KR20230131477A - 화합물과, 이를 포함하는 조성물, 성형체, 염색물 및광학층 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가시광 영역의 빛을 효율적으로 흡수하고, 동시에 양호한 내후성을 갖는 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 하여, 하기 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 갖는 화합물과, 이를 포함하는 조성물, 성형체, 염색물 및 광학층을 제공한다.

Description

화합물과, 이를 포함하는 조성물, 성형체, 염색물 및 광학층
본 발명은 화합물과, 이를 포함하는 조성물, 성형체, 염색물 및 광학층에 관한 것이다.
가시광의 빛을 흡수하는 색소 화합물은 물체의 착색이나 특정 파장의 빛의 투과 또는 흡수 등의 목적으로 섬유, 잉크, 도료, 용기, 포장재, 인쇄물, 광학 물품, 안경, 표시장치 등의 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 색소 화합물의 중요한 특성으로서 선택 흡수성(흡수 스펙트럼의 샤프니스) 및 내구성(특히 내후성)을 들 수 있다. 색소 화합물 중에서도 시아닌 색소는 폴리메틴 골격 중 메틴 탄소수를 컨트롤함으로써 파장 380 nm 이하의 자외선 영역에서 파장 780 nm 이상의 근적외선 영역까지 폭넓게 극대 흡수를 나타내는 파장을 컨트롤할 수 있는 점, 또한 시아닌 색소의 대다수는 비교적 높은 선택 흡수성을 나타내는 점에서 널리 사용되어 왔다(예컨대 미국특허 제6004536호).
그런데 시아닌 색소는 높은 선택 흡수성을 갖기는 하나 내구성(그 중에서도 내후성)이 떨어지는 것이 많아 양호한 내구성을 갖는 화합물이 요구되고 있다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[1]　하기 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 화합물.
[화학식 1]
Figure pct00001
[식 (I) 중,
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 적어도 하나의 이중 결합을 고리의 구성 요소로 갖는 고리 구조를 나타낸다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있다.
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 1가의 치환기이다.]
[2]　[1]에 있어서, R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나가 전자 흡인성기인 화합물.
[3]　[2]에 있어서, R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나가 시아노기, 니트로기, 할로겐화알킬기, 할로겐화아릴기, -CO-R1, -CO-O-R2, -CO-NR3R3k, -CO-S-R4, -CS-R5, -CS-O-R6, -CS-S-R7, -SO-R8, -SO2-R9(R1, R2, R3, R3k, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.), -OCF3, -SCF3, -SF5, -SF3, -SO2H 또는 -SO3H인 화합물.
[4]　[3]에 있어서, R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나가 시아노기인 화합물.
[5]　[1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온이 식 (I-A)로 표시되는 양이온인 화합물.
[화학식 2]
Figure pct00002
[식 (I-A) 중,
고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 복소환기, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기에 포함되는 -CH2- 또는 =CH-는 -O- 또는 -S-에 치환될 수 있다.
R3 및 R4는 서로 연결하여 고리를 형성할 수 있다.
R5 및 R6은 서로 연결하여 고리를 형성할 수 있다.]
[6]　[5]에 있어서, 식 (I-A)로 표시되는 양이온이 식 (I-B)로 표시되는 양이온 또는 식 (I-C)로 표시되는 양이온인 화합물.
[화학식 3]
Figure pct00003
[식 (I-B) 및 식 (I-C) 중,
고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
R4A 및 R6A는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 24의 탄화수소기를 나타낸다.
고리 W3 및 고리 W4는 각각 독립적으로 함질소 복소환기를 나타낸다.]
[7]　[1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 파장 400 nm 내지 파장 700 nm 사이에 극대 흡수를 나타내는 화합물.
[8]　[1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 화합물과 수지를 포함하는 수지 조성물.
[9]　[1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 화합물과 중합성 모노머를 포함하는 조성물.
[10]　[8] 또는 [9]에 따른 조성물로부터 성형되는 성형체.
[11]　[1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 화합물에 의해 염색된 염색물.
[12]　하기 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 광학층.
[화학식 4]
Figure pct00004
[식 (I) 중,
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 적어도 하나의 이중 결합을 고리의 구성 요소로 갖는 고리 구조를 나타낸다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있다.
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 1가의 치환기이다.]
본 발명은 가시광 영역(파장 400 nm 내지 파장 750 nm, 바람직하게 파장 450 nm 내지 파장 600 nm)의 빛을 효율적으로 흡수하고, 동시에 양호한 내후성을 갖는 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
본 발명의 화합물은 하기 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 화합물(이하 화합물(I)이라 하는 경우가 있다.)이다.
[화학식 5]
Figure pct00005
[식 (I) 중,
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 적어도 하나의 이중 결합을 고리의 구성 요소로 갖는 고리 구조를 나타낸다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있다.
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 1가의 치환기이다.]
＜양이온＞
식 (I)로 표시되는 부분 구조를 갖는 양이온은 하기에 나타낸 바와 같은 공명 구조도 모두 포함한다.
[화학식 6]
Figure pct00006
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 고리의 구성 요소로서 적어도 하나의 이중 결합을 갖는 고리 구조를 나타낸다. 고리 W1 및 고리 W2는 고리의 구성 요소로서 이중 결합을 하나 이상 갖지만, 고리 W1 및 고리 W2에 포함되는 이중 결합은 통상적으로 1 내지 4이며, 1 내지 3인 것이 바람직하고, 1 또는 2인 것이 보다 바람직하고, 1인 것이 더욱 바람직하다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 단환일 수도 있으며, 다환일 수도 있다. 고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 방향환일 수도 있으며, 방향족성을 갖지 않는 고리(지방족환)일 수도 있지만, 방향족성을 갖지 않는 고리인 것이 바람직하다. 방향족성을 갖지 않는 고리라면 보다 선택 흡수성을 높일 수 있다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 헤테로 원자(예컨대 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등)를 포함하는 복소환일 수도 있으며, 탄화수소로 이루어진 고리일 수도 있다. 고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 탄화수소로 이루어진 고리인 것이 바람직하다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 3원 고리 내지 20원 고리의 고리 구조인 것이 바람직하고, 3원 고리 내지 12원 고리인 것이 보다 바람직하고, 4원 고리 내지 6원 고리인 것이 바람직하다.
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 단환인 것이 바람직하다.
고리 W1과 고리 W2는 축합환을 형성하고 있다. 고리 W1과 고리 W2로 형성되는 축합환은 지방족 탄화수소의 축합환인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 40의 지방족 탄화수소의 축합환인 것이 보다 바람직하다.
고리 W1과 고리 W2로 형성되는 축합환은 예컨대 이하에 기재된 축합환을 들 수 있다. 하기 식 중의 *는 결합 부위를 나타낸다.
[화학식 7]
Figure pct00007
고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 메틸기, 에틸기, 프로필기, 노르말부틸기, 이소부틸기, 터셔리부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 2-에틸헥실기, 4-부틸옥틸기, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 에티닐기, 프로피닐기, 알릴기, 시클로헥세닐기, 부타디에닐기 등의 탄소수 1 내지 25의 지방족 탄화수소기(바람직하게 탄소수 1 내지 12의 알킬기); 플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 2-플루오로에틸기, 2,2-디플루오로에틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸기, 1,1,2,2,2-펜타플루오로에틸기, 노나플루오로부틸기 등의 탄소수 1 내지 25의 할로겐화알킬기; 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 터셔리부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 4-부틸옥틸옥시기 등의 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬티오기; 모노플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2-플루오로에톡시기, 1,1,2,2,2-펜타플루오로에톡시기, 헥사플루오로이소프로폭시기 등의 탄소수 1 내지 12의 불소화알콕시기; 트리플루오로메탄티오알콕시기 등의 탄소수 1 내지 12의 불소화알콕시기; 아미노기, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디페닐아미노기, 피페리디노기, 피롤리디노기, 메틸에틸 등의 1개 또는 2개의 탄소수 1 내지 25의 치환기로 치환될 수 있는 아미노기; 카바모일기, N-메틸카바모일기, N,N-디메틸카바모일기 등의 N-위치가 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 치환될 수 있는 카바모일기; 메틸카보닐옥시기, 에틸카보닐옥시기 등의 탄소수 2 내지 12의 알킬카보닐옥시기; 메틸설포닐기, 에틸설포닐기 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬설포닐기; 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 안트라세닐기 등의 탄소수 6 내지 25의 방향족 탄화수소기(바람직하게 탄화수소 6 내지 18의 아릴기); 페닐설포닐기 등의 탄소수 6 내지 12의 아릴설포닐기; 메톡시설포닐기, 에톡시설포닐기 등의 탄소수 1 내지 12의 알콕시설포닐기; 트리플루오로메틸설포닐기, 펜타플루오로에틸설포닐기, 트리플루오로에틸설포닐기 등의 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬설포닐기; 아세틸기, 에틸카보닐기 등의 탄소수 2 내지 12의 아실기; 알데히드기; 메톡시카보닐기, 에톡시카보닐기, 프로폭시카보닐기, 부틸옥시카보닐기 등의 탄소수 2 내지 12의 알콕시카보닐기; 메톡시티오카보닐기, 에톡시티오카보닐기 등의 탄소수 2 내지 12의 알콕시티오카보닐기; 시아노기; 니트로기; 수산기; 티올기; 설포기; 카바모일기; 카복실기; -SF3; -SF5 등을 들 수 있다.
고리 W1과 고리 W2로 형성되는 축합환도 치환기를 가질 수 있고, 상기 치환기는 고리 W1 또는 고리 W2가 가질 수 있는 치환기를 들 수 있다.
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내지만, R1 및 R2에서 선택되는 적어도 한쪽은 1가의 치환기이다.
R1 및 R2로 나타나는 1가의 치환기는 수소 원자가 아니면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1가의 지방족 탄화수소기, 1가의 방향족 탄화수소기, 전자 흡인성기, 전자 공여성기, 헤테로 고리기, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 기 등을 들 수 있다.
R1 및 R2로 나타나는 1가의 지방족 탄화수소기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, n-헥실기, 이소헥실기, n-옥틸기, 이소옥틸기, n-노닐기, 이소노닐기, n-데실기, 이소데실기, n-도데실기, 이소도데실기, 운데실기, 라우릴기, 미리스틸기, 세틸기, 스테아릴기, 2-에틸헥실기, 4-부틸옥틸기 등의 탄소수 1 내지 25의 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬기: 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기; 시클로헥실메틸기 등의 탄소수 4 내지 25의 시클로알킬알킬기: 이소보로닐기 등의 탄소수 4 내지 25의 알킬시클로알킬기; 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 에티닐기, 프로피닐기, 알릴기, 시클로헥세닐기, 부타디에닐기 등의 불포화 지방족 탄화수소기;를 들 수 있다. 바람직하게 탄소수 1 내지 12의 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬기이다.
R1 및 R2로 나타나는 1가의 방향족 탄화수소기로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 페난트릴기, 크리세닐기, 트리페닐레닐기, 테트라페닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 코로네닐기, 비페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 아릴기; 벤질기, 페닐에틸기, 나프틸메틸기 등의 탄소수 7 내지 18의 아랄킬기; 페녹시에틸기, 페녹시디에틸렌글리콜기, 페녹시폴리알킬렌글리콜기의 아릴알콕시기 등을 들 수 있고, 탄소수 6 내지 18의 아릴기인 것이 바람직하고, 페닐기 또는 벤질기인 것이 보다 바람직하다.
R1 및 R2로 나타나는 전자 공여성기로는 수산기; 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 4-부틸옥틸옥시기 등의 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬티오기; 아미노기, 모노메틸아미노기, 모노에틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 메틸에틸아미노기 등의 1개 또는 2개의 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 치환될 수 있는 아미노기 등을 들 수 있다.
R1 및 R2로 나타나는 헤테로 고리기로는 피롤리딘 고리기, 피페리딘 고리기, 피롤린 고리기, 이미다졸리딘 고리기, 이미다졸린 고리기, 옥사졸린 고리기, 티아졸린 고리기, 피페리딘 고리기, 모폴린 고리기, 피페라진 고리기, 인돌 고리기, 이소인돌 고리기, 퀴놀린 고리기, 티오펜 고리기, 피롤 고리기, 티아졸린 고리기 및 퓨란 고리기, 테트라히드로퓨란 고리기 등의 탄소수 4 내지 20의 지방족 복소환기 또는 탄소수 3 내지 20의 방향족 복소환기 등을 들 수 있다.
