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TW201343800A - 電濕潤顯示器用雙偶氮系色素及使用該色素之電濕潤顯示器 - Google Patents

電濕潤顯示器用雙偶氮系色素及使用該色素之電濕潤顯示器 Download PDF

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Publication number
TW201343800A
TW201343800A TW102104875A TW102104875A TW201343800A TW 201343800 A TW201343800 A TW 201343800A TW 102104875 A TW102104875 A TW 102104875A TW 102104875 A TW102104875 A TW 102104875A TW 201343800 A TW201343800 A TW 201343800A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
substituent
carbon atoms
linear
substituted
Prior art date
Application number
TW102104875A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhiro Akiba
Daisuke Hoshi
Ikuo Kimura
Yoshikazu Aoki
Taito Muraoka
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hodogaya Chemical Co Ltd filed Critical Hodogaya Chemical Co Ltd
Publication of TW201343800A publication Critical patent/TW201343800A/zh

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/02Disazo dyes
    • C09B31/04Disazo dyes from a coupling component "C" containing a directive amino group
    • C09B31/053Amino naphthalenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/02Disazo dyes
    • C09B31/12Disazo dyes from other coupling components "C"
    • C09B31/14Heterocyclic components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

本發明提供一種對烴系溶媒之溶解性優異,具有高吸光係數之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素及使用該色素之電濕潤顯示器。使用以下述通式表示之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,並構成電濕潤顯示器。□

Description

電濕潤顯示器用雙偶氮系色素及使用該色素之電濕潤顯示器
本發明係關於電濕潤顯示器用雙偶氮系色素及使用該色素之電濕潤顯示器。
近年,已有許多有機色素被使用在顯示器材料、光記錄媒體等。將色素使用於塗佈製程及噴墨製程時,為了提升著色效率,要求高的莫耳吸光係數,更要求對溶媒的高溶解性。尤其,用於在基板上配置有以水性介質與油性著色印墨之2相填滿的複數畫素,並藉由對各畫素施加電壓之on-off控制水性介質/油性著色印墨界面的親和性,使油性著色印墨在基板上展開/凝集之圖像表示方式之電濕潤顯示器(參考非專利文獻1)的色素,要求對烴系溶媒的高溶解性。
用於噴墨用油墨及顯示器材料等的色素,已知有如下述化合物的各種雙偶氮系色素。
然而,根據本案發明人等的研究發現:當考量到該等雙偶氮系色素在電濕潤顯示器方面的應用時,有必要就其對於非極性溶媒、尤其烴系溶媒的溶解性進一步改善。
【專利文獻】
專利文獻1:日本特公昭52-43408號公報
【非專利文獻】
非專利文獻1:Nature(London),425,383(2003)
本發明之目的在於提供對於烴系溶媒之溶解性優異,具有高吸光係數之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素及使用該色素之電濕潤顯示器。
本案發明人為解決上述課題努力研究的結果發現:具有胺萘基骨架或二胺萘基骨架之雙偶氮系色素具有高吸光係數,且對於烴系溶媒等之非極性有機溶媒的溶解性優異,適於電濕潤顯示器用途,而完成本發明。即,本發明主旨如下。
1.一種以下述通式(1)表示之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素;
(式中,R1、R2可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基;R3~R8可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3 至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基且R3~R8中相鄰的取代基亦可彼此藉由單鍵相互鍵結並形成環;A表示經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環、經取代或未取代之縮合多環芳香族之二價基;B表示經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基)。
2.如第1項之雙偶氮系色素,其中,該以通式(1)表示之雙偶氮系色素以下述通式(2)表示
(式中,R1、R2可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基;R3~R17可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基,且R3~R17中相鄰的取代基也可彼此藉由單鍵相互鍵結形成環)。
3.如第1項之雙偶氮系色素,其中,該以通式(1)表示之雙偶氮系色素以下述通式(3)表示;
(式中,R1、R2可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基;R3~R10、R13~R21可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基,且R3~R10、R13~R21中相鄰的取代基也可彼此藉由單鍵相互鍵結形成環)。
