專利名稱:光學(xué)記錄介質(zhì)和染料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光學(xué)記錄介質(zhì)等。更具體來講,本發(fā)明涉及適用于藍色激光的光學(xué)記錄介質(zhì)等。
背景技術(shù):
當(dāng)前,CD-R/RW、DVD-R/RW和MO等多種光學(xué)記錄介質(zhì)已廣為人知,它們被用作計算機等信息處理器的外部記錄裝置,這是因為這些光學(xué)記錄介質(zhì)可記錄大量的信息,并且可以容易地隨機訪問它們。其中,有一種以CD-R或DVD-R為代表的有機染料類光學(xué)記錄介質(zhì),該光學(xué)記錄介質(zhì)具有含有機染料化合物的記錄層,這種光學(xué)記錄介質(zhì)由于成本低且容易制造,所以被認為具有優(yōu)越性。
另一方面,隨著所處理信息量的增加,希望介質(zhì)的記錄密度增加。近年來,已經(jīng)提出了一種光學(xué)記錄介質(zhì),該介質(zhì)可以采用已得到長足發(fā)展的藍色激光束等短振蕩波長激光束進行高密度記錄/讀取。
但是,通常,對于市售的CD-R、DVD-R等光學(xué)記錄介質(zhì)來說,例如,CD-R被設(shè)計為適合于通過波長約為780nm的激光束來記錄/讀取,DVD-R被設(shè)計為適合于通過波長約為600nm~700nm的激光束來記錄/讀取。這種適合于采用較長波長的激光束進行光學(xué)記錄/讀取的記錄介質(zhì)存的問題是,當(dāng)采用較短波長的激光束進行記錄/讀取時,反射系數(shù)會變低,從而不能進行記錄/讀取。
考慮到采用短波長的激光束進行這種光學(xué)信息的記錄/讀取,關(guān)于用于光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層的有機染料化合物,已經(jīng)研究了一種染料,該染料在比目前所用的激光束波長短的波長處具有吸收特性,并且已經(jīng)報導(dǎo)了將這種染料用于記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)(專利文獻1)。另外,本申請人還提出了一種光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在記錄層中加入了具有特定分子結(jié)構(gòu)的喹諾酮化合物(專利文獻2)。
專利文獻1JP-A-2001-096918專利文獻2JP-A-2003-127542發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題專利文獻1或2所公開的光學(xué)記錄介質(zhì)中,采用在7位上有氨基的喹諾酮化合物作為染料。但是,存在的問題是,在記錄層形成過程中,這種染料會結(jié)晶化,致使光學(xué)信息不能被充分記錄或讀取。
而且,在含有這種染料的涂膜的吸收光譜中,觀察到最大吸收波長(λmax)為345nm~375nm的水平,但在405nm附近,即吸收光譜的長波長側(cè),不能充分地觀察到吸收光譜。所以,存在的問題是對于藍色激光的敏感度具有降低的傾向。
因此,在開發(fā)采用短波長藍色激光束進行光學(xué)信息的高密度記錄/讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的過程中,存在一些突出的問題,為了解決這些問題而做出了本發(fā)明。
也就是說,本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠采用短波長藍色激光束進行光學(xué)信息的高密度記錄/讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。
解決問題的手段為解決這些問題,在本發(fā)明中,采用分子中含有氨基和雜原子的稠環(huán)喹諾酮化合物作為染料。也就是說,本發(fā)明提供一種包括基板和形成于基板上的記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì), 該記錄層可以通過光照射記錄或讀取信息,其中所述記錄層含有以下通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物。
在通式(I)中,X是氧原子、硫原子或NR7,彼此獨立的各個R1、R6、R7是氫原子、直鏈或支鏈烷基、環(huán)烷基、芳烷基、直鏈或支鏈烯基或-COR16酰基,R16是烴基或雜環(huán)基,彼此獨立的各個R2、R3、R4、R5是氫原子或任意取代基,彼此獨立的各個RA、RB是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基,n是1~4,RA中的A是8~7+2n中的偶數(shù),RB中的B是8~7+2n中的奇數(shù),當(dāng)n是2~4時,多個RA和RB可以互不相同,另外,R1~R7中相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。
本發(fā)明所述光學(xué)記錄介質(zhì)中,優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,彼此獨立的各個R1、R6、R7選自由氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基、C3-12環(huán)烷基、-COR16?;虲7-18芳烷基組成的組。
進一步優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,彼此獨立的各個R2、R3、R4和R5選自由以下基團組成的組氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基、C3-12環(huán)烷基、C2-12直鏈或支鏈烯基、C7-18芳烷基、C1-12直鏈或支鏈烷氧基、C1-12直鏈或支鏈烷硫基、C6-18芳基、飽和或不飽和的雜環(huán)基、鹵素原子、硝基、氰基、巰基、羥基、甲酰基、-COR16酰基、-NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20氨基甲酸酯基團、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲?;?SO2R25磺?;?、-SOR26亞磺酰基、-SO2NR27R28氨磺?;?SO3R29磺酸酯基和-NHSO2R30磺酰氨基(其中每個R16、R19、R20、R21、R22、R25、R26、R29、R30是烴基或雜環(huán)基,R17、R18、R23、R24、R27和R28是氫原子、烴基或雜環(huán)基),其中,在R1~R7中,相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。
進一步優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,彼此獨立的各個R2和R3選自由以下基團組成的組氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基、C3-8環(huán)烷基、C7-12芳烷基、C1-8直鏈或支鏈烷氧基、C1-8直鏈或支鏈烷硫基、C6-18芳基、飽和或不飽和的單環(huán)或雙環(huán)稠合雜環(huán)基團、鹵素原子、硝基、氰基、巰基、羥基、甲?;?、-COR16酰基、-NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20氨基甲酸酯基團、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲?;?NHSO2R30磺酰氨基。
進一步優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,n是2~3。
進一步優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,X是氧原子或-NR7。
進一步優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,n是2。
進一步優(yōu)選的是,在通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,X是氧原子或-NR7。R1是氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基,彼此獨立的各個R6和R7是C1-8直鏈或支鏈烷基或C3-10環(huán)烷基,n是2。
