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タイトル:特許公報(B2)_オキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物およびその製造方法
出願番号:2010502954
年次:2013
IPC分類:C07C 251/56,C07C 323/64,C07C 249/12,C07C 319/20,C07D 209/86,C07D 409/14


特許情報キャッシュ

イ、コン−ウ チョ、チャン−ホ ミン、キョン−フン カールバシュ、ライザ イ、チャン−スン キム、スン−ヒュン JP 5132759 特許公報(B2) 20121116 2010502954 20080715 オキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物およびその製造方法 エルジー・ケム・リミテッド 500239823 特許業務法人池内・佐藤アンドパートナーズ 110000040 イ、コン−ウ チョ、チャン−ホ ミン、キョン−フン カールバシュ、ライザ イ、チャン−スン キム、スン−ヒュン KR 10-2007-0071545 20070718 20130130 C07C 251/56 20060101AFI20130110BHJP C07C 323/64 20060101ALI20130110BHJP C07C 249/12 20060101ALI20130110BHJP C07C 319/20 20060101ALI20130110BHJP C07D 209/86 20060101ALI20130110BHJP C07D 409/14 20060101ALI20130110BHJP JPC07C251/56C07C323/64C07C249/12C07C319/20C07D209/86C07D409/14 C07C 251/56 CAplus(STN) REGISTRY(STN) 特表2010−527338(JP,A) 特開2007−041493(JP,A) 10 KR2008004154 20080715 WO2009011538 20090122 2010523650 20100715 27 20091013 太田 千香子 本発明は、オキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物およびその製造方法に関する。 本出願は、2007年7月18日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2007−0071545号の出願日の利益を主張しており、その内容すべては本明細書に含まれる。 光活性化合物は、光を吸収して分解することによって化学的に活性を有する原子または分子を生成する物質であり、感光性組成物などに広く用いられる。化学的活性を有する物質の例としては、酸や塩基、またはラジカルなどがある。特に、ラジカルが生成される光活性化合物は、ラジカルと共に重合反応を起こすアクリル基と共に用いられ、コーティングされた膜の強度を向上させる目的として用いられることができる。このような用途の感光性組成物としては、インクジェット用インクまたは自動車や携帯電話などの透明あるいは着色された保護膜がある。また、光による重合反応によって溶解度が減少する現象を用いる光蝕刻法用感光性樹枝組成物に応用される。代表的な例としては、液晶表示素子のカラーフィルタ製造に用いられる光重合型感光性組成物や樹脂ブラックマトリックス用感光性組成物などがある。 感光性組成物は、通常、分子樹脂化合物とエチレン性不飽和結合を含む重合性化合物、溶媒、または光活性化合物を含む。 感光性組成物に用いられる光活性化合物の一般的な例としては、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ビイミダゾール誘導体、アシルホスフィンオキシド誘導体、トリアジン誘導体、オキシムエステル誘導体など様々な種類が知られている。このうち、オキシムエステル誘導体の場合、紫外線を吸収して色をほぼ帯びず、ラジカル発生効率が高くて組成物内における安全性が優れいているという長所がある。 日本公開特許公報昭61−118423号(特許文献1)、日本公開特許公報平1−68750号(特許文献2)、日本公開特許公報平3−4226号(特許文献3)は、現像(photoimaging)用、印刷配線板用フォトレジスト光開始剤としてα−オキソオキシム誘導体の使用を記載しており、文献(Opt.Eng.24(1985)808;J.Opt.Eng.27(1988)301(非特許文献1および2))は、ホログラフィの光開始剤としてα−オキソオキシム誘導体の使用を記載している。 特に、オキシムエステル構造の光開始剤に関し、米国特許第4,590,145号(特許文献4)は、チオキサントンとオキシムエステル化合物を共に用いた光開始系(Photoinitiation system)、米国特許第4,255,513号(特許文献5)は、シナジストとしてp−ジアルキルアミノベンゼン(dialkylaminobenzene)を用いたオキシムエステル光開始系に関して記載している。 米国特許第5,776,996号(特許文献6)は、光増減色素、チタノセン化合物のようにβ−アミノオキシムを用いた光開始剤、米国特許第6,051,367号(特許文献7)は、光重合に参与することができるエチレン性不飽和基が分子構造内に含まれたオキシムエーテル光開始剤に関してそれぞれ記載している。国際公開特許公報第00/52530号(特許文献8)、ドイツ公開特許公報第19928742A1号(特許文献9)は、オキシムエーテル、オキシムエステル、特にオキシムスルホネートを光開始剤として用いた感光性組成物に関して記載している。 国際公開特許公報02/100903A1号(特許文献10)は、アルキルアシルケトン、ジアリールケトン、またはケトクマリンと結合した構造を有するオキシムエステル化合物について記載している。 