4.第1項之雙偶氮系色素,其中,該通式(1)中,R1、R2為氫原子或可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基。
5.如第1項之雙偶氮系色素,其中,該通式(1)中,R5或R8的任一者係選擇自胺基、單取代胺基、雙取代胺基中的基團。
6.如範圍第5項之雙偶氮系色素,其中,該通式(1)中,R5係選擇自胺基、單取代胺基、雙取代胺基中的基團。
7.如第1項之雙偶氮系色素,其中,該色素在25℃、常壓下,對於正癸烷之溶解度為0.1重量%以上。
8.一種電濕潤顯示器,其特徵為使用如第1項至第7項中任一項之雙偶氮系色素。
本發明之雙偶氮系色素,具有高吸光係數,且對於烴系溶媒等之非極性有機溶媒具有高溶解性,可作為用於電濕潤顯示器的色素。
【實施發明的最佳形態】
以通式(1)中A所表示之「經取代或未取代之芳香族烴基之二價基」、「經取代或未取代之芳香族雜環之二價基」或「經取代或未取代之縮合多環芳香族之二價基」之「芳香族烴之二價基」、「芳香族雜環之二價基」或「縮合多環芳香族之二價基」,具體而言,例如:伸苯基、伸萘基、伸聯苯基、伸薁基(azulenylene)、伸蒽基(anthracenylene)、伸聯三苯基(terphenylene)、伸芘基等的碳原子數6至20之芳香族烴之二價基;具有呋喃環、噻吩環、吡咯環、咪唑環、噻唑環、二唑環等的5員環單環及吡啶環、吡環等的6員環單環、三聚噻吩環等的多環、菲環、喹啉環、異喹啉環、喹啉環、苯并呋喃環、咔唑環、二苯并噻吩環等的縮合環等的骨架結構之碳原子數2至20之芳香族雜環的二價基、或縮合多環芳香族之二價基等。該等中又以碳原子數6至20之芳香族烴的二價基較佳、碳原子數6至10之芳香族烴的二價基更佳。具體而言,伸苯基或伸萘基較佳,1,4-萘基更佳。
以通式(1)中之A表示之「取代芳香族烴之二價基」、「取代芳香族雜環之二價基」或「取代縮合多環芳香族之二價基」之「取代基」,例如:碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至20之環烷基;碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基;碳原子數3至20之環烷氧基、碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之鹵烷基;碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之鹵烷氧基;胺基、及具有選擇自碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、芳香族烴基、縮合多環芳香族基之取代基的單取代胺基或雙取代胺基等。具體而言,例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、 己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環辛基等之環烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等的烯基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等的直鏈狀烷氧基;異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、異辛氧基等的分支狀烷氧基;環丙氧基、環戊氧基、環己氧基、環丙基甲氧基等的環烷氧基;三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基、三氟甲氧基等的鹵烷基或鹵烷氧基;胺基;甲胺基、乙胺基、第三丁胺基、苯胺基等的單取代胺基;二甲胺基、二乙胺基、二第三丁胺基、二苯胺基等的雙取代胺基等。又,該等取代基也可彼此藉由單鍵相互鍵結形成環。
以通式(1)中之A表示之「取代芳香族烴之二價基」、「取代芳香族雜環之二價基」或「取代縮合多環芳香族之二價基」之「取代基」,就對於烴系溶媒等非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,較佳為非極性取代基,更佳為碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至20之環烷基、碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基,或碳原子數3至20之環烷氧基,又更佳為碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基,或碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基。
以通式(1)中之B表示之「經取代或未取代之芳香族烴基」、「經取代或未取代之芳香族雜環基」或「經取代或未取代之縮合多環芳香族基」的「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」,具體而言,例如:苯基、萘基、聯苯基、薁基、蒽基、聯三苯基、芘基等的碳原子數6至20之芳香族烴基;具有呋喃環、噻吩環、吡咯環、咪唑環、噻唑環、二唑環等的5員環單環及吡啶環、吡環等的6員環單環、三聚噻吩環等的多環、菲環、喹啉環、異喹啉環、喹啉環、苯并呋喃環、咔唑環、二苯并噻吩環等的縮合環等之骨架結構的碳原子數2至20的芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。該等中,較佳為碳原子數6至20之芳香族烴基,更佳為碳原子數6至10之芳香族烴基。具體而言,較佳為苯基或萘基、更佳為苯基。又,就對於烴系溶媒等非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,具有非極性取代基之結構較佳。
