JP2002020740A - Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure - Google Patents

Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure

Info

Publication number
JP2002020740A
JP2002020740A JP2001128836A JP2001128836A JP2002020740A JP 2002020740 A JP2002020740 A JP 2002020740A JP 2001128836 A JP2001128836 A JP 2001128836A JP 2001128836 A JP2001128836 A JP 2001128836A JP 2002020740 A JP2002020740 A JP 2002020740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
semiconductor crystal
ultrafine
periodic table
crystal particles
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001128836A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Kawa
学 加和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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 Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2001128836A priority Critical patent/JP2002020740A/en
Publication of JP2002020740A publication Critical patent/JP2002020740A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide semiconductive crystal ultrafine particles excellent in solubility to a medium, uniform thin film formability and chemical stability owing to screening effect from the outside, and having controlled extinction or luminescent properties owing to its quantum effect. SOLUTION: The semiconductive crystal ultrafine particles are such that a hyperbranched molecule is bound at its focal point thereto as the ligand having preferably a dendrimer structure (especially polybenzyl ether dendrone); wherein the focal point functional group contain preferably a phosphorus or sulfur atom, and the semiconductor crystal contain preferably at least one of group 12 to 17 elements.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体結晶超微粒子
に関する。詳しくは、各種溶媒や高分子等の媒質への溶
解性や分散性と、均質な薄膜形成性とに優れ、しかも化
学的安定性にも優れた半導体結晶超微粒子に関する。本
発明の超微粒子は、量子効果による制御された吸光ある
いは発光特性を有する場合があり、光学特性を利用する
超高密度記録材料、あるいは、発光素子や光導波路とし
て利用される光学材料を与え、情報・通信・光コンピュ
ータ・蛍光診断等の分野で利用される。
The present invention relates to ultrafine semiconductor crystal particles. More specifically, the present invention relates to ultrafine semiconductor crystal particles that are excellent in solubility and dispersibility in a medium such as various solvents and polymers and in uniform thin film formation, and are also excellent in chemical stability. The ultrafine particles of the present invention may have controlled absorption or emission characteristics due to the quantum effect, giving an ultra-high-density recording material using optical characteristics, or an optical material used as a light-emitting element or an optical waveguide, It is used in fields such as information, communication, optical computers, and fluorescence diagnostics.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体結晶超微粒子の製造方法として、
従来の真空製造プロセス、例えば分子線エピタキシー法
(MBE法)、有機金属気相成長法(MOVPE法)、
あるいは原子層エピタキシー法(ALE法)等が挙げら
れる。かかる真空製造プロセスにより高い純度の製品が
得られるが、生成する超微粒子は基板上に強固に付着し
た状態でしか得られず溶媒や高分子等の媒質に自由に分
散利用できるものではなかった。
2. Description of the Related Art As a method for producing ultrafine semiconductor crystal particles,
Conventional vacuum manufacturing processes such as molecular beam epitaxy (MBE), metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE),
Alternatively, an atomic layer epitaxy method (ALE method) or the like may be used. Although a product of high purity can be obtained by such a vacuum manufacturing process, the ultrafine particles generated can be obtained only in a state of being firmly adhered to the substrate, and cannot be freely dispersed and used in a medium such as a solvent or a polymer.

【0003】これに対して近年、量子効果による制御さ
れた吸光あるいは発光特性を有する半導体結晶超微粒子
については多数の報告がある。例えばC.B.Murr
ayら;J.Am.Chem.Soc.,115巻,8
706頁(1993)にはトリオクチルホスフィン(以
下TOPOと略記)のような有機配位子を使用したトル
エン等の有機溶媒への溶解性の優れた半導体結晶超微粒
子が報告されている。また、かかる超微粒子を含有する
薄膜状成形体の利用も例えばV.L.Colvinら;
Nature,370巻,354頁(1994)や特表
平7-502479号公報において開示されている。し
かしながら従来の半導体結晶超微粒子は、TOPO等の
トリアルキルホスフィンオキシドやトリオクチルホスフ
ィン(以下TOPと略記)等のトリアルキルホスフィン
に代表される有機配位子を含有していても、例えばポリ
スチレンやポリメチルメタクリレート等の汎用の透明有
機高分子媒体への溶解性が必ずしも十分でなく、超微粒
子の高分子マトリクスにおける相分離による不均質組成
物を与える場合が多く、高度の透明性を要求される光学
分野への応用に制限があった。
On the other hand, in recent years, there have been many reports on ultrafine semiconductor crystal particles having controlled absorption or emission characteristics by the quantum effect. For example, C.I. B. Murr
ay et al .; Am. Chem. Soc. , 115, 8
On page 706 (1993), semiconductor crystal ultrafine particles having excellent solubility in an organic solvent such as toluene using an organic ligand such as trioctylphosphine (hereinafter abbreviated as TOPO) are reported. Further, the use of a thin film-shaped molded article containing such ultrafine particles is described in, for example, V.S. L. Colvin et al .;
Nature, vol. 370, p. 354 (1994) and JP-T-7-502479. However, conventional ultrafine semiconductor crystal particles contain organic ligands typified by trialkylphosphine oxides such as TOPO or trialkylphosphine (hereinafter abbreviated as TOP) such as polystyrene and polyalkylene. Solubility in general-purpose transparent organic polymer media such as methyl methacrylate is not always sufficient, and often gives a heterogeneous composition due to phase separation in the polymer matrix of ultrafine particles, and optics that require a high degree of transparency There were limitations on the application to the field.

【0004】一方、デンドリマーに代表される超分岐構
造を有する分子は、同程度の分子量の直鎖状分子に比べ
て優れた溶媒溶解性を有することが知られている。例え
ばV.Chechikら;Langmuir,15巻,
6364頁(1999)には、Aldrich社から”
Starburst”の商標で市販のポリアミドアミン
(PAMAM)デンドリマー(第4世代、理論分子量1
4215、1分子に64個の表面アミノ基を含有)の表
面アミノ基の一部又は全部を3−メルカプトプロパン酸
のアミドに変換すると、該メルカプト基が金コロイド粒
子表面に配位してこれが水溶性になることが報告されて
いる。この場合、該デンドリマー分子鎖は球状の空間的
広がりを持つがこれは可撓性に富み扁平化して該金コロ
イド粒子表面を被覆すると考察されている。そして、金
コロイド粒子の量子効果によると考えられる515ナノ
メートル(以下nmと記載)にピークを有する吸収帯が
報告されているものの、かかる金属粒子は半導体に見ら
れる価電子帯(Valence band)から伝導帯
(Conduction band)への電子励起に基
づく発光特性を原理的に持たず、またこの報告による技
術により該PAMAMデンドリマーを半導体超微粒子の
表面に配位させることはできなかった。
On the other hand, it is known that a molecule having a hyperbranched structure represented by a dendrimer has excellent solvent solubility as compared with a linear molecule having a similar molecular weight. For example, V. Chechik et al .; Langmuir, 15,
On page 6364 (1999), Aldrich
Polyamideamine (PAMAM) dendrimer commercially available under the trademark "Starburst" (4th generation, theoretical molecular weight 1)
When part or all of the surface amino group (containing 4215 surface amino groups in one molecule) is converted to 3-mercaptopropanoic acid amide, the mercapto group coordinates on the surface of the colloidal gold particles, and this is converted to water-soluble. It has been reported that In this case, the dendrimer molecular chain has a spherical spatial spread, which is considered to be flexible and flattened to cover the surface of the gold colloid particles. Although an absorption band having a peak at 515 nanometers (hereinafter referred to as nm), which is considered to be due to the quantum effect of the colloidal gold particles, has been reported, such metal particles have a valence band (Valence band) found in semiconductors. In principle, it does not have emission characteristics based on electronic excitation to a conduction band, and it was not possible to coordinate the PAMAM dendrimer on the surface of semiconductor ultrafine particles by the technique described in this report.

【0005】K.Sooklalら;Adv.Mate
r.,10巻,1083頁(1998)には、前記の第
4世代のアミノ基末端PAMAMあるいは第3.5世代
と称されている同数の末端カルボキシル基を有するPA
MAMデンドリマーと硫化カドミウム(CdS)超微粒
子との複合体が報告されており、この複合体組成物が青
色発光能を有することが報告されている。しかしこの報
告では、CdS超微粒子と安定な配位結合を形成する硫
黄やリン等の元素の起用は検討されておらず、また使用
されたデンドリマーは球状の脂肪族アミドアミン分子鎖
の広がりを有しその末端にアミノ基やカルボキシル基の
ような親水性官能基を結合したものに限られていたの
で、かかる複合体の安定性、あるいは溶剤や透明樹脂等
の汎用有機媒質への溶解性の点で実用上問題を残してい
た。
[0005] K. Sooklal et al .; Adv. Mate
r. 10: 1083 (1998) describes the fourth-generation amino-terminal PAMAM or the 3.5-generation PA having the same number of terminal carboxyl groups.
A composite of a MAM dendrimer and cadmium sulfide (CdS) ultrafine particles has been reported, and it has been reported that this composite composition has a blue light emitting ability. However, this report does not discuss the use of elements such as sulfur and phosphorus that form stable coordination bonds with ultrafine CdS particles, and the dendrimer used has a spherical aliphatic amidoamine molecular chain. It was limited to those having a hydrophilic functional group such as an amino group or a carboxyl group attached to its terminal, so in terms of stability of such a complex or solubility in a general-purpose organic medium such as a solvent or a transparent resin. Practical problems remained.

【0006】Z.Boら;Chem.Lett.,11
97頁(1998)には、フォーカルポイントにメルカ
プト基(−SH)あるいはジスルフィド基(−S−S
−)を有するポリベンジルエーテルデンドリマーと、該
硫黄官能基を介したバルク状態の金表面への結合が報告
されている。しかし、ここで開示された技術により該デ
ンドリマーを半導体結晶超微粒子の表面に配位させるこ
とはできなかった。
[0006] Z. Bo et al .; Chem. Lett. , 11
P. 97 (1998) states that the focal point is a mercapto group (-SH) or a disulfide group (-SS).
It has been reported that a polybenzyl ether dendrimer having-) and bonding to a bulk gold surface via the sulfur functional group are reported. However, the dendrimer could not be coordinated to the surface of the ultrafine semiconductor crystal particles by the technique disclosed herein.

【0007】デンドリマーのもう1つの効果として、そ
の大きな超分岐骨格の空間的広がりに起因する排除体積
(Site Exclusion)効果がM.Kawa
ら;Chem.Mater.、10巻、286−296
頁(1998)に報告されており、かかる効果を半導体
結晶表面に対して発現させると外界からの好ましくない
影響(例えば溶媒、酸、塩基、酸素、オゾン等の反応性
分子による表面の変質)を遮蔽する効果が期待される
が、前記文献の技術ではデンドリマーを半導体結晶の表
面に配位させることはできなかった。
[0007] Another effect of dendrimers is the Site Exclusion effect due to the spatial expansion of their large hyperbranched skeleton. Kawa
Chem. Mater. Volume 10, 286-296
(1998), when such an effect is exerted on the surface of a semiconductor crystal, undesirable effects from the outside (for example, surface alteration by reactive molecules such as solvents, acids, bases, oxygen, and ozone) are caused. Although an effect of shielding is expected, the technique of the above-mentioned literature could not coordinate the dendrimer on the surface of the semiconductor crystal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、その主目的は半導体結晶超微
粒子に対して、従来にない優れた媒質への溶解性、均質
な薄膜形成性、更に外界からの好ましくない影響からの
遮蔽効果を付与することにあり、同時にかかる超微粒子
の好適な製造方法と用途を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its main object to provide an unprecedented excellent solubility of ultrafine semiconductor crystal in a medium and uniform film formation. In addition, the present invention is to provide a property of shielding the particles from unwanted influences from the outside and to provide a suitable production method and application of such ultrafine particles.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成すべく鋭意検討を重ねた結果、デンドロン等の超分
岐分子のフォーカルポイントに硫黄やリン等の遷移金属
への配位力を有する元素を導入したものを半導体結晶超
微粒子の配位子として使用すると、該超微粒子が非常に
優れた媒質への溶解性、薄膜形成性、更に、外界からの
好ましくない影響からの遮蔽効果を発揮することを見い
だし、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that the focal point of a hyperbranched molecule such as a dendron has a coordination force to a transition metal such as sulfur or phosphorus. When an element having an introduced element is used as a ligand of a semiconductor crystal ultrafine particle, the ultrafine particle has extremely excellent solubility in a medium, a thin film forming property, and a shielding effect from undesired influence from the outside. It has been found that the present invention works, and the present invention has been achieved.

【0010】即ち本発明の要旨は、 1.超分岐分子がそのフォーカルポイントにおいて配位
子として結合されてなる半導体結晶超微粒子、 2.超分岐分子による配位子交換反応を行う工程を含む
ことを特徴とする前記半導体結晶超微粒子の製造方法、 3.超分岐分子を半導体結晶超微粒子の表面に存在する
官能基の化学反応により導入することを特徴とする前記
の半導体結晶超微粒子の製造方法、 4.前記半導体結晶超微粒子を含有する薄膜状成形体、
の4点に存する。
That is, the gist of the present invention is as follows. 1. Ultrafine semiconductor crystal particles in which a hyperbranched molecule is bonded as a ligand at its focal point; 2. A method for producing ultrafine semiconductor crystal particles, comprising a step of performing a ligand exchange reaction with a hyperbranched molecule. 3. The method for producing ultrafine semiconductor crystal particles as described above, wherein the hyperbranched molecule is introduced by a chemical reaction of a functional group present on the surface of the ultrafine semiconductor crystal particles. A thin film-shaped compact containing the semiconductor crystal ultrafine particles,
There are four points.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】[超分岐分子]本発明における超
分岐分子とは、デンドリマー構造又はこれに類似する樹
枝状の超分岐構造を有する分子である。例えば、D.
A.Tomaliaら;Angew.Chem.In
t.Ed.Engl.、29巻、138−175頁(1
990)、あるいは柿本;化学、50巻、608−61
2頁(1995)に述べられているいわゆるHyper
branched polymersと総称される分子
がこれに該当する。図1に模式的に示すように、かかる
超分岐の開始点をフォーカルポイントと呼ぶ。分子量・
分子量分布・末端基の可変性とその制御可能性から、完
全に規則的な超分岐構造を有する分子であるデンドリマ
ー構造が本発明には最適である。なお図1に模式的に示
すように、デンドリマー構造の分岐の次数を「世代」と
呼ぶ。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Hyperbranched Molecule] The hyperbranched molecule in the present invention is a molecule having a dendrimer structure or a dendritic hyperbranched structure similar thereto. For example, D.
A. Tomalia et al .; Angew. Chem. In
t. Ed. Engl. 29, pp. 138-175 (1
990) or Kakimoto; Chemistry, 50, 608-61
The so-called Hyper described on page 2 (1995)
Molecules referred to collectively as branched polymers correspond to this. As schematically shown in FIG. 1, the starting point of such a hyperbranch is called a focal point. Molecular weight
From the molecular weight distribution and variability of the terminal group and its controllability, a dendrimer structure which is a molecule having a completely regular hyperbranched structure is most suitable for the present invention. Note that, as schematically shown in FIG. 1, the degree of branching of the dendrimer structure is referred to as “generation”.

【0012】本発明に用いられる超分岐分子は、そのフ
ォーカルポイントにおいて後述する半導体結晶本体に配
位して本発明の超微粒子を形成する。前記公知文献で使
用されている市販のPAMAMデンドリマーはその表面
官能基で超微粒子と結合しているため、本発明の超微粒
子には該当しない。従って、本発明に好適に用いられる
超分岐分子の代表的な構造概念としてはデンドロンと総
称される構造、即ち、例えばG.R.Newkome
ら;“Dendritic Molecules:Co
ncepts,Synthesis,Perspect
ives”;VCH Verlagsgesellsc
haft mbH社刊(Weinheim,Germa
ny,1996)の110頁に記載されているように、
主にConvergent法と呼ばれる超分岐末端側の
構成単位から組み上げてゆく合成戦略により得られるデ
ンドリマー分子の「部品」の意味で用いられる構造が例
示される。
The hyperbranched molecule used in the present invention coordinates at the focal point to the semiconductor crystal body described later to form the ultrafine particles of the present invention. The commercially available PAMAM dendrimer used in the above-mentioned literature does not fall under the ultrafine particles of the present invention because it is bonded to the ultrafine particles by its surface functional group. Therefore, a typical structural concept of the hyperbranched molecule suitably used in the present invention is a structure generally called a dendron, that is, for example, G.I. R. Newcome
"Dendritic Molecules: Co
ncepts, Synthesis, Perspect
eves "; VCH Verlagsgesellsc
Haft mbH (Weinheim, Germany)
ny, 1996), page 110,
An example is a structure mainly used as a "part" of a dendrimer molecule obtained by a synthesis strategy assembled from constituent units on the hyperbranched terminal side called a Convergent method.

【0013】デンドロンは一般に、紙面上に構造式を書
くと扇形(あるいはくさび型;Wedgeとも呼ばれ
る)に順次樹枝状分岐を広げる形で表される。また、実
際にそのようなコンホメーションをとることが、例えば
アルコール性水酸基をフォーカルポイント官能基として
有するポリベンジルエーテルデンドロンについてその水
面上単分子膜(LB膜)の構造研究によりP.M.Sa
villeら;J. Phys. Chem.,99巻,8
283頁(1995)に報告されている。
In general, when a structural formula is written on a sheet of paper, a dendron is represented by a form in which dendritic branches are sequentially spread in a fan shape (or wedge shape; also called a wedge). In addition, actually taking such a conformation has been reported by, for example, the study of polybenzyl ether dendron having an alcoholic hydroxyl group as a focal point functional group by a structural study of a monomolecular film (LB film) on the water surface. M. Sa
Ville et al .; J. Phys. Chem., 99, 8
283 (1995).

