説明

色素化合物、ジピロメテン金属錯体化合物の製造方法、色素多量体の製造方法、および置換ピロール化合物

【課題】耐熱性に優れ、色純度が良好な色素化合物を提供する。
【解決手段】下記一般式(5)で表される部分構造を有する色素化合物。 (一般式(5)中、Dyeは色素構造を表し、GはNRまたは酸素原子を表し、Gは立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。pは1〜8の整数を表す。pが2以上の時、括弧内の構造は同じでも異なっていてもよい。Rは水素原子または1価の置換基を表す。)


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(5)で表される部分構造を有する色素化合物。
【化1】


(一般式(5)中、Dyeは色素構造を表し、GはNRまたは酸素原子を表し、Gは立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。pは1〜8の整数を表す。pが2以上の時、括弧内の構造は同じでも異なっていてもよい。Rは水素原子または1価の置換基を表す。)
【請求項2】
前記一般式(5)で表される部分構造が、下記一般式(6)で表される部分構造である請求項1に記載の色素化合物。
【化2】


(一般式(6)中、Dyeは色素構造を表し、Gは窒素原子または酸素原子を表し、Gは炭素原子、硫黄原子、酸素原子または窒素原子を表す。pは1または2を表し、pが2の時、括弧内の構造は同じでも異なっていてもよい。)
【請求項3】
前記一般式(5)におけるDyeが、アゾ色素、アゾメチン色素、ジピロメテン色素、キノン系色素、カルボニウム色素、キノンイミン色素、アジン色素、ポリメチン色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、ペリノン色素、インジゴ色素、チオインジゴ色素、キノリン色素、ニトロ色素、ニトロソ色素、及びこれらの金属錯体化合物からなる群から選択される色素化合物の残基である請求項1または請求項2に記載の色素化合物。
【請求項4】
前記一般式(5)におけるDyeが、ジピロメテン化合物の残基、またはジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の残基である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項5】
前記ジピロメテン金属錯体化合物が、下記一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物、またはその互変異性体である請求項4に記載の色素化合物。
【化3】


(一般式(M)中、R〜R10は各々独立に水素原子又は1価の置換基を表し、R〜R10の内少なくとも1つの置換基は一般式(5)におけるGと連結する。ただし、RとRとが互いに結合して環を形成することはない。)
【請求項6】
前記一般式(M)のジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物、及びその互変異性体が、下記一般式(7)又は一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物、またはその互変異性体である請求項4または請求項5に記載の色素化合物。
【化4】


(一般式(7)中、R〜Rは各々独立に水素原子又は1価の置換基を表し、R10は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子又は金属化合物を表す。Xは、Maに結合可能な基を表し、Xは、Maの電荷を中和する基を表し、XとXとは、互いに結合してMaと共に5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。ただし、RとRとが互いに結合して環を形成することはない。)
【化5】


(一般式(8)中、R11及びR16は各々独立にアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R12〜R15は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子、又は金属化合物を表す。R18、及びR19は各々独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。R11とR18とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R16とR19とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。XはMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。aが2である場合は、Xの構造は同じでも異なっていてもよい。)
【請求項7】
前記一般式(8)におけるR11及びR16が各々独立に、立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基である請求項6に記載の色素化合物。
【請求項8】
さらに、重合性基を有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項9】
前記一般式(7)又は一般式(8)におけるMaが、Zn、Co、V=O、またはCuのいずれか1つである請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項10】
前記一般式(7)又は一般式(8)におけるMaが、Znである請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項11】
さらに、アルカリ可溶性基を有する請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項12】
請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の色素化合物から水素原子を1〜10個除いた基を、色素部位の部分構造として含む色素多量体である色素化合物。
【請求項13】
下記一般式(A)、一般式(B)、及び、一般式(C)で表される構成単位の少なくとも一つを含んでなるか、又は、下記一般式(D)で表される請求項12に記載の色素化合物。
【化6】


(一般式(A)中、XA1は重合によって形成される連結基を表し、LA1は単結合または2価の連結基を表す。DyeIIは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を1〜(m1+1)個除いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子を1〜p個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。XA2は重合によって形成される連結基を表し、LA2は単結合または2価の連結基を表し、m1は0〜3の整数を表す。m1が2以上である場合は、[
]内の構造は同じでも異なっていてもよい。DyeIIとLA2とは、共有結合、イオン
結合、及び配位結合のいずれかで連結される。)
【化7】


