JPH10101673A - 金属フタロシアニン化合物の製造方法 - Google Patents
金属フタロシアニン化合物の製造方法Info
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Abstract
が無く、高収率、低コスト、安全かつ簡便な金属フタロ
シアニン化合物の製造方法を提供すること。 【解決手段】 尿素法による金属フタロシアニン化合物
の製造方法において、反応溶媒としてポリエチレングリ
コールジアルキルエーテルを用いることを特徴とする方
法。
Description
化合物の製造方法に関し、特に、高純度の金属フタロシ
アニン化合物の簡便な製造方法に関する。
緑色までの鮮明な色相、大きな着色力、優れた堅牢性及
び耐久性を有し、塗料、プラスチックの着色、印刷イン
キ等の分野において広範に使用されている。また、近年
に至っては光記録材料や光導電性材料、或いは、触媒の
ような機能性材料としても盛んに研究され利用されてい
る。
(ワイラー法、無水フタル酸液相法)及びフタロニトリ
ル法等によって製造される。フタロニトリル法は原料と
してフタロニトリル類を用いる方法であり、反応時間が
比較的短く、収率が良いという利点を有する。しかし、
原料として用いるフタロニトリル類は高価であり、製造
コストが高くなる。また、フタロニトリル類は毒性が指
摘されており、安全衛生上その取扱に注意を必要とす
る。
は、フタル酸類、尿素、金属化剤および触媒を溶媒中で
加熱する方法である。これらの原料は安価であり、毒性
も低いので、尿素法は低コストかつ安全である。しか
し、通常溶媒としてニトロベンゼンやトリクロロベンゼ
ンのような疎水性有機溶媒が使用されるため、反応終了
後に反応混合物から溶媒を蒸留して分離回収する必要が
ある。
圧下、反応混合物を突沸させないように高温を維持す
る。この操作は、特に大規模で反応を行う場合、非常に
煩雑で、また長時間を要する。従って、尿素法では、特
に大量生産の際に製造工程が煩雑となる欠点がある。ま
た、疎水性有機溶媒は通常人体及び環境に有害であり、
取扱いが困難である。
有機溶媒を使用しないので、有機溶媒の分離回収による
煩雑さはない。しかしながら、この方法は収率が低いた
め大量生産には適さない。
題を解決するものであり、その目的とするところは、反
応終了後に反応混合物から溶媒を留去する必要が無く、
高収率、低コスト、安全かつ簡便な金属フタロシアニン
化合物の製造方法を提供することにある。
素法によるフタロシアニン化合物の製造方法において、
反応溶媒としてポリエチレングリコールジアルキルエー
テルを用いることを特徴とする金属フタロシアニン化合
物の製造方法を提供するものであり、そのことにより上
記目的が達成される。
は、一般に、無水フタル酸及びフタル酸イミドのような
フタル酸誘導体、尿素及び金属塩化物を、縮合触媒の存
在下、不活性有機溶媒中で加熱することにより、金属フ
タロシアニン化合物を製造する方法である。この方法は
周知であり、例えば、「染料と薬品」、第23巻、第1
0号、第213〜215頁、1978年、−最近のフタ
ロシアニン顔料製造技術[I]−等に具体的に記載され
ている。
えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリッ
ト酸二無水物、4−スルホフタル酸、アルキル基置換フ
タル酸、アルコキシ基置換フタル酸、4−ニトロフタル
酸イミド、4−クロル−5−ニトロフタルイミド、フタ
ル酸のアンモニウム塩、フタル酸金属塩(Na、K)、
フタル酸エステル、フタル酸アミド、ハロゲン化フタリ
ル、フタル酸イミド、オルトシアノ安息香酸、及びオル
トシアノ安息香酸エステル等が挙げられる。
(I)、塩化コバルト(6・水和物)、塩化鉄(II、II
I)、塩化ニッケル、塩化アルミニウム等が挙げられ
る。金属塩化物の代わりに多価金属の硫酸塩(例えば硫
酸銅、硫酸アルミニウム、硫酸クロム)、硝酸塩(例え
ば、硝酸銅(II))、多価金属のリン酸塩、又は多価金
属の硼酸塩等を用いてもよい。
ウム、モリブデン酸、モリブデン酸ナトリウム、ケイモ
リブデン酸、リンモリブデン酸、酸化モリブデン、アン
モニウムホスホモリブデート、ホスホタングストモリブ
デン酸、及びモリブデンカルボニル等が挙げられる。特
にモリブデン酸アンモニウムが一般的であり、且つ好ま