この他にも、オキシムエステル構造について、米国特許第4,202,697号(特許文献11)ではエッチングレジストとして用いられると記載しているし、米国特許第6,001,517号(特許文献12)ではポジ型感光性組成物において感光性熱硬化加速剤として用いられると記載している。 しかしながら、前記のように用いられたオキシム誘導体化合物のうち、初期に開発された化合物は光開時の効率が低く、色特性が優れいている場合はUV光源吸収に効率的でない。1990年代後半以後に発表された化合物は、光開時の効率が大幅に改善されたが、最近強化された工程時間の短縮を十分に満たすことができずにいる。特に、顔料濃度が高かったりコーティング膜の厚さが2.5μm以上となる厚い膜を十分に硬化させることができず微細パターンの形成に難点があり、形成されたパターンが製品で要求される大きさや機械的強度を示すことができない。また、多様な溶媒に対する溶解度の差が大きく、その使用が制限的である場合が多い。特開昭第61−118423号公報特開平第1−68750号公報特開平第3−4226号公報米国特許第4,590,145号明細書米国特許第4,255,513号明細書米国特許第5,776,996号明細書米国特許第6,051,367号明細書国際公開第00/52530号パンフレット独国特許出願公報第19928742A1号明細書国際公開第02/100903A1号パンフレット米国特許第4,202,697号明細書米国特許第6,001,517号明細書Opt.Eng.24(1985)808J.Opt.Eng.27(1988)301 したがって、有機溶剤に対する溶解度が向上され、紫外線を効率的に吸収することができ、光に対する反応性、すなわち感度を向上させた光活性化合物の開発が求められている。 本発明者は、オキシムエステルを2つ以上含んで樹枝状構造を有することによって有機溶剤に対する溶解度と感度が優れた光活性化合物を合成し、このような化合物を既存のオキシムエステルを含む化合物と溶解度および感度を比べ、その特性が優れていることを確認した。 したがって、本発明は、有機溶剤に対する溶解度が優れており、感度が優れたオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物を提供することを目的とする。また、本発明は、オキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法を提供することを他の目的とする。 本発明は、オキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物を提供する。 また、本発明は、オキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法を提供する。 本発明に係る樹枝状光活性化合物は、1分子内にエステル基と発色団を2つ以上同時に含む化合物であり、有機溶剤に対する溶解性および紫外線を吸収してラジカルを生成する効率が優れる。また、不飽和基、特にアクリル化合物の光重合に効率的な開始剤として作用することができる。化学式4の物質をアセトニトリルに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルである。化学式7の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルである。化学式10の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルである。化学式14の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルである。化学式17の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルである。 本発明は、下記化学式1aまたは化学式1bで示されるオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物を提供する。 前記化学式1aおよび化学式1bにおいて、 n=2であり、 XはC2〜C6のアルキレン基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のフェニレン、ビフェニレン、ビスフェニレン、スチリレン、またはナフチレン;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基 、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のC5〜C20のアリーレン基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基 、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のO、N、またはSを含むC4〜C20の2価の複素環基;または、下記構造式からなる群から選択され(*は連結部位である)、 YはC1〜C6のアルキル基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基 、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のフェニル基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基、C1〜C6のアルコキシ基 、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のC5〜C20のアリール基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基 、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のO、N、またはSを含むC4〜C20の複素環基からなる群から選択され、 R1、R2、およびR3は、それぞれ独立的にC1〜C6のアルキル基、ニトリル基 、およびフェニル基 からなる群から選択される。 