JPH11269136A - 近赤外線吸収性ポリアゾ化合物 - Google Patents
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Abstract
リアゾ化合物を提供する。 【解決手段】 ポリアゾ化合物においてその分子中のア
ゾ基のp−位に少なくとも1個の、−OH基または−O
H基より誘導される基を含有することを特徴とする近赤
外線吸性ポリアゾ化合物。
Description
ポリアゾ化合物に関する。
外線に関連する技術開発が注目を集めており、それに伴
って優れた近赤外線吸収剤の開発もまた活発であり、既
に多くの提案がなされている。たとえば、特公昭43−
25335号公報にはN,N,N’,N’−テトラキス
(p−置換フェニル)−p−フェニレンジアミン類また
はベンジジン類およびそれらのアルミニウム塩またはジ
イモニウム塩が記載されており、また、特開昭61−2
15662号公報、特開昭63−154767号公報、
特公平1−19693号公報などにはナフタロシアニン
型の化合物が記載されている。更に、特公昭63−31
471号公報ではピリリウム塩誘導体が近赤外光吸収色
素、フィルター用色素あるいは近赤外光増感色素として
有用であり、特にレーザー光に対して極めて有効な不飽
和吸収剤であることが記載されている。
開平3−159786号公報にはアゾ化合物が提案され
ているが、前者は金属錯化合物であり、この場合、溶剤
への溶解性や金属が離れやすいなどの問題があり、後者
はモノアゾ化合物ではあるがアゾ成分のアルコキシ基あ
るいはアルキルアミノ基のアルキル基として比較的長鎖
状のものが結合しており、やはり入手の困難な化合物で
ある。
合物は何れもそれらの分子構造が複雑であり、また、入
手困難な高価な原料が使用されており、加えて製造工程
も複雑であり、目的物質の得量も決して良好とはいえな
い。このため製品は極めて高価なものとならざるを得な
い。更に、金属錯化合物を用いる場合には、溶剤への溶
解性が悪いとか金属が離れ易い等の問題がある。本発明
は上記従来技術の問題点を解消し、近赤外線を効率的に
吸収することのできるポリアゾ化合物を提供することを
目的とする。
な原料を用い、製造の容易なアゾ化合物に着目して鋭意
研究の結果、本発明に到達したものである。即ち、本発
明はポリアゾ化合物において、その分子中のアゾ基に対
してp−位に少なくとも1個の−OH基または−OH基
より誘導される基を含有することを特徴とする近赤外線
吸収性のポリアゾ化合物及びその製造方法に関するもの
である。ここでOH基より誘導される基としては−O
R,−OOCR(ただし、R:CH3 、C2 H5 、C4
H9 等)基等が挙げられる。製造方法は自体公知の手段
により目的とする化合物を製造するもので、例えばジア
ゾ化可能な第一アミノ基を有する置換もしくは未置換の
芳香族単環又は多環化合物、又は複素環化合物をジアゾ
化し、得られたジアゾ成分と更にジアゾ化可能な第一ア
ミノ基を有するアゾ成分と順次カップリングさせること
からなり、最終のアゾ成分は該アゾ成分がカップリング
して生ずるアゾ基に対してp−位に−OH基又は−OH
基より誘導される基が存在するようなものであることを
特徴とする上記のポリアゾ化合物の製造方法である。
分子中に少なくとも2個以上のアゾ基を有することおよ
び該アゾ基に対してp−位に−OH基または−OH基よ
り誘導される基が存在し得るようにアゾ成分を選択する
ことが重要である。即ち、これらの条件が満たされるこ
とによってはじめて近赤外部において吸収を示すように
なる。このことは次の三つのジスアゾ化合物のそれぞれ
の光の吸収曲線を比較すれば明らかである。
の、そして図3は式(3)の光の吸収曲線を示したもの
である。図1〜3から明らかなように、式(1)および
(2)の吸収曲線においては可視部(400〜700n
m)に強い吸収が認められるが近赤外部(700〜10
00nm)には吸収がない。これに対して、式(3)の
吸収曲線では可視部における吸収はほとんどなく、かわ
りに近赤外部に強い吸収が認められる。
認められる。即ち、図4および図5はそれぞれ下記の式
(4)および(5)で表されるアゾ化合物の光の吸収曲
線である。
部(400〜700nm)に強い吸収が認められるが、
