JP6408715B2 - 新規のオキシムエステル誘導体化合物およびこれを含む光重合開始剤、ならびにフォトレジスト組成物 - Google Patents

新規のオキシムエステル誘導体化合物およびこれを含む光重合開始剤、ならびにフォトレジスト組成物 Download PDF

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Description

本発明は、新規のオキシムエステル誘導体化合物およびこれを含む光重合開始剤、ならびにフォトレジスト組成物に関する。
フォトレジスト組成物に使用される光重合開始剤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、トリアジン誘導体、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およびオキシムエステル誘導体など、様々な種類のものが知られており、このうち、オキシムエステル誘導体は、紫外線を吸収して色をほとんど示さず、ラジカル発生効率が高く、フォトレジスト組成物材料との相溶性および安定性に優れるという利点を有している。しかし、初期に開発されたオキシム誘導体化合物は、光開始効率が低く、特にパターン露光工程の際に感度が低くて露光量を増加させなければならず、そのため生産量が低下する問題がある。
そのため、光感度に優れる光重合開始剤を開発すると、少量で十分な感度を実現することができ、コストダウン効果および優れた感度により露光量を低減することができ、生産量を高めることができる。
フォトレジスト組成物において光重合開始剤として使用可能な下記化学式Aで表される様々なオキシムエステル化合物は、すでに公知となっている。
前記化学式Aで表されるオキシムエステル化合物は、R、R´およびR´´それぞれに適切な置換基を導入することで、これを含む光重合開始剤の光吸収領域を調節することができる。
オキシムエステル化合物は、フォトレジスト組成物に365〜435nmの光を照射することで、不飽和結合を有する重合性化合物を重合および硬化させることができ、ブラックマトリックス、カラーフィルタ、カラムスペーサ、可撓性絶縁膜、オーバコート用フォトレジスト組成物などに用いられている。
したがって、光開始剤は、365〜435nmなど、長波長の光源に対して高い感度を有し、光重合反応性に優れ、製造が容易であり、熱安定性および貯蔵安定性が高いことから取り扱いが容易であり、溶剤(PGMEA;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)に対する十分な溶解度など、産業現場のニーズに応えられる様々な用途に適する新たな光開始剤が求められ続けている。
これに対して、最近、液晶表示素子およびOLEDなどの薄膜ディスプレイなどに使用されるフォトレジスト組成物において、より詳細には、アルカリ現像液により現像されてTFT−LCDのような液晶表示素子の有機絶縁膜、カラムスペーサ、UVオーバコート、R.G.Bカラーレジストおよびブラックマトリックスなどでパターン形成が可能な高感度の光重合開始剤を含有するフォトレジスト組成物に関する様々な研究が行われている。
従来、パターンを形成するために用いられるフォトレジスト組成物としては、バインダー樹脂、エチレン不飽和結合を有する多官能性モノマーおよび光重合開始剤などを含有するフォトレジスト組成物が好まれているが、かかる従来のフォトレジスト組成物を用いてパターンを形成する場合、パターンを形成するための露光工程の際に感度が低くて光重合開始剤の使用量または露光量を増加させなければならず、そのため、露光工程でマスクを汚染させ、高温架橋の際に光重合開始剤が分解した後に発生する副産物によって収率が低下するという欠点があり、露光量の増加に伴い露光工程時間が増加して生産量が減少するなどの問題がある。
したがって、本出願人は、前記のような従来フォトレジスト組成物の問題を改善するために鋭意研究を重ねた結果、光に対する感度に優れ反応転換率が高く、熱安定性および光安定性に優れ光開始後に分解されず高いパターン安定性および残膜率を実現できる新規のオキシムエステル誘導体化合物およびこれを含む光重合開始剤、ならびにフォトレジスト組成物を提供する本発明を完成するに至った。
日本公開特許公報2001‐302871(2001.10.31) 国際公開特許公報WO/2002‐100903(2002.12.19) 日本公開特許公報2006‐160634(2006.06.22) 日本公開特許公報2005‐025169(2005.01.27) 日本公開特許公報2005‐242279(2005.09.08) 国際公開特許公報WO/2007‐071497(2007.06.28) 国際公開特許公報WO/2008‐138733(2008.11.20) 国際公開特許公報WO/2008‐078686(2008.07.03) 国際公開特許公報WO/2009‐081483(2009.07.02) 韓国公開特許公報2013‐0049811(2013.11.13) 韓国公開特許公報2013‐0115272(2013.10.21)
本発明の目的は、感度、耐熱性、耐光性、耐化学性および耐現像性に優れる新規のオキシムエステル誘導体化合物およびこれを含む光重合開始剤、ならびにフォトレジスト組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、前記オキシムエステル誘導体化合物を含むフォトレジスト組成物の硬化物を含む成形物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記成形物を含むディスプレイ装置を提供することである。
前記の目的を達成するために本発明は、下記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物およびこれを含む光重合開始剤、ならびにフォトレジスト組成物を提供する。
前記化学式1中、
〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アルコキシ、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルコキシ(C‐C20)アルキル、(C‐C20)シクロアルキルまたは(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキルであり、
Aは、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、アミノ、ニトロ、シアノまたはヒドロキシであり、
は、直接結合、‐CO‐または
であり、前記RおよびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アルコキシ、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルコキシ(C‐C20)アルキル、(C‐C20)シクロアルキルまたは(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキルであり、mは、0〜2から選択される整数であり、
nは、1または2の整数である。
本発明における「アリール」という用語は、一つの水素の除去によって芳香族炭化水素から誘導された有機ラジカルであり、各環に対して、適切には4〜7個、好ましくは5または6個の環原子を含む単一または縮合環系を含み、多数個のアリールが直接結合で連結されている形態をも含む。具体例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、インデニル(indenyl)、フルオレニル、フェナントリルなどを含み、これに限定されない。
本発明における「アリールアルキル」という用語は、前記定義したアリールで置換されたアルキル基であり、ベンジルなどに例示され得る。
本発明における「ヒドロキシアルキル」という用語は、ヒドロキシで置換されたアルキル基であり、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘキシルなどに例示され得る。
本発明における「ヒドロキシアルコキシアルキル」という用語は、ヒドロキシアルコキシで置換されたアルキル基であり、ヒドロキシメトキシメチル、ヒドロキシメトキシエチル、ヒドロキシメトキシプロピル、ヒドロキシメトキシブチル、ヒドロキシエトキシメチル、ヒドロキシエトキシエチル、ヒドロキシエトキシプロピル、ヒドロキシエトキシブチル、ヒドロキシエトキシペンチル、ヒドロキシエトキシヘキシルなどに例示され得る。
本発明における「シクロアルキル」という用語は、炭素環原子数が3〜7の単環式アルキル基だけでなく、二つ以上の単環式アルキルが縮合された多環式アルキル基を意味する。具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられるが、これに限定されない。
本発明における「シクロアルキルアルキル」という用語は、前記定義したシクロアルキルで置換されたアルキル基を意味し、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルメチル、シクロプロピルエチルなどに例示され得る。
また、本発明に記載の「(C‐C20)アルキル」基は、好ましくは(C‐C10)アルキルであり、さらに好ましくは(C‐C)アルキルである。「(C‐C20)アリール」基は、好ましくは(C‐C18)アリールである。「(C‐C20)アルコキシ」基は、好ましくは(C‐C10)アルコキシであり、さらに好ましくは(C‐C)アルコキシである。「(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル」基は、好ましくは(C‐C18)アリール(C‐C10)アルキルであり、さらに好ましくは(C‐C18)アリール(C‐C)アルキルである。「ヒドロキシ(C‐C20)アルキル」基は、好ましくは、ヒドロキシ(C‐C10)アルキルであり、さらに好ましくはヒドロキシ(C‐C)アルキルである。「ヒドロキシ(C‐C20)アルコキシ(C‐C20)アルキル」基は、好ましくは、ヒドロキシ(C‐C10)アルコキシ(C‐C10)アルキルであり、さらに好ましくはヒドロキシ(C‐C)アルコキシ(C‐C))アルキルである。「(C‐C20)シクロアルキル」基は、好ましくは(C‐C10)シクロアルキルである。「(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキル」基は、好ましくは(C‐C10)シクロアルキル(C‐C10)アルキルであり、さらに好ましくは(C‐C10)シクロアルキル(C‐C)アルキルである。
前記化学式1中、nが2の場合、それぞれのオキシムエステル基に含まれるRおよびRは、互いに同じまたは異なっていてもよく、mが2の場合、それぞれのRは、互いに同じまたは異なっていてもよい。
本発明の一実施例による前記オキシムエステル誘導体化合物は、365〜435nm波長の光に対する優れた感度を有する面から、下記化学式2〜3で表されるオキシムエステル誘導体化合物のように、2個または4個のオキシムエステル基を有していてもよく、これに限定されるものではない。
前記化学式2〜4中、
〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アルコキシ、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルコキシ(C‐C20)アルキル、(C‐C20)シクロアルキルまたは(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキルであり、
Aは、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、アミノ、ニトロ、シアノまたはヒドロキシであり、
mは、0〜2から選択される整数であり、
aおよびbは、0または1の整数である。
この際、前記化学式3または化学式4で表されるオキシムエステル誘導体化合物のAは、フルオレンの4位に導入することが好ましい。
本発明の一実施例によるオキシムエステル誘導体化合物の一様態として、R〜Rは、それぞれ独立して、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルキル、ヒドロキシ(C‐C20)アルコキシ(C‐C20)アルキル、(C‐C20)シクロアルキルまたは(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキルであり、Aは、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、(C‐C20)アリール(C‐C20)アルキル、ニトロまたはシアノであるか、さらに他の一様態として、R〜Rは、それぞれ独立して、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリールまたは(C‐C20)シクロアルキルであり、Rは、水素、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)シクロアルキルまたは(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキルであり、Rは、水素、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)シクロアルキルまたは(C‐C20)シクロアルキル(C‐C20)アルキルであり、Aは、水素、ハロゲン、(C‐C20)アルキル、(C‐C20)アリール、ニトロまたはシアノであってもよく、これに限定されるものではない。
本発明の一実施例によるオキシムエステル誘導体化合物は、好ましくは、R〜Rは、それぞれ独立して、水素、ブロモ、クロロ、ヨード、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、インデニル、フェナントリル、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブトキシ、ベンジル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘキシル、ヒドロキシメトキシメチル、ヒドロキシメトキシエチル、ヒドロキシメトキシプロピル、ヒドロキシメトキシブチル、ヒドロキシエトキシメチル、ヒドロキシエトキシエチル、ヒドロキシエトキシプロピル、ヒドロキシエトキシブチル、ヒドロキシエトキシペンチル、ヒドロキシエトキシヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロプロピルメチル、シクロペンチルメチルおよびシクロヘキシルメチルなどから選択され;Aは、水素、ブロモ、クロロ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、インデニル、フェナントリル、ベンジル、アミノ、ニトロ、シアノおよびヒドロキシから選択されることであってもよく、これに限定されない。
本発明に係るオキシムエステル誘導体化合物としては、代表的には、下記の化合物が挙げられるが、下記化合物が本発明を限定するものではない。
本発明に係る前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物は、下記反応式1で表されたように製造され得る。
反応式1〜3中、
〜R、Aおよびmは、化学式2〜3の定義と同様であり、X〜Xは、それぞれ独立して、ハロゲンである。
また、本発明は、前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物を含む光重合開始剤を提供する。
また、本発明は、前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物を含むフォトレジスト組成物を提供する。
本発明において、前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物は、光重合開始剤としてフォトレジスト組成物に含まれてもよい。
本発明のフォトレジスト組成物は、前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物、バインダー樹脂、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物および溶媒などを含み、パターン特性調節性と耐熱性および耐化学性などの薄膜物性に優れる。
また、本発明のフォトレジスト組成物は前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物以外に、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、チオール系化合物およびO‐アシルオキシム系化合物などからなる群から選択される1種または2種以上の公知の光重合開始剤をさらに含んでもよい。