進一步地,在本發(fā)明所述光學(xué)記錄介質(zhì)中,用以記錄和讀取信息的光優(yōu)選波長為350nm~530nm的激光束。
另一方面,可認為本發(fā)明是一種含有上述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物的染料。在本發(fā)明所述的染料中,所述7-氨基喹諾酮化合物是上述通式(I)的化合物,其中X是氧原子或-NR7,R1是氫原子或C1-4直鏈或支鏈烷基,彼此獨立的各個R2和R3是氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基、C1-8直鏈或支鏈烷氧基、鹵素原子、C7-12芳烷基、不飽和的雜環(huán)基團、可以具有取代基的芳基,R4和R5各自是氫原子,彼此獨立的各個R6和R7是不具有取代基的C1-8直鏈或支鏈烷基或環(huán)烷基,彼此獨立的各個RA和RB是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基,n是1~4,RA中的A是8~7+2n中的偶數(shù),RB中的B是8~7+2n中的奇數(shù),當(dāng)n是2~4時,多個RA和RB可以互不相同,另外,R1~R7中相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。進一步優(yōu)選n=2,從而該化合物可用作化學(xué)穩(wěn)定的染料。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明將得到一種光學(xué)記錄介質(zhì),該介質(zhì)可通過短波長的激光束記錄/讀取高密度光學(xué)信息。
圖1是作為本發(fā)明的具體實施方式
的光學(xué)記錄介質(zhì)的示意圖。圖1(a)顯示了第一實施方式,圖1(b)顯示了第二實施方式。
圖2是實施例2中涂膜吸收波長的測定譜圖。
圖3是比較例1中涂膜吸收波長的測定譜圖。
圖4是比較例2中涂膜吸收波長的測定譜圖。
圖5是實施例16中涂膜吸收波長的測定譜圖。
圖6是比較例3中涂膜吸收波長的測定譜圖。
圖7是比較例4中涂膜吸收波長的測定譜圖。
附圖標(biāo)記說明1基板,2記錄層,3反射層,4保護層,5保護涂層,10、20光學(xué)記錄介質(zhì)。
具體實施例方式
現(xiàn)在將描述實施本發(fā)明的最佳方式(以下稱實施方式)。
適用于該實施方式的光學(xué)記錄介質(zhì)所使用的上述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物在350nm~530nm的藍光區(qū)具有適當(dāng)?shù)奈眨且环N適用于通過藍色激光束進行記錄的染料化合物。
為此,首先要求將該化合物溶解在適用于光盤染料的溶劑中。另外,為達到本發(fā)明的目的,由“在需要時可被取代的”或“可被取代的”或“可選的取代基”等術(shù)語所表達的取代基的含義不包括例如磺基或羧基等水溶性基團。而且,要求在記錄/讀取所用的光波長處有適當(dāng)?shù)奈樟???蓮脑谟涗?讀取所用的光波長處的吸收性或在上述溶劑中的溶解性的角度適當(dāng)?shù)剡x擇上述取代基。
在上述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,X是氧原子、硫原子或NR7。在此,彼此獨立的各個R1、R6、R7是氫原子、直鏈或支鏈烷基、環(huán)烷基、芳烷基、直鏈或支鏈烯基或-COR16?;?。在此,所述的烷基、環(huán)烷基、芳烷基、烯基和酰基在必要時可以具有取代基。
在所述通式(I)中,R1、R6、R7各自優(yōu)選是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基、可以具有取代基的C3-12環(huán)烷基,-COR16酰基或可以具有取代基的C7-18芳烷基。其中,特別優(yōu)選的是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基、可以具有取代基的C3-10環(huán)烷基或C7-18芳烷基。
特別是,對于R6和R7,隨著氨基的給電子性的增加,λmax將移向長波長側(cè),R6和R7各自特別優(yōu)選未取代的直鏈或支鏈烷基或環(huán)烷基。但是,如果碳原子數(shù)目太大,從波長角度來看沒有相應(yīng)的效果,相反,存在的問題是,吸收強度下降,所形成的產(chǎn)物將不會固化。因此,所述碳原子數(shù)目特別優(yōu)選1到約8。
彼此獨立的各個R2、R3、R4和R5是氫原子或任意取代基。所述任意取代基例如可以是諸如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基或正庚基等C1-18直鏈或支鏈烷基;諸如環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基或金剛烷基等C3-18環(huán)烷基;諸如乙烯基、丙烯基、己烯基等C2-18直鏈或支鏈烯基;諸如環(huán)丙烯基或環(huán)己烯基等C3-18環(huán)烯基;諸如2-噻吩基、2-吡啶基、4-哌啶基或嗎啉基等雜環(huán)基;諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基(mesityl)或萘基等C6-18芳基;諸如苯甲基或苯乙基等C7-20芳烷基;諸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等C1-18直鏈或支鏈烷氧基;例如丙烯氧基、丁烯氧基或戊烯氧基等C3-18直鏈或支鏈烯氧基;例如甲硫基、乙硫基、正丙硫基、正丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基等C1-18直鏈或支鏈烷硫基。在此,所述烷基、環(huán)烷基、烯基、環(huán)烯基、雜環(huán)基、芳基、芳烷基、烷氧基、烯氧基和烷硫基在需要時可以具有取代基。
對于各個R2、R3、R4和R5,其他的具體例子包括例如氟原子、氯原子、溴原子等鹵素原子;硝基;亞硝基;氰基;異氰基;氰氧基;異氰氧基;氰硫基;異氰硫基;巰基;羥基;羥氨基;甲酰基;磺基;羧基;-COR16?;?NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20氨基甲酸酯基、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲?;?、-SO2R25磺酰基、-SOR26亞磺酰基、-SO2NR27R28氨磺酰基、-SO3R29磺酸酯基和-NHSO2R30磺酰氨基。
這些取代基在需要時可進一步具有取代基。在這種情況下,取代基的位置沒有特別地限制,取代基的數(shù)目可以是1~4。當(dāng)有多個取代基存在時,他們可以相同或不同。
在此,各個R16、R19、R20、R21、R22、R25、R26、R29和R30是烴基或雜環(huán)基,各個R17、R18、R23、R24、R27和R28是氫原子、烴基或雜環(huán)基。在此,所述烴基或雜環(huán)基在需要時可以具有取代基。
R16~R30烴基例如可以是諸如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基或正庚基等C1-18直鏈或支鏈烷基;諸如環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基或金剛烷基等C3-18環(huán)烷基;諸如乙烯基、丙烯基、己烯基等C2-18直鏈或支鏈烯基;諸如環(huán)丙烯基或環(huán)己烯基等C3-18環(huán)烯基;諸如苯甲基或苯乙基等C7-20芳烷基;諸如苯基、甲苯基、二甲苯基或均三甲苯基等C6-18芳基。這些基團的烷基鏈部分和芳基部分可以進一步被以下提到的R2~R5烷基鏈部分所具有的取代基所取代。
而且,R16~R30雜環(huán)基例如可以是諸如4-哌啶基、嗎啉代基、2-嗎啉基、哌嗪基等飽和的雜環(huán)基,或諸如2-呋喃基、2-吡啶基、2-噻唑基或2-喹啉基等芳香雜環(huán)基。這些雜環(huán)基可含有多個雜原子或可進一步含有取代基,這些取代基的位置是不限定的。作為雜環(huán)基,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是5元或6元飽和雜環(huán)基,或5元或6元單環(huán)或雙環(huán)稠合芳香雜環(huán)基團。
具體地,作為所述?;?-COR16),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述氨基(-NR17R18),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基
