JPS584712B2 - アセタ−ル基をもつ含窒素複素環化合物及びその製造方法 - Google Patents

アセタ−ル基をもつ含窒素複素環化合物及びその製造方法

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JPS584712B2
JPS584712B2 JP54084817A JP8481779A JPS584712B2 JP S584712 B2 JPS584712 B2 JP S584712B2 JP 54084817 A JP54084817 A JP 54084817A JP 8481779 A JP8481779 A JP 8481779A JP S584712 B2 JPS584712 B2 JP S584712B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水溶性高感度感光性樹脂を調製するのに有用な
新規な、アセタール基を有するスチルバゾリウム塩及び
その製造方法に関する。
水溶性を付与された感光性樹脂は、低公害型のフォトレ
ジスト、フォトミリングなどに用いられるばかりでなく
、近年、酵素などの生体活性材料の固定化担体として、
その用途が注目されている6本発明者らはこのような新
しい用途に適合する感光性高分子化合物として、先に、
スチルバゾリウム残基を持つ重合体を開発した〔市村、
渡辺、Chem.Lett.、1289(1978)参
照〕。
そしてこのスチルバゾリウム残基を持つ重合体の水溶性
と感光性をさらに向上させるためその後研究を重ねた結
果、ポリビニルアルコールにアセタール交換反応によっ
てスチルバゾリウム基を導入する方法を採用することに
より、高感度の水溶性感光性樹脂を得ることができるこ
とを見出した。
本発明者らはこのアセタール化反応に好適なスチルバゾ
リウム基を有する化合物を開発するため鋭意研究を行い
スチリル基を有する新規な含窒素複素環化合物を開発す
るに至った。
すなわち本発明は、一般式 〔式中のYは、式 (ただしR1はアルキル基、X−は強酸の陰イオン残基
) で示される基であり、R2とR3はそれぞれアルキル基
であるか、あるいはR2とR3の両方でアルキレン基を
形成するものであり、nは1〜6の整数である〕 で表わされる含窒素複素環化合物を提供するものである
この含窒素複素環化合物は、一般式 (式中のR2、R3及びnは前記と同じ意味をもつ)で
表わされるベンズアルデヒド誘導体と、一般式(式中の
Yは前記と同じ意味をもつ) で表わされる化合物とを反応させることによって製造す
ることができる。
上記の本発明の製造方法において、原料として用いられ
る一般式(I)で表わされるアセタール基をもつアルデ
ヒド類は例えば、一般式 (式中のX′はハロゲン原子、アルカンスルホニルオキ
シ基又はアレンスルホニルオキシ基を示し、R2、R3
及びnは前記と同じ意味をもつ)で表わされるアセター
ルとヒドロキシベンズアルデヒドとをアルカリ条件下で
加熱反応させることによって得られる。
こうして得られた一般式(I)で示されるアセタール基
を持つベンズアルデヒドと一般式(■)で表わされる化
合物との反応は、メタノール、エタノールなどの極性溶
媒中で好適に行うことができる。
反応温度は室温ないし100℃の範囲であり、反応時間
は30分ないし20時間の範囲で通常行われる。
この際、あまり高温、長時間の反応は避けるのが好まし
い。
またこの反応を促進させるためには塩基触媒が用いられ
るが、特に、脂肪族アミンやその酢酸塩などが好ましい
前記一般式(n)で表わされるアセタールを持つベンズ
アルデヒドの例としてはo−(2・2一ジメトキシエト
キシ)一ベンズアルデヒド、m−(2・2−ジメトキシ
エトキシ)一ベンズアルデヒド、p一(2・2−ジメト
キシエトキシ)一ベンズアルデヒド、p−(2・2−ジ
エトキシエトキシ)一ベンズアルデヒド、p−(3・3
−ジメトキシプロポキシ)一ベンズアルデヒド、p一(
44−ジエトキシブトキシ)一ベンズアルデヒド、p一
(5・5−ジメトキシペントキシ)一ベンズアルデヒド
