JPWO2014208632A1 - 塩基発生剤、該塩基発生剤を含有する塩基反応性組成物および塩基発生方法 - Google Patents

塩基発生剤、該塩基発生剤を含有する塩基反応性組成物および塩基発生方法 Download PDF

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Abstract

汎用されている有機溶剤への溶解性が高く、エポキシ系化合物等の塩基反応性化合物に直接溶解させることができ、さらには高耐熱性と低求核性の両方の性能を備える、強塩基を発生する塩基発生剤、当該塩基発生剤と塩基反応性化合物を含有する塩基反応性組成物、ならびに塩基発生方法等を提供することを課題とする。本発明は、一般式(A)で示される化合物、当該化合物を含んでなる塩基発生剤、当該塩基発生剤および塩基反応性化合物を含有することを特徴とする塩基反応性組成物、ならびに塩基発生方法等に関する。(式中、R1〜R5はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアリールアルキル基を表し、R6は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアリールアルキル基を表し、R7は、水素原子、アミノ基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアリールアルキル基を表し、Z−は、特定構造のカルボン酸由来のアニオンを表す。)

Description

本発明は、レジスト分野などで使用される塩基発生剤等に関するものであり、さらに詳しくは、活性エネルギー線の照射により、強塩基としてビグアニド類を発生する性質を有する化合物、これらを含んでなる塩基発生剤、該塩基発生剤を含有する塩基反応性組成物および塩基発生方法に関する。
例えば赤外線、可視光線、紫外線、X線等の活性エネルギー線に感受性の重合開始剤(以下、光重合開始剤と略記する場合がある。)による硬化(以下、光硬化と略記する場合がある。)は、熱感受性の重合開始剤(以下、熱重合開始剤と略記する場合がある。)による硬化(以下、熱硬化と略記する場合がある。)と比べて、低温かつ短時間での硬化が可能である、微細なパターンの形成が可能であるなどの多くの利点を有することから、これらの光重合開始剤は、光硬化材料として、塗料、印刷インキ、歯科材料、レジスト等の表面加工の分野で広く用いられている。
光硬化技術において使用される光重合開始剤は、発生する活性種により光ラジカル発生剤、光カチオン(酸)発生剤、光アニオン(塩基)発生剤の3つのグループに大別することができる。光ラジカル発生剤は、活性エネルギー線の照射によりラジカル種を発生する光重合開始剤で従来から広く用いられているものではあるが、ラジカル種は空気中の酸素によって失活し、重合反応が阻害され硬化が抑制されるという欠点がある。このため、光ラジカル発生剤を使用する際には、空気中の酸素を遮断するなどの特別な工夫が必要とされている。光カチオン(酸)発生剤は、活性エネルギー線の照射により酸を発生する光重合開始剤であるため、酸素による阻害を受けないことから、90年代後半から多種多様の光カチオン(酸)発生剤が実用に供されている。しかしながら、活性エネルギー線の照射によって発生する酸が硬化後においても系内に残存する場合があり、光カチオン(酸)発生剤を含む感光性組成物を硬化した後の硬化膜が変性して膜性能が低下するなどの問題や酸による半導体基板上の金属配線に対する腐食性の問題が指摘されている。これに対し、光アニオン(塩基)発生剤は、活性エネルギー線の照射によって塩基を発生するものであるため、空気中の酸素の阻害を受けず、腐食性の問題や硬化膜の変性を生じにくいことから、近年その研究開発が盛んに行われている。
最近では、光アニオン(塩基)発生剤を含有する感光性組成物を、フォトレジスト材料や光硬化材料等へ応用する手段が検討されている。例えばエポキシ基を有する化合物が、塩基の作用により架橋反応が生じて硬化することを利用し、活性エネルギー線の照射によってアミン類をエポキシ樹脂内で発生させ、次いで加熱処理によってエポキシ樹脂を硬化させる方法が提案されている(例えば非特許文献1)。
光アニオン(塩基)発生剤から発生するアミン類によってエポキシ系化合物を硬化させる場合、1級アミンや2級アミンではエポキシ基との架橋反応に長時間を要し、硬化速度を高めるために高温下で加熱処理などを行う必要がある。また、多官能基化された1級アミンまたは2級アミンを用い、架橋密度を上げることによって、硬化速度を高めることも可能ではあるが、すべてのアミンを光潜在化(保護)する必要があり、溶解性が大幅に低下するおそれがある。これに対して、3級アミン、アミジン、グアニジン、ホスファゼン等のアミン類でエポキシ系化合物を硬化させる場合には、これらのアミン類は触媒として機能しやすいため、比較的少ない量でもエポキシ系化合物を硬化することができ、とくに酸性プロトンを有する架橋剤(例えば多官能カルボン酸、多官能フェノール、多官能チオール、多官能β-ケトエステル等)を併用した場合には、低温かつ迅速にエポキシ系化合物を硬化することができる。
このようなアミン類として、従来より、例えば活性エネルギー線の照射により、3級アミン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]-5-ノネン(DBN)、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン(DBU)等のアミジンを発生する、アミンイミド系化合物(例えば特許文献1)、アンモニウムボレート系化合物(例えば非特許文献2)等の光アニオン(塩基)発生剤が知られている。また、例えば活性エネルギー線の照射により、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(TMG)、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(TBD)、7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(MTBD)等のグアニジン、ホスファゼンなどの強塩基を発生する、テトラフェニルボレート系化合物(例えば非特許文献3)、活性エネルギー線の照射により脱炭酸するカルボン酸とアミン類とからなる化合物(例えば特許文献2)、活性エネルギー線の照射により環状エステル化する安息香酸系化合物(例えば特許文献3)等の光アニオン(塩基)発生剤が知られている。一方、アミジンやグアニジンを超える有機強塩基としてはビグアニド類が知られており(例えば特許文献4、非特許文献4、非特許文献5)、ビグアニド類をエポキシ硬化用途に用いている例も報告されている(例えば特許文献5)。また、光アニオン(塩基)発生剤としてではないが、熱分解性化合物とビグアニド類とを塩形成させて、潜在的な熱硬化触媒として応用されている例も知られている(例えば特許文献6、特許文献7)。
特開2012−131936号公報 特開2011−236416号公報 特開2012−250969号公報 米国特許第2,768,205号公報 米国特許第3,261,809号公報 特開平9−278378号公報 特開平9−292712号公報
J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 32, 1793 (1994) J. Am. Chem. Soc., 117, 11369 (1995) J. Am. Chem. Soc., 130, 8130 (2008) Tetraedron Lett., 39, 2743 (1998) Chem. Ber. 117, 1900-1912 (1984)
これらの光アニオン(塩基)発生剤を含有する感光性組成物による硬化プロセスによれば、光アニオン(塩基)発生剤から発生する塩基により、例えばエポキシ系化合物、ケイ素系化合物などの樹脂材料を硬化できるとされている。
しかしながら、上述した光アニオン(塩基)発生剤は、概して固体である場合が多く、その大部分は有機溶剤に対する溶解性が十分ではなく、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のグリコール系溶剤、例えば乳酸エチル(EL)等のエステル系溶剤など、この分野で一般的に用いられている有機溶剤に対してとりわけ溶解性が悪い。このため、これらの光アニオン(塩基)発生剤を含有する感光性組成物を上記した有機溶剤に溶解させて硬化膜を作製しようとする場合には、ごく少量の光アニオン(塩基)発生剤しか使用できないことが原因となって、露光部(硬化部)と未露光部(未硬化部)とのコントラストが悪くなったり、逆にコントラストを良くしようとして多量の光アニオン(塩基)発生剤を用いると、該光アニオン(塩基)発生剤が固体として析出してしまうなどの問題点がある。また、最近では、低環境負荷性を指向して、有機溶剤の使用量を極力少なくしたり、あるいは有機溶剤を使用せずに、光アニオン(塩基)発生剤を、モノマー、オリゴマー等の塩基反応性化合物に直接溶解して硬化膜を作製する硬化プロセスが求められているが、強塩基を発生する従来の光アニオン(塩基)発生剤は、塩基反応性化合物との相溶性が悪いため、反応を効率よく進行させることが難しいという問題点がある。
また、例えばカルボン酸とアミン類とからなる光アニオン(塩基)発生剤の場合、これらの組み合わせによっては、有機溶剤に対する溶解性の問題が生じない油状の化合物も存在するが、概してそのような光アニオン(塩基)発生剤は、塩基の潜在性に乏しく保存安定性を欠いており、耐熱性が劣るという問題点がある。発生する塩基(アミン類)としては、強塩基性と耐熱性とを示し、かつ求核性が低くポリマー(樹脂)中に取り込まれずに自由度をもって触媒として機能するものが好ましい。このような背景のもと、種々の有機溶剤および塩基反応性化合物に対する溶解性が高く、高耐熱性と低求核性の両方の性能を備える、強塩基を発生する光アニオン(塩基)発生剤の開発が望まれている。
本発明は、上記した状況に鑑みなされたものであり、汎用されている有機溶剤への溶解性が高く、また、エポキシ系化合物等の塩基反応性化合物に直接溶解させることができ、高耐熱性と低求核性の両方の性能を備える、強塩基を発生する塩基発生剤、当該塩基発生剤と塩基反応性化合物を含有する塩基反応性組成物および塩基発生方法を提供することにある。
本発明は、以下の構成よりなる。
(1)一般式(A)で示される化合物。
Figure 2014208632
(式中、R〜Rはそれぞれ独立して、水素原子;炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Rは、水素原子;エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数2〜12のアルケニル基;炭素数2〜12のアルキニル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Rは、水素原子;アミノ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Zは、一般式(B)、(B)、(B)または(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンを表す。)
Figure 2014208632
(式中、R〜R16はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R17〜R25はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、Yは酸素原子または硫黄原子を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R26〜R36はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。)
Figure 2014208632
(式中、R37〜R42はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。)
(2)上記一般式(A)で示される化合物を含んでなる塩基発生剤。
(3)上記一般式(A)で示される化合物を含んでなる塩基発生剤および塩基反応性化合物を含有することを特徴とする塩基反応性組成物。
(4)上記一般式(A)で示される化合物に活性エネルギー線を照射することを特徴とする塩基発生方法。
(5)一般式(C)または(C)で示される化合物。
Figure 2014208632
(式中、R1''〜R4''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5''は、炭素数2〜8のアルキル基を表し、R6''は、エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数2〜6のアルケニル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、R7''は、アミノ基を有していてもよい炭素数2〜8のアルキル基を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R1''''〜R4''''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5''''は、炭素数1〜10のアルキル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、R7''''は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表す。)
本発明の一般式(A)で示される化合物は、特定構造のカルボン酸とビグアニド類とを塩形成させたもので、活性エネルギー線の照射により強塩基(ビグアニド類)を発生するものである。これらの化合物は、種々の有機溶剤および塩基反応性化合物に対する溶解性が高く、高耐熱性と低求核性の両方の性能を有するため、塩基発生剤としての汎用性が高いという効果を奏する。
本発明の塩基発生剤は、塩基反応性化合物に対する溶解性が高く、塩基反応性化合物を含む組成物に多量の該塩基発生剤を含有させることができるため、活性エネルギー線の照射によって、該組成物中において多量の強塩基(ビグアニド類)を発生させることができるという効果を奏する。
本発明の塩基反応性組成物は、活性エネルギー線の照射によって、本発明の塩基反応性組成物中の塩基発生剤から発生した強塩基(ビグアニド類)を開始剤として、塩基反応性化合物の重合反応を生じ、塩基反応性化合物の硬化が効果的に進行するばかりでなく、該組成物中に多量の塩基発生剤を含有させることができるため、結果として、露光部(硬化部)と未露光部(未硬化部)とのコントラストの高いパターンが得られるという効果を奏する。また、本発明の塩基反応性組成物に、グリコールエーテルアセテート系溶剤またはエステル系溶剤を含有させてパターンを形成することにより、以下のような効果を奏する。すなわち、(1)これらの溶剤は、適度な沸点を有するため通常常温で行う組成物の調製を安定して行うことができるばかりでなく、プレベーク時のベーク温度を高温にする必要がないため、塩基発生剤および塩基反応性化合物が熱による悪影響を受けにくい、(2)これらの溶剤は、基板との相性が良くスピンコートの際の組成物の延びが良好であるため、該組成物を基板上に簡便に塗布することができる、(3)これらの溶剤は、他の溶剤と比較して塩基発生剤の溶解性が高いため、塩基発生剤が相分離を起こしにくい、(4)アミド系溶剤のように分解物が塩基性を示すことがなく、安定性が良好である、などの効果を奏する。
本発明の塩基発生方法は、本発明の一般式(A)で示される化合物に活性エネルギー線を照射して塩基を発生する方法であり、熱エネルギーによって塩基を発生する方法よりも効率的に、本発明の一般式(A)で示される化合物から強塩基(ビグアニド類)を発生することができるという効果を奏する。
本発明者らは上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、有機強塩基として知られるアミジン類の1種であるDBUのpKaが24.3、グアニジン類の1種であるTBDのpKaが26.0であるのに対し、ビグアニドのpKaが31.8であることに着目し、このような強塩基であるビグアニド類と活性エネルギー線に対して感受性の高い特定構造のカルボン酸とを組み合わせることによって、活性エネルギー線の照射により強塩基を発生できるばかりでなく、耐熱性が高く、有機溶剤および塩基反応性化合物への溶解性が良好な塩基発生剤となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明において、活性エネルギー線とは、波長を特定した場合を除き、可視領域の波長の電磁波(可視光線)のみならず、例えば紫外領域の波長の電磁波(紫外線)、赤外領域の波長の電磁波(赤外線)、X線等の非可視領域の波長の電磁波が含まれる。本発明においては、活性エネルギー線に感受性の塩基発生剤(活性エネルギー線の照射によって塩基を発生する塩基発生剤)を光塩基発生剤と称する場合がある。また、波長365nm、405nm、436nmの活性エネルギー線をそれぞれ、i線、h線、g線と表記する場合がある。
−本発明の一般式(A)で示される化合物−
本発明の化合物は、下記一般式(A)で示されるものである。
Figure 2014208632
(式中、R〜Rはそれぞれ独立して、水素原子;炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Rは、水素原子;エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数2〜12のアルケニル基;炭素数2〜12のアルキニル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Rは、水素原子;アミノ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Zは、一般式(B)、(B)、(B)または(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンを表す。)
Figure 2014208632
(式中、R〜R16はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R17〜R25はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、Yは酸素原子または硫黄原子を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R26〜R36はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。)
Figure 2014208632
(式中、R37〜R42はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。)
一般式(A)、(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜RおよびR〜R42で示される炭素数1〜12のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、ネオノニル基、シクロノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、ネオデシル基、シクロデシル基、n-ウンデシル基、シクロウンデシル基、n-ドデシル基、シクロドデシル基、ノニルボニル基(ノルボルナン-χ-イル基)、ボルニル基(ボルナン-χ-イル基)、メンチル基(メンタ-χ-イル基)、アダマンチル基、デカヒドロナフチル基等が挙げられる。
これらのアルキル基のなかでも、一般式(A)におけるR〜Rにおいては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数1〜8の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基がさらに好ましい。Rにおいては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、ネオノニル基、シクロノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、ネオデシル基、シクロデシル基、ノニルボニル基(ノルボルナン-χ-イル基)、ボルニル基(ボルナン-χ-イル基)、メンチル基(メンタ-χ-イル基)、アダマンチル基、デカヒドロナフチル基等の炭素数1〜10の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数1〜8の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、例えばエチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数2〜8の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がさらに好ましい。
上述したアルキル基のなかでも、一般式(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜R42においては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基がさらに好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数6〜14のアリール基としては、単環式もしくは縮合多環式のいずれであってもよく、具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基(アントリル基)、フェナントレニル基(フェナントリル基)等が挙げられ、なかでも、例えばフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基が好ましく、そのなかでも、炭素数6のアリール基であるフェニル基がより好ましい。なお、ここで示されるアリール基の炭素数は、アリール基を構成する炭素数を意味し、置換基を構成する炭素数は、当該「炭素数6〜14」で示される炭素数に含まない。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルキル基は、アリール基上の炭素原子に結合する炭素数1〜6のアルキル基を意味し、その具体例としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルコキシ基は、アリール基上の炭素原子に結合する炭素数1〜6のアルコキシ基を意味し、その具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、sec-ペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、2-メチルブトキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、1-エチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、ネオヘキシルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1-エチルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、なかでも、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるハロゲン原子は、アリール基上の炭素原子に結合するハロゲン原子を意味し、その具体例としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、塩素原子、臭素原子が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるニトロ基は、アリール基上の炭素原子に結合するニトロ基を意味する。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における置換基のなかでも、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。
一般式(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜R42で示される炭素数6〜14のアリール基としては、単環式もしくは縮合多環式のいずれであってもよく、具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基(アントリル基)、フェナントレニル基(フェナントリル基)等が挙げられ、なかでも、例えばフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基が好ましく、そのなかでも、炭素数6のアリール基であるフェニル基がより好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における炭素数7〜15のアリールアルキル基としては、単環式もしくは縮合多環式のいずれであってもよく、具体的には、例えばベンジル基、フェネチル基、メチルベンジル基、フェニルプロピル基、1-メチルフェニルエチル基、フェニルブチル基、2-メチルフェニルプロピル基、テトラヒドロナフチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、インデニル基、フルオレニル基、アントラセニルメチル基(アントリルメチル基)、フェナントレニルメチル基(フェナントリルメチル基)等が挙げられる。なお、ここで示されるアリールアルキル基の炭素数は、アリールアルキル基を構成する炭素数を意味し、置換基を構成する炭素数は、当該「炭素数7〜15」で示される炭素数に含まない。
これらのアリールアルキル基のなかでも、R〜R、Rにおいては、炭素数7のアリールアルキル基であるベンジル基が好ましい。
これらのアリールアルキル基のなかでも、Rにおいては、ベンジル基、アントラセニルメチル基(アントリルメチル基)が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における炭素数1〜6のアルキル基は、アリール基上の炭素原子に結合する炭素数1〜6のアルキル基を意味し、その具体例としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における炭素数1〜6のアルコキシ基は、アリール基上の炭素原子に結合する炭素数1〜6のアルコキシ基を意味し、その具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、sec-ペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、2-メチルブトキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、1-エチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、ネオヘキシルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1-エチルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、なかでも、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」におけるハロゲン原子は、アリール基上の炭素原子に結合するハロゲン原子を意味し、その具体例としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、塩素原子、臭素原子が好ましい。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」におけるニトロ基は、アリール基上の炭素原子に結合するニトロ基を意味する。
一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における置換基のなかでも、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。
一般式(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜R42で示される炭素数7〜15のアリールアルキル基としては、単環式もしくは縮合多環式のいずれであってもよく、具体的には、例えばベンジル基、フェネチル基、メチルベンジル基、フェニルプロピル基、1-メチルフェニルエチル基、フェニルブチル基、2-メチルフェニルプロピル基、テトラヒドロナフチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、インデニル基、フルオレニル基、アントラセニルメチル基(アントリルメチル基)、フェナントレニルメチル基(フェナントリルメチル基)等が挙げられ、なかでも、炭素数7のアリールアルキル基であるベンジル基が好ましい。
一般式(A)におけるRで示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基」における炭素数1〜12のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、ネオノニル基、シクロノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、ネオデシル基、シクロデシル基、n-ウンデシル基、シクロウンデシル基、n-ドデシル基、シクロドデシル基、ノニルボニル基(ノルボルナン-χ-イル基)、ボルニル基(ボルナン-χ-イル基)、メンチル基(メンタ-χ-イル基)、アダマンチル基、デカヒドロナフチル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等の炭素数1〜6の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、そのなかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がより好ましい。なお、ここで示されるアルキル基の炭素数は、アルキル基を構成する炭素数を意味し、置換基を構成する炭素数は、当該「炭素数1〜12」で示される炭素数に含まない。
