CN113004173B - 肟酯化合物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及肟酯化合物及其制造方法。所述肟酯化合物由下述通式(I)表示，
Figure DDA0002954280560000011
式(I)中，X表示
Figure DDA0002954280560000012
Y表示‑CN或
Figure DDA0002954280560000013
R2表示R1’或者‑OR1’；R1和R1’各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基、取代或未取代的碳原子数2～12的烯基、取代或未取代的碳原子数3～20的环烷基、取代或未取代的碳原子数6～20的芳基、取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1～20的烷氧基、取代或未取代的碳原子数6～20的芳酰基、或者取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳酰基；R3和R4各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基；n表示1～8的整数。

Description

肟酯化合物及其制造方法
本申请是申请号为201810763886.3，申请日为2018年07月12日，发明名称为“肟酯化合物及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及肟酯化合物及其制造方法，尤其涉及作为聚合性组合物中使用的光引发剂而有用的新型肟酯化合物及其制造方法，属于功能材料研究领域。
背景技术
彩色光阻是组成彩色滤光片的重要材料，主要由红、绿、蓝三种高分子材料构成。近年来，随着电视需求量增加、面板厂持续扩产，彩色光阻的需求量持续增长。传统制作彩色光阻的方法有染色法和电沉淀法，这些传统的方法都要用到金属Cr，然而，金属Cr毒性大，污染严重。因此，目前采用比较先进的颜料分散法，其操作工艺简单，色特性、耐热性、耐光性能都非常优秀。颜料光刻胶的制作是颜料分散法的关键技术，光引发剂是制作光刻胶的重要原料之一。然而，传统的光引发剂如安息香衍生物、联苯酰缩酮类、酰基氧化膦类、二苯甲酮/胺类等存在感光度低、溶解性差以及存储稳定性不好等缺点，直接会影响到彩色光阻的透明度和耐热性等性能，不能满足高质量的颜料光刻胶的制作。
1904年A Werner首次报道了氧酰基肟酯类化合物的光化学特性，1970年肟酯类化合物开始被用作光引发剂。氧酰基肟酯类光引发剂Quanta cure PDO曾被广泛商业化应用。虽然此化合物具有较高的光引发活性，但稳定性差，很快就被其他的自由基引发剂取代。近年来，有人在肟酯类化合物分子中引入能增大分子共轭面的基团，进一步提高了肟酯类衍生物的引发效率以及稳定性，使肟酯类光引发剂的制备及应用得到关注。比较典型的是Hisatoshi Kura等在肟酯化合物中引入二苯硫醚基团的研究和Dietliker K等在肟酯化合物中引入咔唑基团的研究。由于这些基团中有较大的共轭体系和较强的分子内电子转移特性，从而极大地提高了这类肟酯化合物的稳定性和感光活性。两个代表性的酮肟酯类光引发剂是OXE-1和OXE-2。
上述化合物虽然光引发性能和稳定性较好，但由于结构复杂，合成难度大，价格昂贵，不利于商品化。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种新型肟酯化合物、使用了该化合物的光引发剂以及含有该光引发剂的聚合性组合物。本发明的肟酯化合物的稳定性和感光活性优异，作为光引发剂是有用的。
本发明的另一目的在于提供一种合成路线简单且有利于商品化的肟酯化合物的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明通过提供下述通式(I)表示的新型肟酯化合物实现了上述目的。
1.一种肟酯化合物，其由下述通式(I)表示，
Figure BDA0002954280540000021
式(I)中，X表示
Figure BDA0002954280540000022
Y表示-CN或
Figure BDA0002954280540000031
R2表示R1’或者-OR1’；
R1和R1’各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基、取代或未取代的碳原子数2～12的烯基、取代或未取代的碳原子数3～20的环烷基、取代或未取代的碳原子数6～20的芳基、取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1～20的烷氧基、取代或未取代的碳原子数6～20的芳酰基、或者取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳酰基；
R3和R4各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基；
n表示1～8的整数。
2.根据上述项1所述的化合物，其中，R1或R1’表示未取代的或被选自卤素原子、-OR5、-SR6、-NR5R6、-CN、-(CO)OR5、-(CO)NR5R6、任选经一个或多个O、S、NR7、CO间杂的碳原子数3～8的环烷基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基或碳原子数3～20的杂芳酰基中的基团取代的碳原子数1～20的烷基，
所述碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基和碳原子数3～20的杂芳酰基各自独立地未经取代或经卤素原子、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数1～4的卤烷基、-CN、-NO2、-OR5、-SR6或-NR5R6取代，