Xは紫外線、特に250〜450nmの領域で光を吸収することができる芳香族構造が好ましく、このような機能をする作用基であれば特別に限定されないが、下記構造式のような化合物が好ましく用いられることができる。 前記構造のうち、R1〜R3は化学式1aまたは化学式1bの分子が光を吸収した後に分解されてラジカルを形成する部分であるため、質量が小さいほど好ましいが、特別に前記構造に限定されることはない。 また、本発明は、前記化学式1aまたは化学式1bで示されるオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法を提供する。 本発明に係る樹枝状光活性化合物の製造方法は、 1)アルデヒドとメチルが置換されたケトンを塩基存在下に反応させ、下記化学式1cまたは化学式1dで示される化合物を生成するステップ; 2)前記1)ステップで生成された化合物にNH2OH・HClとカルボン酸のナトリウム塩を添加し、下記化学式1eまたは化学式1fで示される化合物を生成するステップ;および 3)前記2)ステップで生成された化合物にR1−C(O)−Cl、R2−C(O)−Cl、R3−C(O)−Cl、および塩基を添加し、化学式1aまたは化学式1bで示される化合物を生成するステップを含む。 前記製造方法において、n、X、Y、R1、R2、およびR3の定義は、前記化学式1aおよび化学式1bにおける定義と同じである。 前記1)ステップで用いられる塩基は、水酸化ナトリウムまたは酢酸ナトリウムであり、適量の水に希釈して用いることができる。このとき、他の化合物が水に溶解されないため、追加でメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒を用いることができる。特に、水との親和性、反応時の発熱および毒性、溶解度などを考慮するとき、メタノールが最も好ましい。 前記2)ステップにおける反応において、NH2OH・HClとカルボン酸のナトリウム塩を適量の水に希釈して用いることができる。このとき、他の化合物が水に溶解されないため、追加でメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒を用いることができる。特に、水との親和性、反応時の発熱および毒性、溶解度などを考慮するとき、エタノールが最も好ましい。 前記3)ステップにおける反応において、塩基は、反応中に発生する有毒性のHClを塩の形態で除去することができるアミンを用いることが好ましいが、特別にこれに限定されることはない。このとき用いられる溶媒としては、アルコールではない場合は特別に限定されないが、反応物と生成物に対する溶解性が優れており、真空によって容易に除去される溶媒が好ましい。このような溶媒の具体的な例としては、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチルアセテートなどがある。 以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示する。しかしながら、下記の実施例は、本発明をより容易に理解するために提供されるものに過ぎず、これによって本発明の内容が限定されることはない。<実施例1> 2g(14.9mmol)のテレフタルアルデヒド(terephthalic aldehyde)と3.6g(29.8mmol)のアセトフェノンを50mLのメタノールに溶かした摂氏0℃の溶液に40%の水酸化ナトリウム水溶液1.2mLを混ぜた。常温で5時間以上十分に撹拌した後、生成された白色沈殿物をろ過紙で濾し、メタノールを用いて洗浄した。このとき、約4.5gの沈殿物が得られ、収率90%に該当した。白色沈殿物をCDCl3に溶解させて500MHz1H NMRを介して分析した結果は次のとおりとなる。 8.19−8.17ppm(4H、d、ArH)、8.06−8.03ppm(2H、d、−COCH=)、7.99ppm(4H、s、ArH)、7.79−7.76ppm(2H、d、=CH−)、7.70−7.66ppm(2H、m、ArH)、7.60−7.57ppm(4H、t、ArH)。 1H NMR分析結果は、下記化学式2と一致する。 前記化学式2の白色沈殿物3g(8.8mmol)を含む60mLのエタノール溶液に4.9g(70.9mmol)のヒドロキシルアミン塩酸塩(hydroxylamine hydrochloride、NH2OH・HCl)と5.8g(70.9mmol)の酢酸ナトリウム(sodium acetate)を含む15mLの水溶液を添加した。1時間還流器を用いて撹拌させた後、溶液を冷凍させて蒸溜水に注いだ。このようにして得られた白色沈澱を蒸溜水で洗浄した後、摂氏40℃で5時間以上十分に乾燥させた。得られた白色沈澱の量は2.2gであり、収率約58%に該当した。 白色沈殿物をDMSO d6に溶解させて500MHz1H NMRを介して分析した結果は次のとおりとなる。 11.25ppm(2H、s、−NOH)、7.54−7.52ppm(4H、m、ArH)、7.48−7.44ppm(2H、m、ArH)、7.33−7.32ppm(4H、m、ArH)、7.31ppm(2H、s、−NOH)、7.17ppm(4H、s、ArH)、5.85ppm(2H、s、−NH)、4.16−4.13ppm(2H、t、−NCH−)、3.14−3.09ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、2.99−2.95ppm(2H、m、−NCH−HCH−)。 1H NMR分析結果は、下記化学式3と一致する。 前記化学式3の化合物2.2g(50mmol)を30mLの塩化メチレン(Methylene chloride)に溶かした溶液を摂氏10℃に維持し、3.2g(33.4mmol)のトリエチルアミンと2.6g(33.4mmol)の塩化アセチル(acetyl chloride)を順にゆっくりと添加した。常温で3時間撹拌させて追加反応させた後、蒸溜水とブライン(Brine)で洗浄した後、硫酸化ナトリウム(Na2SO4)を用いて乾燥させた。