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Diese
Erfindung betrifft eine speziell neue Anthrachinonverbindung bzw.
eine Gruppe Anthrachinonverbindungen mit einer Absorption in einem
sichtbaren Strahlungsbereich von 400–650 nm und ein Verfahren zu
ihrer Herstellung.
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Die
neuen Anthrachinonverbindungen dieser Erfindung besitzen Absorptionen
in der Gelb-Rot-Blau-Region von 400–650 nm, sind hervorragend
in der Löslichkeit
in Lösungsmitteln
und Harzen und sind ebenso hervorragend in der Lichtechtheit und
thermischen Widerstandsfähigkeit
und offenbaren daher eine hervorragende Wirkung als Displaymaterial
oder Aufnahmematerialien, welche Absorptionen in einem sichtbaren
Strahlungsbereich auf dem Gebiet der fotoelektronischen Information
besitzen, wenn sie in Umdruckqualitäts-Sublimationsfarbstoffen,
Tinten für
Tintenstrahldrucker, Farbtrennfiltern für Kameraröhren, Farbfiltern für Flüssigkristalldisplays,
optischen Farbfiltern, Farbtonern, Tinten für Strichcodes zur Verhinderung
der Vermehrung oder Fälschung
von Drucken, dichromatischen Farbstoffen für Flüssigkristalldisplays vom Gast-Wirt-Typ,
dichromatischen Farbstoffen für
Ablenkplatten, optischen Aufnahmematerialien für Kompaktdisks und ähnliches
verwendet werden. Sie zeigen den hervorragenden Effekt besonders,
wenn sie als Gelbtyp-Färbemittel
verwendet werden.
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Weiterhin
zeigen die neuen Anthrachinonverbindungen dieser Erfindung eine
hervorragende Wirkung als Qualitätsfärbemittel,
die hervorragend sind in der Löslichkeit,
eine hohe Echtheit zeigen und die sichtbare Strahlungen in der Gelb-Rot-Blau-Region
absorbieren, wenn sie in Farbstoffen für Fasern, Beschichtungsmaterialien
für Automobile,
Beschichtungsmaterialien für
Gebäude,
Färbemittel
für Druckplatten,
Tinten für Schreibutensilien,
Färbemittel
für Glasflocken,
Färbemittel
für Brillen
und ähnliches
verwendet werden.
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Beispielhaft
für die
Verwendung von Anthrachinonverbindungen und Chinizarinverbindungen
als Farbstoffe für
Farbfilter offenbaren die JP-A-62-197459, JP- A-63-135,454, JP-A-63-139,948, JP-A-63-223,064, JP-A-63-221,170,
JP-A-63-235,371, JP-A-63-235,371, JP-A-05-25,599 etc. blaue Farbstoffe
für Filter,
die JP-A-62-235,366, JP-63-268,768 etc. offenbaren grüne Farbstoffe
für Filter
und die JP-05-5,067, etc. offenbaren rote Farbstoffe für Filter.
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Die
oben zitierten Anthrachinonverbindungen und Chinizarinverbindungen
erfüllen
nicht vollständig die
Löslichkeits-,
Beständigkeits-,
thermischen Widerstandsfähigkeits-
und Durchlässigkeitseigenschaften.
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Die
JP-A-7118194 offenbart die Herstellung von 2-(2,6-Dichlor-anilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
zur Verwendung als Farbstoff.
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Ein
Gegenstand dieser Erfindung (I) wird verwirklicht durch eine Anthrachinonverbindung,
die durch die nachfolgende allgemeine Formel (1) dargestellt ist,
worin X
1 eine
unsubstituierte oder substituierte Arylgruppe darstellt, Y
1 zumindest eine Gruppe darstellt, die ausgewählt ist
aus der Klasse bestehend aus unsubstituierter oder substituierter
Anilinogruppe, unsubstituierter oder substituierter Alkoxygruppe
und unsubstituierter oder substituierter Phenoxygruppe, und n eine
ganze Zahl von 1–2
darstellt.
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Ein
weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Gegenstandes (II) wird
verwirklicht durch ein Verfahren zur Herstellung einer Anthrachinonverbindung
gemäß Punkt
(I), wie oben beschrieben, worin man eine Tetrafluoranthrachinonverbindung,
die dargestellt ist durch die nachfolgende Strukturformel (2):
mit einem unsubstituierten
oder substituierten Anilin allein umsetzt oder aufeinanderfolgend
oder gleichzeitig mit dem zuvor erwähnten Anilin in Verbindung
mit zumindest einem Mitglied, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus unsubstituiertem oder substituiertem Alkylalkohol und unsubstituiertem
oder substituiertem Phenol, umsetzt.
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In
den Abbildungen ist 1 ein Diagramm, das ein Infrarotspektrum
von 2,3-Bis(3,4-dicyanoanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Beispielverbindung 14) zeigt.
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Die
erfindungsgemäße Anthrachinonverbindung
ist eine Anthrachinonverbindung, die durch die nachfolgende Formel
(1) dargestellt ist:
worin X
1 eine
unsubstituierte oder substituierte Arylgruppe darstellt, Y
1 zumindest eine Gruppe darstellt, die ausgewählt ist
aus der Klasse bestehend aus unsubstituierten oder substituierten
Anilinogruppen, unsubstituierten oder substituierten Alkoxygruppen
und unsubstituierten oder substituierten Phenoxygruppen, und n eine ganze
Zahl von 1–2
darstellt.