R1 및 R2로 나타나는 폴리옥시알킬렌기를 갖는 기로는 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-), 옥시프로필기(-CH2CH2CH2O-) 등을 갖는 기이다. 보다 구체적으로 -(X11O)m-R11로 나타나는 기(X11은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R11은 수산기를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, m은 1 내지 6의 정수를 나타낸다.) 등을 들 수 있다.
R1 및 R2로 나타나는 전자 흡인성기로는 예컨대 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카복시기, 할로겐화알킬기, 할로겐화아릴기, -OCF3, -SCF3, -SF5, -SF3, -SO3H, -SO2H, 식 (z-1)로 표시되는 기를 들 수 있다.
[화학식 8]
Figure pct00008
[식 (z-1) 중,
R222는 수소 원자, 할로겐 원자, 치환기를 가질 수 있는 탄화수소기, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 기를 나타낸다.
X1은 -CO-, -COO-, -OCO-, -CS-, -CSS-, -COS-, -CSO-, -SO2-, -NR223CO- 또는 -CONR224-를 나타낸다.
R223 및 R224는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 페닐기를 나타낸다.
*는 결합 부위를 나타낸다.]
할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
할로겐화알킬기로는 트리플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로이소프로필기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로 sec-부틸기, 퍼플루오로 tert-부틸기, 퍼플루오로펜틸기, 퍼플루오로헥실기, 디클로로메틸기, 브로모메틸기, 요오드메틸기 등의 탄소수 1 내지 25의 할로겐화알킬기를 들 수 있다. 바람직하게 탄소수 1 내지 12의 할로겐화알킬기이며, 보다 바람직하게 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기이며, 더욱 바람직하게 탄소수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬기이다.
할로겐화아릴기로는 플루오로페닐기, 클로로페닐기, 브로모페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 할로겐화아릴기를 들 수 있고, 탄소수 6 내지 18의 플루오로아릴기인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 12의 퍼플루오로아릴기인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게 펜타플루오로페닐기이다.
X1은 -CO-, -COO- 또는 -SO2-인 것이 바람직하다.
R222로 나타나는 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
R222로 나타나는 탄화수소기로는 탄소수 1 내지 25의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
탄소수 1 내지 25의 지방족 탄화수소기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, 1-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, n-옥틸기, n-데실, 2-헥실-옥틸기, 4-부틸옥틸기, 시클로헥실기 등의 직쇄형, 분기쇄형, 고리형의 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 에티닐기, 프로피닐기, 알릴기, 시클로헥세닐기, 부타디에닐기 등의 불포화 지방족 탄화수소기; 등을 들 수 있고, 탄소수 1 내지 12의 알킬기인 것이 바람직하다.
탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 비페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 아릴기; 벤질기, 페닐에틸기, 나프틸메틸기 등의 탄소수 7 내지 18의 아랄킬기 등을 들 수 있다.
R222로 나타나는 탄화수소기가 가질 수 있는 치환기로는 할로겐 원자, 히드록시기, 알콕시기, 티오알킬기, 디알킬아미노기 등을 들 수 있다.
R222로 나타나는 폴리옥시알킬렌기를 갖는 기로는 R1로 나타나는 폴리옥시알킬렌기를 갖는 기와 동일한 것을 들 수 있다.
R223 및 R224로 나타나는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, 1-메틸부틸기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형의 탄소수 1 내지 6의 알킬을 들 수 있다.
식 (z-1)로 표시되는 기는 -CO-R1, -CO-O-R2, -CO-NR3R3k, -CO-S-R4, -CS-R5, -CS-O-R6, -CS-S-R7, -SO-R8, -SO2-R9(R1, R2, R3, R3k, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.)인 것이 바람직하고,
-CO-R1, -CO-O-R2, -SO2-R9인 것이 보다 바람직하고,
-SO2-R9인 것이 더욱 바람직하고,
-SO2-R10(R10은 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기), -SO2CF3, -SO2CHF2, -SO2CH2F인 것이 보다 더 바람직하다.
R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나는 전자 흡인성기인 것이 바람직하고,
시아노기, 니트로기, 할로겐화알킬기, 할로겐화아릴기, -SCF3, -SF5, -SF3, -SO3H, -SO2H, -CO-R1, -CO-O-R2, -CO-NR3R3k, -CO-S-R4, -CS-R5, -CS-O-R6, -CS-S-R7, -SO-R8, -SO2-R9(R1, R2, R3, R3k, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.), -OCF3인 것이 보다 바람직하고,
시아노기, 니트로기, -OCF3, -SCF3, -SF5, -SF3, -SO3H, -SO2H, -CO-R1, -CO-O-R2, -SO2-R9인 것이 더욱 바람직하고,
시아노기, 니트로기, -OCF3, -SCF3, -SF5, -SO2CF3, -SO2-R10인 것이 보다 더 바람직하고,
시아노기 또는 니트로기인 것이 특히 바람직하고,
시아노기인 것이 특히 더 바람직하다.
식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온은 식 (I-A)로 표시되는 양이온인 것이 바람직하다.
[화학식 9]
Figure pct00009
[식 (I-A) 중,
고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 복소환기, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기에 포함되는 -CH2- 또는 =CH-는 -O- 또는 -S-에 치환될 수 있다.
R3 및 R4는 서로 연결하여 고리를 형성할 수 있다.
R5 및 R6은 서로 연결하여 고리를 형성할 수 있다.]
R3, R4, R5 및 R6으로 나타나는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기로는 탄소수 1 내지 24의 지방족 탄화수소기, 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
탄소수 1 내지 24의 지방족 탄화수소기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, 1-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, n-옥틸기, n-데실, 2-헥실-옥틸기, 4-부틸옥틸기, 시클로헥실기 등의 직쇄형, 분기쇄형, 고리형의 탄소수 1 내지 24의 알킬기; 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 에티닐기, 프로피닐기, 알릴기, 시클로헥세닐기, 부타디에닐기 등의 불포화 지방족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 비페닐기 등의 탄소수 6 내지 24의 아릴기; 벤질기, 페닐에틸기, 나프틸메틸기 등의 탄소수 7 내지 24의 아랄킬기 등을 들 수 있다.
R3, R4, R5 및 R6으로 나타나는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기에 포함되는 -CH2- 또는 =CH-는 -O- 또는 -S-에 치환될 수 있다. 예컨대 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기에 포함되는 -CH2- 또는 =CH-가 -O-로 치환된 기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등의 탄소수 1 내지 24의 알콕시기; 페톡시기 등의 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기; 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-), 옥시프로필기(-CH2CH2CH2O-) 등을 포함하는 -(X12O)m1-R12로 나타나는 기(X12는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R12는 수산기를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, m1은 1 내지 6의 정수를 나타내고, 탄소수의 합계가 24 이하이다) 등을 들 수 있다.
탄소수 1 내지 24의 탄화수소기에 포함되는 -CH2- 또는 =CH-가 -S-로 치환된 기로는 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기 등의 탄소수 1 내지 18의 알킬티오기; 페닐티오기 등의 탄소수 6 내지 18의 아릴티오기; 티오에틸렌기(-CH2CH2S-), 티오프로필기(-CH2CH2CH2S-) 등을 포함하는 -(X13S)m2-R13으로 나타나는 기(X13은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R13은 수산기를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, m2는 1 내지 6의 정수를 나타내고, 탄소수의 합계가 24 이하이다) 등을 들 수 있다.
R3, R4, R5 및 R6으로 나타나는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기가 가질 수 있는 치환기로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 2-플루오로에틸기, 2,2-디플루오로에틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸기, 1,1,2,2,2-펜타플루오로에틸기, 노나플루오로부틸기 등의 탄소수 1 내지 25의 할로겐화알킬기; 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 터셔리부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 4-부틸옥틸옥시기 등의 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬티오기; 모노플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2-플루오로에톡시기, 1,1,2,2,2-펜타플루오로에톡시기, 헥사플루오로이소프로폭시기 등의 탄소수 1 내지 12의 불소화알콕시기; 트리플루오로메탄티오알콕시기 등의 탄소수 1 내지 12의 불소화알콕시기; 아미노기, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디페닐아미노기, 피페리디노기, 피롤리디노기, 메틸에틸 등의 1개 또는 2개의 탄소수 1 내지 25의 치환기로 치환될 수 있는 아미노기; 카바모일기, N-메틸카바모일기, N,N-디메틸카바모일기 등의 N-위치가 탄소수 1 내지 6의 알킬로 치환될 수 있는 카바모일기; 메틸카보닐옥시기, 에틸카보닐옥시기 등의 탄소수 2 내지 12의 알킬카보닐옥시기; 메틸설포닐기, 에틸설포닐기 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬설포닐기; 페닐설포닐기 등의 탄소수 6 내지 12의 아릴설포닐기; 메톡시설포닐기, 에톡시설포닐기 등의 탄소수 1 내지 12의 알콕시설포닐기; 트리플루오로메틸설포닐기, 펜타플루오로에틸설포닐기, 트리플루오로에틸설포닐기 등의 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬설포닐기; 아세틸기, 에틸카보닐기 등의 탄소수 2 내지 12의 아실기; 알데히드기; 메톡시카보닐기, 에톡시카보닐기, 프로폭시카보닐기, 부틸옥시카보닐기 등의 탄소수 2 내지 12의 알콕시카보닐기; 메톡시티오카보닐기, 에톡시티오카보닐기 등의 탄소수 2 내지 12의 알콕시티오카보닐기; 시아노기; 니트로기; 수산기; 티올기; 설포기; 카바모일기; 카복실기; -SF3; -SF5 등을 들 수 있다.
R3, R4, R5 및 R6으로 나타나는 복소환기로는 아지리딘 고리기, 아제티딘 고리기, 피롤리딘 고리기, 피페리딘 고리기, 피롤린 고리기, 이미다졸리딘 고리기, 피라졸리딘 고리기, 이미다졸리딘 고리기, 이미다졸린 고리기, 옥사졸린 고리기, 티아졸린 고리기, 피페리딘 고리기, 모폴린 고리기, 피페라진 고리기, 인돌 고리기, 이소인돌 고리기, 퀴놀린 고리기, 티오펜 고리기, 피롤 고리기, 티아졸린 고리기 및 퓨란 고리기, 테트라히드로퓨란 고리기 등의 탄소수 4 내지 20의 지방족 복소환기 또는 탄소수 3 내지 20의 방향족 복소환기 등을 들 수 있다.
R3 및 R4가 서로 연결하여 형성하는 고리는 질소 원자를 고리의 구성 요소로 포함하는 고리이다. R3 및 R4가 서로 연결하여 형성하는 고리는 고리의 구성 요소로서 질소 원자 이외의 헤테로 원자를 포함하고 있을 수 있다. R3 및 R4가 서로 연결하여 형성하는 고리는 단환일 수도 있으며, 축합환일 수도 있다. R3 및 R4가 서로 연결하여 형성하는 고리로는 예컨대 아지리딘 고리기, 아제티딘 고리기, 피롤리딘 고리기, 피페리딘 고리기, 모폴린 고리기, 인돌린 고리기, 이미다졸린 고리기, 피라졸 고리기, 이미다졸 고리기, 트리아졸 고리기, 테트라졸 고리기, 티아졸리딘디온 고리기, 숙신이미드 고리기, 옥사졸리돈 고리기, 피페라진 고리기, 티오모폴린 고리기, 데카히드로이소퀴놀린 고리기, 데카히드로퀴놀린 고리기, 테트라히드로퀴놀린 고리기, 카바졸 고리기, 페노티아진 고리기, 아자아다만탄 고리기, 아조칸 고리기, 아조난 고리기 등을 들 수 있다. R3 및 R4가 서로 연결하여 형성하는 고리에 포함되는 수소 원자는 임의의 치환기로 치환될 수 있고, 상기 임의의 치환기로는 예컨대 고리 W1 및 고리 W2가 가질 수 있는 치환기와 동일한 기를 들 수 있다.
R5 및 R6이 서로 연결하여 형성하는 고리는 질소 원자를 고리의 구성 요소로 포함하는 고리이다. R5 및 R6이 서로 연결하여 형성하는 고리는 고리의 구성 요소로서 질소 원자 이외의 헤테로 원자를 포함하고 있을 수 있다. R5 및 R6이 서로 연결하여 형성하는 고리는 단환일 수도 있으며, 축합환일 수도 있다. R5 및 R6이 서로 연결하여 형성하는 고리로는 R3 및 R4가 서로 연결하여 형성하는 고리와 동일한 고리를 들 수 있다. R5 및 R6이 서로 연결하여 형성하는 고리에 포함되는 수소 원자는 임의의 치환기로 치환될 수 있고, 상기 임의의 치환기로는 예컨대 고리 W1 및 고리 W2가 가질 수 있는 치환기와 동일한 기를 들 수 있다.
R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기인 것이 바람직하다.