一般式(A)におけるRで示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基」における炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、n-イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、シクロブトキシカルボニル基、n-ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基、sec-ペンチルオキシカルボニル基、tert-ペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、2-メチルブトキシカルボニル基、1,2-ジメチルプロポキシカルボニル基、1-エチルプロポキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基等が挙げられ、なかでも、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、n-イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、シクロブトキシカルボニル基等の炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基が好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるエポキシ基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR43およびR44はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。ただし、n個の(R43−C−R44)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR43およびR44で示される炭素数1〜4のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等が挙げられ、なかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基が好ましい。
一般式(D)におけるn個のR43およびR44としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、通常1〜3の整数を表し、なかでも、1〜2の整数が好ましく、より好ましくは1である。
一般式(D)におけるn個の(R43−C−R44)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、4以下の整数がより好ましく、1がとくに好ましい。
一般式(A)におけるRで示される炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR45およびR46はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R47は、炭素数1〜5のアルキル基を表し、炭素数nは1〜3の整数を表す。ただし、n個の(R45−C−R46)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR45およびR46で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、一般式(D)におけるR43およびR44で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(D)におけるR47で示される炭素数1〜5のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、通常1〜3の整数を表し、なかでも、1〜2の整数が好ましい。
一般式(D)におけるn個の(R45−C−R46)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、4以下の整数がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるクマリニルカルボニル基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR48およびR49はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。ただし、n個の(R48−C−R49)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR48およびR49で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、一般式(D)におけるR43およびR44で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(D)におけるn個のR48およびR49としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、一般式(D)におけるnと同様の整数であり、好ましいnおよびより好ましいnもnと同様の整数である。
一般式(D)におけるn個の(R48−C−R49)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、4以下の整数がより好ましく、1がとくに好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるアントラキノニル基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR50およびR51はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。ただし、n個の(R50−C−R51)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR50およびR51で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、一般式(D)におけるR43およびR44で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(D)におけるn個のR50およびR51としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、一般式(D)におけるnと同様の整数であり、好ましいnおよびより好ましいnもnと同様の整数である。
一般式(D)におけるn個の(R50−C−R51)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、4以下の整数がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるキサントニル基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR52およびR53はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。ただし、n個の(R52−C−R53)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR52およびR53で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、一般式(D)におけるR43およびR44で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(D)におけるn個のR52およびR53としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、一般式(D)におけるnと同様の整数であり、好ましいnおよびより好ましいnもnと同様の整数である。
一般式(D)におけるn個の(R52−C−R53)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、4以下の整数がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるチオキサントニル基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR54およびR55はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。ただし、n個の(R54−C−R55)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR54およびR55で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、一般式(D)におけるR43およびR44で示される炭素数1〜4のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(D)におけるn個のR54およびR55としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、一般式(D)におけるnと同様の整数であり、好ましいnおよびより好ましいnもnと同様の整数である。
一般式(D)におけるn個の(R54−C−R55)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、4以下の整数がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示される炭素数2〜12のアルケニル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、イソプロペニル基、n-ブテニル基、n-ペンテニル基、シクロペンテニル基、n-ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、n-ヘプテニル基、n-オクテニル基、n-ノネニル基、n-デセニル基等が挙げられ、なかでも、例えばビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、イソプロペニル基、n-ブテニル基、n-ペンテニル基、シクロペンテニル基、n-ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数2〜6の直鎖状もしくは分枝状のアルケニル基が好ましく、そのなかでも、例えばビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)等の炭素数2〜3の直鎖状もしくは分枝状のアルケニル基がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示される炭素数2〜12のアルキニル基としては、直鎖状もしくは分枝状のいずれであってもよく、具体的には、例えばエチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基(プロパルギル基)、n-ブチニル基、1-メチルプロパルギル基、n-ペンチニル基、n-ヘキシニル基、n-ヘプチニル基、n-オクチニル基、n-ノニニル基、n-デシニル基等が挙げられ、なかでも、例えばエチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基(プロパルギル基)、n-ブチニル基、1-メチルプロパルギル基、n-ペンチニル基、n-ヘキシニル基等の炭素数2〜6の直鎖状もしくは分枝状のアルキニル基が好ましく、そのなかでも、例えばエチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基(プロパルギル基)等の炭素数2〜3の直鎖状もしくは分枝状のアルキニル基がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるアミノ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基における炭素数1〜12のアルキル基としては、一般式(A)、(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜RおよびR〜R42で示される炭素数1〜12のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基、より好ましいアルキル基およびさらに好ましいアルキル基の具体例としては、一般式(A)におけるRと同様のアルキル基が挙げられる。
一般式(A)におけるRで示されるアミノ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基におけるアミノ基としては、無置換のアミノ基であってもよいし、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアミノ基であってもよい。当該アミノ基の具体例としては、例えば(無置換)アミノ基(−NH基)、例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、n-ブチルアミノ基、ジ-n-ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基、sec-ブチルアミノ基、ジ-sec-ブチルアミノ基、tert-ブチルアミノ基、ジ-tert-ブチルアミノ基、シクロブチルアミノ基、ジシクロブチルアミノ基等の炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアミノ基が挙げられ、なかでも、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアミノ基が好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルキル基でアミノ基が置換されたジメチルアミノ基がより好ましい。
一般式(A)におけるRで示されるアミノ基を有する炭素数1〜12のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D)で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n個のR56およびR57はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R58およびR59は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜8の整数を表す。ただし、n個の(R56−C−R57)を構成する基の炭素数は12以下である。)
一般式(D)におけるR56〜R59で示される炭素数1〜4のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等が挙げられ、なかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基が好ましい。
一般式(D)におけるn個のR56およびR57としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D)におけるR58およびR59としては、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
一般式(D)におけるnとしては、通常1〜8の整数を表し、なかでも、2〜8の整数が好ましく、そのなかでも、2〜6の整数がより好ましく、2〜3の整数がとくに好ましい。
一般式(D)におけるn個の(R56−C−R57)を構成する基の炭素数としては、通常12以下の整数であり、なかでも、8以下の整数が好ましく、そのなかでも、6以下の整数がより好ましく、3以下の整数がとくに好ましい。
一般式(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜R42で示される炭素数1〜12のアルコキシ基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、sec-ペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、2-メチルブトキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、1-エチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、ネオヘキシルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1-エチルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec-ヘプチルオキシ基、tert-ヘプチルオキシ基、ネオヘプチルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec-オクチルオキシ基、tert-オクチルオキシ基、ネオオクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec-ノニルオキシ基、tert-ノニルオキシ基、ネオノニルオキシ基、シクロノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec-デシルオキシ基、tert-デシルオキシ基、ネオデシルオキシ基、シクロデシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、シクロウンデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボルニルオキシ基(ノルボルナン-χ-イルオキシ基)、ボルニルオキシ基(ボルナン-χ-イルオキシ基)、メンチルオキシ基(メンタ-χ-イルオキシ基)、アダマンチルオキシ基、デカヒドロナフチルオキシ基等が挙げられ、なかでも、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルコキシ基が好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルコキシ基であるメトキシ基がより好ましい。
一般式(B)、(B)、(B)および(B)におけるR〜R42で示されるハロゲン原子としては、具体的には、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、塩素原子、臭素原子が好ましい。
一般式(B)および(B)において、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい場合の2つのRとは、R26とR27、R27とR28、R28とR29、R30とR31、R32とR33、R34とR35、R37とR38、R38とR39およびR39とR40のことを指す。すなわち、これらの2つのRが飽和または不飽和のアルキレン鎖を介して互いに結合して環構造を形成することを意味する。かかる環構造としては、脂肪族環もしくは芳香環のいずれであってもよく、具体的には、例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環等の炭素数5〜8の脂肪族環、例えばベンゼン環、ナフタレン環等の炭素数6〜10の芳香環等が挙げられる。
一般式(A)におけるR〜Rとしては、炭素数1〜12のアルキル基がより好ましい。
一般式(A)におけるRとしては、炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基がより好ましい。
一般式(A)におけるRとしては、水素原子;エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数2〜12のアルケニル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基がより好ましい。
一般式(A)におけるRにおける「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基」としては、置換基を有さない炭素数1〜12のアルキル基がより好ましい。
一般式(A)におけるRとしては、アミノ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基がより好ましい。
一般式(A)におけるZとしては、一般式(B)、(B)または(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンがより好ましく、そのなかでも、一般式(B)または(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンがさらに好ましく、一般式(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンがとくに好ましい。
一般式(B)におけるR〜R15としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、水素原子がさらに好ましい。
一般式(B)におけるR16としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、炭素数1〜12のアルキル基がさらに好ましい。
一般式(B)におけるR17〜R24としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、水素原子がさらに好ましい。
一般式(B)におけるR25としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、炭素数1〜12のアルキル基がさらに好ましい。
一般式(B)におけるYとしては、酸素原子がより好ましい。
一般式(B)におけるR26、R27、R29〜R34およびR36としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、水素原子がさらに好ましい。
一般式(B)におけるR28としては、水素原子および炭素数1〜12のアルコキシ基がより好ましく、そのなかでも、炭素数1〜12のアルコキシ基がさらに好ましい。
一般式(B)におけるR35としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、炭素数1〜12のアルキル基がさらに好ましい。
一般式(B)におけるR37〜R42としては、水素原子および炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、そのなかでも、水素原子がさらに好ましい。
本発明の上記一般式(A)で示される化合物のより好ましい具体例としては、下記一般式(A')および(A'')で示される化合物が挙げられる。一般式(A')および(A'')で示される化合物は、本発明の一般式(A)で示される化合物のなかでも、短工程で容易かつ安価に製造でき、有機溶剤および塩基反応性化合物に対する溶解性がより高い塩基発生剤となり得るという点において好ましいものである。
Figure 2014208632
(式中、R1'〜R5'はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R6'は、水素原子;エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数2〜6のアルケニル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、R7'は、アミノ基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表し、Zは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R1'''〜R4'''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5'''は、炭素数1〜10のアルキル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、R7'''は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、Zは、上記に同じ。)
一般式(A')におけるR1'〜R5'で示される炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等が挙げられ、なかでも、R1'〜R4'においては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基がより好ましく、R5'においては、例えばエチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数2〜8の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、そのなかでも、例えばエチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等の炭素数2〜6の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がより好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基」における炭素数1〜6のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましい。なお、ここで示されるアルキル基の炭素数は、アルキル基を構成する炭素数を意味し、置換基を構成する炭素数は、当該「炭素数1〜6」で示される炭素数に含まない。
一般式(A')におけるR6'で示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基」における炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、n-イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、シクロブトキシカルボニル基、n-ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基、sec-ペンチルオキシカルボニル基、tert-ペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、2-メチルブトキシカルボニル基、1,2-ジメチルプロポキシカルボニル基、1-エチルプロポキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基等が挙げられ、なかでも、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、n-イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、シクロブトキシカルボニル基等の炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示されるエポキシ基を有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR43'およびR44'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、n'は1〜3の整数を表す。ただし、n'個の(R43'−C−R44')を構成する基の炭素数は6以下である。)
一般式(D')におけるn'個のR43'およびR44'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、通常1〜3の整数を表し、なかでも、1〜2の整数が好ましく、より好ましくは1である。
一般式(D')におけるn'個の(R43'−C−R44')を構成する基の炭素数としては、通常6以下の整数であり、なかでも、4以下の整数が好ましく、そのなかでも、1がより好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基を有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR45'およびR46'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、R47'は、炭素数1〜5のアルキル基を表し、炭素数n'は1〜3の整数を表す。ただし、n'個の(R45'−C−R46')を構成する基の炭素数は6以下である。)
一般式(D')におけるR47'で示される炭素数1〜5のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、一般式(D')におけるn'と同様の整数であり、好ましいn'およびより好ましいn'もn'と同様の整数である。
一般式(D')におけるn'個の(R45'−C−R46')を構成する基の炭素数としては、通常6以下の整数であり、なかでも、4以下の整数が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示されるクマリニルカルボニル基を有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR48'およびR49'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、n'は1〜3の整数を表す。ただし、n'個の(R48'−C−R49')を構成する基の炭素数は6以下である。)
一般式(D')におけるn'個のR48'およびR49'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、一般式(D')におけるn'と同様の整数であり、好ましいn'およびより好ましいn'もn'と同様の整数である。
一般式(D')におけるn'個の(R48'−C−R49')を構成する基の炭素数としては、通常6以下の整数であり、なかでも、4以下の整数が好ましく、1がとくに好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示されるアントラキノニル基を有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR50'およびR51'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、n'は1〜3の整数を表す。ただし、n'個の(R50'−C−R51')を構成する基の炭素数は6以下である。)
一般式(D')におけるn'個のR50'およびR51'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、一般式(D')におけるn'と同様の整数であり、好ましいn'およびより好ましいn'もn'と同様の整数である。
一般式(D')におけるn'個の(R50'−C−R51')を構成する基の炭素数としては、通常6以下の整数であり、なかでも、4以下の整数が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示されるキサントニル基を有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR52'およびR53'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、n'は1〜3の整数を表す。ただし、n'個の(R52'−C−R53')を構成する基の炭素数は6以下である。)