作為所述酰氨基(-NRCOOR19),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述氨基甲酸酯基團(-NRCOOR20),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述羧酸酯基(-COOR21),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基
作為所述酰氧基(-OCOR22),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述氨甲?;?-CONR23R24),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述磺?;?-SO2R25),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基
作為所述亞磺?;?-SOR26),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述氨磺?;?-SO2NR27R28),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 作為所述磺酸酯基(-SO3R29),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基
作為所述磺酰氨基(-NHSO2R30),可以提到具有以下結(jié)構(gòu)的取代基 而且,在通式(I)中,各個R2、R3、R4和R5優(yōu)選是氫原子、具有或不具有取代基的C1-12直鏈或支鏈烷基、具有或不具有取代基的C3-12環(huán)烷基、具有或不具有取代基的C2-12直鏈或支鏈烯基、具有或不具有取代基的C7-18芳烷基、具有或不具有取代基的C1-12直鏈或支鏈烷氧基、具有或不具有取代基的C1-12直鏈或支鏈烷硫基、具有或不具有取代基的C6-18芳基、具有或不具有取代基的飽和或不飽和的雜環(huán)基、鹵素原子、硝基、氰基、巰基、甲?;⒘u基、甲?;?、-COR16酰基、-NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20氨基甲酸酯基、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲?;?SO2R25磺?;?SOR26亞磺?;?、-SO2NR27R28氨磺?;?、-SO3R29磺酸酯基和-NHSO2R30磺酰氨基。
具體來講,在通式(I)中,各個R2和R3特別優(yōu)選選自氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基、C3-8環(huán)烷基、C7-12芳烷基、C1-8直鏈或支鏈烷氧基、C1-8直鏈或支鏈烷硫基、C6-18芳基、飽和或不飽和的單環(huán)或雙環(huán)稠合雜環(huán)基團、鹵素原子、硝基、氰基、巰基、羥基、甲?;?、-COR16酰基、-NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20氨基甲酸酯基、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲酰基和-NHSO2R30磺氨基。從對于下文所述的增加在涂布溶劑中的溶解性的效果(特別是具有烷基部分的取代基)、能夠使染料的λmax向較長的波長側(cè)移動(芳基、不飽和雜環(huán)基、鹵代烷基或氰基等吸電子基團)以及易于合成的角度來看,這些取代基是有用的。
在上述通式(I)中,用于R1~R7的直鏈或支鏈烷基、環(huán)烷基、直鏈或支鏈烯基、環(huán)烯基、直鏈或支鏈烷氧基、直鏈或支鏈烷硫基以及用于R16~R30的烷基的烷基鏈部分可以進一步具有取代基。這里的取代基例如可以是諸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等C1-10烷氧基;諸如甲氧甲氧基、乙氧甲氧基、丙氧甲氧基、乙氧乙氧基、丙氧乙氧基或甲氧丁氧基等C2-12烷氧烷氧基;諸如甲氧甲氧甲氧基、甲氧甲氧乙氧基、甲氧乙氧甲氧基、甲氧甲氧乙氧基、乙氧乙氧甲氧基等C3-15烷氧烷氧烷氧基;諸如苯氧基、甲苯氧基、二甲苯氧基、萘氧基等C6-12芳氧基;或諸如烯丙氧基或乙烯氧基等C2-12的烯氧基。
而且,其他取代基例如有諸如2-噻吩基、2-吡啶基、4-哌啶基或嗎啉代基等雜環(huán)基;氰基;硝基;羥基;巰基;諸如甲基硫基或乙基硫基等烷硫基;諸如N,N-二甲基氨基或N,N-二乙基氨基等C1-10烷基氨基;諸如甲磺酰氨基、乙磺酰氨基或正丙磺酰氨基等C1-6烷基磺酰氨基;諸如氟原子、氯原子、溴原子等鹵素原子;諸如甲氧基羰基、乙氧基羰基或異丙基羰基等烷氧基羰基;諸如甲基羰基、乙基羰基、正丙基羰基、異丙基羰基或正丁基羰基等C2-7烷基羰基;諸如甲基羰基氧基、乙基羰基氧基、正丙基羰基氧基、異丙基羰基氧基或正丁基羰基氧基等C2-7烷基羰基氧基;諸如甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、正丙氧基羰基氧基、異丙氧基羰基氧基或正丁氧基羰基氧基等C2-7烷氧基羰基氧基。
在通式(I)中,R1~R7中相鄰的取代基可以彼此連接,形成飽和或不飽和的稠環(huán)。作為所述稠環(huán)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選具有5~7元環(huán)結(jié)構(gòu)的不飽和烴環(huán)。
而且,在通式(I)中,n是1~4,各個彼此獨立的RA和RB是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基。RA中的A是8~7+2n的偶數(shù),RB中的B是8~7+2n中的奇數(shù)。例如,當(dāng)n=1時,7+2n=9。所以,A是8,B是9。而且,對于RA和RB,當(dāng)n=2~4時,可以存在多個與不同碳原子相連的RA和RB。所述多個RA和RB彼此相同或不同。
具體地,可提到以下稠環(huán) 當(dāng)n=2、3或4時,從距7位上的N(氮原子)近的碳原子開始,依次編號為R8、R9到R15。其中,優(yōu)選的環(huán)結(jié)構(gòu)是n=2或3,特別優(yōu)選n=2。在這種情況下,易于合成該化合物,并認為該化合物是化學(xué)穩(wěn)定的。而且,在這樣的稠環(huán)中的R8~R15各自是氫原子或C1-12直鏈或支鏈烷基。而且,R8~R15各自可以是例如上述的可以具有取代基的烷基(同時,例如羥基或氰基等使合成變難的極性基團除外)等取代基。
X是氧原子、硫原子或NR7(R7為如上所述)。從易于工業(yè)合成的角度考慮,優(yōu)選氧原子或NR7。從易于合成的角度考慮,更優(yōu)選氧原子。也就是說,最優(yōu)選的n和X組合是,X是氧原子,n=2。
用于本發(fā)明具體實施方式
中的光學(xué)記錄介質(zhì)的進一步優(yōu)選的7-氨基喹諾酮化合物如下所述。也就是說,在上述通式(I)中,X是氧原子或NR7。R1是氫原子或C1-4直鏈或支鏈烷基,彼此獨立的各個R2和R3是氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基、C1-8直鏈或支鏈烷氧基、鹵素原子、C7-12芳烷基、不飽和雜環(huán)基或具有或不具有取代基的芳基。每個R4和R5是氫原子,彼此獨立的各個R6和R7是不具有取代基的C1-8直鏈或支鏈烷基或環(huán)烷基。n是1~4,彼此獨立的各個RA和RB是氫原子或C1-12直鏈或支鏈烷基。RA中的A是8~7+2n中的偶數(shù),RB中的B是8~7+2n中的奇數(shù)。在n=2~4的情況下,多個RA和RB可以彼此不同。但是,R1~R7中,相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。而且,當(dāng)n=2時,這樣的化合物可用作化學(xué)穩(wěn)定的染料。
通式(I)的化合物的分子量優(yōu)選最多為1,000,特別優(yōu)選最多為600,優(yōu)選最少為180,更優(yōu)選最少為200。在此范圍內(nèi),可以期待具有良好的記錄特征。如果分子量過大,則克吸光系數(shù)(gram absorptivity)降低,這是不理想的。
作為通式(I)的化合物的優(yōu)選例子,可以提到以下化合物(1)~(66)。
制備方法在本發(fā)明中,本發(fā)明書所公開的制備所述化合物的方法沒有特別的限定,作為制備喹啉環(huán)的一般方法(為了方便,n=2,R7、R8、R9和R10各自代表氫原子),可以提到以下方法(1)間苯二胺衍生物與β-酮酯或丙二酸二乙基酯衍生物的縮合反應(yīng)
