JP7741695B2 - アリールアミン化合物および電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
アリールアミン化合物および電子写真感光体の製造方法Info
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Description
特許文献1では、水分や放電生成物等に対する親和性を軽減させ、化学的劣化を抑制させる目的で電荷輸送材料をなすアリールアミン化合物の構造中にフッ素原子又は特定のフッ化アルキル基を含有させることが提案されている。
このアリールアミンの電子密度の低下を抑えるために、ルイス酸を過剰量用いてα,β-不飽和カルボニル化合物等の反応物を活性化することが考えられる。しかし、これまでそのような成功例は知られていない。
また、ルイス酸を二種類(例えば、塩化アルミニウムと塩化ホウ素)用いる方法でアリールアミンの電子密度の低下を抑える提案もされている。(非特許文献2参照)しかし、この方法は芳香族アミンのオルト位にアシル化を行う反応であり、α,β-不飽和カルボニル化合物を共役付加させる方法はこれまで知られていなかった。
異なる二種類のルイス酸の存在下で、下記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、下記式(B)で表される化合物を付加反応させて、下記式(D)の部分構造を含む下記式(C)で表される化合物を製造する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法が提供される。
式(B)中、Rb1、Rb2およびRb3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rb4は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、式(A)との結合位置を表す。
式(C)中、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4およびRc5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RcAおよびRcBは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(D)中、Rd1、Rd2およびRd3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rd4は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、結合位置を表す。]
塩化アルミニウム、臭化アルミニウムおよび三フッ化ホウ素からなる群から選ばれる1つ以上のルイス酸の存在下で、上記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、上記式(B)で表される化合物を付加反応させて、上記式(D)の部分構造を含む上記式(C)で表される化合物を製造する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法が提供される。
本開示の第三の態様によれば、
塩化アルミニウムと三フッ化ホウ素の存在下で、上記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、上記式(B)で表される化合物を付加反応させて、上記式(D)の部分構造を含む上記式(C)で表される化合物を製造する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法が提供される。
本開示の第四の態様によれば、
ルイス酸の存在下で、上記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、上記式(B)で表される化合物を付加反応させて、上記式(D)の部分構造を含む上記式(C)で表される化合物を製造し、上記式(C)で表される化合物の上記式(D)で表される一価の置換基を還元して、下記式(S)で表される置換基へ変換する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法が提供される。
[式(S)中、R s1 、R s2 およびR s3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R s4 は、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。*は、結合位置を表す。]
本開示の第五の態様によれば、
上記第四の態様により得られた化合物の
上記式(S)で表される置換基を修飾して架橋性基を有する下記式(T)で表される置換基へ変換する工程、
得られたアリールアミン化合物を用いて表面層用塗布液を得る工程、
前記表面層用塗布液の塗膜を形成する、工程および
前記塗膜を硬化して表面層を形成する工程
を含むことを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
(1)
本開示の一態様は、ルイス酸の存在下で、下記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、下記式(B)で表される化合物を付加反応させて、
下記式(D)の部分構造を含む下記式(C)で表される化合物を製造することを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法である。
式(B)中、Rb1、Rb2およびRb3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rb4は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、式(A)との結合位置を表す。
式(C)中、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4およびRc5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RcAおよびRcBは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(D)中、Rd1、Rd2およびRd3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rd4は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、結合位置を表す。]
前記式(A)で表される化合物が、下記式(E)で表される化合物であり、
前記式(C)で表される化合物が、下記式(F)で表される化合物であってもよい。
