JP5946174B2 - Xanthene-based soluble precursor compounds and colorants - Google Patents
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Description
本発明は着色剤として有用な新規なキサンテン化合物に関する。更に詳しくは、色素分散技術を利用することなく、溶剤溶解性の乏しいキサンテン化合物を着色組成物とし、種々の物体を着色する方法に関する。 The present invention relates to a novel xanthene compound useful as a colorant. More specifically, the present invention relates to a method for coloring various objects using a xanthene compound having poor solvent solubility as a coloring composition without using a pigment dispersion technique.
C.I.Acid Red 289、C.I.Acid Red 52等のキサンテン化合物は、色相が鮮明で、高発色性を有しており、光や熱等に対して堅牢であることから、レッド〜バイオレットの染料として広く使用されており、各種塗料、水性インキ、油性インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用など幅広い用途での応用がなされている。 C. I. Acid Red 289, C.I. I. Xanthene compounds such as Acid Red 52 are widely used as red to violet dyes because of their clear hue, high color development, and robustness against light and heat. It is used in a wide range of applications such as water-based ink, oil-based ink, ink-jet ink, and color filter.
色素は一般に染料と顔料とに大きく分類される。染料は溶剤に可溶であるため取り扱い易く、高い着色力、透明性を示すが、その反面、耐光性、耐熱性や酸化性ガス耐性等の堅牢性が劣ることが知られている。一方、顔料は耐光性、耐溶剤性といった堅牢性が高いものの、溶剤に不溶なため、取り扱いが難しい。例えば、カラーフィルター等、光学用途への応用を想定した場合、高い透明性の確保が必要不可欠であり、溶剤に不溶な顔料を微細化する技術や溶媒に分散させるための高度な分散技術が必要となる。 In general, dyes are roughly classified into dyes and pigments. Since the dye is soluble in a solvent, it is easy to handle and exhibits high coloring power and transparency, but on the other hand, it is known that fastness such as light resistance, heat resistance, and oxidizing gas resistance is inferior. On the other hand, pigments have high fastness such as light resistance and solvent resistance, but are difficult to handle because they are insoluble in solvents. For example, assuming application to optical applications such as color filters, ensuring high transparency is indispensable, and technology for minimizing pigments that are insoluble in solvents and advanced dispersion technology for dispersing in solvents are necessary. It becomes.
しかし、染料でも全ての溶剤に対して溶解する訳ではなく、化合物によって異なるが、ある特定の溶剤に対しては難溶性を示すものがほとんどである。 However, even dyes do not dissolve in all solvents and vary depending on the compound, but most of them exhibit poor solubility in a specific solvent.
溶剤溶解性の乏しい染料を用いて物体を着色する方法としては、例えば、前記した顔料のように高度な分散技術を用いた湿式着色法を用いる他、真空蒸着などの気相から物体上へ染料分子を析出させる乾式着色法などがある。湿式着色法は、溶剤溶解性の乏しい染料を溶剤中に微細に分散するために長時間の分散工程を必要とする上、分散助剤として種々の添加剤を加える必要があり、必ずしも適用範囲が広いとは言えない。また、揮発性の有機溶剤を用いるために、溶剤蒸気の回収設備などの環境負荷低減策を講じる必要がある。乾式着色法は、真空装置のような大型の設備が必要であり、更に染料を気化させる高温条件に耐える耐久性の良い色素は数が限られているため、必ずしも適用範囲が広いとは言えない。 As a method of coloring an object using a dye having poor solvent solubility, for example, a wet coloring method using an advanced dispersion technique such as the above-described pigment, or a dye from a gas phase such as vacuum deposition onto the object is used. There are dry coloring methods for precipitating molecules. The wet coloring method requires a long dispersion step in order to finely disperse the dye having poor solvent solubility in the solvent, and it is necessary to add various additives as a dispersion aid. It's not wide. In addition, in order to use a volatile organic solvent, it is necessary to take measures to reduce the environmental load such as a solvent vapor recovery facility. The dry coloring method requires a large facility such as a vacuum apparatus, and furthermore, since the number of durable dyes that can withstand high temperature conditions for vaporizing the dye is limited, it cannot necessarily be said that the applicable range is wide. .
また、溶剤溶解性の乏しい染料骨格に、嵩高い置換基を導入し、溶剤溶解性を得ることも可能であるが、導入した置換基効果の影響を受けるため、必ずしも物性が元の化合物と等しくなるとは限らない。 It is also possible to introduce a bulky substituent into a dye skeleton with poor solvent solubility to obtain solvent solubility. However, since it is affected by the introduced substituent effect, the physical properties are not necessarily equal to those of the original compound. Not necessarily.
前記キサンテン化合物においても、ある用途で使用したい場合、そこで用いる特定の溶剤へ溶解しない場合がある。例えば、カラーフィルター用途で使用する場合、レジスト溶媒であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等に溶解しないため、分散等の処理が必要となり、製造に時間やコストがかかってしまう。また、溶剤溶解性を得るために、嵩高い置換基を導入する手法も考えられるが、導入した置換基効果により、本来のキサンテン化合物の色相を失う欠点がある。 Even when the xanthene compound is used in a certain application, it may not be dissolved in a specific solvent used there. For example, when used in color filter applications, it does not dissolve in propylene glycol monomethyl ether acetate, which is a resist solvent, and thus requires treatment such as dispersion, which takes time and costs for production. Moreover, in order to obtain solvent solubility, the method of introduce | transducing a bulky substituent is also considered, However, There exists a fault which loses the hue of the original xanthene compound by the introduced substituent effect.
特許文献1〜5には、様々な色素を可溶性前駆体を合成して利用する手法が記載されているが、キサンテン化合物に関する記載はされていない。また、特許文献6には、溶剤溶解性の乏しいキサンテン化合物の着色方法として、イオン液体を用いて塗布する方法が記載されているが、イオン液体は一般的に用いられる溶剤ではなく、高価であるため、使用に関して大きなコストがかかってしまう欠点がある。 Patent Documents 1 to 5 describe techniques for synthesizing and using various dyes as soluble precursors, but do not describe xanthene compounds. Further, Patent Document 6 describes a method of coating using an ionic liquid as a method for coloring a xanthene compound having poor solvent solubility, but the ionic liquid is not a commonly used solvent and is expensive. Therefore, there is a drawback that a large cost is required for use.
本発明は、溶剤溶解性に乏しいキサンテン化合物の分散技術を利用することなく、着色剤として種々の物体を着色する方法を提供することであり、その用途に適した染料組成物を提供することである。 The present invention is to provide a method for coloring various objects as a colorant without using a xanthene compound dispersion technique having poor solvent solubility, and to provide a dye composition suitable for the application. is there.