(一般式(B)中、XB1は重合によって形成される連結基を表し、LB1は単結合または2価の連結基を表し、AはDyeIIIとイオン結合もしくは配位結合可能な基を表す
。DyeIIIは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を1〜(m2+1)個除
いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子をp個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。XB2は重合によって形成される連結基を表し、LB2は単結合または2価の連結基を表し、m2は0〜3の整数を表す。m2が2以上である場合は、[ ]内の構造は同じでも異なっていてもよい。DyeIIIとLB2とは、共有結合、イオン結合、及び配位結合のいず
れかで連結される。)
【化8】


(一般式(C)中、LC1は単結合または2価の連結基を表す。DyeIVは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を2個除いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子をp個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。m3は1〜4の整数を表す。m3が2以上である場合は、LC1は同じでも異なっていてもよい。)
【化9】


(一般式(D)中、LD1はm4価の連結基を表し、m4は2〜100の整数を表す。m4が2以上である場合は、DyeVの構造は同じでも異なっていてもよい。DyeVは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を1個除いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子をp個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。)
【化10】


(一般式(M)中、R〜R10は各々独立に水素原子又は1価の置換基を表し、R〜R10の内少なくとも1つの置換基から水素原子を取り除く。ただし、RとRとが互いに結合して環を形成することはない。)
【請求項14】
前記一般式(A)で表される構成単位が、下記一般式(1)で表される色素単量体に由来する構成単位である請求項13に記載の色素化合物。
【化11】


(一般式(1)中、R21は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はアリール基を表す。Qは、−N(R)C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)N(R)−、−C(=O)O−、下記一般式(2)で表される基、下記一般式(3)で表される基、又は下記一般式(4)で表される基を表す。Qは、2価の連結基を表す。n1及びn2は各々独立に0又は1を表す。DyeVIは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を1個除いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(7)、又は(8)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子をp個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。)
【化12】


(一般式(2)〜(4)中、R22は、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。複数あるR23は各々独立に、水素原子、又は一価の置換基を表す。kは0〜4の整数を表す。kが2以上である場合は、R23は同じでも異なっていてもよい。*は、一般式(1)における−C(R21)=CH基と結合する位置を表し、**は、一般式(1)におけるQ又はDyeVI(n2=0の場合)と結合する位置を表す。)
【化13】


(一般式(7)中、R〜Rは各々独立に水素原子又は1価の置換基を表し、R10は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子又は金属化合物を表す。Xは、Maに結合可能な基を表し、Xは、Maの電荷を中和する基を表し、XとXとは、互いに結合してMaと共に5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。ただし、RとRとが互いに結合して環を形成することはない。)
【化14】


(一般式(8)中、R11及びR16は各々独立にアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R12〜R15は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子、又は金属化合物を表す。R18、R19は各々独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。R11とR18とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R16とR19とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。XはMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。)
【請求項15】
一般式(1)で表される色素単量体とは構造が異なり、且つ末端エチレン性不飽和結合を有する単量体を共重合成分として含む請求項14に記載の色素化合物。
【請求項16】
さらに、アルカリ可溶性基を有する請求項12〜請求項15のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項17】
前記一般式(A)、一般式(B)、及び、一般式(C)で表される構成単位の少なくとも一つを含んでなる色素多量体、前記一般式(D)で表される色素多量体、前記一般式(1)で表される色素単量体、並びに一般式(1)で表される色素単量体とは構造が異なり、且つ末端エチレン性不飽和結合を有する単量体、からなる群から選ばれた少なくとも1種が、アルカリ可溶性基を有する請求項16に記載の色素化合物。
【請求項18】
前記一般式(A)におけるDyeII、前記一般式(B)におけるDyeIII、前記一般式(C)におけるDyeIV、前記一般式(D)におけるDyeV、又は、前記一般式(1)におけるDyeVIがアルカリ可溶性基を有する請求項16又は請求項17に記載の色素化合物。
【請求項19】
前記色素化合物に含まれる置換基と反応する基と重合性基とを有する化合物を、前記色素化合物に付加させることにより導入した重合性基を含む請求項12〜請求項18のいずれか1項に記載の色素化合物。
【請求項20】
下記一般式(XI)で表されるジピロメテン化合物と、下記一般式(XIII)で表される金属誘導体とを反応させることにより、下記一般式(I)で表されるジピロメテン金属錯体化合物を得るジピロメテン金属錯体化合物の製造方法。
【化15】