式(F)中、Rf1、Rf2、Rf3、Rf4、Rf5、Rf6、Rf7、Rf8、Rf9およびRf10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または前記式(D)で表される一価の基を表す。RfAは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。]
前記式(E)で表される化合物が、下記式(G)で表される化合物であり、
前記式(F)で表される化合物が、下記式(H)で表される化合物であってもよい。
式(H)中、Rh1、Rh2、Rh3、Rh4、Rh5、Rh6、Rh7、Rh8、Rh9、Rh10、Rh11、Rh12、Rh13、Rh14およびRh15は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または前記式(D)で表される一価の基を表す。]
(4-1)
前記式(A)中のRa1が水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(C)で表される化合物を製造する、または
(4-2)
前記式(E)のRe1およびRe6の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(F)で表される化合物を製造する、または
(4-3)
前記式(G)のRg1、Rg6およびRg11の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(H)で表される化合物を製造する
ことが好ましい。
ルイス酸の存在下で、
前記式(A)で表される化合物の代わりに、下記式(I)で表される化合物を用い、
前記式(C)で表される化合物の代わりに、下記式(J)で表される化合物を用いて、
下記式(I)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子を、前記式(B)で表される化合物に付加反応させて、前記式(D)で表される部分構造を含む下記式(J)で表される化合物を製造してもよい。
式(J)中、Rj1、Rj2、Rj3、Rj4およびRj5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RjC、RjDおよびRjEは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arjは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。]
前記式(I)で表される化合物が、下記式(K)で表される化合物であり、
前記式(J)で表される化合物が、下記式(L)で表される化合物であってもよい。
式(L)中、Rl1、Rl2、Rl3、Rl4、Rl5、Rl6、Rl7、Rl8、Rl9およびRl10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RlCおよびRlDは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arlは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。]
前記式(I)で表される化合物が、下記式(M)で表される化合物であり、
前記式(J)で表される化合物が、下記式(N)で表される化合物であってもよい。
式(N)中、Rn1、Rn2、Rn3、Rn4、Rn5、Rn6、Rn7、Rn8、Rn9およびRn10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RnDおよびRnEは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arnは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。]
前記式(K)で表される化合物が、下記式(O)で表される化合物であり、
前記式(L)で表される化合物が、下記式(P)で表される化合物であってもよい。
式(P)中、Rp1、Rp2、Rp3、Rp4、Rp5、Rp6、Rp7、Rp8、Rp9、Rp10、Rp11、Rp12、Rp13、Rp14およびRp15は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RpDは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arpは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。]
前記式(O)で表される化合物が、下記式(Q)で表される化合物であり、
前記式(P)で表される化合物が、下記式(R)で表される化合物であってもよい。
式(R)中、Rr1、Rr2、Rr3、Rr4、Rr5、Rr6、Rr7、Rr8、Rr9、Rr10、Rr11、Rr12、Rr13、Rr14、Rr15、Rr16、Rr17、Rr18、Rr19およびRr20は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または前記式(4)で表される一価の基を表す。Arrは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。]
(10-1)
前記式(I)のRi1は水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(J)で表される化合物を製造する、または、
(10-2)
前記式(K)のRk1およびRk6の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子を選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(L)で表される化合物を製造する、または、
(10-3)
前記式(M)のRm1およびRm6の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(N)で表される化合物を製造する、または、
(10-4)
前記式(O)のRo1、Ro6およびRo11の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(P)で表される化合物を製造する、または、
(10-5)
前記式(Q)のRq1、Rq6、Rq11およびRq16の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(R)で表される化合物を製造する
ことが好ましい。
(1)~(10)のいずれかの製造方法において使用したルイス酸と同当量のアルコールを加えることが好ましい。
(12)
前記アルコールとして、炭素数4以下の1価のアルコールまたは炭素数4以下の2価のアルコールを加えることが好ましい。
前記ルイス酸として、塩化アルミニウム、臭化アルミニウムおよび三フッ化ホウ素からなる群から選ばれる1つ以上のルイス酸を用いることが好ましい。
(14)
前記ルイス酸として、異なる二種類のルイス酸を加えることが好ましい。
(15)
