JP6229875B2 - 拡張型フタロシアニン化合物の製造方法 - Google Patents
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で表される化合物、
(B)モリブデン若しくはタングステンの金属酸塩又はそのオキシハロゲン化物、及び
(C)グアニジン塩酸塩
を、150〜320℃で反応させることを特徴とする、下記一般式(1):
で表される拡張型フタロシアニン化合物の製造方法。
で表される拡張型フタロシアニン化合物。
する近赤外光吸収材。
本発明の製造方法で用いられる化合物(A)は、下記一般式(A−1)〜(A−4)で表されるものである。
R1及びR2は水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基が好ましい。
前記アリールオキシ基のうち、アルキルフェノキシ基としては、フェノキシ基の水素原子が上述したアルキル基で置換されたものが挙げられる。
前記アリールオキシ基のうち、アルコキシフェノキシ基としては、フェノキシ基の水素原子が上述したアルコキシ基で置換されたものが挙げられる。
前記アリールチオ基のうち、アルキルフェニルチオ基としては、フェニルチオ基の水素原子が上述したアルキル基で置換されたものが挙げられる。
前記アリールチオ基のうち、アルコキシフェニルチオ基としては、フェニルチオ基の水素原子が上述したアルコキシ基で置換されたものが挙げられる。
具体的には、下記一般式で表される化合物等が挙げられる。
さらに、原料の入手しやすさの点から、R1の全てが水素原子であり、R2の一方が水素原子であり、他方が炭素原子数1〜20、好ましくは4〜12の1価のアルキル基、より好ましくはt−ブチル基、である場合;R1が水素原子であり、R2が炭素原子数1〜20、好ましくは4〜12のアルコキシ基の1価のアルコキシ基、より好ましくはn−ヘキシルオキシ基、である場合が特に好ましい。
具体的には、置換基R1及びR2を有する(A−4)で表される化合物とアンモニウムガスを反応させることで、一般式(A−1)で表される化合物を合成することができる。
本発明の製造方法で用いられる化合物(B)モリブデン若しくはタングステンの金属酸塩又はそのオキシハロゲン化物としては、具体的に下記の化合物が挙げられる。
タングステンの金属酸塩としては、タングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、タングステン酸リチウム等が挙げられる。
モリブデンのオキシハロゲン化物としては、二塩化二酸化モリブデン、オキシ塩化モリブデン等が挙げられる。
タングステンのオキシハロゲン化物としては、二塩化二酸化タングステン、オキシ塩化タングステン等が挙げられる。
化合物(B)は、化合物(A)に対し通常0.05〜4当量、さらに0.1〜2当量用いるのが好ましく、さらに0.2〜1.0当量用いるのがより好ましい。
本発明の製造方法で用いる化合物(C)は、下記式(C−1)のグアニジン塩酸塩である。
本発明の製造方法は、原則として溶媒は必要としないが、必要に応じて溶媒中で行ってもよい。その場合の溶媒としては、(A)、(B)及び(C)各化合物と反応しないものを適宜選択することができる。例えば、芳香族炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、アルコール、芳香族エーテル類等から選択できる。具体的には、クロロナフタレン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド、オクタノール、キノリン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。またこれらを併用することもできる。
本発明における反応温度は、通常150℃〜320℃、好ましくは160〜320℃、より好ましくは260〜320℃である。150℃未満だと反応系が均一系にならず、320℃を超えると生成物が分解する恐れがある。
本発明における反応時間は、通常30分〜2.5時間である。
本発明における反応は、空気中でも進行するが、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
本発明に係る拡張型フタロシアニン化合物は、近赤外領域(750〜1400nm)の光を吸収するため、近赤外光吸収材、太陽電池素子、有機半導体素子として利用可能である。例えば、太陽電池に用いられる光吸収色素、光線力学的療法に用いられる光増感剤等に利用することができる。
十分にアルゴン置換した耐圧試験管に、下記の化合物a(0.5mmol)、モリブデン酸アンモニウムb(0.1mmol)およびグアニジン塩酸塩c(6.0mmol)を入れ、300℃で30分間撹拌、反応させた。反応液を室温に戻し、乳鉢で固体物質を粉砕し、クロロホルムを加え、生成物を抽出した。シリカゲルカラムおよびリサイクル分取高速液体クロマトグラフ(日本分析工業株式会社製LC-9210 NEXT、充填カラム:JAIGEL H1、H2)にて精製を行い、本発明に係る化合物dを異性体の混合物として得た。化合物dの収率は32%であった。反応式を以下に示す。
400 MHz 1H-NMR (CDCl3/TMS) δ(ppm): 10.05-9.67 (m, 8H), 8.57 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 1.86 (m, 36H).