如上述反應(yīng),通過改變β-酮酯的取代基R2和R3的類型,可以引入多種取代基。(參見J.O.C.56,3,980(1991)等) 而且,采用丙二酸二乙基酯衍生物,可制得R3=OH的化合物。
(2)由2-取代硝基苯制備 參見Chem.Pharm.Bull,48(12),2003(2000)(3)N-乙酰苯胺的Vilsmeier反應(yīng) 參見J.Hetero.chem.31,701(1994) 參見J.C.S.perkinl,1537(1981)另一方面,作為制備由N-C(RARB)-X代表的芳香環(huán)的方法,除了實施例1中所公開的方法之外,可以通過例如鄰氨基酚衍生物與鹵代烷的反應(yīng)(Monatsch.Chem.127,305-311(1996),Heterocycles(雜環(huán)),38,1,5(1994))進行制備。
而且,可以由3,4-二氟硝基苯胺和乙二胺制備X=NR7的環(huán),如J.Hetero.Chem.25,479(1988)所公開的。
對于X=S的環(huán),可以考慮例如從氨基苯硫酚出發(fā)的類似的合成途徑,或通過J.O.C.60,2597(1995)所公開的由苯并噻唑合成的方法。
現(xiàn)在,將描述適用于本發(fā)明的實施方式的光學(xué)記錄介質(zhì)。適用于本發(fā)明的實施方式的光學(xué)記錄介質(zhì)至少包括基板和含有通式(I)的化合物的記錄層。而且,如果需要,還可以具有底層、反射層、保護層等。圖1顯示了適用于本發(fā)明的實施方式的光學(xué)記錄介質(zhì)。圖1(a)是第一實施方式,圖1(b)是第二實施方式。圖1(a)中所示的光學(xué)記錄介質(zhì)10依次包括由透光材料制成的基板1、形成于所述基板1上的記錄層2和層壓在記錄層2上的反射層3和保護層4。在所述光學(xué)記錄介質(zhì)10上,通過從所述基板1一側(cè)發(fā)射的激光束來進行信息的記錄/讀取。
為了便于描述,在所述光學(xué)記錄介質(zhì)10中,將具有保護層4的一側(cè)稱為上側(cè),將具有基板1的一側(cè)稱為下側(cè),相應(yīng)于這些方向的各層的表面被稱為所述各層的上表面和下表面。
對于基板1,可以采用多種材料,只要這些材料在記錄光和讀取光的波長處是基本透明的材料即可。具體來講,例如可以提到例如丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚烯烴樹脂(特別是非結(jié)晶的聚烯烴)、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂或環(huán)氧樹脂等樹脂;或玻璃。而且,還可以提到這樣一種結(jié)構(gòu),其中,在玻璃上設(shè)置由例如光固化性樹脂等輻射固化性樹脂制成的樹脂層。其中,從高生產(chǎn)性、成本和耐吸濕性等角度考慮,優(yōu)選通過注射成型法使用的聚碳酸酯樹脂,從耐化學(xué)性和耐吸濕性的角度考慮,優(yōu)選非結(jié)晶的聚烯烴。而且,從高速響應(yīng)性角度考慮,優(yōu)選玻璃。
在采用樹脂制成的基板1的情況下,或采用在將與記錄層接觸的一側(cè)(上側(cè))上形成有樹脂層的基板1的情況下,可以在所述上側(cè)表面形成用于進行記錄/讀取的激光束用導(dǎo)槽(guide groove)或凹坑(pit)。所述導(dǎo)槽的形狀是以所述光學(xué)記錄介質(zhì)10的中心為基準(zhǔn)的同心圓形或螺旋形。在所形成的導(dǎo)槽是螺旋形的情況下,槽間距優(yōu)選為0.2μm~1.2μm的水平。
含有通式(I)的化合物的記錄層2直接形成在所述基板1的上側(cè),或者如果需要,在所述基板1上形成底涂層等,然后在該底涂層的上側(cè)形成含有通式(I)的化合物的記錄層2。作為形成記錄層2的方法,可以提到例如真空沉積法、濺射法、刮涂法、流延法、旋涂法、浸漬法等各種普通的薄膜形成法。從批量生產(chǎn)性和成本角度考慮,優(yōu)選旋涂法,從得到厚度均勻的記錄層2的角度考慮,真空沉積法比涂布法更優(yōu)選。采用旋涂法成膜的情況下,轉(zhuǎn)數(shù)優(yōu)選為500rpm~15,000rpm。而且,如果需要,在旋涂后,可以進行加熱或暴露于溶劑蒸汽中等處理。
在采用例如刮涂法、流延法、旋涂法、浸漬法等涂布法形成記錄層2的情況下,對用于溶解涂布于所述基板1上的通式(I)的化合物的涂布溶劑沒有特別限定,只要是不腐蝕基板1的溶劑即可。具體來講,例如可以是諸如二丙酮醇或3-羥基-3-甲基-2-丁酮等酮醇類溶劑;諸如甲基溶纖劑或乙基溶纖劑等溶纖劑類溶劑;諸如正己烷或正辛烷等鏈烴類溶劑;諸如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷、正丁基環(huán)己烷、叔丁基環(huán)己烷或環(huán)辛烷等環(huán)烴類溶劑;諸如四氟丙醇、八氟戊醇或六氟丁醇等全氟烷醇類溶劑;乳酸甲酯、乳酸乙酯或2-羥基異丁酸甲酯等羥基羧酸酯類溶劑。
在采用真空沉積法的情況下,可將通式(I)的化合物,如果需要,還有其他染料或諸如添加劑等記錄層組分放入設(shè)置在真空容器內(nèi)部的坩堝中,采用適當(dāng)?shù)恼婵毡脤⒃撜婵杖萜鲀?nèi)部抽空達到10-2Pa~10-5Pa的水平,然后加熱該坩堝,以使記錄層組分蒸發(fā)并沉積在面向該坩堝放置的基板上,從而形成記錄層2。
而且,在記錄層2中,除了加入上述通式(I)的化合物外,為了提高穩(wěn)定性或耐光性,還可加入過渡金屬螯合物(例如乙酰丙酮螯合物、聯(lián)苯基二硫醇、水楊醛肟或雙二硫代-α-二酮)作為單純態(tài)氧淬滅劑,或為了提高記錄敏感性,還可加入例如金屬類化合物等記錄敏感性改善劑。在此,金屬類化合物可以是在化合物中含有過渡金屬等金屬的化合物,所述金屬為例如原子、離子或簇等形式。金屬類化合物的例子包括例如乙二胺類絡(luò)合物、氮甲川類絡(luò)合物、苯基羥胺類絡(luò)合物、菲咯啉類絡(luò)合物、二羥基偶氮苯類絡(luò)合物、二肟類絡(luò)合物、亞硝基氨基苯酚類絡(luò)合物、吡啶三嗪類絡(luò)合物、乙酰丙酮類絡(luò)合物、茂金屬類絡(luò)合物和卟啉類絡(luò)合物等有機金屬化合物。所述金屬原子沒有特別的限定,但優(yōu)選過渡金屬。
在此,對于所述記錄層2,如果需要,可以采用多種類型的通式(I)的化合物。
而且,如果需要,其他類型的染料可與上述通式(I)的化合物一起用于所述記錄層2。所述其他類型的染料沒有特別地限定,只要該染料在記錄所用激光束的振蕩波長區(qū)域大體具有適當(dāng)?shù)奈占纯?。而且,通過在所述記錄層2中與上述通式(I)的化合物一起加入以下染料,即,用于例如CD-R等的適合采用在770nm~830nm的波長區(qū)域中具有振蕩波長的近紅外線激光進行記錄/讀取的染料,或用于例如DVD-R等的適合采用在620nm~690nm的波長區(qū)域中具有振蕩波長的紅色激光進行記錄/讀取的染料,從而可以制造對應(yīng)于采用不同波長區(qū)域的數(shù)種激光束來進行記錄/讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)10。
所述除了通式(I)的化合物的其他類型的染料可以是例如含金屬的偶氮類染料、二苯酮類染料、酞菁類染料、萘菁(naphthalocyanine)類染料、花青類染料、偶氮類染料、squalilium類染料、含金屬的靛苯胺類染料、三芳基甲烷類染料、部花青類染料、azulenium類染料、萘醌類染料、蒽醌類染料、靛酚類染料、呫噸類染料、噁嗪類染料或吡喃鎓類染料。
而且,如果需要,可以同時使用粘合劑、流平劑、消泡劑等。作為粘合劑,優(yōu)選例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、硝基纖維素、乙酸纖維素、酮類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、氨基甲酸酯類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚碳酸酯或聚烯烴。
所述記錄層2的厚度沒有特別的限定,因為適宜的膜厚度依記錄方法而變化,但是,記錄需要一定程度的膜厚度,所以通常至少是1nm,優(yōu)選至少5nm。但是,如果記錄層太厚,就不利于進行記錄,所以通常最多為300nm,優(yōu)選最多為200nm,更優(yōu)選最多為100nm。
反射層3形成于上述記錄層2上。所述反射層3的厚度優(yōu)選為50nm~300nm。