前記ルイス酸として、塩化アルミニウムと三フッ化ホウ素とを加えることが好ましい。
(1)~(15)のいずれか1項に記載の製造方法により、前記式(C)、前記式(F)、前記式(H)、前記式(J)、前記式(L)、前記式(N)、前記式(P)または前記式(R)で表される化合物を製造し、
該化合物の式(D)で表される一価の置換基を還元して、下記式(S)で表される置換基へ変換してもよい。
(17)
(16)に記載の製造方法により得られた該化合物の式(S)で表される置換基を修飾して架橋性基を有する下記式(T)で表される置換基へ変換してもよい。
前記(17)に記載の製造方法により上記式(T)で表される置換基を含むアリールアミン化合物を得る工程、
得られたアリールアミン化合物を用いて表面層用塗布液を得る工程、
前記表面層用塗布液の塗膜を形成する工程、および
前記塗膜を硬化して表面層を形成する工程
を含む製造方法によって電子写真感光体を製造することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において、上記反応は無溶媒での実施は可能であるが、溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては特に限定されないが、芳香族系溶媒(トルエン、キシレン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、メシチレン等)、炭化水素系溶媒(ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、テルピノレン等)、ハロゲン系炭化水素溶媒(ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等)を用いるのが好ましい。また、複数の溶媒を組み合わせて用いてもよい。
アルコールの添加量としては、特に限定されないが、1価のアルコールを用いる場合、反応性の観点から、上記反応で用いたルイス酸と同当量使用することが望ましい。また2価のアルコールを用いる場合は使用したルイス酸の半分の当量を使用することが望ましい。
上記化合物に含まれるアルキル基としては、以下のものが挙げられる。メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、シクロヘキシル基、1-メチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基等。
アリーレン基としては、フェニレン基、ビフェニリレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、アントラセニレン基、フェナントレニレン基、フルオランテニレン基、ピレニレン基、トリフェニレニレン基等が挙げられる。
アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
反応時間としては特に限定されないが、通常では30分間~24時間の範囲で行なわれる。
反応の停止には、氷水を添加するか4℃程度まで冷やした水酸化ナトリウム等の塩基で中和を行ってもよい。
反応の後処理として、各種の精製操作を行なってもよい。抽出、カラム精製、蒸留、昇華精製、再結晶等を適宜用いることができる。
下記反応式1で示される反応によりビスアルキルエステル化-化合物1の合成を行った。
ここにアクリル酸ブチルを2.62mL(18.3mmol)加え、10分程攪拌した。
ここに、0.5g(1.83mmol)のジフェニル3,4-キシリジン(化合物1)を加え、反応液を75℃まで加熱し、24時間攪拌した。
得られた反応液を4℃以下まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和を行った。
ここに酢酸エチル30mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/メタノール=97/3)で精製することで、白褐色の粘性体として、ビスアルキルエステル化-化合物1を0.485g(収率50%)得た。
得られた化合物のHPLC測定結果は、溶出時間10.3分(メタノール/水=90/10展開溶媒、吸収波長300nmで検出)であり、LC-MSの結果は次のとおりだった。m/z: 530.3(イオン化法:APCI [M+1] 1H付加体)
ビスアルキルエステル化-化合物1のHPLC面積百分率値は68%であった。
実施例1において塩化アルミニウムとアクリル酸ブチルの使用量を変えた以外は、実施例1と同様の方法で操作を行った。
実施例1~4の結果を表1に示す。
(アルコール添加による反応性向上)
下記反応式2で示される反応によりビスアルキルエステル化-化合物1の合成を行った。
ここに1-ブタノールを1.67mL(18.3mmol)を加え塩化アルミニウムが溶解するまで10分程攪拌した。
ここにアクリル酸ブチルを2.62mL(18.3mmol)加え、反応液が薄い赤色になるまで5分程攪拌した。
続いて、0.5g(1.83mmol)のジフェニル3,4-キシリジン(化合物1)を加え、反応液を75℃まで加熱し、6時間攪拌した。
得られた反応液を4℃以下まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和を行った。
ここに酢酸エチル30mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/メタノール=97/3)で精製することで、白褐色の粘性体として、ビスアルキルエステル化-化合物1を0.475g(収率49%)得た。
ビスアルキルエステル化-化合物1のHPLC面積百分率値は69%であった。
実施例5において、添加するアルコールの種類、添加量、温度、反応時間を変えた以外は、実施例5と同様の方法で操作を行った。
実施例5~10の結果を表2に示す。
実施例10では目的物の生成が少なくなっていることから、アルコールの炭素数が増えるほど反応性の低下がみられる傾向が示唆された。
(α,β-不飽和カルボニル化合物(式(B))の種類変更)
下記反応式3で示される反応によりビスアルキルエステル化-化合物2の合成を行った。
ここにエタノールを1.07mL(18.3mmol)を加え10分程攪拌した。
ここにアクリル酸エチルを1.99mL(18.3mmol)加え5分程攪拌した。
続いて、0.5g(1.83mmol)のジフェニル3,4-キシリジン(化合物1)を加え、反応液を75℃まで加熱し、6時間攪拌した。
得られた反応液を4℃以下まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和を行った。
ここに酢酸エチル30mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/メタノール=97/3)で精製することで、白褐色の粘性体として、ビスアルキルエステル化-化合物2を0.451g(収率52%)得た。