其中R5～R7各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
3.根据上述项1所述的化合物，其中，R1或R1’表示经一个或多个O、S、NR7、CO、SO或SO2间杂的碳原子数2～20的烷基，
所述经间杂的碳原子数2～20的烷基未经取代或经碳原子数3～8的环烷基、-OH、-SH、-O(CO)R5、-(CO)OR5、-(CO)NR5R6、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基或碳原子数3～20的杂芳酰基取代，
所述碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基和碳原子数3～20的杂芳酰基各自独立地未经取代或经卤素原子、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数1～4的卤烷基、-CN、-NO2、-OR5、-SR6或-NR5R6取代，
其中R5～R7各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
4.根据上述项1所述的化合物，其中，R1或R1’表示未经间杂或经一个或多个O、S、CO或NR5间杂的碳原子数2～12的烯基或碳原子数3～20的环烷基；或者
R1或R1’表示未取代的或被选自卤素原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～4的卤烷基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基、-CN、-NO2、-OR5、-SR6、-NR5R6、-COOR5、-(CO)R5或-SO2-R6中的基团取代的碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基或碳原子数3～20的杂芳酰基，
其中R5和R6各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
5.根据上述项1所述的化合物，其中，R1或R1’表示未取代的或被选自碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～4的卤烷基、卤素原子、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基中的基团取代的碳原子数1～20的烷氧基；或者
R1或R1’表示经一个或多个O、S、NR5、CO、SO或SO2间杂的碳原子数2～20的烷氧基，其中R5表示碳原子数1～8的烷基。
6.根据上述项1～5中任一项所述的化合物，其中，R3和R4各自独立地表示被选自碳原子数3～8的环烷基、OH、SH、O(CO)R8、(CO)OR8、(CO)NR8中的基团取代的碳原子数1～20的烷基，其中R8表示碳原子数1～8的烷基。
7.一种光引发剂，其含有根据上述项1～6任一项所述的肟酯化合物。
8.一种聚合性组合物，其含有根据上述项7所述的光引发剂和烯键式不饱和化合物。
9.根据上述项1～6任一项所述的肟酯化合物作为光引发剂的用途。
10.一种根据上述项1～6任一项所述肟酯化合物的制造方法，所述方法包括：
步骤S1，使通式(1)表示的化合物与盐酸羟胺反应，得到通式(2)表示的化合物；
步骤S2，使所述通式(2)表示的化合物与通式(3)表示的化合物反应，得到通式(I)表示的肟酯化合物，
Figure BDA0002954280540000051
通式(I)中，X、Y、R1和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure BDA0002954280540000052
通式(1)中，Y’表示-CN或
Figure BDA0002954280540000053
X和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure BDA0002954280540000054
通式(2)中，Y”表示-CN或
Figure BDA0002954280540000055
X和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure BDA0002954280540000061
通式(3)中，R1如所述通式(I)中所定义，X’表示卤素原子，
优选地，所述通式(1)表示的化合物与所述盐酸羟胺的摩尔比为1:1～1:3，所述通式(2)表示的化合物与所述通式(3)表示的化合物的摩尔比为1:1～1:3。
发明的效果
本发明的肟酯化合物可以用作新颖且耐热性优异、高感光度的光引发剂。并且，通过将本发明的肟酯化合物与烯键式不饱和化合物等组合，能够构成对滤色器用途有用的光聚合性组合物。
另外，本发明的肟酯化合物的制造方法简单，工艺流程短，三废少，有利于保护环境，适合工业化生产；制造方法中的溶剂等辅料可回收使用，降低了生产成本；通过本发明的制造方法，转化率和收率高，产品品质稳定且含量高，非常适用于激光聚合成像体系及其他化学增幅光致抗蚀试剂体系中。
附图说明
图1为示出本发明的肟酯化合物的结构式的图。
图2为示出在蓝色光源照射下实施例1、3和5以及比较例1～2的曝光量的图。
图3为示出在绿色光源照射下实施例1、3和5以及比较例1～2的曝光量的图。
图4为示出在红色光源照射下实施例8、10和12以及比较例3～4的曝光量的图。
具体实施方式
以下，具体说明本发明的实施方案，但本发明不限于下述实施方案。
<肟酯化合物>
本发明的肟酯化合物是通式(I)表示的新型肟酯化合物。
Figure BDA0002954280540000071
式(I)中，X表示
Figure BDA0002954280540000072
Y表示-CN、或