前記チオキサントン系化合物としては、チオキサントン、2‐クロロチオキサントン、2‐メチルチオキサントン、2‐イソプロピルチオキサントン、4‐イソプロピルチオキサントン、2,4‐ジクロロチオキサントン、2,4‐ジメチルチオキサントン、2,4‐ジエチルチオキサントン、2,4‐ジイソプロピルチオキサントンなどがあり、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。前記アセトフェノン系化合物としては、2‐メチル‐1‐[4‐(メチルチオ)フェニル]‐2‐モルホリノプロパン‐1‐オン、2‐ベンジル‐2‐ジメチルアミノ‐1‐(4‐モルホリノフェニル)ブタン‐1‐オン、2‐(4‐メチルベンジル)‐2‐(ジメチルアミノ)‐1‐(4‐モルホリノフェニル)ブタン‐1‐オンなどがあり、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。前記ビイミダゾール系化合物としては、2,2´‐ビス(2‐クロロフェニル)‐4,4´,5,5´‐テトラフェニル‐1,2´‐ビイミダゾール、2,2´‐ビス(2,4‐ジクロロフェニル)‐4,4´,5,5´‐テトラフェニル‐1,2´‐ビイミダゾール、2,2´‐ビス(2,4,6‐トリクロロフェニル)‐4,4´,5,5´‐テトラフェニル‐1,2´‐ビイミダゾールなどがあり、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。前記トリアジン系化合物としては、2,4,6‐トリス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐メチル‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐[2‐(5‐メチルフラン‐2‐イル)エテニル]‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐[2‐(フラン‐2‐イル)エテニル]‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐[2‐(4‐ジエチルアミノ‐2‐メチルフェニル)エテニル]‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐[2‐(3,4‐ジメトキシフェニル)エテニル]‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐(4‐メトキシフェニル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐(4‐エトキシスティリル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐(4‐n‐ブトキシフェニル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジンなどがあり、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。前記O‐アシルオキシム系化合物としては、例えば、1,2‐オクタンジオン‐1‐[4‐(フェニルチオ)フェニル]‐2‐(O‐ベンゾイルオキシム)、エタノン‐1‐[9‐エチル‐6‐(2‐メチルベンゾイル)‐9H‐カルバゾール‐3‐イル]‐1‐(O‐アセチルオキシム)、エタノン‐1‐[9‐エチル‐6‐(2‐メチル‐4‐テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)‐9H‐カルバゾール‐3‐イル]‐1‐(O‐アセチルオキシム)、エタノン‐1‐[9‐エチル‐6‐(2‐メチル‐4‐(2,2‐ジメチル‐1,3‐ジオキソラニル)メトキシベンゾイルr‐9H‐カルバゾール‐3‐イル]‐1‐(O‐アセチルオキシム)などがあり、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。前記公知の光重合開始剤は、薄膜パターンの形成をよりスムーズにするための特性を付与するために、フォトレジスト組成物100重量%に対して0.1〜5.0重量%を使用してもよい。
本発明の一具体例によると、前記フォトレジスト組成物に使用されるバインダー樹脂としては、アクリルポリマーまたは側鎖にアクリル不飽和結合を有するアクリルポリマーを使用してもよく、これは、パターン特性を調節し、耐熱性および耐化学性などの薄膜物性を付与するために、フォトレジスト組成物100重量%に対して3〜50重量%使用することが好ましく、アクリルポリマーのゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算の重量平均分子量は2,000〜300,000、分散度は、1.0〜10.0のものを使用することが好ましく、重量平均分子量4,000〜100,000のものを使用することがさらに好ましい。
前記アクリルポリマーは、下記モノマーを含むモノマーのコポリマーであり、モノマーの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2‐メトキシエチル(メタ)アクリレート、2‐エトキシエチル(メタ)アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノアルキルエステル、モノアルキルイタコネート、モノアルキルフマレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、3,4‐エポキシブチル(メタ)アクリレート、2,3‐エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3‐メチルオキセタン‐3‐メチル(メタ)アクリレート、3‐エチルオキセタン‐3‐メチル(メタ)アクリレート、スチレン、α‐メチルスチレン、アセトキシスチレン、N‐メチルマレイミド、N‐エチルマレイミド、N‐プロピルマレイミド、N‐ブチルマレイミド、N‐シクロヘキシルマレイミド、(メタ)アクリルアミド、N‐メチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。
側鎖にアクリル不飽和結合を有するアクリルポリマーは、カルボン酸を含有するアクリルコポリマーにエポキシ樹脂を付加反応したコポリマーであり、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステルなどのカルボン酸を含有するアクリルモノマーとメチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2‐メトキシエチル(メタ)アクリレート、2‐エトキシエチル(メタ)アクリレート、スチレン、α‐メチルスチレン、アセトキシスチレン、N‐メチルマレイミド、N‐エチルマレイミド、N‐プロピルマレイミド、N‐ブチルマレイミド、N‐シクロヘキシルマレイミド、(メタ)アクリルアミド、N‐メチル(メタ)アクリルアミドなどのモノマーの2種以上を共重合して得たカルボン酸を含有するアクリルコポリマーに、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、3,4‐エポキシブチル(メタ)アクリレート、2,3‐エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどのエポキシ樹脂を40〜180℃の温度で付加反応して得られたバインダー樹脂を使用してもよい。
側鎖にアクリル不飽和結合を有するアクリルポリマーのさらに他の例としては、エポキシ基を含有するアクリルコポリマーにカルボン酸を付加反応したコポリマーとして、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、3,4‐エポキシブチル(メタ)アクリレート、2,3‐エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基を含有するアクリルモノマーと、メチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2‐メトキシエチル(メタ)アクリレート、2‐エトキシエチル(メタ)アクリレート、スチレン、α‐メチルスチレン、アセトキシスチレン、N‐メチルマレイミド、N‐エチルマレイミド、N‐プロピルマレイミド、N‐ブチルマレイミド、N‐シクロヘキシルマレイミド、(メタ)アクリルアミド、N‐メチル(メタ)アクリルアミドなどのモノマーの2種または2種以上を共重合して得たエポキシ基を含有するアクリルコポリマーに、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステルなどのカルボン酸を含有するアクリルモノマーと、40〜180℃の温度で付加反応して得られたバインダー樹脂を使用してもよい。
本発明のフォトレジスト組成物においてエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物は、パターン形成の際に光反応によって架橋されてパターンを形成する役割を果たし、高温加熱の際に架橋されて耐化学性および耐熱性を付与する。前記エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物は、フォトレジスト組成物100重量%に対して0.001〜40重量%使用することが好ましい。エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物が過量添加されると、架橋度が過剰に高くなり、パターンの延性が低下する欠点が生じ得る。
前記エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物は、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2‐エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド基の数が2〜14のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド基の数が2〜14のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド基の数が2〜14のプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、β‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのフタル酸ジエステル、β‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのトルエンジイソシアネート付加物、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのように多価アルコールとα、β‐不飽和カルボン酸をエステル化して得られる化合物、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルアクリル酸付加物のように多価グリシジル化合物のアクリル酸付加物などが挙げられ、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。
また、本発明のフォトレジスト組成物において光重合開始剤として使用される前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物の添加量は、透明性を高め、露光量を最小化するための含有量であり、フォトレジスト組成物100重量%に対して0.01〜10重量%、好ましくは、0.1〜5重量%を使用してもよい。
また、本発明のフォトレジスト組成物は、必要に応じて、接着補助剤としてエポキシ基またはアミン基を有するシリコン系化合物をさらに含んでもよい。
本発明のフォトレジスト組成物においてシリコン系化合物は、ITO電極とフォトレジスト組成物との接着力を向上させ、硬化後の耐熱特性を増大することができる。前記エポキシ基またはアミン基を有するシリコン系化合物としては、(3‐グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3‐グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、(3‐グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3‐グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、(3‐グリシドキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、(3‐グリシドキシプロピル)ジメチルエトキシシラン、3,4‐エポキシブチルトリメトキシシラン、3,4‐エポキシブチルトリエトキシシラン、2‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランおよびアミノプロピルトリメトキシシランなどがあり、これらをそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。前記エポキシ基またはアミン基を有するシリコン系化合物は、フォトレジスト組成物100重量%に対して0.0001〜3重量%使用されることが好ましい。
また、本発明のフォトレジスト組成物は、必要に応じて、光増感剤、熱重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤などの相溶性を有する添加剤をさらに含んでもよい。
本発明のフォトレジスト組成物は、溶媒を加えて基板の上にスピンコーティングした後、マスクを用いて紫外線を照射してアルカリ現像液で現像する方法によりパターンを形成するが、フォトレジスト組成物100重量%に対して10〜95重量%の溶媒を添加して、粘度を1〜50cpsの範囲に調節することが好ましい。
本発明の一実施例による前記光反応性化合物は、当業界において通常使用される光反応性を有する化合物であれば、限定されないが、具体的な一例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリル酸、ペンタエリスリトールトリアクリル酸、トリメチロールプロパントリアクリル酸、エチレングリコールジアクリル酸、ビスフェノール‐Aジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ペンタエリスリトールトリメタクリル酸、ジペンタエリスリトールヘキサアクリル酸、トリメチロールプロパントリメタクリル酸、ペンタエリスリトールテトラアクリル酸、ネオペンチルグリコールジメタクリル酸、トリエチレングリコールジアクリル酸、トリエチレングリコールジメタクリル酸、ビスフェノールAのビス(アクリルオキシエチル)エーテル、3‐メチルペンタンジオールジアクリル酸および3‐メチルペンタンジオールジメタクリル酸などから選択される一つまたは一つ以上であってもよい。この際、前記光反応性化合物は、前記フォトレジスト組成物100重量%に対して1〜25重量%含まれることが好ましい。
前記溶媒としては、バインダー樹脂、光開始剤およびその他の化合物との相溶性を考慮して、エチルアセテート、ブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエチルエーテル、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート(EEP)、エチルラクテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート(PGMEP)、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールメチルアセテート、ジエチレングリコールエチルアセテート、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N‐ジメチルアセトアミド(DMAc)、N‐メチル‐2‐ピロリドン(NMP)、γ‐ブチロラクトン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジグリム(Diglyme)、テトラヒドロフラン(THF)、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの溶媒をそれぞれ単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。
本発明の一実施例によるフォトレジスト組成物は、スピンコータ、ロールコータ、バーコータ、ダイコータ、カーテンコータ、各種の印刷、浸漬などの公知の手段により、ソーダガラス、石英ガラス、半導体基板、金属、紙、プラスチックなどの支持基体上に適用してもよい。また、一旦、フィルムなどの支持基体上に施した後、他の支持基体上に転写してもよく、その適用方法は制限されない。
本発明の一実施例によるフォトレジスト組成物は、光硬化性塗料あるいはワニス、光硬化性接着剤、プリント基板、またはカラーテレビ、PCモニタ、携帯情報端末、デジタルカメラなどのカラーディスプレイの液晶表示素子でのカラーフィルタ、プラズマディスプレイパネル用の電極材料、粉末コーティング、印刷インク、印刷版、接着剤、歯科用組成物、ゲルコーティング、電子工学用のフォトレジスト、電気めっきレジスト、エッチングレジスト、液状および乾燥膜の双方用ソルダレジスト、様々な表示用途用のカラーマトリックスを製造するためのあるいはプラズマディスプレイパネル、電気発光表示装置、およびLCDの製造工程において構造を形成するためのレジスト、電気および電子部品を封入するための組成物、磁気記録材料、微細機械部品、導波路、光スイッチ、めっき用マスク、エッチングマスク、カラー試験系、ガラスファイバケーブルコーティング、スクリーン印刷用ステンシル、ステレオリソグラフィにより三次元物体を製造するための材料、ホログラフィ記録用材料、画像記録材料、微細電子回路、脱色材料、画像記録材料のための脱色材料、マイクロカプセルを使用する画像記録材料用の脱色材料、印刷配線板用フォトレジスト材料、UVおよび可視レーザ直接画像系用のフォトレジスト材料、プリント回路基板の順次積層での誘電体層の形成に使用するフォトレジスト材料または保護膜などの各種の用途に使用してもよく、その用途は特に制限されない。
また、本発明は、前記化学式1で表されるオキシムエステル誘導体化合物を含むフォトレジスト組成物に着色剤を含むフォトレジスト組成物を提供する。