、p−(6・6−ジメトキシへキシルオキシ)−ベンズ
アルデヒド、m−(2・2−エチレンジオキシエトキシ
)一ベンズアルデヒド、p−(3・3−プロピレンジオ
キシプロポキシ)一ベンズアルデヒド、p−(5・5−
エチレンジオキシペントキシ)一ベンズアルデヒドなど
をあげることができる。
また、前記一般式(m)で表わされる化合物中のX一と
しては、ハロゲンイオン、メチル硫酸イオン、メタンス
ルホン酸イオン又はp−}ルエンスルホン酸イオンなど
があげられる。
このような化合物の例としては、■・2−ジメチルピリ
ジニウム、■・4−ジメチルピリジニウム、1−エチル
−4−メチルピリジニウム、■−ブチルー4一メチルピ
リジニウム、■−ベンジルー4−メチルピリジニウム、
■−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルピリジニウ
ム、1−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルピリジ
ニウムなどのピリジニウム類の塩化物、臭化物、ヨウ化
物、メチル硫酸塩Aメタンスルホン酸塩、p−}ルエン
スルホン酸塩などがあげられる。
また、これらの第四級塩は、縮合反応を阻害するもので
なげれば、低級アルキル基、水酸基などが導入されてい
るものでもよい。
上記の製造方法によって得られる前記一般式(I)で表
わされるアセタール基を持つ含窒素複素環化合物は、結
晶性物質である。
この化合物は、それ自体で長時間光照射されると光二量
化反応に基づくと思われる変化をきたすので、短波長の
光を避けて保存するのが望ましい。
本発明の前記一般式(I)で表わされる含窒素複素環化
合物は、ポリビニルアルコール又は部分けん化ポリ酢酸
ビニルと反応させると、効率よくて般式 (式中のR1、X一及びnは前記と同じ意味をもつ) で表わされる構成単位を有するポリビニルアルコール誘
導体からなる感光性樹脂を与える。
特に本発明のアセタール基を持つ含窒素複素環化合物を
用いれば、N一置換基を任意に選ぶことができ、得られ
る感光性樹脂0吻埋的、化学的性質を用途に合わせて設
計することが容易となる。
上記の感光性樹脂の製造は酸触媒の存在下で水中で行う
ことができ、水溶性できわめて感度の高い感光性樹脂を
得ることができる。
次に、本発明を実施例及び参考例に基づきさらに詳細に
説明する。
参考例 1 p−ヒドロキシベンズアルデヒド50gと水酸化カリウ
ム23gとをメタノール50rlに溶解してから、減圧
下で溶媒留去を行い残留物を真空下で乾燥させた。
この残留物にN−メチルピロリドン60mlを加え、加
温し、溶解してからクロロアセトアルデヒドジメチルア
セタール76.5fを加え、さらに15時間150℃に
加熱した。
次いで反応溶液にジクロロメタン200nlを加えて3
回水洗し、さらに10%水酸化ナトリウム水溶液100
mlで2回洗って未反応のヒドロキシベンズアルデヒド
を回収した。
次に、有機層を水洗後、無水炭酸カリウムで乾燥してか
ら蒸留すると135℃/3mmHgでN−メチルピロリ
ドンに続いてp一(2・2−ジメトキシエトキシ)一ベ
ンズアルデヒドが留出した。
これを再蒸留すると、145℃/3mmHgで、p−(
2−2−ジメトキシエトキシ)一ベンズアルデヒドの無
色液体34.2gが得られた。
参考例 2 水酸化ナトリウム1.65gとm−ヒドロキシベンズア
ルデヒド4.81gを2−エトキシエチルアルコール2
0Llに加温して溶解してからプロモアセトアルデヒド
ジメチルアセタール7.4?を加え22時間還流した。
次に、反応溶液にベンゼン50mlを加え、水洗したの
ち未反応のヒドロキシベンズアルデヒドが消失するまで
水酸化ナトリウム水溶液で洗ってから無水炭酸カリウム
で乾燥した。
このようにして得られた溶液を蒸留して138℃/3m
mHgの沸点を示すm−(2−2−ジメトキシエトキシ
)一ベンズアルデヒド3.6gを得た。
m−ヒドロキシベンズアルデヒドの代りに0−ヒドロキ
シベンズアルデヒドを同量用いた以外は上記と全く同様