Figure BDA0002954280540000073
R2表示R1’或者-OR1’；
R1和R1’各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基、取代或未取代的碳原子数2～12的烯基、取代或未取代的碳原子数3～20的环烷基、取代或未取代的碳原子数6～20的芳基、取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳基、取代或未取代的碳原子数1～20的烷氧基、取代或未取代的碳原子数6～20的芳酰基、或者取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳酰基；
R3和R4各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基；
n表示1～8的整数。
作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代或未取代的碳原子数1～20的烷基”中的“碳原子数1～20的烷基”，具体而言，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、异辛基、2-乙基己基、叔辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基和二十烷基等。
上述R1或R1’表示的碳原子数1～20的烷基，在不妨碍本发明的目的的范围内可以具有取代基。作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代碳原子数1～20的烷基”中的“取代基”，具体而言，可列举出卤素原子、-OR5、-SR6、-NR5R6、-CN、-(CO)OR5、-(CO)NR5R6、任选经一个或多个O、S、NR7、CO间杂的碳原子数3～8的环烷基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基或碳原子数3～20的杂芳酰基，其中R5～R7各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
作为卤素原子，例如可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作为上述取代基中的“碳原子数3～8的环烷基”、“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”，例如可列举出与针对后述R1所示的“碳原子数3～8的环烷基”、“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”例示出的基团相同的基团。
此外，上述取代基中的“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”可以进一步具有取代基。作为进一步的取代基，例如可列举出卤素原子、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数1～4的卤烷基、-CN、-NO2、-OR5、-SR6或-NR5R6，其中R5和R6各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
作为卤素原子，例如可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作为碳原子数1～8的烷氧基，例如可列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等。
作为碳原子数1～4的卤烷基，例如可列举氯甲基、氯乙基、二氟甲基、二氟乙基等。
作为上述进一步的取代基中的“碳原子数6～20的芳基”和“碳原子数3～20的杂芳基”，例如可列举出与针对后述R1所示的“碳原子数6～20的芳基”和“碳原子数3～20的杂芳基”例示出的基团相同的基团。
上述R1或R1’所示的碳原子数1～20的烷基具有取代基时，取代基的个数没有特别限制，优选取代基的个数根据烷基的碳原子数而改变。取代基的个数优选为1～2个。
此外，R1或R1’还可以表示经一个或多个O、S、NR7、CO、SO或SO2间杂的碳原子数2～20的烷基，其中R7表示碳原子数1～8的烷基。
作为上述经间杂的碳原子数2～20的烷基，在不妨碍本发明的目的的范围内可以具有取代基。作为取代基，例如可列举碳原子数3～8的环烷基、-OH、-SH、-O(CO)R5、-(CO)OR5、-(CO)NR5R6、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数6～20的芳酰基或碳原子数3～20的杂芳酰基。
作为上述取代基中的“碳原子数3～8的环烷基”、“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”，例如可列举出与针对后述R1所示的“碳原子数3～8的环烷基”、“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”例示出的基团相同的基团。
此外，这些取代基中的“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”可以进一步具有取代基。作为进一步的取代基，例如可列举出卤素原子、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数1～4的卤烷基、-CN、-NO2、-OR5、-SR6或-NR5R6，其中R5和R6各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
作为卤素原子，例如可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作为“碳原子数1～8的烷氧基”和“碳原子数1～4的卤烷基”，例如可列举出与前述“碳原子数1～8的烷氧基苯基”和“碳原子数1～4的卤烷基”例示出的基团相同的基团。