しい。
リコールジアルキルエーテルを使用する。ポリエチレン
グリコールジアルキルエーテルとは、次式(1)で表さ
れる化合物をいう。
〜8、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示し、n
は2以上、好ましくは2〜10、さらに好ましくは3〜
5の整数を示す。
メチルエーテル(ジグライム)、トリエチレングリコー
ルジメチルエーテル(トリグライム)、テトラエチレン
グリコールジメチルエーテル(テトラグライム)、ポリ
エチレングリコールジメチルエーテル(nが2又は3以
上のポリグライムの混合物)、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエー
テル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ジ
エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレン
グリコールジプロピルエーテル、及びジエチレングリコ
ールジブチルエーテル等が挙げられる。これらは単独ま
たは混合して使用できる。
基であるポリエチレングリコールジメチルエーテル(一
般に、ポリグライムと呼ばれる。)が好ましい。特に好
ましいものとしては、沸点が180℃以上のポリグライ
ム、例えばトリグライム、テトラグライム等が挙げられ
る。
物との混和性に優れ、フタロシアニン誘導体等の上記反
応成分に対して不活性であり、水混和性であり、また、
毒性がない。その結果、ポリグライムを不活性有機溶媒
として用いることにより、反応物が塊状にならず微細な
状態で反応が進行する、すなわち、均一なスラリー反応
が可能であり、高温(約180〜約200℃)での縮合
反応が可能であり、水により除去が可能であり、そして
取扱いが安全である、等の利点が得られる。
は、上記反応成分を不活性有機溶媒中で加熱して縮合反
応させる。それぞれの反応成分の使用量は、フタル酸誘
導体1モルに対して、尿素3モル以上、好ましくは3〜
6モル、縮合触媒0.1〜5%モル、好ましくは0.1〜
1%モル、金属塩化物1/4モル以上、好ましくは1/
4〜1/2モルである。不活性有機溶媒の使用量は、特
に限定的でないが、ポリグライムの場合は、フタル酸誘
導体の重量に対して2倍量以上、好ましくは4〜6倍量
である。
時間行う。好ましい態様は、約130〜160℃で2〜
4時間、さらに180〜200℃で4時間以上、好まし
くは4〜10時間反応する。
て、反応混合物に熱湯(約80℃)を加え、還流下2〜
3時間撹拌する。その後、反応混合物の熱時濾過及び湯
洗を数回繰り返して、不活性有機溶媒及び副生した無機
性不純物等を除去する。本発明の方法で用いる有機溶媒
は水溶性なので、水で洗浄することにより容易に反応生
成物と分離できる。必要によりアセトンやDMFで更に
洗浄し、乾燥することにより金属フタロシアニンを得
る。
般に非水溶性である。しかしながら、金属フタロシアニ
ンカルボン酸アミド等は、加水分解することにより水溶
性とすることができる。加水分解は、生成した非水溶性
金属フタロシアニンを、特にカルボキシル基を有する水
溶性金属フタロシアニン(例えば、テトラカルボン酸金
属フタロシアニン)へ変換するための操作である。
水分解する方法は当業者に周知である。例えば、上述の
方法において有機溶媒を除去した後、得られた非水溶性
金属フタロシアニンのウエットケーキを5〜30%のア
ルカリ(例えば、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウ
ム)水溶液に分散し、2〜12時間還流下撹拌を加え
る。冷却して、鉱酸(例えば、濃塩酸、硫酸)を加えて
スラリーを得る。このスラリーを濾過し、湯洗もしくは
水中に再分散して塩分、無機及び有機不純物を除去し、
必要によりアセトンやDMFで洗浄し乾燥することによ
り、水溶性金属フタロシアニンが得られる。
し難く、殆ど(銅)フタロシアニンを形成しないことか
ら、フタロニトリルやイミノイソインドレニン類に比べ
微細なフタロシアニン顔料を直接合成する原料としては
不適当であると報告されている(「染料と薬品」、第2
3巻、第11号、第225〜227頁、1978年、−
最近のフタロシアニン顔料製造技術[II]−)。従っ