(一般式(I)中、G及びGは各々独立に立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。R32、R33、R35、及びR36は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R37は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。R31、R34は各々独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。Maは、金属原子、又は金属化合物を表す。XはMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。)
【化16】


(一般式(XI)中、R31〜R37およびG、Gは前記一般式(I)におけるR31〜R37およびG、Gとそれぞれ同義である。)
【化17】


(一般式(XIII)中、Ma、及びXは前記一般式(I)におけるMa、及びXとそれぞれ同義である。bは1〜4の整数を表す。)
【請求項21】
下記一般式(V)で表される化合物と下記一般式(X)で表される化合物とを反応させることにより、前記一般式(XI)で表されるジピロメテン化合物を得る請求項20に記載のジピロメテン金属錯体化合物の製造方法。
【化18】


(一般式(V)中、R31、R32、R33、及びGは、一般式(I)におけるR31、R32、R33、Gとそれぞれ同義である。)
【化19】


(一般式(X)中、R34、R35、R36、R37、及びGは、一般式(I)におけるR34、R35、R36、R37、及びGとそれぞれ同義である。)
【請求項22】
下記一般式(IX)で表される化合物をアシル化剤と反応させることにより、前記一般式(X)で表される化合物を得る請求項21に記載のジピロメテン金属錯体化合物の製造方法。
【化20】


(一般式(IX)中、R34、R35、R36、及びGは、一般式(I)におけるR34、R35、R36、及びGとそれぞれ同義である。)
【請求項23】
下記一般式(V)で表される化合物と、下記一般式(IX)で表される化合物と、下記一般式(XII)で表される化合物と、を反応させることにより、前記一般式(XI)で表され
るジピロメテン化合物を得る請求項22に記載のジピロメテン金属錯体化合物の製造方法。
【化21】


(一般式(V)中、R31、R32、R33、及びGは、前記一般式(I)におけるR31、R32、R33、及びGとそれぞれ同義である。)
【化22】


(一般式(IX)中、R34、R35、R36、及びGは、前記一般式(I)におけるR34、R35、R36、及びGとそれぞれ同義である。)
【化23】


(一般式(XII)中、R37は前記一般式(I)におけるR37と同義である。R38
はアルキル基またはアリール基を表す。)
【請求項24】
下記一般式(IV)で表される化合物における脱離基X11を、化学的に置換基変換することにより、前記一般式(V)で表される化合物における置換基Gを形成し、前記一般式(V)で表される化合物を得る請求項21〜請求項23のいずれか1項に記載のジピロメテン金属錯体化合物の製造方法。
【化24】


(一般式(IV)中、R31、R32、R33は前記一般式(I)におけるR31、R32、R33とそれぞれ同義である。R39及びR40は各々独立に炭素数2以上のアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。X11は1価の脱離基を表す。nは0〜10の整数を表す。)
【請求項25】
下記一般式(II)で表される化合物と、下記一般式(III)で表される化合物とを反応
させることにより、前記一般式(IV)で表される化合物を得る請求項24に記載のジピロメテン金属錯体化合物の製造方法。
【化25】


(一般式(II)中、R31、R32、R33は前記一般式(I)におけるR31、R32、R33とそれぞれ同義である。)
【化26】


(一般式(III)中、R39、R40、X11及びnは前記一般式(IV)におけるR
、R40、X11及びnと同義である。X12は1価の脱離基を表す。)
【請求項26】
下記一般式(1)で表される色素単量体を用いてラジカル重合によって色素多量体を合成する色素多量体の製造方法。
【化27】


(一般式(1)中、R21は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はアリール基を表す。Qは、−N(R)C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)N(R)−、−C(=O)O−、下記一般式(2)で表される基、下記一般式(3)で表される基、又は下記一般式(4)で表される基を表す。Qは、2価の連結基を表す。n1及びn2は各々独立に0又は1を表す。DyeVIは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を2個除いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(7)又は(8)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子をp個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。)
【化28】


