JP6677365B1 - アルキレン化合物、キノフタロン化合物及びキノフタロン混合物 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、J.Heterocyclic,Chem,30,17(1993)に記載の方法などにより、ビスアニリン類を1当量に対し、クロトンアルデヒドを2〜3当量加え、酸化剤存在下、強酸中において反応させ、後記する式(1−i)の化合物を合成する。
さらに、得られた式(1−ii)の化合物の還元によって、ニトロ基(−NO2)をアミノ基(−NH2)に変換することで、上記式(1)で表されるアルキレン化合物を得ることができる。
本実施形態に係るキノフタロン化合物の製造方法は、下記式(1)で表されるアルキレン化合物と下記式(2)で表される酸無水物とを縮合させて、下記式(3)で表される第一のキノフタロン化合物及び下記式(4)で表される第二のキノフタロン化合物から群より選択される少なくとも一種を得る工程(以下、工程IVと称する。)を備えている。なお、式(3)及び式(4)中の複数のX3同士、複数のX4同士、複数のX5同士及び複数のX6同士は、それぞれ同じでも異なっていてもよい。
フラスコ中に4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)5.00g(56.1mmol)、p−クロラニル27.6g(112mmol)、水150ml、濃塩酸150ml、n−ブタノール100mlを添加して95℃で30分間攪拌した。この混合物に、n−ブタノール12mlに溶解したクロトンアルデヒド11.8g(168mmol)を滴下して、さらに1時間攪拌した。温度を80℃に下げ、塩化亜鉛15.3g(112mmol)を少量ずつ加えた後、THF200mlを添加して80℃を保ったまま1時間攪拌した。室温まで放冷した後、減圧ろ過にて黄土色粉末を回収した。得られた黄土色粉末をTHF200mlで洗浄し、再び減圧ろ過にて黄土色粉末を回収した。さらに、得られた黄土色粉末をフラスコに移し、水200mlと28%アンモニア水40mlを加え、室温で2時間攪拌した。減圧ろ過にて粉末を回収し、20.3gの粗生成物を得た。得られた粗生成物をトルエンに溶解し不溶物をろ過により除いた後に再結晶して中間体(i)12.6gを得た。(収率:61%)
13C−NMR(CDCl3)δppm:25.8,41.1,123.2,126.2,127.8,130.9,133.1,136.3,137.6,143.1,160.0
FT−IR cm−1:3054,3030,2915,1603,1487,1206
FD−MS:366M+
13C−NMR(CDCl3)δppm:25.7,32.4,119.9,125.6,127.5,130.1,131.1,137.3,143.1,145.9,162.2
FT−IR cm−1:1604,1530,1487,1362
LC−MS:457[MH]+
1H−NMR(CDCl3)δppm:2.65(s,6H),3.97(s,2H),5.91(s,4H),7.32(s,2H),7.37(d,J=8.8Hz,2H),8.58(d,J=8.8Hz,2H)
13C−NMR(CDCl3)δppm:24.8,31.3,116.2,117.1,117.4,120.4,131.3,131.7,141.5,142.6,158.3
FT−IR cm−1:3476,3373,1627,1605,1409,1359,1250
LC−MS:397[MH]+
分析の結果は得られた化合物が式(1−1)の構造であることを示した。
フラスコ中に濃硫酸55.0gを仕込み、氷冷下に攪拌しながら文献(Polymer,volume39,No.20(1998),p4949)記載の方法で得られる6,6’−メチレンジキナルジン7.00g(23.5mmol)を添加した。10℃以下を保ちながら60%硝酸6.1gを滴下し、10℃から20℃で1時間攪拌を続けた。反応液を氷水150mlに注ぎ、20wt%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH3に調整した。析出した粉末を減圧濾過で回収し、水で中性まで洗浄した。得られた固体を70℃で送風乾燥した後、粗生成物を熱酢酸エチル100ml、次いで熱トルエン60mlで洗浄濾過し、中間体(iii)6.52g(16.8mmol)を得た。(収率:72%)
13C−NMR(DMSO−d6)δppm:24.5,32.0,117.7,124.8,127.5,129.8,130.5,131.9,145.8,146.2,160.7
FT−IR(KBr disk)cm−1:3048,1602,1520,1494,1363
LC−MS:389[MH]+
1H−NMR(DMSO-d6)δppm:2.57(s,6H),3.95(s, 2H),5.66(s,4H),7.06(d,J=8.2Hz,2H),7.16(d,J=8.2Hz,2H),7.23(d,J=8.2Hz,2H),8.49(d,J=8.2Hz,2H)
13C−NMR(DMSO−d6)δppm:24.6,32.1,115.8,116.2,119.5,130.9,131.8,141.5,147.4,157.0