本発明者らは前記課題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、特定の置換基を有するキサンテン化合物は、従来に比べ飛躍的に溶剤溶解性が向上する事を見出し、またその置換基を容易に脱離させることができるため、本来のキサンテン化合物の性質を失うことなく物体を着色できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a xanthene compound having a specific substituent has drastically improved solvent solubility as compared with the prior art. Since it can be easily detached, it has been found that an object can be colored without losing the properties of the original xanthene compound, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、
(1)一般式(3)で表されるキサンテン化合物であることを特徴とする前駆体化合物
(2)一般式(3)が一般式(4)で表されるキサンテン化合物である(1)に記載の前駆体化合物
(3)(1)または(2)に記載の化合物と少なくとも1種類の油溶性有機溶媒を含有する油性染料組成物、
(4)(1)または(2)に記載の化合物及び水性媒体を含有する水性染料組成物、
(5)(3)または(4)に記載の組成物に含まれる一般式(3)の化合物より一般式(2)を脱離させる方法、
(6)(5)の方法を用いて着色した着色体、
に関する。
That is, the present invention
(1) A precursor compound characterized by being a xanthene compound represented by the general formula ( 3 )
( 2 ) The precursor compound according to ( 1 ), wherein the general formula (3) is a xanthene compound represented by the general formula (4).
( 3 ) an oil-based dye composition containing the compound according to (1) or ( 2 ) and at least one oil-soluble organic solvent,
( 4 ) An aqueous dye composition containing the compound according to (1) or ( 2 ) and an aqueous medium,
( 5 ) A method for desorbing the general formula (2) from the compound of the general formula ( 3 ) contained in the composition described in ( 3 ) or ( 4 ),
( 6 ) A colored product colored using the method of ( 5 ),
About.
本発明の化合物は、上記の通り鮮明性および発色性に優れ、油性または水性染料組成物を形成して染料着色体に加工するとき、従来品よりも飛躍的に溶剤溶解性を向上できるため、本来のキサンテン化合物の性質を失うことなく物体を着色できる優れた特性を示すものである。すなわち、本発明の化合物は染料着色体に利用でき、カラーフィルター用インキやインクジェット用インキ等の幅広い用途に応用できる。 As described above, the compound of the present invention is excellent in sharpness and color developability, and when it is processed into a dyed colored body by forming an oily or aqueous dye composition, the solvent solubility can be dramatically improved compared to conventional products. It exhibits excellent properties that can color an object without losing the properties of the original xanthene compound. That is, the compound of the present invention can be used in dye-colored bodies and can be applied to a wide range of uses such as color filter inks and inkjet inks.
本発明の化合物は、前記一般式(1)、式(3)または式(4)で表される。 The compound of the present invention is represented by the general formula (1), formula (3) or formula (4).
式(1)において、Aはキサンテン化合物の残基であり、x個のBはAの一部である窒素原子に結合している残基である。BはAに結合している残基であり、式(2)で表される。 In Formula (1), A is a residue of a xanthene compound, and x B is a residue bonded to a nitrogen atom that is a part of A. B is a residue bonded to A and is represented by the formula (2).
式(1)において、xは1または2の整数であり、特に整数xは1であることが好ましい。 In the formula (1), x is an integer of 1 or 2, and the integer x is preferably 1.
式(1)のキサンテン化合物とは、例えば、安部田貞治他著、色染社出版「解説染料化学」(3ページ)等に記載されているとおり、一般に下記式(5)で表される構造を有する化合物を意味する。 The xanthene compound of the formula (1) is a structure generally represented by the following formula (5) as described in, for example, Sadaharu Abeda et al. Means a compound having
本発明のキサンテン化合物は、下記式(6)で表される化合物が好ましい。 The xanthene compound of the present invention is preferably a compound represented by the following formula (6).
式(6)において、R101〜R104はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、R105はスルホ基、カルボキシ基、または、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル基を表し、R106は水素原子または置換基を表し、R107およびR108はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、R109 −はカウンターアニオンを表す。ただし、式(6)で表される化合物が分子内で塩を形成するときは、R109 −は存在しない。 In Formula (6), R 101 to R 104 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, R 105 represents a sulfo group, a carboxy group, or an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 106 represents hydrogen. R 107 and R 108 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 109 − represents a counter anion. However, when the compound represented by the formula (6) forms a salt in the molecule, R 109 - is absent.
式(6)で表される化合物は、例えば、下記式(7)または式(8)で表されるように、カチオンの位置が異なる異性体を有する。本発明の「キサンテン化合物」には、このような異性体も全て含まれる。なお、下記式(7)または式(8)中、R101〜R108、およびR109 −は、前記式(6)におけるのと同じ意味を表す。 The compound represented by the formula (6) has isomers having different cation positions, for example, as represented by the following formula (7) or formula (8). The “xanthene compound” of the present invention includes all such isomers. In the following formula (7) or formula (8), R 101 to R 108 and R 109 − represent the same meaning as in the formula (6).
式(6)で表されるキサンテン化合物のうち、より好ましくは前記式(3)で表される化合物が挙げられ、特に好ましくは前記式(4)で表される化合物が挙げられる。 Of the xanthene compounds represented by the formula (6), more preferred are the compounds represented by the formula (3), and particularly preferred are the compounds represented by the formula (4).
式(2)において、Lは置換基を有しても良い炭素数1〜10のアルキル基を表す。 In Formula (2), L represents a C1-C10 alkyl group which may have a substituent.
式(2)において、Lが有しても良い置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例、F、Cl、Br)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ、イソブトキシなど)、アルコキシアルコキシ基(例、メトキシエトキシなど)、アリール基(例、フェニル、ナフチルなどでこれらのアリール基はさらに置換基を有しても良い)、アリールオキシ基(例、フェノキシなど)、アシルオキシ基(例、アセチルオキシ、ブチリルオキシ、ヘキシリルオキシ、ベンゾイルオキシなどで、これらのアリールオキシ基はさらに置換基を有しても良い)、アミノ基、アルキル置換アミノ基(例、メチルアミノ、ジメチルアミノなど)、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボンアミド基、アルコキシカルボニル基(例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなど)、アシル基、アミド基(例、アセトアミドなど)、スルホンアミド基(例、メタンスルホンアミドなど)およびスルホン酸が挙げられる。 In the formula (2), examples of the substituent that L may have include, for example, a halogen atom (eg, F, Cl, Br), a hydroxy group, an alkoxy group (eg, methoxy, ethoxy, isobutoxy, etc.), an alkoxyalkoxy Groups (eg, methoxyethoxy), aryl groups (eg, phenyl, naphthyl, etc., these aryl groups may further have a substituent), aryloxy groups (eg, phenoxy, etc.), acyloxy groups (eg, Acetyloxy, butyryloxy, hexyloxy, benzoyloxy, etc. These aryloxy groups may further have a substituent), amino group, alkyl-substituted amino group (eg, methylamino, dimethylamino, etc.), cyano Group, nitro group, carboxyl group, carbonamido group, alkoxycarbonyl group (eg, methoxycarbohydrate) Le, ethoxycarbonyl), acyl group, an amido group (e.g., acetamido, etc.), a sulfonamido group (e.g., a methanesulfonamido) is and sulfonic acids.