カラーフィルタやブラックマトリックス形成用レジストに適用するために含まれる着色剤としては、レッド、グリーン、ブルーと紺色混合系のシアン、マゼンダ、イエロ、ブラック顔料が挙げられる。顔料としては、C.I.ピグメントイエロ12、13、14、17、20、24、55、83、86、93、109、110、117、125、137、139、147、148、153、154、166、168、C.I.ピグメントオレンジ36、43、51、55,59、61、C.I.ピグメントレッド9,97、122、123、149、168、177、180、192,215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50、C.I.ピグメントブルー15、15:1,15:4、15:6、22、60、64、C.I.ピグメントグリーン7、36、C.I.ピグメントブラウン23、25、26、C.I.ピグメントブラック7、チタンブラックおよびカーボンブラックなどが挙げられる。この際、前記着色剤は、前記フォトレジスト組成物100重量%に対して0.1〜2.0重量%含まれることが好ましい。
本発明の一実施例による前記着色フォトレジスト組成物を用いた実現例の一つであるカラーフィルタは、下記のような製造方法により製造することができ、これに限定されるものではない。
ガラス基板の上にスピンコーティング、ローラコーティング、スプレーコーティングなどの好適な方法を使用して、例えば、0.5〜10μmの厚さに上述の着色フォトレジスト組成物を塗布した後、前記基板にカラーフィルタに必要なパターンを形成するために光を照射する。照射に使用される光源としては、UV、電子線またはX線を使用してもよく、例えば、190〜450nm、具体的には、200nm〜400nm領域のUVを照射してもよい。また、前記照射する工程でフォトレジストマスクを使用して実施してもよい。このように照射する工程を実施した後、前記光源が照射されてパターン化された着色フォトレジスト組成物層を現像液で処理する。この際、前記着色フォトレジスト組成物層から非露光部分は溶解されることでカラーフィルタに必要なパターンが形成される。かかる工程を必要な色の数に応じて繰り返して行うことで所望のパターンを有するカラーフィルタが得られる。また、前記工程で現像により得られた画像パターンをまた加熱するか、活性線照射などにより硬化させると、耐クラック性、耐溶剤性などが向上したカラーフィルタを実現することができる。
また、本発明は、前記フォトレジスト組成物の硬化物を含む成形物を提供する。
さらに、本発明に係る前記成形物は、アレイ平坦化膜、絶縁膜、カラムスペーサ、ブラックカラムスペーサ、ブラックマトリックスまたはカラーフィルタなどであってもよく、本発明は、上述の成形物を含むディスプレイ装置を提供する。
本発明のオキシムエステル誘導体化合物は、フォトレジスト組成物の光重合開始剤として使用される際に少量を使用しても感度に著しく優れ、残膜率、パターン安定性、耐化学性および延性などの物性に優れ、TFT‐LCD製造工程中の露光およびポストベーク工程で光重合開始剤から発生するアウトガスを最小化できることから汚染を低減することができ、これにより生じ得る不良を最小化することができるという利点がある。
以下、本発明の詳細な理解のために本発明の代表化合物を実施例および比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明に係る実施例は、様々な他の形態に変形されてもよく、本発明の範囲が以下で詳述する実施例に限定されると解釈してはならない。本発明の実施例は、当業界において平均の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
[実施例1]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(6)の製造
反応1.9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(2)の合成
フルオレン(1)200.0g(1.20mol)、水酸化カリウム268.8g(4.80mol)とヨウ化カリウム19.9g(0.12mol)を窒素雰囲気下で無水ジメチルスルホキシド1Lに溶解させ、反応物を15℃に維持した後、ブロモエタン283.3g(2.60mol)を2時間にわたり徐々に加え、反応物を15℃で1時間攪拌した。前記反応物に蒸留水2Lを加え、30分間攪拌した後、ジクロロメタン2Lで生成物を抽出し、抽出した有機層を蒸留水2Lで2回洗浄した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物を減圧下で分別蒸留して粘度が高い液体である淡黄色の9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(2)248.6g(93.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.31(6H,t)、2.0(4H,q)、7.26‐7.31(6H,m)、7.68(2H,d)
MS(m/e):222
反応2.1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)エタノン(3)の合成
9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(2)100.5g(0.45mol)をジクロロメタン1Lに溶解させ、反応物を−5℃に冷却した後、塩化アルミニウム72.3g(0.54mol)を徐々に加えてから、反応物の温度が昇温しないように注意しながらジクロロメタン50mLで希釈した塩化アセチル42.4g(0.54mol)を2時間にわたり徐々に加え、−5℃で1時間反応物を攪拌した。前記反応物を氷水1Lに徐々に注ぎ、30分間攪拌して有機層を分離した後、蒸留水500mLで洗浄し、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をエタノールで再結晶し、淡黄色の固体1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)エタノン(3)77.6g(65.2%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.80(6H,t)、1.90(4H,q)、2.53(3H,s)、7.35‐7.36(3H,m)、7.75(2H,t)、7.97(2H,d)
MS(m/e):264
反応3.1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(4)の合成
窒素雰囲気下で無水酢酸エチル50mLを5℃に維持した後、水素化ナトリウム1.8g(60% in mineral oil、0.045mol)を加えてから30分間攪拌した。酢酸エチル50mLに溶解した1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐プロパノン(3)10.0g(0.038mol)を加えて1時間攪拌した後、反応溶液を徐々に昇温して60℃で5時間攪拌し、反応を終了した。反応溶液を室温に冷却させHO30mLを加えてから30分程度攪拌した後、1% HCl水溶液27mLを徐々に滴加して反応物のpHが6〜7になるように中和した。反応溶液に酢酸エチル100mLを加え、30分間攪拌して有機層を分離してからHOで充分に洗浄した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(4)7.2g(62.0%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.91(4H,q)、2.09(3H,s)、3.68(2H,s)、7.36‐7.37(3H,m)、7.74‐7.76(2H,m)、7.87‐7.89(2H,m)
MS(m/e):306
反応4.1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(5)の合成
1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(4)5.0g(0.016mol)をエタノール100mLに分散させ、塩酸ヒドロキシルアミン3.34g(0.048mol)と酢酸ナトリウム3.94g(0.048mol)を加えた後、反応溶液を徐々に昇温して1時間還流反応した。前記反応溶液を室温に冷却し、蒸留水100mLと酢酸エチル200mLを加えた後、30分程度攪拌して有機層を分離した後、溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(5)5.05g(93.9%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.98(6H,t)、1.86(3H,s)1.91(4H,m)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):336
反応5.1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(6)の合成
1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(5)5.0g(0.015mol)を窒素雰囲気下で酢酸エチル50mLに溶解させ、反応物を−5℃に維持した後、トリエチルアミン3.34g(0.033mol)を加えて反応溶液を30分間攪拌した後、塩化アセチル2.59g(0.033mol)を徐々に加え、反応物が昇温しないように注意しながら30分間反応溶液を攪拌した。蒸留水50mLを前記反応溶液に徐々に加え、30分間攪拌して有機層を分離した後、溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(6)5.82g(92.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.08(3H,s)、2.11(3H,s)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):421
[実施例2]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(10)の製造
実施例1の反応2の条件で9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(2)と塩化プロピオニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐プロパン‐1‐オン(7)を製造した後、前記実施例1の反応3〜5と同じ方法で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(10)5.48g(90.2%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.31(3H,d)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.07(3H,s)、2.12(3H,s)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):434
[実施例3]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジシクロヘキサンカルボニルジオキシム(11)の製造
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(5)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジシクロヘキサンカルボニルジオキシム(11)7.36g(88.1%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.12‐1.15(10H,m)、1.60‐1.66(10H,m)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.08(3H,s)、2.27(2H,m)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):557
[実施例4]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,2‐ジオンO,O‐ジベンジルオキシジオキシム(12)の製造
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(5)と塩化ベンゾイルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,2‐ジオンO,O‐ジベンジルオキシジオキシム(12)7.12g(87.1%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.08(3H,s)、2.27(2H,m)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、7.90‐8.01(4H,m)、8.11‐8.18(3H,m)、8.21‐8.32(6H,m)
MS(m/e):545
[実施例5]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジシクロヘキサンカルボニルジオキシム(13)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(9)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジシクロヘキサンカルボニルジオキシム(13)7.07g(88.7%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.12‐1.15(10H,m)、1.31(3H,d)、1.60‐1.66(10H,m)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.07(3H,s)、2.12(3H,s)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):571
[実施例6]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジベンゾイルジオキシム(14)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(9)と塩化ベンゾイルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジベンゾイルジオキシム(14)6.69g(85.6%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.31(3H,d)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.07(3H,s)、2.12(3H,s)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)、7.90‐8.01(4H,m)、8.11‐8.18(3H,m)、8.21‐8.32(6H,m)
MS(m/e):559
[実施例7]1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(20)の合成
反応1.9,9‐ジ‐n‐ブチル‐2‐ニトロ‐9H‐フルオレン(16)の合成
2‐ニトロフルオレン(15)12.66g(60mmol)、水酸化カリウム21.0g(0.3mol、純度=80%)とヨウ化カリウム1.01g(6mmol)を窒素雰囲気下で無水ジメチルスルホキシド200mLに溶解させ、反応温度を17℃に維持した後、n‐ブロモブタン33mL(0.3mol)を2時間にわたり徐々に加え、反応物を17℃で1時間攪拌した。前記反応物に蒸留水200mLを加え、30分程度攪拌した後、ジクロロメタン300mLで生成物を抽出し、抽出した有機層を蒸留水100mLで3回洗浄した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留した。シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;ジクロロメタン:n‐ヘキサン=20:1)で精製し、9,9‐ジ‐n‐ブチル‐2‐ニトロ‐9H‐フルオレン(16)15.4g(79.5%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.52‐0.61(4H,m)、0.66(6H,t)、1.07(4H,sex)、2.00‐2.06(4H,m)、7.38‐7.42(3H,m)、7.77‐7.80(2H,d)、8.20(1H,d)、8.26(1H,dd)
MS(m/e):323
反応2.1‐(9,9‐ジ‐n‐ブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐エタノン(17)の合成
9,9‐ジ‐n‐ブチル‐2‐ニトロ‐9H‐フルオレン(16)7.0g(21.7mmol)を無水ニトロベンゼン200mLに溶解させ、無水塩化アルミニウム5.77g(43.4mmol)を加えた後、反応物を45℃に昇温して塩化アセチル3.40g(43.3mmol)を無水ニトロベンゼン40mLに溶解させた溶液を1時間にわたり徐々に加え、反応物を65℃に昇温して1時間攪拌した。次いで、反応物を室温に冷却して蒸留水100mLを加え、30分程度攪拌した後、ジクロロメタン200mLで生成物を抽出した。抽出した有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100mLと蒸留水100mLの順に洗浄した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得られた固体生成物を少量のエーテルに分散させ、室温で30分間攪拌してから濾過して乾燥し、1‐(9,9‐ジ‐n‐ブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐エタノン(17)5.44g(68.7%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.36‐0.40(4H,m)、0.56(6H,t)、0.96(4H,sex)、2.04‐2.13(4H,m)、2.62(3H,s)、8.00‐8.05(2H,m)、8.10‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.36(1H,s)