て、これまで、親水性有機溶媒は、尿素法で用いる有機
溶媒としては不適切であるとされてきた。
に、溶媒としてポリエチレングリコール又はエチレング
リコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)のよ
うなアルコール性の水溶性溶媒を使用した場合、目的と
する金属フタロシアニンは殆ど得られなかった。
エチレングリコールジアルキルエーテル(例えばポリグ
ライム)という特定の親水性有機溶媒を用いると、尿素
法により高収率で金属フタロシアニンを合成できること
を見出した。
(2)で示される金属フタロシアニンが好ましく製造で
きる。
キル基、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、カ
ルボキシル基のアルカリ金属塩等を示し、MetはCu、
Co、Fe、Ni、Al、及びCrのような多価金属を
示す。
ロシアニンは、消臭材、光記録材料、光導電性材料、着
色用染料及び顔料、又は機能性色素等として有用であ
る。
シアニンは、各種用途の機能性フタロシアンの前駆体と
して有用である。また、このニトロ体を還元して、テト
ラアミノ銅フタロシアニンを得ることもできる。さら
に、アミノ体をジアゾ化することにより種々のジアゾ銅
フタロシアニン誘導体を得ることもできる。
る、例えば、水溶性のテトラカルボン酸コバルトフタロ
シアニン、オクタカルボン酸鉄(III)フタロシアニン
等は、消臭剤として有用である。
基、又はスルホン酸基を有する、水溶性フタロシアニン
は、水性インキやカラーフィルター用の着色剤としても
有用である。
アルキル基を有する例えばテトライソプロポコキシ金属
フタロシアニン、テトラブチル金属フタロシアニンは、
近赤外吸収色素として光記録材料に使用される。
のような利点を有し、工程の短縮、製造コストの低減が
可能であり、金属フタロシアニン化合物を工業的に大量
生産する場合に極めて有利である。 i)濾過及び水洗という簡便な工程により溶媒を反応生
成物から除去可能であり、反応終了後に溶媒を減圧蒸留
する工程が不要である。 ii)その結果、反応から精製まで一段階連続工程で行
うことが可能となる。 iii)反応生成物の器壁への付着、及び撹拌不能等の
問題が起らない。 iv)溶媒に毒性がなく、取扱い上安全である。 v)従って、高純度で品質が安定した金属フタロシアニ
ンを、高収率、簡便かつ安全な操作により得られる。
明するが、本発明はこれらに限定されない。
ラス製四ツ口フラスコに、4-ニトロフタル酸イミド50
0g、尿素660g、モリブデン酸アンモニウム20
g、塩化銅(I)70g及びトリグライム2500gを
仕込み、この混合物を130℃で1〜2時間撹拌し、続
いて160℃で2時間撹拌した後、さらに180℃で4
時間撹拌した。
熱水2500gを反応混合物に徐々に加え、さらに還流
下2〜3時間撹拌を行った。熱時濾過後、湯10L(リッ
トル)で振りかけ洗浄を行った。乾燥後、目的の化合物4
60gを収率93.6%で得た。この化合物の元素分析
結果と収率を表1に示す。
ガラス製四ツ口フラスコに、無水トリメリット酸115
2g、尿素1800g、モリブデン酸アンモニウム10
g、塩化コバルト6水和物360g及びトリグライム3
000gを仕込み、この混合物を130℃で1時間撹拌
し、続いて200℃で4時間撹拌した。
熱水5000gを反応混合物に徐々に加え、さらに還流
下2〜3時間撹拌を行った。熱時濾過後、湯30Lで振
りかけ洗浄を行った。次いで、得られたウエットケーキ
を6000部の20〜30%水酸化カリウム水溶液に投
入し、12時間還流下撹拌した。反応混合物を水/氷浴
を使って冷却し、濃塩酸4130gを30℃を越えない
ように滴下後、さらに1時間撹拌した。得られたスラリ
ーを濾取し、水80〜100Lで振りかけ洗浄すること
により塩分を除去した後、乾燥して、目的の化合物69
3.4gを収率61.9%で得た。この化合物の元素分析
結果と収率及び分子吸光係数εを表2に示す。
ラス製四ツ口フラスコに、無水トリメリット酸384
g、尿素600g、モリブデン酸アンモニウム2g、塩
化鉄(III)81g及びテトラグライム1500gを仕
込み、この混合物を130℃で1時間撹拌し、続いて1
80℃で6時間撹拌した。
熱水2500gを反応混合物に徐々に加え、さらに還流
下2〜3時間撹拌を行った。熱時濾過後、湯15Lで振