FT−IR(KBr disk)cm−1:3464,3363,3315,3192,1640,1591,1573,1415,1365,801
LC−MS:329[MH]+
分析の結果は得られた化合物が式(1−2)の構造であることを示した。
フラスコ中に窒素雰囲気下、中間体(iii)10.0g(25.8mmol)、10%Pd−C1.00g、エタノール50ml、テトラヒドロフラン(THF)100mlを添加して室温で攪拌した。次いでエタノール20ml、THF40mlの混合溶液に溶解したヒドラジン一水和物12.9g(257mmol)を滴下した。滴下終了後、60〜65℃で3hr攪拌した。反応混合物にN−メチルピロリドン(NMP)140mlを添加して析出物を溶解した後、濾過によりPd−Cを除去して得られた濾液を10%NaCl水1800gに注ぎ、室温で1hr攪拌した。生成した沈殿物を減圧濾過で回収して水洗した後、70℃で送風乾燥して目的のアルキレン化合物8.40g(25.6mmol)を得た。(収率99%)
1H−NMR、13C−NMR、FT−IR、LC−MSの結果は実施例A−2と一致した。すなわち、分析の結果は得られた化合物が式(1−2)の構造であることを示した。
窒素雰囲気下、フラスコ中に安息香酸14.1g(116mmol)を量りとり、140℃にて溶融させた。そこに、実施例(A−1)で得たアルキレン化合物1.44g(3.62mmol)とテトラクロロフタル酸無水物5.53g(19.3mmol)を加え、220℃にて4時間攪拌した。放冷後、反応溶液にアセトン300mLを加え、1時間攪拌した後、減圧ろ過にて黄色粉末であるキノフタロン化合物B−1を4.41g(3.00mmol)得た(収率:83%)。
FT−IR cm−1:3449,1727,1622,1536,1410,1363,1308,1192,1112,737
FD−MS:1467M+
分析の結果は得られた化合物が式(3−1−i)の構造であることを示した。
窒素雰囲気下、フラスコ中に安息香酸135g(1.11mol)を量りとり、140℃にて溶融させた。そこに、実施例A−2で得たアルキレン化合物3.80g(11.6mmol)とテトラクロロフタル酸無水物18.0g(62.9mmol)、無水塩化亜鉛0.490g(3.60mmol)を加え、220℃にて6時間攪拌した。反応混合物を120℃に冷却後、クロロベンゼン300mLを加えて1時間攪拌し、減圧ろ過した。得られた固体をクロロベンゼン、アセトン、メタノールで順次洗浄し、黄色粉末であるキノフタロン化合物B−2を10.5g(7.5mmol)得た。(収率:65%)
FT−IR cm−1:1788,1729,1688,1638,1607,1537,1420,1310,732
FD−MS:1400M+
分析の結果は得られた化合物が式(3−2−i)の構造であることを示した。
窒素雰囲気下、フラスコ中に安息香酸58.0g(475mmol)を量りとり、140℃にて溶融させた。そこに、実施例(A−1)で得たアルキレン化合物2.00g(5.03mmol)とテトラクロロフタル酸無水物5.04g(17.6mmol)を加え、220℃にて4時間攪拌した。放冷後、反応溶液にアセトン500mLを加え、1時間攪拌した後、減圧ろ過にて黄色粉末であるキノフタロン化合物C−1を6.00g得た。
MALDI−MSの結果、得られたC−1は上記式(3−1−i)の化合物と式(4−1−i)の化合物の混合物であることが分かった。
窒素雰囲気下、フラスコ中に安息香酸58.0g(475mmol)を量りとり、140℃にて溶融させた。そこに、実施例A−2で得たアルキレン化合物2.00g(6.09mmol)とテトラクロロフタル酸無水物6.09g(21.3mmol)、無水塩化亜鉛0.205g(1.50mmol)を加え、220℃にて6時間攪拌した。反応混合物を120℃に冷却後、クロロベンゼン500mLを加えて1時間攪拌し、減圧ろ過した。得られた固体をクロロベンゼン、アセトン、メタノールで順次洗浄し、黄色粉末であるキノフタロン化合物C−2を7.00g得た。
MALDI−MSの結果、得られたC−2は上記式(3−2−i)の化合物と式(4−2−i)の化合物の混合物であることが分かった。
実施例B−1で得られた式(3−1−i)で表されるキノフタロン化合物0.500質量部を塩化ナトリウム1.50質量部、ジエチレングリコール0.750質量部とともに磨砕した。その後、この混合物を600質量部の温水に投じ、1時間攪拌した。水不溶分をろ過分離して温水でよく洗浄した後、90℃で送風乾燥して顔料化を行い、キノフタロン顔料を得た。得られた顔料粒子の平均アスペクト比は3.00未満であり、平均一次粒子径は100nm以下であった。
実施例B−1で得られた式(3−1−i)で表されるキノフタロン化合物に代えて、実施例B−2で得られた式(3−2−i)で表されるキノフタロン化合物を用いた以外は、顔料化例1と同様の方法で顔料化を行い、キノフタロン顔料を得た。得られた顔料粒子の平均アスペクト比は3.00未満であり、平均一次粒子径は100nm以下であった。