にして、147℃/5mmHgの沸点を示すo−(2・
2−ジメトキシエトキシ)−ベンズアルデヒド3.4g
を得た。
実施例 1 1・4−ジメチルピリジニウム・p一トルエンスルホン
酸塩5.41とp−(2・2−ジメトキシエトキシ)一
ベンズアルデヒド3.7Sを10mlのエタノールに溶
解し、ピペリジンを5滴加え、30分還流する。
得られた暗緑色の反応溶液にアセトンを加え、さらに酢
酸エチルを加えて放置し、析出した結晶を集め、アセト
ンで洗った。
このようにして、融点219〜226℃の1−メチル−
4−Cp−(2・2−ジメトキシエトキシ)一スチリル
〕ピリジニウム・p−トルエンスルホン酸塩1.75g
を得た。
水中での紫外吸収スペクlル:370nm(ε−3.2
6X104)o ■・4−ジメチルピリジニウム・p−}ルエンスルホン
酸の代わりにそのメタンスルホン酸塩を用い同様な反応
条件を採用することにより融点203〜206℃の1−
メチル−4−〔p一(2・2−ジメトキシエトキシ)−
スチリル〕ピリジニウム・p一トルエンスルホン酸塩を
得た。
実施例 2 1・2−ジメチルピリジニウムヨウ化物1.50go−
(2・2−ジメトキシエトキシ)一ベンズアルデヒド1
.509とをメタノール6mlに溶解してからピペリジ
ン2滴を加えて5時間還流したのち冷却放置すれば結晶
が析出する。
これをろ過して集め、アセトンで十分に洗うと融点の1
69〜173℃の1−メチル−2−〔o−(2・2−ジ
メトキシエトキシ)一スチリル〕ピリジニウムヨウ化物
2.36gが得られた。
このものは水中で353nm(ε−1.78X104)
の吸収極大値を示した。
実施例 3 ■・2−ジメチルピリジニウムヨウ化物1.502とm
−(2・2−ジメトキシエトキシ)一ベンズアルデヒド
1.51’とをメタノール6mlに溶解してからピペリ
ジン2滴を加えて5時間還流したのち冷却すると結晶が
析出した。
これをろ集してアセトンで十分に洗うと融点181〜1
86Cの1−メチル−2−Cm−(2・2−ジメトキシ
ェトキシ)−スチリル〕ピリジニウムヨウ化物2.34
7を得た。
このものは水中で336nm(ε−2.l3X104)
の吸収極大値を示した。
実施例 4 1・2−ジメチルピリジニウムヨウ化物12.7gとp
−(2・2−ジメトキシエトキシ)一ベンズアルデヒド
11.96gをメタノール50mlに溶解し、ピペリジ
ン1mlを加えて5時間還流した。
冷却放置して析出した結晶をろ集しアセトンでよく洗っ
たところ融点192〜197℃の1−メチル−2−Cp
−(2・2−ジメトキシエトキシ)一スチリル〕ピリジ
ニウムヨウ化物16.30gを得た。
これは水中で360nm(ε=2.67X104)の極
大値を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 刊股式 〔式中のYは、式 (ただしR1はアルキル基、X−は強酸の陰イオン残基
    ) で示される基であり、R2とR3はそれぞれアルキル基
    であるか、あるいはR2とR3の両方でアルキレン基を
    形成するものであり、nは1〜6の整数である〕 で表わされる含窒素複素環化合物。 2 一般式中のX−がハロゲンイオン、メチル硫酸イオ
    ン、メタンスルホン酸イオン又はP−1ルエンスルホン
    酸イオンである特許請求の範囲第1項記載の化合物。 3 一般式 (式中のR2とR3はそれぞれアルキル基であるか、あ
    るいはR2とR3の両方でアルキレン基を形成するもの
    であり、nは1〜6の整数である)で表わされるベンズ
    アルデヒド誘導体と、一般式 (ただしR1はアルキル基、X一は強酸の陰イオン残基
    )で示される基である〕 で表わされる化合物とを反応させることを特徴とする、 一般式 (式中のY,R2、R3及びnは前記と同じ意味をもつ
    ) で表わされる含窒素複素環化合物の製造方法。 4 極性溶媒中で反応させる特許請求の範囲第3項記載
    の方法。
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