以通式(1)中之B表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」的「取代基」,例如:碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至20之環烷基;碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基;碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基;碳原子數3至20之環烷氧基;碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之鹵烷基;碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之鹵烷氧基;胺基、及具有選擇自碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、芳香族烴基、縮合多環芳香族基之取代基的單取代胺基或雙取代胺基等。具體而言,例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十三基、十五基、十六基、十八基、十九基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環辛基等之環烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等的烯基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等的直鏈狀烷氧基;異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、異辛氧基等的分支狀烷氧基;環丙氧基、環戊氧基、環己氧基、環丙基甲氧基等的環烷氧基;三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基、三氟甲氧基等的鹵烷基或鹵烷氧基;胺基;甲胺基、乙胺基、第三丁胺基、苯胺基等的單取代胺基;二甲胺基、二乙胺基、二-第三丁胺基、二苯胺基、乙基甲胺基、第三丁基苯胺基等的雙取代胺基等。又,該等取代基也可彼此藉由單鍵相互鍵結形成環。
以通式(1)中之B所表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」的「取代基」,就對於烴系溶媒等非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,宜為非極性取代基,較佳為碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至20之環烷基、碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、碳原子數3至20之環烷氧基,更佳為碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基,或碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基。
以通式(1)~(3)中之R1、R2表示之「可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基」或「可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基」的「碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基」或「碳原子數3至20之環烷基」, 具體而言,例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十三基、十五基、十六基、十八基、十九基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基等之環烷基。又,該等取代基也可彼此藉由單鍵相互鍵結形成環。該等中,較佳為碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至20之環烷基、碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、碳原子數3至20之環烷氧基,更佳為碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基,或碳原子數1至20之烷氧基,尤佳為碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基。
以通式(1)~(3)中之R1、R2表示之「可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基」或「可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基」的「取代基」,就對烴系溶媒等的非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,宜為非極性取代基,例如:鹵素原子、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至10之環烷基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷氧基或碳原子數3至10之環烷氧基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之鹵烷基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之鹵烷氧基等。具體而言,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子;甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環辛基等之環烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等的直鏈狀烷氧基;異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、異辛氧基等的分支狀烷氧基;環丙氧基、環戊氧基、環己氧基、環丙基甲氧基等的環烷氧基;三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基、三氟甲氧基等的鹵烷基或鹵烷氧基等。其中,又以碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基較佳。
以通式(1)~(3)中R1、R2表示之「經取代或未取代之芳香族烴基」、「經取代或未取代之芳香族雜環基」或「經取代或未取代之縮合多環芳香族基」之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」,具體而言,例如:苯基、萘基、聯苯基、薁基、蒽基、聯三苯基、芘基等的碳原子數6至20 之芳香族烴基;具有呋喃環、噻吩環、吡咯環、咪唑環、噻唑環、二唑環等的5員環單環及吡啶環、吡環等的6員環單環、三聚噻吩環等的多環、菲環、喹啉環、異喹啉環、喹啉環、苯并呋喃環、咔唑環、二苯并噻吩環等的縮合環等之骨架結構之碳原子數2至20的芳香族雜環基、或縮合多環芳香族基。