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Wenn
-NHX1 und Y1 in
der obigen Formel (1) eine substituierte Anilinogruppe darstellen
(eine Phenylaminogruppe mit einem Substituent/Substituenten am Benzolring),
umfassen Substituenten, die als Donor wirken, eine Hydroxylgruppe,
unsubstituierte oder substituierte Alkylgruppen, unsubstituierte
oder substituierte Phenylgruppen, unsubstituierte oder substituierte
Alkoxygruppen, unsubstituierte oder substituierte Phenoxygruppen,
unsubstituierte oder substituierte Alkylaminogruppen, unsubstituierte
oder substituierte Arylaminogruppen, unsubstituierte oder substituierte
Arylthiogruppen und unsubstituierte oder substituierte Phenylthiogruppen.
Unter anderen zuvor zitierten Substituenten können unsubstituierte oder substituierte
Alkylgruppen und unsubstituierte oder substituierte Alkoxygruppen
vorzugsweise verwendet werden. Weiterhin umfassen Substituenten,
die als Akzeptor wirken, eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, eine
Carboxylgruppe, eine Sulfongruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine
Aryloxycarbonylgruppe und Halogenatome. Unter anderen zuvor zitierten
Substituenten können
eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe und Halogenatome vorzugsweise
verwendet werden. Als typische Beispiele einer substituierten Anilinogruppe
sind die nachfolgenden Gruppen des (a)-Typs und (b)-Typs zitiert.
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Als
(a)-Typ existieren zum Beispiel eine o-Ethoxycarbonylanilinogruppe,
eine m-Ethoxycarbonylanilinogruppe,
eine p-Octyloxycarbonylanilinogruppe, eine p-Cyanoanilinogruppe, eine p-Nitroanilinogruppe,
eine p-Chloranilinogruppe, eine p-Fluoranilinogruppe, eine 3-Chlor-4-cyanoanilinogruppe,
eine 2,6-Dichloranilinogruppe, eine 4-Cyano-2,6-dichloranilinogruppe,
eine 4-Nitro-2,6-dichloranilinogruppe, eine 2,6-Difluoranilinogruppe, eine 2-Chlor-6-methylanilinogruppe,
eine 2-Fluor-6-methylanilinogruppe,
eine 2,4,6-Trichloranilinogruppe, eine 2,3,5,6-Tetrachloranilinogruppe, eine 2,3,5,6-Tetrafluoranilinogruppe
und eine 4-Cyano-2,3,5,6-tetrafluoranilinogruppe.
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Als
(b)-Typ existieren zum Beispiel eine Anilinogruppe, eine o-Hydroxyanilinogruppe,
eine m-Hydroxyanilinogruppe, eine p-Methoxyanilinogruppe eine p-Ethoxyanilinogruppe,
eine o-Methylanilinogruppe, eine m-Methylanilinogruppe, eine p-Ethylanilinogruppe,
eine p-Butylanilinogruppe, eine p-tert-Butylanilinoguppe, eine 2,4-Dimethoxyanilinogruppe,
eine 2,5-Dimethoxyanilinogruppe, eine 2,4-Dibutoxyanilinogruppe,
eine 2,5-Dibutoxyanilinogruppe,
eine 2,6-Dimethylanilinogruppe, eine 2,6-Diethylanilinogruppe, eine
2,6-Diisopropylanilinogruppe, eine 2-Methoxy-6-methylanilinogruppe
und eine 2-Methoxy-6-ethylanilinogruppe.
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Weiterhin
existieren als Alkoxygruppe, die mit Y1 in
der allgemeinen Formel (1) dargestellt ist, eine Methoxygruppe,
Ethoxygruppe, eine n-Propyloxygruppe, eine Isopropyloxygruppe, eine
n-Butyloxygruppe, eine Isobutyloxygruppe, eine tert-Butyloxygruppe, eine
geradkettige oder verzweigte Pentyloxygruppe, eine geradkettige
oder verzweigte Hexyloxygruppe, eine geradkettige oder verzweigte
Heptyloxygruppe, eine geradkettige oder verzweigte Octyloxygruppe.
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Weiterhin
existieren es als Substituent der substituierten oder unsubstituierten
Alkoxygruppe eine Alkoxygruppe und typischerweise eine Methoxymethoxygruppe,
eine Methoxyethoxygruppe und eine Ethoxyethoxygruppe.
