(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下に本発明につき詳細に説明する。本発明は、下記一般式(1)で示されるベンゾトリアゾール誘導体化合物を収率良く製造する方法である。以下に下記一般式(1)において表される化合物について説明する。
【0014】
【化1】
一般式(1)
【0015】
一般式(1)中、R
1およびR
2はそれぞれ独立して、水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等の炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基等が挙げられ、R
3は、水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、オクタデシル基等の炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基;カルボキシエチル基、カルボキシヘプチル基等のアルキル炭素数1〜7のカルボキシアルキル基;メトキシカルボニルエチル基、オクチルオキシカルボニルヘプチル基等の各アルキル炭素数の合計が2〜15のアルキルオキシカルボニルアルキル基;ヒドロキシエチル基、ヒドロキシオクチル基等の炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基;メチルカルボニルオキシエチル基、ヘプチルカルボニルオキシオクチル基等の各アルキル炭素数の合計が2〜15のアルキルカルボニルオキシアルキル基;アクリロイルオキシエチル基、アクリロイルオキシブチル基等のアルキル炭素数1〜4のアクリロイルオキシアルキル基;アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基等のアルキル炭素数1〜4のアクリロイルオキシヒドロキシアルキル基;メタクリロイルオキシエチル基、メタクリロイルオキシブチル基等のアルキル炭素数1〜4のメタクリロイルオキシアルキル基;メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基等のアルキル炭素数1〜4のメタクリロイルオキシヒドロキシアルキル基等が挙げられ、R
4は、水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、オクタデシル基等の炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基;カルボキシエチル基、カルボキシヘプチル基等のアルキル炭素数1〜7のカルボキシアルキル基;メトキシカルボニルエチル基、オクチルオキシカルボニルヘプチル基等の各アルキル炭素数の合計が2〜15のアルキルオキシカルボニルアルキル基;ヒドロキシエチル基、ヒドロキシオクチル基等の炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基;メチルカルボニルオキシエチル基、ヘプチルカルボニルオキシオクチル基等の各アルキル炭素数の合計が2〜15のアルキルカルボニルオキシアルキル基;フェニル基;トリル基;アクリロイルオキシエチル基、アクリロイルオキシブチル基等のアルキル炭素数1〜4のアクリロイルオキシアルキル基;アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基等のアルキル炭素数1〜4のアクリロイルオキシヒドロキシアルキル基;メタクリロイルオキシエチル基、メタクリロイルオキシブチル基等のアルキル炭素数1〜4のメタクリロイルオキシアルキル基;メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基等のアルキル炭素数1〜4のメタクリロイルオキシヒドロキシアルキル基等が挙げられる。
【0016】
上記一般式(1)で示されるベンゾトリアゾール誘導体化合物のうち、本発明の製造方法で好適に合成されるベンゾトリアゾール誘導体化合物は、R
1およびR
2が水素原子であり、R
3が炭素数1〜8のアルキル基であり、R
4が水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アルキル炭素数1〜2のアクリロイルオキシアルキル基、またはアルキル炭素数1〜2のメタクリロイルオキシアルキル基である。
【0017】
本発明の製造方法で合成されるベンゾトリアゾール誘導体化合物一般式(1)としては、例えば、次に示すものを挙げることができる。メチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、メチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシ−3−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、メチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、メチル 2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、オクチル 2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−エチルへキシル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−エチルへキシル 2−[4−(2−エチルへキシルオキシ)−2−ヒドロキシフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−アクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−メタクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−メタクリロイルオキシエチル 2−(4−ベンゾイルオキシ−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−メタクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メタクリロイルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、2−メタクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート、フェニル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレート。