以通式(1)~(3)中之R1、R2表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」的「取代基」,就對烴系溶媒等的非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,宜為非極性取代基,例如:鹵素原子、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀的烷基、碳原子數3至10的環烷基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷氧基、碳原子數3至10的環烷氧基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之鹵烷基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之鹵烷氧基等。具體而言,例如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子;甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環辛基等之環烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等的直鏈狀烷氧基;異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、異辛氧基等的分支狀烷氧基;環丙氧基、環戊氧基、環己氧基、環丙基甲氧基等的環烷氧基;三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基、三氟甲氧基等的鹵烷基或鹵烷氧基等。該等中又以碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基較佳。
以通式(1)~(3)中表示之R1、R2,較佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基;更佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、或可具有取代基之碳原子數1至20的烷氧基;又更佳為氫原子或可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基,尤佳為氫原子、或具有碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基作為取代基之碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀的烷基。
以通式(1)~(3)中R3~R21表示之「可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基」、「可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基」、「可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基」、「可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基」或「可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基」之「碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基」、「碳原子數3至20之環烷基」、「碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基」、「碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基」或「碳原子數3至20之環烷氧基」,具體而言,例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十三基、十五基、十六基、十八基、十九基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基等的環烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等的烯基;丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等的直鏈狀烷氧基;異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、異辛氧基等的分支狀烷氧基;環戊氧基、環己氧基、環庚氧基、環辛氧基、環壬氧基、環癸氧基等的環烷氧基。又,R3~R21中相鄰取代基也可彼此相互鍵結並形成環。
以通式(1)~(3)中R3~R21表示之「可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基」、「可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基」、「可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基」、「可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基」或「可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基」的「取代基」,例如:鹵素原子、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數3至10之環烷基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷氧基、碳原子數3至10之環烷氧基、碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之鹵烷基、碳原子數3至10之直鏈狀或分支狀之鹵烷氧基等。具體而言,例如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子;甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環辛基等之環烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等的直鏈狀烷氧基;異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、異辛氧基等的分支狀烷氧基;環丙氧基、 環戊氧基、環己氧基、環丙基甲氧基等的環烷氧基;三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基、三氟烷氧基等的鹵烷基或鹵烷氧基等。