一般式(D')におけるn'個のR52'およびR53'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、一般式(D')におけるn'と同様の整数であり、好ましいn'およびより好ましいn'もn'と同様の整数である。
一般式(D')におけるn'個の(R52'−C−R53')を構成する基の炭素数としては、通常6以下の整数であり、なかでも、4以下の整数が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示されるチオキサントニル基を有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR54'およびR55'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、n'は1〜3の整数を表す。ただし、n'個の(R54'−C−R55')を構成する基の炭素数は6以下である。)
一般式(D')におけるn'個のR54'およびR55'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、一般式(D')におけるn'と同様の整数であり、好ましいn'およびより好ましいn'もn'と同様の整数である。
一般式(D')におけるn'個の(R54'−C−R55')を構成する基の炭素数としては、通常6以下の整数であり、なかでも、4以下の整数が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される炭素数2〜6のアルケニル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、イソプロペニル基、n-ブテニル基、n-ペンテニル基、シクロペンテニル基、n-ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられ、なかでも、例えばビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)等の炭素数2〜3の直鎖状もしくは分枝状のアルケニル基が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における炭素数7〜15のアリールアルキル基としては、単環式もしくは縮合多環式のいずれであってもよく、具体的には、例えばベンジル基、フェネチル基、メチルベンジル基、フェニルプロピル基、1-メチルフェニルエチル基、フェニルブチル基、2-メチルフェニルプロピル基、テトラヒドロナフチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、インデニル基、フルオレニル基、アントラセニルメチル基(アントリルメチル基)、フェナントレニルメチル基(フェナントリルメチル基)等が挙げられ、なかでも、ベンジル基、アントラセニルメチル基(アントリルメチル基)が好ましい。なお、ここで示されるアリールアルキル基の炭素数は、アリールアルキル基を構成する炭素数を意味し、置換基を構成する炭素数は、当該「炭素数7〜15」で示される炭素数に含まない。
一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における炭素数1〜6のアルキル基は、アリール基上の炭素原子に結合する炭素数1〜6のアルキル基を意味し、その具体例としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における炭素数1〜6のアルコキシ基は、アリール基上の炭素原子に結合する炭素数1〜6のアルコキシ基を意味し、その具体例としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、sec-ペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、2-メチルブトキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、1-エチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、ネオヘキシルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1-エチルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、なかでも、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」におけるハロゲン原子は、アリール基上の炭素原子に結合するハロゲン原子を意味し、その具体例としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、塩素原子、臭素原子が好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」におけるニトロ基は、アリール基上の炭素原子に結合するニトロ基を意味する。
一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」における置換基のなかでも、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。
一般式(A')におけるR7'で示されるアミノ基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基における炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等が挙げられ、なかでも、例えばエチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数2〜8のアルキル基が好ましく、そのなかでも、例えばエチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等の炭素数2〜6の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がより好ましい。
一般式(A')におけるR7'で示されるアミノ基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基におけるアミノ基としては、無置換のアミノ基であってもよいし、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアミノ基であってもよい。当該アミノ基の具体例としては、例えば(無置換)アミノ基(−NH基)、例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、n-ブチルアミノ基、ジ-n-ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基、sec-ブチルアミノ基、ジ-sec-ブチルアミノ基、tert-ブチルアミノ基、ジ-tert-ブチルアミノ基、シクロブチルアミノ基、ジシクロブチルアミノ基等の炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアミノ基が挙げられ、なかでも、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアミノ基が好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルキル基でアミノ基が置換されたジメチルアミノ基がより好ましい。
一般式(A')におけるR7'で示されるアミノ基を有する炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、例えば下記一般式(D')で示されるものが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、n'個のR56'およびR57'はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、R58'およびR59'は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、n'は1〜8の整数を表す。ただし、n'個の(R56'−C−R57')を構成する基の炭素数は8以下である。)
一般式(D')におけるn'個のR56'およびR57'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(D')におけるR58'およびR59'としては、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
一般式(D')におけるn'としては、通常1〜8の整数を表し、なかでも、2〜8の整数が好ましく、そのなかでも、2〜6の整数がより好ましく、さらにそのなかでも、2〜3の整数がとくに好ましく、3が最も好ましい。
一般式(D')におけるn'個の(R56'−C−R57')を構成する基の炭素数としては、通常8以下の整数であり、なかでも、6以下の整数が好ましく、そのなかでも、3以下の整数がより好ましく、3がとくに好ましい。
一般式(A')におけるZで示される、カルボン酸由来のアニオンのより好ましい具体例としては、下記一般式(B')、(B')、(B')および(B')で示されるアニオンが挙げられる。
Figure 2014208632
(式中、R8'〜R16'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R17'〜R25'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、Yは酸素原子または硫黄原子を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R26'、R27'およびR29'〜R36'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R28'は、水素原子または炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R37'〜R42'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
一般式(B')、(B')、(B')および(B')におけるR8'〜R27'およびR29'〜R42'で示される炭素数1〜4のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等が挙げられ、なかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基が好ましい。
一般式(B')、(B')、(B')および(B')におけるR28'で示される炭素数1〜4のアルコキシ基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基等が挙げられ、なかでも、炭素数1のアルコキシ基であるメトキシ基が好ましい。
一般式(A')におけるZとしては、一般式(B')、(B')または(B')で示される、カルボン酸由来のアニオンがより好ましく、そのなかでも、一般式(B')または(B')で示される、カルボン酸由来のアニオンがさらに好ましく、一般式(B')で示される、カルボン酸由来のアニオンがとくに好ましい。
一般式(A')におけるR6'で示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基」としては、置換基を有さない炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。
一般式(B')におけるR8'〜R15'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(B')におけるR16'としては、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
一般式(B')におけるR17'〜R24'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(B')におけるR25'としては、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
一般式(B')におけるYとしては、酸素原子がより好ましい。
一般式(B')におけるR26'、R27'、R29'〜R34'およびR36'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(B')におけるR28'としては、炭素数1〜4のアルコキシ基がより好ましい。
一般式(B')におけるR35'としては、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
一般式(B')におけるR37'〜R42'としては、水素原子がより好ましい。
一般式(A')で示される化合物のなかでも、下記式(A-1)〜(A-16)から選ばれるビグアニジウムカチオン(ビグアニド構造)と、下記式(B-1)、(B-1)、(B-1)および(B-1)から選ばれるカルボン酸イオン(カルボン酸由来のアニオン;カルボン酸構造)との組み合わせからなる化合物がより好ましい。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
さらに、上記ビグアニジウムカチオン(ビグアニド構造)と上記カルボン酸イオン(カルボン酸由来のアニオン;カルボン酸構造)との組み合わせからなる化合物の具体例としては、例えば下記式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)および(8)で示され化合物が挙げられる。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
式(1)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(2)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基であり、Rが置換基を有さない炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(3)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数6の環状のアルキル基であるシクロヘキシル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(4)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数6の環状のアルキル基であるシクロヘキシル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR17〜R24が水素原子であり、R25が炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、Yが酸素原子であるものに相当する。
式(5)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR26、R27、R29〜R34およびR36が水素原子であり、R28が炭素数1のアルコキシ基であるメトキシ基であり、R35が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(6)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数6の環状のアルキル基であるシクロヘキシル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR26、R27、R29〜R34およびR36が水素原子であり、R28が炭素数1のアルコキシ基であるメトキシ基であり、R35が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(7)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR17〜R24が水素原子であり、R25が炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、Yが酸素原子であるものに相当する。
式(8)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR37〜R42が水素原子であるものに相当する。
一般式(A'')におけるR1'''〜R4'''で示される炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、そのなかでも、炭素数1のアルキル基であるメチル基がより好ましい。
一般式(A'')におけるR5'''で示される炭素数1〜10のアルキル基としては、直鎖状、分枝状もしくは環状のいずれであってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、ネオノニル基、シクロノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、ネオデシル基、シクロデシル基、ノニルボニル基(ノルボルナン-χ-イル基)、ボルニル基(ボルナン-χ-イル基)、メンチル基(メンタ-χ-イル基)、アダマンチル基、デカヒドロナフチル基が挙げられ、なかでも、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数1〜8の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基が好ましく、そのなかでも、例えばエチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、ネオヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ネオオクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基(ノルボルナン-χ-イル基)等の炭素数2〜8の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基がより好ましい。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数6〜14のアリール基の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数6〜14のアリール基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアリール基およびより好ましいアリール基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルコキシ基の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルコキシ基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルコキシ基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるハロゲン原子の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるハロゲン原子の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいハロゲン原子の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるニトロ基は、アリール基上の炭素原子に結合するニトロ基を意味する。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における置換基のなかでも、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。
一般式(A'')におけるR5'''及びR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」の具体例としては、例えばフェニル基、ナフチル基等の置換基を有さない炭素数6〜14のアリール基、例えば4-メチルフェニル基、4-エチルフェニル基、4-n-プロピルフェニル基、4-イソプロピルフェニル基、4-n-ブチルフェニル基、4-イソブチルフェニル基、4-sec-ブチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、4-シクロブチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、2,6-ジ-n-プロピルフェニル基、2,6-ジイソプロピルフェニル基、2,6-ジ-n-ブチルフェニル基、2,6-ジイソブチルフェニル基、2,6-ジ-sec-ブチルフェニル基、2,6-ジ-tert-ブチルフェニル基、2,6-ジシクロブチルフェニル基等の炭素数1〜4のアルキル基を有する炭素数6〜14のアリール基、例えば3,4-ジメトキシフェニル基、3,4-ジエトキシフェニル基、3,4-ジ-n-プロポキシフェニル基、3,4-ジイソプロポキシフェニル基、3,4-ジ-n-ブトキシフェニル基、3,4-ジイソブトキシフェニル基、3,4-ジ-sec-ブトキシフェニル基、3,4-ジ-tert-ブトキシフェニル基、3,4-ジシクロブトキシフェニル基等の炭素数1〜4のアルコキシ基を有する炭素数6〜14のアリール基等が挙げられる。
一般式(A'')におけるZで示される、カルボン酸由来のアニオンのより好ましい具体例としては、上記一般式(B')、(B')、(B')および(B')で示されるアニオンが挙げられる。
一般式(A'')で示される化合物のなかでも、下記式(A-17)〜(A-20)から選ばれるビグアニジウムカチオン(ビグアニド構造)と、下記式(B-1)、(B-1)、(B-1)および(B-1)から選ばれるカルボン酸イオン(カルボン酸由来のアニオン;カルボン酸構造)との組み合わせからなる化合物がより好ましい。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
さらに、上記ビグアニジウムカチオン(ビグアニド構造)と上記カルボン酸イオン(カルボン酸由来のアニオン;カルボン酸構造)との組み合わせからなる化合物の具体例としては、例えば下記式(9)、(10)、(11)および(12)で示され化合物が挙げられる。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
式(9)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、RおよびRが、置換基として炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基を2つ有する炭素数6のアリール基であるフェニル基であり、Rが水素原子であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(10)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、Rが炭素数6の環状のアルキル基であるシクロヘキシル基であり、Rが水素原子であり、Rが炭素数6のアリール基であるフェニル基であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(11)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、Rが炭素数8の分枝状のアルキル基である2-エチル-n-ヘキシル基であり、Rが水素原子であり、Rが炭素数6のアリール基であるフェニル基であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
式(12)で示される化合物は、一般式(A)で示される化合物において、R〜Rが炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、Rが、置換基として炭素数1のアルコキシ基であるメトキシ基を2つ有する炭素数6のアリール基であるフェニル基であり、Rが水素原子であり、Rが炭素数6のアリール基であるフェニル基であり、Zが一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンであって、当該一般式(B)におけるR〜R15が水素原子であり、R16が炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
本発明の一般式(A)で示される化合物は、末端のイミンにプロトンが結合して、末端部にカチオンが存在する化合物を示してあるが、当該プロトンは一般式(A)で示される化合物におけるビグアニド構造の3位の窒素原子にも結合し、下記一般式(AA)で示される化合物にもなり得る。すなわち、これらはプロトン互変異性を引き起こし、一般式(A)で示される化合物と一般式(AA)で示される化合物とは互いに互変異性体の関係となる。このため、本発明の一般式(A)で示される化合物は、一般式(AA)で示される化合物、あるいはこれらの混合物のものも、本発明の一般式(A)で示される化合物に含まれる。
Figure 2014208632
(式中、R〜RおよびZは、上記に同じ。)
−本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法−
上述した本発明の一般式(A)で示される化合物は、例えば以下のスキームに示す方法で製造することができる。すなわち、一般式(A)で示される化合物のうち、一般式(A)におけるRが水素原子である化合物(下記一般式(A)で示される化合物)は、例えば一般式(I)で示されるグアニジンまたはグアニジン誘導体と一般式(II)で示されるカルボジイミド誘導体を反応させて、一般式(III)で示される化合物を得、次いで、当該一般式(III)で示される化合物と一般式(B-H)、(B-H)、(B-H)または(B-H)で示されるカルボン酸を反応させることにより合成すればよい。また、一般式(A)で示される化合物のうち、一般式(A)におけるRが水素原子以外の化合物(下記一般式(A)で示される化合物)は、例えば上記の方法により合成した一般式(III)で示される化合物を塩基の存在下、一般式(IV)で示される化合物と反応させて、一般式(V)で示される化合物を得、次いで、当該一般式(V)で示される化合物と一般式(B-H)、(B-H)、(B-H)または(B-H)で示されるカルボン酸を反応させることにより合成すればよい。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
(式中、R〜Rは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、RおよびRは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R〜RおよびRは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、Xは、ハロゲン原子を表し、Rは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R〜Rは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R〜R16は、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R17〜R25およびYは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R26〜R36は、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R37〜R42は、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R〜R、RおよびZは、上記に同じ。)
Figure 2014208632
(式中、R6aは、エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数2〜12のアルケニル基;炭素数2〜12のアルキニル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、R〜R、RおよびZは、上記に同じ。)
一般式(IV)におけるXで示されるハロゲン原子としては、具体的には、例えば塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、ヨウ素原子が好ましい。