【0014】図2に模式的に示すように、デンドロンの
くさび型コンホメーションが、後述するリンや硫黄等の
金属配位性元素をそのフォーカルポイント官能基に有す
る場合に半導体結晶超微粒子の球面を効率的に被覆する
ことが本発明の優れた効果の要因の1つと推定される。
本発明に使用可能な超分岐分子の構造例としては、前記
のG.R.Newkomeら著の成書に記載の諸構造、
例えば、E.Buhleierら;Synthesi
s,1978年,155頁、あるいはE.M.M.de
Brabander−van den Bergら;
Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,3
2巻,1308頁(1993)に報告されているポリプ
ロピレンイミン構造、C.J.Hawkerら;J.A
m.Chem.Soc.,112巻,7638頁(19
90)に報告されているポリベンジルエーテル構造、
A.Morikawaら;Macromolecule
s,26巻,6324−6329頁(1993)、T.
M.Millerら;J.Am.Chem.Soc.,
115巻,356−357頁(1993)、C.J.H
awkerら;Macromolecules,29
巻,4370−4380頁(1996)、A.Mori
kawa;Macromolecules,31巻,5
999−6009頁(1998)等に報告されている各
種芳香族ポリエーテルケトン構造、C.J.Hawke
rら;J.Am.Chem.Soc.,113巻,45
83頁(1991)に報告されている芳香族ポリエステ
ル構造、E.Malmstromら;Macromol
ecules,28巻,1698頁(1995)に報告
されているポリ[2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プ
ロピオン酸]構造、A.Morikawaら;Poly
mer J.,24巻,573頁(1992)に報告さ
れているポリシロキサン構造、J.Rooversら;
Polym.Preprints,33巻,182頁
(1992)に報告されているポリカルボシラン構造、
G.R.Newkomeら;J.Org.Chem.,
50巻,2003頁(1985)に報告されているポリ
エーテルアミド構造、前記したAldrich社から市
販のPAMAMデンドリマーと同一のポリアミドアミン
構造、あるいはM.Jayaramanら;J.Am.
Chem.Soc.、120巻、12996頁(199
8)に報告されている脂肪族ポリエーテル構造、H.I
hreら;Macromolecules,31巻,4
061頁(1998)に報告されている脂肪族ポリエス
テル構造等が挙げられ、合成のしやすさと安定性から前
記ポリプロピレンイミン構造、前記ポリアミドアミン構
造、前記脂肪族ポリエーテル構造、前記ポリベンジルエ
ーテル構造、前記芳香族ポリエーテルケトン構造、前記
H.Ihreらによる脂肪族ポリエステル構造等が好ま
しく、半導体結晶超微粒子への溶解性付与の点では前記
脂肪族ポリエーテル構造、前記芳香族ポリエーテルケト
ン構造、前記ポリベンジルエーテル構造、あるいは前記
H.Ihreらによる脂肪族ポリエステル構造等がより
好ましく、中でも前記ポリベンジルエーテル構造あるい
は前記芳香族ポリエーテルケトン構造等の芳香族基を繰
り返し単位に含有するものが更に好ましく、3,5−ジ
オキシベンジル残基を繰り返し単位とするポリベンジル
エーテル構造が最も好ましい。なお、3,5−ジオキシ
ベンジル基を繰り返し単位とするポリベンジルエーテル
構造や前記芳香族ポリエーテルケトン構造を有するデン
ドロンを配位子として使用すると、該デンドロンはUV
光を吸収するのでその増感効果により半導体結晶超微粒
子の発光が増強される場合があり非常に好ましい。
As schematically shown in FIG. 2, when the wedge-shaped conformation of the dendron has a metal coordinating element such as phosphorus or sulfur described below in its focal point functional group, the spherical shape of the semiconductor crystal ultrafine particles It is presumed that one of the factors of the excellent effect of the present invention is to efficiently coat.
Examples of the structure of the hyperbranched molecule that can be used in the present invention include those described in G. R. Various structures described in a new book by Newcome et al.
For example, E. Buhleier et al .; Synthesi
s, 1978, p. 155; M. M. de
Brabander-van den Berg et al .;
Angew. Chem. Int. Ed. Engl. , 3
2, 1308 (1993), C.I. J. Hawker et al .; A
m. Chem. Soc. 112, 7638 (19
90) the polybenzyl ether structure reported in
A. Morikawa et al .; Macromolecule
s, 26, 6324-6329 (1993);
M. Miller et al .; Am. Chem. Soc. ,
115, 356-357 (1993); J. H
awker et al .; Macromolecules, 29
Vol., 4370-4380 (1996); Mori
Kawa; Macromolecules, Vol. 31, 5
Various aromatic polyether ketone structures reported on pages 999 to 6009 (1998) and the like. J. Hawke
R et al. Am. Chem. Soc. , 113, 45
P. 83 (1991); Malmstrom et al .; Macromol
ecules, 28, 1698 (1995), the poly [2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid] structure; Morikawa et al .; Poly
mer J .; , 24, p. 573 (1992); Roovers et al .;
Polym. Preprints, vol. 33, p. 182 (1992), a polycarbosilane structure,
G. FIG. R. Newcome et al .; Org. Chem. ,
50, 2003 (1985), the same polyamidoamine structure as the above-mentioned PAMAM dendrimer commercially available from Aldrich, or M.I. Jayaraman et al .; Am.
Chem. Soc. 120, 12996 (199
8) aliphatic polyether structures reported in H .; I
Hre et al; Macromolecules, Vol. 31, 4
P.061 (1998), from the viewpoint of ease of synthesis and stability, the polypropylene imine structure, the polyamidoamine structure, the aliphatic polyether structure, the polybenzyl ether structure, The aromatic polyether ketone structure; The aliphatic polyester structure by Ihr et al. Is preferable, and the aliphatic polyether structure, the aromatic polyether ketone structure, the polybenzyl ether structure, or the H.I. The aliphatic polyester structure and the like according to Ihr et al. Are more preferable, and among them, those containing an aromatic group such as the polybenzyl ether structure or the aromatic polyether ketone structure in the repeating unit are more preferable, and 3,5-dioxybenzyl residue is preferable. Most preferred is a polybenzyl ether structure having a group as a repeating unit. When a dendron having a polybenzyl ether structure having a 3,5-dioxybenzyl group as a repeating unit or the aromatic polyether ketone structure is used as a ligand, the dendron becomes UV
Since light is absorbed, the sensitizing effect may enhance the emission of the ultrafine semiconductor crystal particles, which is very preferable.

【0015】特に好ましいポリベンジルエーテルデンド
ロンの具体的構造は、第1世代である下記一般式
(1)、第2世代である下記一般式(2)、及び第3世
代である下記一般式(3)等である。なお一般式(1)
〜(3)においてLはフォーカルポイント官能基を表
す。
Particularly preferred specific structures of polybenzyl ether dendron are the following general formula (1) of the first generation, the following general formula (2) of the second generation, and the following general formula (3) of the third generation: ). The general formula (1)
In (3), L represents a focal point functional group.

【0016】[0016]

【化1】 Embedded image

【0017】[0017]

【化2】 Embedded image

【0018】[0018]

【化3】 このようなフォーカルポイント官能基Lを有するポリベ
ンジルエーテルデンドロンは、例えば前出のZ.Boら
著の文献に記載のように、官能基Lを与える適当な試剤
を前出のC.J.Hawkerら;J.Am.Che
m.Soc.,112巻,7638頁(1990)にお
いて公知の任意世代のデンドリティックベンジルブロミ
ドに対して作用させる求核置換反応により合成可能であ
る。かかる官能基Lを与える適当な試剤としては、例え
ば、アンモニア、ホスフィン(PH 3)やアルシン(A
sH3)等の周期表第15族元素の水素化物、1級アミ
ンや2級アミン等の活性水素を有するアミン類、アジ化
ナトリウム等のアジ化塩類、硫化水素やセレン化水素あ
るいはテルル化水素等の周期表第16族元素の水素化
物、硫化ナトリウムあるいはセレン化ナトリウム等の周
期表第16族元素のアルカリ金属塩、チオ尿素、チオア
セタミド、チオシアン酸アンモニウムのような硫化剤等
が挙げられる。かかる求核置換反応は、例えばN,N−
ジメチルホルムアミドやN−メチルピロリドン等のアミ
ド系非プロトン性溶剤やテトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶剤中で、適当な塩基(例えば水素化ナトリウム、
水素化カルシウム等の金属水素化物、水酸化ナトリウム
や水酸化カリウム等の苛性アルカリ類、炭酸ナトリウム
や炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、トリエチルア
ミンやエチルジイソプロピルアミン、9−BBN等の3
級アミン、ピリジンや4−ジメチルアミノピリジン(D
MAP)等の含窒素芳香族化合物等)を作用させて行わ
れる。この場合、必要に応じて30〜150℃程度に加
熱しても構わない。また、生成物あるいは反応中間体が
光照射あるいは酸化により分解しやすい場合には、遮光
条件、あるいは窒素やアルゴン等の不活性気体雰囲気下
で反応を行うのが好ましい場合もある。
Embedded imagePolybe having such a focal point functional group L
The benzyl ether dendron is described in, for example, Z. et al. Bo et al.
As described in the well-known literature, a suitable reagent providing a functional group L
In the above C. J. Hawker et al .; Am. Che
m. Soc. 112, 7638 (1990).
Known generation dendritic benzyl bromine
Can be synthesized by a nucleophilic substitution reaction acting on
You. Suitable reagents that provide such a functional group L include, for example,
If ammonia, phosphine (PH Three) And arsine (A
sHThree) And other hydrides of primary group 15 elements
Amines having active hydrogen such as amines and secondary amines, azide
Sodium azide, hydrogen sulfide and hydrogen selenide
Or hydrogenation of Group 16 elements of the periodic table, such as hydrogen telluride
Material, sodium sulfide or sodium selenide
Alkali metal salts of Group 16 elements, thiourea, thioa
Sulfating agents such as cetamide and ammonium thiocyanate
Is mentioned. Such a nucleophilic substitution reaction is, for example, N, N-
Amines such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone
Ethers such as tetrahydrofuran
A suitable base (eg, sodium hydride,
Metal hydrides such as calcium hydride, sodium hydroxide
Alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, sodium carbonate
Metal carbonates such as potassium and potassium carbonate, triethyl alcohol
3 such as min, ethyldiisopropylamine, 9-BBN
Amines, pyridine and 4-dimethylaminopyridine (D
MAP) and other nitrogen-containing aromatic compounds).
It is. In this case, if necessary, increase the temperature to about 30 to 150 ° C.
You can heat it. Also, products or reaction intermediates
If easily decomposed by light irradiation or oxidation, block light
Conditions or under an atmosphere of inert gas such as nitrogen or argon
In some cases, it is preferable to carry out the reaction.

【0019】本発明で用いる超分岐分子は、超分岐分子
である限りにおいてその分岐構造に制限はないので、完
全に制御されたデンドロンでなくても差し支えなく、デ
ンドロンである場合でもその世代数に制限はない。デン
ドロンを用いる場合の世代数として、通常1〜5、溶解
性と合成の容易性から好ましくは1〜4、更に好ましく
は1〜3、最も好ましくは2〜3とする。
Since the hyperbranched molecule used in the present invention is not limited in its branched structure as long as it is a hyperbranched molecule, it does not have to be a completely controlled dendron. No restrictions. When dendrons are used, the number of generations is usually 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and most preferably 2 to 3 in view of solubility and ease of synthesis.

【0020】本発明において好ましく用いられる超分岐
分子の重量平均分子量は、250〜30,000であ
り、好ましくは300〜20,000、より好ましくは
300〜10,000、更に好ましくは300〜8,0
00、最も好ましくは300〜6,000である。該分
子量が小さ過ぎると、本発明の目的である半導体結晶超
微粒子への溶解性付与の効果が不十分となる場合があ
り、逆に大き過ぎると配位能力が極端に低下する場合が
ある。
The weight average molecular weight of the hyperbranched molecule preferably used in the present invention is from 250 to 30,000, preferably from 300 to 20,000, more preferably from 300 to 10,000, even more preferably from 300 to 8,000. 0
00, most preferably 300-6,000. If the molecular weight is too small, the effect of imparting solubility to the ultrafine semiconductor crystal particles, which is the object of the present invention, may be insufficient, while if too large, the coordination ability may be extremely reduced.

【0021】該超分岐分子の分子量分布は、重量平均分
子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnの値とし
て、理想的には1(即ち、理想的なデンドロン等、分子
量に分布がない状態)であるが、通常1〜10であるこ
とが好ましく、より好ましくは1〜7、更に好ましくは
1〜5、最も好ましくは1〜3に制御することが好まし
い。なお、超分岐分子の分子量及び分子量分布は、例え
ば質量分析、特にMALDI−TOF−MS(Matr
ix−assisted laser desorpt
ion ionization time−of−fl
ight mass spectra)により好適に測
定される。
The molecular weight distribution of the hyperbranched molecule is ideally 1 (ie, there is no distribution in the molecular weight such as an ideal dendron, etc.) as the value of the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn. State), but it is usually preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7, further preferably 1 to 5, and most preferably 1 to 3. The molecular weight and molecular weight distribution of the hyperbranched molecule can be determined, for example, by mass spectrometry, in particular, by MALDI-TOF-MS (Matr
ix-assisted laser desorpt
ion ionization time-of-fl
It is preferably measured by a light mass spectrum.

【0022】該超分岐分子の非フォーカルポイント側末
端(即ち超分岐末端)は、配位子として機能する場合に
最外殻に来るので、その末端基構造は超微粒子全体の溶
解性に影響を与える重要な要因である。好ましい末端基
構造としては、前記一般式(1)〜(3)に示すような
フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニ
ル基、4−イソプロピルフェニル基、4−tert−ブ
チルフェニル基等のアルキル置換フェニル基類、4−ビ
ニルフェニル基、3−ビニルフェニル基、4−エチニル
フェニル基等の炭素−炭素多重結合を置換基として有す
るフェニル基類、4−メトキシフェニル基、4−エトキ
シフェニル基、3−メトキシフェニル基、3,5−ジメ
トキシフェニル基、トリエチレングリコールモノメチル
エーテル残基を4位に結合したフェニル基等のアルコキ
シ基置換フェニル基類、4−クロロフェニル基、3−ク
ロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、4−ヨードフ
ェニル基等のハロゲン置換フェニル基類、4−アセトキ
シフェニル基、3−アセトキシフェニル基、3,5−ジ
アセトキシフェニル基、4−アクリロイルオキシフェニ
ル基、3−アクリロイルオキシフェニル基、4−メタク
リロイルオキシフェニル基等のアシル基置換フェニル基
類等が例示される。これらのうち溶解性の点で好ましい
のは、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−イソプ
ロピルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基等
のアルキル置換フェニル基類、4−メトキシフェニル
基、3−メトキシフェニル基、3,5−ジメトキシフェ
ニル基等のアルコキシ基置換フェニル基類、4−アセト
キシフェニル基、3−アセトキシフェニル基、3,5−
ジアセトキシフェニル基等のアシル基置換フェニル基類
等であり、中でもフェニル基、4−メチルフェニル基等
のアルキル置換フェニル基類、4−メトキシフェニル
基、3−メトキシフェニル基、3,5−ジメトキシフェ
ニル基等のアルコキシ基置換フェニル基類等が更に好ま
しい。また、4−ビニルフェニル基、3−ビニルフェニ
ル基、4−エチニルフェニル基、4−アクリロイルオキ
シフェニル基、3−アクリロイルオキシフェニル基、4
−メタクリロイルオキシフェニル基等の炭素−炭素多重
結合を置換基中に有するフェニル基類は、超微粒子表面
にラジカル反応やイオン反応等の重合反応性を付与する
ので、超微粒子をスチレンやメチルメタクリレート等の
汎用透明樹脂モノマーに溶解した後、アゾビスイソブチ
ロニトリル等のラジカル開始剤の存在下でのラジカル共
重合等により樹脂組成物を得る末端基として好適であ
り、特に4−ビニルフェニル基はこの目的で最適であ
る。
Since the non-focal point end of the hyperbranched molecule (ie, the hyperbranched end) comes to the outermost shell when functioning as a ligand, its terminal group structure affects the solubility of the whole ultrafine particles. Is an important factor to give. Preferred terminal group structures include a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-isopropylphenyl group, and a 4-tert-butylphenyl group as shown in the general formulas (1) to (3). Alkyl-substituted phenyl groups, phenyl groups having a carbon-carbon multiple bond as a substituent, such as 4-vinylphenyl group, 3-vinylphenyl group and 4-ethynylphenyl group, 4-methoxyphenyl group and 4-ethoxyphenyl Group, 3-methoxyphenyl group, 3,5-dimethoxyphenyl group, alkoxy-substituted phenyl groups such as phenyl group in which triethylene glycol monomethyl ether residue is bonded to the 4-position, 4-chlorophenyl group, 3-chlorophenyl group, Halogen-substituted phenyl groups such as 4-bromophenyl group and 4-iodophenyl group, 4-acetoxy And acyl-substituted phenyl groups such as phenyl, 3-acetoxyphenyl, 3,5-diacetoxyphenyl, 4-acryloyloxyphenyl, 3-acryloyloxyphenyl, and 4-methacryloyloxyphenyl. You. Among these, alkyl-substituted phenyl groups such as phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-isopropylphenyl group and 4-tert-butylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, Alkoxy-substituted phenyl groups such as methoxyphenyl group and 3,5-dimethoxyphenyl group, 4-acetoxyphenyl group, 3-acetoxyphenyl group, 3,5-
Acyl-substituted phenyl groups such as diacetoxyphenyl group; and alkyl-substituted phenyl groups such as phenyl group and 4-methylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, and 3,5-dimethoxy. More preferred are alkoxy-substituted phenyl groups such as phenyl groups. A 4-vinylphenyl group, a 3-vinylphenyl group, a 4-ethynylphenyl group, a 4-acryloyloxyphenyl group, a 3-acryloyloxyphenyl group,
-Phenyl groups having a carbon-carbon multiple bond such as a methacryloyloxyphenyl group in a substituent impart polymerization reactivity such as a radical reaction or an ionic reaction to the surface of the ultrafine particles. After dissolving in a general-purpose transparent resin monomer of the above, it is suitable as a terminal group for obtaining a resin composition by radical copolymerization in the presence of a radical initiator such as azobisisobutyronitrile, and particularly a 4-vinylphenyl group is Ideal for this purpose.

