JPH0525174A - 新規ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物 - Google Patents

新規ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物

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JPH0525174A
JPH0525174A JP17531891A JP17531891A JPH0525174A JP H0525174 A JPH0525174 A JP H0525174A JP 17531891 A JP17531891 A JP 17531891A JP 17531891 A JP17531891 A JP 17531891A JP H0525174 A JPH0525174 A JP H0525174A
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JP
Japan
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group
compound
naphthalenetetracarboxylic acid
acid diimide
diimide compound
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JP17531891A
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English (en)
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Masayuki Mishima
雅之 三島
Harumasa Yamazaki
晴正 山崎
Hiroyasu Togashi
博靖 冨樫
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(1) で示されるナフタレンテトラカル
ボン酸ジイミド化合物。 【化1】 (式中、 Rは炭素数8以下のアルキル基、アラルキル基
又はアリール基、Rcは炭素数4以上8以下のシクロアル
キレン基又はアリーレン基を示す。A1、A2は同一もしく
は相異なって、水素原子、炭素数4以下のアルキル基、
ニトロ基、シアノ基、カルボン酸エステル基又はハロゲ
ン原子を示す。) 【効果】 本発明のナフタレンテトラカルボン酸ジイミ
ド化合物は良好な電子アクセプター性及び高電子移動度
を示す。また、良好な安定性を示し、溶剤、結着剤との
相溶性を大幅に改善することが可能になった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なナフタレンテトラ
カルボン酸ジイミド化合物に関するものであり、本発明
の化合物は新規な電子輸送性アクセプター性化合物とし
て、電子写真感光体等に用いることができる。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電子写真方式を用いた複写機、プリンターの発展は目覚
ましく、用途に応じて様々な形態、種類、機能の機種が
開発され、それに対応して用いられる感光体も多種多様
のものが開発されつつある。従来、電子写真感光体とし
ては、その感度、耐久性の面から硫化カドミウム、セレ
ン合金等の無機化合物が主として用いられてきた。しか
しながら、これらは有害物質を使用している場合が多
く、公害をもたらす原因となる。また、感度が良好なセ
レン合金を用いる場合、蒸着法等により導電性支持体上
に薄膜を形成する必要があり、生産性が劣り、コストア
ップの原因となる。
【0003】一方、有機感光体は、焼却が可能であり、
無公害の利点を有し、更に多くのものは塗工により薄膜
形成が可能で大量生産が容易である。それ故にコストが
大幅に低減でき、また用途に応じて様々な形状に加工す
ることができるという長所を有している。この有機感光
体としては、導電性支持体上に電荷発生層を設け、更に
その上にヒドラゾン化合物、トリアリールアミン化合
物、スチルベン化合物等に代表される正孔輸送材を含む
電荷輸送層を設けた負帯電機能分離型が主流となってい
る。しかしながら、この負帯電型感光体ではコロナ帯電
器等による負帯電過程においてオゾンや窒素酸化物が発
生し、それが上記正孔輸送材を酸化し、感光体劣化の大
きな原因の一つになっている。また感光体表面の負電荷
は不安定であり、解像度の悪化、像流れ等の原因ともな
る。これらを解決する方法として酸化防止剤の添加や、
オーバーコート層の設置等が提案されているが、未だ満
足するものは得られていない。一方、帯電時にオゾンや
窒素酸化物が発生しない方法として、正帯電型有機感光
体が開発されつつある。正帯電型にすることによりオゾ
ンや窒素酸化物の発生は10分の1にも低減することが
でき、感光体の耐久性の向上をもたらすことが可能とな
る。また正電荷は安定であるために高画質を与える感光
体とすることができる。
【0004】正帯電型感光体としては、3つの型が考え
られる。即ち、単層型、電子移動機能分離型及び逆層型
である。単層型とは電子輸送能力を持つ電荷発生材と上
記正孔輸送材とを導電性支持体上に同一層に設けたもの
であり、この方法では電荷の再結合が避けられず、高感
度な感光体は得られ難い。電子移動機能分離型とは導電
性支持体上に電荷発生層を設け、さらにその上に電子輸
送材を含む電荷輸送層を設けたものである。この方法で
は機能分離型であり、電荷の再結合は避けられ、また最