R3 및 R4에서 선택되는 적어도 하나가 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.
R5 및 R6에서 선택되는 적어도 하나가 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.
R3 및 R4가 서로 연결하여 고리를 형성하는 경우, R5 및 R6이 서로 연결하여 고리를 형성하는 것이 바람직하다.
식 (I-A)로 표시되는 양이온은 식 (I-B)로 표시되는 양이온 또는 식 (I-C)로 표시되는 양이온인 것이 바람직하다.
[화학식 10]
Figure pct00010
[식 (I-B) 및 식 (I-C) 중,
고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
R4A 및 R6A는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 24의 탄화수소기를 나타낸다.
고리 W3 및 고리 W4는 각각 독립적으로 함질소 복소환기를 나타낸다.]
Ar1 및 Ar2로 나타나는 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기는 R3으로 나타나는 방향족 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 아릴기인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 12의 아릴기인 것이 보다 바람직하다.
R4A 및 R6A로 나타나는 탄소수 6 내지 24의 탄화수소기로는 R3으로 나타나는 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. R4A 및 R6A는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 24의 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 24의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
Ar1, Ar2, R4A 및 R6A가 가질 수 있는 치환기로는 R3으로 나타나는 탄화수소기가 가질 수 있는 치환기를 들 수 있다.
고리 W3 및 고리 W4로 나타나는 함질소 복소환기는 단환일 수도 있으며, 축합환일 수도 있고, 축합환인 것이 바람직하다.
고리 W3 및 고리 W4는 각각 독립적으로 아제티딘 고리, 피롤리딘 고리, 피페리딘 고리, 모폴린 고리, 이미다졸린 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리, 트리아졸 고리, 테트라졸 고리, 피페라진 고리, 티오모폴린 고리, 인돌린 고리인 것이 바람직하다.
식 (I-B)로 표시되는 양이온은 식 (I-B1)로 표시되는 양이온인 것이 바람직하고, 식 (I-C)로 표시되는 양이온은 식 (I-C1)로 표시되는 양이온인 것이 바람직하다.
[화학식 11]
Figure pct00011
[식 (I-B1) 및 식 (I-C1) 중, 고리 W3, 고리 W4, R1, R2, R4A, R6A, Ar1 및 Ar2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온으로는 예컨대 이하에 기재된 양이온을 들 수 있다.
[화학식 12]
Figure pct00012
[화학식 13]
Figure pct00013
[화학식 14]
Figure pct00014
[화학식 15]
Figure pct00015
[화학식 16]
Figure pct00016
[화학식 17]
Figure pct00017
[화학식 18]
Figure pct00018
[화학식 19]
Figure pct00019
[화학식 20]
Figure pct00020
식 (I)로 표시되는 부분 구조를 갖는 양이온으로는 식 (I-1), 식 (I-2), 식 (I-3), 식 (I-4), 식 (I-8), 식 (I-12), 식 (I-13), 식 (I-17), 식 (I-18), 식 (I-23), 식 (I-25), 식 (I-26), 식 (I-27), 식 (I-28), 식 (I-29), 식 (I-31), 식 (I-38), 식 (I-60), 식 (I-61), 식 (I-62), 식 (I-79), 식 (I-80), 식 (I-85), 식 (I-87), 식 (I-90), 식 (I-93), 식 (I-94), 식 (I-95), 식 (I-96), 식 (I-101), 식 (I-103), 식 (I-105), 식 (I-107), 식 (I-128), 식 (I-133), 식 (I-135), 식 (I-137), 식 (I-139)로 표시되는 양이온인 것이 바람직하다.
<음이온>
화합물(I)은 통상적으로 식 (I)로 표시되는 양이온과 쌍이 되는 음이온으로 구성된다. 화합물(I)이 갖는 식 (I)로 표시되는 양이온과 음이온의 조합은 한정되지 않는다. 음이온의 가수가 2 이상인 경우, 식 (I)로 표시되는 양이온을 복수 개 가질 수 있다. 또한 음이온의 가수가 2 이상인 경우, 식 (I)로 표시되는 양이온과 식 (I)로 표시되는 양이온 이외의 양이온을 가질 수 있다.
음이온은 유기 음이온일 수도 있으며, 무기 음이온일 수도 있다.
유기 음이온으로는 예컨대 아세테이트 음이온, 메티드 음이온, 아미드 음이온, 설포네이트 음이온 또는 보레이트 음이온 등을 들 수 있고, 메티드 음이온, 아미드 음이온, 설포네이트 음이온 또는 보레이트 음이온인 것이 바람직하다.
메티드 음이온으로는 식 (c-A)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하다.
[화학식 21]
Figure pct00021
[식 (c-A) 중, R1c, R2c 및 R3c는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타낸다.]
R1c, R2c 및 R3c로 나타나는 1가의 치환기는 특별히 한정되지 않지만, 불소 원자; 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 테트라플루오로에틸기 등의 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기; 모노플루오로페닐기, 테트라플루오로페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 플루오로아릴기; 시아노기; 니트로기; -SO2-R11c(R11c는 불소 원자를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기를 나타낸다.)인 것이 바람직하다.
아미드 음이온으로는 식 (c-B)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하다.
[화학식 22]
Figure pct00022
[식 (c-B) 중, R4c 및 R5c는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타낸다.]
R4c 및 R5c로 나타나는 1가의 치환기는 특별히 한정되지 않지만, 불소 원자; 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 테트라플루오로에틸기 등의 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기; 모노플루오로페닐기, 테트라플루오로페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 플루오로아릴기; 시아노기; 니트로기; -SO2-R11c(R11c는 불소 원자를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기를 나타낸다.)인 것이 바람직하다.
설포네이트 음이온으로는 식 (c-C)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하다.
[화학식 23]
Figure pct00023
[식 (c-C) 중, R6c는 1가의 치환기를 나타낸다.]
R6c로 나타나는 1가의 치환기는 특별히 한정되지 않지만, 불소 원자; 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 테트라플루오로에틸기 등의 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기; 모노플루오로페닐기, 테트라플루오로페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 플루오로아릴기; 시아노기; 니트로기; -SO2-R11c(R11c는 불소 원자를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기를 나타낸다.)인 것이 바람직하다.
보레이트 음이온으로는 식 (c-D)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하다.
[화학식 24]
Figure pct00024
[식 (c-D) 중, R7c, R8c, R9c 및 R10c는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타낸다.]
R7c, R8c, R9c 및 R10c로 나타나는 1가의 치환기는 특별히 한정되지 않지만, 불소 원자; 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 테트라플루오로에틸기 등의 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기; 모노플루오로페닐기, 테트라플루오로페닐기 등의 탄소수 6 내지 18의 플루오로아릴기; 시아노기; 니트로기; -SO2-R11c(R11c는 불소 원자를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기를 나타낸다.)인 것이 바람직하다.
식 (c-A)로 표시되는 음이온은 식 (c-A1)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하고,
식 (c-B)로 표시되는 음이온은 식 (c-B1)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하고,
식 (c-C)로 표시되는 음이온은 식 (c-C1)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하고,
식 (c-D)로 표시되는 음이온은 식 (c-D1)로 표시되는 음이온 또는 식 (c-D2)로 표시되는 음이온인 것이 바람직하다.
[화학식 25]
Figure pct00025
[식 (c-A1) 중, Rf1, Rf2 및 Rf3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기를 나타낸다.
식 (c-B1) 중, Rf4 및 Rf5는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기를 나타낸다.
식 (c-C1) 중, Rf6은 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기를 나타낸다.
식 (c-D2) 중, R1d, R2d, R3d 및 R4d는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 12의 플루오로알킬기를 나타낸다. n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수를 나타낸다.]
보다 구체적인 유기 음이온으로는 예컨대 아세테이트 음이온〔CH3COO-〕, 트리플루오로아세테이트 음이온〔CF3COO-〕, 메탄설포네이트 음이온〔CH3SO3 -〕, 트리플루오로메탄설포네이트 음이온〔CF3SO3 -〕, p-톨루엔설포네이트 음이온〔p-CH3C6H4SO3 -〕, 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 음이온〔(CF3SO2)2N-〕, 비스(노나플루오로부틸설포닐)이미드 음이온〔(C4F9SO2)2N-〕, 트리스(트리플루오로메탄설포닐)메타니드 음이온〔(CF3SO2)3C-〕, 디메틸포스피네이트 음이온〔(CH3)2POO-〕, (폴리)히드로플루오로플루오라이드 음이온〔F(HF)m -〕(m은 1 이상 3 이하 정도), 퍼플루오로부탄설포네이트 음이온〔C4F9SO3 -〕, 비스(펜타플루오로에탄설포닐)이미드 음이온〔(C2F5SO2)2N-〕, 퍼플루오로부타노에이트 음이온〔C3F7COO-〕, (트리플루오로메탄설포닐)(트리플루오로메탄카보닐)이미드 음이온〔(CF3SO2)(CF3CO)N-〕, 퍼플루오로프로판-1,3-디설포네이트 음이온〔-O3S (CF2)3SO3 -〕, 카보네이트 음이온〔CO3 2-〕, 테트라시아노보레이트, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라키스페닐보레이트, 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로포스페이트[P-(C2F5)3F3] 등을 들 수 있다.
무기 음이온으로는 예컨대 플루오라이드 음이온, 클로라이드 음이온, 브로미드 음이온, 요오다이드 음이온, 테트라클로로알루미네이트 음이온〔AlCl4 -〕, 헵타클로로디알루미네이트 음이온〔Al2Cl7 -〕, 테트라플루오로보레이트 음이온〔BF4 -〕, 헥사플루오로포스페이트 음이온〔PF6 -〕, 퍼클로레이트 음이온〔ClO4 -〕, 나이트레이트 음이온〔NO3 -〕, 헥사플루오로아르세네이트 음이온〔AsF6 -〕, 헥사플루오로안티모네이트 음이온〔SbF6 -〕, 헥사플루오로니오베이트 음이온〔NbF6 -〕, 헥사플루오로탄탈레이트 음이온〔TaF6 -〕, 디시안아미드 음이온〔(CN)2N-〕, 비스(플루오로설포닐)이미드 음이온[(FSO2)2N-], 인산 음이온(PO4 3-), 티오시안 음이온〔SCN-〕 등을 들 수 있다.
무기 음이온으로는 비스(플루오로설포닐)이미드 음이온(N-(SO2F)2)인 것이 바람직하다. 유기 음이온으로는 트리플루오로아세테이트 음이온〔CF3COO-〕, 트리플루오로메탄설포네이트 음이온〔CF3SO3 -〕, 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 음이온〔(CF3SO2)2N-〕, 트리스(트리플루오로메탄설포닐)메타니드 음이온〔(CF3SO2)3C-〕, 퍼플루오로부탄설포네이트 음이온〔C4F9SO3 -〕, 비스(펜타플루오로에탄설포닐)이미드 음이온〔(C2F5SO2)2N-〕, 퍼플루오로부타노에이트 음이온〔C3F7COO-〕, (트리플루오로메탄설포닐)(트리플루오로메탄카보닐)이미드 음이온〔(CF3SO2)(CF3CO)N-〕, 퍼플루오로프로판-1,3-디설포네이트 음이온〔-O3S(CF2)3SO3 -〕, 테트라키스아릴보레이트 음이온(테트라키스페닐보레이트, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트), 테트라시아노보레이트가 바람직하고, 더욱 바람직하게 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 음이온〔(CF3SO2)2N-〕, 트리스(트리플루오로메탄설포닐)메타니드 음이온〔(CF3SO2)3C-〕, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라시아노보레이트이며, 특히 바람직하게 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트이다.
화합물(I)로는 예컨대 이하 표 1 내지 표 8에 기재된 화합물을 들 수 있다. 또, 표 1에서의 화합물(1)은 식 (I-1)로 표시되는 양이온과 클로라이드 음이온을 포함하는 화합물이며, 하기에 기재된 화합물이다.