作為用于反射層3的材料,是在用于讀取的激光束波長處具有足夠高的反射率的材料,例如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd等金屬可以單獨使用或作為合金使用。其中,Au、Al和Ag具有高反射率,適合用作反射層3的材料。而且,還可以提到以這些金屬為主要組分并含有其他材料的材料。在此,所述主要組分意思是含量至少占50%的成分。除所述主要組分外的其他材料可以是例如Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Cu、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi、Ta、Ti、Pt、Pd和Nd等金屬或半金屬。特別優(yōu)選以Ag為主要組分的材料,原因是其成本低,易于獲得高反射率,以及在形成下文所述的承印層的情況下,可得到基色為白色的漂亮的層。例如,含有Ag和0.1原子%~5原子%的至少一種選自Au、Pd、Pt、Cu和Nd的元素的合金具有高反射率、高耐久性和高敏感性,而且所述合金的生產(chǎn)成本低,所以優(yōu)選該合金。具體來講,可以提到例如AgPdCu合金、AgCuAu合金、AgCuAuNd合金或AgCuNd合金。作為除金屬外的材料,低折射率的薄膜和高折射率的薄膜可以彼此交替層壓形成多層膜,該多層膜被用作反射層3。
作為形成反射層3的方法,可以提到例如濺射法、離子鍍法、化學(xué)沉積法或真空沉積法。在基板1上或反射層3下可形成已知的無機或有機中間層或粘合層,以提高反射率、改善記錄特性或增強粘合特性。
保護層4形成于所述反射層3上。所述保護層4的材料沒有特別的限定,只要可以使所述反射層3免受外力即可。作為有機物質(zhì)材料,可以提到例如熱塑性樹脂、熱固性樹脂、電子輻射固化性樹脂或紫外線固化性樹脂等。而且,作為無機物質(zhì),可以提到例如二氧化硅、氮化硅、MgF2或SnO2。
在采用熱塑性樹脂或熱固性樹脂等的情況下,可以將所述樹脂溶于適當(dāng)?shù)娜軇@樣得到的涂布液可涂布在所述反射層3上,然后干燥,從而形成保護層4。在采用紫外線固化性樹脂的情況下,可以將所述樹脂本身涂布在所述反射層3上,或?qū)⑹乖摌渲苡谶m當(dāng)溶劑制得的涂布液涂布在所述反射層3上,然后用紫外線照射來固化,從而形成保護層4。作為紫外線固化性樹脂,可采用例如氨基甲酸酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯等丙烯酸酯類樹脂。這些材料可單獨使用,或作為幾種的混合物使用。而且,所述保護層可以是單層或是多層的。
保護層4的形成方法與記錄層2的形成方法相似,可采用例如旋涂法或流延法等涂布方法,或濺射法或化學(xué)蒸發(fā)沉積法等方法,其中,優(yōu)選旋涂法。保護層4的厚度通常至少為0.1μm,優(yōu)選至少3μm,因為為了得到其保護作用,該層需要達到一定的厚度。但是,如果保護層4太厚,不僅不會有較好的效果,而且還會延長保護層4的形成時間或增加成本,所以保護層4通常最多為100μm,優(yōu)選最多為30μm。
以上參照含有依次層壓的基板、記錄層、反射層和保護層的結(jié)構(gòu),解釋了所述光學(xué)記錄介質(zhì)10的層狀結(jié)構(gòu)。但是,也可以采用其他結(jié)構(gòu)。
例如,其他基板1可以進一步與上例的層狀結(jié)構(gòu)中的保護層4的上側(cè)表面相接合,或其他基板1可以進一步與上例的層狀結(jié)構(gòu)中沒有保護層4的反射層3的上側(cè)表面相接合。這種情況下,所述基板1可以是基板本身而其上沒有形成任何層,或在接合側(cè)或其對側(cè)具有例如反射層3等可選的層。而且,兩個具有上例層狀結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)10或兩個具有上例層狀結(jié)構(gòu)而沒有保護層4的光學(xué)記錄介質(zhì)10可以彼此接合,以使這些介質(zhì)的保護層4和/或反射層3的上側(cè)表面彼此相對。
現(xiàn)在將描述所述光學(xué)記錄介質(zhì)的第二實施方式。圖1(b)是所述光學(xué)記錄介質(zhì)的第二實施方式的示意圖。與第一實施方式中光學(xué)記錄介質(zhì)10相同的部分將用相同的標(biāo)記表示,而且將略去對它們的描述。圖1(b)中所示的光學(xué)記錄介質(zhì)20包括由透光性材料形成的基板1、形成于所述基板1上的反射層3和依次層壓在反射層3上的記錄層2和保護涂層5。形成光學(xué)記錄介質(zhì)20,以便通過從所述保護涂層5一側(cè)照射的激光束進行信息的記錄/讀取。
作為保護涂層5,可通過粘合劑將薄膜或片狀物貼合,或使用與上述保護層4相同的材料,涂布成膜用的涂布液,然后通過固化或干燥形成所述保護涂層。保護涂層5的厚度通常至少為0.1μm,優(yōu)選至少3μm,因為要得到其保護作用,該層需要達到一定的厚度。但是,如果保護涂層5太厚,不僅不會有較好的效果,而且還會延長保護涂層5的形成時間或增加成本,所以保護涂層5通常最多為300μm,優(yōu)選最多為200μm。
諸如記錄層2或反射層3等各層通??梢耘c上述光學(xué)記錄介質(zhì)10中所使用的各層相同。但是,在該層狀結(jié)構(gòu)中,基板1不必是透明的,而且,除了上述材料外,還可以采用例如不透明樹脂、陶瓷或金屬(包括合金)。在這樣的層狀結(jié)構(gòu)中,如果需要,在不損害本發(fā)明的特性的限度內(nèi),上述各層之間還可以有可選的層。
在此,作為增加光學(xué)記錄介質(zhì)10或20的記錄密度的方法之一,可以提到增加物鏡的數(shù)值孔徑的方法,從而使在記錄信息的表面聚焦的光斑變小。但是,如果物鏡的數(shù)值孔徑增加,當(dāng)用激光束照射該光學(xué)記錄介質(zhì)以記錄/讀取時,光斑的像差會由于例如所述光學(xué)記錄介質(zhì)10或20的偏斜特征而變得明顯,因而有時不能穩(wěn)定地得到良好的記錄/讀取信號。
當(dāng)激光束透過的透明基板或保護涂層比較厚時,這種像差就變得顯著,所以優(yōu)選使基板或保護涂層盡可能地薄,以減少像差。但是,通常,為保證光學(xué)記錄介質(zhì)10或20的強度,要求基板1具有一定的厚度,在這種情況下,優(yōu)選采用光學(xué)記錄介質(zhì)20的結(jié)構(gòu)(該光學(xué)記錄介質(zhì)20具有包括基板1、反射層3、記錄層2和保護涂層5的基本的層狀結(jié)構(gòu))。與光學(xué)記錄介質(zhì)10的基板1相比,光學(xué)記錄介質(zhì)20的保護涂層5易于被制薄,因此,優(yōu)選采用光學(xué)記錄介質(zhì)20。
但是,即使在光學(xué)記錄介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)(該光學(xué)記錄介質(zhì)10具有包括基板1、記錄層2、反射層3和保護層4的基本的層狀結(jié)構(gòu))中,通過將透過記錄/讀取所用的激光束的透明基板1的厚度減少到50μm~300μm,可以減少像差,從而可以使用光學(xué)記錄介質(zhì)10。
而且,其他各層形成后,在記錄/讀取所用的激光束的入射面(通常在基板1的下側(cè)面)上形成紫外線固化性樹脂層或無機薄膜,以保護該表面或防止灰塵附著,在記錄/讀取所用的激光束的入射平面的對側(cè)(通常在反射層3或保護層4的上側(cè)面)上設(shè)置承印層,在所述承印層上,可以采用噴墨、熱轉(zhuǎn)印或其他印刷機或采用書寫工具進行書寫或打印。
對于本發(fā)明的所述光學(xué)記錄介質(zhì)10或20,為了實現(xiàn)高密度記錄,記錄/讀取信息所用的激光束優(yōu)選具有盡可能短的波長,特別優(yōu)選波長為350nm~530nm的激光束。作為這種激光束的代表性例子,可以提到中心波長為405nm、410nm和515nm的激光束。
采用波長為405nm或410nm的藍色或波長為515nm的藍綠色高功率半導(dǎo)體激光器,可得到波長為350nm~530nm的激光束。另外,對(a)半導(dǎo)體激光器或(b)固體激光器的振蕩激光束通過二次諧波發(fā)生元件(SHG)進行波長轉(zhuǎn)換,可以得到上述波長為350nm~530nm的激光束,所述(a)半導(dǎo)體激光器可連續(xù)振蕩,基本振蕩波長為740nm~960nm,所述(b)固體激光器被半導(dǎo)體激光器激發(fā),可連續(xù)振蕩,基本振蕩波長為740nm~960nm。