近赤外部(700〜1000nm)には全く吸収がな
い。一方、図5においては可視部の吸収はほとんど消
え、かわりに近赤外部に強い吸収を示している。
おいてアゾ基に対してp−位に存在する−OH基によっ
てもたらされたものであることは明らかであり、この現
象は本発明者らによってはじめて見出されたものであ
る。因みに、上記の式(1)、(2)および(3)のジ
スアゾ化合物は次のような手順に従って容易に合成する
ことが出来る。即ち、4−ニトロアニリンを常法により
ジアゾ化し、これを3−アミノ−4−メトキシアセトア
ニリドと酸性下にカップリングし、得られたモノアゾ化
合物のアミノ基をさらにジアゾ化し、次いで式(1)の
場合は1−(N,N−ジメチルアミノ)ナフタレンと酸
性下に、式(2)の場合はβ−ナフトールと、そして式
(3)の場合はα−ナフトールとそれぞれアルカリ性下
にカップリングさせることにより得られる。
実施例、表1の構造式 (III)の化合物として示され、化
合物(5)の物理恒数は、融点278.0〜281.3
℃、λm(DMF)830nm、モル吸光係数3.12
×104 を有することが確認されている。本発明のポリ
アゾ化合物のうち、製造容易でモル吸光係数の高い後述
の構造式(III) 、(V)、(XXVI)等の化合物が特に好ま
しい。
範囲に選択することが出来る。即ち、ジアゾ化可能な第
一アミノ基を有する置換または未置換の芳香族単環また
は多環化合物であり、それらは複素環式基または脂環式
基を有していてもよい。それらの第一アミン類の代表的
な例としては、アニリン類、ナフチルアミン類、ベンジ
ジン類、4,4’−ジアミノスチルベン類、2−アミノ
ベンゾチアゾール(またはオキサゾールあるいはイミダ
ゾール)類、アミノアントラキノン類、アミノクマリン
類などあるいはそれらの誘導体を挙げることが出来る。
また、ジアゾ化可能な第1アミノ基以外の置換基の代表
的な例としては、ハロゲン原子、未置換または置換アル
キル基、未置換または置換アルケニル基、未置換または
置換アルコキシ基、未置換または置換フェノキシ基、ア
セチルアミノ基、モノまたはジアルキル置換アミノ基、
モノまたはジヒドロキシアルキル置換アミノ基、未置換
または置換フェニルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、カ
ルボキシル基、カルボキシアミド基、スルホン酸基、ス
ルホニルアミド基などの基を1個または複数個あるいは
異種の置換基を同時に有していてもよい。
す。実施例で挙げられている以外の第一アミン類の化合
物例は次のとおりである。
能な第一アミノ基を有する化合物例は次のとおりであ
る。
一のアゾ成分もまた広範囲に選択することができる。し
かし、それらのアゾ成分はジアゾ成分とカップリングす
ることができ、さらにジアゾ化可能な第一アミノ基また
は第一アミノ基に変えうる置換基を有するものの中から
選択することが必要である。
三のアゾ成分とカップリングさせてジスアゾ、トリスア
ゾ、テトラキスアゾ化合物を合成することができるが、
最終のアゾ成分については該アゾ成分がカップリングし
て生ずるアゾ基に対してp−位に−OH基または−OH
基より誘導される基が存在するようなものを選択するこ
とが必要である。
リアゾ化合物は何れも近赤外部に強い吸収を持ち、近赤
外線吸収剤として、コンパクトディスク、レーザーディ
スク、光メモリーディスク、光カード等の光記録媒体、
液晶表示装置、光学文字読取機など、あるいは光導電材
料、近赤外線吸収フィルター、感熱転写、感熱紙、感熱
孔版等の光熱変換剤、自動車または建材などの熱線遮光
剤に用いることができる。
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例にのみ
限定されるものではない。実施例に示されているλma
x(DMF)は、吸収カーブのピーク波長を表しDMF
は測定に用いた溶剤(ジメチルホルムアミド)である。
また、εは分子吸光係数(モル吸光係数)でモル濃度あ
たりの吸光度を表し、吸光能力の指標となる。吸光係数
の測定機器としてはHITACHI V−2010型
(商品名)の自記分光光度計を用いた。
1−ナフチルアミンとのカップリング4−ニトロアニリ
