TWI550029B

TWI550029B - 化合物及其製造方法

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Publication number: TWI550029B
Application number: TW101127845A
Authority: TW
Inventors: 辰巳泰基; 蘆田徹; 吳龍虎
Original assignee: 住友化學股份有限公司
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2016-09-21
Also published as: TW201311828A; KR20190026726A; JP6060478B2; JP2013064096A; KR102141103B1

Description

化合物及其製造方法

本發明係關於一種用作染料之化合物及其製造方法。

染料係例如於纖維材料、液晶顯示裝置、噴墨等領域中用以利用反射光或透射光而顯示色彩。作為此種染料，眾所周知例如具有二苯并吡喃骨架之下述式(a)所表示之玫瑰紅B(細田豐著「新染料化學」1版274頁，1973年5月，技報堂(股))。

先前已知之上述化合物未必可充分滿足對有機溶劑之溶解性。

本發明包括以下[1]~[6]記載之發明。

[1]一種化合物，其係式(I)表示者。

[式(I)中，R¹表示碳數1~8之脂肪族烴基或碳數5~8之脂環式烴基，該脂肪族烴基中所含之氫原子可經碳數6~10之芳香族烴基(該芳香族烴基中所含之氫原子亦可經碳數1~3之烷基或碳數1~3之烷氧基取代)取代。

Ar表示式(i)表示之基。

(式(i)中，R²表示碳數1~3之烷基，該烷基中所含之氫原子亦可經鹵素原子取代。m表示1~5之整數。m為2以上時，複數個R²分別可相同亦可不同。^＊表示與氮原子之鍵結鍵)]

[2]如[1]之化合物，其中R¹為乙基、正丙基、異丙基、正丁基或2-乙基己基。

[3]如[1]或[2]之化合物，其中R²為甲基。

[4]如[1]至[3]中任一項之化合物，其中m為1或2。

[5]如[1]或[2]之化合物，其中Ar為式(C-1)表示之基或式(C-2)表示之基。

(式(C-1)及式(C-2)中，＊表示與氮原子之鍵結鍵)。

[6]一種化合物之製造方法，其係式(I)表示之化合物之製造方法，其包括使式(II)表示之化合物與式(III)表示之化合物於實際上不存在溶劑之環境下發生反應的步驟， [式(I)中，R¹及Ar分別表示與上述相同之含義]。

[式(III)中，R¹、R²及m分別表示與上述相同之含義]。

本發明之化合物對有機溶劑之溶解性優異。

本發明之化合物係式(I)所表示者(以下亦存在記載為「化合物(I)」之情形)。本發明之化合物亦包括其互變異構物。

Ar表示式(i)表示之基。

(式(i)中，R²表示碳數1~3之烷基，該烷基中所含之氫原子亦可經鹵素原子取代。m表示1~5之整數。m為2以上時，複數個R²分別可相同亦可不同。＊表示與氮原子之鍵結鍵)]。

作為R¹表示之碳數1~8之脂肪族烴基，例如可列舉：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基等直鏈狀脂肪族烴基；異丙基、異丁基、第二丁基、異戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、1-丙基丁基、1-(1-甲基乙基)丁基、1-(1-甲基乙基)-2-甲基丙基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、4-甲基庚基、5-甲基庚基、6-甲基庚基、1-乙基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、1-正丙基戊基、2-丙基戊基、1-(1-甲基乙基)戊基、1-丁基丁基、第三丁基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1-二甲基戊基、1,2-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3,4-二甲基戊基、1-乙基-1-甲基丁基、1-乙基-2-甲基丁基、1-乙基-3-甲基丁基、2-乙基-1-甲基丁基、2-乙基-3-甲基丁基、1,1-二甲基己基、1,2-二甲基己基、1,3-二甲基己基、1,4-二甲基己基、1,5-二甲基己基、2,2-二甲基己基、2,3-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、3,3-二甲基己基、3,4-二甲基己基、3,5-二甲基己基、4,4-二甲基己基、4,5-二甲基己基、1-乙基-2-甲基戊基、1-乙基-3-甲基戊基、1-乙基-4-甲基戊基、2-乙基-1-甲基戊基、2-乙基-2-甲基戊基、2-乙基-3-甲基戊基、2-乙基-4-甲基戊基、3-乙基-1-甲基戊基、3-乙基-2-甲基戊基、3-乙基-3-甲基戊基、3-乙基-4-甲基戊基、1-丙基-1-甲基丁基、1-丙基-2-甲基丁基、1-丙基-3-甲基丁基、1-(1-甲基乙基)-1-甲基丁基、1-(1-甲基乙基)-2-甲基丁基、1-(1-甲基乙基)-3-甲基丁基、1,1-二乙基丁基、1,2-二乙基丁基等支鏈狀脂肪族烴基；等。