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Weiterhin
existieren als substituierte oder unsubstituierte Phenoxygruppe,
die in der allgemeinen Formel (1) mit Y1 dargestellt
ist, eine unsubstituierte Phenoxygruppe oder eine Phenoxygruppe,
die mit einer Alkylgruppe mit 1–4
Kohlenstoffatomen, einer Alkoxygruppe mit 1–4 Kohlenstoffatomen oder 1–2 Halogenatomen
substituiert ist, und typischerweise eine Phenoxygruppe, einer o-Methylphenoxygruppe,
eine m-Methylphenoxygruppe,
eine p-Ethylphenoxygruppe, eine p-Propylphenoxygruppe, eine p-Isopropylphenoxygruppe, eine
p-Butylphenoxygruppe, eine p-tert-Butylphenoxygruppe, eine o-Methoxyphenoxygruppe,
eine m-Methoxyphenoxygruppe, eine p-Ethoxyphenoxygruppe, eine p-Propoxyphenoxygruppe,
eine p-Isopropoxyphenoxygruppe, eine p-Butoxyphenoxygruppe, eine
2,6-Dimethylphenoxygruppe, eine 2,6-Diethylphenoxygruppe, eine 2,6-Diisoproxyphenoxygruppe,
eine 2,6-Dichlorphenoxygruppe,
eine 2-Chlor-6-methylphenoxygruppe, eine 2-Chlor-6-ethylphenoxygruppe.
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Die
Fluoratome die in der durch die Formel (1) dargestellten Anthrachinonverbindung
enthalten sind, besitzen eine Wirkung der Löslichkeitsbeförderung
in einem Lösungsmittel
oder einem Harz.
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In
Abhängigkeit
von der beabsichtigten Verwendung kann ein Substituent in die Anthrachinonstruktur eingeführt werden.
Wenn die Anthrachinonverbindung hauptsächlich zur Verbesserung der
Löslichkeit
verwendet werden soll, kann vorzugsweise ein Substituent wie eine
Alkoxygruppe und eine Phenoxygruppe in die Anthrachinonstruktur
eingeführt
werden. Durch Verwendung eines solchen Substituenten kann die Anthrachinonverbindung
in einer hohen Konzentration in einem Lösungsmittel vom Ketontyp gelöst werden,
wie zum Beispiel Aceton und Methylethylketon, einem Kohlenwasserstofftyp-Lösungsmittel
wie Benzol, Toluol und Xylol, einem Halogentyp-Lösungsmittel
wie Chloroform und Dichlorethan.
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Zum
Zweck der Verschiebung der Absorptionswellenlänge zur Seite etwas längerer Wellenlängen wird die
Verwendung einer Anilinogruppe (eine Phenylaminogruppe mit einem
Substituent/Substituenten am Benzolring) benötigt. Der Verschiebungsbereich
kann mit der Art des Substituenten in der Anilinogruppe oder der Anzahl
der Substituenten geändert
werden. Anders gesagt, kann eine Absorptionswellenlänge innerhalb
einer Absorptionswellenlänge
im Bereich von 400–650
nm durch die Art oder die Anzahl der Substituenten gesteuert werden.
Insbesondere wenn ein sichtbarer Lichtbereich eines gelben Farbstoffs
erhalten werden soll, ist es bevorzugt, dass eine Anilinogruppe
des obigen (a)-Typs (eine Anilinogruppe mit einem Substituent, der
als Akzeptor wirkt, wird besonders bevorzugt verwendet) eingeführt wird,
oder dass die oben erwähnte
Anilinogruppe in Kombination mit einer unsubstituierten oder substituierten
Alkyloxygruppe oder einer Phenoxygruppe, die wahlweise einen Substituent
an ihrem Benzolring hat, eingeführt
wird. Es ist bezüglich
der Verbesserung der Löslichkeit
besonders bevorzugt, eine Anilinogruppe/Anilinogruppen in die 2
und/oder 6-Position der Anthrachinonstruktur einzuführen.
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Insbesondere
wenn ein sichtbarer Lichtbereich eines roten Farbstoffs erhalten
werden soll, ist es bevorzugt, dass eine Anilinogruppe des obigen
(b)-Typs (eine Anilinogruppe mit einem Substituent, der als Donor wirkt,
wird besonders bevorzugt verwendet) eingeführt wird, oder dass zwei Anilinogruppen
des (a)-Typs (Anilinogruppen mit einem Substituent, der als Akzeptor
wirkt, werden besonders bevorzugt verwendet) eingeführt werden.
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Wenn
weiterhin ein sichtbarer Lichtbereich eines blauen Farbstoffs erhalten
werden soll, ist es bevorzugt, dass zwei Anilinogruppen des obigen
(b)-Typs (eine Anilinogruppe mit einem Substituent, der als Donor wirkt,
wird besonders bevorzugt verwendet) eingeführt werden. Wenn eine Löslichkeit
besonders notwendig ist, werden bevorzugt eine Alkoxygruppe/gruppen
und/oder eine Phenoxygruppe/gruppen darin eingeführt.
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Durch
Einführung
dieser Anilinogruppen kann die Lichtechtheit verbessert werden.
Da die Einführung einer
Alkylaminogruppe manchmal die Lichtechtheit verringert, muss eine
Anilinogruppe/gruppen eingeführt werden
(obwohl Zh. Obsch. Khim. 1968, Vol. 38, Nr. 8, S. 1884–1888, etc.
Alkylamino-substituierte Substanzen offenbaren, die in der Lichtechtheit
unzulänglich
sind und in der vorliegenden Verwendung schlecht verwendet werden
können).