顔料化例1で得たキノフタロン顔料0.660質量部をガラス瓶に入れ、特開2013−54200号公報に記載の方法で合成したスルホン酸系誘導体(5)0.040質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート12.60質量部、BYK LPN−21116(ビックケミー株式会社製)1.400質量部、0.3−0.4mmφセプルビーズ22.0質量部を加え、ペイントシェーカー(東洋精機株式会社製)で2時間半分散し、顔料分散体を得た。なお、式(5)中のスルホン酸基は、キノリン環上の水素原子のいずれかに置換していることを示す。
顔料化例1で得たキノフタロン顔料に代えて、顔料化例2で得たキノフタロン顔料を用いた以外は、実施例D−1と同様の方法で黄色調色用組成物を得た。
C.I.ピグメント イエロー150(山陽色素社製)1.14質量部をポリ瓶に入れ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート12.0質量部、BYK LPN−21116(ビックケミー株式会社社製)2.84質量部、0.3−0.4mmφセプルビーズ38.0質量部を加え、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で4時間分散し、顔料分散体を得た。さらに、得られた顔料分散体2.00質量部、アクリル樹脂溶液ユニディック(登録商標名)ZL−295(DIC株式会社製)0.490質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.110質量部をガラス瓶に入れ、振とうさせることで黄色調色用組成物を作製した。
C.I.ピグメント グリーン59(DIC株式会社製)2.48質量部をガラス瓶に入れ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート10.9量部、BYK LPN−6919(ビックケミー株式会社製)1.24質量部、アクリル樹脂溶液ユニディック(登録商標)ZL−295(DIC株式会社製)1.86質量部、0.3−0.4mmφセプルビーズを加え、ペイントシェーカー(東洋精機株式会社製)で2時間分散し、顔料分散体を得た。さらに、得られた顔料分散体4.00質量部、アクリル樹脂溶液ユニディック(登録商標)ZL−295(DIC株式会社製)0.980質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.220質量部をガラス瓶に入れ、振とうさせることで緑色調色用組成物を作製した。
実施例D−1で得られた黄色調色用組成物と製造例1で得られた緑色調色用組成物とを、39:61の割合で混合して、緑色調色用組成物を得た。
実施例D−2で得られた黄色調色用組成物と製造例1で得られた緑色調色用組成物とを、40:60の割合で混合して、緑色調色用組成物を得た。
比較例d−1で得られた黄色調色用組成物と製造例1で得られた緑色調色用組成物とを、66:34の割合で混合して、緑色調色用組成物を得た。
実施例及び比較例で得られた緑色調色用組成物をそれぞれスピンコーターによりガラス基板上に塗布した後、乾燥させ、230℃で1時間加熱して、C光源を用いた場合ときに所定の緑色色度を示す評価用サンプルを得た。なお、評価用サンプルの色度は分光光度計(株式会社日立ハイテクサイエンス製 U3900/3900H形)によって求められる値であり、緑色色度としては特開2015−191208号公報で使用されている(0.224,0.669)を用いた。得られた評価用サンプルにおける輝度Yを、分光光度計(株式会社日立ハイテクサイエンス製 U3900/3900H形)によって測定した。また、得られた評価用サンプルについて、ガラス基板上に形成された着色膜の厚さを、膜厚計(株式会社日立ハイテクサイエンス製 VS1330 走査型白色干渉顕微鏡)によって測定した。なお、膜厚が薄いほど高着色力であるといえる。結果を表1に示す。
Claims (5)
- 前記Zがメチレン基である、請求項1に記載のアルキレン化合物。
- 下記式(1)で表されるアルキレン化合物と下記式(2)で表される酸無水物とを縮合させて、下記式(3)で表される第一のキノフタロン化合物及び下記式(4)で表される第二のキノフタロン化合物から群より選択される少なくとも一種を得る工程を備える、キノフタロン化合物の製造方法。
[式(1)中、X1及びX2は各々独立に水素原子又はハロゲン原子を示し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を示す。]
[式(2)中、X3、X4、X5及びX6は各々独立に水素原子又はハロゲン原子を示す。]
[式(3)中、X1、X2、X3、X4、X5及びX6は各々独立に水素原子又はハロゲン原子を示し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を示す。]
[式(4)中、X1、X2、X3、X4、X5及びX6は各々独立に水素原子又はハロゲン原子を示し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を示す。] - 前記アルキレン化合物と前記酸無水物とを酸触媒の存在下で縮合させる、請求項3に記載の製造方法。
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