【0023】本発明においては異なる複数種の超分岐分
子を混合して配位として使用しても構わない。 [フォーカルポイント官能基]本発明に用いられる超分
岐分子は、そのフォーカルポイント官能基が周期表第1
5又は16族元素を含有するものであることが望まし
い。これは、周期表第15又は16族元素は金属元素に
対する配位力が強いので、図2に模式的に示したような
フォーカルポイントでの半導体結晶超微粒子への配位を
実現しやすいためである。
In the present invention, a plurality of different types of hyperbranched molecules may be mixed and used as a coordination. [Focal Point Functional Group] In the hyperbranched molecule used in the present invention, the focal point functional group is the first in the periodic table.
It is desirable to contain a Group 5 or 16 element. This is because the group 15 or 16 element of the periodic table has a strong coordination force with respect to the metal element, so that it is easy to realize the coordination to the semiconductor crystal ultrafine particles at the focal point as schematically shown in FIG. is there.

【0024】なお、ここで言うフォーカルポイント官能
基とは、超分岐分子のフォーカルポイント構造(例えば
前記一般式(1)〜(3)においてはフォーカルポイン
トに位置するベンゼン環が該当するが、PAMAMデン
ドリマー構造やポリプロピレンイミン構造における窒素
原子のように単一原子である場合もあり得る)に直鎖状
に結合した原子数として0〜5個の連結基を介して結合
した末端官能基である。かかる連結基として好ましいの
は、炭素数5以下のメチレン鎖、酸素原子(エーテル結
合)、硫黄原子(チオエーテル結合又はスルフィド結
合)、ジスルフィド結合、エステル結合、カーボネート
結合、アミド結合、尿素結合、ウレタン結合等である。
かかる連結基を介さず、フォーカルポイント官能基が直
接前記のフォーカルポイント構造に結合していても構わ
ず、あるいはフォーカルポイント構造自体がフォーカル
ポイント官能基を含んだりフォーカルポイント官能基そ
れ自身と同一であっても構わない。例えば、3級アミノ
基、ホスフィン基、あるいはホスフィンオキシド基等
は、それ自身が3分岐のフォーカルポイント構造となり
うる。
The term "focal point functional group" as used herein means a focal point structure of a hyperbranched molecule (for example, a benzene ring located at the focal point in the above general formulas (1) to (3) corresponds to a PAMAM dendrimer). (It may be a single atom such as a nitrogen atom in a structure or a polypropyleneimine structure.) The terminal functional group is bonded via 0 to 5 linking groups as the number of atoms bonded linearly. Preferred as such a linking group are a methylene chain having 5 or less carbon atoms, an oxygen atom (ether bond), a sulfur atom (thioether bond or sulfide bond), a disulfide bond, an ester bond, a carbonate bond, an amide bond, a urea bond, and a urethane bond. And so on.
The focal point functional group may be directly bonded to the above-mentioned focal point structure without such a linking group, or the focal point structure itself contains the focal point functional group or is the same as the focal point functional group itself. It does not matter. For example, a tertiary amino group, a phosphine group, a phosphine oxide group, or the like can itself have a three-branch focal point structure.

【0025】周期表第15又は16族元素を含有する好
ましいフォーカルポイント官能基としては、1級アミノ
基(−NH2)、2級アミノ基(−NHR;但しRはメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基
等の炭素数6以下の炭化水素基である;以下同様)、3
級アミノ基(−NR12;但しR1及びR2は独立にメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等
の炭素数6以下の炭化水素基である;以下同様)、ピリ
ジル基等の窒素含有官能基、1級ホスフィン基(−PH
2)、2級ホスフィン基(−PHR)、3級ホスフィン
基(−PR12)、1級ホスフィンオキシド基(−PH
2=O)、2級ホスフィンオキシド基(−PHR=
O)、3級ホスフィンオキシド基(−PR12=O)、
1級ホスフィンセレニド基(−PH2=Se)、2級ホ
スフィンセレニド基(−PHR=Se)、3級ホスフィ
ンセレニド基(−PR12=Se)等のリン含有官能基
等の周期表第15族元素を含有する官能基、水酸基(−
OH)、メチルエーテル基(−OCH3)、フェニルエ
ーテル基(−OC65)、カルボキシル基(−COO
H)等の酸素含有官能基、メルカプト基(又はチオール
基;−SH)、メチルスルフィド基(−SCH3)、エ
チルスルフィド基(−SCH2CH3)、フェニルスルフ
ィド基(−SC65)、メチルジスルフィド基(−S−
S−CH3)、フェニルジスルフィド基(−S−S−C6
5)、チオ酸基(−COSH)、ジチオ酸基(−CS
SH)、キサントゲン酸基、キサンテート基、イソチオ
シアネート基、チオカルバメート基、チオフェン環等の
硫黄含有官能基、同様に−SeH、−SeCH3、−S
eC65、−Se−Se−CH3等のセレン含有官能基
等の周期表第16族元素を含有する官能基等が例示され
る。これらのうち好ましく利用されるのは、ピリジル基
等の窒素含有官能基、3級ホスフィン基、3級ホスフィ
ンオキシド基、3級ホスフィンセレニド基等のリン含有
官能基等の周期表第15族元素を含有する官能基、メル
カプト基、メチルスルフィド基等の硫黄含有官能基等の
周期表第16族元素を含有する官能基であり、中でも3
級ホスフィン基、3級ホスフィンオキシド基等のリン含
有官能基、あるいはメルカプト基等の硫黄含有官能基等
は更に好ましく用いられ、メルカプト基は最も好ましく
用いられる。
Preferred focal point functional groups containing Group 15 or 16 elements of the Periodic Table include a primary amino group (—NH 2 ) and a secondary amino group (—NHR; where R is a methyl group, an ethyl group, a propyl group). A hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms, such as a butyl group, a butyl group or a phenyl group;
A primary amino group (—NR 1 R 2 ; provided that R 1 and R 2 are independently a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a phenyl group, and the like); Nitrogen-containing functional groups such as pyridyl groups, primary phosphine groups (-PH
2 ) Secondary phosphine group (-PHR), tertiary phosphine group (-PR 1 R 2 ), primary phosphine oxide group (-PH
2 = 0) secondary phosphine oxide group (-PHR =
O) a tertiary phosphine oxide group (—PR 1 R 2 OO),
Primary phosphine selenide group (-PH 2 = Se), 2 phosphine selenide group (-PHR = Se), such as phosphorus-containing functional group such as a tertiary phosphine selenides group (-PR 1 R 2 = Se) A functional group containing a Group 15 element of the periodic table, a hydroxyl group (-
OH), a methyl ether group (—OCH 3 ), a phenyl ether group (—OC 6 H 5 ), a carboxyl group (—COO
H) the oxygen-containing functional group such as a mercapto group (or thiol group; -SH), methyl sulfide group (-SCH 3), ethyl sulfide group (-SCH 2 CH 3), phenyl sulfide group (-SC 6 H 5) , A methyl disulfide group (-S-
S-CH 3), phenyl disulfide group (-S-S-C 6
H 5 ), thioic acid group (—COSH), dithioic acid group (—CS
SH), xanthate, xanthate group, isothiocyanate group, thiocarbamate group, a thiophene sulfur-containing functional group ring and, similarly -SeH, -SeCH 3, -S
Functional groups containing elements of Group 16 of the periodic table, such as selenium-containing functional groups such as eC 6 H 5 and —Se—Se—CH 3 are exemplified. Of these, preferred are Group 15 elements of the periodic table such as nitrogen-containing functional groups such as pyridyl groups, tertiary phosphine groups, tertiary phosphine oxide groups, and phosphorus-containing functional groups such as tertiary phosphine selenide groups. And a functional group containing a Group 16 element of the periodic table such as a sulfur-containing functional group such as a mercapto group and a methylsulfide group.
Phosphorus-containing functional groups such as tertiary phosphine groups and tertiary phosphine oxide groups, and sulfur-containing functional groups such as mercapto groups are more preferably used, and mercapto groups are most preferably used.

【0026】特に好ましいフォーカルポイント官能基を
有するデンドロンの具体的構造としては、ポリベンジル
エーテル構造を有する前記式(1)〜(3)においてL
がメルカプト基(−SH)であるチオールデンドロン
類、あるいは下記式(4)及び(5)に記載のホスフィ
ン基をフォーカルポイント構造とするポリベンジルエー
テル構造を有するデンドロン、下記式(6)及び(7)
に記載のホスフィンオキシド基をフォーカルポイント構
造とするポリベンジルエーテル構造を有するデンドロン
等が例示される。
A particularly preferred specific structure of the dendron having a focal point functional group is L in formulas (1) to (3) having a polybenzyl ether structure.
Is a mercapto group (—SH), or a dendron having a polybenzyl ether structure having a phosphine group as a focal point structure described in the following formulas (4) and (5); )
And a dendron having a polybenzyl ether structure having a phosphine oxide group as a focal point structure.

【0027】[0027]

【化4】 Embedded image

【0028】[0028]

【化5】 Embedded image

【0029】[0029]

【化6】 Embedded image

【0030】[0030]

【化7】 かかるホスフィン基又はホスフィンオキシド基をフォー
カルポイント構造とするデンドロン(以下それぞれ、ホ
スフィンデンドロン又はホスフィンオキシドデンドロン
と略称する)は、例えば、トリス(3−ヒドロキシプロ
ピル)ホスフィン又は相当するホスフィンオキシドであ
るトリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシ
ドと前記のデンドリティックベンジルブロミドとを適当
な塩基の存在下の縮合によりエーテル結合して得られ
る。
Embedded image Such a dendron having a phosphine group or a phosphine oxide group as a focal point structure (hereinafter abbreviated as phosphine dendron or phosphine oxide dendron, respectively) is, for example, tris (3-hydroxypropyl) phosphine or a corresponding phosphine oxide, tris (3 -Hydroxypropyl) phosphine oxide and the above-mentioned dendritic benzyl bromide are ether-bonded by condensation in the presence of a suitable base.

【0031】特にホスフィンデンドロン類を得る場合に
は、ホスフィン基は分子状酸素存在下で酸化されやすい
ので、窒素やアルゴン等の不活性気体雰囲気下で反応を
行うのが好ましく、使用する溶剤をあらかじめかかる不
活性気体でバブリングして置換・脱気しておくのが好ま
しい場合もある。また、生成物あるいは反応中間体が光
照射あるいは酸化により分解しやすい場合には、遮光条
件で反応を行うのが好ましい場合もある。
In particular, when phosphine dendrons are obtained, the phosphine group is easily oxidized in the presence of molecular oxygen. Therefore, the reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon. In some cases, it is preferable to perform the replacement and degassing by bubbling with such an inert gas. When the product or the reaction intermediate is easily decomposed by light irradiation or oxidation, it may be preferable to carry out the reaction under light-shielding conditions.

【0032】メルカプト基やホスフィン基等、酸化され
やすいフォーカルポイント官能基を有する超分岐分子
は、窒素やアルゴン等の不活性雰囲気及び/又は遮光条
件下で、必要に応じて冷蔵や冷凍保存するのが望ましい
場合がある。なお、かかるフォーカルポイント官能基が
実際に半導体結晶超微粒子と結合している結合様式は完
全に解明されていないが、リンや硫黄等の周期表第15
又は16族元素は、後述する半導体結晶組成中の金属元
素とイオン結合、共有結合あるいは配位結合しているも
のと推定される。
The hyperbranched molecule having a focal point functional group which is easily oxidized, such as a mercapto group or a phosphine group, may be refrigerated or frozen as required under an inert atmosphere such as nitrogen or argon and / or under light-shielding conditions. May be desirable. It is to be noted that the bonding mode in which such a focal point functional group is actually bonded to the semiconductor crystal ultrafine particles has not been completely elucidated, but the fifteenth table of the periodic table such as phosphorus or sulfur has not been completely elucidated.
Alternatively, it is presumed that the group 16 element has an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond with a metal element in a semiconductor crystal composition described later.

【0033】[超微粒子]本発明の半導体結晶超微粒子
は、後に例示するような半導体結晶を必須構成成分とす
るものであり、半導体結晶粒径により制御される量子効
果により量子化されたエキシトン準位が関与する電磁波
の吸収及び/又は発生現象を示すものであることが望ま
しい。応用上特に有用な電磁波の吸収及び/又は発生波
長範囲は遠紫外〜赤外領域の光であり、通常150〜1
0000nm、好ましくは180〜8000nm、更に
好ましくは200〜6000nm、最も好ましくは22
0〜4000nm程度の範囲である。
[Ultrafine Particles] The ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention contain a semiconductor crystal as an essential component as exemplified below, and are exciton quasi-quantized by a quantum effect controlled by the semiconductor crystal particle diameter. It is desirable to show the phenomenon of absorption and / or generation of electromagnetic waves in which the position is involved. The wavelength range of absorption and / or generation of electromagnetic waves that is particularly useful for application is light in the far ultraviolet to infrared region, and is usually 150 to 1.
0000 nm, preferably 180-8000 nm, more preferably 200-6000 nm, most preferably 22
The range is about 0 to 4000 nm.

【0034】本発明の半導体結晶超微粒子は、半導体結
晶本体とその表面に配位する超分岐分子とを必須構成成
分とする。該半導体結晶本体は、半導体単結晶、複数半
導体結晶組成が相分離した混晶、相分離の観察されない
混合半導体結晶のいずれでも構わず、後述するコア−シ
ェル構造をとっていても構わない。かかる半導体結晶本
体の粒径は、数平均粒径として通常1〜20nm、光の
吸収や発光等の電磁気学的特性の点で好ましくは2〜1
2nm、更に好ましくは2.5〜10nm程度である。
かかる粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)による観察
で通常決定可能であるが、含有元素の原子番号が小さく
電子線によるコントラストが得にくい場合には、原子間
力顕微鏡(AFM)による観察や溶液での光散乱や中性
子散乱測定に元素分析等の組成分析結果を組み合わせて
見積もることができる。
The ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention have a semiconductor crystal body and a hyperbranched molecule coordinated on the surface thereof as essential components. The semiconductor crystal body may be any of a semiconductor single crystal, a mixed crystal in which a plurality of semiconductor crystal compositions are phase-separated, and a mixed semiconductor crystal in which phase separation is not observed, and may have a core-shell structure described later. The particle size of the semiconductor crystal body is usually 1 to 20 nm as a number average particle size, and preferably 2 to 1 in terms of electromagnetic characteristics such as light absorption and light emission.
It is about 2 nm, more preferably about 2.5 to 10 nm.
Such a particle size can usually be determined by observation with a transmission electron microscope (TEM). However, when the atomic number of the contained element is small and it is difficult to obtain a contrast with an electron beam, observation with an atomic force microscope (AFM) or It can be estimated by combining the results of composition analysis such as elemental analysis with the light scattering or neutron scattering measurement in a solution.

【0035】該半導体結晶本体の粒径分布は前記の平均
粒径の範囲内である限りにおいて制限はなく、例えば、
半導体結晶本体の量子効果による光吸収や発光特性を利
用すると、かかる分布を変えることで必要とする発光の
波長幅を変化させることができる場合がある。なお、か
かる波長幅を狭くする必要がある場合には該粒径分布を
狭くするが、通常、標準偏差として±30%以内、好ま
しくは±20%以内、更に好ましくは±10%以内であ
る。この標準偏差の範囲を超えた粒径分布の場合、量子
効果による発光波長幅を狭くする目的を十分に達成する
ことが困難となる。
The particle size distribution of the semiconductor crystal body is not limited as long as it is within the range of the above average particle size.
If the light absorption and light emission characteristics of the semiconductor crystal body due to the quantum effect are used, there is a case where the required light emission wavelength width can be changed by changing the distribution. When the wavelength width needs to be narrowed, the particle size distribution is narrowed, but the standard deviation is usually within ± 30%, preferably within ± 20%, and more preferably within ± 10%. In the case of a particle size distribution exceeding the standard deviation range, it is difficult to sufficiently achieve the purpose of narrowing the emission wavelength width due to the quantum effect.