一般式(A)におけるR6aで示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基」の具体例としては、一般式(A)におけるRで示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基」の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A)におけるR6aで示される炭素数2〜12のアルケニル基の具体例としては、一般式(A)におけるRで示される炭素数2〜12のアルケニル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルケニル基およびより好ましいアルケニル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A)におけるR6aで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(A)におけるR6aで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(I)で示されるグアニジン誘導体の具体例としては、例えば1,1,3,3-テトラメチルグアニジン、1,1,3,3-テトラエチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-プロピルグアニジン、1,1,3,3-テトライソプロピルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ブチルグアニジン、1,1,3,3-テトライソブチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-ブチルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロブチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ペンチルグアニジン、1,1,3,3-テトライソペンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-ペンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-ペンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラネオペンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロペンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ヘキシルグアニジン、1,1,3,3-テトライソヘキシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-ヘキシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-ヘキシルグアニジン、1,1,3,3-テトラネオヘキシルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ヘプチルグアニジン、1,1,3,3-テトライソヘプチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-ヘプチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-ヘプチルグアニジン、1,1,3,3-テトラネオヘプチルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロヘプチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-オクチルグアニジン、1,1,3,3-テトライソオクチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-オクチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-オクチルグアニジン、1,1,3,3-テトラネオオクチルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロオクチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ノニルグアニジン、1,1,3,3-テトライソノニルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-ノニルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-ノニルグアニジン、1,1,3,3-テトラネオノニルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロノニルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-デシルグアニジン、1,1,3,3-テトライソデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-sec-デシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-tert-デシルグアニジン、1,1,3,3-テトラネオデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ウンデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロウンデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラ-n-ドデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラシクロドデシルグアニジン、1,1,3,3-テトラノルボルニルグアニジン、1,1,3,3-テトラボルニルグアニジン、1,1,3,3-テトラメンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラアダマンチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ(デカヒドロナフチル)グアニジン、1,1,3,3-テトラフェニルグアニジン、1,1,3,3-テトラナフチルグアニジン、1,1,3,3-テトラアントラセニルグアニジン、1,1,3,3-テトラフェナントレニルグアニジン、1,1,3,3-テトラベンジルグアニジン、1,1,3,3-テトラフェネチルグアニジン、1,1,3,3-テトラ(メチルベンジル)グアニジン、1,1,3,3-テトラ(フェニルプロピル)グアニジン、1,1,3,3-テトラ(フェニルブチル)グアニジン、1,1,3,3-テトラ(テトラヒドロナフチル)グアニジン、1,1,3,3-テトラ(ナフチルメチル)グアニジン、1,1,3,3-テトラ(ナフチルエチル)グアニジン、1,1,3,3-テトラインデニルグアニジン、1,1,3,3-テトラフルオレニルグアニジン、1,1,3,3-テトラ(アントラセニルメチル)グアニジン、1,1,3,3-テトラ(フェナントレニルメチル)グアニジン、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(TBD)等が挙げられる。なお、かかる一般式(I)で示されるグアニジンまたはグアニジン誘導体は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(II)で示されるカルボジイミド誘導体の具体例としては、例えばN,N'-ジエチルカルボジイミド、N,N'-ジイソプロピルカルボジイミド、N-tert-ブチル-N'-エチルカルボジイミド、N,N'-ジ-tert-ブチルカルボジイミド、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]-N'-エチルカルボジイミド、N,N'-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、N,N'-ビス(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-イルメチル)カルボジイミド、1-シクロヘキシル-3-フェニルカルボジイミド、1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニルカルボジイミド、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニルカルボジイミド等が挙げられる。なお、かかる一般式(II)で示されるカルボジイミド誘導体は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(IV)で示される化合物の具体例としては、例えば塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化プロピル、臭化プロピル、ヨウ化プロピル、塩化ブチル、臭化ブチル、ヨウ化ブチル、塩化ペンチル、臭化ペンチル、ヨウ化ペンチル、塩化ヘキシル、臭化ヘキシル、ヨウ化ヘキシル、塩化ヘプチル、臭化ヘプチル、ヨウ化ヘプチル、塩化オクチル、臭化オクチル、ヨウ化オクチル、塩化ノニル、臭化ノニル、ヨウ化ノニル、塩化デシル、臭化デシル、ヨウ化デシル、塩化ウンデシル、臭化ウンデシル、ヨウ化ウンデシル、塩化ドデシル、臭化ドデシル、ヨウ化ドデシル、塩化ノルボルニル、臭化ノルボルニル、ヨウ化ノルボルニル、塩化ボルニル、臭化ボルニル、ヨウ化ボルニル、塩化メンチル、臭化メンチル、ヨウ化メンチル、塩化アダマンチル、臭化アダマンチル、ヨウ化アダマンチル、塩化デカヒドロナフチル、臭化デカヒドロナフチル、ヨウ化デカヒドロナフチル、塩化プロペニル(塩化アリル)、臭化プロペニル(臭化アリル)、ヨウ化プロペニル(ヨウ化アリル)、塩化ブテニル、臭化ブテニル、ヨウ化ブテニル、塩化ペンテニル、臭化ペンテニル、ヨウ化ペンテニル、塩化ヘキセニル、臭化ヘキセニル、ヨウ化ヘキセニル、塩化ヘプテニル、臭化ヘプテニル、ヨウ化ヘプテニル、塩化オクテニル、臭化オクテニル、ヨウ化オクテニル、塩化ノネニル、臭化ノネニル、ヨウ化ノネニル、塩化デセニル、臭化デセニル、ヨウ化デセニル、塩化プロピニル、臭化プロピニル、ヨウ化プロピニル、塩化ブチニル、臭化ブチニル、ヨウ化ブチニル、塩化ペンチニル、臭化ペンチニル、ヨウ化ペンチニル、塩化ヘキシニル、臭化ヘキシニル、ヨウ化ヘキシニル、塩化へプチニル、臭化へプチニル、ヨウ化へプチニル、塩化オクチニル、臭化オクチニル、ヨウ化オクチニル、塩化ノニニル、臭化ノニニル、ヨウ化ノニニル、塩化デシニル、臭化デシニル、ヨウ化デシニル、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、クロロナフタレン、ブロモナフタレン、ヨードナフタレン、クロロアントラセン、ブロモアントラセン、ヨードアントラセン、クロロフェナントレン、ブロモフェナントレン、ヨードフェナントレン、塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジル、塩化フェネチル、臭化フェネチル、ヨウ化フェネチル、塩化メチルナフタレン、臭化メチルナフタレン、ヨウ化メチルナフタレン、塩化エチルナフタレン、臭化エチルナフタレン、ヨウ化エチルナフタレン、塩化フルオレン、臭化フルオレン、ヨウ化フルオレン、塩化メチルアントラセン、臭化メチルアントラセン、ヨウ化メチルアントラセン、塩化メチルフェナントレン、臭化メチルフェナントレン、ヨウ化メチルフェナントレン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、クロロプロピオン酸-tert-ブチル、ブロモプロピオン酸-tert-ブチル、ヨードプロピオン酸-tert-ブチル、クロロジメチル酢酸-tert-ブチル、ブロモジメチル酢酸-tert-ブチル、ヨードジメチル酢酸-tert-ブチル、3-(2-クロロアセチル)-2H-1-ベンゾピラン、3-(2-ブロモアセチル)-2H-1-ベンゾピラン、3-(2-ヨードアセチル)-2H-1-ベンゾピラン、2-(1-クロロエチル)アントラキノン、2-(1-ブロモエチル)アントラキノン、2-(1-ヨードエチル)アントラキノン、2-(2-クロロ-2-メチルエチル)チオキサントン、2-(2-ブロモ-2-メチルエチル)チオキサントン、2-(2-ヨード-2-メチルエチル)チオキサントン等が挙げられる。なお、上述の具体例において、ハロゲン化アルキル;エポキシ基、アルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有するハロゲン化アルキル;ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニルおよびハロゲン化アリールアルキルにおけるアルキル基は、normal-体に限定されず、sec-体、tert-体、イソ体、ネオ体等の分枝状もしくはシクロ体のような環状のアルキル基のものも上述の具体例に含まれる。また、かかる一般式(IV)で示される化合物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸の具体例としては、例えば3-ベンゾイルフェニル酢酸、ケトプロフェン、2-アセトキシメチル-2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオン酸、2-(3-ベンゾイルフェニル)-3-クロロ-2-メチルプロピオン酸、2-(3-ベンゾイルフェニル)-3-ブロモ-2-メチルプロピオン酸、2-(3-ベンゾイルフェニル)-3-ヨード-2-メチルプロピオン酸等が挙げられる。なお、かかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸の具体例としては、例えば(9-オキソ-9H-キサン-2-イル)酢酸、2-(9-オキソ-9H-キサンテン-2-イル)プロピオン酸、3-アセトキシ-2-メチル-2-(9-オキソ-9H-キサンテン-2-イル)プロピオン酸、3-クロロ-2-メチル-2-(9-オキソ-9H-キサンテン-2-イル)プロピオン酸、3-ブロモ-2-メチル-2-(9-オキソ-9H-キサンテン-2-イル)プロピオン酸、3-ヨード-2-メチル-2-(9-オキソ-9H-キサンテン-2-イル)プロピオン酸等が挙げられる。なお、かかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸の具体例としては、例えば8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボン酸、8(7H)-エチリデン-2-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボン酸等が挙げられる。なお、かかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法にかかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸の具体例としては、例えばN-フタロイルグリシン、フタロイル-D,L-アラニン、2-(5-ニトロ-1,3-ジオキソイソインドリン-2-イル)酢酸等が挙げられる。なお、かかる一般式(B-H)で示されるカルボン酸は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
一般式(III)で示される化合物と一般式(IV)で示される化合物とを反応させて、一般式(V)で示される化合物を得る反応において使用される塩基の具体例としては、例えば水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物、例えばナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、リチウム-tert-ブトキシド、ナトリウム-tert-ブトキシド、カリウム-tert-ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、例えばn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、n-ヘキシルリチウム等のアルキルリチウム、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等の炭酸のアルカリ金属塩、例えばトリエチルアミン、ピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(DBN)等の3級アミン、例えばリチウムジイソプロピルアミド(LDA)、リチウムヘキサメチルジシラザン(LHMDS)、ナトリウムヘキサメチルジシラザン(NaHMDS)、カリウムヘキサメチルジシラザン(KHMDS)等の金属アミド等が挙げられ、なかでも、例えば水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物が好ましい。なお、かかる塩基は、1種類の塩基を単独で用いてもよいし、2種以上の塩基を組み合わせて用いてもよい。また、かかる塩基は、市販のものを用いればよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法において、上述した一般式(II)で示されるカルボジイミド誘導体の使用量としては、実用的な量であれば特に制限されず、例えば一般式(I)で示されるグアニジンまたはグアニジン誘導体のmol数に対して、通常0.8〜10当量、好ましくは0.9〜5当量、より好ましくは1〜2当量である。カルボジイミド誘導体の使用量が極めて少ない場合には、一般式(III)で示される化合物の収率が低下するおそれがある。一方で、カルボジイミドの使用量が非常に多い場合には、経済性が損なわれるなどの問題が生じる。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法において、上述した一般式(IV)で示される化合物の使用量としては、実用的な量であれば特に制限されず、例えば一般式(III)で示される化合物のmol数に対して、通常0.8〜10当量、好ましくは0.9〜5当量、より好ましくは1〜2当量である。一般式(IV)で示される化合物の使用量が極めて少ない場合には、一般式(V)で示される化合物の収率が低下するおそれがある。一方で、一般式(IV)で示される化合物の使用量が非常に多い場合には、経済性が損なわれるなどの問題が生じる。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法において、上述した一般式(B-H)、(B-H)、(B-H)および(B-H)で示されるカルボン酸の使用量としては、実用的な量であれば特に制限されず、例えば一般式(III)または一般式(V)で示される化合物のmol数に対して、通常0.8〜10当量、好ましくは0.9〜5当量、より好ましくは1〜2当量である。カルボン酸の使用量が極めて少ない場合には、本発明の一般式(A)または一般式(A)で示される化合物の収率が低下するおそれがある。一方で、カルボン酸の使用量が非常に多い場合には、経済性が損なわれるなどの問題が生じる。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法において、一般式(V)で示される化合物を得る反応において使用される塩基の使用量としては、実用的な量であれば特に制限されず、例えば一般式(III)で示される化合物のmol数に対して、通常0.8〜10当量、好ましくは0.9〜5当量、より好ましくは1〜2当量である。塩基の使用量が極めて少ない場合には、一般式(V)で示される化合物の収率が低下するおそれがある。一方で、塩基の使用量が非常に多い場合には、経済性が損なわれるなどの問題が生じる。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法における一連の反応は、無溶媒中で行ってもよいし、有機溶媒中で行ってもよい。当該有機溶媒の具体例としては、グアニジンまたはグアニジン誘導体、カルボジイミド誘導体、カルボン酸、一般式(III)、(IV)および(V)で示される化合物、ならびに塩基と反応しない有機溶媒であれば特に制限はなく、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、例えばジクロロメタン、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラクロロメタン(四塩化炭素)等のハロゲン系溶媒、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル系溶媒、例えばエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート系溶媒、例えば2-プロパノン(アセトン)、2-ブタノン(エチルメチルケトン)、4-メチル-2-ペンタノン(メチルイソブチルケトン)等のケトン系溶媒、例えば酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸-sec-ブチル、酢酸-tert-ブチル、酪酸エチル、酪酸イソアミル等のエステル系溶媒、例えばN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1-メチル-2-ピロリジノン(N-メチルピロリドン)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(ジメチルエチレン尿素)等のアミド系溶媒、例えばアセトニトリル等のニトリル系溶媒等が挙げられる。なお、かかる有機溶媒は、1種類の有機溶媒を単独で用いてもよいし、2種以上の有機溶媒を組み合わせて用いてもよい。また、かかる有機溶媒は、市販のものを用いればよい。
上述した有機溶媒の使用量は、実用的な量であれば特に制限されず、例えば一般式(I)で示されるグアニジンまたはグアニジン誘導体、一般式(III)で示される化合物、あるいは一般式(V)で示される化合物1mmolに対して、通常0.01〜500mL、好ましくは0.1〜100mLである。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法における一連の反応は、以下に示す条件(反応温度、圧力、反応時間)下で行うことが望ましい。
一般式(I)で示されるグアニジンまたはグアニジン誘導体と一般式(II)で示されるカルボジイミド誘導体との反応における反応時の温度(反応温度)は、グアニジンまたはグアニジン誘導体とカルボジイミド誘導体とが効率よく反応し、一般式(III)で示される化合物が収率よく得られる温度に設定することが望ましい。具体的には、例えば通常0〜180℃、好ましくは20〜150℃である。
一般式(III)で示される化合物と一般式(IV)で示される化合物との反応における反応時の温度(反応温度)は、一般式(III)で示される化合物と一般式(IV)で示される化合物とが効率よく反応し、一般式(V)で示される化合物が収率よく得られる温度に設定することが望ましい。具体的には、例えば通常−20〜100℃、好ましくは0〜80℃である。
一般式(III)または一般式(V)で示される化合物と一般式(B-H)、(B-H)、(B-H)および(B-H)で示されるカルボン酸との反応における反応時の温度(反応温度)は、一般式(III)または一般式(V)で示される化合物とカルボン酸とが効率よく反応し、本発明の一般式(A)または一般式(A)で示される化合物が収率よく得られる温度に設定することが望ましい。具体的には、例えば通常−20〜100℃、好ましくは0〜80℃である。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法における一連の反応時の圧力は、一連の反応が滞りなく実施されれば特に制限はなく、例えば常圧で行えばよい。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法における一連の反応時の反応時間は、グアニジンまたはグアニジン誘導体、カルボジイミド誘導体、カルボン酸、一般式(III)、(IV)、(V)で示される化合物および塩基の種類、かかる化合物および塩基の使用量、有機溶媒の有無およびその種類、反応温度、反応時の圧力などに影響を受ける場合がある。このため、望ましい反応時間は、一概に言えるものではないが、例えば通常1分〜24時間、好ましくは3分〜12時間である。
本発明の一般式(A)で示される化合物の製造方法における反応後の一連の生成物は、通常この分野で行われる一般的な後処理操作及び精製操作により単離することができる。単離方法の具体例としては、例えば必要に応じて、反応系内にヘキサン等の非極性溶媒を添加して、冷却後、生じた結晶を濾取することにより生成物を単離することができる。また、必要に応じて、反応液をろ過または洗浄したり、反応液を濃縮して得られた残渣について、再結晶、蒸留、カラムクロマトグラフィー等を行うことによって生成物を単離してもよい。
従来から知られたビグアニド類の合成は、毒性・腐食性の高い塩化シアンを使用したり、超強酸のアンチモンを使用したりするなど、安全性に問題があるばかりでなく、多段階を経て合成する必要があったが、上述した製造方法における一般式(III)または一般式(V)で示される化合物は、安全な原料で合成でき、短工程で簡便に合成できるため、かかる化合物から得られる本発明の一般式(A)で示される化合物は、安全かつ簡便に合成することができる。
−本発明の塩基発生剤−
本発明の塩基発生剤は、本発明の上記一般式(A)で示される化合物を含んでなるものである。
本発明の塩基発生剤は、例えば紫外線、可視光線、赤外線、X線等の活性エネルギー線の照射によって塩基を発生するものであり、とくに波長100〜700nm、好ましくは、波長200〜500nmの活性エネルギー線の照射によって塩基を発生する。本発明の塩基発生剤は、波長200〜500nmの領域において、モル吸光係数の高い吸収波長領域が存在するので、効率的に塩基を発生し得る。また、本発明の塩基発生剤は、上記の波長領域のなかでも、i線、h線、g線の少なくとも1つ以上の活性エネルギー線に吸収を示すものが、汎用性の観点から好ましい。なお、本発明の塩基発生剤は、活性エネルギー線の照射により塩基を発生するものであるが、例えば加熱等の光エネルギー以外のエネルギーを与えることによって塩基を発生することを排除するものではない。
本発明の塩基発生剤は、加熱して初期の重量から5%重量が減少したときの温度(以下、5%重量減少温度と略記する場合がある。)が150℃以上であることが好ましい。本発明の塩基発生剤を用いて硬化膜を作製する場合に、ベーク等を行う場合があるが、塩基発生剤の5%重量減少温度が高い場合には、ベーク温度を高く設定できるので、ベーク後において、例えば後述する本発明の塩基反応性組成物に含有される有機溶剤の残留を極力少なくすることができる。これにより、残留有機溶剤による露光部(硬化部)と未露光部(未硬化部)とのコントラストの悪化を抑制することができる。
本発明の塩基発生剤のうち、一般式(B)で示されるカルボン酸由来のアニオンを有する本発明の塩基発生剤は、活性エネルギー線の照射によって塩基を発生すると共に、分子内での光環化が進行してラクトン構造が生じる。この光環化では脱炭酸を伴わずに強塩基(ビグアニド類)が発生するため、脱炭酸を伴う他の塩基発生剤とは異なり、炭酸ガスが副生することによる硬化膜の膜強度の低下や硬化膜表面の膜荒れの発生を回避することができる。
−本発明の塩基反応性組成物−
本発明の塩基反応性組成物は、本発明の塩基発生剤および塩基反応性化合物を含んでなるものである。
本発明の塩基反応性組成物に含まれる塩基反応性化合物は、本発明の塩基発生剤により発生した強塩基(ビグアニド類)の作用によって反応し、架橋等により硬化する化合物であれば特に制限はない。当該塩基反応性化合物の具体例としては、例えば少なくとも1つのエポキシ基を有するエポキシ系化合物、例えば少なくとも1つのアルコキシシリル基やシラノール基等を有するケイ素系化合物、例えば少なくとも1つのイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、例えば少なくとも1つのアミド結合を有するポリアミック酸系化合物等が挙げられる。かかる塩基反応性化合物は、1種類の塩基反応性化合物を単独で用いてもよいし、2種以上の塩基反応性化合物を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ系化合物(エポキシ系樹脂)としては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えばジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、スピログリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリシジルプロポキシトリメトキシシラン、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、アルキルフェノールグリシジルエーテル、脂肪族ジグリシジルエーテル、多官能グリシジルエーテル、3級脂肪酸モノグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリシジルメタクリレート、グリセリンポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。かかるエポキシ系化合物はハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかるエポキシ系化合物は上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかるエポキシ系化合物は、1種類のエポキシ系化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のエポキシ系化合物を組み合わせて用いてもよい。また、かかるエポキシ系化合物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
エポキシ系化合物(エポキシ系樹脂)がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明の塩基反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明の塩基反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、エポキシ系化合物(エポキシ系樹脂)自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
ケイ素系化合物(ケイ素系樹脂)としては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えばアルコキシシラン化合物やシランカップリング剤等が挙げられる。アルコキシシラン化合物の具体例としては、例えばトリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ポリ-3-(メチルジメトキシシラン)プロピルメタクリレート、ポリ-3-(メチルジエトキシシラン)プロピルメタクリレート、ポリ-3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート、ポリ-3-(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート等が挙げられる。かかるアルコキシシラン化合物は、1種類のアルコキシシラン化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のアルコキシシラン化合物を組み合わせて用いてもよい。なお、かかるアルコキシシラン化合物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
シランカップリング剤の具体例としては、例えばビニルシラン、アクリルシラン、エポキシシラン、アミノシラン等が挙げられる。ビニルシランの具体例としては、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。アクリルシランの具体例としては、例えばγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。エポキシシランの具体例としては、例えばβ-(3,4-エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。アミノシランの具体例としては、例えばN-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。上記以外のシランカップリング剤の具体例としては、例えばγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジエトキシシシラン等が挙げられる。かかるシランカップリング剤は、1種類のシランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上のシランカップリング剤を組み合わせて用いてもよい。なお、かかるシランカップリング剤は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