式(2)において、Lが置換基を有しない炭素数1〜10のアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、neo−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、イソプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ペンチニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基、イソプロペニル、イソへキセニル基、シクロへキセニル基、シクロペンタジエニル基、エチニル基、プロピニル基、へキシニル基、イソへキシニル基、シクロへキシニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in which L has no substituent in formula (2) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, and an iso-butyl group. Group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, iso-pentyl group, neo-pentyl group, t-pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, isopropyl group, Cyclopentyl, cyclohexyl, vinyl, allyl, propenyl, pentynyl, butenyl, hexenyl, hexadienyl, isopropenyl, isohexenyl, cyclohexenyl, cyclopentadienyl, ethynyl, propynyl Group, hexynyl group, isohexynyl group, cyclohexynyl group and the like.
式(2)において、Lは置換基を有しない炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましく、特にt−ブチル基であることが好ましい。 In the formula (2), L is preferably a C 1-4 alkyl group having no substituent, and particularly preferably a t-butyl group.
式(3)において、R1〜R10はそれぞれ独立に置換基を有しても良い炭素数1〜8のアルキル基または水素原子を表し、J1とJ2はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜4のアルキル基または上記式(2)を表す。ただし、J1とJ2のうち少なくとも一方は、上記式(2)である。 In Formula (3), R 1 to R 10 each independently represent a C 1-8 alkyl group or a hydrogen atom which may have a substituent, and J 1 and J 2 each independently represent a hydrogen atom or a carbon atom. The alkyl group of number 1-4 or the said Formula (2) is represented. However, at least one of J 1 and J 2 is the above formula (2).
式(3)のR1〜R10において、炭素数1〜8のアルキル基が有しても良い置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例、F、Cl、Br)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ、イソブトキシなど)、アルコキシアルコキシ基(例、メトキシエトキシなど)、アリール基(例、フェニル、ナフチルなどでこれらのアリール基はさらに置換基を有しても良い)、アリールオキシ基(例、フェノキシなど)、アシルオキシ基(例、アセチルオキシ、ブチリルオキシ、ヘキシリルオキシ、ベンゾイルオキシなどで、これらのアリールオキシ基はさらに置換基を有しても良い)、アミノ基、アルキル置換アミノ基(例、メチルアミノ、ジメチルアミノなど)、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボンアミド基、アルコキシカルボニル基(例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなど)、アシル基、アミド基(例、アセトアミドなど)、スルホンアミド基(例、メタンスルホンアミドなど)、およびスルホン酸が挙げられる。 In R 1 to R 10 of formula (3), examples of the substituent that the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may have include a halogen atom (eg, F, Cl, Br), a hydroxy group, and an alkoxy group. (Eg, methoxy, ethoxy, isobutoxy, etc.), alkoxyalkoxy groups (eg, methoxyethoxy, etc.), aryl groups (eg, phenyl, naphthyl etc., these aryl groups may further have a substituent), aryloxy Group (eg, phenoxy, etc.), acyloxy group (eg, acetyloxy, butyryloxy, hexyloxy, benzoyloxy, etc., these aryloxy groups may further have a substituent), amino group, alkyl-substituted amino Group (eg, methylamino, dimethylamino, etc.), cyano group, nitro group, carboxyl group, carbonamido group, al Alkoxycarbonyl group (e.g., methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, etc.), an acyl group, an amido group (e.g., acetamido, etc.), a sulfonamido group (e.g., a methanesulfonamido), and a sulfonic acid.
式(3)のR1〜R10において、置換基を有しない炭素数1〜8のアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、neo−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ペンチニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基、イソプロペニル、イソへキセニル基、シクロへキセニル基、シクロペンタジエニル基、エチニル基、プロピニル基、へキシニル基、イソへキシニル基、シクロへキシニル基等が挙げられる。 In R 1 to R 10 of the formula (3), specific examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having no substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, and an n-butyl group. , Iso-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, iso-pentyl group, neo-pentyl group, t-pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isopropyl group, cyclopentyl group Cyclohexyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group, pentynyl group, butenyl group, hexenyl group, hexadienyl group, isopropenyl, isohexenyl group, cyclohexenyl group, cyclopentadienyl group, ethynyl group, propynyl group, A hexynyl group, an isohexynyl group, a cyclohexynyl group, etc. are mentioned.
式(3)において、R1〜R10は置換基を有しないことが好ましく、中でもメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、iso−ペンチル基、neo−ペンチル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基であることが最も好ましい。 In Formula (3), R 1 to R 10 preferably have no substituent, and among them, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, an iso- A pentyl group and a neo-pentyl group are preferable, and a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group are most preferable.
式(3)において、J1とJ2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または上記式(2)を表す。ただし、J1とJ2のうち少なくとも一方は上記式(2)である。 In the formula (3), J 1 and J 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or the above formula (2). However, at least one of J 1 and J 2 is the above formula (2).
式(3)のJ1およびJ2において、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、t−ブチル基が挙げられ、中でもメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基が最も好ましい。 In J 1 and J 2 of the formula (3), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, t -Butyl group is mentioned, and methyl group, ethyl group, n-propyl group and n-butyl group are the most preferable among them.
式(3)中のJ1およびJ2において、式(2)としては、上記式(1)における式(2)と同義である。 In J 1 and J 2 in the formula (3), the formula (2), is as defined for formula (2) in the formula (1).