ン4.1g(0.03モル)を35%塩酸12ml、水
100mlの混合液中に加え、加熱溶解し、5〜10℃
に冷却した。これを上記温度に保って攪拌しながら亜硝
酸ソーダ2.3g(0.033モル)を少量の水に溶か
して徐々に加え、同温度で約3時間攪拌した後、残存す
る亜硝酸ソーダをスルファミン酸で消去した。このよう
にして4−ニトロアニリンのジアゾ化溶液が得られた。
033モル)をDMSO(ジメチルスルフォキシド)2
0mlに溶解し、この中に上記のジアゾ化液を5〜10
℃に保ちながら加え、酢酸ソーダでpHを3〜4に維持
し、約3時間カップリング反応を行った。次いで、ソー
ダ灰を用いてpHを微アルカリ性とし80℃まで昇温さ
せた後放冷した。生成したモノアゾ化合物をろ過、水
洗、乾燥した。得量8.6g、収率98%。
g(0.0068モル)を250mlのDMSOに溶解
し、35%塩酸15mlを加え、15〜20℃で攪拌し
ながら当量の亜硝酸ソーダを少量の水に溶かして加え、
上記の温度で約5時間ジアゾ化を行った。
76モル)を当量の苛性ソーダおよび200mlの水と
共に溶解し、12gのソーダ灰を加え、5〜10℃に保
って攪拌しながらこの中に上記のジアゾ化液を滴下し
た。全体を微アルカリ性に保ち、15〜20℃で約5時
間攪拌した後80℃に昇温してカップリング反応を完結
させた。次いで、放冷し、固形分をろ過、水洗した後さ
らに少量のエタノールで洗浄し乾燥した。こうして前述
の式で表される黒紫色粉末状のジスアゾ化合物2.3g
が得られた。この化合物は、mp:239〜243.2
℃、λmax(DMF):839nm、ε:6.31×
104 を有し、近赤外部に強い吸収を示し、近赤外線吸
収剤として使用することができた。
りに当量の4−アニシジンを用いて同様に反応を進めれ
ば次の式で表されるジスアゾ化合物が得られ、mp:1
23.1〜126.2℃、λmax(DMF):704
nm、ε:2.77×104を示した。この化合物もま
た近赤外線吸収剤として使用し得る。
−4−メトキシアセトアニリドとのカップリング 4.7g(0.05モル)のアニリンを酸性下で常法に
よりジアゾ化した。一方、9.0g(0.05モル)の
3−アミノ−4−メトキシアセトアニライドを35%塩
酸20mlおよび水200mlと共に溶解し、この液を
5〜10℃で攪拌しながらこの中にアニリンのジアゾ化
液を滴下した。この間酢酸ソーダで反応液のpHを3〜
4に維持し、上記の温度で約3時間カップリング反応を
行った。次いでソーダ灰により反応液のpHを微アルカ
リ性とし80℃まで昇温して反応を完結させた。これを
放冷し、生成したモノアゾ化合物をろ過、水洗、乾燥し
た。
体2.8g(約0.01モル)を250mlのDMSO
に溶解し、35%塩酸15mlを加え、15〜20℃に
保って攪拌しながらこの中に当量の亜硝酸ソーダを少量
の水に溶かした液を注加し、上記温度で約5時間ジアゾ
化を行った。
1モル)を当量の苛性ソーダおよび200mlの水と共
に溶解し、10gのソーダ灰を加え、5〜10℃で攪拌
しながらこの中に上記のジアゾ化液を滴下した。全体を
微アルカリ性に保ちながら15〜20℃で約5時間攪拌
した後、80℃に昇温してカップリング反応を完結させ
た。次いで放冷し、固形分をろ別、水洗し、さらに少量
のエタノールで洗浄し、乾燥した。このようにして得ら
れた粉末は前記の式で表されるジスアゾ化合物であり、
mp:119.5〜122.3、λmax(DMF):
713nm、ε:2.23×104 を示した。
ル−4−ニトロアニリン2.06g(0.01モル)を
溶解し、0〜5℃で40%ニトロシル硝酸3.5g
(0.011モル)を加え、徐々に昇温し、15〜20
℃で約3時間攪拌してジアゾ化を行った。一方、1−ナ
フチルアミン1.58g(0.011モル)を水300
mlに分散し、これにスルファミン酸3gを添加し、0
〜5℃で攪拌しながらこの中に上記のジアゾ化液を滴下
した。この間、酢酸ソーダを用いてpHを3〜4に維持
し徐々に昇温し室温にて約3時間攪拌した。さらに、苛
性ソーダでpHを7〜8に中和した後80℃まで昇温し
てカップリング反応を完結させた。生成したモノアゾ体
をろ別、よく水洗して乾燥した。このモノアゾ体は得量
3.4g(94.4%)、mp.238.2〜241.