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Im
Fall der Einführung
dieser Substituenten können
die Substituenten vorzugsweise und vorteilhaft in den 2 und/oder
3-Positionen der Anthrachinonstruktur eingeführt werden, da die Anthrachinonverbindung,
die die Substituenten in den 2 und/oder 3-Positionen der Anthrachinonstruktur
eingeführt
hat, in der Lichtechtheit die Anthrachinonstruktur übertrifft,
welche die Substituenten in den 1 und/oder 4-Positionen der Anthrachinonstruktur
eingeführt
hat.
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Die
typischen Beispiele der durch die allgemeine Formel (1) dargestellten
Anthrachinonverbindungen sind die nachfolgenden.
- (1)
3-(p-Cyanoanilino)-2-phenoxy-1,4-difluor-anthrachinon,
- (2) 3-(p-Cyanoanilino)-2-(2,6-diethylphenoxy)-1,4-difluoranthrachinon,
- (3) 3-(2,6-Dichloranilino)-2-(2,6-dichlorphenoxy)-1,4-difluoranthrachinon,
- (4) 3-(2,3,5,6-Tetrachloranilino)-2-(2,6-dimethoxyphenoxy)-1,4-difluoranthrachinon,
- (5) 2,3-Bis(p-ethoxycarbonylanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (6) 2,3-Bis(p-cyanoanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (7) 2,3-Bis(o-methoxyanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (8) 2,3-Bis(2-methoxy-6-methylanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (9) 2,3-Bis(2-chlor-6-methylanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (10) 2,3-Bis(3-chlor-4-cyanonanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (11) 2,3-Bis(2,6-dethylanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (12) 2,3-Bis(2,6-diisopropylanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (13) 2,3-Bis(2,6-dichloranilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (14) 2,3-Bis(3,4-dicyanoanilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (15) 2,3-Bis(2,3,5,6-tetrachloranilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (16) 2,3-Bis(2,3,5,6-tetrafluoranilino)-1,4-difluoranthrachinon,
- (17) 3-(2,3,5,6-tetrafluoranilino)-2-methoxy-1,4-difluoranthrachinon,
- (18) 3-(2,6-Dichloranilino)-2-ethoxy-1,4-difluoranthrachinon,
- (19) 2,3-Bis(p-cyanoanilino)-1-methoxyethoxy-4-fluoranthrachinon,
- (20) 2-(p-Cyanoanilino)-3-ethylamin-1,4-difluoranthrachinon,
- (21) 3-(2,6-Dichloranilino)-2-(n-butylthio)-1,4-difluoranthrachinon.
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Weitere
Anthrachinonverbindungen als Vergleichsbeispiele sind nachfolgend
aufgezählt:
- (1')
2-Anilino-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (2') 2-(o-Ethoxycarbonylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (3') 2-(p-Cyanoanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (4') 2-(o-Nitroanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (5') 2-(p-t-Butylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (6') 2-(o-Methoxyanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (7') 2-(2-Methoxy-6-methylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (8') 2-(2-Chlor-6-methylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (9') 2-(2,6-Diethylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (10') 2-(2,6-Dichloranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (11') 2-(2,3,5,6-Tetrachloranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon,
- (12') 2-(2,3,5,6-Tetrafluoranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon.
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Verfahren
zur Herstellung der Anthrachinonverbindung
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Als
Verfahren zur Herstellung einer Anthrachinonverbindung, was ein
dritter Gegenstand dieser Erfindung ist, kann zum Beispiel ein nachfolgendes
Verfahren angeführt
werden.
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Um
genau zu sein, kann es durchgeführt
werden durch Verwendung einer Tetrafluoranthrachinonverbindung als
Ausgangsmaterial (nachfolgend manchmal benannt als „1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon"), die durch eine
nachfolgende Formel (2) dargestellt ist:
und sequentielle oder gleichzeitige
Umsetzung der Tetrafluoranthrachinonverbindung mit nukleophilisch
reaktiven Substanzen, die eine aromatische Aminoverbindung allein
oder eine aromatische Aminoverbindung in Kombination mit einer aliphatischen
Aminoverbindung, einer aromatischen Hydroxyverbindung oder einer
aliphatischen Hydroxyverbindung umfassen, wodurch man die Tetrafluoranthrachinonverbindung
der nukleophilen Substitution an den Fluoratomen unterwirft.
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In
dem zuvor beschriebenen Verfahren wird die Reaktion im allgemeinen
in einem organischen Lösungsmittel
ausgeführt.
Als typische Beispiele des hier verwendbaren organischen Lösungsmittels
können
zitiert werden: inerte Lösungsmittel
wie Nitrobenzol, Acetonitril und Benzonitril, nicht protonische
polare Lösungsmittel
wie Pyridin, N,N-Dimethylacetamid,
N-Methyl-2-pyrrolidon, Triethylamin, Tri-n-butylamin, Dimethylsulfon
und Sulfolan, Halogentyp-Lösungsmittel,
wie Chlornaphthalin, Trichlorbenzol, Dichlorbenzol, Chloroform und
Dichlorethan, und Benzol, Toluol und Xylol. Alternativ können nukleophilisch
reaktive Substanzen wie die oben erwähnten Aminoverbindungen und
Hydroxyverbindungen ihrerseits statt der zuvor erwähnten organischen
Lösungsmittel
als Lösungsmittel
verwendet werden.