式(4)のR1〜R10において、炭素数1〜8のアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、neo−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ペンチニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基、イソプロペニル、イソへキセニル基、シクロへキセニル基、シクロペンタジエニル基、エチニル基、プロピニル基、へキシニル基、イソへキシニル基、シクロへキシニル基等が挙げられる。 In R 1 to R 10 of the formula (4), specific examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, and iso-butyl group. , Sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, iso-pentyl group, neo-pentyl group, t-pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl Group, allyl group, propenyl group, pentynyl group, butenyl group, hexenyl group, hexadienyl group, isopropenyl, isohexenyl group, cyclohexenyl group, cyclopentadienyl group, ethynyl group, propynyl group, hexynyl group, iso A hexynyl group, a cyclohexynyl group, etc. are mentioned.
式(4)のR1〜R10は、中でもメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、iso−ペンチル基、neo−ペンチル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基であることが最も好ましい。 R 1 to R 10 in the formula (4) are, among others, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, an iso-pentyl group, and a neo-pentyl group. It is preferably a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group.
本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物は、例えば特開2011−148973号公報に記載の公知技術で製造したキサンテン化合物を対応するカルボエステル化することにより製造することができる。その合成スキームの一例を以下に示す。
上記に例示した合成スキームでは、1ステップ目に示した1次縮合工程、2ステップ目に示した2次縮合工程、3ステップ目に示したカルボエステル化工程によって、本発明の色素化合物(1)、(3)および(4)を合成する方法である。 In the synthesis scheme exemplified above, the dye compound (1) of the present invention is formed by the primary condensation step shown in the first step, the secondary condensation step shown in the second step, and the carboesterification step shown in the third step. , (3) and (4).
1ステップ目に示した1次縮合工程では化合物(9)と化合物(10)とを有機溶剤や縮合剤の存在下で加熱し、縮合させる。次に、2ステップ目に示した2次縮合工程では上記の1次縮合工程で得た化合物(11)と化合物(12)とを再び加熱し、縮合させることによって化合物(13)を得ることができる。最後に3ステップ目では得られた化合物(13)を有機溶剤や塩基の存在下で(14)で示される二炭酸ジアルキル(二炭酸ジ−t−ブチル等)を用いて、カルボエステル化させることによって化合物(15)を得ることができる。即ち、本発明の化合物(1)を得ることができる。 In the primary condensation step shown in the first step, the compound (9) and the compound (10) are heated and condensed in the presence of an organic solvent or a condensing agent. Next, in the secondary condensation step shown in the second step, the compound (11) obtained in the primary condensation step and the compound (12) are heated again and condensed to obtain the compound (13). it can. Finally, in the third step, the obtained compound (13) is carboesterified using dialkyl dicarbonate (di-t-butyl dicarbonate etc.) represented by (14) in the presence of an organic solvent or base. Can give compound (15). That is, the compound (1) of the present invention can be obtained.
上記に例示した合成スキームの縮合反応において用いる有機溶剤については、1ステップ目に示した1次縮合工程では、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノールおよびn−ブタノール等を単独で、もしくは混合して使用することが好ましい。2ステップ目に示した2次縮合工程では、例えば、エチレングリコール、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンおよびニトロベンゼン等を単独で、もしくは混合して使用することが好ましい。 For the organic solvent used in the condensation reaction of the synthetic scheme exemplified above, in the primary condensation step shown in the first step, for example, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, etc. are used alone, Or it is preferable to mix and use. In the secondary condensation step shown in the second step, for example, ethylene glycol, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene and nitrobenzene. Etc. are preferably used alone or in combination.
上記1次縮合工程における反応温度は、50〜100℃であることが好ましく、中でも90℃以下であることが好ましい。上記2次縮合工程における反応温度は、100〜200℃であることが好ましく、中でも110〜170℃であることが好ましい。 The reaction temperature in the primary condensation step is preferably 50 to 100 ° C., more preferably 90 ° C. or less. The reaction temperature in the secondary condensation step is preferably 100 to 200 ° C, and more preferably 110 to 170 ° C.
一般式(3)および(4)中のR1〜R5とR6〜R10が同一の基である化合物、即ち、R11とR12とが同一の基である化合物を合成する場合、上記合成スキーム中の化合物(10)と(12)とは同一のものを用いることができる。したがって、この場合は化合物(9)より一段階の縮合工程で化合物(13)を得ることができる。その際の反応温度としては、110〜170℃であることが好ましい。 When synthesizing a compound in which R 1 to R 5 and R 6 to R 10 in the general formulas (3) and (4) are the same group, that is, a compound in which R 11 and R 12 are the same group, Compounds (10) and (12) in the above synthesis scheme can be the same. Therefore, in this case, the compound (13) can be obtained from the compound (9) by a one-step condensation process. The reaction temperature at that time is preferably 110 to 170 ° C.
縮合剤としては、例えば、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等を用いることが好ましい。 As the condensing agent, for example, zinc chloride, magnesium chloride, aluminum chloride or the like is preferably used.
上記3ステップ目におけるカルボエステル化に用いる有機溶剤としては、水、アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸メチル、テトラヒドロフラン、ジオキサジン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、キシレン等が挙げられ、これらを単独で、もしくは混合して使用することができる。 Examples of the organic solvent used for the carboesterification in the third step include water, acetonitrile, ethyl acetate, methyl acetate, tetrahydrofuran, dioxazine, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, xylene, and the like. Or it can be used as a mixture.
上記3ステップ目におけるカルボエステル化に用いる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の無機塩基、t−ブトキシカリウム、ピリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン等の有機塩基が挙げられ、これらを単独で、もしくは混合して使用することができる。 Examples of the base used for carboesterification in the third step include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium hydride, sodium hydride, and potassium hydride. , T-butoxypotassium, pyridine, N, N-dimethylaminopyridine, triethylamine, organic bases such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, and these may be used alone or in combination. Can be used.
上記式(1)で表される化合物の具体例を、以下の表1−1〜表1−3に示すが、本発明はこれに限定されない。
表1−1
表1−2
表1−3
表1−3において、Meはメチル基を、Etはエチル基を、n−Prはノルマルプロピル基を、n−Buはノルマルブチル基をそれぞれ表す。
Although the specific example of a compound represented by the said Formula (1) is shown to the following Table 1-1-Table 1-3, this invention is not limited to this.
Table 1-1
Table 1-2
Table 1-3
In Table 1-3, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, n-Pr represents a normal propyl group, and n-Bu represents a normal butyl group.