溶媒は真空を用いて完全に除去した。残っている物質を塩化メチレン(Methylene chloride)とメタノールを95対5で混ぜた溶液を溶離液として用い、分別カラムを用いて精製した。1.3gの生成物が得られ、収率約38%に該当した。 このように得られた生成物をDMSO d6に溶解させ、500MHz1H NMRを介して分析した結果は次のとおりとなる。 7.66−7.63ppm(4H、m、ArH)、7.51−7.49ppm(2H、d、ArH)、7.47−7.44ppm(4H、m、ArH)、7.29ppm(4H、s、ArH)、5.65ppm(2H、s、−NCH−)、3.76ppm(2H、s、−NCH−HCH−)、3.44−3.41ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、2.22−2.21ppm(6H、d、2−COCH3)、2.08ppm(6H、s、2−COCH3)、1.68ppm(6H、s、2−COCH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式4と一致する。 前記化学式4の物質をアセトニトリルに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルは図1のとおりとなる。<実施例2> 摂氏0℃の1.0g(6.1mmol)の1,4−ジアセチルベンゼン(1,4−diacetylbenzene)と1.8g(12.3mmol)の4−メチルチオ−ベンズアルデヒド(4−methylthio−benzaldehyde)を30mLのイソプロピルアルコールに溶かした溶液に40%の水酸化ナトリウム水溶液0.6mLを混ぜた。常温で5時間以上十分に撹拌させて反応させた後、生成された沈殿物を蒸溜水とイソプロピルアルコールを用いて洗浄した。2.6gの沈殿物が得られ、収率100%に該当した。 このようにして生成された沈殿物をCDCl3に溶解させた後、500MHz1H−NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.10ppm(4H、s、ArH)、7.81−7.78ppm(2H、d、−COCH=)、7.58−7.57ppm(4H、d、ArH)、7.50−7.47ppm(2H、d、=CH−)、7.28−7.26ppm(4H、d、ArH)、2.53ppm(6H、s、2SCH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式5と一致する。 2.6g(37.1mmol)のヒドロキシルアミン塩酸塩(hydroxylamine hydrochloride、NH2OH・HCl)と3.0g(37.1mmol)の酢酸ナトリウム(sodium acetate)を10mLの蒸溜水に混ぜた溶液に2.0g(4.6mmol)の化学式5の化合物を100mLのエタノールに希釈させた溶液を添加した。還流器を用いて2時間撹拌させて反応させた後、溶液を冷却させて蒸溜水に注いだ。沈殿物をろ過した後に蒸溜水で洗浄した後、摂氏40℃で乾燥させた。2.3gの固形物質が得られ、収率96%に該当した。 このようにして得られた物質をDMSO d6に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 11.21ppm(2H、s、−NOH)、7.49−7.48ppm(4H、d、ArH)、7.27ppm(2H、s、−NOH)、7.19−7.17ppm(4H、d、ArH)、7.13−7.11ppm(4H、dd、ArH)、5.92ppm(2H、s、−NH)、4.10−4.07ppm(2H、t、−NCH−)、3.11−3.02ppm(4H、m、−NCH−HCH−)、2.41ppm(6H、s、2SCH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式6と一致する。 前記化学式6の化合物2g(3.7mmol)を塩化メチレン(methylene chloride)30mLに溶かした溶液を摂氏10℃に維持してトリエチルアミン2.5g(25.0mmol)と塩化アセチル1.9g(25.0mmol)を順にゆっくりと混ぜた。常温で撹拌させて3時間反応を進めた後、蒸溜水とブラインで洗浄した後、硫酸化ナトリウム(Na2SO4)を用いて乾燥した。真空を用いて溶媒を除去した後、得られた物質を溶離液として塩化メチレンとメタノールを95対5で混ぜた溶液を用い、分別カラムして精製した。1.5gの物質が得られ、収率53%に該当した。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 7.65−7.64ppm(4H、d、ArH)、7.17−7.15ppm(4H、d、ArH)、7.13−7.12ppm(4H、d、ArH)、5.76ppm(2H、s、−NCH−)、3.66−3.61ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、3.59−3.53ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、2.45−2.44ppm(6H、d、2−COCH3)、2.27−2.26ppm(6H、d、2−COCH3)、2.04ppm(6H、s、2−COCH3)、1.85−1.83ppm(6H、d、2SCH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式7と一致する。 前記化学式7の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルは図2のとおりとなる。<実施例3> N−エチルカルバゾール(N−ethylcarbazole)2.0g(10.2mmol)を塩化メチレン50mLに溶かした溶液を摂氏0℃に維持してシンナモイルクロリド(cinnamoyl chloride)3.7g(22.5mmol)をゆっくりと混ぜた。