【0036】[半導体結晶]本発明における半導体結晶
超微粒子に含まれる半導体結晶組成には特に制限はない
が、周期表第12〜17族元素を含むものであるのが好
ましい。本発明の超微粒子に使用可能な半導体結晶の組
成例を元素記号あるいは組成式として例示すると、C、
Si、Ge、Sn等の周期表第14族元素の単体、P
(黒リン)等の周期表第15族元素の単体、SeやTe
等の周期表第16族元素の単体、SiC等の複数の周期
表第14族元素からなる化合物、SnO2、Sn(II)
Sn(IV)S3、SnS2、SnS、SnSe、SnT
e、PbS、PbSe、PbTe等の周期表第14族元
素と周期表第16族元素との化合物、BN、BP、BA
s、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、G
aP、GaAs、GaSb、InN、InP、InA
s、InSb等の周期表第13族元素と周期表第15族
元素との化合物(あるいはIII−V族化合物半導体)、
Al23、Al2Se3、Ga23、Ga2Se3、Ga2
Te3、In23、In23、In2Se3、In2Te3
等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合
物、TlCl、TlBr、TlI等の周期表第13族元
素と周期表第17族元素との化合物、ZnO、ZnS、
ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、Cd
Te、HgS、HgSe、HgTe等の周期表第12族
元素と周期表第16族元素との化合物(あるいはII−VI
族化合物半導体)、As23、As2Se3、As2
3、Sb23、Sb2Se3、Sb2Te3、Bi23
Bi2Se3、Bi2Te3等の周期表第15族元素と周期
表第16族元素との化合物、Cu2O、Cu2Se等の周
期表第11族元素と周期表第16族元素との化合物、C
uCl、CuBr、CuI、AgCl、AgBr等の周
期表第11族元素と周期表第17族元素との化合物、N
iO等の周期表第10族元素と周期表第16族元素との
化合物、CoO、CoS等の周期表第9族元素と周期表
第16族元素との化合物、Fe34等の酸化鉄類、Fe
S等の周期表第8族元素と周期表第16族元素との化合
物、MnO等の周期表第7族元素と周期表第16族元素
との化合物、MoS2、WO2等の周期表第6族元素と周
期表第16族元素との化合物、VO、VO2、Ta25
等の周期表第5族元素と周期表第16族元素との化合
物、TiO2、Ti25、Ti2 3、Ti59等の酸化
チタン類(結晶型はルチル型、ルチル/アナターゼの混
晶型、アナターゼ型のいずれでも構わない)、ZrO2
等の周期表第4族元素と周期表第16族元素との化合
物、MgS、MgSe等の周期表第2族元素と周期表第
16族元素との化合物、CdCr24、CdCr2
4、CuCr24、HgCr2Se4等のカルコゲンス
ピネル類、あるいはBaTiO3等が挙げられる。な
お、G.Schmidら;Adv.Mater.,4
巻,494頁(1991)に報告されている(BN)75
(BF21515や、D.Fenskeら;Ange
w.Chem.Int.Ed.Engl.,29巻,1
452頁(1990)に報告されているCu146Se73
(トリエチルホスフィン)22のように構造の確定されて
いる半導体クラスターも同様に例示される。
[Semiconductor crystal] Semiconductor crystal in the present invention
There is no particular limitation on the semiconductor crystal composition contained in the ultrafine particles
Preferably contains an element belonging to Groups 12 to 17 of the periodic table.
Good. A set of semiconductor crystals usable for the ultrafine particles of the present invention
If the example is illustrated as an element symbol or a composition formula, C,
P, elemental element of group 14 of the periodic table such as Si, Ge, Sn
Simple substance of Group 15 element such as (black phosphorus), Se or Te
Of Periodic Table Group 16 elements, multiple periods of SiC, etc.
Compounds composed of elements of Table 14 Group, SnOTwo, Sn (II)
Sn (IV) SThree, SnSTwo, SnS, SnSe, SnT
e, PbS, PbSe, PbTe, etc., periodic table group 14 elements
Of element and element of group 16 of the periodic table, BN, BP, BA
s, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, G
aP, GaAs, GaSb, InN, InP, InA
Group 13 elements of the periodic table such as s and InSb and Group 15 of the periodic table
Compounds with elements (or III-V compound semiconductors),
AlTwoSThree, AlTwoSeThree, GaTwoSThree, GaTwoSeThree, GaTwo
TeThree, InTwoOThree, InTwoSThree, InTwoSeThree, InTwoTeThree
Of group 13 elements of the periodic table with elements of group 16 of the periodic table
, TlCl, TlBr, TlI, etc.
Compound of element and element of group 17 of the periodic table, ZnO, ZnS,
ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, Cd
Group 12 of the periodic table such as Te, HgS, HgSe, HgTe
Compound of element and element of group 16 of the periodic table (or II-VI
Group compound semiconductor), AsTwoSThree, AsTwoSeThree, AsTwoT
eThree, SbTwoSThree, SbTwoSeThree, SbTwoTeThree, BiTwoSThree,
BiTwoSeThree, BiTwoTeThreeGroup 15 elements and period of the periodic table
Table 16 Compounds with Group 16 Elements, CuTwoO, CuTwoCircumference of Se etc.
A compound of a Group 11 element of the Periodic Table and a Group 16 element of the Periodic Table, C
circumference of uCl, CuBr, CuI, AgCl, AgBr, etc.
A compound of an element of Group 11 of the Periodic Table and an element of Group 17 of the Periodic Table, N
of group 10 elements of the periodic table such as iO and group 16 elements of the periodic table
Group 9 elements of the periodic table such as compounds, CoO, and CoS and the periodic table
Compounds with Group 16 elements, FeThreeOFourSuch as iron oxides, Fe
Compounds of group 8 elements of the periodic table such as S with elements of group 16 of the periodic table
, Group 16 elements of the periodic table, such as substances and MnO
With MoSTwo, WOTwoPeriodic Table 6 elements such as
Compounds with Group 16 elements, VO, VOTwo, TaTwoOFive
Of group 5 elements of the periodic table with elements of group 16 of the periodic table
Object, TiOTwo, TiTwoOFive, TiTwoO Three, TiFiveO9Oxidation of etc.
Titanium (crystal type is rutile type, mixed rutile / anatase
Crystalline or anatase type), ZrOTwo
Of group 4 elements of the periodic table with elements of group 16 of the periodic table
, MgS, MgSe and other elements of the Periodic Table
Compound with group 16 element, CdCrTwoOFour, CdCrTwoS
eFour, CuCrTwoSFour, HgCrTwoSeFourEtc. chalcogens
Pinels or BaTiOThreeAnd the like. What
Contact, G. Schmid et al .; Adv. Mater. , 4
Volume, page 494 (1991) (BN)75
(BFTwo)FifteenFFifteenAnd D. Fenske et al .; Ang
w. Chem. Int. Ed. Engl. , 29 volumes, 1
Cu reported on page 452 (1990)146Se73
(Triethylphosphine)twenty twoLike the structure is determined
Semiconductor clusters are also exemplified.

【0037】これらのうち実用的に重要なものは、例え
ばSnO2、SnS2、SnS、SnSe、SnTe、P
bS、PbSe、PbTe等の周期表第14族元素と周
期表第16族元素との化合物、GaN、GaP、GaA
s、GaSb、InN、InP、InAs、InSb等
のIII−V族化合物半導体、Ga23、Ga23、Ga2
Se3、Ga2Te3、In23、In23、In2
3、In2Te3等の周期表第13族元素と周期表第1
6族元素との化合物、ZnO、ZnS、ZnSe、Zn
Te、CdO、CdS、CdSe、CdTe、HgO、
HgS、HgSe、HgTe等のII−VI族化合物半導
体、As23、As23、As2Se3、As2Te3、S
23、Sb23、Sb2Se3、Sb2Te3、Bi
23、Bi23、Bi2Se3、Bi2Te3等の周期表第
15族元素と周期表第16族元素との化合物、前記の酸
化チタン類やZrO2等の周期表第4族元素と周期表第
16族元素との化合物、MgS、MgSe等の周期表第
2族元素と周期表第16族元素との化合物である。
Among these, those which are practically important are, for example, SnO 2 , SnS 2 , SnS, SnSe, SnTe, P
Compounds of Group 14 elements and Group 16 elements such as bS, PbSe, PbTe, etc., GaN, GaP, GaAs
s, GaSb, InN, InP, InAs, III-V group compound semiconductor such as InSb, Ga 2 O 3, Ga 2 S 3, Ga 2
Se 3 , Ga 2 Te 3 , In 2 O 3 , In 2 S 3 , In 2 S
e 3, In 2 Te periodic table Group 13 element 3 or the like and the Periodic Table 1
Compounds with Group 6 elements, ZnO, ZnS, ZnSe, Zn
Te, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO,
HgS, HgSe, II-VI group compound such as HgTe semiconductor, As 2 O 3, As 2 S 3, As 2 Se 3, As 2 Te 3, S
b 2 O 3, Sb 2 S 3, Sb 2 Se 3, Sb 2 Te 3, Bi
2 O 3, Bi 2 S 3 , Bi 2 Se 3, Bi 2 Te periodic table Group 15 element and the periodic table compounds of Group 16 elements such as 3, the periodic table, such as titanium oxides and ZrO 2 of the It is a compound of an element of Group 4 and an element of Group 16 of the periodic table, and a compound of an element of Group 2 of the periodic table such as MgS and MgSe and an element of Group 16 of the periodic table.

【0038】これらの中でも、SnO2、GaN、Ga
P、In23、InN、InP、Ga23、Ga23
In23、In23、ZnO、ZnS、CdO、Cd
S、前記の酸化チタン類やZrO2、MgS等は高い屈
折率を有ししかも毒性の高い陰性元素を含まないので耐
環境汚染性や生物への安全性の点で好ましく、この観点
ではSnO2、In23、ZnO、ZnS、前記の酸化
チタン類やZrO2等の毒性の高い陽性元素を含まない
組成は更に好ましく、中でもZnO、あるいは前記の酸
化チタン類(高屈折率性のためにはルチル型結晶が特に
好ましい)やZrO 2等の酸化物半導体結晶は最も好ま
しい。なお、ルチル型酸化チタン結晶粒子の長波長側吸
収端はバルク状態では通常400nm付近であるが、該
結晶粒子の数平均粒径を本発明の範囲である0.5〜3
0nm程度とすることで該長波長側吸収端波長をより短
波長にずらすことが可能となり、可視領域での無色性を
向上させる長所が生じる場合がある。
Among these, SnOTwo, GaN, Ga
P, InTwoOThree, InN, InP, GaTwoOThree, GaTwoSThree,
InTwoOThree, InTwoSThree, ZnO, ZnS, CdO, Cd
S, the above-mentioned titanium oxides and ZrOTwo, MgS, etc. have high bending
It has a high refractive index and does not contain highly toxic negative elements.
It is preferable in terms of environmental pollution and safety to living organisms.
Then SnOTwo, InTwoOThree, ZnO, ZnS, oxidation as described above
Titanium and ZrOTwoDoes not contain highly toxic positive elements such as
The composition is more preferable, among which ZnO or the above-mentioned acid
Titanium iodides (rutile crystals are particularly preferred for high refractive index
Preferred) and ZrO TwoOxide semiconductor crystals such as
New The rutile titanium oxide crystal particles have a longer wavelength absorption.
The end is usually around 400 nm in the bulk state.
The number average particle size of the crystal particles is 0.5 to 3 which is within the range of the present invention.
By setting the wavelength to about 0 nm, the absorption wavelength at the longer wavelength side becomes shorter.
Wavelength, making it possible to reduce colorlessness in the visible region.
There may be advantages to improve.

【0039】実用的に重要な可視領域とその近傍に発光
帯を有するGaN、GaP、GaAs、InN、InP
等のIII−V族化合物半導体、ZnO、ZnS、ZnS
e、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、
HgO、HgS等のII−VI族化合物半導体、In2
3、In23等が重要であり、中でも半導体結晶の粒
径の制御性と発光能から好適なのはZnO、ZnS、Z
nSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe等のII
−VI族化合物半導体であり、特にZnSe、CdS、
CdSe等がこの目的では更に好適に用いられる。
GaN, GaP, GaAs, InN, InP having an emission band near and in the practically important visible region
III-V compound semiconductors such as ZnO, ZnS, ZnS
e, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe,
II-VI compound semiconductors such as HgO and HgS, In 2
O 3 , In 2 S 3 and the like are important, and among them, ZnO, ZnS, Z
II such as nSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe
-VI group compound semiconductors, particularly ZnSe, CdS,
CdSe and the like are more preferably used for this purpose.

【0040】前記で例示した任意の半導体結晶の組成に
は、必要に応じて微量のドープ物質(故意に添加する不
純物の意味)として例えばAl、Mn、Cu、Zn、A
g、Cl、Ce、Eu、Tb、Er等の元素を加えても
構わない。 [コアシェル構造をなす半導体結晶粒子]前記の半導体
結晶粒子は、例えばA.R.Kortanら;J.A
m.Chem.Soc.,112巻,1327頁(19
90)あるいは米国特許5985173号公報(199
9)に報告されているように、その半導体結晶の電子励
起特性を改良する目的で内核(コア)と外殻(シェル)
からなるいわゆるコアシェル構造とすると、該コアを成
す半導体結晶の量子効果の安定性が改良される場合があ
るので、エキシトン準位に基づく吸収帯あるいは発光帯
を利用する用途、例えば球状微粒子光共振器に好適な場
合がある。この場合、シェルの半導体結晶の組成とし
て、禁制帯幅(バンドギャップ)がコアよりも大きなも
のを起用することによりエネルギー的な障壁を形成せし
めることが一般に有効である。これは、外界の影響や結
晶表面での結晶格子欠陥等の理由による望ましくない表
面準位等の影響を抑制する機構によるものと推測され
る。
The composition of any of the semiconductor crystals exemplified above may include, for example, Al, Mn, Cu, Zn, A as a small amount of a doping substance (meaning the intentionally added impurity) as necessary.
Elements such as g, Cl, Ce, Eu, Tb, and Er may be added. [Semiconductor Crystal Particles Having Core-Shell Structure] The semiconductor crystal particles are, for example, A.I. R. Kortan et al .; A
m. Chem. Soc. 112, 1327 (19
90) or US Pat. No. 5,985,173 (199).
As reported in 9), the inner core and outer shell are used to improve the electronic excitation characteristics of the semiconductor crystal.
When a so-called core-shell structure is used, the stability of the quantum effect of the semiconductor crystal forming the core may be improved in some cases. Therefore, applications utilizing an absorption band or an emission band based on exciton levels, such as a spherical fine particle optical resonator May be suitable. In this case, it is generally effective to form an energy barrier by using a semiconductor crystal having a band gap larger than that of the core as a composition of the semiconductor crystal of the shell. This is presumed to be due to a mechanism for suppressing the influence of an undesirable surface level or the like due to the influence of the outside world or a crystal lattice defect on the crystal surface.

【0041】かかるシェルに好適に用いられる半導体結
晶の組成としては、コア半導体結晶のバンドギャップに
もよるが、バルク状態のバンドギャップが温度300K
において2.0電子ボルト以上であるもの、例えばB
N、BAs、GaNやGaP等のIII−V族化合物半導
体、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、C
dS等のII−VI族化合物半導体、MgSやMgSe等の
周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物等が
好適に用いられる。これらのうちより好ましいシェルと
なる半導体結晶組成は、BN、BAs、GaN等のIII
−V族化合物半導体、ZnO、ZnS、ZnSe、Cd
S等のII−VI族化合物半導体、MgS、MgSe等の周
期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物等のバ
ルク状態のバンドギャップが温度300Kにおいて2.
3電子ボルト以上のものであり、最も好ましいのはB
N、BAs、GaN、ZnO、ZnS、ZnSe、Mg
S、MgSe等のバルク状態のバンドギャップが温度3
00Kにおいて2.5電子ボルト以上のものであり、化
学合成上ZnSは最も好適に使用される。
The composition of the semiconductor crystal preferably used for such a shell depends on the band gap of the core semiconductor crystal.
At least 2.0 eV, for example, B
N, BAs, III-V compound semiconductors such as GaN and GaP, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, C
II-VI group compound semiconductors such as dS, and compounds of Group 2 element and Group 16 element such as MgS and MgSe are preferably used. Among these, the semiconductor crystal composition that is a more preferable shell is III, such as BN, BAs, and GaN.
-V group compound semiconductor, ZnO, ZnS, ZnSe, Cd
1. The bandgap of a bulk state of a compound of a II-VI compound semiconductor such as S, a compound of a Group 2 element of the Periodic Table and a Group 16 element of the Periodic Table such as MgS and MgSe, etc. at 300K.
3 eV or more, most preferably B
N, BAs, GaN, ZnO, ZnS, ZnSe, Mg
The band gap of bulk state of S, MgSe, etc. is 3
At 00K, it is 2.5 eV or more, and ZnS is most preferably used in chemical synthesis.