上述SHG可以是任何SHG,只要它是缺乏反轉(zhuǎn)對稱性的壓電元件即可,優(yōu)選KDP、ADP、BNN、KN、LBO、化合物半導(dǎo)體等。所述二次諧波的具體例子包括對于基本振蕩波長為860nm的半導(dǎo)體激光器,以430nm作為該基本振蕩波長的二次諧波,對于由半導(dǎo)體激光器激發(fā)的固體激光器,以430nm作為來自摻雜有Cr的LiSrAlF6晶體(基本振蕩波長860nm)的二次諧波。
當(dāng)將信息記錄在本發(fā)明所述的光學(xué)記錄介質(zhì)10或20上時,通常用聚焦至0.4μm~0.6μm激光束來照射記錄層2(通常從基板1側(cè)穿過該基板1)。記錄層2被激光束照射的區(qū)域因吸收所述激光束的能量而出現(xiàn)諸如分解、產(chǎn)熱或熔化等熱變形,從而改變了它的光學(xué)特性。
為讀取記錄層2上記錄的信息,用較低能量的激光束照射該記錄層2(通常從與與記錄時相同的方向照射)。通過讀取光學(xué)特性發(fā)生變化的區(qū)域(即記錄信息的區(qū)域)的反射率與光學(xué)特性未發(fā)生變化的區(qū)域的反射率之差來讀取記錄層2上的信息。
實施例現(xiàn)在,將參照實施例進一步詳細描述本發(fā)明。但是,在不超出本發(fā)明的要旨的情況下,本發(fā)明并不局限于這些實施例。
實施例1在通式(I)的化合物中,以上圖示的化合物(51)的制備如下。
(a)制備例將30.23g(0.2mol)以下結(jié)構(gòu)式(1)的2-羥基乙酰苯胺懸浮于含有200ml四氫呋喃和250ml甲苯的溶劑中,在攪拌條件下,將反應(yīng)器用冰浴冷卻并保持在0℃~10℃。將32g(0.8mol)氫氧化鈉和6g(0.019mol)溴化四丁基銨加入該反應(yīng)器中,并逐滴加入150.4g(0.8mol)的以上(2)中所示的1,2-二溴乙烷。此后,將該反應(yīng)溶液在冰浴中攪拌1小時,然后回到室溫,并攪拌28小時。
將該反應(yīng)溶液倒入600ml水中,加入200ml甲苯以便萃取進入有機層。此后,再向經(jīng)萃取的水層加入150ml甲苯來進行回收,將混合后的甲苯層用400ml水洗滌兩次,向甲苯層中加入硫酸鈉,將得到的混合物靜置過夜。
將所述甲苯溶液過濾,用蒸發(fā)器餾去溶劑,從而得到28.17g(產(chǎn)率79.5%)以下化合物(3)
然后,向含有120ml甲醇和60ml水的混合溶劑中,加入32g氫氧化鈉并溶解,向其中逐滴加入28g所得化合物(3)溶于50ml甲醇所形成的溶液。逐滴添加完畢后,將該反應(yīng)溶液回流4小時。
將該反應(yīng)溶液倒入200ml水中,并加入300ml甲苯以進行萃取。然后,向水層中加入110ml甲苯以進行回收,用300ml水將該混合后的甲苯溶液洗滌兩次。然后向其中加入硫酸鈉,將混合物靜置過夜。
將所述甲苯溶液過濾,然后用蒸發(fā)器餾去溶劑,從而得到17.36g(產(chǎn)率80.2%)以下化合物(4) 將7.4g(0.055mol)所得的化合物(4)溶于65ml N-甲基-2-吡咯烷酮,并加入11.16g(0.066mol)正丙基碘和4.55g(0.033mol)碳酸鉀,然后在80℃~90℃加熱8小時。將該反應(yīng)溶液冷卻,然后倒入150ml水中,并用200ml甲苯萃取。將萃取后的甲苯層用100ml水洗滌3次,然后加入硫酸鈉,將混合物靜置過夜。
將所述甲苯溶液過濾,用蒸發(fā)器餾去溶劑,從而得到9g(產(chǎn)率92.7%)以下化合物(5)
在冰浴中,向保持不超過10℃的30ml硫酸中逐滴加入9g(0.051mol)所得的化合物(5)。在另一個容器中,用冰浴使12.7g硫酸保持不高于10℃,并向其中逐滴加入5.17g(0.051mol)60%的硝酸,從而形成混合酸。將這種混合酸溶液逐滴加入化合物(5)的硫酸溶液中,同時保持溫度不超過10℃,然后攪拌1小時。反應(yīng)后,將該反應(yīng)溶液倒入150ml冰水中,并用氨水中和。中和以后,向其中加入100ml甲苯以進行萃取,再用100ml甲苯萃取水層。將混合后的萃取層用100ml水洗滌3次。然后加入硫酸鈉,將混合物靜置。過濾后,用蒸發(fā)器餾去溶劑,并通過硅膠柱進行純化(展開溶劑己烷/乙酸乙酯),從而得到8.33g(產(chǎn)率73.8%)以下化合物(6) 將12.58g(0.22mol)鐵粉懸浮于12ml水和1.6ml乙酸中,然后加熱到80℃。向其中逐滴加入8.33g(0.037mol)上述化合物(6)溶于20ml IPA的溶液,同時保持溫度在70℃~80℃,接著在90℃加熱1.5小時。反應(yīng)完成后,將該反應(yīng)溶液冷卻,通過加入碳酸鉀進行中和。過濾該反應(yīng)溶液,以去除鐵粉。向濾液中加入50ml水,接著用乙酸乙酯(100×3)萃取。然后加入硫酸鈉,將混合物靜置。過濾后,用蒸發(fā)器餾去溶劑,從而得到6.29g(粗產(chǎn)率88%)以下化合物(7) 在攪拌下,在150℃,將5.03g(0.026mol)所得的化合物(7)和3.41g(0.026mol)乙酰乙酸乙酯加熱8小時。冷卻該反應(yīng)產(chǎn)物,然后加入乙酸乙酯,隨后攪拌并過濾。將所得的固體懸浮于乙酸乙酯中,攪拌并進行過濾。將所得的固體真空干燥,從而得到4g(產(chǎn)率59.2%)例示化合物(51)所代表的化合物(所標(biāo)注的編號遵循命名法則)。
例示化合物(51)在氯仿中的λmax為379.5nm,摩爾吸光系數(shù)為2.5×104。測量該化合物的質(zhì)譜(EI),觀測到與目標(biāo)化合物一致的m/z=258(M+)。
而且,測量1-H-NMR(DMSO(6=ppm)270MHz),與目標(biāo)化合物一致的峰為0.9(3H,t,>N-CH2CH2CH3),1.6(2H,m,>N-CH2CH2CH3),2.2(3H,s,Me-4),3.2(2H,t,Ph-N-CH2CH2O),3.4(2H,t,Ph-O-CH2),4.1(2H,t,>N-CH2CH2CH3),6.0(1H,s,H-3),6.5(1H,s,H-8),6.9(1H,s,H-5),11.0(1H,s,NH-1)。
在40ml DMF中,加入3.4g(0.013mol)該例示化合物(51)和7.39g(0.13mol)氫氧化鉀,接著在室溫下攪拌1小時。此后,逐滴加入9.34g(0.065mol)甲基碘,然后在室溫下攪拌3小時。
向該反應(yīng)溶液中加入150ml水和150ml乙酸乙酯,然后攪拌并萃取。再用乙酸乙酯萃取水層,將混合后的有機層用50ml水洗滌兩次,并加入硫酸鈉,靜置所得的混合物。過濾后,用蒸發(fā)器餾去溶劑,將所得的固體懸浮于己烷中,然后攪拌并過濾。將過濾所得的固體進行真空干燥,從而得到2.98g(收率82.6%)以下例示化合物(52)。例示化合物(52)在氯仿中的λmax為380.5nm,摩爾吸光系數(shù)為2.6×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的評價將上述例示化合物(52)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至1wt%(重量%)。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為1.2mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布(500rpm),然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為384nm。
而且,在這樣形成的涂膜上,如果需要,可以通過濺射法等將例如銀等制成膜,從而形成反射層。而且,可通過例如旋涂法等涂布紫外線固化性樹脂,并通過紫外線照射進行固化,以形成保護層,從而得到光學(xué)記錄介質(zhì)。這種光學(xué)記錄介質(zhì)可以由涂膜的λmax值通過例如中心波長為405nm的半導(dǎo)體激光進行記錄/讀取。也就是說,顯然,在6位有雜原子、7位縮合有氨基的喹諾酮類化合物是具有可通過藍色激光束進行記錄的有效結(jié)構(gòu)的化合物。
實施例2在通式(I)中,上述例示化合物(53)制備如下。
(a)制備例采用與實施例1相同的方式,制得例示化合物(53)。例示化合物(53)在氯仿中的λmax為380.5nm,摩爾吸光系數(shù)為2.4×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的評價將上述例示化合物(53)溶于八氟戊醇,并調(diào)至1wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為1.2mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布,然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為385nm。結(jié)果如圖2所示。