塩化アルミニウム(Aluminum chloride)の無水物パウダー3.0g(22.5mmol)を摂氏0℃で何回かに分けて混ぜた。摂氏0℃で2時間撹拌させて反応させた後、常温に上げて5時間以上十分に反応させ、氷で冷やした蒸溜水に注いだ。有機溶液層を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液とブラインで洗浄した後、硫酸ナトリウムを用いて乾燥させる。溶媒は真空を用いて除去した。このように得られた物質をエタノールを用いて結晶化し、3.7gの固形物質を得た(収率約80%)。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.89ppm(2H、s、ArH)、8.27−8.25ppm(2H、d、ArH)、7.91−7.88ppm(2H、d、−COCH=)、7.78−7.75ppm(2H、d、=CH−)、7.73−7.71ppm(4H、d、ArH)、7.49−7.47ppm(2H、d、ArH)、7.46−7.42ppm(6H、m、ArH)、4.43−4.38ppm(2H、q、−CH2−CH3)、1.50−1.47ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式8と一致する。 3.5g(7.6mmol)の前記化学式8を60mLのエタノールに溶かした溶液にヒドロキシルアミン塩酸塩(Hydroxylamine hydrochloride)4.2g(61.4mmol)と酢酸ナトリウム(sodium acetate)5.0g(61.4mmol)が溶けている10mLの蒸溜水を加えた。溶液を還流条件で2時間撹拌させた後、冷却させて蒸溜水に注いだ。このように生成された沈殿物をろ過した後、蒸溜水で洗浄した後、摂氏40℃で十分に乾燥させた。4.1gの固形物質が得られ、収率は100%であった。 このようにして得られた物質をDMSO d6に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 11.02−11.01ppm(2H、d、−NOH)、8.11−8.08ppm(2H、d、−NOH)、7.69−7.66ppm(2H、m、ArH)、7.53−7.51ppm(2H、d、ArH)、7.34−7.28ppm(6H、m、ArH)、7.27−7.23ppm(4H、m、ArH)、7.17−7.15ppm(2H、m、ArH)、6.00ppm(2H、s、−NH)、4.43−4.41ppm(2H、m、−NCH−)、4.29−4.25ppm(2H、q、−CH2−CH3)、3.30−3.26ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、3.15−3.08ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、1.32−1.28ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式9と一致する。 前記化学式9の化合物3.0g(5.4mmol)を塩化メチレン30mLに溶かした溶液にトリエチルアミン(triethyl amine)3.6g(35.8mmol)と塩化アセチル(acetyl chloride)2.8g(35.8mmol)を摂氏10℃で順にゆっくりと混ぜた。常温で3時間撹拌させて反応させた後、蒸溜水とブラインで洗浄した後、硫酸化ナトリウムを用いて乾燥した。溶媒は真空を用いて除去した。このように得られた物質は、溶離液(eluant)を塩化メチレンとメタノールを95対5で用い、分別カラムを用いて精製した。3.3gの固形物質が得られ、収率は76%であった。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1HNMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.42−8.39ppm(2H、d、ArH)、7.87−7.85ppm(2H、d、ArH)、7.42−7.40ppm(2H、d、ArH)、7.35−7.27ppm(10H、m、ArH)、5.92ppm(2H、s、−NCH−)、4.41−4.35ppm(2H、q、−CH2−CH3)、3.84−3.78ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、3.73−3.67ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、2.27ppm(6H、s、−COCH3)、2.03ppm(6H、s、−COCH3)、1.80−1.79ppm(6H、d、−COCH3)、1.46−1.43ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式10と一致する。 前記化学式10の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルは図3のとおりとなる。<実施例4> N−エチルカルバゾール(N−ethylcarbazole)2g(10.2mmol)を塩化メチレン50mLに溶かした溶液を摂氏0℃に維持して塩化アセチル(acetyl chloride)1.7g(22.5mmol)を溶かした後、塩化アルミニウム無水物パウダー3g(22.5mmol)を何回かに分けて混ぜた。摂氏0℃で撹拌して2時間反応を進めた後、常温で5時間以上十分に反応させた後、溶液を氷で冷やした蒸溜水に注いだ。有機層を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液とブラインを用いて洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒は真空を用いて除去し、残っている物質をエタノールを用いて結晶化した。32.4gの固形物質が得られ、収率は85%に該当した。