【0018】
上記ベンゾトリアゾール誘導体化合物一般式(1)を効率よく合成する方法は、その反応の反応経路のなかで4−カルボキシ−2−ニトロベンゼンジアゾニウム塩と下記の一般式(2)で示される1,3−ジメトキシベンゼン誘導体とを反応させる工程を経ることが好ましい。
【化2】
一般式(2)
[一般式(2)中、R
1およびR
2は、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基である]
【0019】
下記(化3〜化11)では、上記ベンゾトリアゾール誘導体化合物一般式(1)が得られるまでの反応経路を一例として示した。ただし、Xはハロゲン原子を表す。特に(化4)の反応工程を経ることで、本発明のベンゾトリアゾール誘導体化合物一般式(1)を収率良く得ることができる。
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【0020】
本発明の製造方法で合成されるベンゾトリアゾール誘導体化合物のうち、重合性の二重結合を有しているものに関しては、単独重合もしくは共重合を行うことが可能である。共重合可能な他の重合性モノマーは特に限定されないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチルなどのメタクリル酸エステルが挙げられる。
【0021】
本発明の製造方法で合成されるベンゾトリアゾール誘導体化合物を添加可能な樹脂は特に限定されるわけではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン、ポリ-3−メチルブチレン、ポリメチルペンテンなどのα−オレフィン重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ臭化ビニル、ポリフッ化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、臭素化ポリエチレン、塩化ゴム、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−プロピレン共重合体、塩化ビニル−スチレン共重合体、塩化ビニル−イソブチレン共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−スチレン−無水マレイン酸三元共重合体、塩化ビニル−スチレン−アクリロニトリル三元共重合体、塩化ビニル−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−イソブチレン共重合体、塩化ビニル−塩素化プロピレン共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン−酢酸ビニル三元共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−マレイン酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、内部可塑性ポリ塩化ビニルなどの含ハロゲン合成樹脂、石油樹脂、クマロン樹脂、ポリスチレン、スチレンと他の単量体(無水マレイン酸、ブタジエン、アクリロニトリルなど)との共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン樹脂、メタクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン樹脂などのスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、メタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアセタール、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、強化ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリオキシベンゾイル、ポリイミド、ポリマレイミド、ポリアミドイミド、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、水溶性樹脂、粉体塗料用樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリチオウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を挙げることができる。
【0022】
本発明の製造方法で合成されるベンゾトリアゾール誘導体化合物を樹脂に添加する場合、紫外線吸収剤としては上記ベンゾトリアゾール誘導体化合物のみ、あるいは他の紫外線吸収剤と組み合わせて使用できる。上記ベンゾトリアゾール誘導体化合物以外の紫外線吸収剤としては、一般に市場で入手できるもので紫外領域を吸収できるものであれば特に限定されない。例えば、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾフェノン誘導体、サリシレート誘導体、シアノアクリレート誘導体、トリアジン誘導体等が用いられる。これらの紫外線吸収剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【0023】