表面層は数10ミクロンの電荷輸送層であるため、機械
的摩耗にも耐えることができる。しかしながら、安定な
電子輸送材が殆ど知られておらず、例えばトリニトロフ
ルオレノン等のフルオレノン化合物(ジャーナル オブ
アプライド フィジクス,43巻,12号,5033頁(1972
年)、ジャーナル オブ イメージング サイエンス,
29巻,2号,69頁(1985年))、ジフェノキノン化合物
(第65回電子写真学会研究討論会論文集,77頁(1990
年))等が知られているのみであり、これらも繰り返し
使用には充分に耐えることができないのが現状である。
また、トリニトロフルオレノンは発ガン性物質であり、
これらに代わる安定で安全な電子輸送材の開発が強く望
まれている。逆層型とは前記機能分離型の電荷発生層と
電荷輸送層とを逆にしたものであり、電荷発生層が最表
面にくることになる。この電荷発生層はサブミクロンに
塗工されるものが多く、電子写真プロセスにおける摩耗
により耐えることが困難であり、耐久性に問題がある。
【0005】このように現在の正帯電型電子写真有機感
光体では多くの問題がみられ、これらを改良することが
当該分野で強く要請されているのが実情である。本発明
の目的は、まさにこの点にあり、かかる課題を解決する
ものとして新規な優れた電子輸送性のアクセプター性化
合物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至
った。すなわち本発明は、一般式(1) で示されるナフタ
レンテトラカルボン酸ジイミド化合物を提供するもので
ある。
【0007】
【化2】
【0008】(式中、 Rは炭素数8以下のアルキル基、
アラルキル基又はアリール基、Rcは炭素数4以上8以下
のシクロアルキレン基又はアリーレン基を示す。A1、A2
は同一もしくは相異なって、水素原子、炭素数4以下の
アルキル基、ニトロ基、シアノ基、カルボン酸エステル
基又はハロゲン原子を示す。)一般式(1) において、Rc
は炭素数4以上8以下のシクロアルキレン基又はアリー
レン基を示し、シクロアルキレン基としては、例えば、
シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロヘプチレ
ン、シクロオクチレン等の基をあげることができ、好ま
しくはシクロヘキシレン基である。また、アリーレン基
としてはフェニレン基、ナフチレン基等をあげることが
できる。 Rは炭素数8以下のアルキル基、アラルキル基
又はアリール基を示し、アルキル基としては、例えばメ
チル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、 sec−ブチル、n−ペンチル、イソペ
ンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、
n−オクチル等の基をあげることができる。アラルキル
基としてはベンジル基をあげることができる。アリール
基としてはフェニル基、ナフチル基をあげることができ
る。一般式(1) において、A1、A2は同一もしくは相異な
って水素原子、炭素数4以下のアルキル基、ニトロ基、
シアノ基、カルボン酸エステル基又はハロゲン原子を示
すが、炭素数4以下のアルキル基としてはメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブ
チル、 sec−ブチル等の基をあげることができる。ハロ
ゲン原子としては塩素原子、フッ素原子、臭素原子をあ
げることができる。
【0009】本発明における一般式(1) で示されるナフ
タレンテトラカルボン酸ジイミド化合物の合成法は、特
に限定されるものではないが、通常のカルボン酸イミド
を合成する際に用いられている公知の方法に準じて合成
することができる。例えば、一般式(2) H2N-CH2-Rc-COOR (2) (式中、 R、Rcは式(1) と同じ)で示されるω−アミノ
酸エステルとナフタレンテトラカルボン酸二無水物とを
縮合することにより得ることができる。また別の方法と
しては、まず一般式(3) H2N-CH2-Rc-COOH (3) (式中、Rcは式(1) と同じ)で示されるω−アミノ酸と
ナフタレンテトラカルボン酸二無水物とを縮合せしめ、
その後にエステル化することにより、高収率で目的化合
物を得ることができる。
【0010】かくして製造される一般式(1) で示される
ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物のN置換ア
ルキル基の末端にはかさ高いシクロアルキレン又はアリ
ーレンカルボン酸エステル基が置換されている。このよ
うにすることにより、アクセプター性を増し、高電子移
動度を示すことができた。また、光導電性化合物として
従来から知られている電子供与性基を有するテトラカル
ボン酸ジイミド化合物(例えば、特公平1−39098
号公報、ドイツ特許第2951349号及びアメリカ特
許第4992349号)や、フルオレノン系の電子輸送
材に比べて格段にその安定性を増すことができ、溶剤、
結着剤との相溶性を大幅に改善することが可能になっ
た。
【0011】本発明における一般式(1) で示されるナフ
タレンテトラカルボン酸ジイミド化合物の代表的な例と
しては、次のようなもの(化合物(4) 〜(48)) があげら
れるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0012】
【化3】
【0013】
【化4】
【0014】
【化5】
【0015】
【化6】
【0016】
【化7】