MS(m/e):365
反応3.1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(18)の合成
窒素雰囲気下で無水酢酸エチル50mLを5℃に維持した後、水素化ナトリウム1.64g(60% in mineral oil、0.041mol)を加えてから30分間攪拌した。酢酸エチル50mLに溶解した1‐(9,9‐ジ‐n‐ブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐エタノン(17)10.0g(0.027mol)を加えて1時間攪拌した後、反応溶液を徐々に昇温して60℃で5時間攪拌し、反応を終了した。反応溶液を室温に冷却させHO30mLを加えてから30分程度攪拌した後、1% HCl水溶液27mLを徐々に滴加して反応物のpHが6〜7になるように中和した。反応溶液に酢酸エチル100mLを加え、30分間攪拌して有機層を分離した後、HOで充分に洗浄した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(18)6.63g(60.3%)を得た。
H NMR(δppm;DMSO‐d):0.36‐0.40(4H,m)、0.56(6H,t)、0.96(4H,sex)、2.04‐2.13(4H,m)、2.09(3H,s)、3.72(2H,s)、8.00‐8.05(2H,m)、8.10‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.36(1H,s)
MS(m/e):408
反応4.1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(19)の合成
1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(18)5.0g(0.012mol)をエタノール100mLに分散させ、塩酸ヒドロキシルアミン2.50g(0.036mol)と酢酸ナトリウム2.95g(0.036mol)を加えた後、反応溶液を徐々に昇温して1時間還流反応した。反応物を室温に冷却し、蒸留水100mLと酢酸エチル200mLを加えてから、30分程度攪拌した後、有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(19)4.72g(89.9%)を得た。
H NMR(δppm;DMSO‐d):0.38‐0.41(4H,m)、0.58(6H,t)、0.96(4H,sex)、2.04‐2.13(4H,m)、2.11(3H,s)、3.74(2H,s)、8.00‐8.10(2H,m)、8.12‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):438
反応5.1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(20)の合成
1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(19)5.0g(0.011mol)を窒素雰囲気下で酢酸エチル50mLに溶解させ、反応物を−5℃に維持した後、トリエチルアミン2.54g(0.025mol)を加えて反応溶液を30分間攪拌した後、塩化アセチル1.96g(0.025mol)を徐々に加え、反応物が昇温しないように注意しながら30分間攪拌した。次いで、蒸留水50mLを反応物に徐々に加え、30分間攪拌して有機層を分離した後、回収した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(20)5.82g(92.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.35‐0.41(4H,m)、0.60(6H,t)、0.95(4H,sex)、1.90(3H,s)、2.00(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.11(3H,s)、3.74(2H,s)、8.00‐8.10(2H,m)、8.12‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):522
[実施例8]1‐(7‐ブロモ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(26)の合成
実施例7の反応1の条件で2‐ブロモフルオレン(21)とn‐ブロモブタンを反応させ、2‐ブロモ‐9,9‐ジ‐n‐ブチル‐9H‐フルオレン(22)を合成した後、実施例7の反応3〜5の条件で1‐(7‐ブロモ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(26)5.49g(89.9%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.36‐0.41(4H,m)、0.58(6H,t)、0.96(4H,sex)、1.91(3H,s)、2.02(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.14(3H,s)、3.78(2H,s)、8.01‐8.10(2H,m)、8.12‐8.19(2H,m)、8.26‐8.30(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):556
[実施例9]1‐(7‐シアノ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(32)の合成
反応1.2‐シアノ‐9H‐フルオレン(27)の合成
2‐ブロモフルオレン(21)30.0g(0.12mol)をジメチルホルムアミド300mLに加えてから、シアン化銅16.44g(0.18mol)を加えた後、6時間加熱還流した。反応物に蒸留水300mLと酢酸エチル300mLを加え、30分程度攪拌した後、有機層を分離し、分離した有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液200mLで洗浄した後、蒸留水100mLで3回洗浄してから、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留した。シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;ジクロロメタン:n‐ヘキサン=1:5)で精製し、2‐シアノ‐9H‐フルオレン(27)11.77g(51.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):7.35‐7.42(3H,m)、7.75‐7.80(2H,d)、8.21(1H,d)、8.26(1H,dd)
MS(m/e):191
反応2.1‐(7‐シアノ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(32)の合成
実施例7の反応1の条件で2‐シアノ‐9H‐フルオレン(27)とn‐ブロモブタンを反応させ、2‐シアノ‐9,9‐ジ‐n‐ブチル‐9H‐フルオレン(28)を合成した後、実施例7の反応2〜5の条件で1‐(7‐シアノ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(32)5.49g(89.9%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.33‐0.39(4H,m)、0.56(6H,t)、0.97(4H,sex)、1.90(3H,s)、2.01(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.19(3H,s)、3.76(2H,s)、8.00‐8.09(2H,m)、8.12‐8.20(2H,m)、8.24‐8.30(1H,m)、8.37(1H,s)
MS(m/e):502
[実施例10]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(35)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンジオキシム(34)と塩化アセチルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(35)5.48g(90.2%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.97(6H,t)、1.59(4H,q)、1.90(3H,s)、2.08(3H,s)、2.20(3H,s)、2.66(2H,t)、2.91(2H,t)、7.34‐7.37(3H,m)、7.74‐7.78(2H,m)、7.87‐7.90(2H,m)
MS(m/e):434
[実施例11]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンO,O‐ジシクロヘキサンカルボニルジオキシム(36)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンジオキシム(34)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンO,O‐ジシクロヘキサンカルボニルジオキシム(36)6.84g(85.6%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.97(6H,t)、1.11‐1.14(5H,m)、1.33‐1.38(5H,m)、1.59(1H,m)、1.90(3H,s)、2.66(2H,t)、3.45(2H,t)、7.30‐7.35(3H,m)、7.70‐7.76(2H,m)、7.82‐7.86(2H,m)
MS(m/e):571
[実施例12]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンO,O‐ジベンゾイルジオキシム(37)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンジオキシム(34)塩化ベンゾイルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ペンタン‐1,4‐ジオンO,O‐ジベンゾイルジオキシム(37)6.90g(88.2%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.97(6H,t)、1.90(3H,s)、2.66(2H,t)、3.45(2H,t)、7.30‐7.35(3H,m)、7.70‐7.76(2H,m)、7.82‐7.86(2H,m)
MS(m/e):559
[実施例13]2‐シクロヘキシル‐1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(41)の合成
実施例1の反応5の条件で2‐シクロヘキシル‐1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(40)と塩化アセチルを反応させ、2‐シクロヘキシル‐1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(41)2.78g(92.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.89‐0.92(5H,m)、0.98(6H,t)、1.32‐1.36(6H,m)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.08(3H,s)、2.11(3H,s)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):503
[実施例14]2‐シクロペンチルメチル‐1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(45)の合成
実施例1の反応5の条件で2‐シクロペンチルメチル‐1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(44)と塩化アセチルを反応させ、2‐シクロペンチルメチル‐1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(45)2.75g(91.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.90(3H,t)、1.20‐1.66(11H,m)、1.91(4H,q)、2.01(3H,s)、2.12(3H,s)、3.25(1H,t)、7.36‐7.38(3H,m)、7.77‐7.81(2H,m)、8.01‐8.12(2H,d)
MS(m/e):503
[実施例15]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジプロピオニルジオキシム(46)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(5)塩化プロピオニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジプロピオニルジオキシム(46)5.99g(89.1%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.91(6H,t)、1.09(6H,t)、1.92(3H,s)、2.01(4H,q)、2.21(4H,m)、2.89(2H,s)、7.32‐7.35(3H,m)、7.68‐7.75(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):449
[実施例16]1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(50)の合成
実施例7の反応2の条件で9,9‐ジ‐n‐ブチル‐2‐ニトロ‐9H‐フルオレン(16)と塩化プロピオニルを反応させ、1‐(9,9‐ジ‐n‐ブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐プロパン‐1‐オン(47)を合成した後、実施例7の反応3〜5の条件で1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(50)2.67g(90.1%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.38‐0.41(4H,m)、0.60(6H,t)、0.94(4H,sex)、1.21(3H,t)、1.84‐1.92(4H,m)、1.95(3H,s)、2.08(3H,s)、2.55(1H,q)、7.88‐7.92(2H,m)、8.10‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.36(1H,s)
MS(m/e):534
[実施例17]1‐(7‐ブロモ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(54)の合成
実施例7の反応2の条件で2‐ブロモ‐9,9‐ジ‐n‐ブチル‐9H‐フルオレン(22)と塩化プロピオニルを反応させ、1‐(7‐ブロモ‐9,9‐ジ‐n‐ブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐プロパン‐1オン(51)を合成した後、実施例7の反応3〜5の条件で1‐(7‐ブロモ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(54)2.93g(90.5%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.37‐0.40(4H,m)、0.56(6H,t)、0.92(4H,sex)、1.20(3H,t)、1.80‐1.85(4H,m)、1.92(3H,s)、2.05(3H,s)、2.50(1H,q)、7.80‐7.84(2H,m)、8.02‐8.08(2H,m)、8.20‐8.23(1H,m)、8.30(1H,s)
MS(m/e):570
[実施例18]1‐(7‐シアノ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(58)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(7‐シアノ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(57)と塩化アセチルを反応させ、1‐(7‐シアノ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐2‐メチルブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(58)2.65g(88.8%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.37‐0.40(4H,m)、0.55(6H,t)、0.95(4H,sex)、1.21(3H,t)、1.80‐1.85(4H,m)、1.91(3H,s)、2.04(3H,s)、2.45(1H,q)、7.76‐7.80(2H,m)、8.00‐8.06(2H,m)、8.15‐8.20(1H,m)、8.31(1H,s)