5℃であった。
12モル)の上記モノアゾ体を溶解し、濃塩酸(35
%)20mlを添加して塩酸塩とした後、15〜20℃
に保って攪拌しながらこの中に1.4gの亜硝酸ソーダ
を20mlの水に溶かした液を滴下した。同温度で3時
間ジアゾ化反応を行った後、過剰の亜硝酸をスルファミ
ン酸にて消去した。一方、1−ナフトール2.0g
(0.014モル)を少量の苛性ソーダおよび水200
mlと共に溶解し、さらにソーダ灰20gを加えて5〜
10℃に保って攪拌しながらこの中に上記のジアゾ化液
を注加した。徐々に昇温して室温にて約5時間攪拌し、
次いで90℃に昇温した後放冷した。固形分をろ別し、
水洗後さらにエタノールで洗浄し乾燥した。こうして得
られた粉末は前記の式で表される近赤外線吸収性ジスア
ゾ化合物であり、mp.186.1〜189.2℃、λ
max(DMF):863nm、ε:3.54×104
を示した。
プリング反応を行う前に再度1−ナフチルアミンと酸性
下でカップリングさせた後、得られたジスアゾ体の末端
アミノ基をさらにジアゾ化し、次いで、1−ナフトール
とアルカリ性下にカップリングさせることにより下記の
式で表されるトリスアゾ化合物が得られ、この化合物も
また近赤外部の光に対して強い吸収を示した。
アミノクマリンのテトラゾ化および3−アミノ−4−メ
トキシアセトアニライドとのカップリング 5.0gの3−(4’−アミノフェニル)−7−アミノ
クマリンを100mlのDMSOに溶解し、これに亜硝
酸ソーダ4.0gを20mlの水に溶かして加え、この
混合液を35%塩酸20mlおよび水100mlから成
る溶液中に15〜20℃で添加し、同温度にて6時間攪
拌してテトラゾ化反応を行った後、過剰の亜硝酸をスル
ファミン酸にて消去した。
ニライド7.6gを100mlのDMSOに溶解し15
〜20℃に保って攪拌しながらこの中に上記のテトラゾ
化液を添加し、同温度で5時間反応させた。この間、酢
酸ソーダで反応混合物のpHを3〜4に維持した。次い
で、ソーダ灰でpHを8〜9程度の弱アルカリ性とし、
80℃まで徐々に昇温してカップリング反応を完結させ
た。放冷後生成したジスアゾ化合物をろ別し、水および
エタノールにて順次洗浄後乾燥した。得量12.0g
(94.5%)。
ゾ化および1−ナフトールとのカップリング で得たジスアゾ化合物1.27gを200mlのDM
SOに溶解し、35%塩酸20mlを加えて塩酸塩とし
た後、0.6gの亜硝酸ソーダを5mlの水に溶解した
液を15〜20℃で攪拌下に加えテトラゾ化した。
苛性ソーダおよび150mlの水と共に溶解し、10℃
以下の温度で上記のテトラゾ化液を加えた。室温で約6
時間攪拌した後80℃に昇温し、次いで放冷し、生成し
た固形分をろ別、水洗の後、さらにエタノールで洗浄
し、次いで乾燥した。こうして得られた濃紫色の粉末
〔1.55g(82.0%)〕は前記の式で表される近
赤外線吸収性のテトラキスアゾ化合物であり、mp:2
61〜264.2℃、λmax(DMF):803、
ε:371×104 を示した。
2’−ジスルホン酸のテトラゾ化および3−アミノ−4
−メトキシアセトアニライドとのカップリング 3.7gの4,4’−ジアミノスチルベン−2,2’−
ジスルホン酸(DAS)を100mlの水に分散させソ
ーダ灰にて微アルカリ性となるように溶解し、この中に
1.5gの亜硝酸ソーダを少量の水に溶かした液を添加
した。一方、35%塩酸10mlを100mlの水に溶
解し、5〜10℃に保って攪拌しながらこの中に前記の
DASおよび亜硝酸ソーダの混合液を滴下した。同温度
で約3時間テトラゾ化反応を行った後、過剰の亜硝酸を
スルファミン酸にて消去した。
ド3.8gをDMSO20mlに溶解し、5〜10℃で
攪拌しながらこの中に上記のテトラゾ化液を滴下した。
この間、酢酸ソーダにて反応混合物のpHを3〜4に維
持し、上記の温度に約5時間保った。次いで、苛性ソー
ダでpHを7〜8とし、80℃まで昇温してカップリン
グ反応を完結させた。全体の5%のNaClにて塩析
し、目的物を析出させこれを室温でろ過、乾燥した。
および1−ナフトールとのカップリング で得たジスアゾ化合物3.4gを100mlの水およ
びソーダ灰と共に微アルカリ性となるように溶解し、さ
らに、亜硝酸ソーダ0.7gを少量の水に溶かした液を
添加した。一方、35%塩酸5mlおよび水100ml
から成る溶液を5〜10℃で攪拌しながらこの中に上記
のジスアゾ化合物、亜硝酸ソーダ混合液を滴下した。1
0℃付近で約3時間攪拌してジスアゾ化合物のテトラゾ