得られた化合物のHPLC測定結果は、溶出時間6.9分(メタノール/水=90/10展開溶媒、吸収波長300nmで検出)であり、LC-MSの結果は次のとおりだった。m/z: 474.3(イオン化法:APCI [M+1] 1H付加体)
(ルイス酸の変更)
下記反応式4で示される反応によりビスアルキルエステル化-化合物1の合成を行った。
ここにアクリル酸ブチルを2.62mL(18.3mmol)加え、10分程攪拌した。
ここに、0.5g(1.83mmol)のジフェニル3,4-キシリジン(化合物1)を加え、反応液を100℃まで加熱し、7時間攪拌した。
得られた反応液を4℃以下まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和を行った。
ここに酢酸エチル30mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/メタノール=97/3)で精製することで、白褐色の粘性体として、ビスアルキルエステル化-化合物1を0.233g(収率24%)得た。
ビスアルキルエステル化-化合物1のHPLC面積百分率値は24%であった。
実施例12において、ルイス酸の種類を表3に示すように変更した以外は、実施例12と同様の方法で操作を行った。
実施例12において、ルイス酸を表3に示すブレンステッド酸に変更した以外は実施例12と同様の方法で操作を行った。
実施例12~14、比較例1、2の結果を表3に示す。
比較例1、2では7時間反応させたが、ほぼ100%の原料回収となり反応が進行しないことが確認された。本発明の製造方法はブレンステッド酸の存在下では進行せず、ルイス酸の存在下で進行することが分かる。
(複数のルイス酸を組み合わせて反応性を向上)
下記反応式5で示される反応によりビスアルキルエステル化-化合物2の合成を行った。
ここに塩化アルミニウムを0.537g(4.03mmol)、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体を1.1mL(4.03mmol)、アクリル酸エチルを0.438mL(4.03mmol)を加え10分程攪拌した。
ここに、0.5g(1.83mmol)のジフェニル3,4-キシリジン(化合物1)を加え、反応液を室温で7時間攪拌した。
得られた反応液を4℃以下まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和を行った。
ここに酢酸エチル30mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/メタノール=97/3)で精製することで、白褐色の粘性体として、ビスアルキルエステル化-化合物2を0.537g(収率62%)得た。
三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体と塩化アルミニウムを添加することで反応性が大幅に増加することが明らかになった。この二種類のルイス酸を混ぜることにより、系内で三塩化ホウ素が一定量生成され、これがアリールアミンの電子密度低下を抑制することで反応性が向上したためと考えられる。
〔実施例16〕
下記反応式6で示される反応によりモノアルキルエステル化-化合物3の合成を行った。
ここに塩化アルミニウムを7.32g(54.9mmol)、1-ブタノールを5.02mL(54.9mmol)を加え10分程攪拌した。
ここにアクリル酸ブチルを7.87mL(54.9mmol)加え5分程攪拌した。
続いて、3.0g(11.0mmol)の4-メチル-N-フェニル-N-(p-トリル)アニリン(化合物2)を加え、反応液を75℃まで加熱し、7時間攪拌した。
得られた反応液を4℃以下まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和を行った。
ここに酢酸エチル120mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製することで、白褐色の粘性体として、モノアルキルエステル化-化合物3を4.14g(収率94%)得た。
得られた化合物のHPLC測定結果は、溶出時間8.1分(メタノール/水=90/10展開溶媒、吸収波長300nmで検出)であり、LC-MSの結果は次のとおりだった。m/z: 401.2(イオン化法:APCI [M+1] 1H付加体)
下記化合物3~6を用いて実施例16と同様の手法で反応を行った。目的物の生成はHPLCおよびLC-MSで確認した。原料のアリールアミンはそれぞれ0.5g用いて反応を行い、アクリル酸ブチル、塩化アルミニウムおよび1-ブタノールの使用量は、アリールアミンに対して5当量~20当量加え、反応温度は100℃で行った。
(還元反応)
下記反応式7で示される反応によりビスアルコール化-化合物8の合成を行った。
ここに水素化ホウ素ナトリウム287mgを30分間かけて数回に分けて添加した。その後、反応液を還流条件下で3時間攪拌した。得られた反応液を4℃以下まで冷却し、塩化水素水溶液を用いて中和を行った。ここに酢酸エチル30mLを加え抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘプタン=1/2)で精製することで、白色の固体としてビスアルコール化-化合物8を303mg(収率82%)得た。
(アクリル化反応)
下記反応式8で示される反応によりビスアクリル化-化合物9の合成を行った。
得られた反応液を室温まで冷却し、水を添加した。ここにトルエン10mLを加え抽出を行なった。抽出は水層をトルエンで3回、有機層を水で2回洗浄した。
集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製することで、白褐色の粘性体として、ビスアクリル化-化合物9を692mg(収率59%)得た。
(電子写真感光体の製造)
本実施例で示される部とは質量部のことを示す。
実施例22で得られたビスアクリル化-化合物9で示される化合物4部を、テトラヒドロフラン100部に溶解させて保護層用塗布液(表面層用塗布液)を調製した。この保護層用塗布液を正孔輸送層上にスプレー塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を10分間50℃で乾燥させ、電子線照射と加熱による重合硬化処理を行った。次に、上記アルミニウムシリンダーを大気雰囲気に取り出し、さらに10分間100℃で加熱することによって、膜厚5μmの保護層(表面層)を形成した。
Claims (15)
- 異なる二種類のルイス酸の存在下で、下記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、下記式(B)で表される化合物を付加反応させて、下記式(D)の部分構造を含む下記式(C)で表される化合物を製造する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法。