本発明の製造方法で合成されるベンゾトリアゾール化合物は、樹脂に対して0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜1重量%の範囲で使用されることが好ましい。
【実施例】
【0024】
以下に本発明で実施したベンゾトリアゾール誘導体化合物の合成法および化合物の特性を示す。ただし本発明はこれらの様態のみに限定されるものではない。
【0025】
(実施例1)
[中間体;5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールの合成]
【化12】
【0026】
2000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、水875ml、炭酸ナトリウム56.5g(0.533モル)、4−アミノ−3−ニトロ安息香酸178.8g(0.982モル)を入れて溶解させ、36%亜硝酸ナトリウム水溶液197.1g(1.028モル)を加えた。この溶液を3000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、水875ml、62.5%硫酸372.0g(2.370モル)を入れて混合し、3〜7℃に冷却したものに滴下し、同温度で1時間撹拌してジアゾニウム塩水溶液を得た。5000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、1,3−ジメトキシベンゼン139.4g(1.009モル)、イソプロピルアルコール900ml、水390mlを入れて混合し、ジアゾニウム塩水溶液を5〜10℃で滴下し、5〜10℃で2時間撹拌した後に、10〜15℃で15時間撹拌した。32%水酸化ナトリウム水溶液280mlを加え、70℃で下層の水層を分離して除去し、イソプロピルアルコール75ml、水875mlを加えて生成した沈殿物をろ過、水洗、乾燥し、6−(4−カルボキシ−2−ニトロフェニルアゾ)−1,3−ジメトキシベンゼンを218.3g得た。
【0027】
3000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、6−(4−カルボキシ−2−ニトロフェニルアゾ)−1,3−ジメトキシベンゼン217.8g(0.657モル)、32%水酸化ナトリウム水溶液147.6g(1.181モル)、水370ml、イソプロピルアルコール1100ml、ハイドロキノン1.1gを入れて、60%ヒドラジン一水和物52.6g(0.630モル)を70℃で1時間かけて滴下し、同温度で3時間撹拌させた。62.5%硫酸でpH3に調整し、70℃で下層の水層を分離して除去し、得られた有機層を25℃に冷却して水820mlを加え、1時間撹拌を行ない、生じた沈殿物をろ過、水洗、乾燥し、5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール N−オキシドを158.9g得た。
【0028】
3000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール N−オキシドを156.8g(0.497モル)、イソプロピルアルコール780ml、水780ml、32%水酸化ナトリウム水溶液295.8g(2.366モル)を入れて、70〜80℃で二酸化チオ尿素255.9g(2.367モル)を30分かけて加えた。同温度で2時間撹拌し、62.5%硫酸でpH4に調整し、下層の水層を分液して除去し、イソプロピルアルコール480ml、水480mlを加え、得られた有機層を25℃に冷却して、生成した沈殿物をろ過、水洗、乾燥して、5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを107.4g得た。収率37%(4−アミノ−3−ニトロ安息香酸から)であった。
【0029】
(実施例2)
[中間体;5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールの合成]
【化13】
【0030】
2000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを107.1g(0.358モル)、酢酸540ml、62.5%硫酸365.2g(2.327モル)、95%硫酸221.8g(2.148モル)を入れて、130〜140℃で20時間撹拌後、水480mlを加えて沈殿物をろ過、水洗し、粗結晶を得た。得られた粗結晶をイソプロピルアルコール130ml、4−メチル−2−ペンタノン300mlでリパルプ洗浄して、5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを59.5g得た。収率58%(5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)であった。
【0031】
(実施例3)
[化合物(a);2−メタクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレートの合成]
【化14】
化合物(a)
【0032】
2000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを59.5g(0.209モル)、トルエン900ml、N,N−ジメチルホルムアミド3.6ml、塩化チオニル93.1g(0.783モル)を加えて、60〜65℃で20時間撹拌した。続いて減圧で溶媒を回収して、トルエン415ml、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル271.9g(2.089モル)を加え、80℃で15時間撹拌した。水400mlを加えて、70℃で下層の水層を分離して除去し、同様に水300mlを加えて70℃で下層の水層を分離する操作を3回繰り返した後、溶媒を減圧で回収してイソプロピルアルコール190ml、水40mlを加えて、5℃に冷却して生じた沈殿物をろ過、洗浄、乾燥して粗結晶を得た。この粗結晶をイソプロピルアルコールで再結晶して、化合物(a)を19.2g得た。収率23%(5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)であった。融点116℃。