MS(m/e):516
[実施例19]1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ヘキサン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(61)の製造
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ヘキサン‐1,3‐ジオンジオキシム(60)と塩化アセチルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ヘキサン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(61)5.79g(92.3%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.00(3H,t)、1.61(2H,m)、1.88(3H,s)1.91(4H,m)、2.08(3H,s)、2.11(2H,t)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(3H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(3H,m)
MS(m/e):449
[実施例20]1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐3‐フェニルプロパン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(64)の合成
実施例16の反応2の条件で1‐(9,9‐ジ‐n‐ブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐エタノン(17)と無水ベンゾサンエチルを反応させ、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐3‐フェニルプロパン‐1,3‐ジオン(62)を合成した後、実施例16の反応3〜4の条件で1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐3‐フェニルプロパン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(64)4.28g(91.7%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.35‐0.41(4H,m)、0.60(6H,t)、0.95(4H,sex)、2.00(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.11(3H,s)、3.74(2H,s)、7.52‐7.62(3H,m)、7.80(2H,d)、8.00‐8.10(2H,m)、8.12‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):584
[実施例21]1‐シクロヘキシル‐3‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)プロパン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(67)の合成
実施例16の反応2の条件で1‐(9,9‐ジ‐n‐ブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐エタノン(17)とメチルシクロヘキサンカルボン酸を反応させ、1‐シクロヘキシル‐3‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)プロパン‐1,3‐ジオン(65)を合成した後、実施例16の反応3〜4の条件で1‐シクロヘキシル‐3‐(9,9‐ジブチル‐7‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)プロパン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(67)を4.23g(89.7%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.35‐0.41(4H,m)、0.60(6H,t)、0.95(4H,sex)、1.01‐1.11(6H,m)、1.45‐1.51(5H,m)、2.00(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.11(3H,s)、3.74(2H,s)、8.00‐8.10(2H,m)、8.12‐8.18(2H,m)、8.24‐8.27(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):590
[実施例22]1‐(9,9‐ジブチル‐7‐メチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(73)の合成
実施例7の反応1の条件で2‐メチルフルオレン(68)と塩化アセチルを反応させ、2‐メチル‐9,9‐ジ‐n‐ブチル‐9H‐フルオレン(69)を合成した後、実施例7の反応2〜5の条件で1‐(9,9‐ジブチル‐7‐ブロモ‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(73)2.59g(85.9%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.36‐0.41(4H,m)、0.58(6H,t)、0.96(4H,sex)、1.91(3H,s)、2.02(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.14(3H,s)、2.40(3H,s)、3.78(2H,s)、8.01‐8.10(2H,m)、8.12‐8.19(2H,m)、8.26‐8.30(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):491
[実施例23]1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(76)の合成
反応1.1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(74)の合成
反応器にフェニルボロン酸10.0g(0.082mol)と1‐(7‐ブロモ‐9,9‐ジブチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(24)30.01g(0.068mol)、テトラキス(トリフェニルポスピン)パラジウム(0)8.09g(0.007mol)を加えた後、テトラヒドロフラン300mLを加えた。反応混合物に2M‐炭酸カリウム水溶液100mLを滴加した。反応混合物を60℃に昇温した後、攪拌した。反応が終了すると常温に冷却した後、酢酸エチル200mLを加えた。有機層を精製水100mLを加えて洗浄し、有機層を分離した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(74)15.48g(51.9%)を得た。
H NMR(δppm;DMSO‐d):0.38‐0.42(4H,m)、0.60(6H,t)、0.91(4H,sex)、2.05‐2.13(4H,m)、2.10(3H,s)、3.75(2H,s)、7.40‐7.42(3H,m)、7.72‐7.75(2H,m)、8.01‐8.05(2H,m)、8.12‐8.20(2H,m)、8.24‐8.28(1H,m)、8.37(1H,s)
MS(m/e):437
反応2.1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(75)の合成
1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオン(74)10.00g(0.023mol)をエタノール100mLに分散させ、塩酸ヒドロキシルアミン4.80g(0.069mol)と酢酸ナトリウム5.66g(0.069mol)を加えた後、反応溶液を徐々に昇温して1時間還流反応した。反応物を室温に冷却し、蒸留水100mLと酢酸エチル200mLを加えた後、30分程度攪拌して有機層を分離した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(75)9.37g(86.9%)を得た。
H NMR(δppm;DMSO‐d):0.36‐0.41(4H,m)、0.60(6H,t)、0.97(4H,sex)、2.01‐2.10(4H,m)、2.12(3H,s)、3.70(2H,s)、7.38‐7.40(3H,m)、7.70‐7.73(2H,m)、8.02‐8.10(2H,m)、8.12‐8.18(2H,m)、8.25‐8.28(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):469
反応3.1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(76)の合成
1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンジオキシム(75)7.50g(0.016mol)を窒素雰囲気下で酢酸エチル100mLに溶解させ、反応物を−5℃に維持した後、トリエチルアミン3.54g(0.035mol)を加えて反応溶液を30分間攪拌した後、塩化アセチル2.75g(0.035mol)を徐々に加え、反応物が昇温しないように注意しながら30分間攪拌した。次いで、蒸留水100mLを反応物に徐々に加え、30分間攪拌して有機層を分離した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジブチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)ブタン‐1,3‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(76)8.04g(90.9%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.36‐0.41(4H,m)、0.58(6H,t)、0.96(4H,sex)、1.91(3H,s)、2.02(3H,s)、2.06‐2.13(4H,m)、2.14(3H,s)、3.78(2H,s)、7.38‐7.40(3H,m)、7.70‐7.73(2H,m)、8.01‐8.10(2H,m)、8.12‐8.19(2H,m)、8.26‐8.30(1H,m)、8.38(1H,s)
MS(m/e):553
[実施例24]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)プロパン‐1,2‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(79)の合成
実施例1の反応5の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1,2‐プロパンジオンジオキシム(78)と塩化アセチルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐フェニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)プロパン‐1,2‐ジオンO,O‐ジアセチルジオキシム(79)8.93g(70.9%)を得た。
H NMR(δppm;CDCl):0.33(6H,t)、2.01(4H,q)、2.09(3H,s)、2.13(3H,s)、2.42(3H,s)、7.26(2H,t)、7.31‐7.36(3H,m)、7.75(2H,d)
MS(m/e):406
[実施例25]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(84)の製造
反応1.9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(81)の合成
フルオレン(80)200.0g(1.20mol)、水酸化カリウム268.8g(4.80mol)とヨウ化カリウム19.9g(0.12mol)を窒素雰囲気下で無水ジメチルスルホキシド1Lに溶解させ、反応物を15℃に維持した後、ブロモエタン283.3g(2.60mol)を2時間にわたり徐々に加え、反応物を15℃で1時間攪拌した。次いで、反応物に蒸留水2Lを加え、30分間攪拌した後、ジクロロメタンで生成物を抽出し、抽出した有機層を蒸留水で洗浄した後、回収した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(81)248.6g(93.3%)を得た。
1H‐NMR(δppm;CDCl):0.31(6H,t)、2.0(4H,q)、7.26‐7.31(6H,m)、7.68(2H,d)
MS(m/e):222
反応2.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン(82)の合成
9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(81)100.5g(0.45mol)をジクロロメタン1Lに溶解させ、反応物を−5℃に冷却した後、塩化アルミニウム151.8g(1.14mol)を徐々に加えてから、反応物の温度が昇温しないように注意しながらジクロロメタン100mLで希釈した塩化アセチル88.8g(1.14mol)を2時間にわたり徐々に加え、−5℃で1時間反応物を攪拌した。次いで、反応物を氷水に徐々に注ぎ、30分間攪拌して有機層を分離した後、蒸留水で洗浄して回収した有機層を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン(82)81.6g(59.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.82(6H,t)、1.91(4H,q)、2.53(6H,s)、7.35‐7.36(2H,m)、7.75(2H,t)、7.97(2H,d)
MS(m/e):306
反応3.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(83)の合成
1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン(82)10.0g(0.033mol)をエタノール100mLに分散させ、塩酸ヒドロキシルアミン5.77g(0.083mol)と酢酸ナトリウム6.81g(0.083mol)を加えた後、反応溶液を徐々に昇温して1時間還流反応した。反応物を室温に冷却して蒸留水100mLとエチルアセテート200mLを加えてから、30分程度攪拌した後、有機層を分離した後無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(83)7.58g(68.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;DMSO‐d):0.98(6H,t)、1.86(6H,s)1.91(4H,m)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(2H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(2H,m)、11.05(2H,s)
MS(m/e):336
反応4.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(84)の合成
1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(83)5.0g(0.015mol)を窒素雰囲気下でエチルアセテート50mLに溶解させ、反応物を−5℃に維持した後、トリエチルアミン3.84g(0.038mol)を加えて反応溶液を30分間攪拌した後、塩化アセチル3.01g(0.038mol)を徐々に加え、反応物が昇温しないように注意しながら30分間攪拌した。次いで、蒸留水を反応物に徐々に加え、30分間攪拌して有機層を分離した後、回収した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(84)4.87g(77.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(6H,s)1.91(4H,m)、2.08(6H,s)、2.11(6H,s)、2.89(2H,s)、7.34‐7.38(2H,m)、7.80‐7.86(2H,m)、8.01‐8.12(2H,m)
MS(m/e):421
[実施例26]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(87)の製造
反応1.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(85)の合成