UV/Vis/NIR (CHCl3): λmax = 1159, 1019, 929, 499, 409, 393 nm.
MS (MALDI) m/z calcd for C50H48Mo2N12O2 : 1044.2131, found : 1044.2.
実施例1におけるグアニジン塩酸塩cの代わりに尿素c’を用い、反応温度を220℃とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、本発明に係る化合物dを得た。化合物dの収率は5%であった。反応式を以下に示す。
実施例1におけるモリブデン酸アンモニウムbの代わりに二塩化二酸化モリブデンeを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、本発明に係る化合物dを異性体の混合物として得た。化合物dの収率は27%であった。反応式を以下に示す。
実施例1におけるモリブデン酸アンモニウムbの代わりにパラタングステン酸アンモニウムfを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、本発明に係る化合物gを異性体の混合物として得た。化合物gの収率は10%であった。反応式を以下に示す。
MS (MALDI) m/z calcd for C50H48N12O2W2 : 1216.3042, found : 1216.3.
UV/Vis/NIR (CHCl3): λmax = 1403, 1194, 1091, 998, 919, 386 nm.
実施例1における化合物aの代わりに化合物hを用い、反応温度を280℃とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、本発明に係る化合物iを得た。化合物iの収率は3%であった。(C6H13はn-ヘキシル基を示す)。反応式を以下に示す。
MS (MALDI) m/z calcd for C82H112Mo2N12O10 : 1620.6733, found : 1620.7.
UV/Vis/NIR (CHCl3): λmax = 1398, 1165, 1021, 937, 467, 390 nm.
実施例1における化合物aの代わりに化合物jを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、本発明に係る化合物dを異性体の混合物として得た。化合物dの収率は24%であった。反応式を以下に示す。
実施例1における化合物aの代わりに化合物kを用いた以外は、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応液を室温に戻し、反応混合物を円筒ろ紙に入れ、ソックスレー抽出器を用いて水で3時間、メタノールで1時間抽出した後に、溶媒をクロロホルムに変えて48時間で生成物を抽出した。クロロホルム溶液を濃縮後、本発明に係る化合物lを得た。化合物lの収率は7%であった。反応式を以下に示す。
MS (MALDI) m/z calcd for C34H16Mo2N12O2 : 819.9627, found : 819.9.
UV/Vis/NIR (CHCl3): λmax = 1011, 918, 495, 407, 387 nm.
Claims (5)
- (A)下記一般式(A−1)、(A−2)、(A−3)又は(A−4):
[一般式(A−1)〜(A−4)中、R1及びR2は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールアゾ基、ヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基を示す。また、複数のR1は同一でも異なっていてもよく、複数のR2は同一でも異なっていてもよい。また、R1、R2はそれぞれ互いに連結して環を形成してもよい。]
で表される化合物、
(B)モリブデン若しくはタングステンの金属酸塩又はそのオキシハロゲン化物、及び
(C)グアニジン塩酸塩
を、150〜320℃で反応させることを特徴とする、下記一般式(1):
[上記一般式(1)中、R1及びR2は式(A−1)〜(A−4)と同じものを示し、互いに同一でも異なっていてもよい。Mはモリブデン(Mo)又はタングステン(W)を示す。]
で表される拡張型フタロシアニン化合物の製造方法。 - 一般式(A−1)〜(A−4)及び(1)において、R1及びR2は水素原子、炭素原子数1〜20の1価のアルキル基、炭素原子数6〜20の1価のアリール基、炭素原子数1〜20の1価のアルコキシ基、炭素原子数6〜20の1価のアリールオキシ基、炭素原子数1〜20の1価のアルキルチオ基又は炭素原子数6〜20の1価のアリールチオ基を示し、複数のR1は同一でも異なっていてもよく、複数のR2は同一でも異なっていてもよく、同一のベンゼン環に存在するR1及びR2から選択される2つの置換基同士はそれぞれ結合して環を形成してもよい、
請求項1に記載の拡張型フタロシアニン化合物の製造方法。 - 一般式(A−1)〜(A−4)及び(1)において、R1の全てが水素原子であり、R2の一方が水素原子であり、他方が炭素原子数1〜20の1価のアルキル基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の拡張型フタロシアニン化合物の製造方法。
- 一般式(A−1)〜(A−4)及び(1)において、R1が水素原子であり、R2が炭素原子数1〜20の1価のアルコキシ基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の拡張型フタロシアニン化合物の製造方法。
- (B)モリブデン若しくはタングステンの金属酸塩又はそのオキシハロゲン化物が、
モリブデン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウム又は二塩化二酸化モリブデンである請求項1〜4のいずれか1項に記載の拡張型フタロシアニン化合物の製造方法。
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