【0017】
【化8】
【0018】
【化9】
【0019】
【化10】
【0020】
【化11】
【0021】本発明のナフタレンテトラカルボン酸ジイ
ミド化合物は、多くの溶剤に可溶であり、例えば、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、テトラリン、クロロベンゼ
ン等の芳香族系溶剤;ジクロロメタン、クロロホルム、
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、四塩化炭
素等のハロゲン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
プロピル、ギ酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶
剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン
等のケトン系溶剤;ジエチルエーテル、ジプロピルエー
テル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系
溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル等のアルコール系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等に可溶であ
る。
【0022】
【実施例】以下、実施例、比較例により本発明を具体的
に例示するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0023】実施例1 ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物の合成(例
示化合物(8))攪拌装置、冷却管を備え付けた 500ml三ツ
口フラスコに 1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物5g(18.6mmol)、4−(アミノメチル)シクロヘ
キサンカルボン酸7g(44.8mmol) 、ジメチルホルムア
ミド(DMF)300ml を入れ、還流を15時間行った。こ
の熱DMF溶液を濾過し、濾液を室温にまで冷却した。
1日放置後沈澱した結晶を濾過し、水で2回、メタノー
ルで2回洗浄し、乾燥した。以上のようにして末端がカ
ルボン酸のジイミド化合物を 8.4g(収率83%)得た。
次に該結晶を攪拌装置、冷却管を備え付けた 500ml三ツ
口フラスコに入れ、そこへn−ブタノール 300ml、濃硫
酸1mlを入れ、還流を8時間行った。その後室温で1日
放置し、生じた淡赤色結晶を濾過した。該結晶をn−ブ
タノールで1回、メタノールで2回洗浄し、乾燥するこ
とにより、目的化合物であるナフタレンテトラカルボン
酸ジイミド化合物(例示化合物(8))を 9.6g得た(収率
91%)。 融 点; 154.5〜155.5 ℃ 元素分析; NMRチャート;図1に示す(CDCl3/TMS)。
【0024】次に、該化合物を用いて還元電位の測定を
行った。測定は(株)柳本製作所製ボルタンメトリック
・アナライザーP−1000を用い、0.1Mテトラブチルア
ンモニウムパークロレート/アセトニトリル溶液にナフ
タレンテトラカルボン酸ジイミド化合物を1mMの濃度で
溶解し、測定した。 ・作用電極、対抗電極;白金電極 ・参照電極;飽和カロメル電極 ・掃引速度;100mV/sec その結果、還元電位は−0.40V(vs SCE)であり、優れた
アクセプター性を示すことがわかった。
【0025】実施例2〜14 例示化合物(5) 、(7) 、(10)、(12)、(16)、(18)、(1
9)、(21)、(28)、(30)、(32)、(40)、(42)について実施
例1と同様の方法でそれぞれ対応するナフタレンテトラ
カルボン酸二無水物、4−(アミノメチル)シクロヘキ
サンカルボン酸又はp−アミノメチル安息香酸、アルコ
ールを用いて合成し、融点測定、元素分析、還元電位測
定を行った。その結果を表1及び表2に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】本発明のナフタレンテトラカルボン酸ジ
イミド化合物は良好な電子アクセプター性及び高電子移
動度を示す。また、良好な安定性を示し、溶剤、結着剤
との相溶性を大幅に改善することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたナフタレンテトラカルボン
酸ジイミド化合物(例示化合物(8))のNMRチャート図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一般式(1) で示されるナフタレンテトラ
    カルボン酸ジイミド化合物。 【化1】 (式中、 Rは炭素数8以下のアルキル基、アラルキル基
    又はアリール基、Rcは炭素数4以上8以下のシクロアル
    キレン基又はアリーレン基を示す。A1、A2は同一もしく
    は相異なって、水素原子、炭素数4以下のアルキル基、
    ニトロ基、シアノ基、カルボン酸エステル基又はハロゲ
    ン原子を示す。)
JP17531891A 1991-07-16 1991-07-16 新規ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物 Pending JPH0525174A (ja)

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