【0042】本発明の半導体結晶本体に用いられる特に
好適なコア−シェル組成の組み合わせ例を組成式で表現
すると、CdSe−ZnS、CdSe−ZnO、CdS
e−CdS、CdS−ZnS、CdS−ZnO等が挙げ
られる。 [補助的配位子]本発明の半導体結晶超微粒子は、凝集
等の好ましくない作用を抑制して安定化させる目的で前
記の超分岐分子以外の補助的配位子をその表面に有して
いても構わない。かかる配位子を以下例示する。 (a)硫黄含有化合物・・・メルカプトエタン、1−メ
ルカプト−n−プロパン、1−メルカプト−n−ブタ
ン、1−メルカプト−n−ヘキサン、メルカプトシクロ
ヘキサン、1−メルカプト−n−オクタン、1−メルカ
プト−n−デカン等のメルカプトアルカン類、チオフェ
ノール、4−メチルチオフェノール、4−tert−ブ
チルチオフェノール等のチオフェノール誘導体、ジメチ
ルスルフィド、ジエチルスルフィド、ジブチルスルフィ
ド、ジヘキシルスルフィド、ジオクチルスルフィド、ジ
デシルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジブチルスル
ホキシド、ジヘキシルスルホキシド、ジオクチルスルホ
キシド、ジデシルスルホキシド等のジアルキルスルホキ
シド類、ジメチルジスルフィド、ジエチルジスルフィ
ド、ジブチルジスルフィド、ジヘキシルジスルフィド、
ジオクチルジスルフィド、ジデシルジスルフィド等のジ
アルキルジスルフィド類、チオ尿素、チオアセタミド等
のチオカルボニル基を有する化合物、チオフェン等の硫
黄含有芳香族化合物、下記一般式(8)に示す片末端が
メルカプト基となったポリエチレングリコール類等。
A particularly preferable example of the combination of the core-shell composition used in the semiconductor crystal body of the present invention is represented by a composition formula: CdSe-ZnS, CdSe-ZnO, CdS
e-CdS, CdS-ZnS, CdS-ZnO and the like can be mentioned. [Auxiliary ligand] The ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention have an auxiliary ligand other than the above-mentioned hyperbranched molecule on the surface thereof for the purpose of suppressing and stabilizing undesired effects such as aggregation. It does not matter. Such ligands are exemplified below. (A) Sulfur-containing compound: mercaptoethane, 1-mercapto-n-propane, 1-mercapto-n-butane, 1-mercapto-n-hexane, mercaptocyclohexane, 1-mercapto-n-octane, 1-mercapto Mercaptoalkanes such as -n-decane; thiophenol derivatives such as thiophenol, 4-methylthiophenol and 4-tert-butylthiophenol; dimethyl sulfide, diethyl sulfide, dibutyl sulfide, dihexyl sulfide, dioctyl sulfide, didecyl sulfide and the like Dialkyl sulfoxides, dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, dibutyl sulfoxide, dihexyl sulfoxide, dioctyl sulfoxide, dialkyl sulfoxides such as didecyl sulfoxide, and dimethyl disulfide. Rufido, diethyl disulfide, dibutyl disulfide, dihexyl disulfide,
Dialkyl disulfides such as dioctyl disulfide and didecyl disulfide; compounds having a thiocarbonyl group such as thiourea and thioacetamide; sulfur-containing aromatic compounds such as thiophene; and one end represented by the following general formula (8) became a mercapto group. Polyethylene glycols and the like.

【0043】[0043]

【化8】R−(OCH2CH2)n−SH (8) 但し、一般式(1)においてRは水素原子又は炭素数1
0以下の炭化水素基(例えばメチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、フェニル基
等であり、好ましくはメチル基あるいはエチル基であ
る)を表し、nは重合度を表す自然数であり通常2≦n
≦50程度、過度の立体的障害を避ける観点で好ましく
は2≦n≦40程度、更に好ましくは2≦n≦30程
度、最も好ましくは2≦n≦20程度である。 (b)リン含有化合物・・・トリエチルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオ
クチルホスフィン、トリデシルホスフィン等のトリアル
キルホスフィン類、トリエチルホスフィンオキシド、ト
リブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィン
オキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシ
ルホスフィンオキシド等のトリアルキルホスフィンオキ
シド類、トリフェニルホスフィンやトリフェニルホスフ
ィンオキシド等の芳香族ホスフィンあるいは芳香族ホス
フィンオキシド類等。 (c)窒素含有化合物・・・ピリジンやキノリン等の窒
素含有芳香族化合物、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオ
クチルアミン、トリデシルアミン、トリフェニルアミ
ン、メチルジフェニルアミン、ジエチルフェニルアミ
ン、トリベンジルアミン等の3級アミン類、ジエチルア
ミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチル
アミン、ジデシルアミン、ジフェニルアミン、ジベンジ
ルアミン等の2級アミン類、ヘキシルアミン、オクチル
アミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシル
アミン、オクタデシルアミン、フェニルアミン、ベンジ
ルアミン等の1級アミン類、ニトリロ三酢酸トリエチル
エステル等のアミノ基を有するカルボン酸エステル類
等。
R- (OCH 2 CH 2 ) n-SH (8) In the general formula (1), R represents a hydrogen atom or a carbon atom
0 or less hydrocarbon group (for example, methyl group, ethyl group, n-
A propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a hexyl group, an octyl group, a nonyl group, a phenyl group or the like, and preferably a methyl group or an ethyl group), and n is a natural number representing the degree of polymerization. Yes, usually 2 ≦ n
≦ 50, preferably 2 ≦ n ≦ 40, more preferably 2 ≦ n ≦ 30, most preferably 2 ≦ n ≦ 20 from the viewpoint of avoiding excessive steric hindrance. (B) Phosphorus-containing compound: trialkylphosphines such as triethylphosphine, tributylphosphine, trihexylphosphine, trioctylphosphine, tridecylphosphine, triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine oxide , Trialkylphosphine oxides such as tridecylphosphine oxide; aromatic phosphines such as triphenylphosphine and triphenylphosphine oxide; and aromatic phosphine oxides. (C) Nitrogen-containing compounds: nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine and quinoline, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, trihexylamine, trioctylamine, tridecylamine, triphenylamine, methyldiphenylamine, diethylphenylamine, Tertiary amines such as tribenzylamine, diethylamine, dibutylamine, dihexylamine, dioctylamine, didecylamine, diphenylamine, secondary amines such as dibenzylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, hexadecylamine, Primary amines such as octadecylamine, phenylamine and benzylamine; carboxylic acid esters having an amino group such as triethyl nitrilotriacetic acid ester;

【0044】これら例示した補助的配位子のうち好まし
いのは、メルカプトエタン、1−メルカプト−n−プロ
パン、1−メルカプト−n−ブタン、1−メルカプト−
n−ヘキサン、メルカプトシクロヘキサン等の炭素数6
以下のメルカプトアルカン類、チオフェノール、4−メ
チルチオフェノール、4−tert−ブチルチオフェノ
ール等のチオフェノール誘導体、ジメチルスルフィド、
ジエチルスルフィド、ジブチルスルフィド等の総炭素数
8以下のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシ
ド、ジエチルスルホキシド、ジブチルスルホキシド等の
総炭素数8以下のジアルキルスルホキシド類等の硫黄含
有化合物、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフ
ィン、トリオクチルホスフィン等の総炭素数24以下の
トリアルキルホスフィン類、トリエチルホスフィンオキ
シド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホ
スフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド等
の総炭素数24以下のトリアルキルホスフィンオキシド
類、トリフェニルホスフィンやトリフェニルホスフィン
オキシド等の芳香族ホスフィンあるいは芳香族ホスフィ
ンオキシド類等のリン含有化合物、及びピリジン等の窒
素含有芳香族化合物であり、中でもメルカプトエタン、
1−メルカプト−n−ブタン等の炭素数4以下のメルカ
プトアルカン類、チオフェノール、4−メチルチオフェ
ノール、4−tert−ブチルチオフェノール等のチオ
フェノール誘導体、ジメチルスルフィド、ジエチルスル
フィド、ジブチルスルフィド等の総炭素数8以下のジア
ルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシド、ジエチル
スルホキシド、ジブチルスルホキシド等の総炭素数8以
下のジアルキルスルホキシド類等の硫黄含有化合物、ト
リブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン等の総炭
素数18以下のトリアルキルホスフィン類、トリエチル
ホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、
トリヘキシルホスフィンオキシド等の総炭素数18以下
のトリアルキルホスフィンオキシド類、トリフェニルホ
スフィンやトリフェニルホスフィンオキシド等の芳香族
ホスフィンあるいは芳香族ホスフィンオキシド類等のリ
ン含有化合物が更に好適である。
Of these exemplified auxiliary ligands, preferred are mercaptoethane, 1-mercapto-n-propane, 1-mercapto-n-butane, 1-mercapto-
6 carbon atoms such as n-hexane and mercaptocyclohexane
The following mercaptoalkanes, thiophenol, 4-methylthiophenol, thiophenol derivatives such as 4-tert-butylthiophenol, dimethyl sulfide,
Dialkyl sulfides having a total carbon number of 8 or less such as diethyl sulfide and dibutyl sulfide; sulfur-containing compounds such as dialkyl sulfoxides having a total carbon number of 8 or less such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide and dibutyl sulfoxide; tributyl phosphine, trihexyl phosphine; Trialkylphosphines having a total carbon number of 24 or less such as octylphosphine, triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trialkylphosphine oxides having a total carbon number of 24 or less such as trioctylphosphine oxide, triphenylphosphine and the like. Aromatic phosphines such as triphenylphosphine oxide or phosphorus-containing compounds such as aromatic phosphine oxides, and nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine , And the inter alia mercapto ethane,
Total of mercaptoalkanes having 4 or less carbon atoms such as 1-mercapto-n-butane, thiophenol derivatives such as thiophenol, 4-methylthiophenol and 4-tert-butylthiophenol, dimethyl sulfide, diethyl sulfide and dibutyl sulfide Sulfur-containing compounds such as dialkyl sulfoxides having a total of 8 or less carbon atoms such as dialkyl sulfides having 8 or less carbon atoms, dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, and dibutyl sulfoxide; and trialkyls having a total carbon number of 18 or less such as tributyl phosphine and trihexyl phosphine. Phosphines, triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide,
Trialkyl phosphine oxides having a total carbon number of 18 or less such as trihexyl phosphine oxide, aromatic phosphines such as triphenyl phosphine and triphenyl phosphine oxide, and phosphorus-containing compounds such as aromatic phosphine oxides are more preferable.

【0045】[半導体結晶超微粒子の製造方法]従来行
われている下記の半導体結晶超微粒子の製造方法等、任
意の方法を使用して構わない。前記真空製造プロセスを
利用しても構わないが、好適な方法として以下の3つの
液相法が例示される。 (a)原料水溶液を非極性有機溶媒中の逆ミセルとして
存在させ該逆ミセル相中にて結晶成長させる方法(以下
「逆ミセル法」と呼ぶ)であり、例えばB.S.Zou
ら;Int.J.Quant.Chem.,72巻,4
39(1999)に報告されている方法である。汎用的
な反応釜において公知の逆ミセル安定化技術が利用で
き、比較的安価かつ化学的に安定な塩を原料とすること
ができ、しかも水の沸点を超えない比較的低温で行われ
るため工業生産に適した方法である。但し、下記のホッ
トソープ法の場合に比べて現状技術では発光特性に劣る
場合がある。 (b)熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結
晶成長させる方法(以下、ホットソープ法と呼ぶ)であ
り、例えば前記のKatariら著の文献に報告されて
いる方法である。前記の逆ミセル法に比べて粒径分布と
純度に優れた半導体結晶粒子が得られ、生成物は発光特
性に優れ有機溶媒に通常可溶である特徴がある。ホット
ソープ法における液相での結晶成長の過程の反応速度を
望ましく制御する目的で、半導体構成元素に適切な配位
力のある配位性有機化合物が液相成分(溶媒と配位子を
兼ねる)として選択される。かかる配位性有機化合物の
例としては、前記のトリアルキルホスフィン類、前記の
トリアルキルホスフィンオキシド類、ドデシルアミン、
テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシ
ルアミン等のω−アミノアルカン類、前記のジアルキル
スルホキシド類等が挙げられる。これらのうち、前記の
TOPO等のトリアルキルホスフィンオキシド類やヘキ
サデシルアミン等のω−アミノアルカン類等が好適であ
る。 (c)前記のホットソープ法と類似の半導体結晶成長を
伴う溶液反応であるが、酸塩基反応を駆動力として比較
的低い温度で行う方法が古くから知られている(例えば
P.A.Jackson;J.Cryst.Growt
h,3−4巻,395頁(1968)等)。かかる方法
は、ゾル−ゲル法と呼ばれて分類されることもある。
[Method for Producing Ultrafine Semiconductor Crystal Particles] Any method such as the following conventional method for producing ultrafine semiconductor crystal particles may be used. Although the above-mentioned vacuum production process may be used, the following three liquid phase methods are exemplified as preferred methods. (A) A method in which a raw material aqueous solution is present as reverse micelles in a nonpolar organic solvent and crystals are grown in the reverse micelle phase (hereinafter referred to as “reverse micelle method”). S. Zou
Int. J. Quant. Chem. , 72, 4
39 (1999). A well-known reverse micelle stabilization technique can be used in a general-purpose reactor, relatively inexpensive and chemically stable salts can be used as raw materials, and the reaction is performed at a relatively low temperature that does not exceed the boiling point of water. It is a suitable method for production. However, the current technology may be inferior in light emission characteristics as compared with the hot soap method described below. (B) A method of injecting a thermally decomposable raw material into a high-temperature liquid-phase organic medium to grow crystals (hereinafter referred to as a hot soap method), for example, a method reported in the above-mentioned literature by Katari et al. . Semiconductor crystal particles having excellent particle size distribution and purity are obtained as compared with the above reverse micelle method, and the product is characterized by having excellent luminescence characteristics and being generally soluble in an organic solvent. For the purpose of desirably controlling the reaction rate during the crystal growth process in the liquid phase in the hot soap method, a coordinating organic compound having an appropriate coordinating power for a semiconductor constituent element is used as a liquid phase component (also serves as a solvent and a ligand). ). Examples of such coordinating organic compounds include the above trialkylphosphines, the above trialkylphosphine oxides, dodecylamine,
Ω-aminoalkanes such as tetradecylamine, hexadecylamine, and octadecylamine; and the above-mentioned dialkyl sulfoxides. Of these, trialkyl phosphine oxides such as TOPO and ω-aminoalkanes such as hexadecylamine are preferable. (C) A solution reaction involving semiconductor crystal growth similar to the above-mentioned hot soap method, but a method in which an acid-base reaction is performed at a relatively low temperature as a driving force has been known for a long time (for example, PA Jackson). J. Cryst. Growth
h, 3-4, 395 (1968)). Such a method is sometimes referred to as a sol-gel method.

【0046】前記3つの液相製造方法に使用可能な半導
体原料物質としては、周期表第2〜15族から選ばれる
陽性元素を含有する物質と、周期表第15〜17族から
選ばれる陰性元素を含有する物質が挙げられる。例えば
前記のホットソープ法では、ジメチルカドミウムやジエ
チル亜鉛等の有機金属類と、セレン単体をトリオクチル
ホスフィンやトリブチルホスフィン等の3級ホスフィン
類に溶解させたものやビス(トリメチルシリル)スルフ
ィド等のカルコゲニド元素化合物とをTOPO中で反応
させる方法が好適に用いられる。また、前記(c)の溶
液反応で例えば酸化亜鉛を製造する場合に、L.Spa
nhelら;J.Am.Chem.Soc.,113
巻,2826頁(1991)に記載の酢酸亜鉛と水酸化
リチウムとをエタノール中で反応させる方法が好適に用
いられる。半導体原料物質が複数種ある場合、これらを
あらかじめ混合しておいても良く、あるいはこれらをそ
れぞれ単独で反応液相に注入しても良い。これら原料
は、適当な希釈溶媒を用いて溶液にして使用しても構わ
ない。
The semiconductor raw materials usable in the three liquid phase production methods include a substance containing a positive element selected from Groups 2 to 15 of the periodic table and a negative element selected from Groups 15 to 17 of the periodic table. And the like. For example, in the above-mentioned hot soap method, an organic metal such as dimethylcadmium or diethylzinc, a tertiary phosphine such as trioctylphosphine or tributylphosphine dissolved in a tertiary phosphine or a chalcogenide element such as bis (trimethylsilyl) sulfide are used. A method of reacting the compound with TOPO is preferably used. Further, when, for example, zinc oxide is produced by the solution reaction of the above (c), L. Spa
nhel et al .; Am. Chem. Soc. , 113
Vol., P. 2826 (1991), wherein zinc acetate and lithium hydroxide are reacted in ethanol. When there are a plurality of semiconductor raw materials, these may be mixed in advance, or each of them may be independently injected into the reaction liquid phase. These raw materials may be used as a solution using an appropriate diluting solvent.