【0033】
また、HPLC分析により、化合物(a)の純度を測定した。
<測定条件>
装置:LC−20AT((株)島津製作所製)
使用カラム:SUMIPAX ODS A−212 6.0×150mm 5μm
カラム温度:25℃
移動相: メタノール/水=95/5(リン酸3ml/L)
流速:1.0ml/min
検出:UV250nm
<測定結果>
HPLC面百純度97.2%
なお、以下の実施例4〜6も本実施例と同様の測定条件でHPLC測定を行った。
【0034】
また、化合物(a)の紫外〜可視吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長λmaxは359.0nmであり、その波長のモル吸光係数εは27800であった。スペクトルを
図1に示す。スペクトルの測定条件は次のとおりである。
<測定条件>
装置:UV−2450((株)島津製作所製)
測定波長:250〜 500nm
溶媒:クロロホルム
濃度:10ppm
なお、以下の実施例7〜8も本実施例と同様の測定条件で紫外〜可視吸収スペクトルの測定を行った。
【0035】
また、化合物(a)のNMR測定を行った結果、上記構造を支持する結果が得られた。測定条件は次のとおりである。
<測定条件>
装置:JEOL JNM−AL300
共振周波数:300MHz(1H−NMR)
溶媒:クロロホルム−d
1H−NMRの内部標準物質として、テトラメチルシランを用い、ケミカルシフト値はδ値(ppm)、カップリング定数はHertzで示した。またsはsinglet、dはdoublet、tはtriplet、mはmultipletの略とする。以下の実施例4〜8においても同様である。なお、以下の実施例4〜8も本実施例と同様の測定条件でNMR測定を行った。得られたNMRスペクトルの内容は以下のとおりである。
δ=11.27(s,1H,phenol−OH),8.71(m,1H,benzotriazole−H),8.32(d,1H,J=9.0Hz,benzotriazole−H),8.04(m,2H,benzotriazole−H,phenol−H),6.71(d,1H,J=3.0Hz,phenol−H),6.64(m,1H,phenol−H),6.18(m,1H,C=CH
2−H),5.62(m,1H,C=CH
2−H),4.60(m,4H,methacryloyl−O−CH
2−CH
2−H),3.94(s,3H,phenol−O−CH
3−H),1.97(m,3H,CH
2=C−CH
3−H)
【0036】
(実施例4)
[化合物(b);2−アクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレートの合成]
【化15】
化合物(b)
【0037】
メタクリル酸2−ヒドロキシエチルをアクリル酸2−ヒドロキシエチルとした以外は実施例3と同様にして、化合物(b)を収率34%(5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)で得た。融点は111℃、HPLC面百純度は93.3%であった。
【0038】
また、化合物(b)の紫外〜可視吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長λmaxは358.6nmであり、その波長のモル吸光係数εは27900であった。スペクトルを
図2に示す。スペクトルの測定条件は次のとおりである。
<測定条件>
装置:UV−1850((株)島津製作所製)
測定波長:250〜 500nm
溶媒:クロロホルム
濃度:10ppm
なお、以下の実施例5〜6も本実施例と同様の測定条件で紫外〜可視吸収スペクトルの測定を行った。
【0039】
また、化合物(b)のNMR測定を行った結果、上記構造を支持する結果が得られた。得られたNMRスペクトルの内容は以下のとおりである。
δ=11.23(s,1H,phenol−OH),8.69(m,1H,benzotriazole−H),8.28(d,1H,J=9.3Hz,benzotriazole−H),8.09(m,1H,benzotriazole−H),7.92(m,1H,phenol−H),6.69(m,1H,phenol−H),6.61(m,1H,phenol−H),6.45(m,1H,CH=CH
2−H),6.20(m,1H,CH
2=CH−H),5.87(m,1H,CH=CH
2−H),4.58(m,4H,acryloyl−O−CH
2−H,acryloyl−O−CH
2−CH
2−H),3.87(s,3H,phenol−O−CH
3−H)
【0040】
(実施例5)
[化合物(c);メチル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレートの合成]
【化16】
化合物(c)
【0041】
メタクリル酸2−ヒドロキシエチルをメチルアルコールとした以外は実施例3と同様にして、化合物(c)を収率46%(5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)で得た。融点は185℃、HPLC面百純度は96.0%であった。最大吸収波長λmaxは357.8nmであり、その波長のモル吸光係数εは26400であった。スペクトルを
図3に示す。
【0042】
また、化合物(c)のNMR測定を行った結果、上記構造を支持する結果が得られた。得られたNMRスペクトルの内容は以下のとおりである。
δ=11.23(s,1H,phenol−OH),8.65(m,1H,benzotriazole−H),8.26(d,J=9.0Hz,1H,benzotriazole−H),8.07(m,1H,benzotriazole−H),7.89(m,1H,phenol−H),6.67(m,1H,phenol−H),6.59(m,1H,phenol−H),3.86,3.99(each s,each 3H,phenol−O−CH