以通式(1)~(3)中R3~R21表示之「單取代胺基」、「雙取代胺基」,例如:具有選擇自碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、芳香族烴基、縮合多環芳香族基之取代基的單取代胺基或雙取代胺基。具體而言,例如具有選擇自以下取代基之的單取代胺基或雙取代胺基:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異辛基、2-乙基己基等的分支狀烷基;苯基、萘基、聯苯基、薁基、蒽基、聯三苯基、芘基、菲基等的碳原子數6至20之芳香族烴基或縮合多環芳香族基。該等中又以具有碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基的單取代胺基或雙取代胺基較佳;具有碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基的單取代胺基或雙取代胺基更佳。
通式(1)~(3)中之R3、R4,就對於烴系溶媒等非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,宜為非極性基;較佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基;更佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、或可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基。
通式(1)~(3)中之R5~R8,就對於烴系溶媒等的非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,宜為非極性基;較佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基;更佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基。又,較佳為R5~R8中任一者選自於胺基、單取代胺基、雙取代胺基中的 基團;更佳為R5或R8的任一者為選擇自於胺基、單取代胺基、雙取代胺基中的基團;又更佳為R5或R8的任一者為單取代胺基或雙取代胺基;尤佳為R5為單取代胺基或雙取代胺基。R5~R8為單取代胺基或雙取代胺基時,較佳為具有碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基的單取代胺基或雙取代胺基,更佳為具有碳原子數1至10之直鏈狀或分支狀之烷基的單取代胺基或雙取代胺基。
通式(2)及(3)中之R9~R12、R18~R21,就對於烴系溶媒等的非極性有機溶媒的溶解性觀點而言,宜為非極性基;較佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20的環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、或可具有取代基之碳原子數3至20的環烷氧基;更佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀的烯基、或可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀的烷氧基。又,通式(2)中,R11與R12同為可具有取代基之乙烯基,該等取代基彼此藉由單鍵相互鍵結,並形成如通式(3)表示之萘環尤佳。
通式(2)及(3)中之R13~R17,就對於烴系溶媒等非極性有機溶媒的溶解性的觀點而言,宜為非極性取代基,較佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基;更佳為氫原子、可具有取代基之碳原子數3至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基。
本發明之以通式(1)表示之雙偶氮系色素,可根據習知之方法(例如專利文獻1)合成。具體而言,藉由把相當的芳香族胺衍生物重氮鹽化,與其他的芳香族胺衍生物偶合合成相當的單偶氮化合物後,藉由進一步將該相當的單偶氮化合物重氮鹽化並與相當的萘衍生物偶合,合成本發明之以通式(1)表示之雙偶氮系色素。
本發明之以通式(1)表示之雙偶氮系色素中,較佳化合物之具體例如以下所示,但本發明不限於該等化合物。
本發明之雙偶氮系色素所具有的分子量,就克吸光係數的觀點而言,在具有取代基時,包含取代基通常為2000以下,較佳為1000以下。
本發明之雙偶氮系色素,對非極性溶媒,尤其對烴系溶媒的溶解性優異,在25℃、常壓下對正癸烷的溶解度,通常為0.1重量%以上,較佳為0.5重量%以上,更佳為1.0重量%以上,尤佳為10重量%以上。當考慮對於電濕潤顯示器的應用,該溶解度越高越好,但通常為約80重量%以下。
本發明之雙偶氮系色素溶解於非極性溶媒,例如正癸烷時,在350~800nm之波長範圍的吸收極大波長通常存在於450~650nm的範圍內。
〔實施例1〕
以下,藉由實施例具體說明本發明的實施型態,但本發明不限於以下實施例。
〔雙偶氮系色素(A-2)的合成〕
於反應容器,添加4-己基苯胺50g、水189g、濃鹽酸100g,一邊攪拌一邊冷卻至5℃以下。於該混合液滴入40%亞硝酸鈉水溶液49g,進一步攪拌40分鐘。藉由添加磺胺酸3g分解過剩的亞硝酸鈉,得到4-己基苯胺的重氮鹽溶液。另一方面,於將α-萘胺40g溶解於醋酸116ml的溶液中,在25~30℃滴入事先調製的重氮鹽溶液,在室溫進一步攪拌15小時。濾取所生成的固體物,將所得到的固體分散至水1000ml中。於分散液添加24%氫氧化鈉水溶液使pH為11,利用乙酸乙酯1500ml萃取。將有機層以無水硫酸鈉乾燥後,減壓餾去 溶媒,藉以獲得粗產物。將所得到的粗產物以矽凝膠管柱層析精製,得到以下述結構式表示之單偶氮化合物(A-1)63g。
將所得到的單偶氮化合物(A-1)20g、異丙醇250ml、水250ml、濃鹽酸20ml加入至反應容器,一邊冷卻至0℃以下一邊滴入亞硝酸鈉4.4g與水9ml的混合溶液,進一步攪拌3小時。藉由在反應混合物添加尿素0.7g分解過剩的亞硝酸鈉,得到單偶氮化合物(A-1)的重氮鹽混合液。一邊將所得到的重氮鹽混合液冷卻至5℃以下一邊加入將1,8-雙(二甲胺基)萘13g溶解於異丙醇116ml的溶液,攪拌一晚。一邊將所得的反應混合液冷卻至5℃以下一邊滴入24%氫氧化鈉水溶液20g,進一步攪拌3小時。攪拌結束後,去除上清液,於殘渣添加甲苯300ml使溶解。將該溶液以無水硫酸鈉乾燥後,減壓餾去溶媒藉以得到粗產物。將所得到的粗產物以矽凝膠管柱層析精製,得到以下述結構式表示之雙偶氮系色素(A-2)4.0g(產率12%)。
〔實施例2〕