[화학식 26]
Figure pct00026
번호 양이온 음이온
화합물(1) 식 (I-1) Cl-
화합물(2) 식 (I-2) Cl－
화합물(3) 식 (I-3) Cl－
화합물(4) 식 (I-4) Cl－
화합물(5) 식 (I-8) Cl－
화합물(6) 식 (I-12) Cl－
화합물(7) 식 (I-13) Cl－
화합물(8) 식 (I-17) Cl－
화합물(9) 식 (I-18) Cl－
화합물(10) 식 (I-23) Cl－
화합물(11) 식 (I-25) Cl－
화합물(12) 식 (I-26) Cl－
화합물(13) 식 (I-27) Cl－
화합물(14) 식 (I-28) Cl－
화합물(15) 식 (I-29) Cl－
화합물(16) 식 (I-31) Cl－
화합물(17) 식 (I-38) Cl－
화합물(18) 식 (I-60) Cl－
화합물(19) 식 (I-61) Cl－
화합물(20) 식 (I-62) Cl－
화합물(21) 식 (I-79) Cl－
화합물(22) 식 (I-80) Cl－
화합물(23) 식 (I-85) Cl－
화합물(24) 식 (I-87) Cl－
화합물(25) 식 (I-90) Cl－
화합물(26) 식 (I-93) Cl－
화합물(27) 식 (I-94) Cl－
화합물(28) 식 (I-95) Cl－
화합물(29) 식 (I-96) Cl－
화합물(30) 식 (I-101) Cl－
화합물(31) 식 (I-103) Cl－
화합물(32) 식 (I-105) Cl－
화합물(33) 식 (I-107) Cl－
화합물(34) 식 (I-128) Cl－
화합물(35) 식 (I-133) Cl－
화합물(36) 식 (I-135) Cl－
화합물(37) 식 (I-137) Cl－
화합물(38) 식 (I-139) Cl－
번호 양이온 음이온
화합물(39) 식 (I-1) (FSO2)2N-
화합물(40) 식 (I-2) (FSO2)2N-
화합물(41) 식 (I-3) (FSO2)2N-
화합물(42) 식 (I-4) (FSO2)2N-
화합물(43) 식 (I-8) (FSO2)2N-
화합물(44) 식 (I-12) (FSO2)2N-
화합물(45) 식 (I-13) (FSO2)2N-
화합물(46) 식 (I-17) (FSO2)2N-
화합물(47) 식 (I-18) (FSO2)2N-
화합물(48) 식 (I-23) (FSO2)2N-
화합물(49) 식 (I-25) (FSO2)2N-
화합물(50) 식 (I-26) (FSO2)2N-
화합물(51) 식 (I-27) (FSO2)2N-
화합물(52) 식 (I-28) (FSO2)2N-
화합물(53) 식 (I-29) (FSO2)2N-
화합물(54) 식 (I-31) (FSO2)2N-
화합물(55) 식 (I-38) (FSO2)2N-
화합물(56) 식 (I-60) (FSO2)2N-
화합물(57) 식 (I-61) (FSO2)2N-
화합물(58) 식 (I-62) (FSO2)2N-
화합물(59) 식 (I-79) (FSO2)2N-
화합물(60) 식 (I-80) (FSO2)2N-
화합물(61) 식 (I-85) (FSO2)2N-
화합물(62) 식 (I-87) (FSO2)2N-
화합물(63) 식 (I-90) (FSO2)2N-
화합물(64) 식 (I-93) (FSO2)2N-
화합물(65) 식 (I-94) (FSO2)2N-
화합물(66) 식 (I-95) (FSO2)2N-
화합물(67) 식 (I-96) (FSO2)2N-
화합물(68) 식 (I-101) (FSO2)2N-
화합물(69) 식 (I-103) (FSO2)2N-
화합물(70) 식 (I-105) (FSO2)2N-
화합물(71) 식 (I-107) (FSO2)2N-
화합물(72) 식 (I-128) (FSO2)2N-
화합물(73) 식 (I-133) (FSO2)2N-
화합물(74) 식 (I-135) (FSO2)2N-
화합물(75) 식 (I-137) (FSO2)2N-
화합물(76) 식 (I-139) (FSO2)2N-
번호 양이온 음이온
화합물(77) 식 (I-1) CF3SO3 -
화합물(78) 식 (I-2) CF3SO3 -
화합물(79) 식 (I-3) CF3SO3 -
화합물(80) 식 (I-4) CF3SO3 -
화합물(81) 식 (I-8) CF3SO3 -
화합물(82) 식 (I-12) CF3SO3 -
화합물(83) 식 (I-13) CF3SO3 -
화합물(84) 식 (I-17) CF3SO3 -
화합물(85) 식 (I-18) CF3SO3 -
화합물(86) 식 (I-23) CF3SO3 -
화합물(87) 식 (I-25) CF3SO3 -
화합물(88) 식 (I-26) CF3SO3 -
화합물(89) 식 (I-27) CF3SO3 -
화합물(90) 식 (I-28) CF3SO3 -
화합물(91) 식 (I-29) CF3SO3 -
화합물(92) 식 (I-31) CF3SO3 -
화합물(93) 식 (I-38) CF3SO3 -
화합물(94) 식 (I-60) CF3SO3 -
화합물(95) 식 (I-61) CF3SO3 -
화합물(96) 식 (I-62) CF3SO3 -
화합물(97) 식 (I-79) CF3SO3 -
화합물(98) 식 (I-80) CF3SO3 -
화합물(99) 식 (I-85) CF3SO3 -
화합물(100) 식 (I-87) CF3SO3 -
화합물(101) 식 (I-90) CF3SO3 -
화합물(102) 식 (I-93) CF3SO3 -
화합물(103) 식 (I-94) CF3SO3 -
화합물(104) 식 (I-95) CF3SO3 -
화합물(105) 식 (I-96) CF3SO3 -
화합물(106) 식 (I-101) CF3SO3 -
화합물(107) 식 (I-103) CF3SO3 -
화합물(108) 식 (I-105) CF3SO3 -
화합물(109) 식 (I-107) CF3SO3 -
화합물(110) 식 (I-128) CF3SO3 -
화합물(111) 식 (I-133) CF3SO3 -
화합물(112) 식 (I-135) CF3SO3 -
화합물(113) 식 (I-137) CF3SO3 -
화합물(114) 식 (I-139) CF3SO3 -
번호 양이온 음이온
화합물(115) 식 (I-1) (CF3SO2)2N-
화합물(116) 식 (I-2) (CF3SO2)2N-
화합물(117) 식 (I-3) (CF3SO2)2N-
화합물(118) 식 (I-4) (CF3SO2)2N-
화합물(119) 식 (I-8) (CF3SO2)2N-
화합물(120) 식 (I-12) (CF3SO2)2N-
화합물(121) 식 (I-13) (CF3SO2)2N-
화합물(122) 식 (I-17) (CF3SO2)2N-
화합물(123) 식 (I-18) (CF3SO2)2N-
화합물(124) 식 (I-23) (CF3SO2)2N-
화합물(125) 식 (I-25) (CF3SO2)2N-
화합물(126) 식 (I-26) (CF3SO2)2N-
화합물(127) 식 (I-27) (CF3SO2)2N-
화합물(128) 식 (I-28) (CF3SO2)2N-
화합물(129) 식 (I-29) (CF3SO2)2N-
화합물(130) 식 (I-31) (CF3SO2)2N-
화합물(131) 식 (I-38) (CF3SO2)2N-
화합물(132) 식 (I-60) (CF3SO2)2N-
화합물(133) 식 (I-61) (CF3SO2)2N-
화합물(134) 식 (I-62) (CF3SO2)2N-
화합물(135) 식 (I-79) (CF3SO2)2N-
화합물(136) 식 (I-80) (CF3SO2)2N-
화합물(137) 식 (I-85) (CF3SO2)2N-
화합물(138) 식 (I-87) (CF3SO2)2N-
화합물(139) 식 (I-90) (CF3SO2)2N-
화합물(140) 식 (I-93) (CF3SO2)2N-
화합물(141) 식 (I-94) (CF3SO2)2N-
화합물(142) 식 (I-95) (CF3SO2)2N-
화합물(143) 식 (I-96) (CF3SO2)2N-
화합물(144) 식 (I-101) (CF3SO2)2N-
화합물(145) 식 (I-103) (CF3SO2)2N-
화합물(146) 식 (I-105) (CF3SO2)2N-
화합물(147) 식 (I-107) (CF3SO2)2N-
화합물(148) 식 (I-128) (CF3SO2)2N-
화합물(149) 식 (I-133) (CF3SO2)2N-
화합물(150) 식 (I-135) (CF3SO2)2N-
화합물(151) 식 (I-137) (CF3SO2)2N-
화합물(152) 식 (I-139) (CF3SO2)2N-
번호 양이온 음이온
화합물(153) 식 (I-1) (CF3SO2)3C-
화합물(154) 식 (I-2) (CF3SO2)3C-
화합물(155) 식 (I-3) (CF3SO2)3C-
화합물(156) 식 (I-4) (CF3SO2)3C-
화합물(157) 식 (I-8) (CF3SO2)3C-
화합물(158) 식 (I-12) (CF3SO2)3C-
화합물(159) 식 (I-13) (CF3SO2)3C-
화합물(160) 식 (I-17) (CF3SO2)3C-
화합물(161) 식 (I-18) (CF3SO2)3C-
화합물(162) 식 (I-23) (CF3SO2)3C-
화합물(163) 식 (I-25) (CF3SO2)3C-
화합물(164) 식 (I-26) (CF3SO2)3C-
화합물(165) 식 (I-27) (CF3SO2)3C-
화합물(166) 식 (I-28) (CF3SO2)3C-
화합물(167) 식 (I-29) (CF3SO2)3C-
화합물(168) 식 (I-31) (CF3SO2)3C-
화합물(169) 식 (I-38) (CF3SO2)3C-
화합물(170) 식 (I-60) (CF3SO2)3C-
화합물(171) 식 (I-61) (CF3SO2)3C-
화합물(172) 식 (I-62) (CF3SO2)3C-
화합물(173) 식 (I-79) (CF3SO2)3C-
화합물(174) 식 (I-80) (CF3SO2)3C-
화합물(175) 식 (I-85) (CF3SO2)3C-
화합물(176) 식 (I-87) (CF3SO2)3C-
화합물(177) 식 (I-90) (CF3SO2)3C-
화합물(178) 식 (I-93) (CF3SO2)3C-
화합물(179) 식 (I-94) (CF3SO2)3C-
화합물(180) 식 (I-95) (CF3SO2)3C-
화합물(181) 식 (I-96) (CF3SO2)3C-
화합물(182) 식 (I-101) (CF3SO2)3C-
화합물(183) 식 (I-103) (CF3SO2)3C-
화합물(184) 식 (I-105) (CF3SO2)3C-
화합물(185) 식 (I-107) (CF3SO2)3C-
화합물(186) 식 (I-128) (CF3SO2)3C-
화합물(187) 식 (I-133) (CF3SO2)3C-
화합물(188) 식 (I-135) (CF3SO2)3C-
화합물(189) 식 (I-137) (CF3SO2)3C-
화합물(190) 식 (I-139) (CF3SO2)3C-
번호 양이온 음이온
화합물(191) 식 (I-1) (CN)4B-
화합물(192) 식 (I-2) (CN)4B-
화합물(193) 식 (I-3) (CN)4B-
화합물(194) 식 (I-4) (CN)4B-
화합물(195) 식 (I-8) (CN)4B-
화합물(196) 식 (I-12) (CN)4B-
화합물(197) 식 (I-13) (CN)4B-
화합물(198) 식 (I-17) (CN)4B-
화합물(199) 식 (I-18) (CN)4B-
화합물(200) 식 (I-23) (CN)4B-
화합물(201) 식 (I-25) (CN)4B-
화합물(202) 식 (I-26) (CN)4B-
화합물(203) 식 (I-27) (CN)4B-
화합물(204) 식 (I-28) (CN)4B-
화합물(205) 식 (I-29) (CN)4B-
화합물(206) 식 (I-31) (CN)4B-
화합물(207) 식 (I-38) (CN)4B-
화합물(208) 식 (I-60) (CN)4B-
화합물(209) 식 (I-61) (CN)4B-
화합물(210) 식 (I-62) (CN)4B-
화합물(211) 식 (I-79) (CN)4B-
화합물(212) 식 (I-80) (CN)4B-
화합물(213) 식 (I-85) (CN)4B-
화합물(214) 식 (I-87) (CN)4B-
화합물(215) 식 (I-90) (CN)4B-
화합물(216) 식 (I-93) (CN)4B-
화합물(217) 식 (I-94) (CN)4B-
화합물(218) 식 (I-95) (CN)4B-
화합물(219) 식 (I-96) (CN)4B-
화합물(220) 식 (I-101) (CN)4B-
화합물(221) 식 (I-103) (CN)4B-
화합물(222) 식 (I-105) (CN)4B-
화합물(223) 식 (I-107) (CN)4B-
화합물(224) 식 (I-128) (CN)4B-
화합물(225) 식 (I-133) (CN)4B-
화합물(226) 식 (I-135) (CN)4B-
화합물(227) 식 (I-137) (CN)4B-
화합물(228) 식 (I-139) (CN)4B-
번호 양이온 음이온
화합물(229) 식 (I-1) (C6H5)4B-
화합물(230) 식 (I-2) (C6H5)4B-
화합물(231) 식 (I-3) (C6H5)4B-
화합물(232) 식 (I-4) (C6H5)4B-
화합물(233) 식 (I-8) (C6H5)4B-
화합물(234) 식 (I-12) (C6H5)4B-
화합물(235) 식 (I-13) (C6H5)4B-
화합물(236) 식 (I-17) (C6H5)4B-
화합물(237) 식 (I-18) (C6H5)4B-
화합물(238) 식 (I-23) (C6H5)4B-
화합물(239) 식 (I-25) (C6H5)4B-
화합물(240) 식 (I-26) (C6H5)4B-
화합물(241) 식 (I-27) (C6H5)4B-
화합물(242) 식 (I-28) (C6H5)4B-
화합물(243) 식 (I-29) (C6H5)4B-
화합물(244) 식 (I-31) (C6H5)4B-
화합물(245) 식 (I-38) (C6H5)4B-
화합물(246) 식 (I-60) (C6H5)4B-
화합물(247) 식 (I-61) (C6H5)4B-
화합물(248) 식 (I-62) (C6H5)4B-