3−H and C=O−O−CH
3−H)
【0043】
(実施例6)
[化合物(d);2−エチルへキシル 2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレートの合成]
【化17】
化合物(d)
【0044】
メタクリル酸2−ヒドロキシエチルを2−エチルへキシルアルコールとした以外は実施例3と同様にして、化合物(d)を収率28%(5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)で得た。融点は56℃、HPLC面百純度は98.2%であった。最大吸収波長λmaxは358.6nmであり、その波長のモル吸光係数εは27800であった。スペクトルを
図4に示す。
【0045】
また、化合物(d)のNMR測定を行った結果、上記構造を支持する結果が得られた。得られたNMRスペクトルの内容は以下のとおりである。
δ=11.26(s,1H,phenol−OH),8.67(m,1H,benzotriazole−H),8.28(d,1H,J=9.3Hz,benzotriazole−H),8.09(m,1H,benzotriazole−H),7.92(m,1H,phenol−H),6.69(m,1H,phenol−H),6.61(m,1H,phenol−H),4.31(m,2H,benzotriazole−CO−O−CH
2−H),3.87(s,3H,phenol−O−CH
3−H),1.78(m,1H,2−ethylhexyl−CH),1.51(m,8H,2−ethylhexyl−CH
2),0.96( m,6H,2−ethylhexyl−CH
3)
【0046】
(実施例7)
[化合物(e);オクチル 2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレートの合成]
【化18】
化合物(e)
【0047】
1000mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、ピリジン106.0g(1.340モル)を入れた後、36%塩酸197.0g(1.945モル)を15分かけて加えて1.5時間撹拌し、溶媒を100g回収してピリジン塩酸塩のスラリーを得た。続いて5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを20.0g(0.067モル)加えて160℃で21時間撹拌し、70℃まで冷却して水250mlを加えて、32%水酸化ナトリウム水溶液でpH3に調整した。30℃に冷却して生成した沈殿物をろ過、水洗、乾燥して、5−カルボキシ −2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを18.1g得た。収率100%(5−カルボキシ −2−(2,4−ジメトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)であった。
【0048】
300mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、5−カルボキシ −2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを9.0g(0.033モル)、炭酸ナトリウム4.4g(0.042モル)、オクチルクロライド11.8g(0.079モル)、N,N−ジメチルホルムアミド20ml、ヨウ化カリウム0.5g、ポリエチレングリコール400を1.3g入れて、130〜140℃で3時間撹拌した。トルエン100ml、水100mlを加えて、70〜75℃で下層の水層を分液して除去し、さらに水100ml、酢酸2mlを加えて、70〜75℃で下層の水層を分液して除去した。減圧でトルエンを回収して、イソプロピルアルコール40mlを加えて、生成した沈殿物をろ過、洗浄、乾燥して、粗結晶を5.6g得た。この粗結晶をイソプロピルアルコールで再結晶して、化合物(e)を4.7g得た。収率29%(5−カルボキシ −2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールから)であった。融点97℃。最大吸収波長λmaxは360.2nmであり、その波長のモル吸光係数εは28600であった。スペクトルを
図5に示す。
【0049】
また、HPLC分析により、化合物(e)の純度を測定した。
<測定条件>
装置:L−2130((株)日立ハイテクノロジーズ製)
使用カラム:SUMIPAX ODS A−212 6.0×150mm 5μm
カラム温度:40℃
移動相: メタノール/水=99/1
流速:1.0ml/min
検出:UV250nm
<測定結果>
HPLC面百純度99.0%
なお、以下の実施例8も本実施例と同様の測定条件でHPLC測定を行った。
【0050】
また、化合物(e)のNMR測定を行った結果、上記構造を支持する結果が得られた。得られたNMRスペクトルの内容は以下のとおりである。
δ=11.26(s,1H,phenol−OH),8.68(s,1H,benzotriazole−H),8.29(d,1H,J=9.0Hz,benzotriazole−H),8.11(d,1H,J=8.9Hz,benzotriazole−H),7.93(d,1H,J=9.0Hz,phenol−H),6.69(m,2H,phenol−H),4.38(t,2H,benzotriazole−CO−O−CH
2−H),4.01(t,2H,phenol−O−CH
2−H),1.46(m,24H,octyl−CH
2),0.91(s,6H,octyl−CH
3)
【0051】
(実施例8)
[化合物(f);2−メタクリロイルオキシエチル 2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−カルボキシレートの合成]
【化19】
化合物(f)
