説明

テトラフェニルメタン骨格を有する化合物

【課題】新規なテトラフェニルメタン骨格を有する化合物を提供すること。
【解決手段】式(1)で表される化合物。式(1)中、X及びYは、ヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表し、XとYとは互いに異なる基である。これらの中でも、式(1)において、Xが臭素原子であり、かつ、Yがヨウ素原子である化合物、Xがヨウ素原子であり、かつ、Yが臭素原子である化合物、Xがアミノ基であり、かつ、Yがヨウ素原子である化合物、又は、Xがアミノ基であり、かつ、Yがヨウ素原子である化合物が好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なテトラフェニルメタン骨格を有する化合物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、様々な分野において、テトラフェニルメタン骨格を有する化合物が注目されており、例えば、次のような例が知られている。
特許文献1には、層間絶縁膜や液晶配向膜に使用することができる下記式(1)で示される化合物の三次元架橋反応で得られる高分子化合物が開示されている。
【0003】
【化1】

(式(1)において、Xは炭素数1〜10の4価有機基、またはケイ素原子であり;Yは独立して水素原子、または炭素数1〜10の1価有機基;nは独立して0または正の整数である。)
【0004】
また、特許文献2には、発光素子に使用することができる下記一般式(1)で表されるテトラフェニルメタン誘導体が開示されている。
【0005】
【化2】

(ここでR1〜R20は水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造の中から選ばれる。但し、R1〜R5のうち少なくとも1つ及びR6〜R10のうち少なくとも1つはピリジン環骨格を有する置換基である。)
【0006】
また、特許文献3には、電子写真感光体、有機電界発光素子、各種有機半導体素子に使用することができる下記一般式(1)で表される化合物が開示されている。
【0007】
【化3】

(但し、上記式中R1は非置換若しくは置換アルキル基、または非置換若しくは置換アルコキシ基を表し、n1は0、1、2、3または4の整数を表す。n1が2以上の整数のとき、R1は複数の同一置換基からなるか、または複数の異なる置換基からなる。Ar1、Ar2、Ar3、Ar11、及びAr22は、互いに同一または異なる基であって、非置換または置換の芳香族炭化水素基を表す。)
【0008】
【特許文献1】特開2005−60626号公報
【特許文献2】特開2003−206278号公報
【特許文献3】特開2004−59557号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、新規なテトラフェニルメタン骨格を有する化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的は、以下に記載の<1>により達成された。好ましい実施態様である<2>〜<6>とともに以下に記す。
<1> 下記式(1)で表される化合物、
【0011】
【化4】

(式(1)中、X及びYは、ヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表し、XとYとは互いに異なる基である。)
<2> 下記式(1−1)〜式(1−4)で表される化合物である上記<1>に記載の化合物、
【0012】
【化5】

<3> 下記式(1−1)で表される化合物である上記<1>又は<2>に記載の化合物、
【0013】
【化6】

<4> 下記式(1−2)で表される化合物である上記<1>又は<2>に記載の化合物、
【0014】
【化7】

<5> 下記式(1−3)で表される化合物である上記<1>又は<2>に記載の化合物、
【0015】
【化8】

<6> 下記式(1−4)で表される化合物である上記<1>又は<2>に記載の化合物。
【0016】
【化9】

【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、新規なテトラフェニルメタン骨格を有する化合物を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0019】
本発明の化合物は、下記式(1)で表される化合物であることを特徴とする。
【0020】
【化10】