本発明の油性または水性染料組成物は、本発明の化合物及び、油性染料組成物の場合は油溶性有機溶媒を、水性染料の場合は水性媒体を含有する。本発明の油性または水性染料組成物においては、本発明の化合物を0.2〜40質量%含有させるのが好ましく、さらには0.5〜20質量%含有させるのがより好ましい。また本発明の油性または水性染料組成物において、色相の調整などの目的で必要に応じて上記式(1)以外の色材を添加してもよい。添加できる色材としては、例えば酸性染料、反応性染料、直接性染料、カチオン染料、塩基性染料等の水溶性染料、分散染料、ソルベント染料等の油溶性染料、有機顔料、カーボンブラック等が挙げられ、溶媒に溶解した状態あるいは分散した状態で添加される。 The oily or aqueous dye composition of the present invention contains the compound of the present invention and an oil-soluble organic solvent in the case of an oily dye composition and an aqueous medium in the case of an aqueous dye. In the oily or aqueous dye composition of the present invention, the compound of the present invention is preferably contained in an amount of 0.2 to 40% by mass, and more preferably 0.5 to 20% by mass. In the oily or aqueous dye composition of the present invention, a colorant other than the above formula (1) may be added as necessary for the purpose of adjusting the hue. Examples of colorants that can be added include water-soluble dyes such as acid dyes, reactive dyes, direct dyes, cationic dyes, and basic dyes, oil-soluble dyes such as disperse dyes and solvent dyes, organic pigments, and carbon black. And added in a dissolved or dispersed state in a solvent.
本発明の水性染料組成物は、水性媒体に本発明の化合物を分散させて調製する事ができる。水性媒体としては、水または水溶性有機溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,3−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール等の多価アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコール誘導体;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン等のアミン類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン等が挙げられる。 The aqueous dye composition of the present invention can be prepared by dispersing the compound of the present invention in an aqueous medium. Examples of the aqueous medium include water or a water-soluble organic solvent. Examples of water-soluble organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, t-butanol, pentanol, benzyl alcohol; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol Polyhydric alcohols such as polypropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, 1,3-pentanediol, 1,5-pentanediol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tri Ethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether Glycol derivatives such as dipropylene glycol monomethyl ether; amines such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, morpholine; 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, etc. .
本発明の油性染料組成物は、少なくとも1種類の油溶性有機溶媒に本発明のキサンテン化合物を溶解または分散させて調製する事ができる。用いられる油溶性有機溶媒としては、例えば、エタノール、ペンタノール、オクタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、テトラフルオロプロパノール等のアルコール類;エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート等のグリコール誘導体;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ブチルフェニルエーテル、ベンジルエーテル、ヘキシルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチルなどのエステル類;アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン等の極性有機溶媒、等が挙げられ、これらの溶媒は単独で使用しても良いし、2種類以上を混合して用いても良い。 The oil-based dye composition of the present invention can be prepared by dissolving or dispersing the xanthene compound of the present invention in at least one oil-soluble organic solvent. Examples of the oil-soluble organic solvent used include alcohols such as ethanol, pentanol, octanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, and tetrafluoropropanol; ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono Glycol derivatives such as ethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol diacetate; ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone ; Butyl phenyl ether, benzine Ethers such as ether and hexyl ether; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl benzoate, butyl benzoate, ethyl laurate, and butyl laurate; acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, N Examples include polar organic solvents such as methyl-2-pyrrolidone and 2-pyrrolidone, and these solvents may be used alone or in combination of two or more.
油性染料組成物に用いられる分散剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、クレオソート油スルホン酸のホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェートのアンモニウム塩、ポリオキシアルキルエーテル燐酸エステル塩等公知のアニオン界面活性剤、ビニルナフタレン誘導体、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、スチレン、スチレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、無水マレイン酸、無水マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも2つ以上の単量体からなるブロック共重合体、或いはランダム共重合体、またはこれらの塩等の高分子分散剤等が挙げられ、これらの1種以上を分散する染料化合物に対して10〜100質量%で使用するのが好ましい。またこれらの分散剤と併せて、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合物等の公知のノニオン系の界面活性剤やシリコーン系、アセチレン系の公知の消泡剤を必要に応じ、顔料分散時及び/または顔料分散化後に添加する事ができる。 Dispersants used in oil dye compositions include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium laurate, formalin condensate of naphthalene sulfonic acid, formalin condensate of alkyl naphthalene sulfonic acid, formalin condensate of creosote oil sulfonic acid, poly Ammonium salt of oxyethylene alkyl ether sulfate, ammonium salt of polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, polyoxyalkyl ether phosphate ester salt and other known anionic surfactants, vinyl naphthalene derivatives, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid Aliphatic alcohol esters, styrene, styrene derivatives, acrylic acid, acrylic acid derivatives, methacrylic acid, methacrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, maleic anhydride, maleic anhydride A block copolymer consisting of at least two monomers selected from oleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, etc., or a random copolymer, or a high salt thereof. A molecular dispersant etc. are mentioned, It is preferable to use at 10-100 mass% with respect to the dye compound which disperse | distributes 1 or more of these. In addition to these dispersants, known nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, and silicones A known acetylene-based antifoaming agent can be added at the time of pigment dispersion and / or after the pigment dispersion.
顔料を微粒子に分散する方法としては、サンドミル(ビーズミル)、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、超音波分散機、マイクロフルイダイザー等を用いる方法が挙げられるが、これらの中でもサンドミル(ビーズミル)が好ましい。またサンドミル(ビーズミル)における顔料の粉砕においては、径の小さいビーズを使用する、ビーズの充填率を大きくする事等により粉砕効率を高めた条件で処理することが好ましく、更に粉砕処理後に濾過、遠心分離などで素粒子を除去することが好ましい。 Examples of the method for dispersing the pigment into the fine particles include a method using a sand mill (bead mill), a roll mill, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, a microfluidizer, and the like. Among these, a sand mill (bead mill) is preferable. In the grinding of pigments in sand mills (bead mills), it is preferable to use beads with small diameters and to treat them under conditions that increase the grinding efficiency by increasing the filling rate of beads. It is preferable to remove the elementary particles by separation or the like.
本発明の染料組成物にはその他の添加剤として表面調整剤、防腐・防黴剤、pH調整剤等を含んでも良い。表面調整剤としては、ポリシロキサン系あるいはポリジメチルシロキサン系の界面活性剤、防腐・防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソジウムピリジンチオン−1−オキサイド、ジンクピリジンチオン−1−オキサイド、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、1−ベンズイソチアゾリン−3−オンのアミン塩等を、pH調整剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリ金属類、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等の3級アミン類等が挙げられ、それぞれ必要に応じて添加する事ができる。 The dye composition of the present invention may contain a surface adjusting agent, antiseptic / antifungal agent, pH adjusting agent and the like as other additives. As surface conditioning agents, polysiloxane or polydimethylsiloxane surfactants, and as antiseptic / antifungal agents, sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium pyridinethione-1-oxide, zinc pyridinethione-1-oxide 1,2-benzisothiazolin-3-one, amine salts of 1-benzisothiazolin-3-one, etc., as pH adjusters, alkali hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, Tertiary amines such as triethanolamine, diethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine and the like can be mentioned, and each can be added as necessary.