実施例25の反応2の条件で9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(81)と塩化プロピオニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(85)(58.6%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.28(6H,s)1.91(4H,m)、3.06(4H,q)、7.35‐7.36(2H,m)、7.76(2H,t)、7.98(2H,d)
MS(m/e):334
反応2.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(86)の合成
1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(85)15.0g(0.045mol)をテトラヒドロフラン(THF)200mLに溶解させ、1,4‐ジオキサンに溶解された4N HCl50mLと亜硝酸イソブチル13.9g(0.135mol)を順に加え、反応物を25℃で6時間攪拌した。次いで、反応溶液にエチルアセテートを加え、30分間攪拌して有機層を分離した後蒸留水で洗浄した後、回収した有機層の溶媒を減圧蒸留して得られた生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(86)8.67g(49.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;DMSO‐d):0.92(6H,t)、1.26(6H,s)1.88(4H,m)、7.34‐7.36(2H,m)、7.75(2H,t)、7.98(2H,d)、10.91(2H,s)
MS(m/e):392
反応3.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(87)の合成
実施例25の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(86)と塩化アセチルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(87)(75.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.92(6H,t)、1.26(6H,s)1.88(4H,m)、2.05(6H,s)、7.35(2H,m)、7.79(2H,t)、8.00(2H,d)
MS(m/e):477
[実施例27]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(88)の製造
実施例25の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(83)と塩化ベンゾイルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(88)(76.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.92(6H,t)、1.26(6H,s)1.88(4H,m)、2.05(6H,s)、7.35(2H,m)、7.45(4H,t)、7.66(2H,t)、7.79(2H,t)、8.00(2H,d)、8.11(4H,d)
MS(m/e):544
[実施例28]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(89)の製造
実施例25の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(83)と塩化シクロヘキサンカルボニルを使用して1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(89)(70.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.21(6H,s)1.50‐1.80(10H,m)、1.7(5H,m)、1.89‐2.20(11H,m)、8.01‐8.12(4H,m)、8.20(2H,s)
MS(m/e):557
[実施例29]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(90)の製造
実施例25の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`ビス(オキシム)(86)と塩化ベンゾイルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(90)(65.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(6H,s)1.92(4H,m)、7.65‐7.7(4H,m)、7.90‐7.93(2H,m)、8.10‐8.15(6H,m)
MS(m/e):601
[実施例30]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(91)の製造
実施例25の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`ビス(オキシム)(86)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(91)(61.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.2(6H,s)1.52‐1.82(10H,m)、1.60‐1.93(5H,m)、1.89‐2.31(11H,m)、7.90‐7.94(2H,m)、8.01‐8.04(2H,m)、8.12(2H,s)
MS(m/e):613
[実施例31]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐アセチルオキシム)(93)の製造
反応1.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(92)の合成
実施例1の反応3の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(86)から1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(92)(58.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;DMSO‐d):0.98(6H,t)、1.88‐1.92(10H,m)、8.01‐8.10(4H,m)、8.15‐8.19(2H,m)、11.04(2H,s)、11.08(2H,s)
MS(m/e):422
反応2.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐アセチルオキシム)(93)の合成
実施例1の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(92)と塩化アセチルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐アセチルオキシム)(93)(65.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88‐1.91(10H,m)、2.08(12H,s)、8.0‐8.10(4H,m)、8.18‐8.21(2H,m)
MS(m/e):591
[実施例32]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐ベンゾイルオキシム)(94)の製造
実施例31の反応2の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(92)と塩化ベンゾイルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐ベンゾイルオキシム)(94)(56.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.89‐1.92(10H,m)、7.62‐7.68(8H,m)、7.75‐7.80(4H,m)、8.01‐8.16(12H,m)、8.19‐8.22(2H,m)
MS(m/e):839
[実施例33]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(95)の製造
実施例31の反応2の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(92)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(95)(55.9%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.98(6H,t)、1.2(12H,s)1.38‐1.55(20H,m)、1.60‐1.63(10H,m)、1.88‐2.30(12H,m)、8.02‐8.08(4H,m)、8.18(2H,s)
MS(m/e):863
[実施例34]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(アセチルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐アセチルオキシム(99)の製造
反応1.1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐プロパノン(96)の合成
9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(81)100.5g(0.45mol)をジクロロメタン1Lに溶解させ、反応物を−5℃に冷却した後、塩化アルミニウム72.3g(0.54mol)を徐々に加えてから、反応物の温度が昇温しないように注意しながらジクロロメタン50mLで希釈した塩化プロピオニル50.1g(0.54mol)を2時間にわたり徐々に加え、−5℃で1時間反応物を攪拌した。次いで、反応物を氷水1Lに徐々に注ぎ、30分間攪拌して有機層を分離した後、蒸留水500mLで洗浄し、回収した有機層を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、淡黄色の固体1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐プロパノン(96)75.8g(60.6%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.20(3H,t)、1.93(4H,q)、2.54(2H,q)、7.25‐7.35(2H,m)、7.52‐7.54(1H,m)、7.84‐7.92(2H,m)、8.03‐8.15(2H,m)
MS(m/e):278
反応2.1‐(9,9‐ジエチル‐7‐プロピオニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノン(97)の合成
1‐(9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐プロパノン(96)10.0g(0.036mol)をジクロロメタン100mLに溶解させ、反応物を−5℃に冷却した後、塩化アルミニウム5.76g(0.043mol)を徐々に加えてから、反応物の温度が昇温しないように注意しながらジクロロメタン10mLで希釈したヘプタノイルクロライド6.39g(0.043mol)を徐々に加え、−5℃で1時間反応物を攪拌した。次いで、反応物を氷水100mLに徐々に注ぎ、30分間攪拌して有機層を分離した後、蒸留水50mLで洗浄し、回収した有機層を減圧蒸留して得た生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;エチルアセテート:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐プロピオニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノン(97)7.83g(55.7%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.08(3H,t)、1.28‐1.35(6H,m)、1.46‐1.48(2H,m)、1.92(4H,q)、2.60(2H,q)、2.96(2H,t)、7.89‐7.92(2H,m)、8.03‐8.13(4H,m)
MS(m/e):390
反応3.1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ヒドロキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノンオキシム(98)の合成
実施例1の反応3の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐プロピオニル‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノン(97)から1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ヒドロキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノンオキシム(98)(65.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;DMSO‐d):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.09(3H,t)、1.29‐1.33(6H,m)、1.48‐1.50(2H,m)、1.92(4H,q)、2.72‐2.76(4H,m)、8.02‐8.08(4H,m)、8.18(2H,s)、11.01(1H,s)、11.09(1H,s)
MS(m/e):420
反応4.1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(アセチルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐アセチルオキシム(99)の合成
実施例1の反応4の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ヒドロキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノンオキシム(98)と塩化アセチルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(アセチルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐アセチルオキシム(99)(71.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.08(3H,t)、1.29‐1.33(6H,m)、1.51(2H,m)、1.92(4H,q)、2.20(4H,s)、2.72‐2.76(4H,m)、8.02‐8.08(4H,m)、8.18(2H,s)
MS(m/e):504
[実施例35]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ベンゾイルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐ベンゾイルオキシム(100)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ヒドロキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノンオキシム(98)と塩化ベンゾイルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ベンゾイルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐ベンゾイルオキシム(100)(60.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.08(3H,t)、1.29‐1.33(6H,m)、1.51(2H,m)、1.92(4H,q)、2.72‐2.76(4H,m)、7.60‐7.65(4H,m)、7.76‐7.79(2H,m)、8.02‐8.08(4H,m)、8.18‐8.22(6H,m)
MS(m/e):628
[実施例36]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(シクロヘキサンカルボニルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム(101)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(ヒドロキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1‐ヘプタノンオキシム(98)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(1‐(シクロヘキサンカルボニルオキシイミノ)プロピル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1‐ヘプタノン‐O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム(101)(58.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.08(3H,t)、1.12‐1.14(6H,m)、1.29‐1.33(6H,m)、1.38‐1.50(6H,m)、1.52‐1.54(2H,m)、1.59‐1.62(5H,m)、1.76‐1.79(4H,m)、1.92‐2.23(5H,m)、2.72‐2.76(4H,m)8.02‐8.08(4H,m)、8.18‐8.22(2H,m)