〔雙偶氮系色素(A-5)之合成〕
添加甲苯200ml至反應容器,攪拌下,添加1,5-二胺萘25g使溶解後,在室溫加入2-乙基己醛42g、醋酸0.5g攪拌一晚,之後加熱回流5小時。冷卻至室溫後,減壓餾去溶媒,藉以獲得以下述結構式表示之化合物(A-3)的黑褐色油狀物71g。
於反應容器,添加所得到的化合物(A-3)71g及醋酸120ml,一邊冷卻至20℃以下一邊滴入使二甲胺基甲硼烷21g溶解於醋酸120 ml所獲得之溶液。使反應溫度回到室溫,攪拌1小時後,加熱回流5小時。冷卻至室溫後,添加水240ml與48%氫氧化鈉水溶液350g攪拌30分鐘,進行過濾。將濾紙上的固體以甲苯400ml洗淨,將所得到的濾液與洗液一起進行萃取操作。將有機層以飽和食鹽水300ml洗淨,以無水硫酸鎂乾燥後,減壓餾去溶媒,藉以得到粗產物。將所得到的粗產物藉由矽凝膠管柱層析精製,得到以下述結構式表示之化合物(A-4)25g。
在反應容器,添加化合物(A-1)2.0g、二甲基乙醯胺100ml、濃鹽酸2ml,一邊冷卻至0℃以下一邊滴入亞硝酸鈉0.44g與水0.9ml的混合溶液,並攪拌3小時。藉由在反應混合物添加尿素0.07g,將過剩的亞硝酸鈉分解,得到化合物(A-1)之重氮鹽混合液。另外,在另一反應容器添加化合物(A-4)2.3g、二甲基乙醯胺10ml、碳酸氫鈉2.0g並溶解,冷卻至5℃以下。將此溶液保持在溫度5℃以下並同時添加之前製備的化合物(A-1)之重氮鹽混合液後,進一步攪拌4小時。將反應溶液加入水600ml中,使用甲苯200ml反覆進行3次的萃取操作。將有機層以水200ml、飽和食鹽水200ml依序洗淨,以無水硫酸鈉進行乾燥後,減壓餾去溶媒,藉以得到粗產物。將所得到的粗產物藉由矽凝膠管柱層析精製,得到以下述結構式表示之雙偶氮系色素(A-5)4.0g(產率92%)。
〔實施例3]
〔色素之評價〕
關於實施例1及實施例2中所得到的雙偶氮系色素(A-2)及(A-5),使用分光光度計(Hitachi High-Technologies公司製、U-3000),測定正癸烷溶液的吸收極大波長、在正癸烷溶液的吸收極大波長之莫耳吸光係數、25℃、常壓下對正癸烷的溶解度。測定結果彙整如表所示1。
〔比較例1〕
為了比較,在與實施例3相同的條件下,測定以下述結構式表示之公知化合物(B)之正癸烷溶液的吸收極大波長、在正癸烷溶液的吸收極大波長之莫耳吸光係數、25℃、常壓下對正癸烷的溶解度。測定結果彙整如表1所示。
由表1所示可知,本發明實施例之化合物(A-2)及(A-5)相較於比較化合物(B),對於係非極性有機溶媒之正癸烷顯示出較高的溶解度,可作為用於電濕潤顯示器的色素使用。
【產業利用性】
本發明之雙偶氮系色素對於非極性溶媒,尤其對於烴系溶媒的溶解性優異,具有高吸光係數,故可作為電濕潤顯示器用雙偶氮系色素使用。

Claims (8)

  1. 一種電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,係以下述通式(1)表示; (式中,R1、R2可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基;R3~R8可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基,且R3~R8中相鄰的取代基也可彼此藉由單鍵相互鍵結形成環;A表示經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環、經取代或未取代之縮合多環芳香族之二價基;B表示經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基)。
  2. 如申請專利範圍第1項之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,其中,該以通式(1)表示之雙偶氮系色素以下述通式(2)表示; (式中,R1、R2可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基;R3~R17可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具 有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基,且R3~R17中相鄰的取代基彼此也可藉由單鍵相互鍵結形成環)。
  3. 如申請專利範圍第1項之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,其中,該以通式(1)表示之雙偶氮系色素以下述通式(3)表示; (式中,R1、R2可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、經取代或未取代之芳香族烴基、經取代或未取代之芳香族雜環基、經取代或未取代之縮合多環芳香族基;R3~R10、R13~R21可相同也可不同,表示氫原子、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷基、可具有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀之烯基、可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷氧基、可具有取代基之碳原子數3至20之環烷氧基、胺基、單取代胺基、雙取代胺基,且R3~R10、R13~R21中相鄰的取代基彼此也可藉由單鍵相互鍵結形成環)。
  4. 如申請專利範圍第1項之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,其中,該通式(1)中,R1、R2為氫原子或可具有取代基之碳原子數1至20之直鏈狀或分支狀之烷基。
  5. 如申請專利範圍第1項之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,其中,該通式(1)中,R5或R8的任一者係選擇自胺基、單取代胺基、雙取代胺基中的基團。
  6. 如申請專利範圍第5項之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,其中,該通式(1)中,R5係選擇自胺基、單取代胺基、雙取代胺基中的基團。
  7. 如申請專利範圍第1項之電濕潤顯示器用雙偶氮系色素,其中,該色 素在25℃、常壓下,相對於正癸烷之溶解度為0.1重量%以上。
  8. 一種電濕潤顯示器,其特徵為使用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之雙偶氮系色素。
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