ケイ素系化合物(ケイ素系樹脂)がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明の塩基反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明の塩基反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、ケイ素系化合物(ケイ素系樹脂)自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
イソシアネート系化合物の具体例としては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えば単量体のイソシアネート系化合物、2量体のイソシアネート系化合物等が挙げられる。イソシアネート系化合物の好ましい具体例としては、例えばトルエン-2,4-ジイソシアネート、トルエン-2,6-ジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、ヘキサヒドロ-m-キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンジフェニル-4,4'-ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。かかるイソシアネート系化合物は、1種類のイソシアネート系化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のイソシアネート系化合物を組み合わせて用いてもよい。なお、かかるイソシアネート系化合物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
イソシアネート系化合物がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明の塩基反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明の塩基反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、イソシアネート系化合物自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
ポリアミック酸系化合物の具体例としては、酸無水物とジアミンとの反応によって得られる自体公知のポリアミック酸系化合物(ポリアミック酸系樹脂)等が挙げられる。ポリアミック酸系化合物の好ましい具体例としては、例えばピロメリット酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、4-(1,2-ジカルボキシエチル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物、5-(1,2-ジカルボキシエチル)-3-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物と、フェニレンジアミン、ジアミノビフェニルエーテル、ジアミノベンゾフェノン等のジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸系化合物(ポリアミック酸系樹脂)が挙げられる。かかるポリアミック酸系化合物はハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかるポリアミック酸系化合物は上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかるポリアミック酸系化合物は、1種類のポリアミック酸系化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のポリアミック酸系化合物を組み合わせて用いてもよい。また、かかるポリアミック酸系化合物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
ポリアミック酸系化合物の重量平均分子量は、本発明の塩基反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明の塩基反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、ポリアミック酸系化合物自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
本発明の塩基反応性組成物に含まれる本発明の塩基発生剤の含有量としては、実用的な量であれば特に制限されず、例えば塩基反応性化合物の重量に対して、通常0.1〜100重量%、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは5〜30重量%である。塩基発生剤の含有量が極めて少ない場合には、本発明の塩基反応性組成物の硬化が不十分となるおそれがある。一方で、塩基発生剤の含有量が非常に多い場合には、経済性が損なわれるなどの問題が生じる。
本発明の塩基反応性組成物には、架橋剤として、さらにチオール系化合物または/および酸無水物を含有することが望ましい。
チオール系化合物は、エポキシ系化合物等と併用することにより、エポキシ系化合物におけるエポキシ基と反応して、エポキシ系化合物を硬化させる架橋剤として作用するものである。チオール系化合物としては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよいが、チオール基を2個以上有するチオール系化合物を使用することが好ましく、当該チオール系化合物の好ましい具体例としては、例えばエチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトイソブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトイソブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトイソブチレート)、トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等のチオール基を2〜5個有するチオール系化合物、液状ポリメルカプタン、ポリサルファイド等が挙げられる。これらのチオール系化合物のなかでも、反応性等や扱いやすさを考慮すると、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレートが好ましい。かかるチオール系化合物は、1種類のチオール系化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のチオール系化合物を組み合わせて用いてもよい。なお、かかるチオール系化合物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
チオール系化合物がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明の塩基反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜10,000とすることが好ましく、200〜5,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明の塩基反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が10,000を超える場合には、チオール系化合物自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
チオール系化合物の含有量としては、例えば塩基反応性化合物におけるエポキシ系化合物に対して、チオール基の当量(SH基の当量)/エポキシ基の当量=0.3/1.7〜1.7/0.3の比率となるようにすることが好ましく、なかでも、0.8/1.2〜1.2/0.8の比率となるようにすることがより好ましい。
酸無水物は、エポキシ系化合物等と併用することにより、エポキシ系化合物におけるエポキシ基と反応して、エポキシ系化合物を硬化させる架橋剤として作用するものである。酸無水物としては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、当該酸無水物の好ましい具体例としては、例えば無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック酸等の1官能性酸無水物、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメ−ト)、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物等の2官能性酸無水物、無水トリメット酸、ポリアゼライン酸無水物等の遊離酸酸無水物等が挙げられる。かかる酸無水物は、1種類の酸無水物を単独で用いてもよいし、2種以上の酸無水物を組み合わせて用いてもよい。なお、かかる酸無水物は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
酸無水物がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明の塩基反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜10,000とすることが好ましく、200〜5,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明の塩基反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が10,000を超える場合には、酸無水物自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
酸無水物の含有量としては、例えば塩基反応性化合物におけるエポキシ系化合物に対して、酸無水物基の当量(−C(=O)OC(=O)−基の当量)/エポキシ基の当量=0.3/2.7〜2.0/1.0の比率となるようにすることが好ましく、なかでも、0.5/2.5〜1.5/1.5の比率となるようにすることがより好ましい。
本発明の塩基反応性組成物を所定の基材に塗布等する場合にあっては、有機溶剤を含有する組成物が望ましい場合もある。塩基反応性組成物に有機溶剤を含有させることにより、塗布性を高めることができ、作業性が良好となる。当該有機溶剤としては、通常この分野で一般的に用いられている有機溶剤であれば特に制限はない。当該有機溶剤の好ましい具体例としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、テトラヒドロナフタレン、メンタン、スクワラン等の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素系溶剤、例えばベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、キシレン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、例えばジクロロメタン、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラクロロメタン(四塩化炭素)等のハロゲン系溶剤、例えばジエチルエーテル、ジ-n-プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、ジ-tert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶剤、例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、2-メトキシエタノール等のアルコール系溶剤、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、例えばエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート系溶剤、例えば2-プロパノン(アセトン)、2-ブタノン(エチルメチルケトン)、ジエチルケトン、4-メチル-2-ペンタノン(メチルイソブチルケトン)、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン等のケトン系溶剤、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸-sec-ブチル、酢酸-tert-ブチル、酪酸エチル、酪酸イソアミル、乳酸エチル(EL)、乳酸-n-プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸イソブチル、乳酸-sec-ブチル、乳酸-tert-ブチル、乳酸イソアミル、γ-プチロラクトン、ステアリン酸ブチル等のエステル系溶剤、例えばN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1-メチル-2-ピロリジノン(N-メチルピロリドン)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(ジメチルエチレン尿素)等のアミド系溶剤、例えばアセトニトリル等のニトリル系溶剤等が挙げられる。これらの有機溶剤のなかでも、グリコールエーテルアセテート系溶剤、エステル系溶剤が好ましい。グリコールエーテルアセテート系溶剤およびエステル系溶剤は、(1)適度な沸点を有するので通常室温で行う組成物の調製を安定して行うことができるばかりでなく、ベーク温度を高温にする必要がないため、塩基発生剤、塩基反応性化合物等が熱による悪影響を受けにくい、(2)基板との相性が良くスピンコートの際の塩基反応性組成物の延びが良好であるため、該組成物を基板上に簡便に塗布することができる、(3)他の有機溶剤と比較して塩基発生剤の溶解性が高いので、例えば塗膜を作製する際に塩基発生剤が相分離を起こしにくい、(4)アミド系溶剤のように分解物が塩基性を示すことがないため安定性が高い、という特徴がある。なお、かかる有機溶剤は、1種類の有機溶剤を単独で用いてもよいし、2種以上の有機溶剤を組み合わせて用いてもよい。また、かかる有機溶剤は、市販のものを用いればよい。
本発明の塩基反応性組成物に、要すれば含まれる有機溶剤の含有量としては、実用的な量であれば特に制限されず、例えば所定の基材上に塩基反応性組成物を塗布し、塩基反応性組成物による層を形成する際に、均一に塗工されるように適宜選択すればよく、例えば塩基反応性化合物1gに対して、通常0.01〜50mL、好ましくは0.05〜30mL、より好ましくは0.1〜10mLである。
本発明の塩基反応性組成物は、感光性樹脂組成物として使用する場合、感光波長領域を拡大して感度を高めるために、増感剤を添加してもよい。当該増感剤としては、通常この分野で一般的に用いられている増感剤であれば特に制限はない。当該増感剤の好ましい具体例としては、例えばベンゾフェノン、p,p'-テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p'-テトラエチルアミノベンゾフェノン、2-クロロチオキサントン、アントロン、9-エトキシアントラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビン-T、9,10-ジフェニルアントラセン、9-フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレン、2-ニトロフルオレン、5-ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2-クロロ-4-ニトロアニリン、N-アセチル-p-ニトロアニリン、p-ニトロアニリン、N-アセチル-4-ニトロ-1-ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-tert-ブチルアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン、3-メチル-1,3-ジアザ-1,9-ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2-ナフトキノン、3,3'-カルボニル-ビス(5,7-ジメトキシカルボニルクマリン)、コロネン等が挙げられる。かかる増感剤は、1種類の増感剤を単独で用いてもよいし、2種以上の増感剤を組み合わせて用いてもよい。なお、かかる増感剤は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の塩基反応性組成物に、要すれば含まれる増感剤の含有量としては、実用的な量であれば特に制限されず、使用する塩基発生剤や塩基反応性化合物、および必要とされる感度などにより適宜決定すればよい。より具体的には、増感剤が含まれる場合には、増感剤の含有量は、塩基反応性組成物全体に対して1〜30質量%であることが好ましく、そのなかでも、5〜20重量%であることがより好ましい。増感剤の含有量が1質量%より少ない場合には、感度が十分に高められないことがある。一方で、増感剤の含有量が30質量%を超えると、感度を高めるのに過剰となることがある。
本発明の塩基反応性組成物には、上述した増感剤以外にも、本発明の目的および効果を妨げない範囲において、例えば充填剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、pH調整剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、可塑促進剤、タレ防止剤、硬化促進剤等の添加剤を含んでいてもよい。かかる添加剤は、1種類の添加剤を単独で用いてもよいし、2種以上の添加剤を組み合わせて用いてもよい。なお、かかる添加剤は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明の塩基反応性組成物を用いてパターンを形成するには、例えば当該組成物を有機溶剤に溶解して塗布液を調製し、調製された塗布液を基板等の適当な固体表面に塗布し、乾燥して塗膜を形成するようにする。そして、形成された塗膜に対して、パターン露光を行って塩基を発生させた後、所定の条件で加熱処理を行って、塩基反応性組成物に含有される塩基反応性化合物の重合反応を促すようにすればよい。
本発明の塩基反応性組成物は、本発明の塩基発生剤を含有するため、活性エネルギー線を照射すれば、室温でも重合反応は進行するが、重合反応を効率よく進行させるには、ベーク(加熱)処理を施すことが好ましい。ベーク(加熱)処理の条件は、照射(露光)エネルギー、使用する塩基発生剤から発生する強塩基(ビグアニド類)の種類、エポキシ系化合物、ケイ素系化合物等の塩基反応性化合物の種類などによって適宜決定すればよいが、ベーク(加熱)温度は50℃〜150℃の範囲内とすることが好ましく、60℃〜130℃の範囲内とすることがより好ましい。また、ベーク(加熱)時間は10秒〜60分とすることが好ましく、60秒〜30分とすることがより好ましい。活性エネルギー線を照射して、要すれば加熱処理を行った後の塗膜が形成された基板を、露光部と未露光部とで溶解度に差を生じる溶媒(現像液)中に浸漬して現像を行ってパターンを得ることができる。
上述したパターン形成時に行われる、本発明の塩基反応性組成物の基板への塗布方法、ベーク方法、活性エネルギー線の照射方法、現像方法等は自体公知の方法を適宜採用すればよい。
以上説明した本発明の塩基反応性組成物は、本発明の塩基発生剤と塩基反応性化合物を含有することにより、活性エネルギー線の照射や加熱等の操作によって、塩基発生剤から発生した強塩基(ビグアニド類)を開始剤として、塩基反応性化合物の重合反応が連鎖的に進行し、硬化が速やかかつ十分になされる組成物とすることができる。かかる効果を奏する本発明の塩基反応性組成物は、例えば高感度の光硬化材料やレジスト材料(パターン形成材料)等に好適に用いることができる。
本発明の塩基反応性組成物を硬化材料に用いた場合、硬化操作後に形成される成形体は、耐熱性、寸法安定性、絶縁性などの特性が有効とされる分野の部材等として、例えば塗料、印刷インキ、カラーフィルター、フレキシブルディスプレー用フィルム、半導体装置、電子部品、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、ホログラム、光学部材または建築材料の構成部材として広く用いられ、印刷物、カラーフィルター、フレキシブルディスプレー用フィルム、半導体装置、電子部品、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、ホログラム、光学部材または建築部材等が提供される。また、本発明の塩基反応性組成物をレジスト材料(パタ−ン形成材料)に用いた場合、パタ−ン形成操作後に形成されたパタ−ン等は、耐熱性および絶縁性を備え、例えばカラーフィルター、フレキシブルディスプレー用フィルム、電子部品、半導体装置、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、その他の光学部材または電子部材として有効に使用することができる。
−本発明の塩基発生方法−
本発明の塩基発生方法は、本発明の一般式(A)で示される化合物に、例えば紫外線、可視光線、赤外線、X線等の活性エネルギー線を照射することを特徴とするものである。
本発明の塩基発生方法は、より具体的には、波長100〜700nm、好ましくは、波長200〜500nmの活性エネルギー線の照射によって塩基を発生する方法であり、上記の波長領域のなかでも、i線、h線、g線の少なくとも1つ以上の活性エネルギー線を含んでなることが好ましい。また、上記の波長領域の活性エネルギー線のなかでも、その露光強度が、通常0.1〜100mW/cm、好ましくは1.0〜50mW/cmの活性エネルギー線を、0.01〜1,000秒、好ましくは0.1〜300秒の照射時間の間、照射することにより、効率よく強塩基(ビグアニド類)を発生することができる。
−本発明の一般式(E)で示される化合物−
本発明の下記一般式(E)で示される化合物は、本発明の一般式(A)で示される化合物のうち、塩基発生剤としての性質と共に、ラジカル発生剤としての性質も有するものである。
Figure 2014208632
(式中、Z'は、上記一般式(B)または(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンを表し、R〜Rは、上記に同じ。)
一般式(E)におけるZ'で示される、カルボン酸由来のアニオンのより好ましい具体例としては、上記一般式(B')および(B')で示されるアニオンが挙げられる。
一般式(E)におけるZ'としては、一般式(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンが好ましい。
−本発明のラジカル発生剤−
本発明のラジカル発生剤は、本発明の上記一般式(E)で示される化合物を含んでなるものであり、例えば紫外線、可視光線、赤外線、X線等の光(活性エネルギー線)の照射や加熱によってラジカルを発生するものである。
本発明のラジカル発生剤が活性エネルギー線の照射によってラジカルを発生させる場合、本発明のラジカル発生剤は、とくに波長100〜780nm、好ましくは、波長200〜450nmの活性エネルギー線の照射によってラジカルを発生させることができる。本発明のラジカル発生剤は、波長200〜450nmの領域において、モル吸光係数の高い吸収波長領域が存在するので、効率的にラジカルを発生し得る。また、本発明のラジカル発生剤は、上記の波長領域のなかでも、i線、h線、g線の少なくとも1つ以上の活性エネルギー線に吸収を示すものが、汎用性の観点から好ましい。
また、本発明のラジカル発生剤は、半導体の表面処理工程におけるレジスト剥離剤中のラジカル発生剤としても使用することができ、本発明のラジカル発生剤を含有する組成物を用いれば、反射防止膜層等が施された半導体表面を処理して残存したレジスト層の残渣や反射防止膜層の残渣を効率的に取り除くことが可能である。
このような目的で用いる場合には、たとえばWO2009/110582号公報に記載された内容に準じて、本発明のラジカル発生剤を用いればよく、その使用量やその他共存させる物質やその使用量等についても、当該公報の記載内容に準じて適宜選択すればよい。
さらに、本発明のラジカル発生剤は、ラジカル反応を用いた炭素−炭素結合形成反応における触媒として使用することも可能である。
このような目的で用いる場合には、たとえば特開平11−5033号公報に記載された内容に準じて、本発明のラジカル発生剤を用いればよく、その使用量やその他共存させる物質やその使用量等についても、当該公報の記載内容に準じて適宜選択すればよい。
−本発明のラジカル反応性組成物−
本発明のラジカル反応性組成物は、本発明のラジカル発生剤およびラジカル反応性化合物を含んでなるものである。
本発明のラジカル反応性組成物に含まれるラジカル反応性化合物は、本発明のラジカル発生剤により発生したラジカルの作用によって重合反応を生じ、硬化する化合物であれば特に制限はない。ラジカル反応性化合物としては、少なくとも1つのラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であればよく、当該ラジカル反応性化合物の好ましい具体例としては、例えばアクリレート、メタクリレート、アリレート、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、エステル、ウレタン、アミド、アミド無水物、酸アミド、アクリロ二トリル、スチレン、不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタン等のラジカル反応性化合物等が挙げられる。かかるラジカル反応性化合物は、1種類のラジカル反応性化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のラジカル反応性化合物を組み合わせて用いてもよい。
アクリレートとしては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えば単官能アルキルアクリレート類、単官能含エーテル基アクリレート類、単官能含カルボキシルアクリレート類、二官能アクリレート類、三官能以上のアクリレート類等が挙げられる。かかるアクリレートはハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかるアクリレートは上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかるアクリレートは、1種類のアクリレートを単独で用いてもよいし、2種以上のアクリレートを組み合わせて用いてもよい。また、かかるアクリレートは、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
単官能アルキルアクリレート類の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート等が挙げられる。
単官能含エーテル基アクリレート類の具体例としては、2-メトキシエチルアクリレート、1,3-ブチレングリコールメチルエーテルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400アクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシトリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、2-エチルヘキシルカルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、クレジルポリエチレングリコールアクリレート、p-ノニルフェノキシエチルアクリレート、p-ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、グリシジルアクリレート等が挙げられる。
単官能含カルボキシルアクリレート類の具体例としては、β-カルボキシエチルアクリレート、コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、2-アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2-アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2-アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2-アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート等が挙げられる。
単官能アルキルアクリレート類、単官能含エーテル基アクリレート類および単官能含カルボキシルアクリレート類に含まれないその他の単官能アクリレート類の具体例としては、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレート、モルホリノエチルアクリレート、トリメチルシロキシエチルアクリレート、ジフェニル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート、2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性-2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート等が挙げられる。
二官能アクリレート類の具体例としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200ジアクリレート、ポリエチレングリコール#300ジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジアクリレート、ポリプロピレングリコール#700ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールビス(2-ヒドロキシ-3-アクリロイルオキシプロピル)エーテル、ビス(4-アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノベンゾエート、ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、PO変性ビスフェノールAジアクリレート、水素化ビスフェノールAジアクリレート、EO変性水素化ビスフェノールAジアクリレート、PO変性水素化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、EO変性ビスフェノールFジアクリレート、PO変性ビスフェノールFジアクリレート、EO変性テトラブロモビスフェノールAジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート等が挙げられる。