また本発明の油性または水性染料組成物中には被着色体への染料の定着性を向上させる目的で、必要な範囲内で組成中の媒体と相溶性のあるポリアミド系、ポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系又はポリアクリル系樹脂を含有させる事が好ましい。また定着性を向上させる目的で、必要な範囲内でエチレン性不飽和基を有するモノマー、オリゴマーや重合開始剤などを含有させてもよい。本発明の油性または水性染料組成物は上記各成分を溶媒に溶解あるいは分散及び混合する事によって調製することができる。 In addition, in the oily or aqueous dye composition of the present invention, a polyamide system, a polyurethane system, or a polyester system that is compatible with the medium in the composition within a necessary range for the purpose of improving the fixability of the dye to the object to be colored. It is preferable to contain an epoxy or polyacrylic resin. Further, for the purpose of improving the fixability, a monomer, oligomer, polymerization initiator or the like having an ethylenically unsaturated group may be contained within a necessary range. The oily or aqueous dye composition of the present invention can be prepared by dissolving or dispersing and mixing the above components in a solvent.
本発明の化合物は、油性染料組成物、または水性染料組成物として各種塗料、水性インキ、油性インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用着色組成物に用いられる。油性染料組成物および水性染料組成物は、例えば普通紙、コート紙、プラスチックフィルム、プラスチック基板などの被着色材料に用いられる。また、本発明の染料組成物を被着色材料に付与する方法としては、オフセット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの各種印刷方法あるいはスピンコーター、ロールコーターなどによる塗工方法が挙げられる。 The compound of the present invention is used as an oil-based dye composition or an aqueous dye composition in various paints, water-based inks, oil-based inks, inkjet inks, and color filter coloring compositions. The oil-based dye composition and the aqueous dye composition are used for materials to be colored such as plain paper, coated paper, plastic film, and plastic substrate. Examples of a method for applying the dye composition of the present invention to a material to be colored include various printing methods such as offset printing, letterpress printing, flexographic printing, and ink jet printing, and coating methods using a spin coater, a roll coater, and the like.
次に、下記式(1)で表される本発明の可溶性前駆体化合物を化学的手段、光分解的手段及び/または熱的手段を用いて脱カルボエステル化し、下記のスキームにより示される溶剤溶解性の乏しいキサンテン化合物(18)に変換する方法について説明する。 Next, the soluble precursor compound of the present invention represented by the following formula (1) is decarboesterified using chemical means, photolytic means and / or thermal means, and dissolved in the solvent shown by the following scheme. A method for converting to a xanthene compound (18) having poor properties will be described.
化学的手段とは、酸または塩基などの触媒によりキサンテン化合物(18)を製造する方法である。好ましい触媒は酸であるが、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、安息香酸、塩酸、硫酸、ホウ酸、p−トルエンスルホン酸、サリチル酸等が挙げられる。 The chemical means is a method for producing the xanthene compound (18) with a catalyst such as an acid or a base. The preferred catalyst is an acid, and examples include acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, acrylic acid, benzoic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, boric acid, p-toluenesulfonic acid, salicylic acid and the like.
光分解的手段とは、式(1)で示されるキサンテン化合物が、吸収を有する光であれば使用することができる。具体的には、高圧または低圧水銀灯、タングステンランプ、LEDランプ、レーザー光源等が上げられる。 The photolytic means can be used as long as the xanthene compound represented by the formula (1) has absorption light. Specifically, a high-pressure or low-pressure mercury lamp, a tungsten lamp, an LED lamp, a laser light source, or the like is raised.
熱的手段とは、無溶媒あるいは溶媒の存在下で50〜300℃に加熱することにより、キサンテン化合物(18)へと変換する方法であり、中でも加熱温度は70〜250℃が好ましい。更には、この熱的手段と上記化学的手段と上記光分解的手段の3つの内、複数の方法を好ましく併用することができる。 The thermal means is a method of converting to a xanthene compound (18) by heating to 50 to 300 ° C. in the absence of a solvent or in the presence of a solvent. Among them, the heating temperature is preferably 70 to 250 ° C. Furthermore, a plurality of methods can be preferably used in combination among the thermal means, the chemical means, and the photolytic means.
これらの内、塗膜の脱溶剤方法としても一般的に用いられている熱的手段は塗膜の脱溶剤とキサンテン化合物(1)の脱カルボエステル化を同時に行なうことができる点で好ましい。熱的手段としては空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用い塗工表面側あるいは導電性支持体側から加熱することによって行なわれる。加熱温度は、加熱時間や電磁波照射の有無、分解触媒の存否等の他の条件にもよるが、塗膜に用いられる溶剤の沸点以上であることが好ましい。 Among these, the thermal means generally used also as a solvent removal method for the coating film is preferable in that the solvent removal of the coating film and the decarboesterification of the xanthene compound (1) can be performed simultaneously. As a thermal means, it is carried out by heating from the coating surface side or the conductive support side using a gas such as air, nitrogen, steam, various heat media, infrared rays or electromagnetic waves. The heating temperature is preferably equal to or higher than the boiling point of the solvent used in the coating film, although it depends on other conditions such as heating time, presence / absence of electromagnetic wave irradiation, presence / absence of a decomposition catalyst.