【0047】半導体原料化合物となる陽性元素含有化合
物の例としては、ジエチルマグネシウムやジ−n−ブチ
ルマグネシウム等の周期表第2族元素のジアルキル化
物、塩化メチルマグネシウム、臭化メチルマグネシウ
ム、ヨウ化メチルマグネシウム、塩化エチニルマグネシ
ウム等の周期表第2族元素のアルキルハロゲン化物、ヨ
ウ化マグネシウム等の周期表第2族元素のジハロゲン化
物、四塩化チタン(IV)、四臭化チタン(IV)、四ヨウ
化チタン(IV)等の周期表第4族元素のハロゲン化物、
二塩化バナジウム(II)、四塩化バナジウム(IV)、二
臭化バナジウム(II)、四臭化バナジウム(IV)、二ヨ
ウ化バナジウム(II)、四ヨウ化バナジウム(IV)、五
塩化タンタル(V)、五臭化タンタル(V)、五ヨウ化
タンタル(V)等の周期表第5族元素のハロゲン化物、
三臭化クロム(III)、三ヨウ化クロム(III)、四塩化
モリブデン(IV)、四臭化モリブデン(IV)、四ヨウ化
モリブデン(IV)、四塩化タングステン(IV)、四臭化
タングステン(IV)等の周期表第6族元素のハロゲン化
物、二塩化マンガン(II)、二臭化マンガン(II)、二
ヨウ化マンガン(II)等の周期表第7族元素のハロゲン
化物、二塩化鉄(II)、三塩化鉄(III)、二臭化鉄(I
I)、三臭化鉄(III)、二ヨウ化鉄(II)、三ヨウ化鉄
(III)等の周期表第8族元素のハロゲン化物、二塩化
コバルト(II)、二臭化コバルト(II)、二ヨウ化コバ
ルト(II)等の周期表第9族元素のハロゲン化物、二塩
化ニッケル(II)、二臭化ニッケル(II)、二ヨウ化ニ
ッケル(II)等の周期表第10族元素のハロゲン化物、
ヨウ化銅(I)等の周期表第11族元素のハロゲン化
物、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジ−n−プロピル亜
鉛、ジイソプロピル亜鉛、ジ−n−ブチル亜鉛、ジイソ
ブチル亜鉛、ジ−n−ヘキシル亜鉛、ジシクロヘキシル
亜鉛、ジメチルカドミウム、ジエチルカドミウム、ジメ
チル水銀(II)、ジエチル水銀(II)、ジベンジル水銀
(II)等の周期表第12族元素のジアルキル化物、塩化
メチル亜鉛、臭化メチル亜鉛、ヨウ化メチル亜鉛、ヨウ
化エチル亜鉛、塩化メチルカドミウム、塩化メチル水銀
(II)等の周期表第12族元素のアルキルハロゲン化
物、二塩化亜鉛、二臭化亜鉛、二ヨウ化亜鉛、二塩化カ
ドミウム、二臭化カドミウム、二ヨウ化カドミウム、二
塩化水銀(II)、塩化ヨウ化亜鉛、塩化ヨウ化カドミウ
ム、塩化ヨウ化水銀(II)、臭化ヨウ化亜鉛、臭化ヨウ
化カドミウム、臭化ヨウ化水銀(II)等の周期表第12
族元素のジハロゲン化物、トリメチルホウ素、トリ−n
−プロピルホウ素、トリイソプロピルホウ素、トリメチ
ルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−
ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウ
ム、トリオクチルアルミニウム、トリ−n−ブチルガリ
ウム(III)、トリメチルインジウム(III)、トリエチ
ルインジウム(III)、トリ−n−ブチルインジウム(I
II)等の周期表第13族元素のトリアルキル化物、塩化
ジメチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニウム、塩
化ジ−n−ブチルアルミニウム、臭化ジエチルアルミニ
ウム、ヨウ化ジエチルアルミニウム、塩化ジ−n−ブチ
ルガリウム(III)、塩化ジ−n−ブチルインジウム(I
II)等の周期表第13族元素のジアルキルモノハロゲン
化物、二塩化メチルアルミニウム、二塩化エチルアルミ
ニウム、二臭化エチルアルミニウム、二ヨウ化エチルア
ルミニウム、二塩化n−ブチルアルミニウム、二塩化n
−ブチルガリウム(III)、二塩化n−ブチルインジウ
ム(III)等の周期表第13族元素のモノアルキルジハ
ロゲン化物、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、三ヨウ化ホ
ウ素、三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三ヨ
ウ化アルミニウム、三塩化ガリウム(III)、三臭化ガ
リウム(III)、三ヨウ化ガリウム(III)、三塩化イン
ジウム(III)、三臭化インジウム(III)、三ヨウ化イ
ンジウム(III)、二塩化臭化ガリウム(III)、二塩化
ヨウ化ガリウム(III)、塩化二ヨウ化ガリウム(II
I)、二塩化ヨウ化インジウム(III)等の周期表第13
族元素のトリハロゲン化物、四塩化ゲルマニウム(I
V)、四臭化ゲルマニウム(IV)、四ヨウ化ゲルマニウ
ム(IV)、二塩化錫(II)、四塩化錫(IV)、二臭化錫
(II)、四臭化錫(IV)、二ヨウ化錫(II)、四臭化錫
(IV)、二塩化二ヨウ化錫(IV)、四ヨウ化錫(IV)、
二塩化鉛(II)、二臭化鉛(II)、二ヨウ化鉛(II)等
の周期表第14族元素のハロゲン化物、トリメチルアン
チモン(III)、トリエチルアンチモン(III)、トリ−
n−ブチルアンチモン(III)、トリメチルビスマス(I
II)、トリエチルビスマス(III)、トリ−n−ブチル
ビスマス(III)等の周期表第15族元素のトリアルキ
ル化物、二塩化メチルアンチモン(III)、二臭化メチ
ルアンチモン(III)、二ヨウ化メチルアンチモン(II
I)、二ヨウ化エチルアンチモン(III)、二塩化メチル
ビスマス(III)、二ヨウ化エチルビスマス(III)等の
周期表第15族元素のモノアルキルジハロゲン化物、三
塩化砒素(III)、三臭化砒素(III)、三ヨウ化砒素
(III)、三塩化アンチモン(III)、三臭化アンチモン
(III)、三ヨウ化アンチモン(III)、三塩化ビスマス
(III)、三臭化ビスマス(III)、三ヨウ化ビスマス
(III)等の周期表第15族元素のトリハロゲン化物等
が挙げられる。
Examples of the compound containing a positive element serving as a semiconductor raw material compound include dialkylated compounds of Group 2 elements of the periodic table such as diethyl magnesium and di-n-butyl magnesium, methyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide, and methyl iodide. Alkyl halides of Group 2 elements of the Periodic Table, such as magnesium and ethynyl magnesium chloride; dihalides of Group 2 elements of the Periodic Table, such as magnesium iodide; titanium tetrachloride (IV); titanium tetrabromide (IV); Halides of Group 4 elements of the periodic table, such as titanium (IV) halide;
Vanadium dichloride (II), vanadium tetrachloride (IV), vanadium dibromide (II), vanadium tetrabromide (IV), vanadium diiodide (II), vanadium tetraiodide (IV), tantalum pentachloride ( V), tantalum pentabromide (V), tantalum pentaiodide (V) and the like, halides of elements of Group 5 of the periodic table;
Chromium (III) tribromide, Chromium (III) triiodide, Molybdenum tetrachloride (IV), Molybdenum tetrabromide (IV), Molybdenum tetraiodide (IV), Tungsten tetrachloride (IV), Tungsten tetrabromide (IV) and other halides of Group 6 elements of the Periodic Table, such as manganese dichloride (II), manganese (II) dibromide, and manganese (II) diiodide. Iron (II) chloride, iron (III) trichloride, iron dibromide (I
I), iron (III) tribromide, iron (II) diiodide, iron (III) triiodide, halides of Group VIII elements, cobalt (II) chloride, cobalt (II) II), Periodic Table 10 such as Cobalt (II) and other halides of Group 9 elements, nickel dichloride (II), nickel dibromide (II) and nickel diiodide (II) Halides of group elements,
Halides of Group 11 elements of the Periodic Table, such as copper (I) iodide, dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-propyl zinc, diisopropyl zinc, di-n-butyl zinc, diisobutyl zinc, di-n-hexyl zinc , Dicyclohexyl zinc, dimethyl cadmium, diethyl cadmium, dimethyl mercury (II), diethyl mercury (II), dibenzyl mercury (II), etc., dialkylates of Group 12 elements, methyl zinc chloride, methyl zinc bromide, iodide Alkyl halides of Group 12 elements such as methyl zinc, ethyl zinc iodide, methyl cadmium chloride, methyl mercury (II) chloride, zinc dichloride, zinc dibromide, zinc diiodide, cadmium dichloride, Cadmium bromide, cadmium diiodide, mercury dichloride (II), zinc chloroiodide, cadmium chloroiodide, mercury chloroiodide (II) Bromide zinc iodide, 12 of the periodic table, such as bromide, iodide, cadmium bromide mercury iodide (II)
Group element dihalides, trimethylboron, tri-n
-Propyl boron, triisopropyl boron, trimethyl aluminum, triethyl aluminum, tri-n-
Butyl aluminum, tri-n-hexyl aluminum, trioctyl aluminum, tri-n-butyl gallium (III), trimethyl indium (III), triethyl indium (III), tri-n-butyl indium (I
II) trialkylated compounds of Group 13 elements such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, di-n-butylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diethylaluminum iodide, di-n-butylgallium chloride (III) ), Di-n-butylindium chloride (I
II) Dialkyl monohalides of Group 13 elements such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide, ethylaluminum diiodide, n-butylaluminum dichloride, n-dichloride
Monoalkyl dihalides of Group 13 elements of the periodic table, such as -butyl gallium (III) and n-butyl indium (III) dichloride, boron trichloride, boron tribromide, boron triiodide, aluminum trichloride, triodor Aluminum iodide, aluminum triiodide, gallium (III) trichloride, gallium (III) tribromide, gallium (III) triiodide, indium (III) trichloride, indium (III) tribromide, indium triiodide (III), gallium dibromide (III), gallium dichloride (III), gallium diiodide (II)
I), periodic table 13 of indium (III) dichloride, etc.
Group trihalide, germanium tetrachloride (I
V), germanium tetrabromide (IV), germanium tetraiodide (IV), tin (II) dichloride, tin tetrachloride (IV), tin (II) dibromide, tin (IV) tetrabromide, Tin (II) iodide, tin (IV) tetrabromide, tin (IV) dichloride, tin (IV) tetraiodide,
Halides of Group 14 elements such as lead (II) dichloride, lead (II) dibromide, lead (II) diiodide, trimethylantimony (III), triethylantimony (III), tri-
n-butylantimony (III), trimethylbismuth (I
II), trialkylated compounds of Group 15 elements such as triethyl bismuth (III), tri-n-butyl bismuth (III), methyl antimony dichloride (III), methyl antimony dibromide (III), diiodide Methylantimony chloride (II
Monoalkyl dihalides of Group 15 elements of the Periodic Table, such as I), ethyl antimony (III) diethyl iodide, methyl bismuth (III) dichloride, ethyl bismuth (III) diiodide, arsenic trichloride (III), Arsenic (III) bromide, arsenic triiodide (III), antimony trichloride (III), antimony tribromide (III), antimony triiodide (III), bismuth trichloride (III), bismuth tribromide ( III), and trihalides of Group 15 elements of the periodic table such as bismuth (III) triiodide.

【0048】なお、四塩化ゲルマニウム(IV)、四臭化
ゲルマニウム(IV)、四ヨウ化ゲルマニウム(IV)、二
塩化錫(II)、四塩化錫(IV)、二臭化錫(II)、四臭
化錫(IV)、二ヨウ化錫(II)、四臭化錫(IV)、二塩
化二ヨウ化錫(IV)、四ヨウ化錫(IV)、二塩化鉛(I
I)、二臭化鉛(II)、二ヨウ化鉛(II)等の周期表第
14族元素のハロゲン化物は、単独でゲルマニウムや錫
等の周期表第14族元素の単体半導体の超微粒子の原料
として使用される場合がある。
Incidentally, germanium tetrachloride (IV), germanium tetrabromide (IV), germanium tetraiodide (IV), tin dichloride (II), tin tetrachloride (IV), tin dibromide (II), Tin (IV) tetrabromide, Tin (II) diiodide, Tin (IV) tetrabromide, Tin (II) dichloride (IV), Tin (IV) tetraiodide, Lead (I) chloride
Halides of Group 14 elements of the periodic table, such as I), lead (II) dibromide, and lead (II) diiodide, are ultrafine particles of a single semiconductor of the Group 14 elements of the periodic table, such as germanium and tin. May be used as a raw material.

【0049】半導体原料化合物となる陰性元素含有化合
物の例としては、窒素、リン、砒素、アンチモン、ビス
マス、酸素、硫黄、セレン、テルル、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素等の周期表第15〜17族元素の単体、アン
モニア、ホスフィン(PH3)、アルシン(AsH3)、
スチビン(SbH3)等の周期表第15族元素の水素化
物、トリス(トリメチルシリル)アミン、トリス(トリ
メチルシリル)ホスフィン、トリス(トリメチルシリ
ル)アルシン等の周期表第15族元素のシリル化物、硫
化水素、セレン化水素、テルル化水素等の周期表第16
族元素の水素化物、ビス(トリメチルシリル)スルフィ
ド、ビス(トリメチルシリル)セレニド等の周期表第1
6族元素のシリル化物、硫化ナトリウム、セレン化ナト
リウム等の周期表第16族元素のアルカリ金属塩、トリ
ブチルホスフィンスルフィド、トリヘキシルホスフィン
スルフィド、トリオクチルホスフィンスルフィド、トリ
ブチルホスフィンセレニド、トリヘキシルホスフィンセ
レニド、トリオクチルホスフィンセレニド等のトリアル
キルホスフィンカルコゲニド類、フッ化水素、塩化水
素、臭化水素、ヨウ化水素等の周期表第17族元素の水
素化物、トリメチルシリルクロリド、トリメチルシリル
ブロミド、トリメチルシリルヨージド等の周期表第17
族元素のシリル化物が挙げられる。これらのうち、反応
性や化合物の安定性・操作性の点で、リン、砒素、アン
チモン、ビスマス、硫黄、セレン、テルル、ヨウ素等の
周期表第15〜17族元素の単体、トリス(トリメチル
シリル)ホスフィン、トリス(トリメチルシリル)アル
シン等の周期表第15族元素のシリル化物、硫化水素、
セレン化水素、テルル化水素等の周期表第16族元素の
水素化物、ビス(トリメチルシリル)スルフィド、ビス
(トリメチルシリル)セレニド等の周期表第16族元素
のシリル化物、硫化ナトリウム、セレン化ナトリウム等
の周期表第16族元素のアルカリ金属塩、トリブチルホ
スフィンスルフィド、トリヘキシルホスフィンスルフィ
ド、トリオクチルホスフィンスルフィド、トリブチルホ
スフィンセレニド、トリヘキシルホスフィンセレニド、
トリオクチルホスフィンセレニド等のトリアルキルホス
フィンカルコゲニド類、トリメチルシリルクロリド、ト
リメチルシリルブロミド、トリメチルシリルヨージド等
の周期表第17族元素のシリル化物等が好適に用いら
れ、中でもリン、砒素、アンチモン、硫黄、セレン等の
周期表第15及び16族元素の単体、トリス(トリメチ
ルシリル)ホスフィン、トリス(トリメチルシリル)ア
ルシン等の周期表第15族元素のシリル化物、ビス(ト
リメチルシリル)スルフィド、ビス(トリメチルシリ
ル)セレニド等の周期表第16族元素のシリル化物、硫
化ナトリウム、セレン化ナトリウム等の周期表第16族
元素のアルカリ金属塩、トリブチルホスフィンスルフィ
ド、トリオクチルホスフィンスルフィド、トリブチルホ
スフィンセレニド、トリオクチルホスフィンセレニド等
のトリアルキルホスフィンカルコゲニド類等が特に好適
に用いられる。
Examples of the compound containing a negative element which is a semiconductor raw material compound include nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, oxygen, sulfur, selenium, tellurium, fluorine, chlorine, bromine, iodine and the like. Elemental group element, ammonia, phosphine (PH 3 ), arsine (AsH 3 ),
A hydride of a Group 15 element of the periodic table such as stibine (SbH 3 ), a silylated product of a Group 15 element of the periodic table such as tris (trimethylsilyl) amine, tris (trimethylsilyl) phosphine, tris (trimethylsilyl) arsine, hydrogen sulfide, selenium Periodic table of hydrogen fluoride, hydrogen telluride, etc.
Periodic Table 1 of hydrides of group elements, bis (trimethylsilyl) sulfide, bis (trimethylsilyl) selenide, etc.
Alkali metal salts of Group 16 elements such as silylated compounds of Group 6 elements, sodium sulfide, sodium selenide, etc., tributylphosphine sulfide, trihexylphosphine sulfide, trioctylphosphine sulfide, tributylphosphine selenide, trihexylphosphine selenide , Trialkylphosphine chalcogenides such as trioctylphosphine selenide, hydrides of Group 17 elements of the periodic table such as hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, trimethylsilyl chloride, trimethylsilyl bromide, trimethylsilyl iodide, etc. Periodic Table No. 17
Group-containing silylated products. Among them, in terms of reactivity, stability and operability of compounds, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, sulfur, selenium, tellurium, iodine and the like, a simple substance of Group 15 to 17 elements of the periodic table, tris (trimethylsilyl) Phosphine, tris (trimethylsilyl) arsine, etc., a silylated product of a Group 15 element of the periodic table, hydrogen sulfide,
Hydrides of Group 16 elements such as hydrogen selenide and hydrogen telluride; silylates of Group 16 elements such as bis (trimethylsilyl) sulfide and bis (trimethylsilyl) selenide; sodium sulfide; sodium selenide; Alkali metal salts of Group 16 elements of the periodic table, tributylphosphine sulfide, trihexylphosphine sulfide, trioctylphosphine sulfide, tributylphosphine selenide, trihexylphosphine selenide,
Trialkyl phosphine chalcogenides such as trioctyl phosphine selenide, silylated products of Group 17 elements of the periodic table such as trimethylsilyl chloride, trimethylsilyl bromide and trimethylsilyl iodide are preferably used, among which phosphorus, arsenic, antimony, sulfur, selenium Periodic elements such as simple substances of elements of groups 15 and 16 of the periodic table, tris (trimethylsilyl) phosphine, tris (trimethylsilyl) arsine, and the like, silylated products of group 15 elements of the periodic table, bis (trimethylsilyl) sulfide, bis (trimethylsilyl) selenide, etc. Table 16 Alkali metal salts of Group 16 elements such as silylated products of Group 16 elements, sodium sulfide, sodium selenide, etc., tributylphosphine sulfide, trioctylphosphine sulfide, tributylphosphine selenide, Trialkyl phosphine chalcogenide such as trioctylphosphine selenide, etc. are particularly preferably used.

【0050】特に好ましい液相製造方法であるホットソ
ープ法における前記原料化合物の反応液相への供給速度
には制限はないが、生成する半導体結晶超微粒子の粒径
分布を狭くする場合には0.1〜60秒程度の短時間に
所定量を注入することが好適な場合がある。また、原料
溶液の注入後の適切な結晶成長反応時間(流通法の場合
には滞留時間)は、半導体種や所望の粒径あるいは反応
温度により変動するが、代表的な条件としては200〜
350℃程度の反応温度で1分〜10時間程度である。
In the hot soap method, which is a particularly preferred liquid phase production method, there is no limitation on the supply rate of the raw material compound to the reaction liquid phase. It may be preferable to inject a predetermined amount in a short time of about 1 to 60 seconds. The appropriate crystal growth reaction time (residence time in the case of the flow method) after the injection of the raw material solution varies depending on the type of semiconductor, the desired particle size, or the reaction temperature.
The reaction temperature is about 350 ° C. for about 1 minute to 10 hours.

