良く得た(収率84%)。この生成物の1H−NMRスペクトルを図7に示す。
Claims (9)
- 請求項3における式(II)で表わされるジニトロ化合物を、(i)亜鉛粉末と塩化アンモニウム、(ii)ヒドロジンとラネーニッケルまたは(iii)塩化スズ二水和物で還元して請求項1における式(I)においてR1が二重結合であるジアミン化合物を生成せしめるかあるいは(iv)パラジウム炭素の存在下接触水添せしめて請求項1における式(I)においてR1が単結合であるジアミン化合物を生成せしめる、ことを特徴とするジアミン化合物の製造法。
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