塗膜には、上記油溶性染料組成物または水性染料組成物を使用することもできる。例えば、上記油溶性染料組成物または水性染料組成物を用いて塗膜等により着色された着色体に、上記化学的手段、光分解的手段及び/または熱的手段を用いて脱カルボエステル化することにより、キサンテン化合物(18)へと変換された着色体を得ることができる。 The oil-soluble dye composition or the aqueous dye composition can also be used for the coating film. For example, a colored body colored with a coating film or the like using the oil-soluble dye composition or the aqueous dye composition is decarboesterified using the chemical means, photolytic means and / or thermal means. Thereby, the colored body converted into the xanthene compound (18) can be obtained.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは無い。熱分析試験は、示差熱熱重量同時測定装置「エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)社製 TG/DTA6200」により測定し評価した。また、実施例中、合成によって得られた化合物は、液体クロマトグラフィー−質量分析装置「Waters製 ACQUITY UPLC/LCT Premier XE」(以下、LC−MSと略記)によって同定した。液体クロマトグラフィー測定条件は以下の通りである。
カラム;Inertsil ODS−2(5μm、3.0mm×250mm)
移動相;A液;5mM酢酸アンモニウム水、B液;アセトニトリル
グラジエント(B液);50%→(25分)→90%→(5分)→99%
観測波長;254nm、カラム温度;40℃、流量;0.4ml/mim
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. The thermal analysis test was measured and evaluated with a simultaneous differential thermothermal gravimetric measuring device “TG / DTA6200 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.”. Moreover, the compound obtained by the synthesis | combination in the Example was identified with the liquid chromatography-mass spectrometer "ACQUITY UPLC / LCT Premier XE made from Waters" (henceforth LC-MS). The liquid chromatography measurement conditions are as follows.
Column; Inertsil ODS-2 (5 μm, 3.0 mm × 250 mm)
Mobile phase: Liquid A; 5 mM ammonium acetate, liquid B; acetonitrile gradient (liquid B); 50% → (25 minutes) → 90% → (5 minutes) → 99%
Observation wavelength: 254 nm, column temperature: 40 ° C., flow rate: 0.4 ml / mim
実施例1(表1における化合物No.1の合成)
(工程1−1)
200ml四つ口フラスコに、下記式(100)のフルオラン化合物8.1g、スルホラン30g、2,6−ジメチルアニリン(東京化成工業社製)12.1g、塩化亜鉛4.1gを入れ、100℃で1時間、更に170℃で4時間攪拌した。加熱を止め、液温が90℃以下に下がった時、反応液を5.8%塩酸400gに注ぎ、室温で15分攪拌した。析出した結晶をろ過、湯で洗浄、乾燥することにより、染料中間体(101)8.5gを得た。
Example 1 (Synthesis of Compound No. 1 in Table 1)
(Step 1-1)
In a 200 ml four-necked flask, 8.1 g of a fluorane compound of the following formula (100), 30 g of sulfolane, 12.1 g of 2,6-dimethylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 4.1 g of zinc chloride are placed at 100 ° C. The mixture was stirred for 1 hour and further at 170 ° C. for 4 hours. When the heating was stopped and the liquid temperature dropped to 90 ° C. or lower, the reaction liquid was poured into 400 g of 5.8% hydrochloric acid and stirred at room temperature for 15 minutes. The precipitated crystals were filtered, washed with hot water, and dried to obtain 8.5 g of a dye intermediate (101).
(工程1−2)
100ml四つ口フラスコに、工程1−1で得られた染料中間体(101)2.5g、ジメチルスルホキシド55g、油性の水素化ナトリウム(和光純薬社製)0.7gを少しずつ入れ、室温で1時間攪拌した。この反応液に二炭酸ジ−t−ブチル(東京化成工業社製)1.9gを滴下し、続けてトリエチルアミン2.2gを滴下し、更に4−ジメチルアミノピリジン(東京化成工業社製)0.03gを加え、室温で2時間攪拌した。反応液を水400gに注ぎ、5分間攪拌した後、酢酸エチルで抽出、水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、減圧下で濃縮することにより、本発明の可溶性前駆体化合物1.3gを得た。赤茶色結晶。極大吸収波長:513nm(メタノール)。
LC−MS測定値:保持時間;19.2、計算値(Exact Mass)674.25;、実測値([M+H]+);675.17。
(Step 1-2)
Into a 100 ml four-necked flask, 2.5 g of the dye intermediate (101) obtained in Step 1-1, 55 g of dimethyl sulfoxide, and 0.7 g of oily sodium hydride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added little by little at room temperature. For 1 hour. To this reaction solution, 1.9 g of di-t-butyl dicarbonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dropped, followed by dropwise addition of 2.2 g of triethylamine, and 4-dimethylaminopyridine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). 03 g was added and stirred at room temperature for 2 hours. The reaction mixture is poured into 400 g of water, stirred for 5 minutes, extracted with ethyl acetate, washed with water and saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure to give the soluble precursor compound 1 of the present invention. .3 g was obtained. Red brown crystal. Maximum absorption wavelength: 513 nm (methanol).
LC-MS measured value: Retention time; 19.2, calculated value (Exact Mass) 674.25; measured value ([M + H] +); 675.17.
実施例2(表1における化合物No.3の合成)
200ml四つ口フラスコに、アシッドレッド289(東京化成工業社製)4g、ジメチルスルホキシド44g、油性の水素化ナトリウム(和光純薬社製)1.1gを少しずつ入れ、室温で1時間攪拌した。この反応液に二炭酸ジ−t−ブチル(東京化成工業社製)3.1gを滴下し、続けてトリエチルアミン3.6gを滴下し、更に4−ジメチルアミノピリジン(東京化成工業社製)0.04gを加え、室温で2時間攪拌した。反応液を水2.9%塩酸200gに注ぎ、10分間攪拌した後、ジクロロメタンで抽出、水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、減圧下で濃縮することにより、本発明の可溶性前駆体化合物0.5gを得た。赤茶色結晶。極大吸収波長:515nm(メタノール)。
Example 2 (Synthesis of Compound No. 3 in Table 1)
In a 200 ml four-necked flask, 4 g of Acid Red 289 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 44 g of dimethyl sulfoxide and 1.1 g of oily sodium hydride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added little by little and stirred at room temperature for 1 hour. To this reaction solution, 3.1 g of di-t-butyl dicarbonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise, followed by dropwise addition of 3.6 g of triethylamine, and further, 4-dimethylaminopyridine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0. 04 g was added and stirred at room temperature for 2 hours. The reaction solution was poured into 200 g of 2.9% hydrochloric acid in water, stirred for 10 minutes, extracted with dichloromethane, washed with water and saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure. 0.5 g of precursor compound was obtained. Red brown crystal. Maximum absorption wavelength: 515 nm (methanol).
実施例3(各種溶剤への溶解度試験)
サンプル瓶に上記色素化合物No.1を10mgまたは比較対象として上記式(101)の化合物10mgを秤取り、それぞれ色素化合物が完全に溶解するまで、単一の溶剤を少しずつ添加した。この時の重量を測定することにより、各色素化合物の各種溶剤への溶解度(重量パーセント濃度:wt%と略記する。)を算出した。
Example 3 (Solubility test in various solvents)
In the sample bottle, the dye compound No. 10 mg of 1 or 10 mg of the compound of the above formula (101) was weighed, and a single solvent was added little by little until the dye compound was completely dissolved. By measuring the weight at this time, the solubility of each dye compound in various solvents (weight percent concentration: abbreviated as wt%) was calculated.