MS(m/e):641
[実施例37]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(アセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐O‐アセチルオキシム(103)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(ヒドロキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐オキシム(102)と塩化アセチルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(アセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐O‐アセチルオキシム(103)(65.1%)を得た。
1H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.29‐1.33(6H,m)、1.45‐1.50(2H,m)、1.88‐1.92(7H,m)、2.09(6H,s)、7.90‐7.93(2H,m)、8.02‐8.10(4H,m)
MS(m/e):532
[実施例38]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(ベンゾイルオキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐O‐ベンゾイルオキシム(104)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(ヒドロキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐オキシム(102)を塩化ベンゾイルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(ベンゾイルオキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐O‐ベンゾイルオキシム(104)(55.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.90(3H,t)、0.97(6H,t)、1.29‐1.35(6H,m)、1.47‐1.50(2H,m)、1.88‐1.93(7H,m)、7.63‐7.67(4H,m)、7.75‐7.78(2H,m)、7.93‐8.03(4H,m)、8.10‐8.15(6H,m)
MS(m/e):657
[実施例39]1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(シクロヘキサンカルボニルオキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム(105)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(ヒドロキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2‐イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐オキシム(102)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1‐(9,9‐ジエチル‐7‐(2‐(シクロヘキサンカルボニルオキシイミノ)プロピオニル)‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐2‐O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム(105)(55.0%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.12‐1.14(6H,m)、1.29‐1.33(6H,m)、1.52‐1.54(2H,m)、1.59‐1.62(5H,m)、1.69‐1.81(10H,m)、1.92‐2.23(8H,m)、7.91‐7.93(2H,m)、8.02‐8.10(4H,m)
MS(m/e):669
[実施例40]1‐(7‐(1,2‐(ビスアセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(O‐アセチルオキシム)(107)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(7‐(1,2‐(ビスアセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(オキシム)(27)と塩化アセチルを反応させ、1‐(7‐(1,2‐(ビスアセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(O‐アセチルオキシム)(28)(66.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.98(6H,t)、1.29‐1.35(6H,m)、1.49‐1.51(2H,m)、1.89‐1.92(7H,m)、2.10(12H,s)、8.01‐8.10(4H,m)、8.19(2H,s)
MS(m/e):647
[実施例41]1‐(7‐(1,2‐(ビスベンゾイルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(108)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(7‐(1,2‐(ビスアセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(オキシム)(106)と塩化ベンゾイルを反応させ、1‐(7‐(1,2‐(ビスベンゾイルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(108)(52.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.97(6H,t)、1.29‐1.35(6H,m)、1.49‐1.51(2H,m)、1.89‐1.92(7H,m)、7.63‐7.66(8H,m)、7.78‐7.80(4H,m)、8.01‐8.10(4H,m)、8.14‐8.20(10H,m)
MS(m/e):895
[実施例42]1‐(7‐(1,2‐(ビスシクロヘキサンカルボニルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(109)の製造
実施例34の反応4の条件で1‐(7‐(1,2‐(ビスアセチルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(オキシム)(106)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1‐(7‐(1,2‐(ビスシクロヘキサンカルボニルオキシイミノ)プロピオニル)‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2イル)‐1,2‐ヘプタンジオン‐1,2‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(109)(50.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.91(3H,t)、0.96(6H,t)、1.12‐1.14(12H,m)、1.29‐1.33(6H,m)、1.52‐1.54(2H,m)、1.59‐1.62(10H,m)、1.69‐1.81(20H,m)、1.92‐2.23(9H,m)、7.91‐7.93(2H,m)、8.02‐8.10(4H,m)
MS(m/e):919
[実施例43]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(114)の製造
反応1.9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン(111)の合成
実施例1の反応1の条件で4‐ニトロフルオレン(110)とブロモエタンを反応させ、9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン(111)(88.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、2.0(4H,q)、7.26‐7.30(2H,m)、7.54‐7.55(2H,m)、7.84‐7.93(3H,m)
MS(m/e):267
反応2.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン(112)の合成
実施例1の反応2の条件で9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン(111)と塩化アセチルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン(112)(59.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.90(4H,q)、2.55(6H,s)、7.94‐7.95(2H,m)、8.15(1H,s)、8.54(1H,s)、8.91(1H,s)
MS(m/e):351
反応3.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(113)の合成
実施例1の反応3の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン(112)から1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(113)(61.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;DMSO‐d):0.96(6H,t)、1.89(6H,s)、1.92(4H,q)、8.02‐8.08(2H,m)、8.19(1H,s)、8.58(1H,s)、8.91(1H,s)、11.01(1H,s)、11.03(2H,s)
MS(m/e):381
反応4.1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(114)の合成
実施例1の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(113)と塩化アセチルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(114)(70.7%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.89(6H,s)、1.92(4H,q)、2.08(6H,s)、8.02‐8.08(2H,m)、8.19(1H,s)、8.58(1H,s)、8.91(1H,s)
MS(m/e):465
[実施例44]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(115)の製造
実施例43の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(113)と塩化ベンゾイルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(115)(63.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.89(6H,s)、1.92(4H,q)、7.64‐7.66(4H,m)、7.78‐7.80(2H,m)、8.02‐8.05(2H,m)、8.14‐8.19(5H,s)、8.58(1H,s)、8.91(1H,s)
MS(m/e):590
[実施例45]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(116)の製造
実施例43の反応4の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(113)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐エタノン‐1,1`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(116)(61.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.1‐1.2(6H,m)、1.39‐1.54(5H,m)、1.60‐1.62(5H,m)、1.89‐1.91(7H,m)、2.25‐2.27(1H,m)、8.02‐8.05(2H,m)、8.19(1H,s)、8.58(1H,s)、8.91(1H,s)
MS(m/e):602
[実施例46]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(119)の製造
実施例26の反応1の条件で9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン(111)と塩化プロピオニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(117)を合成した後、実施例26の反応2〜3の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(119)(67.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(6H,s)、1.91(4H,q)、2.08(6H,s)、7.92(1H,d)、8.01(1H,d)、8.18(1H,s)、8.57(1H,s)、8.94(1H,s)
MS(m/e):522
[実施例47]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(120)の製造
実施例46の反応3の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(118)と塩化ベンゾイルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐ベンゾイルオキシム)(120)(61.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(6H,s)、1.91(4H,q)、7.63‐7.65(4H,m)、7.78‐7.80(2H,m)、7.93‐8.03(2H,m)、8.03‐8.14(5H,m)、8.49(1H,m)、8.84(1H,s)
MS(m/e):646
[実施例48]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(121)の製造
実施例46の反応3の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(118)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(121)(56.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.11‐1.13(6H,m)、1.39‐1.54(10H,m)、1.59‐1.61(5H,m)、1.88(6H,s)、1.91(4H,q)、2.27(1H,m)、7.93‐8.03(2H,m)、8.14(1H,m)、8.49(1H,m)、8.84(1H,s)
MS(m/e):658
[実施例49]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐アセチルオキシム)(123)の製造
実施例26の反応2の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(118)から1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(122)を合成した後、実施例26の反応3の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐アセチルオキシム)(123)(66.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(6H,s)、1.91(4H,q)、2.08(12H,s)、8.01‐8.08(2H,m)、8.18(1H,s)、8.57(1H,s)、8.94(1H,s)
MS(m/e):636
[実施例50]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐ベンゾイルオキシム)(124)の製造
実施例49の反応2の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(122)と塩化ベンゾイルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐ベンゾイルオキシム)(124)(56.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.88(6H,s)、1.91(4H,q)、7.63‐7.65(8H,m)、7.77‐7.79(4H,m)、8.01‐8.08(2H,m)、8.14‐8.19(9H,m)、8.57(1H,s)、8.94(1H,s)