화합물(249) 식 (I-79) (C6H5)4B-
화합물(250) 식 (I-80) (C6H5)4B-
화합물(251) 식 (I-85) (C6H5)4B-
화합물(252) 식 (I-87) (C6H5)4B-
화합물(253) 식 (I-90) (C6H5)4B-
화합물(254) 식 (I-93) (C6H5)4B-
화합물(255) 식 (I-94) (C6H5)4B-
화합물(256) 식 (I-95) (C6H5)4B-
화합물(257) 식 (I-96) (C6H5)4B-
화합물(258) 식 (I-101) (C6H5)4B-
화합물(259) 식 (I-103) (C6H5)4B-
화합물(260) 식 (I-105) (C6H5)4B-
화합물(261) 식 (I-107) (C6H5)4B-
화합물(262) 식 (I-128) (C6H5)4B-
화합물(263) 식 (I-133) (C6H5)4B-
화합물(264) 식 (I-135) (C6H5)4B-
화합물(265) 식 (I-137) (C6H5)4B-
화합물(266) 식 (I-139) (C6H5)4B-
번호 양이온 음이온
화합물(267) 식 (I-1) (C6F5)4B-
화합물(268) 식 (I-2) (C6F5)4B-
화합물(269) 식 (I-3) (C6F5)4B-
화합물(270) 식 (I-4) (C6F5)4B-
화합물(271) 식 (I-8) (C6F5)4B-
화합물(272) 식 (I-12) (C6F5)4B-
화합물(273) 식 (I-13) (C6F5)4B-
화합물(274) 식 (I-17) (C6F5)4B-
화합물(275) 식 (I-18) (C6F5)4B-
화합물(276) 식 (I-23) (C6F5)4B-
화합물(277) 식 (I-25) (C6F5)4B-
화합물(278) 식 (I-26) (C6F5)4B-
화합물(279) 식 (I-27) (C6F5)4B-
화합물(280) 식 (I-28) (C6F5)4B-
화합물(281) 식 (I-29) (C6F5)4B-
화합물(282) 식 (I-31) (C6F5)4B-
화합물(283) 식 (I-38) (C6F5)4B-
화합물(284) 식 (I-60) (C6F5)4B-
화합물(285) 식 (I-61) (C6F5)4B-
화합물(286) 식 (I-62) (C6F5)4B-
화합물(287) 식 (I-79) (C6F5)4B-
화합물(288) 식 (I-80) (C6F5)4B-
화합물(289) 식 (I-85) (C6F5)4B-
화합물(290) 식 (I-87) (C6F5)4B-
화합물(291) 식 (I-90) (C6F5)4B-
화합물(292) 식 (I-93) (C6F5)4B-
화합물(293) 식 (I-94) (C6F5)4B-
화합물(294) 식 (I-95) (C6F5)4B-
화합물(295) 식 (I-96) (C6F5)4B-
화합물(296) 식 (I-101) (C6F5)4B-
화합물(297) 식 (I-103) (C6F5)4B-
화합물(298) 식 (I-105) (C6F5)4B-
화합물(299) 식 (I-107) (C6F5)4B-
화합물(300) 식 (I-128) (C6F5)4B-
화합물(301) 식 (I-133) (C6F5)4B-
화합물(302) 식 (I-135) (C6F5)4B-
화합물(303) 식 (I-137) (C6F5)4B-
화합물(304) 식 (I-139) (C6F5)4B-
화합물(I)로는 화합물(3), 화합물(39), 화합물(40), 화합물(41), 화합물(43), 화합물(45), 화합물(46), 화합물(47), 화합물(49), 화합물(53), 화합물(55), 화합물(56), 화합물(57), 화합물(58), 화합물(59), 화합물(60), 화합물(65), 화합물(66), 화합물(67), 화합물(70), 화합물(72), 화합물(75), 화합물(115), 화합물(116), 화합물(117), 화합물(119), 화합물(121), 화합물(122), 화합물(123), 화합물(125), 화합물(129), 화합물(131), 화합물(132), 화합물(133), 화합물(134), 화합물(135), 화합물(136), 화합물(141), 화합물(142), 화합물(143), 화합물(146), 화합물(148), 화합물(151), 화합물(153), 화합물(154), 화합물(155), 화합물(157), 화합물(159), 화합물(160), 화합물(161), 화합물(163), 화합물(167), 화합물(169), 화합물(170), 화합물(171), 화합물(172), 화합물(173), 화합물(174), 화합물(179), 화합물(180), 화합물(181), 화합물(184), 화합물(186), 화합물(189), 화합물(191), 화합물(192), 화합물(193), 화합물(195), 화합물(197), 화합물(198), 화합물(199), 화합물(201), 화합물(205), 화합물(207), 화합물(208), 화합물(209), 화합물(210), 화합물(211), 화합물(212), 화합물(217), 화합물(218), 화합물(219), 화합물(222), 화합물(224), 화합물(227), 화합물(267), 화합물(268), 화합물(269), 화합물(271), 화합물(273), 화합물(274), 화합물(275), 화합물(277), 화합물(281), 화합물(283), 화합물(284), 화합물(285), 화합물(286), 화합물(287), 화합물(288), 화합물(293), 화합물(294), 화합물(295), 화합물(298), 화합물(300)인 것이 바람직하다.
<화합물(I)의 제조 방법>
화합물(I)이 갖는 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온은 식 (M)으로 표시되는 화합물(이하 화합물(M)이라 하는 경우가 있다.)과 식 (b-1)로 표시되는 화합물(이하 화합물(b-1)이라 하는 경우가 있다.)과 식 (b-2)로 표시되는 화합물(이하 화합물(b-2)이라 하는 경우가 있다.)을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[화학식 27]
Figure pct00027
[식 중, 고리 W1, 고리 W2, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응은 촉매의 존재 하에 수행되는 것이 바람직하다.
촉매로는 포름산, 아세트산, 트리플루오로아세트산 등의 카복실산; 염화암모늄; 4염화티탄, 염화알루미늄, 알루미늄이소프로폭시드, 3브롬화붕소, 3불화붕소, 염화철, 염화갈륨, 4염화주석, 란타노이드트리플레이트 등의 루이스산; 메탄설폰산 무수물, 파라톨루엔설폰산 무수물, 트리플루오로메탄설폰산 무수물, 노나플루오로부탄설폰산 무수물 등의 설폰산 무수물; 파라톨루엔설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 플루오로황산 등의 설폰산; 디메틸황산, 메틸트리플레이트, 요오드메탄, 트리메틸옥소늄테트라플루오로보레이트, 플루오로황산 디메틸 등의 친전자적 알킬화제; 파라톨루엔설포닐클로라이드, 트리플루오로메탄설포닐클로라이드 등의 설폰산 할로겐화물 등을 들 수 있다.
촉매의 사용량은 화합물(M) 1 몰에 대해 통상적으로 0.001 내지 10 몰이며, 0.05 내지 2 몰인 것이 바람직하다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응은 염기의 존재 하에 수행되는 것이 바람직하다.
염기로는 나트륨메톡시드, 칼륨메톡시드, 리튬메톡시드, 나트륨에톡시드, 칼륨에톡시드, 리튬에톡시드, 나트륨이소프로폭시드, 나트륨터셔리부톡시드, 칼륨터셔리부톡시드 등의 금속 알콕시드 (바람직하게 알칼리 금속 알콕시드) 등; 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 금속 수산화물, 수소화나트륨, 수소화칼륨, 수소화알루미늄리튬, 수소화붕소나트륨 등의 금속 수소화물; 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬, 탄산수소리튬, 탄산세슘 등의 금속 탄산염; 메틸리튬, n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, 페닐리튬 등의 유기 리튬 화합물; 메틸마그네슘브로미드, 이소프로필마그네슘브로미드, n-부틸마그네슘브로미드, 이소프로필마그네슘클로라이드 등의 알킬 금속 할로겐화물; 리튬디이소프로필아미드, 리튬 2,2,6,6-테트라메틸피페리디드, 리튬(비스트리메틸실릴)아미드, 리튬테트라메틸피페리디드 등의 금속 아미드 화합물; 피리딘, 2,6-디메틸피리딘, 2,6-디-tert-부틸피리딘, 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민, 트리이소프로필아민, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 피페리딘, 피롤리딘, 프롤린, 아닐린, N,N-디메틸아닐린, 에틸렌디아민 등의 아민 화합물; 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 포름산나트륨 등의 금속 카복실산염; 아세트산암모늄 등의 카복실산암모늄염; 등을 들 수 있다.
염기의 사용량으로는 화합물(M) 1 몰에 대해 통상적으로 0.1 내지 10 몰이며, 0.5 내지 2 몰인 것이 바람직하다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응은 용매의 존재 하에 수행할 수 있다.
용매로는 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴 용매; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 아니솔의 방향족 탄화수소 용매; n-헥산, n-헵탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 지방족 탄화수소 용매; 클로로벤젠, 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 파라디클로로벤젠, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 클로로포름 등의 할로겐계 용매; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산노르말프로필 등의 에스테르 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 헥사플루오로이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, tert-부탄올 등의 알코올 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매; 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, 시클로펜틸메틸에테르, 4-메틸테트라히드로피란, 디옥산, 디에틸에테르, tert-부틸메틸에테르, 디이소프로필에테르, 디메톡시에탄, 디에톡시메탄 등의 에테르 용매; N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드 용매; 디메틸설폭시드; 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논; 헥사메틸인산트리아미드; 물 등 을 들 수 있다. 용매는 니트릴 용매, 케톤 용매, 방향족 탄화수소 용매인 것이 바람직하고, 아세토니트릴, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤인 것이 보다 바람직하다.
용매의 사용량으로는 화합물(M) 1 질량부에 대해 통상적으로 0.5 내지 1000 질량부이며, 1 내지 10 질량부인 것이 바람직하다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응은 화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)을 혼합함으로써 실시된다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응은 화합물(M), 염기 및 촉매의 혼합물에 화합물(b-1)과 화합물(b-2)을 가하는 것이 바람직하다.
화합물(b-1)의 사용량은 화합물(M) 1 몰에 대해 통상적으로 0.1 내지 20 몰이며, 0.5 내지 4 몰 당량인 것이 바람직하다.
화합물(b-2)의 사용량은 화합물(M) 1 몰에 대해 통상적으로 0.1 내지 20 몰이며, 0.5 내지 4 몰 당량인 것이 바람직하다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응 시간은 통상적으로 0.1 내지 100 시간이다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응 온도는 통상적으로 -80 내지 200 ℃이다.
화합물(b-1) 및 화합물(b-2)로는 예컨대 아지리딘, 아제티딘, 피롤리딘, 피페리딘, 모폴린, 티오모폴린, 인돌린, 메틸인돌린, 니트로인돌린, 아미노비페닐, 시아노아미노비페닐, 니트로아미노비페닐, 메톡시아미노비페닐 등을 들 수 있다.
화합물(M)로는 하기에 기재된 화합물을 들 수 있다.
[화학식 28]
Figure pct00028
화합물(M)은 식 (M1-1)로 표시되는 화합물(이하 화합물(M1-1)이라 하는 경우가 있다.), 식 (M1-2)로 표시되는 화합물(이하 화합물(M1-2)이라 하는 경우가 있다.) 및 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물(이하 화합물(M1-3)이라 하는 경우가 있다.)을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[화학식 29]
Figure pct00029
[식 중, 고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
E1 및 E2는 각각 독립적으로 탈리기를 나타낸다.]