(式(1)中、X及びYは、ヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表し、XとYとは互いに異なる基である。)
【0021】
本発明の化合物は、テトラフェニルメタン骨格における4つのベンゼン環のうち、1つのベンゼン環には、ヒドロキシ基、アミノ基及びハロゲン原子よりなる群から選ばれた置換基Aを有し、他の3つのベンゼン環には置換基Aとは異なる置換基Bを有しているので、置換基A及び置換基Bのそれぞれからさらに異なる基へと容易に誘導することができ、高耐熱性を有し、かつ、テトラフェニルメタン骨格に2種以上の基を有する化合物を容易に合成することができる。また、置換基A及び/又は置換基Bに、例えば、エチレン性不飽和二重結合や三重結合を有する基を導入することにより、高耐熱性を有する新規なモノマー、及び、それを重合した新規な樹脂を容易に作製することができる。
また、本発明の化合物は、テトラフェニルメタン骨格に3:1の割合で置換基を導入しているため、置換基を選べば、テトラフェニルメタン骨格を分子内に複数個有する分子も容易に合成可能である。
さらに、本発明の化合物を原料とすれば、例えば、薗頭反応や、鈴木カップリング反応、Heck反応、Stille反応によりアセチレン化合物や、オレフィン化合物、芳香族化合物などを容易に連結することができる。
【0022】
上述したように、本発明の化合物は、テトラフェニルメタン骨格を有する種々の化合物を合成する際の中間体として好適に用いることができる。
また、本発明の化合物は、架橋剤の中間体や、高耐熱性材料の中間体として特に好適に用いることができる。
本発明の化合物を原料とした高耐熱性材料は、耐熱性が必要な様々な用途に用いることができる。具体的には、電子材料、繊維、プリント回路、粘着テープ、磁気記録媒体、電線、耐熱絶縁紙、塗料、注型材料、プリント配線板、及び、成型材料などが例示できる。
【0023】
前記式(1)におけるXは、ヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子若しくはヨウ素原子)を表し、ヒドロキシ基、アミノ基、ヨウ素原子又は臭素原子であることが好ましく、ヒドロキシ基又はアミノ基であることがより好ましい。
前記式(1)におけるYは、ヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子若しくはヨウ素原子)であり、ヒドロキシ基、アミノ基、ヨウ素原子又は臭素原子であることが好ましく、ヨウ素原子又は臭素原子であることがより好ましい。
また、前記式(1)におけるXとYとは、互いに異なる基である。
【0024】
前記式(1)におけるXとYとの組み合わせとしては、所望に応じ適宜選択すればよいが、Xがヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子であり、かつ、Yがハロゲン原子であることが好ましく、Xがヒドロキシ基、アミノ基、ヨウ素原子又は臭素原子であり、かつ、Yがヨウ素原子又は臭素原子であることがより好ましく、Xがヒドロキシ基又はアミノ基であり、かつ、Yがヨウ素原子又は臭素原子であることがさらに好ましい。
【0025】
前記式(1)で表される化合物として具体的には、以下に記載の化合物を例示することができる。
【0026】
【化11】