作為可取代該等碳數1~8之脂肪族烴基中所含之氫原子的碳數6~10之芳香族烴基，可列舉：苯基、萘基、聯苯基等。可取代該等碳數6~10之芳香族烴基中所含之氫原子的基中，作為碳數1~3之烷基可列舉甲基、乙基、正丙基及異丙基，作為碳數1~3之烷氧基可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基及異丙氧基。

作為經該碳數6~10之芳香族烴基取代之脂肪族烴基，例如可列舉下述基。

(式中，^＊表示與氮原子之鍵結鍵)。

作為R¹表示之碳數5~8之脂環式烴基，例如可列舉下述基。

(式中，＊表示與氮原子之鍵結鍵)。

若R¹為脂肪族烴基，則於對有機溶劑之溶解性尤其優異方面而言較佳。更佳為R¹為乙基、正丙基、異丙基、正丁基或2-乙基己基。

作為R²表示之碳數1~3之烷基，可列舉甲基、乙基、正丙基及異丙基。又，作為該等碳數1~3之烷基中所含之氫原子經鹵素原子取代之基，可列舉下述基。

-CF₃ -CH₂Cl -CH₂Br -CH₂F

-C₂H₄Cl -C₂H₄Br -C₂H₄F

-C₂H₄-CH₂Cl -C₂H₄-CH₂Br -C₂H₄-CH₂F

就獲得原料之觀點而言，R²較佳為甲基。m表示1~5之整數，且較佳為1或2。

作為Ar表示之基，例如可列舉下述基。其中，較佳為式(C-1)表示之基或式(C-2)表示之基。

(式中，^＊表示與氮原子之鍵結鍵)

作為化合物(I)，例如可列舉表1及2中記載之化合物(I-1)~化合物(I-54)。表1及2之R¹欄記載中以A或B開始之序號表示作為R¹表示之基所例示之上述式的序號。Ar欄表示作為Ar表示之基所例示之上述式的序號。其中，就對有機溶劑之溶解性尤其優異方面而言，較佳為化合物(I-1)、化合物(I-2)、化合物(I-13)、化合物(I-14)、化合物(I-19)、化合物(I-20)、化合物(I-44)、化合物(I-50)或化合物(I-56)，更佳為化合物(I-1)。

其次，對化合物(I)之製造方法進行說明。

作為化合物(I)之製造方法，可列舉包括使式(II)表示之化合物(以下存在記載為「化合物(II)」之情形)與式(III)表示之化合物(以下存在記載為「化合物(III)」之情形)發生反應之步驟的製造方法，

[式(III)中，R¹、R²及m分別表示與上述相同之含義]。

該反應可於存在溶劑之環境下實施，但就產率方面而言，較佳為實際上不使用溶劑，即於實際上不存在溶劑之環境下實施。反應通常藉由混合化合物(II)與化合物(III)並將所得之混合物於攪拌下進行老化而實施。於此，所謂「實際上不使用溶劑」，表示不使用對於使化合物(II)與化合物(III)一同溶解並可提供反應場所而言充足量之溶劑，所謂「實際上不存在溶劑之環境下」，表示不存在對於使化合物(II)與化合物(III)一同溶解並可提供反應場所而言充足量之溶劑，通常為相對於化合物(II)與化合物 (III)之使用量之合計未達1質量%、較佳為未達0.1質量%的量。

作為上述溶劑，可列舉：甲苯、二甲苯等烴系溶劑；氯苯、二氯苯、氯仿等鹵化烴系溶劑；甲醇、乙醇、丁醇等醇系溶劑；硝基苯等硝基烴系溶劑；甲基異丁基酮等酮系溶劑；1-甲基-2-吡咯烷酮等醯胺系溶劑；等。

反應溫度較佳為30℃~180℃，更佳為80℃~130℃。反應時間較佳為1小時~12小時，更佳為3小時~8小時。

化合物(III)之使用量相對於化合物(II)1莫耳，較佳為2莫耳以上30莫耳以下，更佳為2莫耳以上20莫耳以下。

化合物(I)之製造方法亦可進而包括由反應混合物獲得化合物(I)之步驟。

由反應混合物獲得目標化合物即化合物(I)之方法並無特別限定，可採用公知之各種方法。例如，可將反應混合物與酸(例如乙酸等)一同混合，並濾取析出之結晶。上述酸較佳為預先製備酸之水溶液後，將反應混合物添加至上述水溶液中。添加反應混合物時之溫度較佳為10℃以上50℃以下，更佳為20℃以上50℃以下，進而較佳為20℃以上30℃以下。又，較佳為於將反應混合物添加至酸之水溶液中後，於相同溫度下攪拌0.5~2小時左右。較佳為濾取之結晶利用水等進行清洗，繼而進行乾燥。又，可視需要藉由再結晶等公知之方法而進一步進行精製。