【0051】かかるホットソープ法では半導体結晶の成
長反応終了後、通常単離精製を行う。この方法として
は、液相成分の濃縮、あるいは沈殿法が好適である。沈
殿法の好ましい代表的な手順は以下の通りである。即
ち、反応液の固化温度に至らない程度に冷却後トルエン
やヘキサン等を添加して室温での固化性を抑制し、次い
で半導体超微粒子の貧溶媒、例えばメタノール、エタノ
ール、n−プロパノール、イソプロピルアルコール、n
−ブタノール等の低級アルコール類、あるいは水と混合
して半導体超微粒子を析出せしめ、これを遠心分離やデ
カンテーション等の物理的な手段で分離する手順であ
る。こうして得られる析出物をトルエンやヘキサン等に
再度溶解し析出・分離の手順を繰り返すことで更に精製
度を上げることが可能である。沈殿溶媒は混合溶媒とし
ても構わない。
In such a hot soap method, isolation and purification are usually performed after the completion of the growth reaction of the semiconductor crystal. As this method, concentration of liquid phase components or precipitation method is suitable. A preferred representative procedure of the precipitation method is as follows. That is, after cooling to a temperature not reaching the solidification temperature of the reaction solution, toluene or hexane is added to suppress solidification at room temperature, and then a poor solvent for the semiconductor ultrafine particles, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol , N
-A procedure in which ultrafine semiconductor particles are precipitated by mixing with lower alcohols such as butanol or water, and separated by physical means such as centrifugation or decantation. It is possible to further increase the purification degree by dissolving the precipitate thus obtained in toluene, hexane or the like again and repeating the procedure of precipitation and separation. The precipitation solvent may be a mixed solvent.

【0052】[超分岐分子の半導体結晶超微粒子表面へ
の結合]前記に例示したような任意の製造方法で得られ
る半導体結晶超微粒子に、前記の超分岐分子を導入する
好適な方法の例示を以下に説明する。 (A)配位子交換反応による方法 アミノ基、ホスフィンオキシド基、ホスフィン基等の比
較的配位力の弱い配位子(以下「弱配位子」と呼ぶ)を
結合した半導体結晶超微粒子は、所望の超分岐分子を該
弱配位子に対して過剰モル数を半導体超微粒子を含む液
相中で接触させることにより該弱配位子を所望の超分岐
分子により置換することが可能である場合がある。特
に、所望の超分岐分子がメルカプト基のように強力な配
位力を有する官能基を有する場合には、かかる配位子交
換反応が極めて良好に進行する。
[Binding of Hyperbranched Molecules to the Surface of Ultrafine Semiconductor Crystal Particles] An example of a preferred method of introducing the above hyperbranched molecules into the ultrafine semiconductor crystal particles obtained by any of the manufacturing methods exemplified above is described below. This will be described below. (A) Method by Ligand Exchange Reaction Ultrafine semiconductor crystal particles to which a ligand having a relatively weak coordination force (hereinafter referred to as a “weak ligand”) such as an amino group, a phosphine oxide group, or a phosphine group are bound By contacting the desired hyperbranched molecule with the weak ligand in an excess molar number in a liquid phase containing semiconductor ultrafine particles, the weak ligand can be replaced by the desired hyperbranched molecule. There may be. In particular, when the desired hyperbranched molecule has a functional group having a strong coordination force such as a mercapto group, such a ligand exchange reaction proceeds extremely well.

【0053】また、ピリジン等の弱配位性化合物を大過
剰量(通常溶媒として用いる)に含む液相に分散する第
一工程、次いで、所望の超分岐分子(好ましくはメルカ
プト基等の強配位性フォーカルポイント官能基を有する
超分岐分子)を加える第二工程からなる2段階工程によ
る配位子交換が好ましい場合もある。前記の配位子交換
反応は、通常−10〜200℃程度の温度範囲で行わ
れ、有機物の熱劣化や交換反応の未完結を避けるため好
ましくはこの温度範囲を0〜170℃程度、更に好まし
くは10〜140℃程度、最も好ましくは20〜120
℃程度とする。また、各工程の反応時間は原料や温度に
もよるが、該第一及び第二工程ともに、通常1分〜10
0時間、好ましくは5分〜70時間、更に好ましくは1
0分〜50時間、最も好ましくは10分〜30時間程度
である。
A first step of dispersing in a liquid phase containing a large excess (usually used as a solvent) of a weakly coordinating compound such as pyridine, followed by a desired hyperbranched molecule (preferably a strong molecule such as a mercapto group) In some cases, ligand exchange by a two-step process comprising a second step of adding a hyperbranched molecule having a functional focal point functional group) is preferred. The ligand exchange reaction is usually performed in a temperature range of about −10 to 200 ° C., and preferably in a temperature range of about 0 to 170 ° C., more preferably about 0 to 170 ° C. in order to avoid thermal degradation of the organic substance and incomplete completion of the exchange reaction. Is about 10 to 140 ° C., most preferably 20 to 120 ° C.
About ℃. In addition, the reaction time of each step depends on the raw materials and the temperature.
0 hours, preferably 5 minutes to 70 hours, more preferably 1 hour
It is about 0 minute to 50 hours, most preferably about 10 minutes to 30 hours.

【0054】かかる配位子交換反応は、酸化等の副反応
を避けるため、窒素やアルゴン等の不活性気体雰囲気に
おいて行うのが望ましい。また、かかる配位子交換反応
だけでなく超微粒子製造の後処理工程は、遮光条件での
製造が好ましい場合もある。かかる配位子交換反応の
後、製品を単離するには、濾過、沈殿と遠心分離の併
用、蒸留、昇華等の任意の方法を使用して構わないが、
特に有効なのは、半導体結晶の比重が通常の有機化合物
より大きいことを利用した沈殿と遠心分離の併用であ
る。遠心分離は、配位子交換反応の後の溶液を超分岐分
子を配位子とした本発明の半導体結晶超微粒子の貧溶媒
中に投入し、生成する沈殿を含む懸濁液を遠心分離して
行われる。得られた沈殿は、デカンテーション等により
上澄み液と分離し、必要に応じ溶媒洗浄や再溶解と再沈
殿/遠心分離を繰り返して精製度を向上させる。遠心分
離の回転数は、通常毎分100〜8000回転程度、好
ましくは毎分300〜6000回転程度、更に好ましく
は毎分500〜4000回転程度、最も好ましくは毎分
700〜3000回転程度とし、温度は通常−10〜1
00℃程度、好ましくは0〜80℃程度、更に好ましく
は10〜70℃程度、最も好ましくは20〜60℃程度
の範囲で行う。また、かかる精製工程も、酸化等の副反
応を避けるため、窒素やアルゴン等の不活性気体雰囲気
において行うのが望ましい場合もある。 (B)超分岐分子を表面官能基の化学反応により結合す
る方法 半導体結晶超微粒子の表面に存在する官能基(以下「表
面反応点」と呼ぶ)の化学反応を利用する方法である。
ここでいう化学反応とは該表面官能基と超分岐分子との
共有結合を生成する反応であり、前記配位子交換反応と
は異なる。かかる方法は大別して2つの方法に分類さ
れ、第1は該表面反応点に既に完成した超分岐分子を反
応させて結合する方法、第2は該表面反応点から超分岐
分子骨格の合成を行う方法である。
The ligand exchange reaction is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon in order to avoid side reactions such as oxidation. In some cases, not only the ligand exchange reaction but also the post-treatment process for producing ultrafine particles is preferably carried out under light-shielding conditions. After such ligand exchange reaction, in order to isolate the product, filtration, combined use of precipitation and centrifugation, distillation, any method such as sublimation may be used,
Particularly effective is a combination of precipitation and centrifugation utilizing the fact that the specific gravity of a semiconductor crystal is larger than that of a normal organic compound. Centrifugation is performed by throwing the solution after the ligand exchange reaction into a poor solvent of the semiconductor crystal ultrafine particles of the present invention having a hyperbranched molecule as a ligand, and centrifuging a suspension containing a generated precipitate. Done. The obtained precipitate is separated from the supernatant by decantation or the like, and if necessary, washing with a solvent, re-dissolution and re-precipitation / centrifugation are repeated to improve the degree of purification. The rotation speed of the centrifugation is usually about 100 to 8000 rotations per minute, preferably about 300 to 6000 rotations per minute, more preferably about 500 to 4000 rotations per minute, and most preferably about 700 to 3000 rotations per minute. Is usually -10 to 1
It is carried out at a temperature of about 00 ° C, preferably about 0 to 80 ° C, more preferably about 10 to 70 ° C, and most preferably about 20 to 60 ° C. In some cases, it is desirable that the purification step is performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon in order to avoid side reactions such as oxidation. (B) Method of bonding hyperbranched molecules by a chemical reaction of surface functional groups This method utilizes a chemical reaction of a functional group (hereinafter, referred to as “surface reaction point”) present on the surface of the semiconductor crystal ultrafine particles.
The chemical reaction referred to here is a reaction for generating a covalent bond between the surface functional group and the hyperbranched molecule, and is different from the ligand exchange reaction. Such methods are broadly classified into two methods. The first is a method in which a hyperbranched molecule that has already been completed is reacted with and bonded to the surface reaction point, and the second is to synthesize a hyperbranched molecular skeleton from the surface reaction point. Is the way.

【0055】前記第1の方法として、例えば、前記ポリ
ベンジルエーテルデンドロンはフェノール性水酸基と該
デンドロンのフォーカルポイントに存在するベンジルブ
ロミド構造との縮合反応によりその骨格の世代数を増加
させることが可能であるので、半導体結晶表面に配位子
しかつフェノール性水酸基を有する分子(例えば4−メ
ルカプトフェノール、3,5−ジヒドロキシベンゼンチ
オール等)をまず半導体結晶表面に結合し、次いで該ベ
ンジルブロミド構造との縮合反応を炭酸カリウム/18
−クラウン−6エーテル系等の適当な塩基存在下行わせ
ることで、新たなベンジルエーテル結合により該デンド
ロンを半導体結晶表面に結合することが可能である。
As the first method, for example, the number of generations of the skeleton of the polybenzyl ether dendron can be increased by a condensation reaction between a phenolic hydroxyl group and a benzyl bromide structure existing at the focal point of the dendron. Therefore, a molecule having a phenolic hydroxyl group and a ligand (for example, 4-mercaptophenol, 3,5-dihydroxybenzenethiol, etc.) on the surface of the semiconductor crystal is first bonded to the surface of the semiconductor crystal, and then a benzyl bromide structure is formed. Potassium carbonate / 18
By performing the reaction in the presence of an appropriate base such as a crown-6 ether system, the dendron can be bonded to the semiconductor crystal surface by a new benzyl ether bond.

【0056】前記第2の方法として、例えば、前記PA
MAMデンドリマーやポリプロピレンイミンデンドリマ
ーはアクリロニトリルへのアミノ基のマイケル付加反応
によりいわゆるDivergent法(フォーカルポイ
ントから外側に向かって超分岐構造を拡張合成してゆく
合成戦略)により合成されるので、半導体結晶表面に配
位子しかつアミノ基を有する分子(例えば4−アミノベ
ンゼンチオール等)をまず半導体結晶表面に結合し、次
いで該アミノ基にアクリロニトリルを作用させること
で、該デンドロン骨格を半導体結晶表面において構築す
ることが可能である。
As the second method, for example, the PA
MAM dendrimers and polypropyleneimine dendrimers are synthesized by the so-called Divergent method (a synthesis strategy of expanding and synthesizing a hyperbranched structure from the focal point to the outside) by the Michael addition reaction of amino groups to acrylonitrile. A molecule having a ligand and an amino group (eg, 4-aminobenzenethiol) is first bonded to the surface of the semiconductor crystal, and then acrylonitrile is acted on the amino group, thereby constructing the dendron skeleton on the surface of the semiconductor crystal. It is possible.

【0057】かかる半導体結晶表面における化学反応の
進行は、例えば、NMRやIRによるデンドロン構造の
存在、熱重量分析によるデンドロンの結合により増大す
る有機成分の検出等により確認可能である。 (C)半導体結晶生成反応液相への添加 ホットソープ法、逆ミセル法、ゾル−ゲル法等の前記液
相法による半導体結晶生成反応液相に配位性の超分岐分
子を添加する方法である。かかる方法に好適な超分岐分
子は、前記ホットソープ法の場合には前記のホスフィン
デンドロンやホスフィンオキシドデンドロン等のホスフ
ィン基やホスフィンオキシド基を有するものであり、特
に後者が最適である。前記逆ミセル法やゾル−ゲル法の
場合には、メルカプト基を有するデンドロンも好適に使
用される。かかる配位性の超分岐分子の添加は、好まし
くは該半導体結晶生成反応の後期に行われる。この理由
は、所望の大きさの半導体結晶超微粒子を生成せしめた
後で、その表面に配位性の超分岐分子を配位させるため
である。かかる超分岐分子の添加の時期は所望の半導体
結晶粒径により任意に選ばれるが、通常、該粒径が1〜
10nm、好ましくは2〜8nm、更に好ましくは2.
5〜7nm程度に成長した時点である。また、該超分岐
分子の好ましくない熱分解を抑制しかつ十分な配位反応
性を確保するために、添加時の反応温度は、通常20〜
300℃、好ましくは40〜250℃、更に好ましくは
60〜200℃、最も好ましくは80〜150℃程度の
範囲とする。かかる方法においても、前記(A)での説
明同様の後処理、即ち製品を単離する工程を通常行う。
ここでも、沈殿と遠心分離の併用が特に好適である。
The progress of the chemical reaction on the surface of the semiconductor crystal can be confirmed by, for example, the presence of a dendron structure by NMR or IR, or the detection of an organic component increased by the binding of the dendron by thermogravimetric analysis. (C) Addition to a semiconductor crystal formation reaction liquid phase A method of adding a coordinating hyperbranched molecule to a semiconductor crystal formation reaction liquid phase by the liquid phase method such as a hot soap method, a reverse micelle method, or a sol-gel method. is there. In the case of the hot soap method, a hyperbranched molecule suitable for such a method is one having a phosphine group or a phosphine oxide group such as the above-mentioned phosphine dendron or phosphine oxide dendron, and the latter is particularly optimal. In the case of the reverse micelle method or the sol-gel method, a dendron having a mercapto group is also preferably used. The addition of such a coordinating hyperbranched molecule is preferably performed at a later stage of the semiconductor crystal formation reaction. The reason for this is that after the semiconductor crystal ultrafine particles of a desired size are generated, a coordinating hyperbranched molecule is coordinated on the surface thereof. The timing of the addition of such a hyperbranched molecule is arbitrarily selected depending on the desired semiconductor crystal grain size.
10 nm, preferably 2-8 nm, more preferably 2.
It is at the time when it has grown to about 5 to 7 nm. In order to suppress undesired thermal decomposition of the hyperbranched molecule and to secure sufficient coordination reactivity, the reaction temperature during the addition is usually 20 to
The range is 300 ° C., preferably 40 to 250 ° C., more preferably 60 to 200 ° C., and most preferably about 80 to 150 ° C. In such a method, a post-treatment similar to that described in the above (A), that is, a step of isolating the product is usually performed.
Again, a combination of precipitation and centrifugation is particularly preferred.

【0058】[超微粒子を含有する薄膜状成形体]本発
明の半導体結晶超微粒子が有する任意の有用な性質を利
用する目的で、薄膜状成形体とすることが非常に有用で
ある。かかる有用な性質としては、紫外・可視・近赤外
・赤外領域等での吸光及び/又は発光、これら種々の波
長領域の光のみならずエックス線やガンマ線等を含む電
磁波一般を吸収、散乱、回折、干渉する性質、あるいは
電子線や中性子線等の素粒子線を吸収、散乱、回折、干
渉する性質等が例示される。
[Thin Film-Shaped Compact Containing Ultrafine Particles] In order to utilize any useful property of the semiconductor crystal ultrafine particles of the present invention, it is very useful to form a thin film-shaped compact. Such useful properties include absorption and / or emission in the ultraviolet, visible, near-infrared, and infrared regions, and absorption and scattering of electromagnetic waves in general, including not only light in these various wavelength regions but also X-rays and gamma rays. Examples include the property of diffracting and interfering, and the property of absorbing, scattering, diffracting, and interfering elementary beams such as electron beams and neutron beams.

【0059】かような薄膜状成形体を得る方法に特に制
限はないが、例えば本発明の半導体結晶超微粒子を含有
する液体を基材上に塗布及び乾燥するような汎用的な方
法(必要に応じ加熱・変形等任意の工程を付加する)に
より好適に製造できる。かかる液体は、目視で均一な溶
液あるいは乳化液や懸濁液でも構わない。かかる液体の
調製に使用される溶剤は、使用する超微粒子に対する必
要な親和性を有する限りにおいて特に制限はない。
There is no particular limitation on the method for obtaining such a thin film-shaped molded product, but for example, a general-purpose method such as applying and drying a liquid containing ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention onto a substrate (if necessary) An optional process such as heating or deformation may be added). Such a liquid may be a visually uniform solution or an emulsion or suspension. The solvent used for preparing such a liquid is not particularly limited as long as it has a necessary affinity for the ultrafine particles used.