三官能以上のアクリレート類の具体例としては、グリセリンPO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ε-カプロラクトン変性トリアクリレート、1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ-s-トリアジン、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレートトリプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートモノプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルテトラアクリレート、トリス(アクリロイルオキシ)ホスフェート等が挙げられる。
アクリレートがオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明のラジカル反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明のラジカル反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、アクリレート自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
メタクリレートとしては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えば単官能アルキルメタクリレート類、単官能含エーテル基メタクリレート類、単官能含カルボキシルメタクリレート類、二官能メタクリレート類、三官能以上のメタクリレート類等が挙げられる。かかるメタクリレートはハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかるメタクリレートは上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかるメタクリレートは、1種類のメタクリレートを単独で用いてもよいし、2種以上のメタクリレートを組み合わせて用いてもよい。また、かかるメタクリレートは、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
単官能アルキルメタクリレート類の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、2-ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等が挙げられる。
単官能含エーテル基メタクリレート類の具体例としては、2-メトキシエチルメタクリレート、1,3-ブチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、メトキシトリプロピレングリコールメタクリレート、メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート、エトキシジエチレングリコールメタクリレート、2-エチルヘキシルカルビトールメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、クレジルポリエチレングリコールメタクリレート、p-ノニルフェノキシエチルメタクリレート、p-ノニルフェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。
単官能含カルボキシルメタクリレート類の具体例としては、β-カルボキシエチルメタクリレート、コハク酸モノメタクリロイルオキシエチルエステル、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2-メタクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2-メタクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2-メタクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート等が挙げられる。
単官能アルキルメタクリレート類、単官能含エーテル基メタクリレート類および単官能含カルボキシルメタクリレート類に含まれないその他の単官能メタクリレート類の具体例としては、ジメチルアミノメチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、トリメチルシロキシエチルメタクリレート、ジフェニル-2-メタクリロイルオキシエチルホスフェート、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性-2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート等が挙げられる。
二官能メタクリレート類の具体例としては、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール#200ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#300ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#400ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#600ジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジメタクリレート、ポリプロピレングリコール#700ジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールビス(2-ヒドロキシ-3-メタクリロイルオキシプロピル)エーテル、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールジメタクリレートモノベンゾエート、2,2-ビス(4-メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ビスフェノールAジメタクリレート、EO変性ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性ビスフェノールAジメタクリレート、水素化ビスフェノールAジメタクリレート、EO変性水素化ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性水素化ビスフェノールAジメタクリレート、ビスフェノールFジメタクリレート、EO変性ビスフェノールFジメタクリレート、PO変性ビスフェノールFジメタクリレート、EO変性テトラブロモビスフェノールAジメタクリレート、トリシクロデカンジメチロールジメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジメタクリレート等が挙げられる。
三官能以上のメタクリレート類の具体例としては、グリセリンPO変性トリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリメタクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ε-カプロラクトン変性トリメタクリレート、1,3,5-トリメタクリロイルヘキサヒドロ-s-トリアジン、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレートトリプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレートモノプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、オリゴエステルテトラメタクリレート、トリス(メタクリロイルオキシ)ホスフェート等が挙げられる。
メタクリレートがオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明のラジカル反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明のラジカル反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、メタクリレート自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
アリレートとしては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えばアリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、イソシアヌル酸トリアリレート等が挙げられる。かかるアリレートはハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかるアリレートは上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかるアリレートは、1種類のアリレートを単独で用いてもよいし、2種以上のアリレートを組み合わせて用いてもよい。また、かかるアリレートは、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
アリレートがオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明のラジカル反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明のラジカル反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、アリレート自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
酸アミドとしては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えばアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N,N-ジエチルメタクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、メタクリロイルモルホリン等が挙げられる。かかる酸アミドはハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかる酸アミドは上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかる酸アミドは、1種類の酸アミドを単独で用いてもよいし、2種以上の酸アミドを組み合わせて用いてもよい。また、かかる酸アミドは、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
酸アミドがオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明のラジカル反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明のラジカル反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、酸アミド自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
スチレン類としては、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーのいずれであってもよく、具体的には、例えばスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブトキシスチレン、p-tert-ブトキシカルボニルスチレン、p-tert-ブトキシカルボニルオキシスチレン、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン等が挙げられる。かかるスチレン類はハロゲン化されていてもよいし、水素添加されていてもよい。また、かかるスチレン類は上述した具体例の誘導体も含まれる。なお、かかるスチレン類は、1種類のスチレン類を単独で用いてもよいし、2種以上のスチレン類を組み合わせて用いてもよい。また、かかるスチレン類は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
スチレン類がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明のラジカル反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明のラジカル反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、スチレン類自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
不飽和カルボン酸、酸アミドおよびスチレンに含まれないその他のビニル化合物の具体例としては、酢酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバル酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、アジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、2-エチルヘキサン酸ビニル、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルピロリドン等が挙げられる。
ビニル化合物がオリゴマーもしくはポリマーの場合における重量平均分子量は、本発明のラジカル反応性組成物の耐熱性、塗布性、有機溶剤に対する溶解性、現像液に対する溶解性などの観点から、100〜30,000とすることが好ましく、200〜20,000とすることがより好ましい。重量平均分子量が100未満の場合には、本発明のラジカル反応性組成物から得られる硬化膜または成形体の強度が不十分となるおそれがある。一方で、重量平均分子量が30,000を超える場合には、ビニル化合物自体の粘度が上昇して溶解性が悪くなるばかりでなく、硬化膜表面が均質で膜厚が一定のものを得るのが難しくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
本発明のラジカル反応性組成物に含まれる本発明のラジカル発生剤の含有量としては、通常この分野で一般的に用いられている量であれば特に制限されず、例えばラジカル反応性化合物の重量に対して、通常0.1〜100重量%、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは5〜30重量%である。本発明のラジカル発生剤の含有量が極めて少ない場合には、ラジカル反応性組成物の硬化が不十分となるおそれがある。一方で、本発明のラジカル発生剤の含有量が非常に多い場合には、経済性が損なわれるなどの問題が生じる。
本発明のラジカル反応性組成物は、感光性樹脂組成物として使用する場合、感光波長領域を拡大して感度を高めるために、増感剤を添加してもよい。当該増感剤としては、通常この分野で一般的に用いられている増感剤であれば特に制限はない。当該増感剤の好ましい具体例としては、上述した本発明の塩基反応性組成物において用いられる増感剤の具体例と同様のものが挙げられる。かかる増感剤は、1種類の増感剤を単独で用いてもよいし、2種以上の増感剤を組み合わせて用いてもよい。なお、かかる増感剤は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明のラジカル反応性組成物に、要すれば含まれる増感剤の含有量としては、通常この分野で一般的に用いられている量であれば特に制限されず、使用するラジカル発生剤やラジカル反応性化合物、および必要とされる感度などにより適宜決定すればよい。より具体的には、増感剤が含まれる場合には、増感剤の含有量は、ラジカル反応性組成物全体に対して1〜30質量%であることが好ましく、その中でも、1〜20重量%であることがより好ましい。増感剤の含有量が1質量%より少ない場合には、感度が十分に高められないことがある。一方で、増感剤の含有量が30質量%を超えると、感度を高めるのに過剰となることがある。
本発明のラジカル反応性組成物を所定の基材に塗布等する場合にあっては、有機溶剤を含有する組成物が望ましい場合もある。ラジカル反応性組成物に有機溶剤を含有させることにより、塗布性を高めることができ、作業性が良好となる。当該有機溶剤としては、通常この分野で一般的に用いられている有機溶剤であれば特に制限はない。当該有機溶剤の好ましい具体例としては、上述した本発明の塩基反応性組成物において用いられる有機溶剤の具体例と同様のものが挙げられる。なお、かかる有機溶剤は、1種類の有機溶剤を単独で用いてもよいし、2種以上の有機溶剤を組み合わせて用いてもよい。また、かかる有機溶剤は、市販のものを用いればよい。
本発明のラジカル反応性組成物に、要すれば含まれる有機溶剤の含有量としては、通常この分野で一般的に用いられている量であれば特に制限されず、例えば所定の基材上にラジカル反応性組成物を塗布し、ラジカル反応性組成物による層を形成する際に、均一に塗工されるように適宜選択すればよく、例えばラジカル反応性組成物1gに対して、通常0.01〜50mL、好ましくは0.05〜30mL、より好ましくは0.1〜10mLである。
本発明のラジカル反応性組成物には、上述した添加剤以外にも、本発明の目的および効果を妨げない範囲において、例えば顔料;染料;p-メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル置換ハイドロキノン、カテコール、tert-ブチルカテコール、フェノチアジン等の熱重合防止剤;N-フェニルグリシン、トリエタノールアミン、N,N-ジエチルアニリン等のアミン類、チオール類、ジスルフィド類、チオン類、O-アシルチオヒドロキサメート、N-アルキルオキシピリジンチオン類硬化促進剤や連鎖移動触媒;ホスフィン、ホスホネート、ホスファイト等の酸素除去剤や還元剤;カブリ防止剤;退色防止剤;ハレーション防止剤;蛍光増白剤;界面活性剤;着色剤;増量剤;可塑剤;難燃剤;酸化防止剤;紫外線吸収剤;発砲剤;防カビ剤;帯電防止剤;磁性体やその他種々の特性を付与する添加剤;希釈溶剤等の添加剤を含んでいてもよい。かかる添加剤は、1種類の添加剤を単独で用いてもよいし、2種以上の添加剤を組み合わせて用いてもよい。なお、かかる添加剤は、市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
本発明のラジカル反応性組成物を用いてパタ−ンを形成するには、例えば当該組成物を有機溶剤に溶解して塗布液を調製し、調製された塗布液を基板等の適当な固体表面に塗布し、乾燥して塗膜を形成するようにする。そして、形成された塗膜に対して、パタ−ン露光を行ってラジカルを発生させ、ラジカル反応性組成物に含有されるラジカル反応性化合物の重合反応を促すようにすればよい。
上述したパタ−ン形成時に行われる、本発明のラジカル反応性組成物の基板への塗布方法、活性エネルギー線の照射方法、現像方法等は自体公知の方法を適宜採用すればよい。
以上説明した本発明のラジカル反応性組成物は、本発明のラジカル発生剤とラジカル反応性化合物を含有することにより、活性エネルギー線の照射や加熱等の操作によって、ラジカル発生剤から発生したラジカルを開始剤として、ラジカル反応性化合物の重合反応を生じ、ラジカル反応性化合物の硬化を効果的に進行させることが可能な組成物である。かかる効果を奏する本発明のラジカル反応性組成物は、例えば硬化材料やレジスト材料(パタ−ン形成材料)等に好適に用いることができる。
本発明のラジカル反応性組成物を硬化材料に用いた場合、硬化操作後に形成される成形体は、耐熱性、寸法安定性、絶縁性などの特性が有効とされる分野の部材等として、例えば塗料、印刷インキ、カラ−フィルタ−、フレキシブルディスプレ−用フィルム、半導体装置、電子部品、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、ホログラム、光学部材または建築材料の構成部材として広く用いられ、印刷物、カラ−フィルタ−、フレキシブルディスプレ−用フィルム、半導体装置、電子部品、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、ホログラム、光学部材または建築部材等が提供される。また、本発明のラジカル反応性組成物をレジスト材料(パタ−ン形成材料)に用いた場合、パタ−ン形成操作後に形成されたパタ−ン等は、耐熱性および絶縁性を備え、例えばカラ−フィルタ−、フレキシブルディスプレ−用フィルム、電子部品、半導体装置、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、その他の光学部材または電子部材として有効に使用することができる。
−本発明の一般式(C)および(C)で示される化合物−
本発明の化合物は、下記一般式(C)および(C)で示されるものである。
Figure 2014208632
(式中、R1''〜R4''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5''は、炭素数2〜8のアルキル基を表し、R6''は、エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数2〜6のアルケニル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、R7''は、アミノ基を有していてもよい炭素数2〜8のアルキル基を表す。)
Figure 2014208632
(式中、R1''''〜R4''''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5''''は、炭素数1〜10のアルキル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、R7''''は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表す。)
一般式(C)におけるR1''〜R4''で示される炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、一般式(A')におけるR1'〜R4'で示される炭素数1〜8のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基およびより好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''で示される炭素数2〜8のアルキル基の具体例としては、一般式(A')におけるR5'で示される好ましいアルキル基として挙げられる、炭素数2〜8のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、より好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR6''で示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基」の具体例としては、一般式(A')におけるR6'で示される「エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基」の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR6''で示される炭素数2〜6のアルケニル基の具体例としては、一般式(A')におけるR6'で示される炭素数2〜6のアルケニル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR6''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」の具体例としては、一般式(A')におけるR6'で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基」の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR7''で示されるアミノ基を有していてもよい炭素数2〜8のアルキル基の具体例としては、一般式(A')におけるR7'で示される好ましいアルキル基として挙げられる、アミノ基を有していてもよい炭素数2〜8のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、より好ましい具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)で示される化合物の好ましい具体例としては、下記式(13)で示される化合物が挙げられる。
Figure 2014208632
式(13)で示される化合物は、一般式(C)で示される化合物において、R1''〜R4''が炭素数1のアルキル基であるメチル基であり、R5''およびR7''が炭素数3の分枝状のアルキル基であるイソプロピル基であり、R6''が置換基を有さない炭素数1のアルキル基であるメチル基であるものに相当する。
一般式(C)におけるR1''''〜R4''''で示される炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、一般式(A'')におけるR1'''〜R4'''で示される炭素数1〜8のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基およびより好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''''で示される炭素数1〜10のアルキル基の具体例としては、一般式(A'')におけるR5'''で示される炭素数1〜10のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基およびより好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数6〜14のアリール基の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数6〜14のアリール基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアリール基およびより好ましいアリール基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルキル基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルキル基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルコキシ基の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における炭素数1〜6のアルコキシ基の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいアルコキシ基の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるハロゲン原子の具体例としては、一般式(A)におけるR〜Rで示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるハロゲン原子の具体例と同様のものが挙げられ、好ましいハロゲン原子の具体例も同様のものが挙げられる。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」におけるニトロ基は、アリール基上の炭素原子に結合するニトロ基を意味する。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」における置換基のなかでも、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。
一般式(C)におけるR5''''およびR7''''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」の具体例としては、一般式(A'')におけるR5'''およびR7'''で示される「炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基」の具体例と同様のものが挙げられる。
一般式(C)で示される化合物の好ましい具体例としては、下記式(14)、式(15)、式(16)および式(17)で示される化合物が挙げられる。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
一般式(C)および(C)で示される化合物は、本発明の一般式(A)で示される化合物から発生する塩基に相当し、これらの化合物は、強塩基性を示し、かつ求核性が低いことから、ポリマー(樹脂)中に取り込まれずに自由度をもって触媒として機能できるビグアニド誘導体である。
このような一般式(C)および(C)で示される化合物は、上記一般式(B-H)、(B-H)、(B-H)および(B-H)で示されるカルボン酸のほか、以下に示すカルボン酸とで塩を形成して、塩基発生剤とすることが可能である。
Figure 2014208632
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
合成例1 1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの合成
1,1,3,3-テトラメチルグアニジン11.9g(10.3mmol;和光純薬工業(株)製)にN,N'-ジイソプロピルカルボジイミド13.1g(10.3mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、100℃で2時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液にヘキサンを加え、5℃まで冷却し、得られた結晶を脱液することにより、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド9.88g(白色粉末、収率:39%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.10(12H,d),2.78(12H,s),3.38(2H,q).