作为上述进一步的取代基中的“碳原子数6～20的芳基”和“碳原子数3～20的杂芳基”，例如可列举出与针对后述R1所示的“碳原子数6～20的芳基”和“碳原子数3～20的杂芳基”例示出的基团相同的基团。
作为上述R1或R1’表示的碳原子数2～12烯基，例如可列举乙烯基、烯丙基、异丙烯基、2-丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基等。
作为上述R1或R1’表示的碳原子数3～20的环烷基，例如可以是具有3～20个碳原子的饱和单环式或饱和多环式烷基。具体而言，例如可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、金刚烷基等。
作为上述R1或R1’表示的碳原子数2～12的烯基或碳原子数3～20的环烷基，在不妨碍本发明的目的的范围内，可以是未经间杂或经一个或多个O、S、CO或NR5间杂的碳原子数2～12的烯基或碳原子数3～20的环烷基，其中R5表示碳原子数1～8的烷基。
作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代或未取代的碳原子数6～20的芳基”中的“碳原子数6～20的芳基”，具体而言，可列举出苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、萘基、蒽基、菲基等。
作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳基”中的“碳原子数3～20的杂芳基”，具体而言，可列举出吡咯基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、哌嗪基、哌啶基、吡喃基、吡唑基、三嗪基、吡咯烷基、喹啉基、异喹啉基、咪唑基、苯并咪唑基、***基、呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、噻二唑基、噻唑基、苯并噻唑基、噁唑基、苯并噁唑基、异噻唑基、异噁唑基、吲哚基、吗啉基等。
作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代或未取代的碳原子数6～20的芳酰基”中的“碳原子数6～20的芳酰基”，具体而言，可列举出苯甲酰基、甲基苯甲酰基、萘甲酰基等。
作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代或未取代的碳原子数3～20的杂芳酰基”中的“碳原子数3～20的杂芳酰基”，具体而言，可列举出噻吩基羰基、吡咯基羰基、吡啶基羰基等。
上述R1或R1’表示的“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、“碳原子数6～20的芳酰基”和“碳原子数3～20的杂芳酰基”，在不妨碍本发明的目的的范围内可以具有取代基。作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代碳原子数6～20的芳基”、“取代碳原子数3～20的杂芳基”、“取代碳原子数6～20的芳酰基”和“取代碳原子数3～20的杂芳酰基”中的“取代基”，具体而言，可列举出卤素原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～4的卤烷基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基、碳原子数1～8的烷氧基、-CN、-NO2、-OR5、-SR6、-NR5R6、-COOR5、-(CO)R5或-SO2-R5，其中R5和R6各自独立地表示碳原子数1～8的烷基。
作为卤素原子，例如可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作为这些取代基中的“碳原子数1～20的烷基”、“碳原子数1～4的卤烷基”、“碳原子数6～20的芳基”和“碳原子数3～20的杂芳基”，可列举出与针对前述“碳原子数1～20的烷基”、“碳原子数1～4的卤烷基”、“碳原子数6～20的芳基”和“碳原子数3～20的杂芳基”例示出的基团相同的基团。
作为上述取代基中的“碳原子数1～8的烷氧基”，例如可列举出与针对后述R1所示的“碳原子数1～8的烷氧基”例示出的基团相同的基团。
作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代或取代的碳原子数1～20的烷氧基”中的“碳原子数1～20的烷氧基”，具体而言，可列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基等。
上述碳原子数1～20的烷氧基，在不妨碍本发明的目的的范围内可以具有取代基。作为通式(I)中的R1或R1’所示的“取代碳原子数1～20的烷氧基”中的“取代基”，具体而言，可列举出碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～4的卤烷基、卤素原子、碳原子数6～20的芳基、碳原子数3～20的杂芳基和碳原子数1～8的烷氧基。
作为这些取代基中的“碳原子数1～10的烷基”、“碳原子数1～4的卤烷基”、“卤素原子”、“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”、和“碳原子数1～8的烷氧基”，可列举出与针对前述“碳原子数1～10的烷基”、“碳原子数1～4的卤烷基”、“卤素原子”、“碳原子数6～20的芳基”、“碳原子数3～20的杂芳基”和“碳原子数1～8的烷氧基”例示出的基团相同的基团。
此外，作为上述R1或R1’表示的碳原子数1～20的烷氧基，在不妨碍本发明的目的的范围内，可以是经一个或多个O、S、NR5、CO、SO或SO2间杂的碳原子数2～20的烷氧基，其中R5表示碳原子数1～8的烷基。