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Organische
Basen wie Triethylamin und Tri-n-butylamin und anorganische Basen,
wie Kaliumfluorid, Kaliumhydroxyd, Kaliumcarbonat, Natriumhydroxid
und Natriumcarbonat können
vorzugsweise als Kondensationsmittel verwendet werden. Solch ein
Kondensationsmittel muss nicht in jedem Fall verwendet werden, wenn
die nukleophilisch reaktiven Substanzen ihrerseits eine Wirkung
als Kondensationsmittel bei Aminoverbindungen wie Anilin, Toluidin
oder Anisidin, zeigen. Weiterhin kann die Verwendung des Kondensationsmittels vermieden
werden, wenn die nukleophilisch reaktiven Substanzen ihrerseits
eine starke Reaktivität
besitzen.
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Die
Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von 20°–200°C, obwohl
variabel mit solchen Faktoren wie dem Reaktionslösungsmittel. Für die Substitutionsreaktion
einer aromatischen Aminoverbindung liegt sie vorzugsweise im Bereich
von 50°–180°C, für die Substitutionsreaktion
einer aromatischen Hydroxyverbindung im Bereich von 20°–120°C und für die Substitutionsreaktion
einer aliphatischen Hydroxyverbindung im Bereich von 50°–180°C.
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Das
1,2,3,4,-Tetrafluoranthrachinon als Ausgangsmaterial kann synthetisiert
werden durch Acylierung von 3,4,5,6-Tetrafluorphthalsäureanhydrid
mit Benzol durch die Friedel-Crafts-Reaktion
und anschließendes Erhitzen
und Ringschluss des acylierten Reaktionsprodukts mit Schwefelsäure, wie
zum Beispiel beschrieben im „Bulletin
of the Chemical Society of Japan",
1976, (5), S. 797–801.
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Als
weiteres Syntheseverfahren kann das 1,2,3,4-Terafluoranthrachinon
unter Verwendung von 3,4,5,6-Tetrafluorphthalonitril als Ausgangsmaterial
synthetisiert werden, durch schrittweise oder gleichzeitige Umsetzung
des 3,4,5,6-Tetrafluorphthalonitrils
mit nukleophil reaktiven Substanzen, die eine aromatische Aminoverbindung
allein oder eine aromatische Aminoverbindung in Kombination mit
einer aliphatischen Aminoverbindung, einer aromatischen Aminoverbindung
oder einer aliphatischen Hydroxyverbindung umfassen, wodurch das
3,4,5,6-Tetrafluorphthalonitril der nukleophilen Substitution an
den Fluoratomen unterworfen wird, das Reaktionsprodukt zur Bildung
substituierter Phthalsäure
hydrolysiert wird, die substituierte Phthalsäure durch die Friedel-Crafts-Reaktion
acyliert wird und danach das acylierte Reaktionsprodukt mit Schwefelsäure erhitzt
und ringgeschlossen wird.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgen spezieller mit Bezug auf Ausführungsbeispiele
beschrieben, die zur Verdeutlichung und nicht zur Beschränkung der
Erfindung angegeben sind.
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Die
physikalischen und chemischen Eigenschaften der in den Beispielen
1 bis 17 hergestellten neuen Anthrachinonverbindungen und die Produkte,
welche dieselben verwenden, sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt.
Die in den Tabellen 1 bis 3 gezeigte Löslichkeit bedeutet die nachfolgenden
drei Typen: Δ bedeutet
eine Löslichkeit
von weniger als 1 Gew.-%, O bedeutet eine Löslichkeit im Bereich von 1–3 Gew.-%,
bedeutet eine
Löslichkeit
von nicht weniger als 3 Gew.-%. Die in Klammern als „Farbstoff
( )" angegebenen
Ziffern, die der Beschreibung der in den Beispielen 1 bis 22 hergestellten
neuen Anthrachinone folgen, sind dieselben wie zuvor beschrieben
bei den durch die Formel (1) dargestellten Bestandteilen für die Anthrachinonverbindungen, wie
zuvor spezifisch beschrieben.
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Beispiele 1 und 2
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 20 g 2,6-Dichloranilin wurden
in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 230°C über etwa
8 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurden 2,6-Dichloranilin aus der Reaktionslösung destilliert,
und eine Säulenaufreinigung davon
unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 1,39 g 2-(2,6-dichloranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
(Vergleichsfarbstoff 10')
(Ausbeute 46,1 mol-%) und 0,78 g 2,3-Bis(2,6-dichloranilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 13) (Ausbeute 19,4 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Vergleichsfarbstoffes 10' und die analytischen Werte, welche
die Verbindung definieren, sind in der Tabelle 1 tabellarisch dargestellt, und
die physikalischen Eigenschaften des Farbstoffs 13 und
die analytischen Werte, die den Farbstoff definieren, sind in der
Tabelle 2 tabellarisch dargestellt.