E1 및 E2로 나타나는 탈리기로는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 숙신이미드기, 말레이미드기, 사카린, 메틸설포닐기, p-메톡시벤젠설포닐기, p-톨루엔설포닐기, 트리플루오로메틸설포닐기, 노나플루오로부탄설포닐기 등을 들 수 있다.
화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)의 반응은 염기의 존재 하에 수행하는 것이 바람직하다.
염기로는 화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응에 사용할 때의 염기와 동일한 것을 들 수 있고, 금속 알콕시드, 금속 수산화물, 금속 수소화물, 금속 탄산염, 유기 리튬, 금속 아미드 화합물, 아민 화합물 또는 금속 카복실산염인 것이 바람직하고, 칼륨에톡시드, 나트륨터셔리부톡시드, 칼륨터셔리부톡시드, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수소화나트륨, 수소화알루미늄리튬, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 메틸리튬, 노르말부틸리튬, 터셔리부틸리튬, 리튬디이소프로필아미드, 리튬 2,2,6,6-테트라메틸피페리디드, 리튬(비스트리메틸실릴)아미드, 리튬테트라메틸피페리디드, 피리딘, 2,6-디메틸피리딘, 2,6-디터셔리부틸피리딘, 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민, 트리이소프로필아민, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 피페리딘, 피롤리딘, 프롤린, 아닐린, N,N-디메틸아닐린, 아세트산나트륨, 포름산나트륨, 아세트산암모늄인 것이 보다 바람직하다.
염기의 사용량으로는 화합물(M1-1) 1 몰에 대해 통상적으로 0.001 내지 20 몰이며, 0.1 내지 10 몰인 것이 바람직하다.
화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)의 반응은 용매의 존재 하에 수행할 수 있다. 용매로는 화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)의 반응 시에 사용할 수 있는 용매와 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게 아세토니트릴, 메탄올, 에탄올, 톨루엔, 2-부탄온, 디옥산, 테트라히드로퓨란, 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드이다.
또한 용매는 탈수 용매인 것이 바람직하다.
화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)의 반응은 화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)을 혼합함으로써 실시되고, 염기, 화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)을 혼합함으로써 실시되는 것이 바람직하다.
화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)의 반응은 탈산소 분위기 하(예컨대 질소 분위기 하)에 실시되는 것이 바람직하다.
화합물(M1-2)의 사용량은 화합물(M1-1) 1 몰에 대해 통상적으로 0.1 내지 20 몰이며, 0.5 내지 10 몰인 것이 바람직하다.
화합물(M1-3)의 사용량은 화합물(M1-1) 1 몰에 대해 통상적으로 0.1 내지 20 몰이며, 0.5 내지 10 몰인 것이 바람직하다.
염기의 사용량은 화합물(M1-1) 1 몰에 대해 통상적으로 0.001 내지 20 몰이며, 0.1 내지 10 몰인 것이 바람직하다.
화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)의 반응 시간은 통상적으로 0.1 내지 200 시간이다.
화합물(M1-1), 화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)의 반응 온도는 통상적으로 -100 내지 200 ℃이다.
화합물(M1-1)로는 시판품을 사용할 수도 있고, 7-히드록시-2,3,4,4a,5,6-헥사히드로나프탈렌-2-온 등을 들 수 있다.
화합물(M1-2) 및 화합물(M1-3)로는 시판품을 사용할 수도 있다. 예컨대 클로로시안, 브로모시안, 파라톨루엔설포닐시아나이드, 트리플루오로메탄설포닐시아나이드, 티오시안산벤질, tert-부틸이소시아나이드, 시안화구리 (I), 시안화칼륨, 1-시아노-4-(디메틸아미노)피리디늄테트라플루오로보레이트, p-톨루엔설포닐메틸이소시아나이드, 1-클로로메틸-4-플루오로-1,4-디아조니아비시클로[2.2.2]옥탄 비스(테트라플루오로보레이트)(셀렉트 플루오르(Air Products and Chemicals의 등록 상표)라고도 함), 벤조일(페닐요오도니오)(트리플루오로메탄설포닐)메타니드, 2,8-디플루오로-5-(트리플루오로메틸)-5H-디벤조[b,d]티오펜-5-이움트리플루오로메탄설포네이트, 1-플루오로-3,3-디메틸-1,2-벤조요오독솔, N-브로모숙신이미드, N-클로로숙신이미드, N-요오드숙신이미드, 테트라메틸암모늄트리브로미드, 불소 (F2), 브롬(Br2), 염소(Cl2), 요오드(I2), N-브로모프탈이미드, N-클로로프탈이미드, N-요오드프탈이미드, N-브로모사카린, N- (트리플루오로메틸티오)사카린, N-(트리플루오로메틸티오)사카린, N-(트리플루오로메틸티오)아닐린, N-메틸-N-[(트리플루오로메틸)티오]-파라톨루엔설폰아미드, 1-트리플루오로메틸-3,3-디메틸-1,2-벤조요오독솔, 1-트리플루오로메틸-1,2-벤조요오독솔-3(1H)-온, 질산, 요오드메탄, 디메틸황산, 메틸트리플레이트, 에틸트리플레이트, 노르말부틸트리플레이트, 아세틸클로라이드 등을 들 수 있다.
화합물(M)과 화합물(b-1)과 화합물(b-2)을 염기의 존재 하에 반응시키면, 염기 유래의 음이온과 식 (I-A)로 표시되는 양이온을 포함하는 화합물(I)을 얻을 수 있다.
화합물(I)의 음이온을 원하는 음이온으로 교환하고자 할 경우에는 화합물(I)과 원하는 음이온을 갖는 염을 혼합함으로써 이온 교환을 수행하면 된다. 상기 이온 교환은 용매의 존재 하에 수행할 수 있다. 원하는 음이온을 갖는 염은 예컨대 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 세슘염, 바륨염, 칼슘염, 마그네슘염, 암모늄염 등을 들 수 있다.
<화합물(I)을 포함하는 조성물>
본 발명은 화합물(I)을 함유하는 조성물도 포함한다.
화합물(I)을 포함하는 조성물은 모든 용도에 사용 가능하지만, 그 중에서도 햇빛 또는 자외선을 포함하는 빛에 노출될 가능성이 있는 용도에 특히 적합하게 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 예컨대 유리 대체품과 그 표면 코팅재; 주거, 시설, 수송 기기 등의 창유리, 채광 유리 및 광원 보호 유리용 코팅재; 주거, 시설, 수송 기기 등의 윈도우 필름; 주거, 시설, 수송 기기 등의 내외장재 및 내외장용 도료 및 그 도료에 의해 형성되는 도막; 알키드 수지 래커 도료 및 그 도료에 의해 형성되는 도막; 아크릴 래커 도료 및 그 도료에 의해 형성되는 도막; 형광등, 수은등 등의 자외선을 발하는 광원용 부재; 정밀 기계, 전자전기 기기용 부재, 각종 디스플레이에서 발생하는 전자파 등의 차단용 재료; 식품, 화학품, 약품 등의 용기 또는 포장재; 보틀, 박스, 블리스터, 컵, 특수 포장용, 컴팩트 디스크 코트, 농공업용 시트 또는 필름재; 인쇄물, 염색물, 염·안료 등의 퇴색 방지제; 폴리머 지지체용(예컨대 기계 및 자동차 부품과 같은 플라스틱제 부품용) 보호막; 인쇄물 오버코트; 잉크젯 매체 피막; 적층 매트; 옵티컬 라이트 필름; 안전 유리 및 프론트 유리의 중간층; 일렉트로크로믹 또는 포토크로믹 용도; 오버라미네이트 필름; 태양열 제어막; 자외선 차단 크림, 샴푸, 린스, 정발료 등의 화장품; 스포츠웨어, 스타킹, 모자 등의 의류용 섬유 제품 및 섬유; 커튼, 융단, 벽지 등의 가정용 내장품; 플라스틱 렌즈, 콘택트 렌즈, 의안 등의 의료용 기구; 광학 필터, 백라이트 디스플레이 필름, 프리즘, 거울, 사진 재료 등의 광학 용품; 금형막, 전사식 스티커, 낙서 방지막, 테이프, 잉크 등의 문방구; 표시판, 표시기 등과 그 표면 코팅재 등을 들 수 있다.
화합물(I)을 포함하는 조성물은 화합물(I)과 수지를 포함하는 수지 조성물(이하 "수지 조성물"이라 하는 경우가 있다.) 또는 화합물(I)과 중합성 모노머를 포함하는 조성물(이하 "조성물(1)"이라 하는 경우가 있다.)인 것이 바람직하다.
수지 조성물에 사용되는 수지로는 공지된 각종 성형체, 시트, 필름 등의 제조에 종래부터 사용되고 있는 열가소성 수지 및 열경화성 수지 등을 들 수 있다.
열가소성 수지로는 예컨대 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리시클로올레핀 수지 등의 올레핀계 수지, 폴리(메타)아크릴산에스테르계 수지, 폴리스티렌계 수지, 스티렌-아크릴로니트릴계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리비닐부티랄계 수지, 에틸렌-아세트산비닐계 공중합체, 에틸렌비닐알코올계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 액정 폴리에스테르 수지 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리페닐렌설파이드 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지를 1종 또는 2종 이상의 폴리머 블렌드 혹은 폴리머 알로이로 사용할 수도 있다.
열경화성 수지로는 예컨대 에폭시 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 알키드 수지, 열경화성 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.
수지 조성물로부터 형성한 고분자 성형품(성형체)의 형상은 평막형, 가루형, 구상 입자형, 파쇄 입자형, 괴상 연속체, 섬유형, 관형, 중공사형, 알갱이형, 판형, 다공질형 등 중 어느 형상일 수도 있다.
수지 조성물을 자외선 흡수 필터나 자외선 흡수막으로 사용하는 경우, 수지는 투명 수지인 것이 바람직하다.
수지 조성물은 화합물(I)과 수지를 혼합함으로써 얻을 수 있다. 화합물(I)은 원하는 성능을 부여하기 위해 필요한 양을 함유하면 되고, 예컨대 수지 100 질량부에 대해 0.00001 내지 99 질량부 등으로 함유할 수 있다.
수지 조성물은 필요에 따라 용제, 가교 촉매, 태키파이어, 가소제, 연화제, 염료, 안료, 무기 필러 등 기타 첨가물을 포함하고 있을 수 있다.
조성물(1)에 사용되는 중합성 모노머로는 특별히 한정되지 않지만, 라디칼 중합성 모노머인 것이 바람직하고, 광라디칼 중합성 모노머인 것이 보다 바람직하고, (메타)아크릴레이트인 것이 더욱 바람직하다.
(메타)아크릴레이트로는 분자 내에 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트 모노머, 분자 내에 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머, 분자 내에 3개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머를 들 수 있다.
조성물(1)은 추가로 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 중합성 모노머가 라디칼 중합성 모노머인 경우, 중합 개시제는 라디칼 중합 개시제인 것이 바람직하고, 광중합 개시제인 것이 보다 바람직하다.
조성물(1)은 화합물(I)과 중합성 모노머를 혼합함으로써 얻을 수 있다. 화합물(I)은 원하는 성능을 부여하기 위해 필요한 양을 함유하면 되고, 예컨대 중합성 모노머 100 질량부에 대해 0.01 내지 20 질량부 등으로 함유할 수 있다.
조성물(1)은 필요에 따라 용제, 가교 촉매, 태키파이어, 가소제, 연화제, 염료, 안료, 무기 필러 등 기타 첨가물을 포함하고 있을 수 있다.
<화합물(I)을 포함하는 층>
본 발명은 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 광학층을 포함한다. 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 광학층은 통상적으로 화합물(I)을 포함하는 광학층으로부터 형성된다. 화합물(I)을 포함하는 광학층은 예컨대 유기 EL 소자, 액정 셀 등의 표시 소자에 적층시켜 유기 EL 표시장치나 액정 표시장치 등의 화상 표시장치(FPD: 플랫 패널 디스플레이)에 사용할 수 있다. 광학층은 본 발명의 수지 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 본 발명의 수지 조성물을 화상 표시장치에 적용하는 경우, 본 발명의 수지 조성물로부터 형성되는 광학층은 필름층, 점착제층, 코팅층 등 중 어느 것에 적용해도 좋고, 점착제층 또는 코팅층인 것이 바람직하다.
화합물(I)을 포함하는 광학층은 상술한 수지 조성물 또는 조성물(1)로부터 형성되는 것이 바람직하다.