通式(I)中，R3和R4各自独立地表示取代或未取代的碳原子数1～20的烷基。
作为通式(I)中的R3和R4所示的“取代或未取代的碳原子数1～20的烷基”中的“碳原子数1～20的烷基”，例如可列举与前述“碳原子数1～20的烷基”例示出的基团相同的基团。
上述R3和R4所示的碳原子数2～20的烷基，在不妨碍本发明的目的的范围内可以具有取代基。作为通式(I)中的R3和R4所示的“取代碳原子数1～20的烷基”中的“取代基”，具体而言，可列举出碳原子数3～8的环烷基、OH、SH、O(CO)R8、(CO)OR8、(CO)NR8，其中R8表示碳原子数1～8的烷基。
作为这些取代基中的“碳原子数3～8的环烷基”，例如可列举与前述“碳原子数3～8的环烷基”例示出的基团相同的基团。
<肟酯化合物的制造方法>
本发明的肟酯化合物可以通过以下的方法进行制造。
即，本发明的方法包括：
步骤S1，使通式(1)表示的化合物与盐酸羟胺反应，得到通式(2)表示的化合物；
步骤S2，使通式(2)表示的化合物与通式(3)表示的化合物反应，得到通式(I)表示的肟酯化合物，
Figure BDA0002954280540000131
通式(I)中，X、Y、R1和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure BDA0002954280540000132
通式(1)中，Y’表示-CN或
Figure BDA0002954280540000133
X和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure BDA0002954280540000134
通式(2)中，Y”表示-CN或
Figure BDA0002954280540000135
X和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure BDA0002954280540000136
通式(3)中，R1如所述通式(I)中所定义；X’表示卤素原子。
进一步地，为了提高原料转化率，优选步骤S1中的反应采用在68～78℃下回流反应的方案实施，优选回流反应的时间为3～6h。上述回流反应的温度可以根据回流反应中选用的溶剂和原料的沸点进行适当调整。
上述步骤S1中，优选通式(1)表示的化合物在盐酸羟胺和无水醋酸钠的作用下于有机溶剂中进行肟化反应，得到通式(2)表示的化合物。对于使用的有机溶剂，只要不妨碍反应的进行，没有特别限制，例如，可使用无水甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧六环、二氯乙烷、甲苯等。
上述步骤S1中，为了进一步提高反应效率，通式(1)表示的化合物与盐酸羟胺的摩尔比优选为1:1～1:3。
上述步骤S2中，为了进一步提高反应效率和产物收率，优选通式(2)表示的化合物与通式(3)表示的化合物在0～5℃下首先反应0.5～1h，然后升温至室温继续反应2～3h。
上述步骤S2中，通式(2)表示的化合物与通式(3)表示的化合物于有机溶剂中进行反应。对于使用的有机溶剂，只要不妨碍反应的进行，没有特别限制，例如，可使用二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧六环、二氯乙烷、甲苯等。
上述步骤S2中，为了进一步提高反应效率，通式(2)表示的化合物与通式(3)表示的化合物的摩尔比优选为1:1～1:3。
以上说明的本发明的新型肟酯化合物作为自由基聚合引发剂、特别是光引发剂是有用的。
<光引发剂>
本发明的光引发剂含有上述通式(I)表示的本发明的肟酯化合物。另外，本发明的光引发剂可将本发明的肟酯化合物与其他光引发剂一同并用。作为可并用的其他光引发剂，可使用以往已知的化合物，例如，可以列举出二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮等二苯甲酮衍生物；2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪等卤甲基化三嗪衍生物；苯偶姻甲醚、苯偶姻丁醚等苯偶姻烷基醚类；2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌等蒽醌衍生物；2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮等苯乙酮衍生物；噻吨酮、2-乙基噻吨酮等噻吨酮衍生物；对二甲氨基苯甲酸乙酯、对二乙基氨基苯甲酸乙酯等苯甲酸酯衍生物；9-苯基吖啶等吖啶衍生物等。这些其他的光引发剂可以使用1种或2种以上组合使用。
本发明的光引发剂中，本发明的肟酯化合物含量优选为30～100质量％。
<聚合性组合物>
本发明的聚合性组合物含有上述光引发剂和烯键式不饱和化合物。
作为上述烯键式不饱和化合物，没有特别限制，例如可列举出乙烯、丙烯、丁烯等不饱和脂肪族烃；马来酸、柠康酸等在两末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯；羟基乙基(甲基)丙烯酸酯-苹果酸酯、羟基丙基(甲基)丙烯酸酯-苹果酸酯等不饱和多元酸酯；(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯等不饱和一元酸和多元醇或多元酚的酯；马来酸酐、衣康酸酐等不饱和多元酸的酸酐；(甲基)丙烯酰胺、苯二甲基双(甲基)丙烯酰胺等不饱和一元酸和多元胺的酰胺；丙烯醛等不饱和醛；(甲基)丙烯腈、烯丙基腈等不饱和腈；苯乙烯、4-甲基苯乙烯等不饱和芳香族化合物；丙烯酸树脂预聚体等。这些烯键式不饱和化合物可以单独使用或2种以上组合使用。
本发明的聚合性组合物中，上述光引发剂的含量没有特别限定，相对于上述烯键式不饱和化合物100质量份，优选为0.5～70质量份。