【0052】
200mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、化合物(e)を3.3g(0.0067モル)、水酸化ナトリウム0.8g(0.0200モル)、イソプロピルアルコール25ml、水25mlを入れて、70〜75℃で2時間撹拌した。62.5%硫酸1mlを加えてpH5に調整し、生成した沈殿物をろ過、洗浄、乾燥して、5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを2.5g得た。
【0053】
200mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、5−カルボキシ −2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを2.5g(0.0065モル)、塩化チオニル2.0g(0.0168モル)、トルエン50ml、N,N−ジメチルホルムアミド0.2mlを入れて、62〜68℃で1時間撹拌した。減圧でトルエンを回収して、トルエン50ml、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル1.8g(0.0138モル)、ピリジン1.3g(0.0164モル)を加えて、72〜78℃で1時間撹拌した。水30ml、62.5%硫酸0.5mlを加えて、70〜75℃で下層の水層を分液して除去し、減圧でトルエンを回収し、イソプロピルアルコール30mlを加えて、生成した沈殿物をろ過、洗浄、乾燥して、粗結晶を2.2g得た。この粗結晶をイソプロピルアルコールで再結晶して、化合物(f)を1.4g得た。収率42%(化合物(e)から)であった。融点69℃、HPLC面百純度は94.8%であった。最大吸収波長λmaxは360.8nmであり、その波長のモル吸光係数εは28700であった。スペクトルを
図6に示す。
【0054】
また、化合物(f)のNMR測定を行った結果、上記構造を支持する結果が得られた。得られたNMRスペクトルの内容は以下のとおりである。
δ=11.24(s,1H,phenol−OH),8.70(s,1H,benzotriazole−H),8.31(d,1H,J=12.9Hz,benzotriazole−H),8.11(d,1H,J=10.5Hz,benzotriazole−H),7.95(d,1H,J=9.0Hz,phenol−H),6.69(m,2H,phenol−H),6.18(s,1H,C=CH
2−H),5.62(s,1H,C=CH
2−H),4.64(m,2H,methacryloyl−O−CH
2−H),4.56(m,2H,benzotriazole−CO−O−CH
2−H),4.01(t,2H,phenol−O−CH
2−H),1.97(s,3H,CH
2=C−CH
3−H),1.45(m,12H,octyl−CH
2),0.90(s,3H,octyl−CH
3)
【0055】
(比較例)
従来の一般的な紫外線吸収剤である化合物(g);3−(2H−ベンゾトリアゾール −2−イル)−4−ヒドロキシフェネチルメタクリレート、および長波長域を強く吸収することが出来るセサモールを有するベンゾトリアゾール誘導体化合物である化合物(h);2−[2−(6−ヒドロキシベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−イル]エチルメタクリレートを比較例として合成した。
【0056】
[紫外線吸収フィルムの作製]
実施例7で得られた化合物(e)を0.1g、ポリメタクリル酸メチル1.9g、メチルエチルケトン4.0g、トルエン4.0gを混合して溶解し、紫外線吸収剤を有した樹脂組成物の溶液を得た。得られた紫外線吸収剤を有した樹脂組成物の溶液を、バーコーターNo.20を用いてガラス板(厚み2mm)に塗布し、加熱乾燥90℃を2分、120℃を3分の順で行った後、減圧乾燥40℃を12時間実施して溶媒を除去し、膜厚4μmの紫外線吸収剤を5%有するポリメタクリル酸メチルフィルムを得た。一方、比較例で合成した化合物(g)、(h)をそれぞれメタクリル酸メチルと共重合して、5%の紫外線吸収剤を含む共重合体とし、次いで化合物(e)と同様の方法でフィルム化して、膜厚4μmの紫外線吸収剤を5%有するポリメタクリル酸メチルフィルムを得た。
【0057】
[紫外線遮断試験]
市販の昇華転写方式コンパクトフォトプリンター(Canon SELPHY CP600)に使用されているイエロー染料、シアン染料、マゼンダ染料の転写フィルムに、上記で得られた化合物(e)、(g)、(h)の紫外線吸収剤を5%有するポリメタクリル酸メチルフィルムを乗せて転写フィルムを保護し、ウェザーメーターで100時間疑似太陽光を照射して退色を確認した。レベル5は退色なし、レベル4はわずかに退色、レベル3はある程度退色、レベル2はほとんど退色、レベル1は完全に退色として、5段階で評価した結果を表1に示す。
【0058】
【表1】
【0059】
[可視光透過率測定]
上記で得られた化合物(e)、(h)のクロロホルム中での可視光透過率を表2に示す。
【0060】
【表2】
【0061】
表1より、従来の長波長域を吸収できる化合物(h)と同様に、本発明品は長時間にわたって高い紫外線遮断機能を有していることがわかり、さらに表2より、化合物(h)と比較して440〜470nmの可視光域の透過率が高いことから、着色が低いことがわかり、有用な紫外線吸収剤であると言える。なお、実施例および比較例により得られた化合物の紫外線遮断試験、および可視光透過率測定の条件は次の通りである。
【0062】
<紫外線遮断試験条件>
装置:スーパーキセノンウェザーメーター SX−75(スガ試験機(株))
照射照度:180W/m
2
照射時間:100時間
ブラックパネル温度:63℃
槽内湿度:50%
【0063】
<可視光透過率測定条件>
装置:UV−1850((株)島津製作所製)
測定波長:400〜 500nm
溶媒:クロロホルム
濃度:10000ppm