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Beispiele 3 und 4
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon, 24 g 2,3,5,6-Tetrafluoranilin
und 35 ml α-Chlornaphthalin wurden in
einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 220°C über etwa
40 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurden α-Chlornaphtalin
und 2,3,5,6-Tetrafluoranilin aus der Reaktionslösung destilliert, und eine
Säulenreinigung
unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 1,59 g 2-(2,3,5,6-Tetrafluoranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
(Vergleichsfarbstoff 12')
(Ausbeute 52,4 mol-%) und 0,47 g 2,3-Bis(2,3,5,6-tetrafluoranilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 16) (Ausbeute 11,5 mol-%). Die physikalischen Eigenschaften
des Vergleichsfarbstoffes 12' und
die analytischen Werte, welche die Verbindung definieren, sind in
der Tabelle 1 tabellarisch dargestellt, und die physikalischen Eigenschaften
des Farbstoffs 16 und die analytischen Werte, die den Farbstoff
definieren, sind in der Tabelle 2 tabellarisch dargestellt.
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Beispiele 5 und 6
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 30 g 2,3,5,6-Tetrachloranilin
wurden in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 210°C über etwa
10 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 2,3,5,6-Tetrachloranilin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 0,62 g 2-(2,3,5,6-Tetrachloranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
(Vergleichsfarbstoff 11')
(Ausbeute 17,8 mol-%) und 0,53 g 2,3-Bis(2,3,5,6-Tetrachloranilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 15) (Ausbeute 10,6 mol-%). Die physikalischen Eigenschaften
des Vergleichsfarbstoffes 11' und
die analytischen Werte, welche die Verbindung definieren, sind in
der Tabelle 1 tabellarisch dargestellt, und die physikalischen Eigenschaften
des Farbstoffs 15 und die analytischen Werte, die den Farbstoff
definieren, sind in der Tabelle 2 tabellarisch dargestellt.
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Beispiele 7 und 8
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 25 g o-Anisidin wurden in einen
50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 50°C über etwa
4 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde o-Anisidin aus der Reaktionslösung destilliert und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 1,91 g 2-(o-Methoxyanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
(Vergleichsfarbstoff 6')
(Ausbeute 69,8 mol-%) und 0,85 g 2,3-Bis(o-methoxyanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 7) (Ausbeute 24,5 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Vergleichsfarbstoffes 6' und die analytischen Werte, welche
die Verbindung definieren, sind in der Tabelle 2 tabellarisch dargestellt
und die physikalischen Eigenschaften des Farbstoffs 7 und
die analytischen Werte, die den Farbstoff definieren, sind in der Tabelle
3 tabellarisch dargestellt.
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Beispiele 9 und 10
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 25 g 2-Methoxy-6-methylanilin
wurden in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 80°C über etwa
4 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 2-Methoxy-6-methylanilin
aus der Reaktionslösung
destilliert und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 1,04 g 2-(2-Methoxy-6-methylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
(Vergleichsfarbstoff 7')
(Ausbeute 36,7 mol-%) und 1,05 g 2,3-Bis(2-methoxy-6-methylanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 8) (Ausbeute 28,6 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Vergleichsfarbstoffes 7' und die analytischen Werte, welche
die Verbindung definieren, sind in der Tabelle 2 tabellarisch dargestellt,
und die physikalischen Eigenschaften des Farbstoffs und die analytischen Werte,
die den Farbstoff definieren, sind in der Tabelle 3 tabellarisch
dargestellt.
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Beispiele 11 und 12
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 25 g 2-Chlor-6-methylanilin
wurden in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 140°C über etwa
6 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 2-Chlor-6-methylanilin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 1,07 g 2-(2-Chlor-6-methylanilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon
(Vergleichsfarbstoff 8')
(Ausbeute 37,3 mol-%) und 0,78 g 2,3-Bis(2-chlor-6-methylanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 9) (Ausbeute 24,2 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Vergleichsfarbstoffes 8' und die analytischen Werte, welche
die Verbindung definieren, sind in Tabelle 1 tabellarisch dargestellt
und die physikalischen Eigenschaften des Farbstoffs 9 und
die analytischen Werte, die den Farbstoff definieren, sind in Tabelle
3 tabellarisch dargestellt.
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Beispiel 13
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1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon
und 25 g p-Cyanoanilin wurden in einen 50 cm3 Vierhalskolben
gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 150°C über etwa
3 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde p-Cyanoanilin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 2,46 g 2,3-Bis(p-cyanoanilino)-1,4-difluoranthrachinon (Farbstoff 6)
(Ausbeute 72,3 mol-%). Die physikalischen Eigenschaften des Farbstoffs 6 und
die analytischen Werte, die die Verbindung definieren, sind in der
Tabelle 2 angegeben.
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Beispiel 14
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 35 g 3,4-Dicyanoanilin und
60 ml α-Chlornaphthalin
wurden in einen 200 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 180°C über etwa
9 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 3,4-Dicyanoanilin und α-Chlornaphthalin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 2,95 g 2,3-Bis(3,4-dicyanoanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 14) (Ausbeute 78,5 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Farbstoffes 14 und die analytischen Werte,
welche die Verbindung definieren, sind in Tabelle 2 tabellarisch
dargestellt. Sein UV-Spektrum
ist in 1 gezeigt.
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Beispiel 15
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1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon
und 25 g 3-Chlor-4-cyanoanilin wurden in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 150°C über etwa
8 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 3-Chlor-4-cyanoanilin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 1,14 g 2,3-Bis(3-chlor-4-cyanoanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 10) (Ausbeute 29,3 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Farbstoffs 10 und die analytischen Werte,
die die Verbindung definieren, sind in der Tabelle 2 angegeben.