本發明之化合物係用作染料。由於莫耳吸光係數較高，且顯示對有機溶劑之較高溶解性，故而尤其用作液晶顯示裝置等顯示裝置之彩色濾光片中使用的染料。

實施例

繼而，列舉實施例進一步具體地對本發明進行說明。例中，表示含量或使用量之%及份，只要無特別說明即為質量基準。

於以下實施例中，化合物之構造係利用質量分析(LC：Agilent製1200型；MASS：Agilent製LC/MSD型)進行確認。

實施例1

將化合物(II)20份與作為化合物(III)之N-乙基鄰甲苯胺(和光純藥工業(股)製造)200份於遮光條件下進行混合而獲得溶液，將該溶液於110℃下攪拌6小時。於獲得之反應液冷卻至室溫後，添加至水800份、35%鹽酸50份之混合液中並於室溫下攪拌1小時，結果析出結晶。將析出之結晶作為抽氣過濾之殘渣而獲得後進行乾燥，從而獲得式(I-1)所表示之化合物24份。產率為80%。

式(I-1)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺603.4精確質量：602.2

實施例2~9

除了使用對應於所獲得之化合物(I)之化合物作為化合物(III)以外，以與實施例1相同之方式，分別獲得式(I-2)表示之化合物(實施例2)、式(I-13)表示之化合物(實施例3)、式(I-14)表示之化合物(實施例4)、式(I-19)表示之化合物(實施例5)、式(I-20)表示之化合物(實施例6)、式(I-44)表示之化合物(實施例7)、式(I-50)表示之化合物(實施例8)及式(1-56)表示之化合物(實施例9)。

式(I-2)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺632.3精確質量：631.3

式(I-13)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺632.3精確質量：631.3

式(I-14)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺659.4精確質量：658.3

式(I-19)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺727.2精確質量：726.2

式(I-20)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺755.3精確質量：754.2

式(I-44)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺659.9精確質量：658.9

式(I-50)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺687.3精確質量：686.3

式(I-56)表示之化合物之鑑定

(質量分析)離子化模式=ESI+：m/z=[M+H]⁺799.3精確質量：798.4

<溶解度之測定>

以如下方式求得實施例1~9中分別獲得之化合物及玫瑰紅B(東京化成工業(股)製造)對於丙二醇單甲醚(以下簡略為PGME)、乳酸乙酯(以下簡略為EL)以及丙二醇單甲醚乙酸酯(以下簡略為PGMEA)之溶解度。

於50 mL試樣管中，以下述比例將化合物與上述溶劑混合，其後塞緊試樣管，於30℃下利用超音波振動機振動3分鐘。繼而，於室溫下放置30分鐘後，進行抽氣過濾，目測觀察其殘渣。於無法確認不溶物之情形時，判斷為溶解性良好並於表3中記為○，於確認到不溶物之情形時，判斷為溶解性不良並於表3中記為×。

10% 化合物0.1 g、溶劑1 g

15% 化合物0.15 g、溶劑1 g

1% 化合物0.01 g、溶劑1 g

化合物(R-1)係玫瑰紅B(東京化成工業(股)製造)。

本發明之化合物對於有機溶劑之溶解性優異。

Claims

一種化合物，其係式(I)表示之化合物(I-1)、化合物(I-2)、化合物(I-13)、化合物(I-14)、化合物(I-19)、化合物(I-20)、化合物(I-44)、化合物(I-50)及化合物(I-56)， [式(I)中，各化合物係具有下表所示之基：表中，A-1為以下之基， C-1為式(C-1)表示之基，C-2為式(C-2)表示之基， (式(C-1)及式(C-2)中，*表示與氮原子之鍵結鍵)]。
如請求項1之化合物，其中R¹為乙基、正丙基、異丙基、正丁基或2-乙基己基。
一種化合物之製造方法，其係式(I)表示之化合物(I-1)、化合物(I-2)、化合物(I-13)、化合物(I-14)、化合物(I-19)、化合物(I-20)、化合物(I-44)、化合物(I-50)及化合物(I-56)之製造方法，其包括使式(II)表示之化合物與式(III)表示之化合物於實際上不存在溶劑之環境下發生反應的步驟， [式(I)中，各化合物係具有下表所示之基：表中，A-1為以下之基， C-1為式(C-1)表示之基，C-2為式(C-2)表示之基， (式(C-1)及式(C-2)中，*表示與氮原子之鍵結鍵)]， [式(III)中，R¹表示上表所示之基；R²表示甲基；m表示1或2；m為2以上時，複數個R²分別可相同亦可不同]。