MS(m/e):884
[実施例51]1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(125)の製造
実施例49の反応2の条件で1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(オキシム)(122)と塩化シクロヘキサンカルボニルを反応させ、1,1`‐(9,9‐ジエチル‐4‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐1,1`,2,2`‐テトラキス(O‐シクロヘキサンカルボニルオキシム)(125)(55.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.12‐1.14(12H,m)、1.59‐1.62(10H,m)、1.69‐1.81(20H,m)、1.87‐1.89(6H,s)、1.90‐1.92(4H,q)、2.25‐2.28(2H,m)、8.01‐8.08(2H,m)、8.18(1H,s)、8.57(1H,s)、8.94(1H,s)
MS(m/e):908
[実施例52]1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(131)の製造
反応1.4‐ブロモ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(127)の合成
実施例25の反応1の条件で4‐ブロモフルオレン(126)とブロモエタンを反応させ、4‐ブロモ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(127)(78.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.96(6H,t)、1.92(4H,q)、7.17‐7.28(2H,m)、7.54‐7.55(2H,m)、7.84‐7.93(3H,m)
MS(m/e):301
反応2.4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(128)の合成
4‐ブロモ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(127)30.1g(0.10mol)をN‐メチル‐2‐ピロリジノン(NMP)200mLに溶解させてシアン化銅13.43g(0.15mol)を加えた後、反応溶液を徐々に昇温して3時間還流反応した。反応物に蒸留水と酢酸エチルを加え、30分程度攪拌した後、有機層を分離し、分離した有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液と蒸留水で3回の順に洗浄した後、回収した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒;ジクロロメタン:n‐ヘキサン=1:4)で精製し、4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(128)12.66g(51.6%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.95(6H,t)、1.91(4H,q)、7.17‐7.28(2H,m)、7.64‐7.69(2H,m)、7.84‐7.93(3H,m)
MS(m/e):247
反応3.1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(129)の合成
実施例25の反応2の条件で4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン(128)と塩化プロピオニルを反応させ、1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(129)(51.2%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.94(6H,t)、1.19(6H,t)、1.91(4H,q)、2.52(4H,q)、7.92(1H,d)、8.01(1H,d)、8.18(1H,s)、8.57(1H,s)、8.94(1H,s)
MS(m/e):359
反応4.1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(130)の合成
実施例25の反応3の条件で1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1‐プロパノン(129)から1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(130)(46.3%)を得た。
H‐NMR(δppm;DMSO‐d):0.95(6H,t)、1.89(6H,s)、1.91(4H,q)、7.93(1H,d)、8.00(1H,d)、8.17(1H,s)、8.55(1H,s)、8.92(1H,s)、10.96(1H,s)、11.00(1H,s)
MS(m/e):417
反応5.1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(131)の合成
実施例25の反応4の条件で1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(オキシム)(130)と塩化アセチルを反応させ、1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐1,2‐プロパンジオン‐2,2`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(131)(60.1%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.95(6H,t)、1.88(6H,s)、1.90(4H,q)、2.08(6H,s)、7.92(1H,d)、8.02(1H,d)、8.17(1H,s)、8.55(1H,s)、8.92(1H,s)
MS(m/e):501
[実施例53]1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐プロパノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(133)の製造
実施例52の反応5の条件で1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐プロパノン‐1,1`‐ビス(オキシム)(132)と塩化アセチルを反応させ、1,1`‐(4‐シアノ‐9,9‐ジエチル‐9H‐フルオレン‐2、7‐ジイル)ビス‐プロパノン‐1,1`‐ビス(O‐アセチルオキシム)(133)(71.7%)を得た。
H‐NMR(δppm;CDCl):0.95(6H,t)、1.05(6H,t)、1.89(6H,s)、2.08(6H,s)、2.73(4H,q)、8.02‐8.08(2H,m)、8.19(1H,s)、8.58(1H,s)、8.91(1H,s)
MS(m/e):473
(バインダー樹脂製造)
a)バインダー樹脂1の製造
500mL重合容器に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)200mLとAIBN(azobisisobutyronitrile)1.5gを添加した後、メタクリル酸、グリシジルメタクリル酸、メチルメタクリル酸およびジシクロペンタニルアクリル酸をそれぞれ20:20:40:20のモル比でアクリルモノマーの固形分を40重量%添加した後、窒素雰囲気下で70℃で5時間攪拌して重合させてアクリルポリマーであるバインダー樹脂1を製造した。このように製造されたコポリマーの平均分子量は25,000、分散度は1.9と確認された。
b)バインダー樹脂2の製造
500mL重合容器にプロピレングリコールメチルエーテルアセテート200mLとAIBN1.0gを添加した後、メタクリル酸、スチレン、メチルメタクリル酸およびシクロヘキシルメタクリル酸をそれぞれ40:20:20:20のモル比でアクリルモノマーの固形分を40重量%添加した後、窒素雰囲気下で70℃で5時間攪拌して重合させてコポリマーを合成した。この反応器にN,N‐ジメチルアニルリン0.3gと全体モノマーの固形分100モルに対してグリシジルメタクリル酸20モルを添加した後、100℃で10時間攪拌して側鎖にアクリル不飽和結合を有するアクリルポリマーであるバインダー樹脂2を製造した。このように製造されたコポリマーの平均分子量は20,000、分散度は2.0と確認された。
c)バインダー樹脂3の製造
500mL重合容器にプロピレングリコールメチルエーテルアセテート200mLとAIBN1.0gを添加した後、グリシジルメタクリル酸、スチレン、メチルメタクリル酸およびシクロヘキシルメタクリル酸をそれぞれ40:20:20:20のモル比でアクリルモノマーの固形分を40重量%添加した後、窒素雰囲気下で70℃で5時間攪拌して重合させてコポリマーを合成した。この反応器にN,N‐ジメチルアニルリン0.3gと全体モノマーの固形分100モルに対してアクリル酸20モルを添加した後、100℃で10時間攪拌して側鎖にアクリル不飽和結合を有するアクリルポリマーであるバインダー樹脂3を製造した。このように製造されたコポリマーの平均分子量は18,000、分散度は、1.8と確認された。
[実施例54〜88]フォトレジスト組成物の製造
紫外線遮断膜と攪拌機が設置されている反応混合槽に下記表1に記載の成分と含有量に応じてバインダー樹脂1〜3;光反応性化合物;本発明に係る光重合開始剤;および添加剤としてFC‐430(3M社製、レベリング剤)を順に添加して、常温(23℃)で攪拌した後、組成物が合計100重量%になるように溶媒としてPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を加えてフォトレジスト組成物を製造した。
[実施例89〜90]ブラックマトリックスフォトレジスト組成物の製造
下記表1に記載のように、紫外線遮断膜と攪拌機が設置されている反応混合槽にバインダー樹脂1を20重量%、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート10重量%、実施例2を0.5重量%、固形分25重量%でPGMEAに分散したカーボンブラック50重量%およびFC‐430(3M社製、レベリング剤、0.1重量%)を順に添加して、常温で攪拌した後、組成物が合計100重量%になるように溶媒としてPGMEAを加えてブラックマトリックスフォトレジスト組成物を製造した。
前記方法により製造されたブラックマトリックスフォトレジスト組成物に対する評価はまたガラス基板の上で実施し、その感度、残膜率、パターン安定性、耐化学性および延性などの性能を測定し、その評価結果を下記表2に示した。
[実施例91〜92]Redフォトレジスト組成物の製造
下記表1に記載のように、前記実施例46でカーボンブラックの代りに固形分25重量%のPigment Red177(P.R.177)分散液を50重量%を使用した以外は、同じ方法でRed フォトレジスト組成物を製造した。
[比較例1]フォトレジスト組成物の製造
光重合開始剤として実施例1の代わりに化学式Bの光重合開始剤を使用した以外は、前記実施例54と同じ方法でフォトレジスト組成物を製造した。
[比較例2]フォトレジスト組成物の製造
光重合開始剤として実施例1の代わりに「3‐(アセトキシイミノ)‐1‐(6‐ニトロ‐9H‐フルオレン‐3‐イル)プロパン‐1‐オン」を使用した以外は、前記実施例54と同じ方法でフォトレジスト組成物を製造した。
[試験例]フォトレジスト組成物評価
前記実施例54〜92および比較例1〜2で製造したフォトレジスト組成物の評価は、ガラス基板の上で実施し、フォトレジスト組成物の感度、残膜率、パターン安定性、耐化学性および延性などの性能を測定し、その評価結果を下記表2に示した。
1)感度
ガラス基板の上にフォトレジストをスピンコーティングして100℃で1分間ホットプレートで乾燥した後、ステップマスクを用いて露光した後、0.04%KOH水溶液で現像した。ステップマスクパターンが初期の厚さに対して80%の厚さを維持する露光量を感度として評価した。
2)残膜率
フォトレジスト組成物を基板上にスピンコータを用いて塗布した後、100℃で1分間プレベーク(prebake)し、365nmで露光させた後、230℃で20分間ポストベーク(postbake)を実施し、レジスト膜のポストベーク前後の厚さの割合(%)を測定した。
3)パターン安定性
フォトレジストパターンを形成したシリコンウェハをホール(Hole)パターンの垂直方向から切断し、パターンの断面方向で電子顕微鏡で観察した結果を示した。パターン側壁(side wall)が基板に対して55度以上の角度で立てられており、膜が減少していないものを「良好」とし、膜の減少が認められたものを「膜減」と判定した。
4)耐化学性
フォトレジスト組成物を基板の上にスピンコータを用いて塗布した後、プレベーク(prebake)およびポストベーク(postbake)などの工程を経て形成されたレジスト膜をストリッパ(Stripper)溶液に40℃で10分間浸漬した後、レジスト膜の透過率および厚さの変化があるか観察した。透過率および厚さの変化が2%以下の場合「良好」とし、透過率および厚さの変化が2%以上の場合「不良」と判定した。
5)延性
フォトレジスト組成物を基板上にスピンコータで塗布した後、100℃で1分間プレベーク(prebake)し、フォトレジストの感度で露光させた後、KOH水溶液で現像して20μm×20μmのパターンを形成した。形成されたパターンを230℃で20分間ポストベーク(postbake)を実施して架橋させ、このパターンについてナノインデンタ(Nano indentor)を用いて延性を測定した。ナノインデンタによる測定は、5g.fローディングで総変異量が500nm以上の場合「良好」,500nm以下の場合「不良」と判定した。
前記表2を参照すると、本発明に係るオキシムエステル誘導体化合物は、フォトレジスト組成物の光重合開始剤として使用される際に少量を使用しても感度に著しく優れ、残膜率、パターン安定性、耐化学性および延性などの物性に優れ、TFT‐LCD製造工程中の露光およびポストベーク工程で光重合開始剤から発生するアウトガスを最小化できることから汚染を低減することができ、これにより生じ得る不良を最小化することができることを確認した。

Claims (9)

  1. 下記化学式2〜4で表される、オキシムエステル誘導体化合物。
    前記化学式2〜4中、
    〜R は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、(C ‐C 20 )アルキル、(C ‐C 20 )アリール、(C ‐C 20 )アルコキシ、(C ‐C 20 )アリール(C ‐C 20 )アルキル、ヒドロキシ(C ‐C 20 )アルキル、ヒドロキシ(C ‐C 20 )アルコキシ(C ‐C 20 )アルキル、(C ‐C 20 )シクロアルキルまたは(C ‐C 20 )シクロアルキル(C ‐C 20 )アルキルであり、
    Aは、水素、ハロゲン、(C ‐C 20 )アルキル、(C ‐C 20 )アリール、(C ‐C 20 )アリール(C ‐C 20 )アルキル、アミノ、ニトロ、シアノまたはヒドロキシであり、
    mは、0〜2から選択される整数であり、
    aおよびbは、0または1の整数である。
  2. 前記R〜Rは、それぞれ独立して、水素、ブロモ、クロロ、ヨード、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、インデニル、フェナントリル、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブトキシ、ベンジル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘキシル、ヒドロキシメトキシメチル、ヒドロキシメトキシエチル、ヒドロキシメトキシプロピル、ヒドロキシメトキシブチル、ヒドロキシエトキシメチル、ヒドロキシエトキシエチル、ヒドロキシエトキシプロピル、ヒドロキシエトキシブチル、ヒドロキシエトキシペンチル、ヒドロキシエトキシヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロプロピルメチル、シクロペンチルメチルおよびシクロヘキシルメチルから選択される、請求項1に記載のオキシムエステル誘導体化合物。
  3. 前記Aは、水素、ブロモ、クロロ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、インデニル、フェナントリル、ベンジル、アミノ、ニトロ、シアノおよびヒドロキシから選択される、請求項1に記載のオキシムエステル誘導体化合物。
  4. 請求項1に記載のオキシムエステル誘導体化合物を含む、光重合開始剤。
  5. 請求項1に記載のオキシムエステル誘導体化合物と、バインダー樹脂と、光反応性化合物とを含む、フォトレジスト組成物。
  6. 前記オキシムエステル誘導体化合物は、フォトレジスト組成物の合計100重量%に対して0.01〜10重量%含まれることを特徴とする、請求項に記載のフォトレジスト組成物。
  7. 前記フォトレジスト組成物に着色剤をさらに含む、請求項に記載のフォトレジスト組成物。
  8. 請求項または請求項に記載のフォトレジスト組成物の硬化物を含む、成形物。
  9. 請求項に記載の成形物を含む、ディスプレイ装置。
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