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.74ppm(2H、s、ArH)、8.16−8.14ppm(2H、d、ArH)、7.43−7.41ppm(2H、d、ArH)、4.40−4.36ppm(2H、q、−CH2−CH3)、2.72ppm(6H、s、−COCH3、1.47−1.44ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式11と一致する。 前記化学式11が物質1g(3.5mmol)とチオフェン−2−カルボキシアルデヒド(thiophene−2−carboxaldehyde)0.8g(7.1mmol)をイソプロピルアルコールに溶かした溶液を摂氏0℃に維持して40%の水酸化ナトリウム水溶液0.6mLを加えた。常温で5時間以上十分に撹拌させた後、得られた沈殿物をろ過し、蒸溜水とイソプロピルアルコールを用いて洗浄した。1.4gの固形物質が得られ、収率約88%に該当した。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.89ppm(2H、s、ArH)、8.26−8.24ppm(2H、d、ArH)、8.05−8.02ppm(2H、d、−COCH=)、7.59−7.56ppm(2H、d、=CH−)、7.51−7.49ppm(2H、d、ArH)、7.45−7.44ppm(2H、d、Het)、7.41−7.40ppm(2H、d、Het)、7.12−7.11ppm(2H、t、Het)、4.46−4.41ppm(2H、q、−CH2−CH3)、1.52−1.48(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式12と一致する。 ヒドロキシルアミン塩酸塩(Hydroxylamine hydrochloride)1.5g(22.2mmol)と酢酸ナトリウム(sodium acetate)1.8g(22.2mmol)を10mLの蒸溜水に溶かした溶液に前記化学式12の化合物1.3g(2.7mmol)を50mLのエタノールに溶かした溶液を加えた。2時間撹拌させて反応させて冷却させた後、蒸溜水に注いだ。沈殿物をろ過した後、蒸溜水で洗浄して摂氏40℃で十分に乾燥させた。1.4gの固形物質が得られ、収率は93%に該当した。 このようにして得られた物質をDMSO d6に溶かした後、500MHz1HNMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 11.09ppm(2H、s、−NOH)、8.14−8.13ppm(2H、d、−NOH)、7.70−7.68ppm(2H、d、ArH)、7.54−7.53ppm(2H、d、ArH)、7.46ppm(2H、s、ArH)、7.32−7.29ppm(2H、t、Het)、6.92−6.90ppm(2H、m、Het)、6.87−6.85ppm(2H、t、Het)、5.91ppm(2H、s、−NH)、4.56−4.54ppm(2H、m、−NCH−)、4.46−4.39ppm(2H、q、−CH2−CH3)、3.40−3.36ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、3.24−3.19ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、1.35−1.29ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式13と一致する。 前記化学式化学式13の物質1.3g(2.3mmol)を塩化メチレン20mLに溶かした溶液を摂氏10℃に維持してトリエチルアミン(triethyl amine)1.5g(15.2mmol)と塩化アセチル(acetyl chloride)1.2g(15.2mmol)を順に徐々に混ぜた。このように得られた混合物を常温で3時間撹拌させて反応した後、蒸溜水とブラインで洗浄した後、硫酸ナトリウムを用いて乾燥させた。溶媒は真空を用いて除去した。残った物質は、溶離液(Eluant)として塩化メチレンとメタノールを95対5の割合で混合した溶液を用い、分別カラムを用いて精製した。0.8gの固形物質が得られ、収率は約44%に該当した。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1HNMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.41−8.40ppm(2H、d、ArH)、7.86−7.84ppm(2H、d、ArH)、7.43−7.41ppm(2H、d、ArH)、7.27−7.23ppm(2H、t、Het)、7.00ppm(2H、m、Het)、6.90−6.89ppm(2H、t、Het)、6.24ppm(2H、s、−NCH−)、4.40−4.35(2H、q、−CH2−CH3)、3.80−3.66(4H、m、−NCH−HCH−)、2.31ppm(6H、s、−COCH3)、2.14ppm(6H、s、−COCH3)、1.82ppm(6H、d、−COCH3)、1.46−1.43ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式14と一致する。 前記化学式14の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルは図4のとおりとなる。<実施例5> 3,6−ジアセチル−N−エチルカルバゾール(3,6−diacetyl−N−ethylcarbazole)1.5g(5.3mmol)と2−メチルチオカルボキシアルデヒド(2−methylthiocarboxaldehyde)1.6g(10.7mmol)をtert−ブチルアルコール(tert−butyl alcohol)に溶かした溶液を摂氏0℃に維持して40%の水酸化ナトリウム水溶液1mLを加えた。常温で5時間以上十分に撹拌した後、フィルタして蒸溜水とtert−ブチルアルコール(tert−butyl alcohol)を用いて洗浄した。