進一步,所述光學(xué)記錄介質(zhì)的制備如下。
將上述例示化合物(53)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至0.9wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布,所述基板直徑為120mm,厚度為0.6mm,帶有槽間距為425nm、槽寬為163nm、槽深為90nm的槽。在此,通過在25秒內(nèi)將轉(zhuǎn)速從600rpm提高到4,900rpm,在4,900rpm保持5秒,由此進行涂布。接著,在100℃干燥30分鐘,以形成記錄層。然后,通過濺射法形成厚度為100nm的銀合金膜,從而形成反射層。再通過旋涂法涂布由紫外線固化性樹脂制成的保護性涂層試劑,并用紫外線光束照射,以形成厚度為5μm的保護層。進一步,采用延遲固化型粘合劑將厚度為0.6mm的聚碳酸酯基板粘合于所述保護層的一側(cè),從而得到用于評價的光學(xué)記錄介質(zhì)。
(c)記錄例在以5.7m/sec(米/秒)的線速度旋轉(zhuǎn)上述用于評價的光學(xué)記錄介質(zhì)的同時,用波長為405nm(物鏡的數(shù)值孔徑NA=0.65)的激光束在槽上記錄8T標(biāo)記(mark)/8T間距(space)的音調(diào)模式(tone-pattern)信號。在此,T是對應(yīng)于66MHz頻率的基準(zhǔn)時鐘周期。作為記錄脈沖策略(pulsestrategy),分割脈沖數(shù)是(n-1),其中標(biāo)記長度為nT,先頭記錄脈沖寬度為2T,隨后的記錄脈沖寬度為0.6T,偏壓功率為0.2mW,讀取功率為0.2mW,記錄功率是可變的。結(jié)果,可以用12mW記錄調(diào)制度為28.3%的信號??梢哉J為,通過優(yōu)化例如脈沖策略等記錄條件,可進一步增加調(diào)制度。
實施例3~15采用與上述制備方法相似的方式,制備例示化合物(54)~(66),以與實施例1相似的方式形成涂膜,并測量所述涂膜的吸收光譜。測量這些化合物各自在溶液中的最大吸收波長和摩爾吸光系數(shù)以及各涂膜的最大吸收波長,結(jié)果如表1所示。
進一步,在由此形成的涂膜上,如果需要,可通過濺射法將銀等制成膜,從而形成反射層,而且,采用旋涂法涂布紫外線固化性樹脂,并用紫外線照射固化,以形成保護層,從而得到光學(xué)記錄介質(zhì)。這種光學(xué)記錄介質(zhì)可以由涂膜的λmax值通過例如中心波長為405nm的半導(dǎo)體激光束進行記錄/讀取。也就是說,顯然,在6位有雜原子、7位縮合有氨基的喹諾酮類化合物是具有可通過藍色激光束進行記錄的有效結(jié)構(gòu)的化合物。
表1
比較例1為了比較,制備以下化合物(8),并進行作為光學(xué)記錄介質(zhì)的評價。
(a)制備例
采用間-N,N-二乙苯胺以類似的方式制備上述化合物(8),該化合物在氯仿中的λmax為368nm,摩爾吸光系數(shù)為2.5×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的例子將所述化合物(8)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至1wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為0.6mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布(500rpm),然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為370.5nm,從而得到具有優(yōu)良的涂膜譜圖。但是,在405nm波長處沒有吸收,顯然,不能采用中心波長為405nm的激光束進行記錄。所述譜圖如圖3所示。也就是說,顯然,如果6位沒有雜原子,即使喹諾酮類化合物在7位有氨基,它也不是充分適用于通過藍色激光束進行記錄的染料化合物。
比較例2為了比較,制備以下化合物(9),并進行作為光學(xué)記錄介質(zhì)的評價。
(a)制備例 采用1,2,3,4-四氫喹啉(由(株)東京化成生產(chǎn))作為原料以類似方式制備上述化合物(9),該化合物在氯仿中的λmax為376nm,摩爾吸光系數(shù)為2.7×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的例子將所述化合物(9)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至1wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為0.6mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布(500rpm),然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為354nm,從而得到具有低折射率和低反射率的譜圖。該光盤表面輕微混濁,這顯示有結(jié)晶化。所述譜圖如圖4所示。
也就是說,顯然,如果6-位沒有雜原子,即使喹諾酮類化合物在7位有氨基,它也不是充分適用于通過藍色激光束進行記錄的染料化合物。
實施例16(a)制備例采用與實施例1相同的方式,制得例示化合物(58)。例示化合物(58)在氯仿中的λmax為384.5nm,摩爾吸光系數(shù)為2.4×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的評價將上述例示化合物(58)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至1wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為1.2mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布,然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為389.5nm。結(jié)果如圖5所示。
進一步,如下制備所述光學(xué)記錄介質(zhì)。
將上述例示化合物(58)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至0.6wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布,所述基板直徑為120mm,厚度為0.6mm,帶有槽間距為425nm、槽寬為200nm、槽深為70nm的槽,基板上濺射有ZnS/SiO2。在此,在25秒內(nèi)將轉(zhuǎn)速從600rpm提高到4,900rpm,在4,900rpm保持5秒,由此進行涂布。接著,在100℃干燥30分鐘,以形成記錄層。然后,通過濺射法形成厚度為100nm的銀合金膜,從而形成反射層。通過旋涂法涂布由紫外線固化性樹脂制成的保護性涂層試劑,用紫外線光束照射,以形成厚度為5μm的保護層。進一步,采用延遲固化型粘合劑將厚度為0.6mm的聚碳酸酯基板粘合于所述保護層的一側(cè),從而得到用于評價的光學(xué)記錄介質(zhì)。
(c)記錄例在以5.7m/sec(米/秒)的線速度旋轉(zhuǎn)上述用于評價的光學(xué)記錄介質(zhì)的同時,用波長為405nm(物鏡的數(shù)值孔徑NA=0.65)的激光束在槽上記錄11T標(biāo)記(mark)/11T間距(space)的單頻率式(tone-pattern)信號。在此,T是對應(yīng)于66MHz頻率的基準(zhǔn)時鐘周期。作為記錄脈沖策略(pulse strategy),分割脈沖數(shù)是(n-1),其中標(biāo)記長度為nT,先頭記錄脈沖寬度為2T,隨后的記錄脈沖寬度為0.6T,偏壓功率為0.2mW,讀取功率為0.2mW,記錄功率是可變的。結(jié)果,可以用9.9mW記錄調(diào)制度為72%的信號??梢哉J為,通過優(yōu)化例如脈沖策略等記錄條件,可進一步增加調(diào)制度。
比較例3為了比較,制備以下化合物(10),并進行作為光學(xué)記錄介質(zhì)的評價。
(a)制備例 在與實施例1的化合物(4)與正丙基碘的反應(yīng)相同的條件下,使上述3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺與1,5-二溴戊烷環(huán)化,從而得到以下化合物。
然后,在硫酸水溶液中加熱以水解乙?;瑥亩玫?-哌啶基-4-甲氧基苯胺,在與上述實施例1的化合物(7)和乙酰乙酸乙酯相同的條件下環(huán)化,從而得到以下化合物(10)。