【0027】
これらの中でも、下記式(1−1)〜式(1−4)で表される化合物を好ましく例示できる。
【0028】
【化12】

【0029】
本発明の化合物を原料とすれば、特にX及び/又はYがハロゲン原子である場合、薗頭反応により高耐熱性を付与できるアセチレン化合物や鈴木カップリング反応により芳香族化合物を導入することができる。
また、本発明の化合物を原料とすれば、X及び/又はYがヒドロキシ基やアミノ基である場合、容易に芳香族エステル化合物、芳香族アミド化合物又は芳香族イミド化合物を形成することができる。
【0030】
前記式(1)で表される化合物の製造方法としては、特に制限はないが、例えば、以下の方法を好ましく例示できる。
前記式(1)で表される化合物の製造方法の1例としては、パラローズアニリン塩酸塩を酸性条件下で水を付加してトリス(4−アミノフェニル)メタノール及び/又はその塩を得る工程、前記トリス(4−アミノフェニル)メタノール及び/又はその塩をジアゾ化しトリジアゾニウム塩を得る工程、前記トリジアゾニウム塩のジアゾニウム基をヒドロキシ基又はハロゲン原子に置換した置換体を得る工程、並びに、前記置換体とモノ置換ベンゼンとを酸性条件下で反応させる工程を含む製造方法が例示できる。
【0031】
パラローズアニリン塩酸塩は、市販されている化合物であり、また、安価な化合物であるため、コスト面に優れる。
前記パラローズアニリン塩酸塩の反応に使用する酸としては、反応が進行する限り特に制限はないが、試薬の価格や反応装置等に起因するコスト面から、無機酸であることが好ましく、硫酸であることがより好ましい。
前記トリス(4−アミノフェニル)メタノール及び/又はその塩は、単離しても、しなくともよい。
前記トリス(4−アミノフェニル)メタノール及び/又はその塩のジアゾ化には、亜硝酸塩を用いることが好ましく、中でも、安全性やコスト面から、亜硝酸ナトリウムを用いることがより好ましい。また、前記ジアゾ化は、酸性条件下で行うことが好ましい。
ジアゾ化して得られるトリジアゾニウム塩におけるジアゾニウムの対アニオンは、特に制限はなく、反応系中にてどのような塩を形成していてもよい。また、前記トリジアゾニウム塩は、単離しても、しなくともよいが、対アニオンの種類によってジアゾニウム基は湿気などに非常に不安定である場合もあるので、単離しないほうが好ましい。
【0032】
ジアゾニウム基の置換反応としては、試薬としてヨウ化物塩(好ましくはヨウ化カリウム)を使用したヨード化反応、臭化銅(I)を使用したブロモ化反応、塩化銅(I)を使用したクロロ化反応、テトラフルオロ硼酸を使用しテトラフルオロ硼酸塩を形成した後、テトラフルオロ硼酸塩を熱分解するフルオロ化反応、水及び銅化合物を使用したヒドロキシ化反応などが例示できる。これらの中でも、ヨウ化物塩を使用したヨード化反応、又は、臭化銅(I)を使用したブロモ化反応が好ましい。
前記置換体とモノ置換ベンゼンとを酸性条件下で反応させる工程におけるモノ置換ベンゼンとしては、フェノール、アニリン、フルオロベンゼン、クロロベンセン、ブロモベンゼン、又は、ヨードベンゼンが例示できる。これらの中でも、反応性の点から、フェノール、又は、アニリンが好ましく例示できる。また、モノ置換ベンゼンは、反応速度や副反応の抑制の点から、溶媒量使用することが好ましい。
また、前記置換体とモノ置換ベンゼンとを酸性条件下で反応させる工程に使用する酸としては、反応が進行する限り特に制限はないが、試薬の価格や反応装置等に起因するコスト面から、金属ルイス酸や無機酸であることが好ましく、硫酸であることがより好ましい。
【0033】
前記式(1)で表される化合物の製造方法の他の1例としては、4−トリチルアニリンをジアゾ化しジアゾニウム塩を得る工程、前記ジアゾニウム塩のジアゾニウム基をハロゲン原子に置換した置換体を得る工程、並びに、前記置換体と臭素又はヨウ素とを反応させる工程を含む製造方法が例示できる。
4−トリチルアニリンは、市販されている化合物であり、また、安価な化合物であるため、コスト面に優れる。
4−トリチルアニリンのジアゾ化、及び、ジアゾニウム基の置換反応については、出発原料が異なる以外は前述と同様であり、好ましい範囲も同様である。
前記置換体と臭素又はヨウ素とを反応させる工程においては、ベンゼン環の反応性及び立体障害により、臭素又はヨウ素が前記置換体における未置換のベンゼン環の4位で反応し、3つの未置換ベンゼン環の4位それぞれに臭素原子又はヨウ素原子が導入された化合物を得ることができる。
【0034】
前述した2例の製造方法の各工程においては、必要に応じて、公知の溶媒を用いることができる。また、反応の停止は公知のクエンチ方法により行えばよい。
さらに、前述した2例の製造方法は、必要に応じ、単離、中和、乾燥、及び/又は、精製などの各工程を含んでいてもよい。
【実施例】
【0035】
以下に示す実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例における形態に限定されるものではない。
【0036】
(実施例1:4−ブロモフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンの合成)
4−ブロモフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンは以下のスキームに従って合成した。
【0037】
【化13】

【0038】
<4−トリチルブロモベンゼンの合成>
4−トリチルアニリン25重量部、アセトン400重量部及び臭化水素酸162重量部を反応容器に入れて撹拌した。その容器を氷浴下で冷却しながら、水100重量部に亜硝酸ナトリウム7重量部を溶解させた溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、氷浴下で30分撹拌した。その溶液に、氷浴下で臭化水素酸31.5重量部に臭化銅(I)17.4重量部を溶解させた溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、室温で2時間撹拌した。反応後、反応液中に析出した沈殿をろ取することにより、4−トリチルブロモベンゼンを25.8重量部(収率:86%)を得た。
1H-NMR(CDCl3) δ = 7.00(d, 2H), 7.10-7.30(m, 15H), 7.38(d, 2H).
【0039】
<4−ブロモフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンの合成>
4−トリチルブロモベンゼン40重量部、ビス(トリアセトキシ)ヨードベンゼン90.3重量部、ヨウ素58.4重量部、及び、クロロホルム800重量部を反応容器に入れて6時間還流した。さらにその反応溶液にビス(トリアセトキシ)ヨードベンゼン90.3重量部加えて12時間還流した。反応後、反応液中に析出した沈殿をろ取することにより、4−ブロモフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンを65重量部(収率:85%)を得た。
1H-NMR(CDCl3) δ = 6.88(d, 6H), 7.01(d, 2H), 7.38(d, 6H), 7.58(d, 2H).
【0040】
(実施例2:4−ヒドロキシフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンの合成)
4−ヒドロキシフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンは以下のスキームに従って合成した。
【0041】
【化14】