Figure 2014208632
実施例1 1,2-ジイソプロピル-1,4,4,5,5-ペンタメチルビグアニドの合成
合成例1で得られた1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド1.00g(4.1mmol;和光純薬工業(株)製)と、60%NaHを0.3g(4.1mmol;和光純薬工業(株)製)を無水テトラヒドロフラン(THF)20mLに溶解させ、50℃で1時間攪拌した。次いで、反応液を室温まで冷却した後、反応液にヨウ化メチル0.63g(4.5mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、室温で1時間反応させた。反応終了後、反応液にヘキサンを加えた後、セライトろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することにより、1,2-ジイソプロピル-1,4,4,5,5-ペンタメチルビグアニド0.82g(微黄色オイル、収率:78%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-1,4,4,5,5-ペンタメチルビグアニドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.04(12H,d),2.83(15H,s),3.03(1H,brs),4.45(1H,brs).
Figure 2014208632
合成例2 1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド炭酸塩の合成
1,1,3,3-テトラメチルグアニジン12.2g(106mmol;和光純薬工業(株)製)にN,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド10.9g(53mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、100℃で2時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮して1,1,3,3-テトラメチルグアニジンを除去した後、得られた残渣に、アセトン20mLおよび水2mLを加え、ドライアイスを投入し、得られた結晶をろ取することにより、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド炭酸塩8.44g(白色粉末、収率:45%)を得た。以下に、H-NMRおよび13C-NMRの測定結果と、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド炭酸塩の構造式を示す。
H-NMR(400MHz,DO)δ(ppm):1.22-1.80(20H,brm),2.86(12H,s),3.02(2H,m).
13C-NMR(400MHz,CDOD)δ(ppm):26.1,34.1,40.1,52.4,158.0,161.2,164.4.
Figure 2014208632
実施例2 1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの合成
1,1,3,3-テトラメチルグアニジン3.18g(27.6mmol;和光純薬工業(株)製)にビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド13.1g(27.6mmol;東京化成工業(株)製)を加え、25℃で30分攪拌した。反応終了後、反応液にヘキサンを加え、5℃まで冷却し、得られた結晶を脱液することにより、1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド10.20g(白色粉末、収率:77%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.00-1.29(24H,m),2.81(12H,s),3.43(4H,m),7.07-7.26(6H,m).
Figure 2014208632
合成例3 1-シクロヘキシル-3-フェニルカルボジイミドの合成
イソチオシアン酸フェニル10.0g(74.0mmol;和光純薬工業(株)製)にアセトニトリル20mLを加えて5℃へ冷却後、シクロヘキシルアミン7.34g(74.0mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、5℃で30分攪拌した。反応終了後、反応液に生じた結晶をろ過によって単離し、得られた結晶のうち、10.0g(42.6mmol)をアセトンに懸濁させ、トリエチルアミン4.32g(42.6mmol;和光純薬工業(株)製)およびヨウ素5.96g(42.6mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、25℃で1時間撹拌した。反応終了後、反応液に生じた結晶をろ過して除去し、ろ過後のろ液を濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマグラフィーで精製することにより、1-シクロヘキシル-3-フェニルカルボジイミド1.32g(微黄色オイル、収率:13%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-シクロヘキシル-3-フェニルカルボジイミドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.27-1.55(5H,m),1.75-1.79(2H,m),1.99-2.02(2H,m),3.44-3.50(1H,m),7.01-7.25(3H,m),7.25-7.30(2H,m).
Figure 2014208632
実施例3 1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの合成
1,1,3,3-テトラメチルグアニジン1.32g(6.59mmol;和光純薬工業(株)製)に、合成例3で得られた1-シクロヘキシル-3-フェニルカルボジイミド0.76g(6.59mmol)およびヘキサン20mLを加え、25℃で24時間攪拌した。反応終了後、反応液に生じた結晶をろ過によってろ取(単離)することにより、1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド1.82g(白色粉末、収率:87%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.12-1.19(3H,m),1.34-1.43(2H,m),1.57-1.71(3H,m),2.08-2.11(2H,m),2.49(12H,s),3.71-3.73(1H,m),6.74(1H,t),7.80(2H,d).
Figure 2014208632
合成例4 1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニルカルボジイミドの合成
イソチオシアン酸フェニル5.4g(40.2mmol;和光純薬工業(株)製)にアセトニトリル10mLを加えて5℃へ冷却後、2-エチルヘキシルアミン5.20g(40.2mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、5℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応液を濃縮後、得られた残渣をアセトンに溶解させ、トリエチルアミン4.07g(40.2mmol;和光純薬工業(株)製)およびヨウ素5.11g(40.2mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、5℃で2時間撹拌した。反応終了後、反応液に生じた結晶をろ過して除去し、ろ過後のろ液を濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマグラフィによって精製することにより、1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニルカルボジイミド1.00g(微黄色オイル、収率:10%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニルカルボジイミドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):0.87-0.93(6H,m),1.25-3.40(9H,m),3.40(2H,d),7.06-7.11(3H,m),7.27(2H,t).
Figure 2014208632
実施例4 1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの合成
1,1,3,3-テトラメチルグアニジン0.50g(4.34mmol;和光純薬工業(株)製)に、合成例4で得られた1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニルカルボジイミド1.00g(4.34mmol)およびヘキサン20mLを加え、25℃で24時間攪拌した。反応終了後、反応液を濃縮することにより、1-(2-エチル)ヘキシル‐3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド1.42g(黄色オイル、収率:95%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-(2‐エチル)ヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):0.83-0.92(6H,m),1.30-1.40(9H,m),2.50(12H,s),3.26(2H,d),6.75(1H,t),6.80(2H,d),7.11(2H,t).
Figure 2014208632
合成例5 1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニルカルボジイミドの合成
イソチオシアン酸フェニル10.0g(74.0mmol;和光純薬工業(株)製)にアセトニトリル30mLを加えて5℃へ冷却後、3,4-ジメトキシアニリン11.3g(74.0mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、5℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応液に生じた結晶をろ過によって単離し、得られた結晶のうち、5.0g(17.3mmol)を酢酸エチルに懸濁させ、トリエチルアミン3.50g(34.6mmol;和光純薬工業(株)製)およびヨウ素2.41g(19.0mmol;和光純薬工業(株)製)を加え、25℃で1時間撹拌した。反応終了後、反応液に生じた結晶をろ過して除去し、ろ過後のろ液を濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマグラフィーで精製することにより、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニルカルボジイミド0.98g(微黄色オイル、収率:20%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニルカルボジイミドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):3.87(6H,s),6.70(1H,s),6.75(2H,q),7.18(3H,m),7.34(2H,t).
Figure 2014208632
実施例5 1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル‐4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの合成
1,1,3,3-テトラメチルグアニジン0.98g(3.85mmol;和光純薬工業(株)製)に、合成例5で得られた1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニルカルボジイミド0.98g(3.85mmol)およびトルエン20mLを加え、25℃で24時間攪拌した。反応終了後、反応液を濃縮することにより、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド1.42g(黄色アモルファス、収率:95%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニドの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):2.55(12H,s),3.82(3H,s),3.84(3H,s),6.73(1H,s),6.90(1H,t),7.17-7.28(6H,t).
Figure 2014208632
実施例6 1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(1)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン7.62g(30.0mmol;浜理薬品工業(株)製)と、合成例1で得られた1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド7.24g(30.0mmol)を、アセトン30mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート14.86g(白色ワックス状固体、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.10(12H,d),1.53(3H,d),2.82(12H,s),3.26(2H,q),3.70(1H,t),7.35(1H,t),7.44(1H,t),7.52-7.60(2H,m),7.74(1H,d),7.80(1H,d),7.89(1H,s),9.97(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例7 1,2-ジイソプロピル-1-メチル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(2)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン0.81g(3.2mmol;浜理薬品工業(株)製)と、実施例1で得られた1,2-ジイソプロピル-1,4,4,5,5-ペンタメチルビグアニド0.82g(3.2mmol)を、アセトン30mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジイソプロピル-1-メチル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート1.63g(微黄色オイル、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-1-メチル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.06(6H,d),1.40(6H,d),1.51(3H,d),1.98(1H,brm),2.90(12H,s),3.10(3H,s),3.12(1H,brm),3.67(1H,q),7.34(1H,t),7.46(2H,t),7.52-7.58(2H,m),7.73(1H,d),7.79(2H,s),7.85(1H,s).
Figure 2014208632
実施例8 1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(3)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン1.39g(5.5mmol;浜理薬品工業(株)製)と、合成例2で得られた1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド炭酸塩1.90g(2.7mmol)を、メタノール30mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート3.16g(無色粘性油状物質、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.08-1.12(6H,brm),1.28-1.31(4H,brm),1.50-1.52(2H,brm),1.52(3H,d),1.66-1.68(8H,brm),2.08(2H,brs),2.81(12H,s),3.72(1H,q),7.35(1H,t),7.44(2H,t),7.53-7.60(2H,m),7.72(1H,d),7.79(2H,d),7.85(1H,s).
Figure 2014208632
実施例9 1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネート(式(4)で示される化合物)の合成
2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオン酸88mg(0.32mmol;東京化成工業(株)製)と、合成例2で得られた1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド炭酸塩112mg(0.16mmol)を、メタノール20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネート0.17g(微黄色アモルファス、収率:90%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.08-1.12(6H,brm),1.29-1.31(4H,brm),1.48-1.54(2H,brm),1.58(3H,d),1.66-1.68(8H,brm),2.08(2H,brs),2.87(12H,s),3.80(1H,q),7.35(1H,t),7.45(1H,t),7.47(1H,d),7.67(1H,t),7.98(1H,dd),8.34(2H,m),9.80(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例10 1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボキシレート(式(5)で示される化合物)の合成
8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボン酸0.23g(1.0mmol;和光純薬工業(株)製)と、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド0.26g(1.0mmol)を、アセトン10mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボキシレート0.47g(白色アモルファス、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボキシレートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.20(12H,d),1.69(3H,d),1.80(2H,q),2.47(2H,t),2.62(2H,t),2.91(12H,s),3.35(2H,q),3.76(3H,s),6.18(1H,t),6.61(1H,d),7.24(1H,d).
Figure 2014208632
実施例11 1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボキシレート(式(6)で示される化合物)の合成
8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボン酸1.16g(5.0mmol;和光純薬工業(株)製)と、合成例2で得られた1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド炭酸塩1.76g(2.5mmol)を、メタノール10mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボキシレート2.56g(白色アモルファス、収率:92%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 8(7H)-エチリデン-4-メトキシ-5,6-ジヒドロナフタレン-1-カルボキシレートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.22-1.80(25H,brm),2.48(2H,t),2.61(2H,t),2.92(12H,s),3.35(2H,brm),3.78(3H,s),6.18(1H,t),6.61(1H,d),7.24(1H,d).