りかけ洗浄を行った。次いで、得られたウエットケーキ
を3000部の20〜30%水酸化カリウム水溶液に投
入し、12時間還流下撹拌した。
塩酸2065gを30℃を越えないように滴下後、さら
に1時間撹拌した。得られたスラリーを濾取し、水20
〜50Lで振りかけ洗浄することにより塩分を除去した
後、乾燥して、目的の化合物265gを収率71.2%
で得た。この化合物の元素分析結果と収率を表1に示
す。
ラス製四ツ口フラスコに、無水トリメリット酸二無水物
300g、尿素600g、モリブデン酸アンモニウム1
0g、塩化鉄(III)100g及びテトラグライム15
00gを仕込み、この混合物を130℃で1時間撹拌
し、続いて200℃で8時間撹拌した。
熱水2500gを反応混合物に徐々に加え、さらに還流
下2〜3時間撹拌を行った。熱時濾過後、湯15Lで振
りかけ洗浄を行った。次いで、得られたウエットケーキ
を3000部の5〜10%水酸化カリウム水溶液に投入
し、2時間還流下撹拌した。
塩酸520gを30℃を越えないように滴下後、さらに
1時間撹拌した。得られたスラリーを濾取し、水20〜
50Lで振りかけ洗浄することにより塩分を除去した
後、乾燥して、目的の化合物160gを収率51.0%
で得た。この化合物の元素分析結果と収率を表1に示
す。
四ツ口フラスコに、無水フタル酸741g、尿素150
0g、モリブデン酸アンモニウム10g、塩化コバルト
6水和物328g及びトリグライム3500gを仕込
み、この混合物を130℃で1時間撹拌し、続いて20
0℃で6時間撹拌した。
熱水4000gを反応混合物に徐々に加え、さらに還流
下2〜3時間撹拌を行った。熱時濾過後、湯30Lで振
りかけ洗浄を行った。乾燥後、目的の化合物636gを
収率89.1%で得た。この化合物の元素分析結果と収
率を表1に示す。
料、金属化剤及び反応溶媒を、それぞれ前記のフタル酸
類もしくはそれらの官能誘導体、及び金属剤に代え、各
種の金属フタロシアニンを合成した。結果は何れも良好
で、顔料化処理を必要としない高純度の金属フタロシア
ニンを直接(ワンポットで)合成することができた。
ス製四ツ口フラスコに、無水トリメリット酸3.84
g、尿素12.0g、モリブデン酸アンモニウム0.5
g、塩化コバルト6水和物1.30g及びニトロベンゼ
ン60gを仕込み、従来知られるワイラー法に従って縮
合反応を行った。
下除去した後、100mlの湯を系内に加え、さらに加
熱下、撹拌を行った。濾過後、実施例2と同様に60m
lの20〜30%水酸化カリウム水溶液で加水分解し、
濾取、水洗、乾燥することにより、目的の化合物3.6
5gを収率97.7%で得た。この化合物の元素分析結
果と収率及び分子吸光係数εを表2に示す。
ベンゼンに代えた以外は、対照例1と全く同様にして、
目的の化合物3.90gを収率104.4%で得た。この
化合物の元素分析結果と収率及び分子吸光係数εを表2
に示す。
ングリコールに代えた以外は、実施例2と全く同様にし
て反応を行ったが、目的のフタロシアニンは得られなか
った。
ングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)
に代えた以外は、実施例3と全く同様にして反応を行っ
たが、目的のフタロシアニンは得られなかった。
を除去した反応生成物は均一なスラリーであった。これ
に対し、比較例1及び2では、器壁に反応生成物の付着
及び固化の現象が起り、また一部撹拌不能を呈した。比
較例において高い収率が得られているが、これはこの反
応によって副生する不純物を大量に含んでいることによ
る。このことは、表2に示した実施例2と比較例1、2
についての分子吸光係数及び元素分析結果から明らかで
ある。
実施例2と比較例1のテトラカルボン酸コバルトフタロ
シアニンの赤外吸収スペクトルを図1及び図2に示し
た。どちらもテトラカルボン酸コバルトフタロシアニン
に由来する各特徴の吸収を有するが、スペクトルから明
らかに、実施例2ではカルボニル吸収(νC=O)は約1
700cm-1にフタロシアニン骨格由来の吸収と同程度
に強く現れているが、比較例1ではカルボニル吸収(ν
C=O)の相対強度は弱く純度が低いことが判る。比較例
2についても同様の結果が得られた。
トフタロシアニンのIRスペクトルを示す。