【0042】
<トリス(4−ヨードフェニル)メタノールの合成>
パラローズアニリン塩酸塩10重量部、濃硫酸35.4重量部、及び、水56重量部を反応溶液に入れて撹拌した。その容器を氷浴下で冷却しながら、水23重量部に溶解させた亜硝酸ナトリウム7重量部を溶解させた溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、氷浴下で30分撹拌した。その溶液に、水31.5重量部にヨウ化カリウム56重量部を溶解させた溶液を氷浴下でゆっくり滴下した。滴下終了後、室温で5時間撹拌、80℃で30分加熱撹拌した。反応後、反応液中に析出した沈殿をろ取し、さらにカラムクロマトグラフィー(ノルマルヘキサン:酢酸エチル=9:1)で精製することにより、トリス(4−ヨードフェニル)メタノールを5.9重量部(収率:30%)を得た。
1H-NMR(CDCl3) δ = 6.99(d, 6H), 7.65(d, 6H).
【0043】
<4−ヒドロキシフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンの合成>
トリス(4-ヨードフェニル)メタノール10重量部、フェノール4.4重量部、及び、濃硫酸2重量部を反応容器に入れ、80℃で4時間加熱撹拌した。冷却後、反応溶液に10パーセントの水酸化ナトリウム溶液を加え、2時間撹拌した。析出した沈殿をろ取することにより、4−ヒドロキシフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンを8.5重量部(収率:76%)を得た。
1H-NMR(CDCl3) δ = 6.71(d, 2H), 6.88(d, 6H), 6.96(d, 2H), 7.57(d, 6H).
【0044】
(実施例3:4−アミノフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンの合成)
4−アミノフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタンは以下のスキームに従って合成した。
【0045】
【化15】

【0046】
トリス(4−ヨードフェニル)メタノール89重量部、及び、アニリン500重量部を反応容器に入れ、190℃で4時間加熱撹拌した。エタノール350重量部を加えて90℃で1時間加熱撹拌した。冷却後、析出した固体をろ取し、メタノールで洗浄することにより、4−アミノフェニル[トリス(4−ヨードフェニル)]メタン100重量部(収率:93%)を得た。
1H-NMR(CDCl3) δ = 6.55(d, 2H), 6.88(d, 6H), 6.96(d, 2H), 7.65(d, 6H).
【0047】
(実施例4:[トリス(4−ブロモフェニル)](4−ヨードフェニル)メタンの合成)
[トリス(4−ブロモフェニル)](4−ヨードフェニル)メタンは以下のスキームに従って合成した。
【0048】
【化16】

【0049】
<1−ヨード−4−トリチルベンゼンの合成>
1−ヨード−4−トリチルベンゼンは、Q. Li, A. V. Rukavishnikov, P. A. Petukhov, T. O. Zaikova and J. F. W. Keana, Org. Lett. 4, 3631 (2002)を参考にして合成した。
【0050】
<[トリス(4−ブロモフェニル)](4−ヨードフェニル)メタンの合成>
1−ヨード−4−トリチルベンゼン55重量部、及び、臭素100重量部を反応溶液に加え、室温で30分撹拌した。反応溶液を−20℃のエタノール100重量部に加えて、2時間そのままの温度で撹拌した。析出した固体をろ取し、1mol/Lのチオ硫酸ナトリウム水溶液、水で洗浄することにより、[トリス(4−ブロモフェニル)](4−ヨードフェニル)メタン84重量部を得た。
1H-NMR(CDCl3) δ = 6.88(d, 2H), 7.01(d, 6H), 7.39(d, 6H), 7.59(d, 2H).

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)で表される化合物。
【化1】

(式(1)中、X及びYは、ヒドロキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表し、XとYとは互いに異なる基である。)
【請求項2】
下記式(1−1)〜式(1−4)で表される化合物である請求項1に記載の化合物。
【化2】

【請求項3】
下記式(1−1)で表される化合物である請求項1又は2に記載の化合物。
【化3】

【請求項4】
下記式(1−2)で表される化合物である請求項1又は2に記載の化合物。
【化4】

【請求項5】
下記式(1−3)で表される化合物である請求項1又は2に記載の化合物。
【化5】

【請求項6】
下記式(1−4)で表される化合物である請求項1又は2に記載の化合物。
【化6】


【公開番号】特開2009−215190(P2009−215190A)
【公開日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−58312(P2008−58312)
【出願日】平成20年3月7日(2008.3.7)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】