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Beispiel 16
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 25 g 2,6-Diisopropylanilin
wurden in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 180°C über etwa
6 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 2,6-Diisopropylanilin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 2,96 g 2,3-Bis(2,6-diisopropylanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 12) (Ausbeute 69,1 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Farbstoffs 12 und die analytischen Werte,
die die Verbindung definieren, sind in der Tabelle 3 angegeben.
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Beispiel 17
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2
g 1,2,3,4-Tetrafluoranthrachinon und 25 g 2,6-Diethylanilin wurden
in einen 50 cm3 Vierhalskolben gefüllt und
anschließend
wurde die Reaktion bei 160°C über etwa
8 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde 2,6-Diethylanilin aus der Reaktionslösung destilliert
und eine Säulenaufreinigung
davon unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 2,87 g 2,3-Bis(2,6-diethylanilino)-1,4-difluoranthrachinon
(Farbstoff 11) (Ausbeute 74,6 mol-%). Die physikalischen
Eigenschaften des Farbstoffs 11 und die analytischen Werte,
die die Verbindung definieren, sind in der Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 18
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4
g eines Vergleichsfarbstoffs 12' wurden gelöst in 50 g einer Diethylenglycol-Diethylether-Lösung (nichtflüchtige Menge:
15 Gew.-%) des obigen lichtempfindlichen Harzes (1) (ein
Harzbinder: 61 Teile des Harzes (1) (ein Harz mit einem
gewichtsmittleren Molekulargewicht von 10.000 bis 100.000, zusammengesetzt aus
5 mol-% Styrol,
22 mol-% 2-Hydroxyethylmethacrylat, 54 mol-% Ethylmethacrylat und
19 mol-% Methacrylsäure), 36
Teile eines Monomers: Trimethylolpropan-trimethacrylat und 4 Teile
eines Photopolymerisationsinitiators: Irgacure 907), und anschließend wurde
unter Verwendung der resultierenden Mischung ein spin-coat mit einer
Dicke von 2 μm,
nachdem das verwendete Lösungsmittel
ausgetrocknet war, auf einem Gassubstrat unter Verwendung eines
spin-coaters gebildet. Nach Vorbacken bei 60°C über 20 Minuten wurde es unter
Verwendung einer Photomaske zur Bildung eines Musters belichtet.
Die Belichtung wurde mit einer 1% wässrigen Natriumcarbonatlösung entwickelt,
mit Wasser gewaschen und anschließend bei 200°C über 10 Minuten
nachgebacken, um einen Farbfilter herzustellen.
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Der
resultierende Filter besaß einen
deutlichen Gelbton ohne Trübung
und mit Transparenz. Ein Lichtbeständigkeitstest dafür wurde
ausgeführt
unter Verwendung eines Xenonlampen-Lichtbeständigkeitstesters (SUNTEST CPS
HERAEUS Company) (black-panel-temperatur:
63°C). Im
Ergebnis wurde überhaupt
keine Änderung
des Farbtons festgestellt, so dass die Lichtbeständigkeitseigenschaft sehr hervorragend
ist.
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Zusätzlich wurde
ein Wärmewiderstandsfähigkeitstest
unter Verwendung eines Heißlufttrockners durchgeführt, bei
Bedingungen von 200°C über eine
Stunde. Im Ergebnis wurde überhaupt
keine Änderung des
Tons gefunden, und demzufolge ist die Wärmewiderstandseigenschaft sehr
hervorragend.
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Beispiel 19
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Das
Verfahren aus dem Vergleichsbeispiel 18 wurde wiederholt, außer dass
der Farbstoff 12 statt des Vergleichsfarbstoffs 12' eingesetzt
wurde, um einen Farbfilter herzustellen.
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Der
resultierende Filter besaß einen
deutlichen Blauton ohne Trübung
und mit Transparenz. Obwohl die Lichtbeständigkeits- und Wärmebeständigkeitstests
wie in Vergleichsbeispiel 18 durchgeführt wurden, wurden die Änderung
des Tons dafür
nicht gefunden und demzufolge sind die Lichtbeständigkeits- und Wärmebeständigkeitseigenschaften
sehr hervorragend.
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Beispiel 20
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Das
Verfahren aus dem Vergleichsbeispiel 18 wurde wiederholt, außer dass
1,5 g des Vergleichsfarbstoffs 12' und 3,5 g des Farbstoffs 16 statt
4 g des Vergleichsfarbstoffs 12' eingesetzt wurden, um einen Farbfilter
herzustellen.
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Der
resultierende Filter besaß einen
deutlichen Rotton ohne Trübung
und mit Transparenz. Obwohl die Lichtbeständigkeits- und Wärmebeständigkeitstests
wie im Vergleichsbeispiel 18 durchgeführt wurden, wurden die Änderung
des Tons dafür
nicht gefunden und demzufolge sind die Lichtbeständigkeits- und Wärmebeständigkeitseigenschaften
sehr hervorragend.