実施例3の結果を下表2に示す。表2において、PGMEAとはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを示す。
表2
化合物 PGMEAへの溶解度 シクロヘキサノンへの溶解度
化合物No.1 1.15wt%以上 1.38wt%以上
化合物(101) 0.1wt%以下 0.1wt%以下
The results of Example 3 are shown in Table 2 below. In Table 2, PGMEA represents propylene glycol monomethyl ether acetate.
Table 2
Compound Solubility in PGMEA Solubility in cyclohexanone Compound no. 1 1.15 wt% or more 1.38 wt% or more Compound (101) 0.1 wt% or less 0.1 wt% or less
上記実施例3の結果より、化合物No.1の溶剤溶解性は、比較化合物(101)よりも向上していることは明らかである。 From the results of Example 3 above, Compound No. It is clear that the solvent solubility of No. 1 is higher than that of the comparative compound (101).
実施例4(熱分析試験)
アルミパン容器に、上記色素化合物No.1を5mgまたは比較対象として上記式(101)の化合物5mgを秤取り、それぞれ熱重量減少率の測定を行なった。測定チャートを図1に示す。
Example 4 (thermal analysis test)
In an aluminum pan container, the dye compound No. 5 mg of 1 or 5 mg of the compound of the formula (101) was weighed as a comparison target, and the thermal weight loss rate was measured for each. A measurement chart is shown in FIG.
測定プログラム条件:
開始温度:40℃、 終点温度250℃、
昇温レート10℃/10mim、 ホールド時間30mim
Measurement program conditions:
Start temperature: 40 ° C, end temperature 250 ° C,
Temperature rising rate 10 ° C / 10mim, hold time 30mim
上記実施例4の結果、本発明の化合物No.1は、150℃付近に19.2%の重量減少が観測された。これは、化合物No.1のカルボエステル基の脱離に伴う重量減少率の理論値14.8%とほぼ一致する。しかし、比較化合物(101)では、この様な重量減少は観測されなかった。 As a result of Example 4 above, Compound No. For 1, a weight loss of 19.2% was observed around 150 ° C. This is compound no. This almost coincides with the theoretical value of 14.8% of the weight reduction rate associated with the elimination of one carboester group. However, in the comparative compound (101), such weight reduction was not observed.
また、本発明の化合物No.1の熱分析試験後の化合物をLC−MSにて測定を行なった。測定条件は、上記と同じである。
LC−MS測定値:保持時間;13.1、計算値(Exact Mass)574.19;、実測値([M+H]+);575.13。
In addition, Compound No. 1 of the present invention. The compound after the thermal analysis test of 1 was measured by LC-MS. The measurement conditions are the same as above.
LC-MS measured value: Retention time; 13.1, calculated value (Exact Mass) 574.19; measured value ([M + H] +); 575.13.
従って、上記の結果から、本発明の化合物No.1は、150℃以上の熱を加えることにより、脱カルボエステル化反応が進行し、脱カルボエステル体である化合物(101)に変換することができたことは明らかである。 Therefore, from the above results, the compound No. 1 of the present invention was It is clear that 1 was converted to compound (101) which is a decarboester by proceeding the decarboesterification reaction by applying heat of 150 ° C. or higher.
実施例5(油性染料組成物及び染料着色体1の作成)
500mlの4つ口フラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート160g、メタクリル酸6.6g、シクロヘキシルメタクリレート30g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート6g、α,α’―アゾビス(イソブチロニトリル)2gを仕込み、攪拌しながら30分間窒素ガスをフラスコ内に流した後、80℃まで昇温し、80〜85℃で4時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却したところ、無色の透明で均一な液体、すなわち共重合体溶液を得た。このポリスチレン換算重量平均分子量は12000、また、酸価は100であった。
得られた共重合体0.8gにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1gを加えたものに、上記実施例1で得られた化合物No.1の0.025gを溶解させ油性染料組成物を作成した。得られた油性染料組成物をガラス基盤にスピンコートし、200℃で20分乾燥し、溶剤の除去と同時に、カルボエステル基を脱離させることにより、本発明の染料着色体を作成した。
Example 5 (Preparation of oil-based dye composition and dyed colored body 1)
A 500 ml four-necked flask was charged with 160 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, 6.6 g of methacrylic acid, 30 g of cyclohexyl methacrylate, 6 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2 g of α, α′-azobis (isobutyronitrile) while stirring. After flowing nitrogen gas into the flask for 30 minutes, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred at 80 to 85 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature to obtain a colorless transparent and uniform liquid, that is, a copolymer solution. The polystyrene-reduced weight average molecular weight was 12000, and the acid value was 100.
Compound No. 1 obtained in Example 1 above was prepared by adding 1 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to 0.8 g of the obtained copolymer. 1 was dissolved to prepare an oily dye composition. The obtained oil-based dye composition was spin-coated on a glass substrate, dried at 200 ° C. for 20 minutes, and the carboester group was eliminated simultaneously with the removal of the solvent, thereby preparing the dyed colored product of the present invention.
比較例1
表1−1における化合物No.1を、上記式(101)に変更したこと以外は実施例5と同様にして、本発明の比較用染料着色体1を作成したところ、上記式(101)の化合物は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートへの溶解度が乏しく、スピンコートによって着色体を得ることができなかった。
Comparative Example 1
Compound No. 1 in Table 1-1 A comparative dye-colored product 1 of the present invention was prepared in the same manner as in Example 5 except that 1 was changed to the above formula (101). As a result, the compound of the above formula (101) was propylene glycol monomethyl ether acetate. Solubility was poor, and a colored product could not be obtained by spin coating.
以上のように本発明のキサンテン化合物は、油性または水性染料組成物を形成して染料着色体に加工することができ、この時、分散技術を利用することなく、着色剤として種々の物質を着色することが可能である。そのため、カラーフィルター用インキやインクジェット用インキ等、アプリケーションの幅が広がるなどの産業的な価値が高い事が明らかとなった。 As described above, the xanthene compound of the present invention can form an oily or aqueous dye composition to be processed into a dyed colored body. At this time, various substances can be colored as a colorant without using a dispersion technique. Is possible. For this reason, it has become clear that industrial value such as color filter ink and ink-jet ink has a wide range of applications.
Claims (6)
The colored body colored using the method of Claim 5 .
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