Figure 2014208632
実施例12 1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネート(式(7)で示される化合物)の合成
2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオン酸0.26g(10mmol;東京化成工業(株)製)と、合成例1で得られた1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド0.24g(10mmol)を、アセトン20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネート0.44g(微黄色粉末、収率:88%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.15(12H,d),1.58(3H,d),2.89(12H,s),3.31(2H,m),3.80(1H,q),7.35(1H,t),7.46(1H,t),7.47(1H,d),7.67(1H,t),7.97(1H,dd),8.32(2H,m),9.86(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例13 1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム N-フタロイルグリシン(式(8)で示される化合物)の合成
N-フタロイルグリシン2.05g(10mmol;和光純薬工業(株)製)と、合成例1で得られた1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド2.41g(10mmol)を、メタノール20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をアセトンで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム N-フタロイルグリシン3.42g(白色粉末、収率:76%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ジイソプロピル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム N-フタロイルグリシンの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.13(12H,d),2.85(12H,s),3.30(2H,m),4.30(1H,s),7.64(2H,d),7.82(2H,d),9.76(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例14 1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(9)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン0.63g(2.5mmol;浜理薬品工業(株)製)と、実施例2で得られた1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド1.19g(2.5mmol)を、メタノール20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥することにより、1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート1.84g(白色粉末、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1,2-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):0.97-1.37(23H,m),2.47(6H,s),2.91(6H,s),3.18-3.47(4H,m),3.55(1H,q),7.09-7.30(1H,t),7.46(1H,t),7.47(1H,d),7.67(1H,t),7.97(1H,dd),8.32(2H,m),9.86(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例15 1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(10)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン0.25g(1.0mmol;浜理薬品工業(株)製)と、実施例3で得られた1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド0.31g(1.0mmol)を、アセトン20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥することにより、1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート0.55g(白色粉末、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-シクロヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.21-1.24(3H,m),1.36(2H,q),1.51(3H,d),1.52-1.54(1H,m),1.72-1.85(5H,m),2.56(12H,s),3.40-3.58(1H,m),3.72(1H,q),6.97-7.01(3H,m),7.18(2H,t),7.32(1H,t),7.44(1H,t),7.42(1H,t),7.53-7.57(2H,m),7.71(1H,d),7.79(1H,d),7.88(1H,s),10.50(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例16 1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(11)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン0.29g(1.1mmol;浜理薬品工業(株)製)と、実施例4で得られた1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド0.40g(1.1mmol)を、アセトン20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥することにより、1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート0.68g(微黄色オイル、収率:100%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-(2-エチル)ヘキシル-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):0.81-0.88(6H,m),1.25-1.32(8H,m),1.50(3H,d),1.51-1.54(1H,m),2.57(12H,s),3.11-3.16(2H,m),3.71(1H,q),6.98-7.03(3H,m),7.18(2H,t),7.32(1H,t),7.43(2H,t),7.53(1H,t),7.59(2H,d),7.71(1H,d),7.78(1H,d),7.85(1H,s),10.80(1H,brs).
Figure 2014208632
実施例17 1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(12)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン0.25g(1.0mmol;浜理薬品工業(株)製)と、実施例5で得られた1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニド0.36g(1.0mmol)を、アセトン20mLに溶解させ、室温で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣をジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥することにより、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート0.58g(微黄色オイル、収率:92%)を得た。以下に、H-NMRの測定結果と、1-(3,4-ジメトキシフェニル)-3-フェニル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.50(3H,d),2.59(12H,s),3.76(1H,q),3.78(3H,s),3.82(3H,s),6.70(1H,d),6.91(1H,d),7.00-7.03(2H,m),7.19(2H,t),7.21-7.43(5H,m),7.53(1H,t),7.59(1H,d),7.61(1H,d),7.76(2H,d),7.85(1H,s),10.80(1H,brs).
Figure 2014208632
合成例6 グアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート(式(101)で示される化合物)の合成
ケトプロフェン2.54g(10mmol;浜理薬品工業(株)製)と、グアニジン炭酸塩1.37g(7.6mmol;和光純薬工業(株)製)を、メタノール3mLに溶解させ、50℃で10分間攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、得られた残渣にイソプロパノール5mLを加えて再結晶し、ろ取した結晶を減圧乾燥することにより、グアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート2.27g(白色粉末、収率:72%)を得た。以下に、H-NMRおよび13C-NMRの測定結果と、グアニジウム 2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネートの構造式を示す。
H-NMR(400MHz,DO)δ(ppm):1.29(3H,d),3.55(1H,q),7.35-7.64(9H,m).
13C-NMR(400MHz,d-DMSO)δ(ppm):19.7,48.4,124.3,124.4,126.9,127.8,128.4,128.7,129.5,132.0,132.4,136.3,137.2,145.7,158.8,177.9,195.9.
Figure 2014208632
実験例1 有機溶剤および塩基反応性化合物に対する溶解性試験
実施例6〜17で得られた化合物(塩基発生剤)、合成例6で得られた上記式(101)で示される化合物(塩基発生剤)および下記式(102)で示される化合物(塩基発生剤:1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン 2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオネート;東京化成工業(株)製)をそれぞれ0.1gずつ秤量し、これらの化合物に各種有機溶剤(PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、EL:乳酸エチル)、各種塩基反応性化合物(SR-NPG:ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル;阪本薬品工業(株)製、SR-TMP:トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル;阪本薬品工業(株)製)および水を、室温下で徐々に添加して、有機溶剤および塩基反応性化合物に対する当該化合物(塩基発生剤)の溶解性を目視で確認した。有機溶剤、塩基反応性化合物または水の添加量が1mL未満で、実施例6〜17、合成例6で得られた上記式(101)で示される化合物(塩基発生剤)および下記式(102)で示される化合物(塩基発生剤)が溶解した場合を「++」、1mL以上〜5mL未満でこれらの化合物(塩基発生剤)が溶解した場合を「+」、5mL以上〜10mL未満でこれらの化合物(塩基発生剤)が溶解した場合を「−」、10mL以上でしかこれらの化合物(塩基発生剤)が溶解しなかった場合を「−−」と評価した。溶解性の結果を表1に示すとともに、式(102)で示される化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
実験例2 耐熱性試験
実施例6〜17で得られた化合物(塩基発生剤)、ならびに上記式(101)および(102)で示される化合物(塩基発生剤)をそれぞれ10mgずつ秤量し、これらの化合物(塩基発生剤)について、TG-DTA2000SA((株)BRUKER AXS製)を用いて30℃から500℃まで昇温速度10℃/minで測定し、該化合物(塩基発生剤)それぞれの5%重量減少開始温度を算出し、この温度を分解開始温度として、これらの化合物(塩基発生剤)の耐熱性を評価した。その結果を表2に示す。
Figure 2014208632
実験例3 ビスフェノールA型ジグリシジルエーテルを用いた露光硬化試験
実施例6〜17で得られた化合物(塩基発生剤)、ならびに上記式(101)および(102)で示される化合物(塩基発生剤)をそれぞれ10mgずつ秤量し、これらの化合物(塩基発生剤)をビスフェノールA型ジグリシジルエーテルオリゴマー(商品名:jER828;三菱化学(株)製)100mgおよびペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(商品名:KarenzMT PE1;(昭和電工(株)製)50mgに混合した。実施例6〜17で得られた化合物(塩基発生剤)は、ビスフェノールA型ジグリシジルエーテルオリゴマーおよびペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)の混合液に溶解したため、これらの混合液をガラス板上にバーコートし、塗膜に対し特定の露光強度を有する紫外線照射光源装置、すなわち、HLR-100T-2(セン特殊光源(株)製)を用いて、1分間紫外線(活性エネルギー線)を照射してから、室温で放置して塗膜を硬化させた。塗膜の硬度は鉛筆硬度試験法にて評価し、硬度4H以上となる硬化時間を求めた。これに対し、上記式(101)および(102)で示される化合物(塩基発生剤)は、ビスフェノールA型ジグリシジルエーテルオリゴマーおよびペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)の混合液に溶解しなかったため、露光しても塗膜が硬化せず、硬化時間を評価することができなかった。紫外線照射光源装置HLR-100T-2の特定波長における露光強度を表3に示すとともに、硬化時間の測定結果を表4に示す。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
実験例4 アクリレートを用いた露光硬化試験
実施例6、10、12および13で得られた化合物(塩基発生剤)、ならびに上記式(101)で示される化合物(塩基発生剤)をそれぞれ10mg秤量し、これらの化合物(塩基発生剤)をジペンタエリスリトール(商品名:KAYARAD DPHA;日本化薬(株)製)100mgに混合した。調製したこれらの混合液をガラス板上にバーコートし、塗膜に対し特定の露光強度を有する紫外線照射光源装置、すなわち、REX-250(朝日分光(株)製)を用いて、10秒間紫外線(活性エネルギー線)を照射して塗膜を硬化させた。塗膜の鉛筆硬度を鉛筆硬度試験法にて測定した。紫外線照射光源装置REX-250の特定波長における露光強度を表5に示すとともに、鉛筆硬度の測定結果を表6に示す。
実験例5 水中でのアクリルアミドを用いた露光ゲル化試験
実施例6、10、12および13で得られた化合物(塩基発生剤)、ならびに上記式(101)で示される化合物(塩基発生剤)をそれぞれ10mg秤量し、これらの化合物(塩基発生剤)をアクリルアミド(和光純薬工業(株)製)100mgおよび水50mgに混合した。調製したこれらの混合液をガラス板上にバーコートし、塗膜に対し特定の露光強度を有する紫外線照射光源装置、すなわち、REX-250(朝日分光(株)製)を用いて、10秒間紫外線(活性エネルギー線)を照射して高分子ゲルを得た。アクリルアミドが高分子化してアクリルアミドゲルが得られた場合を「○」、アクリルアミドゲルが得られなかった場合を「×」と評価した。その結果を表6に示す。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
実験例6 ゾル−ゲル反応を用いた露光硬化試験
実施例6で得られた化合物(塩基発生剤)、ならびに下記式(103)および(104)で示される化合物(光酸発生剤;いずれも和光純薬工業(株)製)をそれぞれ10mgずつ秤量し、これらの化合物をポリ3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートの28%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)溶液(和光純薬工業(株)製、Mw=15000)200mgに混合した。なお、式(103)および(104)には、増感剤として下記式(105)で示される2-イソプロピルチオキサントン5mgを添加した。調製したこれらの混合液をガラス板上にバーコートし、塗膜を80℃で1分間プレベークした。得られた塗膜に対し、特定の露光強度を有する紫外線照射光源装置、すなわち、REX-250(朝日分光(株)製)を用いて、任意の露光量の紫外線(活性エネルギー線)を照射した後、80℃で5分間加熱した。塗膜をアセトンに1分間浸漬し、塗膜がアセトンに溶解せず残存した場合における塗膜への露光量を求めた。塗膜への露光量を表7に示すとともに、式(103)および(104)で示される化合物(光酸発生剤)、ならびに式(105)で示される化合物(増感剤)の構造式を以下に示す。
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
Figure 2014208632
実験例1および実験例3の結果から、従来公知の塩基発生剤は、有機溶剤および塩基反応性化合物に対する溶解性が悪いため、該塩基発生剤を樹脂組成物に含有させても溶解性が悪いことに起因して、コントラストの高いパターンを得ることは難しいが、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)は、この分野で一般的に用いられている有機溶剤および塩基反応性化合物に対する溶解性が良好であるため、コントラストの高いパターンを得ることができ、汎用性の高い塩基発生剤となり得ることが分かった。とくに、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)は、塩基反応性化合物に対しても高い溶解性を有するため、有機溶剤を含有しない組成物にも使用できるという優れた効果を有することが分かった。そして、実験例3の結果から、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)は、波長200nm以上の活性エネルギー線の照射によって十分な強塩基(ビグアニド類)が発生し、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)を塩基反応性化合物と反応させることにより、塩基反応性化合物からなる硬化樹脂が得られることが分かった。また、実験例2の結果から、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)は、分解開始温度が、150℃を超えるものであることから、熱に対して比較的安定であることが分かった。このため、本発明の塩基発生剤を用いた場合には、ベーク時の温度を高く設定でき、高沸点の有機溶剤を使用できるという利点があるばかりでなく、ベーク後において、有機溶剤の残留を極力少なくすることができる。これにより、残留有機溶剤による露光部(硬化部)と未露光部(未硬化部)とのコントラストの悪化を抑制できる。さらに、実験例6の結果から、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)から発生するビグアニド類は、従来の光酸発生剤から発生する強酸よりも、少ない露光量(少ない光エネルギー)でアルコキシシリル化合物を硬化できてきることから、本発明の一般式(A)で示される化合物(塩基発生剤)は、少ない光エネルギーで、アルコキシシリル化合物を十分に硬化できる量のビグアニド類が発生し、高いゾル−ゲル反応性を示すことから、これらの化合物の硬化に適していることが分かった。さらにまた、実験例4および実験例5の結果から、本発明の一般式(A)で示される化合物のうち、ベンゾフェノン骨格を有する一般式(E)で示される化合物は、ラジカルに反応するアクリレートを硬化できていることから、ラジカル硬化性能を有していることが分かり、水性のラジカル光硬化系にも応用可能なラジカル発生剤であることが分かった。以上の結果から、本発明の一般式(A)で示される化合物は、例えば樹脂硬化用の塩基発生剤およびラジカル発生剤として有用なものであることが分かった。
本発明の一般式(A)で示される化合物および本発明の塩基発生剤は、活性エネルギー線の照射により強塩基(ビグアニド類)を発生するものであり、例えばグリコールエーテルアセテート系溶剤、エステル系溶剤等のこの分野で汎用されている有機溶剤への溶解性が高く、また、エポキシ系化合物等の塩基反応性化合物に直接溶解させることができ、高耐熱性と低求核性の両方の性能を備えるものでもあるので、例えばエポキシ系化合物等の硬化反応が進行しにくい塩基反応性化合物を硬化させるための塩基発生剤として有用なものである。
本発明の塩基反応性組成物は、本発明の塩基発生剤を含有するものであり、条件次第で、有機溶剤フリーで硬化膜または成形体を作製することができ、例えば塗料、印刷インキ、歯科材料、レジスト等の光学材料、電子材料などに有用なものである。
本発明の塩基発生方法は、本発明の一般式(A)で示される化合物を用いるものであり、例えば紫外線、可視光線、赤外線、X線等の活性エネルギー線を照射することにより、効率よく強塩基(ビグアニド類)を発生することができる方法である。

Claims (13)

  1. 一般式(A)で示される化合物。
    Figure 2014208632
    (式中、R〜Rはそれぞれ独立して、水素原子;炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Rは、水素原子;エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数2〜12のアルケニル基;炭素数2〜12のアルキニル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Rは、水素原子;アミノ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基;炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、Zは、一般式(B)、(B)、(B)または(B)で示される、カルボン酸由来のアニオンを表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R〜R16はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R17〜R25はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、Yは酸素原子または硫黄原子を表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R26〜R36はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。)
    Figure 2014208632
    (式中、R37〜R42はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子またはニトロ基を表し、2つのRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。)
  2. 前記一般式(A)で示される化合物が、一般式(A')または(A'')で示されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2014208632
    (式中、R1'〜R5'はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R6'は、水素原子;エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数2〜6のアルケニル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、R7'は、アミノ基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表し、Zは、前記に同じ。)
    Figure 2014208632
    (式中、R1'''〜R4'''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5'''は、炭素数1〜10のアルキル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、R7'''は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、Zは、前記に同じ。)
  3. 前記一般式(A)におけるZで示されるカルボン酸由来のアニオンが、一般式(B')、(B')、(B')または(B')で示されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2014208632
    (式中、R8'〜R16'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R17'〜R25'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、Yは酸素原子または硫黄原子を表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R26'、R27'およびR29'〜R36'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R28'は、水素原子または炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R37'〜R42'はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
  4. 前記一般式(A)で示される化合物が、式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)または(12)で示されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632
  5. 請求項1記載の化合物を含んでなる塩基発生剤。
  6. 活性エネルギー線の照射によって塩基を発生するものである、請求項5に記載の塩基発生剤。
  7. 請求項5記載の塩基発生剤および塩基反応性化合物を含有することを特徴とする塩基反応性組成物。
  8. 前記塩基反応性化合物が、エポキシ系化合物、ケイ素系化合物、イソシアネート系化合物およびポリアミック酸系化合物からなる群から選ばれるものである、請求項7に記載の塩基反応性組成物。
  9. 前記組成物が、さらに有機溶剤を含有するものである、請求項7に記載の塩基反応性組成物。
  10. 請求項1記載の化合物に活性エネルギー線を照射することを特徴とする塩基発生方法。
  11. 一般式(C)または(C)で示される化合物。
    Figure 2014208632
    (式中、R1''〜R4''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5''は、炭素数2〜8のアルキル基を表し、R6''は、エポキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、クマリニルカルボニル基、アントラキノニル基、キサントニル基およびチオキサントニル基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数2〜6のアルケニル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアリールアルキル基を表し、R7''は、アミノ基を有していてもよい炭素数2〜8のアルキル基を表す。)
    Figure 2014208632
    (式中、R1''''〜R4''''はそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表し、R5''''は、炭素数1〜10のアルキル基;または炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表し、R7''''は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表す。)
  12. 前記一般式(C)で示される化合物が、式(13)で示されるものである、請求項11に記載の化合物。
    Figure 2014208632
  13. 前記一般式(C)で示される化合物が、式(14)、(15)、(16)または(17)で示されるものである、請求項11に記載の化合物。
    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632

    Figure 2014208632
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