(一般式(2)〜(4)中、R22は、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。複数あるR23は各々独立に、水素原子、又は一価の置換基を表す。kは0〜4の整数を表す。kが2以上である場合は、R23は同じでも異なっていてもよい。*は、一般式(1)における−C(R21)=CH基と結合する位置を表し、**は、一般式(1)におけるQ又はDyeVI(n2=0の場合)と結合する位置を表す。)
【化29】


(一般式(7)中、R〜Rは各々独立に水素原子又は1価の置換基を表し、R10は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子又は金属化合物を表す。Xは、Maに結合可能な基を表し、Xは、Maの電荷を中和する基を表し、XとXとは、互いに結合してMaと共に5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。ただし、RとRとが互いに結合して環を形成することはない。)
【化30】


(一般式(8)中、R11及びR16は各々独立にアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R12〜R15は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子、又は金属化合物を表す。R18、R19は各々独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。R11とR18とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R16とR19とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。XはMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。)
【化31】


(一般式(5)中、Dyeは色素構造を表し、GはNRまたは酸素原子を表し、Gは立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。pは1〜8の整数を表す。pが2以上の時、括弧内の構造は同じでも異なっていてもよい。Rは水素原子または1価の置換基を表す。)
【請求項27】
下記一般式(1)で表される色素単量体を単独重合、あるいは、下記一般式(1)で表される色素単量体と一般式(1)で表される色素単量体とは構造が異なり、且つ末端エチレン性不飽和結合を有する単量体との共重合により多量体を得て、次いで、該多量体と反応する基と重合性基とを有する化合物を該多量体に付加させることにより、重合性基を導入する重合性基含有色素多量体の製造方法。
【化32】


(一般式(1)中、R21は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はアリール基を表す。Qは、−N(R)C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)N(R)−、−C(=O)O−、下記一般式(2)で表される基、下記一般式(3)で表される基、又は下記一般式(4)で表される基を表す。Qは、2価の連結基を表す。n1及びn2は各々独立に0又は1を表す。DyeVIは、一般式(5)で表される部分構造から水素原子を2個除いた構造を有する連結基であり、且つ該一般式(5)におけるDyeが下記一般式(7)又は(8)で表されるジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物の任意の水素原子をp個取り除いた色素構造である。pは1または2を表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。)
【化33】


(一般式(2)〜(4)中、R22は、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。複数あるR23は各々独立に、水素原子、又は一価の置換基を表す。kは0〜4の整数を表す。kが2以上である場合は、R23は同じでも異なっていてもよい。*は、一般式(1)における−C(R21)=CH基と結合する位置を表し、**は、一般式(1)におけるQ又はDyeVI(n2=0の場合)と結合する位置を表す。)
【化34】


(一般式(7)中、R〜Rは各々独立に水素原子又は1価の置換基を表し、R10は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子又は金属化合物を表す。Xは、Maに結合可能な基を表し、Xは、Maの電荷を中和する基を表し、XとXとは、互いに結合してMaと共に5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。ただし、RとRとが互いに結合して環を形成することはない。)
【化35】


(一般式(8)中、R11及びR16は各々独立にアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R12〜R15は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属原子、又は金属化合物を表す。R18、及びR19は各々独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。R11とR18とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R16とR19とは、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。XはMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。aが2である場合は、Xの構造は同じでも異なっていてもよい。)
【化36】


(一般式(5)中、Dyeは色素構造を表し、GはNRまたは酸素原子を表し、Gは立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。pは1〜8の整数を表す。pが2以上の時、括弧内の構造は同じでも異なっていてもよい。Rは水素原子または1価の置換基を表す。)
【請求項28】
下記一般式(V)で表される置換ピロール化合物。
【化37】


(一般式(V)中、R32、R33は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R31は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。Gは立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。)
【請求項29】
下記一般式(X)で表される置換ピロール化合物。
【化38】


(一般式(X)中、R35、R36は各々独立に水素原子、又は1価の置換基を表す。R34は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。R37は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Gは、立体パラメータである−Es’値が1.5以上の1価の置換基を表す。)

【公開番号】特開2012−158740(P2012−158740A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−162389(P2011−162389)
【出願日】平成23年7月25日(2011.7.25)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】