화합물(I)을 포함하는 광학층은 화합물(I)을 포함하는 광학층만으로 이루어질 수 있으며, 화합물(I)을 포함하는 층과 다른 층이 적층된 광학 적층체일 수도 있다. 다른 층으로는 예컨대 편광 필름(편광자), 위상차 필름, 열가소성 수지 필름, 파장 변환층 등을 들 수 있다. 광학 적층체가 본 발명의 광학층, 점접착제층, 편광 필름의 순서로 적층된 적층체라면, 본 발명의 광학층은 수지 조성물로부터 형성되는 광학층(광학 필름)인 것이 바람직하다. 광학 적층체가 본 발명의 광학층, 열가소성 수지 필름, 점접착제층, 편광 필름의 순서로 적층된 적층체라면, 본 발명의 광학층은 조성물(1)로부터 형성되는 광학층(코팅층)인 것이 바람직하다. 광학 적층체가 위상차 필름, 본 발명의 광학층, 위상차 필름의 순서로 적층된 적층체라면, 본 발명의 광학층은 수지 조성물로부터 형성되는 광학층(점착제층)인 것이 바람직하다. 본 발명의 광학층과 파장 변환층을 적층하는 경우에는 본 발명의 광학층이 파장 변환층보다 더 시인측에 배치되는 것이 바람직하다.
<점착제 조성물>
본 발명의 조성물로부터 형성되는 층이 점착제층인 경우, 수지(A), 화합물(I), 가교제(B) 및 실란 화합물(C)을 포함하는 점착제 조성물(이하 점착제 조성물(1)이라 하는 경우가 있다.)로부터 형성된다. 점착제 조성물(1)은 추가로 라디칼 경화성 성분(D), 개시제(E), 화합물(I) 이외의 광 흡수 화합물(F)(이하 광 선택 흡수 화합물(F)이라 하는 경우가 있다.), 대전 방지제 등을 포함하고 있을 수 있고, 라디칼 경화성 성분(D), 개시제(E) 및 광 선택 흡수 화합물(F)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
수지(A)는 점착제 조성물에 사용되는 수지라면 특별히 한정되지 않는다. 수지(A)는 파장 300 nm 내지 파장 780 nm의 범위에서 극대 흡수를 나타내지 않는 것이 바람직하다.
수지(A)는 유리 전이 온도(Tg)가 40 ℃이하인 수지인 것이 바람직하다. 수지(A)의 유리 전이 온도(Tg)는 20 ℃이하인 것이 보다 바람직하고, 10 ℃이하인 것이 더욱 바람직하고, 0 ℃이하인 것이 특히 바람직하다. 또한 수지(A)의 유리 전이 온도는 통상적으로 -80 ℃이상이며, -70 ℃이상인 것이 바람직하고, -60 ℃이상인 것이 보다 바람직하고, -55 ℃이상인 것이 더욱 바람직하고, -50 ℃이상인 것이 특히 바람직하다. 수지(A)의 유리 전이 온도가 40 ℃이하이면, 점착제 조성물(1)로부터 형성되는 점착제층의 피착체에 대한 밀착성 향상에 유리하다. 또한 수지(A)의 유리 전이 온도가 -80 ℃이상이면, 점착제 조성물(1)로부터 형성되는 점착제층의 내구성 향상에 유리하다. 또, 유리 전이 온도는 시차주사 열량계(DSC)에 의해 측정할 수 있다.
수지(A)로는 (메타)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지 등을 들 수 있고, (메타)아크릴계 수지인 것이 바람직하다.
(메타)아크릴계 수지로는 (메타)아크릴산에스테르 유래의 구성 단위를 주 성분(바람직하게 50 질량% 이상 포함한다)으로 하는 중합체인 것이 바람직하다. (메타)아크릴계 수지는 1종 이상의 (메타)아크릴산에스테르 이외의 단량체에서 유래된 구성 단위(예컨대 수산기, 카복실기, 아미노기 등의 극성 관능기를 갖는 단량체에서 유래된 구성 단위)를 포함할 수도 있다.
수지(A)의 함유량은 점착제 조성물(1)의 고형분 100 질량% 중, 통상적으로 50 질량% 내지 99.9 질량%이며, 바람직하게 60 질량% 내지 95 질량%이며, 보다 바람직하게 70 질량% 내지 90 질량%이다.
화합물(I)의 함유량은 수지(A) 100 질량부에 대해 통상적으로 0.01 내지 20 질량부이며, 바람직하게 0.1 내지 20 질량부이며, 보다 바람직하게 0.2 내지 10 질량부이며, 특히 바람직하게 0.5 내지 5 질량부이다.
가교제(B)로는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있고, 특히 점착제 조성물의 포트 라이프 및 점착제층의 내구성, 가교 속도 등의 관점에서 이소시아네이트계 가교제인 것이 바람직하다.
가교제(B)의 함유량은 수지(A) 100 질량부에 대해 통상적으로 0.01 내지 25 질량부이며, 바람직하게 0.1 내지 15 질량부이며, 보다 바람직하게 0.15 내지 7 질량부이며, 더욱 바람직하게 0.2 내지 5 질량부이며, 특히 바람직하게 0.25 내지 2 질량부이다.
실란 화합물(C)로는 예컨대 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필에톡시디메틸실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
실란 화합물(C)은 실리콘 올리고머일 수도 있다.
실란 화합물(C)의 함유량은 수지(A) 100 질량부에 대해 통상적으로 0.01 내지 20 질량부이며, 바람직하게 0.1 내지 10 질량부이며, 보다 바람직하게 0.15 내지 7 질량부이며, 더욱 바람직하게 0.2 내지 5 질량부이며, 특히 바람직하게 0.25 내지 2 질량부이다.
라디칼 경화성 성분(D)으로는 라디칼 중합 반응에 의해 경화하는 화합물 또는 올리고머 등의 라디칼 경화성 성분을 들 수 있다.
라디칼 중합성 성분(D)으로는 (메타)아크릴레이트계 화합물, 스티렌계 화합물, 비닐계 화합물 등을 들 수 있다.
점착제 조성물(1)은 라디칼 경화성 성분(D)을 2종 이상 포함하고 있을 수 있다.
(메타)아크릴레이트계 화합물로는 분자 내에 적어도 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, (메타)아크릴아미드 모노머, 및 분자 내에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴 올리고머 등의 (메타)아크릴로일기 함유 화합물을 들 수 있다. (메타)아크릴 올리고머는 바람직하게 분자 내에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 올리고머이다. (메타)아크릴레이트계 화합물은 1종만을 단독으로 사용할 수 있으며 2종 이상을 병용할 수도 있다.
(메타)아크릴레이트 모노머로는 분자 내에 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트 모노머, 분자 내에 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머, 분자 내에 3개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머를 들 수 있다.
(메타)아크릴레이트 화합물인 것이 바람직하고, 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물인 것이 보다 바람직하다. 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물은 3관능 이상인 것이 바람직하다.
라디칼 경화성 성분(D)의 함유량은 수지(A) 100 질량부에 대해 통상적으로 0.5 내지 100 질량부이며, 1 내지 70 질량부인 것이 바람직하고, 3 내지 50 질량부인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 30 질량부인 것이 더욱 바람직하고, 7.5 내지 25 질량부인 것이 특히 바람직하다.
개시제(E)는 열의 에너지를 흡수함으로써 중합 반응을 일으키는 화합물(열중합 개시제), 빛의 에너지를 흡수함으로써 중합 반응을 일으키는 화합물(광중합 개시제) 중 어느 것이라도 좋다. 또, 여기서 빛이란 가시광선, 자외선, X선, 또는 전자선과 같은 활성 에너지선인 것이 바람직하다.
열중합 개시제로는 가열 등에 의해 라디칼을 발생하는 화합물(열라디칼 발생제), 가열 등에 의해 산을 발생하는 화합물(열산 발생제), 가열 등에 의해 염기를 발생하는 화합물(열 염기 발생제) 등을 들 수 있다.
광중합 개시제로는 빛의 에너지를 흡수함으로써 라디칼을 발생하는 화합물(광라디칼 발생제), 빛의 에너지를 흡수함으로써 산을 발생하는 화합물(광산 발생제), 빛의 에너지를 흡수함으로써 염기를 발생하는 화합물(광 염기 발생제) 등을 들 수 있다.
개시제(E)는 상술한 라디칼 경화성 성분(D)의 중합 반응에 적합한 것을 선택하는 것이 바람직하고, 라디칼 중합 개시제인 것이 바람직하고, 광라디칼 중합 개시제인 것이 보다 바람직하다.
라디칼 중합 개시제는 예컨대 알킬페논 화합물, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 옥심에스테르 화합물, 포스핀 화합물 등을 들 수 있다. 라디칼 중합 개시제는 광라디칼 중합 개시제인 것이 바람직하고, 중합 반응의 반응성 관점에서 옥심에스테르계 광라디칼 중합 개시제인 것이 보다 바람직하다. 옥심에스테르계 광라디칼 중합 개시제를 사용함으로써, 조도 또는 광량이 약한 경화 조건이라도 라디칼 경화 성분(D)의 반응률을 높일 수 있다.
개시제(E)의 함유량은 수지(A) 100 질량부에 대해 통상적으로 0.01 내지 20 질량부이며, 0.3 내지 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.5 내지 5 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.75 내지 4 질량부인 것이 더욱 바람직하고, 특히 바람직하게 1 내지 3 질량부이다.
광 선택 흡수 화합물(F)은 화합물(I) 이외의 광흡수성 화합물이며, 예컨대 파장 250 nm 내지 파장 380 nm (바람직하게 파장 250 nm 이상 파장 360 nm 미만)의 빛을 흡수하는 화합물(자외선 흡수제)이나, 파장 380 내지 파장 780 nm를 흡수하는 화합물(색소)이나, 파장 780 nm 내지 파장 1500 nm를 흡수하는 화합물(적외선 흡수제)이다.
자외선 흡수제는 파장 250 nm 내지 파장 380 nm의 빛을 흡수하는 화합물이면 그 구조는 특별히 한정되지 않지만, 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 살리실산계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 벤조옥사진계 화합물 등의 화합물 등이 바람직하다.
광 선택 흡수 화합물(F)의 함유량은 수지(A) 100 질량부에 대해 통상적으로 0.1 내지 50 질량부이며, 바람직하게 0.2 내지 40 질량부이며, 보다 바람직하게 0.5 내지 30 질량부이며, 더욱 바람직하게 1 내지 25 질량부이며, 특히 바람직하게 2 내지 20 질량부이다.
<화합물(I)에 의해 염색된 염색물>
본 발명은 화합물(I)에 의해 염색된 염색물(예컨대 섬유품, 필름, 수지 등)을 포함한다. 화합물(I)에 의한 염색은 예컨대 화합물(I)을 용제에 용해시킨 용해액에 섬유, 필름, 수지 등의 물품을 침지시킴으로써 실시된다.
발명의 실시를 위한 형태
이하 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 실시예 및 비교예 중의 "%" 및 "부"는 특별히 명기하지 않는 한, "질량%" 및 "질량부"이다.
실시예 1: 식 (1)로 표시되는 화합물의 합성
[화학식 30]
Figure pct00030
딤로 냉각관 및 온도계를 설치한 500 mL-4구 플라스크 내를 질소 분위기로 하고, 식 (M-1)로 표시되는 화합물(7-히드록시-2,3,4,4a,5,6-헥사히드로나프탈렌-2-온) 25부, 에탄올 150부, 수산화칼륨 10.3부, 파라톨루엔설포닐시아나이드 33.11부를 가하여 빙욕 중에서 4 시간 교반하였다. 얻어진 혼합물로부터 용매를 증류제거한 후, 정제하여 식 (M-2)로 표시되는 화합물 17.4부를 얻었다.
딤로 냉각관 및 온도계를 설치한 100 mL-4구 플라스크를 질소 분위기로 하고, 식 (M-2)로 표시되는 화합물 4부, 탈수 아세토니트릴 40부, 디이소프로필에틸아민 6.6부를 가하여 빙욕 교반하였다. 얻어진 혼합물에 트리플루오로메탄설폰산 무수물 7.2부를 가하여 15분 동안 빙욕 교반한 후, 추가로 인돌린 3부를 가하여 2 시간 빙욕 교반하였다. 얻어진 혼합물로부터 용매를 증류제거한 후, 염산과 아세트산에틸을 사용하여 정제하여 식 (1)로 표시되는 화합물을 얻었다.
LC-MS 측정 및 1H-NMR 해석을 수행하여 식 (1)로 표시되는 화합물이 생성된 것을 확인하였다. 또한 에너지 분산형 X선 분광법(SEM-EDX 분석)에 의해 클로라이드 음이온의 존재를 확인하였다.