[式(A)中、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4およびRa5は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5の内、少なくとも一つは水素原子である。RaAおよびRaBは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(B)中、Rb1、Rb2およびRb3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rb4は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、式(A)との結合位置を表す。
式(C)中、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4およびRc5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RcAおよびRcBは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(D)中、Rd1、Rd2およびRd3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rd4は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、結合位置を表す。] - 前記式(A)で表される化合物が、下記式(E)で表される化合物であり、
前記式(C)で表される化合物が、下記式(F)で表される化合物である、
請求項1に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(E)中、Re1、Re2、Re3、Re4、Re5、Re6、Re7、Re8、Re9およびRe10は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Re1、Re2、Re3、Re4、Re5、Re6、Re7、Re8、Re9、Re10の内、少なくとも一つは水素原子を表す。ReAは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(F)中、Rf1、Rf2、Rf3、Rf4、Rf5、Rf6、Rf7、Rf8、Rf9およびRf10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または前記式(D)で表される一価の基を表す。RfAは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。] - 前記式(E)で表される化合物が、下記式(G)で表される化合物であり、
前記式(F)で表される化合物が、下記式(H)で表される化合物である、
請求項2に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(G)中、Rg1、Rg2、Rg3、Rg4、Rg5、Rg6、Rg7、Rg8、Rg9、Rg10、Rg11、Rg12、Rg13、Rg14およびRg15は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Rg1、Rg2、Rg3、Rg4、Rg5、Rg6、Rg7、Rg8、Rg9、Rg10、Rg11、Rg12、Rg13、Rg14、Rg15の内、少なくとも一つは水素原子を表す。
式(H)中、Rh1、Rh2、Rh3、Rh4、Rh5、Rh6、Rh7、Rh8、Rh9、Rh10、Rh11、Rh12、Rh13、Rh14およびRh15は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または前記式(D)で表される一価の基を表す。] - 前記式(A)中のRa1が水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(C)で表される化合物を製造する、または、
前記式(E)のRe1およびRe6の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(F)で表される化合物を製造する、または、
前記式(G)のRg1、Rg6およびRg11の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(H)で表される化合物を製造する、
請求項1~3のいずれか1項に記載のアリールアミン化合物の製造方法。 - 前記式(A)で表される化合物の代わりに、下記式(I)で表される化合物を用い、
前記式(C)で表される化合物の代わりに、下記式(J)で表される化合物を用いて、
下記式(I)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子を、前記式(B)で表される化合物に付加反応させて、前記式(D)で表される部分構造を含む下記式(J)で表される化合物を製造する、
請求項1に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(I)中、Ri1、Ri2、Ri3、Ri4およびRi5は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Ri1、Ri2、Ri3、Ri4、Ri5の内、少なくとも一つは水素原子である。RiC、RiDおよびRiEは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Ariは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。
式(J)中、Rj1、Rj2、Rj3、Rj4およびRj5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RjC、RjDおよびRjEは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arjは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。] - 前記式(I)で表される化合物が、下記式(K)で表される化合物であり、
前記式(J)で表される化合物が、下記式(L)で表される化合物である、
請求項5に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(K)中、Rk1、Rk2、Rk3、Rk4、Rk5、Rk6、Rk7、Rk8、Rk9およびRk10は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Rk1、Rk2、Rk3、Rk4、Rk5、Rk6、Rk7、Rk8、Rk9、Rk10の内、少なくとも一つは水素原子である。RkCおよびRkDは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arkは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。