通过使用包含通式(1)表示的肟酯化合物作为光引发剂，能够实现敏感度优异，并可以低曝光量形成期望的形状的图案。
实施例
以下通过实施例进一步详细说明本发明。
合成例1
步骤1：2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-羟基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1-1)的合成
Figure BDA0002954280540000161
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-丙烯酸乙酯12.2g、盐酸羟胺4.0g、无水醋酸钠5.33g、无水乙醇100mL，加热回流5h后，冷却到室温，然后将其倒入300g冰水中，搅拌，过滤，干燥后，得到2-氰基-3(4-二甲氨基-苯基)-N-羟基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1-1)12.38g，收率：95.5％。经HPLC测定，含量：98.3％。MS(EI)：259.13；元素分析计算值C14H17N3O2(％)：C 64.85，H 6.61；实测值：C 64.63，H6.72。
步骤2：2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-乙酰氧基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1)的合成
Figure BDA0002954280540000162
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-羟基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1-1)6.48g、三乙胺3.80g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加乙酰氯2.93g，滴加完毕后，在该温度下继续搅拌30min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-乙酰氧基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1-2)7.25g，收率：96.1％。经HPLC测定，含量：99.3％。MS(EI)：301.13；元素分析计算值C16H19N3O3(％)：C63.77，H 6.36；实测值：C 63.63，H 6.32。
合成例2
步骤1：2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-羟基丙烯酰亚胺乙酯的合成
以与合成例1的步骤1相同的方式制备2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-羟基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1-1)。
步骤2：2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-苯甲酰氧基丙烯酰亚胺乙酯(化合物2)的合成
Figure BDA0002954280540000171
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-羟基丙烯酰亚胺乙酯(化合物1-1)9.73g、三乙胺5.68g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加苯甲酰氯7.91g，滴加完毕后在该温度下继续搅拌50min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到2-氰基-3-(4-二甲氨基-苯基)-N-苯甲酰氧基丙烯酰亚胺乙酯(化合物2)12.62g，收率：92.6％。经HPLC测定，含量：99.6％。
合成例3
步骤1：N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)的合成
Figure BDA0002954280540000172
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入(4-二甲氨基苯亚甲基)-丙二酸二甲酯26.3g、盐酸羟胺16.7g、无水醋酸钠19.7g、无水甲醇150mL，加热回流6h后，冷却到室温，将其倒入300g冰水中，搅拌，过滤，干燥后，得到N'1,N'3羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)25.0g，收率：85.3％。经HPLC测定，含量：98.9％。
步骤2：N'1,N'3-二乙酰氧基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3)的合成
Figure BDA0002954280540000181
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)14.66g、三乙胺12.12g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加乙酰氯9.42g，滴加完毕后在该温度下继续搅拌30min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到N'1,N'3-二乙酰氧基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3)16.31g，收率：86.4％。经HPLC测定，含量：99.1％。
合成例4