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Beispiel 21
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Das
Verfahren aus dem Vergleichsbeispiel 18 wurde wiederholt, außer dass
2,5 g des Vergleichsfarbstoffs 12' und 3 g des Farbstoffs 12 statt
des 4 g Vergleichsfarbstoffs 12' eingesetzt wurden, um einen Farbfilter herzustellen.
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Der
resultierende Filter besaß einen
deutlichen Grünton
ohne Trübung
und mit Transparenz. Obwohl die Lichtbeständigkeits- und Wärmebeständigkeitstests
wie im Beispiel 18 durchgeführt
wurden, wurden die Änderung
des Tons dafür
nicht gefunden und demzufolge sind die Lichtbeständigkeits- und Wärmebeständigkeitseigenschaften
sehr hervorragend.
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Beispiel 22
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0,5
g 2(2,3,5,6-Tetrafluoranilino)-1,3,4-trifluoranthrachinon (Vergleichsfarbstoff
12'), 2,2 g Phenol
und 250 ml Isopropylalkohol wurden in einen 300 cm
3 Vierhalskolben
gefüllt.
Nach Auflösen
unter Erwärmung
wurden 0,066 g Kaliumhydroxid zugegeben und die Reaktion wurde über etwa
6 Stunden ausgeführt.
Nach Vervollständigung
der Reaktion wurde das Ungelöste
abfiltriert und anschließend
wurden Isopropylalkohol und Phenol aus der Reaktionslösung destilliert.
Eine Säulenreinigung
unter Verwendung einer Säule
mit einem Silicagel ergab 0,43 g 3-(2,3,5,6-Tetrafluoranilino)-(1
oder 2)-phenoxy-(2 oder 1)4-difluoranthrachinon
(Ausbeute 73,2 mol-%). Die physikalischen Eigenschaften und analytischen
Werte, welche die Verbindung definieren, sind nachfolgend gezeigt: (a)
Visuelles Lichtabsorptionsspektrum (in Diethylenglycoldimethylether)
(b)
Massenspektrum
| m/e
= 499 | (M+,
100) |
| m/e
= 482 | (M+-
17,20) |
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In
der neuen Anthrachinonverbindung der vorliegenden Erfindung kann
durch Einführung
einer Anilinogruppe, die substituiert sein kann, in den Positionen
1, 2, 3 und 4 der Anthrachinonstruktur, wobei die Anzahl der Substituenten
eins bis drei ist, und auch in den Positionen von entweder 2 oder
3, die Absorptionswellenlänge
entsprechend dem Zweck der vorliegenden Erfindung innerhalb der
Absorptionswellenlänge
von 400 bis 650 nm gesteuert werden, und es kann ebenso die höhere Löslichkeit
in organischen Lösungsmitteln
und in Harzen erreicht werden. Zusätzlich zu dem obigen kann die
Verbindung, da die Anthrachinonverbindung der vorliegenden Erfindung
im Vergleich zu dem konventionellen Anthrachinonfarbstoffen Substituenten
in den vorgeschriebenen Positionen besitzt, die Lichtbeständigkeitseigenschaften,
welche die Anthrachinonstruktur ihrerseits besitzt, beibehalten.
Im Ergebnis kann die Verbindung auf den Gebieten angewandt werden,
in denen sichtbare Lichtabsorptionsfarbstoffe gemäß dem üblichen
Stand der Technik nicht angewandt werden.
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Die
Farbtoner-Zusammensetzung für
die Elektrofotographie, welcher der Verwendung der Anthrachinonverbindung
gleichzusetzen ist, ist insbesondere hervorragend in der Transparenz,
so dass sie Bilder mit hervorragenden Tönen bei der Farbreproduktion
in Farbbildern bereitstellen kann und ebenso stabile Bilder, die
eine gute Lichtbeständigkeitseigenschaft
sogar unter Bedingungen kontinuierlichen Kopierens besitzen.
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Die
Anthrachinonverbindung der vorliegenden Erfindung wird für Schichten
wärmeempfindlicher
Sublimationstranskriptions-Aufzeichnungen verwendet, besitzt eine
hervorragende Löslichkeitseigenschaft
in den verwendeten Lösungsmitteln
und Harzbindern und ist ebenso hervorragend in Farbstoffen, wie
Gelb, Magenta und/oder Blau. Zusätzlich
zu dem vorherigen ist sie bei der Verwendung für die wärmeempfindlichen Sublimations-Transkriptions-Farbstoffe
hervorragend in Farbstoffen wie Gelb, Magenta und Blau.
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Weiterhin
kann durch Verwendung der Anthrachinonverbindung der vorliegenden
Erfindung ein Farbfilter bereitgestellt werden, der in der Lichtbeständigkeitseigenschaft
hervorragend ist und ohne Trübung
und mit dem Gefühl
von Transparenz ist und der ebenso hervorragend in den Farbtönen ist.
Weiterhin können durch
die Verwendung der Anthrachinonverbindung hervorragende Drucke mit
exzellentem Kontrast bereitgestellt werden, und Tintenzusammensetzungen
für den
Tintenstrahldruck können
bereitgestellt werden, durch die Aufzeichnungsbilder erhalten werden
können,
die in der Lichtbeständigkeitseigenschaft
und dem Farbton hervorragend sind.