式(L)中、Rl1、Rl2、Rl3、Rl4、Rl5、Rl6、Rl7、Rl8、Rl9およびRl10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RlCおよびRlDは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arlは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。] - 前記式(I)で表される化合物が、下記式(M)で表される化合物であり、
前記式(J)で表される化合物が、下記式(N)で表される化合物である、
請求項5に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(M)中、Rm1、Rm2、Rm3、Rm4、Rm5、Rm6、Rm7、Rm8、Rm9およびRm10は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Rm1、Rm2、Rm3、Rm4、Rm5、Rm6、Rm7、Rm8、Rm9、Rm10の内、少なくとも一つは水素原子である。RmDおよびRmEは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Armは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。
式(N)中、Rn1、Rn2、Rn3、Rn4、Rn5、Rn6、Rn7、Rn8、Rn9およびRn10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RnDおよびRnEは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arnは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。] - 前記式(K)で表される化合物が、下記式(O)で表される化合物であり、
前記式(L)で表される化合物が、下記式(P)で表される化合物である、
請求項6に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(O)中、Ro1、Ro2、Ro3、Ro4、Ro5、Ro6、Ro7、Ro8、Ro9、Ro10、Ro11、Ro12、Ro13、Ro14およびRo15は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Ro1、Ro2、Ro3、Ro4、Ro5、Ro6、Ro7、Ro8、Ro9、Ro10、Ro11、Ro12、Ro13、Ro14、Ro15の内、少なくとも一つは水素原子である。RoDは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Aroは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。
式(P)中、Rp1、Rp2、Rp3、Rp4、Rp5、Rp6、Rp7、Rp8、Rp9、Rp10、Rp11、Rp12、Rp13、Rp14およびRp15は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。RpDは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。Arpは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。] - 前記式(O)で表される化合物が、下記式(Q)で表される化合物であり、
前記式(P)で表される化合物が、下記式(R)で表される化合物である、
請求項8に記載のアリールアミン化合物の製造方法。
[式(Q)中、Rq1、Rq2、Rq3、Rq4、Rq5、Rq6、Rq7、Rq8、Rq9、Rq10、Rq11、Rq12、Rq13、Rq14、Rq15、Rq16、Rq17、Rq18、Rq19およびRq20は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。Rq1、Rq2、Rq3、Rq4、Rq5、Rq6、Rq7、Rq8、Rq9、Rq10、Rq11、Rq12、Rq13、Rq14、Rq15、Rq16、Rq17、Rq18、Rq19、Rq20の内、少なくとも一つは水素原子である。Arqは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。
式(R)中、Rr1、Rr2、Rr3、Rr4、Rr5、Rr6、Rr7、Rr8、Rr9、Rr10、Rr11、Rr12、Rr13、Rr14、Rr15、Rr16、Rr17、Rr18、Rr19およびRr20は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または前記式(4)で表される一価の基を表す。Arrは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。] - 前記式(I)のRi1は水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(J)で表される化合物を製造する、または、
前記式(K)のRk1およびRk6の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子を選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(L)で表される化合物を製造する、または、
前記式(M)のRm1およびRm6の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(N)で表される化合物を製造する、または、
前記式(O)のRo1、Ro6およびRo11の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(P)で表される化合物を製造する、または、
前記式(Q)のRq1、Rq6、Rq11およびRq16の内、少なくとも一つは水素原子であり、
該水素原子が結合した炭素原子に選択的に、前記式(B)で表される化合物を付加させて、前記式(D)で表される化合物を導入し、前記式(R)で表される化合物を製造する
請求項5~9のいずれか1項に記載のアリールアミン化合物の製造方法。 - 塩化アルミニウム、臭化アルミニウムおよび三フッ化ホウ素からなる群から選ばれる1つ以上のルイス酸の存在下で、下記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、下記式(B)で表される化合物を付加反応させて、下記式(D)の部分構造を含む下記式(C)で表される化合物を製造する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法。