步骤1：N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯的合成以与合成例3的步骤1相同的方式制备N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)。
步骤2：N'1,N'3-二苯乙酰氧基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物4)的合成
Figure BDA0002954280540000191
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)14.66g、三乙胺12.12g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加苯甲酰氯14.76g，滴加完毕后在该温度下继续搅拌30min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到N'1,N'3-二苯乙酰氧基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物4)20.98g，收率：83.65％。经HPLC测定，含量：99.2％。
合成例5
步骤1：N'1,N'3-二羟基-2-(4-哌啶-1-苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物5-1)的合成
Figure BDA0002954280540000192
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入(4-哌啶-1-苯亚甲基)-丙二酸二甲酯30.3g、盐酸羟胺16.7g、无水醋酸钠19.7g、无水甲醇150mL，加热回流6h后，冷却到室温，将其倒入300g冰水中，搅拌，过滤，干燥后，得到N'1,N'3-羟基-2-(4-哌啶-1-苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物5-1)28.2g，收率：84.7％。经HPLC测定，含量：98.8％。
步骤2：N'1,N'3-二乙酰氧基-2-(4-哌啶-1-苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物5)的合成
Figure BDA0002954280540000201
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的N'1,N'3-二羟基-2-(4-哌啶-1-苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物5-1)16.66g、三乙胺12.12g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加乙酰氯9.42g，滴加完毕后在该温度下继续搅拌30min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到N'1,N'3-二乙酰氧基-2-(4-哌啶-1-苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物5)17.63g，收率：84.5％。经HPLC测定，含量：99.4％。
合成例6
步骤1：N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二乙烯酯(化合物6-1)的合成
Figure BDA0002954280540000202
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入(4-二甲氨基苯亚甲基)-丙二酸二乙烯酯28.7g、盐酸羟胺16.7g、无水醋酸钠19.7g、无水甲醇150mL，加热回流6h后，冷却到室温，将其倒入300g冰水中，搅拌，过滤，干燥后，得到N'1,N'3羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二乙烯酯(化合物6-1)27.5g，收率：86.8％。经HPLC测定，含量：98.7％。
步骤2：N'1,N'3-二乙酰氧基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二乙烯酯(化合物6)的合成
Figure BDA0002954280540000211
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二乙烯酯(化合物6-1)15.86g、三乙胺12.12g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加乙酰氯9.42g，滴加完毕后在该温度下继续搅拌30min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到N'1,N'3-二乙酰氧基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二乙烯酯(化合物6)16.75g，收率：83.5％。经HPLC测定，含量：99.4％。
合成例7
步骤1：N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯的合成以与合成例3的步骤1相同的方式制备N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)。
步骤2：N'1,N'3-二(吡啶-3-乙酰氧基)-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物7)的合成
Figure BDA0002954280540000221