1H-NMR(중디메틸설폭시드)δ: 7.07 ~ 7.42 (m, 8H), 5.95 (s, 1H), 4.11 ~ 4.16 (m, 4H), 2.99 ~ 3.20 (m, 5H), 2.50 (m, 2H), 2.05 (m, 2H), 1. 56 (m, 4H)
LC-MS; [M] = 392.5
<극대 흡수 파장 및 그램 흡광 계수 ε 측정>
얻어진 식 (1)로 표시되는 화합물의 2-부탄온 용액(0.003 g/L)을 1 cm의 석영 셀에 넣고, 석영 셀을 분광 광도계 UV-2450(가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제)에 세팅하여 더블빔법에 의해 1 nm 스텝별로 300 내지 800 nm의 파장 범위의 흡광도를 측정하였다.
얻어진 흡광도의 값과, 용액 중의 식 (1)로 표시되는 화합물의 농도, 석영 셀의 광로 길이로부터 파장별 그램 흡광 계수를 산출하였다.
ε(λ) = A(λ)/CL
〔식 중, ε(λ)는 파장 λ nm에서의 식 (1)로 표시되는 화합물의 그램 흡광 계수(L/(g·cm))를 나타내고, A(λ)는 파장 λ nm에서의 흡광도를 나타내고, C는 농도(g/L)를 나타내고, L은 석영 셀의 광로 길이(m)를 나타낸다. 〕
얻어진 식 (1)로 표시되는 화합물의 극대 흡수 파장은 509 nm이었다. 얻어진 식 (1)로 표시되는 화합물의 극대 흡수 파장에서의 그램 흡광 계수 ε(λmax)는 52 L/(g·cm)이었다.
또한 측정한 흡광도로부터 극대 흡수 파장의 흡광도의 절반인 흡광도가 되는 2점의 파장을 확인하였다. 2점의 파장 중, 장파측 파장에서 단파측 파장을 빼서 반값 전폭으로 하였다. 식 (1)로 표시되는 화합물의 반값 전폭은 67 nm이었다.
중합예 1: 아크릴 수지(A1)의 제조
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 구비한 반응 용기에, 용매로서 아세트산에틸 81.8부, 아크릴산부틸 96부, 아크릴산 2-히드록시에틸메틸 3부 및 아크릴산 1부의 혼합 용액을 주입하고, 질소 가스로 장치 내 공기를 치환하여 산소 불포함으로 하면서 내부 온도를 55 ℃로 올렸다. 그 후, 아조비스이소부티로니트릴(중합 개시제) 0.14부를 아세트산에틸 10부에 녹인 용액을 전량 첨가하였다. 개시제 첨가 후 1 시간 이 온도에서 유지하고, 이어서 내부 온도를 54 내지 56 ℃로 유지하면서 아세트산에틸을 첨가 속도 17.3부/hr로 반응 용기 내로 연속적으로 가하여, 아크릴 수지의 농도가 35%가 된 시점에서 아세트산에틸의 첨가를 멈추고, 추가로 아세트산에틸의 첨가 개시부터 12 시간 경과할 때까지 이 온도에서 보온하였다. 마지막으로 아세트산에틸을 가하여 아크릴 수지의 농도가 20%가 되도록 조절하여 아크릴 수지의 아세트산에틸 용액을 제조하였다. 얻어진 아크릴 수지는 GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 Mw가 140만, Mw/Mn이 5.5이었다. 이것을 아크릴 수지(A1)로 한다.
실시예 2: 수지 조성물(1)(점착제 조성물(1))의 제조
아크릴 수지(A1)의 아세트산에틸 용액(수지 농도: 20%)의 고형분 100부에 대해, 가교제(도소 가부시키가이샤제: 상품명 "코로네이트 L", 이소시아네이트계 화합물, 고형분 75%) 0.5부, 실란 화합물(신에츠 가가쿠고교 가부시키가이샤제: 상품명 "KBM3066") 0.28부, 식 (1)로 표시되는 화합물 0.5부를 혼합하고, 추가로 고형분 농도가 14%가 되도록 2-부탄온을 첨가하여 수지 조성물(1)(점착제 조성물)을 얻었다. 또, 상기 가교제의 배합량은 유효 성분으로서의 질량부 수이다.
실시예 3, 비교예 1: 수지 조성물(2), (3)의 제조
표 9에 나타낸 바와 같이 각 성분 및 각 성분의 함유량을 바꾼 것 이외에는 실시예 2과 동일하게 하여 수지 조성물(2), 수지 조성물(3)을 제작하였다. 또, 가교제의 배합량은 유효 성분으로서의 질량부 수이며, 수지(A)는 고형분의 질량부 수이다.
또한, 표 9에서의 각 약어는 이하의 의미를 나타낸다.
아크릴 수지(A1): 중합예 1에서 합성한 아크릴 수지(A1)
식 (1): 실시예 1에서 합성한 식 (1)로 표시되는 화합물
코로네이트 L: 도소 가부시키가이샤제, 상품명: 코로네이트 L, 이소시아네이트계 가교제
KBM3066: 신에츠 가가쿠고교 가부시키가이샤제, 상품명: KBM3066, 실란 커플링제
식 (B): 미국 특허 제6004536호 명세서를 참조하여 합성한 하기 식 (B)로 표시되는 화합물(3-부틸-2-[3-(-3-부틸-5-페닐-2(3H)-벤졸리리덴)-1-프로펜-1-일]-5-페닐-벤족사졸륨 파라톨루엔설포네이트), 상술한 바와 동일하게 하여 구한 반값 전폭은 44 nm이었다.
[화학식 31]
Figure pct00032
<수지 조성물(1)의 성형체 평가>
〔수지 성형체(1)의 제작〕
얻어진 수지 조성물(1)을 이형 처리가 실시된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어진 세퍼레이트 필름〔린텍 가부시키가이샤로부터 입수한 상품명 "PLR-382190"〕의 이형 처리면에 어플리케이터를 사용하여 도포하고, 100 ℃에서 1분 동안 건조하여 수지 성형체(점착제층)(1)를 제작하였다. 얻어진 수지 성형체(1)의 두께는 20 ㎛이었다.
〔수지 성형체(1)의 내블리드성 평가〕
얻어진 수지 성형체(1)의 한쪽 면에 추가로 세퍼레이트 필름을 적층하여 양면 세퍼레이트 필름이 부착된 점착제층을 얻었다. 얻어진 양면 세퍼레이트 필름이 부착된 수지층(1)을 온도 23 내지 25 ℃의 공기 하에 1개월 보관하였다. 보관 후의 양면 세퍼레이트 필름이 부착된 수지 성형체(1)를 현미경을 사용하여 면내 화합물의 결정 석출 유무를 확인하였다. 결정 석출이 없는 경우를 a로 하고, 결정 석출이 있는 경우를 b로 하였다. 평가 결과를 표 10에 나타낸다.
〔수지 성형체(1)의 흡광도 유지율 측정〕
두께 8 ㎛인 편광자의 편면에 접착제층을 사용하여 두께 13 ㎛인 시클로올레핀 필름을 접합한 편광판을 준비하였다.
편광판의 편광자측에 수지 성형체(1)를 라미네이터에 의해 접합한 후, 온도 23 ℃, 상대습도 65%의 조건으로 7일 동안 양생하여 시클로올레핀 필름/편광자/수지 성형체(1)/세퍼레이트 필름의 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체를 30 cm Х 30 cm 크기로 재단하고 세퍼레이트 필름을 박리하여, 수지 성형체(1)과 무알칼리 유리〔코닝사제 상품명 "EAGLE　XG"〕를 접합하여 시클로올레핀 필름/편광자/수지 성형체(1)/유리의 적층 구조를 갖는 적층체(1-1)를 얻었다.
얻어진 적층체(1-1)를 온도 63 ℃, 상대습도 50% RH의 조건으로 선샤인 웨더 미터(스가 시켄키 가부시키가이샤제)에 75 시간 투입하여 내후성 시험을 실시하였다. 추출한 적층체(1-1)의 흡광도를 상기와 동일한 방법으로 측정하였다. 측정한 흡광도로부터, 하기 식에 기초하여 파장 500 nm에서의 샘플의 흡광도 유지율을 구하였다. 결과를 표 10에 나타낸다. 흡광도 유지율이 100에 가까운 값일수록 광 선택 흡수 기능의 열화가 없어 양호한 내후성을 갖는 것을 나타낸다.
또한, 흡광도 유지율을 평가하기 위한 흡수 파장은 측정한 흡광도 중 극대 흡수 파장의 장파장측에서 흡광도가 1 내지 1.5가 되는 파장을 선택하였다. 이는 상기 파장이 분광 측정 장치의 측정 정밀도 상 가장 감도가 좋은 흡광도 영역이기 때문이다.
흡광도 유지율(%)
= (내후성 시험 후의 A(500)/내후성 시험 전의 A(500)) Х 100
[식 중, A(500)는 적층체(1-1)의 흡광도를 나타낸다.]
수지 조성물(1) 대신에 수지 조성물(2)을 사용하여 수지 성형체(2), 적층체(2-1)를 제작하고 동일하게 평가를 수행하였다. 결과를 표 10에 나타낸다.
수지 조성물(1) 대신에 수지 조성물(3)을 사용하여 수지 성형체(3), 적층체(3-1)를 제작하고 동일하게 평가를 수행하였다. 또, 흡광도 유지율 평가는 파장 510 nm에서 수행하였다. 결과를 표 10에 나타낸다.
내블리드성 흡광도 유지율
실시예 2 a 70.4
실시예 3 a 79.2
비교예 1 a 3.5
본 발명의 화합물은 극대 흡수 파장 부근의 빛에 대한 높은 흡수 선택성을 갖는다. 또한 본 발명의 화합물을 포함하는 수지 조성물은 내후성 시험 후에도 높은 흡광도 유지율을 가져 양호한 내후성을 갖는다.
본 발명은 가시광 영역(파장 400 nm 내지 파장 750 nm, 바람직하게 파장 450 nm 내지 파장 600 nm)의 빛을 효율적으로 흡수하고, 동시에 양호한 내후성을 갖는 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (13)

  1. 하기 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 화합물.
    Figure pct00033

    [식 (I) 중,
    고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 적어도 하나의 이중 결합을 고리의 구성 요소로 갖는 고리 구조를 나타낸다.
    고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있다.
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 1가의 치환기이다.]
  2. 제1항에 있어서,
    R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나가 전자 흡인성기인 화합물.
  3. 제2항에 있어서,
    R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나가 시아노기, 니트로기, 할로겐화알킬기, 할로겐화아릴기, -CO-R1, -CO-O-R2, -CO-NR3R3k, -CO-S-R4, -CS-R5, -CS-O-R6, -CS-S-R7, -SO-R8, -SO2-R9(R1, R2, R3, R3k, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.), -OCF3, -SCF3, -SF5, -SF3, -SO2H 또는 -SO3H인 화합물.
  4. 제3항에 있어서,
    R1 및 R2에서 선택되는 적어도 하나가 시아노기인 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온이 식 (I-A)로 표시되는 양이온인 화합물.
    Figure pct00034

    [식 (I-A) 중,
    고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
    R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 복소환기, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 내지 24의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기에 포함되는 -CH2- 또는 =CH-는 -O- 또는 -S-에 치환될 수 있다.
    R3 및 R4는 서로 연결하여 고리를 형성할 수 있다.
    R5 및 R6은 서로 연결하여 고리를 형성할 수 있다.]
  6. 제5항에 있어서,
    식 (I-A)로 표시되는 양이온이 식 (I-B)로 표시되는 양이온 또는 식 (I-C)로 표시되는 양이온인 화합물.
    Figure pct00035

    [식 (I-B) 및 식 (I-C) 중,
    고리 W1, 고리 W2, R1 및 R2는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
    R4A 및 R6A는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 가질 수 있는 탄소수 6 내지 24의 탄화수소기를 나타낸다.
    고리 W3 및 고리 W4는 각각 독립적으로 함질소 복소환기를 나타낸다.]
  7. 제1항에 있어서,
    파장 400 nm 내지 파장 700 nm 사이에 극대 흡수를 나타내는 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물과 수지를 포함하는 조성물.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물과 중합성 모노머를 포함하는 조성물.
  10. 제8항에 따른 조성물로부터 성형되는 성형체.
  11. 제9항에 따른 조성물로부터 성형되는 성형체.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물에 의해 염색된 염색물.
  13. 하기 식 (I)로 표시되는 부분 구조를 포함하는 양이온을 포함하는 광학층.
    Figure pct00036

    [식 (I) 중,
    고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 적어도 하나의 이중 결합을 고리의 구성 요소로 갖는 고리 구조를 나타낸다.
    고리 W1 및 고리 W2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있다.
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 1가의 치환기이다.]
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