2.9gの固形物質が得られ、収率は100%に該当した。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1HNMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.91ppm(2H、s、ArH)、8.29−8.26ppm(2H、d、ArH)、7.88−7.85ppm(2H、d、−COCH=)、7.75−7.72ppm(2H、d、=CH−)、7.65−7.64ppm(4H、d、ArH)、7.52−7.50ppm(2H、d、ArH)、7.30−7.29ppm(2H、d、ArH)、4.47−4.42ppm(2H、q、−CH2−CH3)、2.54ppm(6H、s、−SCH3)、1.52−1.48ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式15と一致する。 前記化学式15の化合物4.0g(7.3mmol)を100mLのエタノールに溶かした後、ヒドロキシルアミン塩酸塩(Hydroxylamine hydrochloride)4g(58.4mmol)と酢酸ナトリウム(sodium acetate)4.8g(58.4mmol)を10mLに溶かした溶液に注いだ。還流条件で2時間撹拌させて反応させた後、冷却させて蒸溜水に注いだ。沈殿物をろ過した後に蒸溜水で洗浄した後、摂氏40℃で十分に乾燥させる。3.7gの固形物質が得られ、収率79%に該当した。 このようにして得られた物質をDMSO d6に溶かした後、500MHz1HNMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 10.98−10.97ppm(2H、d、−NOH)、8.20−8.17ppm(2H、d、−NOH)、7.71−7.68ppm(2H、m、ArH)、7.55−7.53ppm(2H、d、ArH)、7.28−7.27ppm(2H、d、ArH)、7.26−7.23ppm(4H、m、ArH)、7.13−7.12ppm(4H、d、ArH)、5.99ppm(2H、s、−NH)、4.45−4.41ppm(2H、m、−NCH−)、4.23−4.19ppm(2H、q、−CH2−CH3)、3.29−3.24ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、3.19−3.12ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、2.35−2.34ppm(6H、d、−SCH3)、1.33−1.30(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式16と一致する。 前記化学式16の化合物3.5g(5.4mmol)を塩化メチレン30mLに溶かした溶液を摂氏10℃に維持してトリエチルアミン(triethylamine)3.6g(35.8mmol)と塩化アセチル(acetyl chloride)2.8g(35.8mmol)を順にゆっくりと混ぜる。常温で3時間撹拌して反応を進めた後、蒸溜水とブラインで洗浄して硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶媒は真空を用いて除去した。このように得られた物質は、溶離液(Eluant)として塩化メチレンとメタノールを95対5の割合で混合した溶液を用い、分別カラムを用いて精製した。3.5gの固形物質が得られ、収率は約73%に該当した。 このようにして得られた物質をCDCl3に溶かした後、500MHz1H NMRを用いて分析した結果は次のとおりとなる。 8.44ppm(2H、s、ArH)、7.86−7.84ppm(2H、d、ArH)、7.43−7.41ppm(2H、d、ArH)、7.25−7.22ppm(4H、m、ArH)、7.14−7.11ppm(4H、m、ArH)、5.86ppm(2H、s、−NCH−)、4.40−4.36ppm(2H、q、−CH2−CH3)、3.79−3.75ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、3.72−3.67ppm(2H、m、−NCH−HCH−)、2.42−2.41ppm(6H、d、−SCH3)、2.28ppm(6H、s、−COCH3)、2.05ppm(6H、s、−COCH3)、1.80ppm(6H、d、−COCH3)、1.47−1.44ppm(3H、t、−CH2−CH3)。 1H NMR分析結果は、下記化学式17と一致する。 前記化学式17の物質をクロロホルムに10-5Mの濃度で溶かした後に測定した紫外線スペクトルは図5のとおりとなる。<比較例1> オキシムエステルを含む化合物の溶解度比較のためにCiba Specialty ChemicalのIrgacure OXE−02(比較例1)と共に実施例の化合物の溶解度をよく用いられる溶媒であるプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(Propylene glycol methyl ether acetate、PGMEA)、ジプロピレングリコールメチルエーテル(Dipropylene glycol methyl ether、DPM)、3−メトキシブチルアセテート(3−methoxybutyl acetate、MBA)、エチル-3-エトクシプロピオネート(Ethyl−3−ethoxypropionate、EEP)、シクロヘキサノン(cyclohexanone、CH)に対して測定した。溶解度は、溶媒100g中に光開始剤が何g完全に溶解されるかを基準として測定し、その結果を下記表1に示した。<比較例2> オキシムエステルを含む化合物の光感度比較のためにCiba Specialty ChemicalのIrgacure OXE−02(比較例2)と共に実施例の化合物の光感度をFT−IRを用いて測定した。