在带有温度计和搅拌器的250mL的三口瓶中，依次加入步骤1中得到的N'1,N'3-二羟基-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物3-1)14.66g、三乙胺12.12g、二氯甲烷150mL，溶解完全后冷却到0℃，在0～5℃下，滴加吡啶-3-甲酰氯16.99g，滴加完毕后在该温度下继续搅拌30min，然后升温到室温，继续搅拌2h，接着将其倒入到200g冰水中，充分水洗，分层，收集有机层，水层用20mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，蒸去溶剂后，固体用乙醇重结晶，得到N'1,N'3-二(吡啶-3-乙酰氧基)-2-(4-二甲氨基苯亚甲基)丙二酰亚胺二甲酯(化合物7)20.60g，收率：81.7％。经HPLC测定，含量：99.1％。
合成比较例1～2
使用下述比较化合物1(OXE-1)(由阜城县环宇油脂有限公司制造)和比较化合物2(OXE-2)(由阜城县环宇油脂有限公司制造)作为合成比较例1～2中的化合物。
Figure BDA0002954280540000222
实施例1
将96g丙烯酸树脂预聚体、4g合成例1中获得的化合物1和100g四氢呋喃添加至反应容器中，搅拌均匀，得到聚合性组合物No.1。
实施例2～7
除了将合成例1中获得化合物1替换成下述表1中所示的各化合物以外，通过与实施例1同样的方法，得到聚合性组合物No.2～No.7。
实施例8
将98g丙烯酸树脂预聚体、2g合成例1中获得的化合物1和100g四氢呋喃添加至反应容器中，搅拌均匀，得到聚合性组合物No.8。
实施例9～14
除了将合成例1中获得化合物1替换成下述表1中所示的各化合物以外，通过与实施例8同样的方法，得到聚合性组合物No.9～No.14。
比较例1～2
除了将合成例1中获得化合物1替换成下述表1中所示的各化合物以外，通过与实施例1同样的方法，得到聚合性组合物No.15～No.16。
比较例3～4
除了将合成例1中获得化合物1替换成下述表1中所示的各化合物以外，通过与实施例8同样的方法，得到聚合性组合物No.17～No.18。
表1
Figure BDA0002954280540000231
根据下列方法，对上述实施例1、3、5、8、10和12以及比较例1～4的聚合性组合物进行感光活性的评价。
[蓝色光源和绿色光源照射下的感光活性评价]
使用旋涂机将实施例1、3和5以及比较例1～2的聚合性组合物涂布于玻璃基板上，利用匀胶机，在转速为1500rpm下，加热至100℃保持2分钟，冷却至室温，在玻璃基板的表面上形成涂布膜。然后，分别在蓝色光源和绿色光源照射下，使上述实施例1、3和5以及比较例1～2的聚合性组合物固化。表2所示的数据为表示所需要的光能量的曝光量，该数值越小，表示感光活性越好。结果示于表2和图2～3中。
[红色光源照射下的感光活性评价]
使用旋涂机将实施例8、10和12以及比较例3～4的聚合性组合物涂布于玻璃基板上，利用匀胶机，在转速为1500rpm下，加热至100℃保持2分钟，冷却至室温，在玻璃基板的表面上形成涂布膜。然后，在红色光源照射下，使上述实施例8、10和12以及比较例3～4的聚合性组合物固化。表3所示的数据为表示所需要的光能量的曝光量，该数值越小，表示感光活性越好。结果示于表3和图4中。
表2
Figure BDA0002954280540000241
表3
聚合性组合物 光引发剂 红色光源照射下的曝光量(mJ/cm<sup>2</sup>)
No.8(实施例8) 化合物1 27
No.10(实施例10) 化合物3 22
No.12(实施例12) 化合物5 30
No.17(比较例3) 比较化合物1 110
No.18(比较例4) 比较化合物2 35
由表1～3以及图2～4表明，在蓝色、绿色、红色的光源照射下，添加本发明的肟酯化合物1、3和5的聚合性组合物固化所需要的能量显著小于添加比较化合物1和2的聚合性组合物固化所需要的能量，本发明的肟酯化合物与比较例1～4中所用的化合物相比，感光活性优异。
如上所述，使用本发明的肟酯化合物时，感光活性优异，本发明的肟酯化合物作为光学用途的光引发剂是有用的。

Claims (2)

1.一种通式(I)表示的肟酯化合物的制造方法，所述方法包括：
步骤S1，使通式(1)表示的化合物与盐酸羟胺反应，得到通式(2)表示的化合物；
步骤S2，使所述通式(2)表示的化合物与通式(3)表示的化合物反应，得到通式(I)表示的肟酯化合物，
Figure FDA0003584528690000011
通式(I)中，X表示
Figure FDA0003584528690000012
Y表示-CN或
Figure FDA0003584528690000013
R2表示R1’或者-OR1’；
R1和R1’各自独立地表示碳原子数1～20的烷基、碳原子数2～12的烯基、碳原子数6～20的芳基或碳原子数3～20的杂芳基；
R3和R4各自独立地表示碳原子数1～20的烷基；
n表示1～8的整数；
Figure FDA0003584528690000014
通式(1)中，Y’表示-CN或
Figure FDA0003584528690000015
X和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure FDA0003584528690000021
通式(2)中，Y”表示-CN或
Figure FDA0003584528690000022
X和R2如所述通式(I)中所定义，
Figure FDA0003584528690000023
通式(3)中，R1如所述通式(I)中所定义，X’表示卤素原子。
2.根据权利要求1所述的制造 方法，其特征在于，
所述通式(1)表示的化合物与所述盐酸羟胺的摩尔比为1:1～1:3，所述通式(2)表示的化合物与所述通式(3)表示的化合物的摩尔比为1:1～1:3。
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