所得上述化合物(10)在氯仿中的λmax為370nm和358nm,摩爾吸光系數(shù)為1.5×104和1.6×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的例子將所述化合物(10)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至1wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為0.6mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布(500rpm),然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為354.5nm和373nm,與具有未縮合氧原子的結(jié)構(gòu)的化合物相比,該涂膜的λmax短,所以它在405nm波長處沒有吸收。而且,ε低,所以被制成薄膜時的吸收小。譜圖如圖6所示。
也就是說,顯然,即使喹諾酮類化合物在7位有氨基且6位有雜原子,如果不具有相互縮合成環(huán)的結(jié)構(gòu),則它不是充分適用于通過藍色激光束進行記錄的染料化合物。
比較例4(a)制備例 在與上述實施例1的化合物(4)和正丙基碘的反應(yīng)相同的反應(yīng)條件下,將上述2,3-二甲基二氫吲哚異丙基化,接著在相同條件下進行硝化、還原和環(huán)化,從而得到以下化合物(11)。
所得化合物(11)在氯仿中的λmax為377nm,摩爾吸光系數(shù)為2.6×104。
(b)光學(xué)記錄介質(zhì)的評價將例示化合物(58)溶于八氟戊醇,并調(diào)節(jié)至1wt%。過濾該溶液,將所得溶液滴在直徑為120mm、厚度為1.2mm的注射成型的聚碳酸酯樹脂基板上,并用旋涂法涂布,然后,在100℃干燥30分鐘。該涂膜的最大吸收波長(λmax)為378.5nm。該結(jié)果與實施例3中的譜圖一起顯示在圖7中。
通過譜圖的比較顯見,這種化合物涂膜的譜圖僅在405nm波長處有少量吸收。也就是說,即使在7位有氨基和6-位有雜原子的喹諾酮化合物具有相互縮合成環(huán)的結(jié)構(gòu),如果通式(I)中X是碳原子,則與實施例2和3中的所記錄的化合物(X是氧原子)相比,該化合物的λmax更短,在405nm波長處的吸收更少,所以需要采用用于記錄的高功率激光來進行記錄。
在此,以參考的方式完整地引入2003年12月26日提交的日本專利申請No.2003-433328的全部公開內(nèi)容,其中包括說明書、權(quán)利要求、附圖和摘要。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)記錄介質(zhì),所述光學(xué)記錄介質(zhì)包括基板和記錄層,所述記錄層形成于所述基板上,并且所述記錄層通過光照射能夠記錄或讀取信息,其中,所述記錄層含有以下通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物 在通式(I)中,X是氧原子、硫原子或NR7,彼此獨立的各個R1、R6、R7是氫原子、直鏈或支鏈烷基、環(huán)烷基、芳烷基、直鏈或支鏈烯基或-COR16酰基,R16是烴基或雜環(huán)基,彼此獨立的各個R2、R3、R4、R5是氫原子或任意取代基,彼此獨立的各個RA、RB是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基,n是1~4,RA中的A是8~7+2n中的偶數(shù),RB中的B是8~7+2n中的奇數(shù),當(dāng)n是2~4時,多個RA和RB可以互不相同,另外,R1~R7中,相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,彼此獨立的各個R1、R6、R7選自由氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基、C3-12環(huán)烷基、-COR16?;虲7-18芳烷基組成的組。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,彼此獨立的各個R2、R3、R4和R5選自以下的組,該組由氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基、C3-12環(huán)烷基、C2-12直鏈或支鏈烯基、C7-18芳烷基、C1-12直鏈或支鏈烷氧基、C1-12直鏈或支鏈烷硫基、C6-18芳基、飽和或不飽和的雜環(huán)、鹵素原子、硝基、氰基、巰基、羥基、甲酰基、-COR16?;?NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20的氨基甲酸酯基、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲?;?、-SO2R25磺?;?SOR26亞磺?;?、-SO2NR27R28氨磺?;?、-SO3R29磺酸酯基和-NHSO2R30磺酰氨基組成,在該組中,R16、R19、R20、R21、R22、R25、R26、R29和R30各自是羥基或雜環(huán)基,R17、R18、R23、R24、R27和R28各自是氫原子、烴基或雜環(huán)基,R1~R7中,相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,彼此獨立的各個R2和R3選自以下的組,該組由氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基、C3-8環(huán)烷基、C7-12芳烷基、C1-8直鏈或支鏈烷氧基、C1-8直鏈或支鏈烷硫基、C6-18芳基、飽和或不飽和的單環(huán)或雙環(huán)稠合雜環(huán)基團、鹵素原子、硝基、氰基、巰基、羥基、甲?;?、-COR16?;?、-NR17R18氨基、-NHCOR19酰氨基、-NHCOOR20氨基甲酸酯基、-COOR21羧酸酯基、-OCOR22酰氧基、-CONR23R24氨甲?;?NHSO2R30磺酰氨基組成。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,n為2~3。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,X是氧原子或-NR7。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,n是2。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,在所述通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物中,X是氧原子或-NR7,R1是氫原子或者C1-8直鏈或支鏈烷基,彼此獨立的各個R6和R7是C1-8直鏈或支鏈烷基或C3-10環(huán)烷基,n是2。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì),其中,所述光為波長為350nm~530nm的激光束。
10.一種染料,所述染料含有以下通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物 在通式(I)中,X是氧原子或-NR7,R1是氫原子或C1-4直鏈或支鏈烷基,彼此獨立的各個R2和R3是氫原子、C1-8直鏈或支鏈烷基、C1-8直鏈或支鏈烷氧基、鹵素原子、C7-12芳烷基、不飽和的雜環(huán)基團或芳基,R4和R5各自是氫原子,彼此獨立的各個R6和R7是不具有取代基的C1-8直鏈或支鏈烷基或環(huán)烷基,彼此獨立的各個RA和RB是氫原子、C1-12直鏈或支鏈烷基,n是1~4,RA中的A是8~7+2n中的偶數(shù),RB中的B是8~7+2n中的奇數(shù),當(dāng)n是2~4時,多個RA和RB可以互不相同,另外,R1~R7中,相鄰的取代基可以彼此連接形成稠環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可通過短波長的激光束高密度記錄或讀取光學(xué)信息的光學(xué)記錄介質(zhì)。所述光學(xué)記錄介質(zhì)包括基板和形成于基板上的記錄層,所述記錄層通過光照射可記錄或讀取信息,其中,所述記錄層含有以下通式(I)的7-氨基喹諾酮化合物。在通式(I)中,X是氧原子或硫原子,R
文檔編號G11B7/246GK1902057SQ20048003914
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者宮澤隆司, 黑瀨裕 申請人:三菱化學(xué)株式會社, 三菱化學(xué)媒體股份有限公司