化を完了した。次いで、過剰の亜硝酸をスルファミン酸
にて消去した。
よび100mlの水と共に微アルカリ性となるように溶
解し、さらに5gのソーダ灰を添加した。これを10℃
以下で攪拌しながらこの中に上記のテトラゾ化液を滴下
した。さらに室温で数時間攪拌した後80℃に昇温して
カップリング反応を完結させた。次いで、全体の5%の
NaClにて塩析し、放冷後析出した濃紫色の固体をろ
別し乾燥する。3.8gの粉末が得られた。こうして得
られたテトラキスアゾ化合物は水溶性の近赤外線吸収性
化合物であり、λmax(DMF):749nm、ε:
2.42×104 を示した。
をDMSO300mlに溶解し、10%炭酸ナトリウム
水溶液20mlを加え、100℃に保って攪拌しながら
この中にジメチル硫酸3.0gを滴下した。さらに同温
度で約3時間攪拌した。放冷後、析出した結晶をろ別、
水洗し、さらにエタノールで洗浄して乾燥すると上記の
式で表されるジスアゾ化合物が得られた。該ジスアゾ化
合物もまた近赤外線吸収性を有し、mp:212.5〜
217.5℃、λmax:831nm(DMF)および
ε:2.10×104 を示した。
ゾ化合物を合成したが、それらは何れも近赤外部の光に
対して強い吸収を有するので、近赤外線吸収剤として各
種の用途に使用し得る。
物は次のように表される。
外線吸収性ポリアゾ化合物は各種のポリマー、例えばポ
リメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリス
チレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどのようなビニ
ル重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィン樹脂中に添加して、これを適当な形態、例え
ば、チップ状、板状、シート状、フィルム状あるいは糸
状などに成形することにより使用することができる。
レートをアセトン30g、トルエン30gおよびジメチ
ルホルムアミド(DMF)26.7gから成る混合溶媒
に溶解した溶液に、実施例1で得た近赤外線吸収性ジス
アゾ化合物0.2gを添加して溶解し、この溶液をキャ
スティング法により、厚さ0.05mmのフィルムとし
た。該フィルムは可視部の光はよく透過し、近赤外部の
光は高率で吸収した。従って、このフィルムは近赤外線
カットフィルターとして各種の用途に使用することが出
来る。
近赤外線吸収性ジスアゾ化合物をメトキシセロソルブに
て6%濃度となるように溶解した塗液を調製し、これを
厚さ1.2mm、外径120mm、内径15mmのポリ
カーボネート樹脂製のディスク基板上に、スピンコート
法により膜厚が120mmとなるように塗布した。この
塗膜上に金を膜厚が70mmとなるように真空蒸着さ
せ、さらに、この上に紫外線硬化型の樹脂をコーティン
グして全体の保護コート膜とした。このようにして得ら
れた光記録媒体は近赤外光領域の反射率が良好であり、
安定した光学特性が得られた。
成することができ、近赤外線を効率的に吸収することの
できるポリアゾ化合物を提供する。本発明のポリアゾ化
合物は、何れも近赤外部に強い吸収を持ち、近赤外線吸
収剤として、コンパクトディスク、レーザーディスク、
光メモリーディスク、光カード等の光記録媒体、液晶表
示装置、光学文字読取機など、あるいは光導電材料、近
赤外線吸収フィルター、感熱転写、感熱紙、感熱孔版等
の光熱変換剤、自動車または建材などの熱線遮光剤に用
いることがてきる。
グラフ。
グラフ。
すグラフ。
グラフ。
すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポリアゾ化合物においてその分子中のア
ゾ基のp−位に少なくとも1個の、−OH基または−O
H基より誘導される基を含有することを特徴とする近赤
外線吸収性ポリアゾ化合物。 - 【請求項2】 ジアゾ化可能な第一アミノ基を有する置
換もしくは未置換の芳香族単環又は多環化合物、又は複
素環化合物をジアゾ化し、得られたジアゾ成分と更にジ
アゾ化可能な第一アミノ基を有するアゾ成分と順次カッ
プリングさせることからなり、最終のアゾ成分は該アゾ
成分がカップリングして生ずるアゾ基に対してp−位に
−OH基又は−OH基より誘導される基が存在するよう
なものであることを特徴とする請求項1に記載のポリア
ゾ化合物の製造方法。
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