[式(A)中、R a1 、R a2 、R a3 、R a4 およびR a5 は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。R a1 、R a2 、R a3 、R a4 、R a5 の内、少なくとも一つは水素原子である。R aA およびR aB は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(B)中、R b1 、R b2 およびR b3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R b4 は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、式(A)との結合位置を表す。
式(C)中、R c1 、R c2 、R c3 、R c4 およびR c5 は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。R cA およびR cB は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(D)中、R d1 、R d2 およびR d3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R d4 は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、結合位置を表す。] - 塩化アルミニウムと三フッ化ホウ素の存在下で、下記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、下記式(B)で表される化合物を付加反応させて、下記式(D)の部分構造を含む下記式(C)で表される化合物を製造する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法。
[式(A)中、R a1 、R a2 、R a3 、R a4 およびR a5 は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。R a1 、R a2 、R a3 、R a4 、R a5 の内、少なくとも一つは水素原子である。R aA およびR aB は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(B)中、R b1 、R b2 およびR b3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R b4 は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、式(A)との結合位置を表す。
式(C)中、R c1 、R c2 、R c3 、R c4 およびR c5 は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。R cA およびR cB は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(D)中、R d1 、R d2 およびR d3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R d4 は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、結合位置を表す。] - ルイス酸の存在下で、下記式(A)で表される化合物のベンゼン環上の水素原子が結合した炭素原子に、下記式(B)で表される化合物を付加反応させて、下記式(D)の部分構造を含む下記式(C)で表される化合物を製造し、下記式(C)で表される化合物の前記式(D)で表される一価の置換基を還元して、下記式(S)で表される置換基へ変換する、ことを特徴とするアリールアミン化合物の製造方法。
[式(A)中、R a1 、R a2 、R a3 、R a4 およびR a5 は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。R a1 、R a2 、R a3 、R a4 、R a5 の内、少なくとも一つは水素原子である。R aA およびR aB は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(B)中、R b1 、R b2 およびR b3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R b4 は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、式(A)との結合位置を表す。
式(C)中、R c1 、R c2 、R c3 、R c4 およびR c5 は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、または式(D)で表される一価の基を表す。R cA およびR cB は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、アシル基、またはオキシカルボニル基を表す。
式(D)中、R d1 、R d2 およびR d3 は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。R d4 は、水素原子、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。*は、結合位置を表す。]
[式(S)中、Rs1、Rs2およびRs3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rs4は、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。*は、結合位置を表す。] - 請求項13に記載の製造方法により得られた化合物の前記式(S)で表される置換基を修飾して架橋性基を有する下記式(T)で表される置換基へ変換する、アリールアミン化合物の製造方法。
[式(T)中、Rt1、Rt2およびRt3は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。Rt4は、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Rt5、Rt6、Rt7は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。] - 請求項14に記載の製造方法により前記式(T)で表される置換基を含むアリールアミン化合物を得る工程、
得られたアリールアミン化合物を用いて表面層用塗布液を得る工程、
前記表面層用塗布液の塗膜を形成する工程、および
前記塗膜を硬化して表面層を形成する工程、
を含む、ことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
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