光開始剤とペンタエリスリトールトリアクリレート(pentaerythritol triacrylate)2モルを10gのシクロヘキサノン(cyclohexanone)に溶かした後、ガラス基板上にスピン−コーティングして厚さ2ミクロンの薄膜を形成し、ホットプレート(hot plate)を用いて100℃で2分間加熱して溶媒を除去した。この薄膜のFT−IRを測定し、各試料の最大吸収波長の光を30mW/cm2の照度で10分間照らした後、アクリレート(acrylate)の消耗量を比べた。光源は高圧水銀灯を用い、波長は各波長に適合する光学フィルタ(Mellis−Griot社製品)を用いて実験した。結果は下記表2に示した。 下記化学式1aまたは化学式1bで示されるオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物: 前記化学式1aまたは化学式1bにおいて、 n=2であり、 Xは、ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換もしくは無置換のフェニレンまたは、(*は連結部位である)であり、 YはC1〜C6のアルキル基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のフェニル基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のC5〜C20のアリール基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のO、N、またはSを含むC4〜C20の複素環基からなる群から選択され、 R1、R2、およびR3は、それぞれ独立的にC1〜C6のアルキル基、ニトリル基、およびフェニル基からなる群から選択される。 前記化学式1aまたは化学式1bで示される化合物は、下記化学式4、化学式7、化学式10、化学式14、および化学式17のうちから選択されるいずれか1つである、請求項1に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物: 1)アルデヒドとメチルが置換されたケトンを塩基存在下に反応させ、下記化学式1cまたは化学式1dで示される化合物を生成するステップ; 2)前記1)ステップで生成された化合物にNH2OH・HClとカルボン酸のナトリウム塩を添加し、下記化学式1eまたは化学式1fで示される化合物を生成するステップ;および 3)前記2)ステップで生成された化合物にR1−C(O)−Cl、R2−C(O)−Cl、R3−C(O)−Cl、および塩基を添加し、化学式1aまたは化学式1bで示される化合物を生成するステップ; を含むオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法: 前記化学式1a、化学式1b、化学式1c、化学式1d、化学式1e、および化学式1fにおいて、 n=2であり、 Xは、ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換もしくは無置換のフェニレンまたは、(*は連結部位である)であり、 YはC1〜C6のアルキル基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基 、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のフェニル基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のC5〜C20のアリール基;ハロゲン、CN、C1〜C6のアルキル基、C1〜C6のアルコキシ基、C1〜C6のアルキルチオ基、およびモルフォリノ基からなる群から選択された1つ以上の基で置換または無置換のO、N、またはSを含むC4〜C20の複素環基からなる群から選択され、 R1、R2、およびR3は、それぞれ独立的にC1〜C6のアルキル基、ニトリル基、およびフェニル基からなる群から選択される。 前記1)ステップで用いられる前記塩基は、水酸化ナトリウムまたは酢酸ナトリウムである、請求項3に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。 前記1)ステップで用いられる前記塩基は、水に希釈して用いる、請求項3に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。 前記1)ステップにおいて、メタノール、エタノール、イソプロパノールのうちから選択されるいずれか1つを、アルデヒドとメチルが置換されたケトンを溶解させるための溶媒として追加して用いる、請求項5に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。 前記2)ステップにおいて、前記NH2OH・HClとカルボン酸のナトリウム塩を水に希釈して用いる、請求項3に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。 前記2)ステップにおいて、メタノール、エタノール、イソプロパノールのうちから選択されるいずれか1つを、前記1)ステップで生成された化合物を溶解させるための溶媒として追加して用いる、請求項7に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。 前記3)ステップにおいて、前記塩基はアミンである、請求項3に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。 前記3)ステップにおいて、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、およびエチルアセテートのうちから選択されるいずれか1つを、前記2)ステップで生成された化合物を溶解させるための溶媒として追加して用いる、請求項9に記載のオキシムエステルを含む樹枝状光活性化合物の製造方法。


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