トフタロシアニンのIRスペクトルを示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 尿素法による金属フタロシアニン化合物
の製造方法において、反応溶媒としてポリエチレングリ
コールジアルキルエーテルを用いることを特徴とする方
法。 - 【請求項2】 前記ポリエチレングリコールジアルキル
エーテルがポリグライムである請求項1記載の方法。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
JP26165096A JP4057080B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 金属フタロシアニン化合物の製造方法 |
DE69723190T DE69723190T2 (de) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Verfahren zur Herstellung von Metallphthalocyanin |
EP97117063A EP0834325B1 (en) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Process for preparing metallophthalocyanine |
DE69739396T DE69739396D1 (de) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Metallphthalocyanin enthaltendes Deodorant |
EP03011079A EP1354605B1 (en) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Deodorizer comprising a metallophthalocyanine |
US08/942,358 US5883245A (en) | 1996-10-02 | 1997-10-02 | Deodorizer consisting of metallophthalocyanine and process for preparing metallophthalocyanine |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10101673A true JPH10101673A (ja) | 1998-04-21 |
JP4057080B2 JP4057080B2 (ja) | 2008-03-05 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011054631A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Orient Chemical Industries Co Ltd | 有機・ナノ炭素複合系薄膜太陽電池 |
JP2019534352A (ja) * | 2016-10-06 | 2019-11-28 | ゴールデン テクノロジー エルティーディーエー | 染料、顔料製造に使用されるカルボキシ金属フタロシアニンの製造プロセス |
-
1996
- 1996-10-02 JP JP26165096A patent/JP4057080B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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JP2019534352A (ja) * | 2016-10-06 | 2019-11-28 | ゴールデン テクノロジー エルティーディーエー | 染料、顔料製造に使用されるカルボキシ金属フタロシアニンの製造プロセス |
JP2022166012A (ja) * | 2016-10-06 | 2022-11-01 | ゴールデン テクノロジー エルティーディーエー | 染料、顔料製造に使用されるカルボキシ金属フタロシアニンの製造プロセス |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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