【0060】また本発明の半導体結晶超微粒子を含有す
る液体の濃度は特に限定されるものではなく、塗布方法
や目的とする膜厚等により異なるが、通常0.01〜1
000mg/mL、好ましくは0.1〜100mg/m
L程度である。用いられる基材には特に制限はないが、
例えば、金属、金属酸化物、セラッミックス、化合物半
導体などの無機物質、及び各種ポリマーや紙などの有機
物質、あるいは水、アルコール類、水銀等の液体表面を
使用することができる。中でも、金属、金属酸化物、セ
ラッミックス、化合物半導体などの無機物質、あるいは
ポリマー等を用いるのが得られる薄膜の安定性の点で好
ましい。
The concentration of the liquid containing the ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention is not particularly limited, and varies depending on the coating method, the intended film thickness, etc., but is usually 0.01 to 1%.
000 mg / mL, preferably 0.1-100 mg / m
It is about L. The substrate used is not particularly limited,
For example, inorganic substances such as metals, metal oxides, ceramics, and compound semiconductors, organic substances such as various polymers and paper, or liquid surfaces such as water, alcohols, and mercury can be used. Among them, it is preferable to use inorganic substances such as metals, metal oxides, ceramics, and compound semiconductors, or polymers in view of the stability of the obtained thin film.

【0061】基材への塗布方法としては、スピンコーテ
ィング法、ディップコーティング法、ウェッティングフ
ィルム法、スプレーコーティング法等の一般的な方法を
用いることができる。かかる薄膜状成形体は、ポリスチ
レン等のスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等
のアクリル系樹脂、あるいは芳香族ポリカーボネート樹
脂等の透明樹脂マトリクス、あるいはテトラエトキシシ
ラン等の金属アルコキシド類の加水分解縮合(いわゆる
ゾル−ゲル法)により合成されるシリカ等のガラスマト
リクス等の透明マトリクス材料中に本発明の半導体結晶
超微粒子を分散して得られる組成物を製膜して製造され
ても構わない。この場合、透明樹脂等のマトリクス物質
を、前記の本発明の半導体結晶超微粒子を含有する液体
にあらかじめ溶解しておき次いでこれを基材上に塗布及
び乾燥して製膜しても構わず、あるいは本発明の半導体
結晶超微粒子をテトラエトキシシラン等の金属アルコキ
シド類を含む溶液にあらかじめ溶解あるいは分散してお
き次いでゾル−ゲル法反応を進行させてガラスマトリク
ス組成物として製膜しても構わない。
As a method of applying to the substrate, a general method such as a spin coating method, a dip coating method, a wetting film method, and a spray coating method can be used. Such a thin film-shaped molded product is formed by hydrolysis and condensation of a styrene resin such as polystyrene, an acrylic resin such as polymethyl methacrylate, a transparent resin matrix such as an aromatic polycarbonate resin, or a metal alkoxide such as tetraethoxysilane (so-called sol. -Gel method), a composition obtained by dispersing the ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention in a transparent matrix material such as a glass matrix such as silica synthesized by silica or the like may be formed into a film. In this case, a matrix material such as a transparent resin may be previously dissolved in a liquid containing the semiconductor crystal ultrafine particles of the present invention, and then coated and dried on a base material to form a film, Alternatively, the ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention may be previously dissolved or dispersed in a solution containing a metal alkoxide such as tetraethoxysilane, and then a sol-gel reaction may be performed to form a film as a glass matrix composition. .

【0062】上述したような方法の他、使用される超微
粒子自身あるいはこれを透明樹脂マトリクス等に分散し
た組成物が熱可塑性を有する場合には、Tダイ成形法、
ブロー成型法、インフレーション成型法等の汎用的な加
熱溶融押し出し製膜法の適用も可能である。このように
して得られる膜の膜厚、大きさ、形状、面の性質(例え
ば平面、球面、曲面、凹面、凸面、多孔質の面、平滑
性、あるいは厚さの分布等の属性)には特に制限はない
が、例えば膜厚は、通常、1〜100,000nm、好
ましくは1〜10,000nm、より好ましくは1〜
1,000nm程度である。
In addition to the method described above, when the ultrafine particles used or a composition obtained by dispersing the ultrafine particles in a transparent resin matrix or the like has thermoplasticity, a T-die molding method may be used.
A general-purpose heat-melt extrusion film forming method such as a blow molding method and an inflation molding method can be applied. The film thickness, size, shape, and surface properties (eg, attributes such as flat, spherical, curved, concave, convex, porous surfaces, smoothness, and thickness distribution) of the resulting film are Although there is no particular limitation, for example, the film thickness is usually 1 to 100,000 nm, preferably 1 to 10,000 nm, more preferably 1 to 100 nm.
It is about 1,000 nm.

【0063】前記のようにして得られる本発明の超微粒
子を含有する薄膜状成形体に、任意の添加剤、例えば酸
化防止剤、熱安定剤、あるいは光安定剤等の安定剤類、
ガラス繊維、ガラスビーズ、マイカ、タルク、カオリ
ン、粘土鉱物、炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、金
属繊維、金属粉等のフィラー類、帯電防止剤、離型剤、
可塑剤、紫外線吸収剤等の添加剤類、顔料や染料等の着
色剤類、ゴムやエラストマー等の耐衝撃性付与剤、熱可
塑性樹脂等、必要に応じて任意の添加物を混合すること
も可能である。
An optional additive, for example, a stabilizer such as an antioxidant, a heat stabilizer, or a light stabilizer, may be added to the thin film-shaped product containing the ultrafine particles of the present invention obtained as described above.
Fillers such as glass fiber, glass beads, mica, talc, kaolin, clay mineral, carbon fiber, carbon black, graphite, metal fiber, metal powder, antistatic agent, release agent,
Additives such as plasticizers, ultraviolet absorbers, coloring agents such as pigments and dyes, impact-resistance imparting agents such as rubber and elastomers, and thermoplastic resins may be mixed with optional additives as necessary. It is possible.

【0064】[0064]

【実施例】以下に実施例により本発明の具体的態様を更
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例によって限定されるものではない。
なお、原料試薬は、特に記載がない限り、Aldric
h社製のものを精製を加えず使用した。但し、一部の溶
剤は以下のように精製した。
EXAMPLES Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist thereof.
The raw material reagents are Aldric unless otherwise specified.
The product of Company h was used without purification. However, some solvents were purified as follows.

【0065】トルエン・・・濃硫酸、水、飽和重曹水、
更に水の順序で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥次
いで濾紙で濾過し、五酸化二リン(P25)から蒸留し
た。 メタノール・・・硫酸カルシウムと水素化カルシウムで
乾燥した後更に水素化ナトリウムを加えて直接蒸留し
た。 n−ブタノール・・・硫酸カルシウムと酸化カルシウム
で乾燥した後、直接蒸留した。
Toluene: concentrated sulfuric acid, water, saturated aqueous sodium bicarbonate,
After washing with water in order, the extract was dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered through filter paper, and distilled from diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ). Methanol: After drying with calcium sulfate and calcium hydride, sodium hydride was further added, followed by direct distillation. n-Butanol: Directly distilled after drying with calcium sulfate and calcium oxide.

【0066】[測定装置と条件等] (1)核磁気共鳴スペクトル(NMR):日本電子社製
JNM−EX270型FT−NMR( 1H:270MH
z,13C:67.8MHz)。溶媒は特に断らない限り
重水素化クロロホルムを使用。23℃にて測定。 (2)赤外吸収スペクトル(FT−IR):日本分光工
業社製FT/IR−8000型FT−IR。23℃にて
測定。 (3)質量分析(MALDI−TOF−MS):島津製
作所製KOMPACTMALDI III型レーザーイオン
化TOF−MS。 (4)X線回折スペクトル(XRD):リガク(株)製
RINT1500(X線源:銅Kα線、波長1.541
8Å)。 (5)透過型電子顕微鏡(TEM):日立製作所(株)
製H−9000UHR型透過電子顕微鏡(加速電圧30
0kV、観察時の真空度約7.6×10-9Torr)。 (6)光励起発光スペクトル(PL):日立製作所
(株)製F−2500型分光蛍光光度計にて、スキャン
スピード60nm/分、励起側スリット5nm、蛍光側
スリット5nm、フォトマル電圧400Vの条件で、光
路長1cmの石英製セルを用いて測定した。
[0066] Measurement apparatus and conditions, etc.] (1) Nuclear magnetic resonance spectrum (NMR): JEOL Ltd. JNM-EX270 type FT-NMR (1 H: 270MH
z, 13 C: 67.8 MHz). The solvent used was deuterated chloroform unless otherwise specified. Measured at 23 ° C. (2) Infrared absorption spectrum (FT-IR): FT / IR-8000 type FT-IR manufactured by JASCO Corporation. Measured at 23 ° C. (3) Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS): KOMPACTMALDI III laser ionization TOF-MS manufactured by Shimadzu Corporation. (4) X-ray diffraction spectrum (XRD): RINT 1500 manufactured by Rigaku Corporation (X-ray source: copper Kα ray, wavelength 1.541)
8Å). (5) Transmission electron microscope (TEM): Hitachi, Ltd.
H-9000UHR transmission electron microscope (acceleration voltage 30
0 kV, degree of vacuum at the time of observation is about 7.6 × 10 −9 Torr). (6) Photoexcitation emission spectrum (PL): F-2500 type spectrofluorimeter manufactured by Hitachi, Ltd., scan speed 60 nm / min, excitation side slit 5 nm, fluorescence side slit 5 nm, photomultiplier voltage 400 V The measurement was performed using a quartz cell having an optical path length of 1 cm.

【0067】[デンドリティックベンジルブロミドの調
製]前出のC.J.Hawkerら;J.Am.Che
m.Soc.,112巻,7638頁(1990)に報
告されている方法により3,5−ジオキシベンジル残基
を繰り返し単位とするポリベンジルエーテル構造を有す
るデンドリティックベンジルブロミドを合成可能であ
る。本発明においては、第1世代のデンドリティックベ
ンジルブロミドである3,5−ビス(ベンジルオキシ)
ベンジルブロミド(以下[G−1]−Brと略記)、及
び第2世代のデンドリティックベンジルブロミドである
3,5−ビス[3,5−ビス(ベンジルオキシ)ベンジ
ルオキシ]ベンジルブロミド(以下[G−2]−Brと
略記)は、いずれも東京化成(株)から供給されるもの
を使用した。第3世代のデンドリティックベンジルブロ
ミドである3,5−ビス{3,5−ビス[3,5−ビス
(ベンジルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ}
ベンジルブロミド(以下[G−3]−Brと略記)は以
下のように合成した。即ち、前記[G−2]−Br
(2.05当量)、3,5−ジヒドロキシベンジルアル
コール(1.0当量)、および18−クラウン−6エー
テル(0.2当量)を乾燥アセトンに溶解し、新たに粉
砕した無水炭酸カリウム(2.5当量)を加えて乾燥窒
素雰囲気において加熱するエーテル化反応により、第3
世代のデンドリティックベンジルアルコールである3,
5−ビス{3,5−ビス[3,5−ビス(ベンジルオキ
シ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ}ベンジルアルコ
ール(以下[G−3]−OHと略記)を得た。メタノー
ル/酢酸エチル系からの再結晶で精製した[G−3]−
OHは、次いで四臭化炭素(1.25当量)とともに最
小量の乾燥テトラヒドロフランに溶解し、氷冷しながら
トリフェニルホスフィン(1.25当量)を加える臭素
化反応により[G−3]−Brに変換し、メタノール/
酢酸エチル系より再結晶して精製した。この構造は、1
H及び13C−NMRスペクトル及びFT−IRスペクト
ルが、前記のC.J.Hawkerら著の文献の報告と
一致したことから確認した。
[Preparation of dendritic benzyl bromide] J. Hawker et al .; Am. Che
m. Soc. , 112, 7638 (1990), it is possible to synthesize dendritic benzyl bromide having a polybenzyl ether structure having a 3,5-dioxybenzyl residue as a repeating unit. In the present invention, the first generation dendritic benzyl bromide, 3,5-bis (benzyloxy)
Benzyl bromide (hereinafter abbreviated as [G-1] -Br) and 3,5-bis [3,5-bis (benzyloxy) benzyloxy] benzyl bromide, a second-generation dendritic benzyl bromide (hereinafter referred to as [G -2] -Br) used in each case was supplied by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 3,5-bis {3,5-bis [3,5-bis (benzyloxy) benzyloxy] benzyloxy}, a third generation dendritic benzyl bromide
Benzyl bromide (hereinafter abbreviated as [G-3] -Br) was synthesized as follows. That is, [G-2] -Br
(2.05 eq.), 3,5-dihydroxybenzyl alcohol (1.0 eq.), And 18-crown-6 ether (0.2 eq.) Were dissolved in dry acetone and freshly ground anhydrous potassium carbonate (2 eq.). .5 eq.) And heated in a dry nitrogen atmosphere to give a third
3, the next generation of dendritic benzyl alcohol
Thus, 5-bis {3,5-bis [3,5-bis (benzyloxy) benzyloxy] benzyloxy} benzyl alcohol (hereinafter abbreviated as [G-3] -OH) was obtained. Purified by recrystallization from a methanol / ethyl acetate system [G-3]-
OH is then dissolved in a minimum amount of dry tetrahydrofuran with carbon tetrabromide (1.25 equivalents) and [G-3] -Br is obtained by a bromination reaction in which triphenylphosphine (1.25 equivalents) is added while cooling with ice. To methanol /
It was purified by recrystallization from ethyl acetate. This structure is 1
H and 13 C-NMR spectrum and FT-IR spectrum are as described in the above C.I. J. It was confirmed from the agreement with the report by Hawker et al.

【0068】[4−ビニルフェニル基末端デンドリティ
ックベンジルブロミドの合成]ベンジルブロミド(1.
0当量)、3,5−ジヒドロキシベンジルアルコール
(1.0当量)、および18−クラウン−6エーテル
(0.2当量)を乾燥アセトンに溶解し、新たに粉砕し
た無水炭酸カリウム(2.5当量)を加えて乾燥窒素雰
囲気において攪拌しながら60℃で加熱した。Merc
k社より市販の薄層シリカゲルクロマトグラフィ(TL
C)により反応を追跡し、ベンジルブロミドの消失を確
認した後、4−ビニルベンジルクロリド(1.0当
量)、テトラエチルアンモニウムブロミド(1.0当
量)、及び重合禁止剤として触媒量の2,6−ジ−te
rt−ブチル−4−メチルフェノールを加えて同条件で
反応を継続した。TLCで4−ビニルベンジルクロリド
の消失を確認したので反応液を濃縮し、水と塩化メチレ
ンとの2相間で分液し、得られた有機相を水洗、乾燥
(無水硫酸ナトリウム)、濾過、次いで濃縮し、得られ
た残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し
た。こうして得た第1世代のデンドリティックベンジル
アルコールを、前記のデンドリティックベンジルブロミ
ドの合成例同様に、乾燥テトラヒドロフラン中で四臭化
炭素(1.25当量)とトリフェニルホスフィン(1.
25当量)による臭素化反応により、相当する第1世代
のデンドリティックベンジルブロミドに変換した。反応
液は大量の氷水に投入後、塩化メチレンで抽出し、有機
相を水洗、乾燥(無水硫酸ナトリウム)、濾過、次いで
濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィ及び再結晶により精製した。こうした2種の反応の
繰り返しにより、末端に4−ビニルフェニル基を有する
ポリベンジルエーテルデンドロンの世代数を増加させる
ことが可能である。
[Synthesis of Dendritic Benzyl Bromide Terminaled with 4-Vinylphenyl Group] Benzyl bromide (1.
0 eq), 3,5-dihydroxybenzyl alcohol (1.0 eq), and 18-crown-6 ether (0.2 eq) in dry acetone and freshly ground anhydrous potassium carbonate (2.5 eq) ) And heated at 60 ° C. with stirring in a dry nitrogen atmosphere. Merc
k thin-layer silica gel chromatography (TL
The reaction was followed by C), and after confirming the disappearance of benzyl bromide, 4-vinylbenzyl chloride (1.0 equivalent), tetraethylammonium bromide (1.0 equivalent), and a catalytic inhibitor of 2,6 equivalents as a polymerization inhibitor. -Ji-te
rt-Butyl-4-methylphenol was added, and the reaction was continued under the same conditions. After confirming the disappearance of 4-vinylbenzyl chloride by TLC, the reaction solution was concentrated, separated between two phases of water and methylene chloride, and the obtained organic phase was washed with water, dried (anhydrous sodium sulfate), filtered, and After concentration, the obtained residue was purified by silica gel column chromatography. The first-generation dendritic benzyl alcohol thus obtained was combined with carbon tetrabromide (1.25 equivalents) and triphenylphosphine (1.
(25 equivalents) to give the corresponding first generation dendritic benzyl bromide. The reaction solution was poured into a large amount of ice water, extracted with methylene chloride, the organic phase was washed with water, dried (anhydrous sodium sulfate), filtered, and concentrated. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography and recrystallization. By repeating these two kinds of reactions, it is possible to increase the number of generations of polybenzyl ether dendron having a 4-vinylphenyl group at a terminal.

【0069】この生成物の1H−NMRスペクトルを測
定したところ、ビニル基(3プロトン)、4−ビニル基
を結合した末端フェニル基(4プロトン)、フェニル基
(5プロトン)、フォーカルポイントのベンゼン環(3
プロトン)、及びベンジル位に帰属される各プロトン
(合計6プロトン)が合理的な積分値で観測され、しか
もフォーカルポイントのベンジル位プロトンの化学シフ
トが約4.3ppmと典型的なベンジルブロミド構造の
値を与えたことから、目的とする片末端が4−ビニルフ
ェニル基である第1世代のデンドリティックベンジルブ
ロミド(以下V−[G−1]−Brと略記)の生成を確
認した。
When the 1 H-NMR spectrum of this product was measured, a vinyl group (3 protons), a terminal phenyl group (4 protons) having a 4-vinyl group bonded thereto, a phenyl group (5 protons), and a benzene at the focal point Ring (3
Protons) and each of the protons assigned to the benzyl position (total of 6 protons) are observed at reasonable integration values, and the chemical shift of the benzyl position proton at the focal point is about 4.3 ppm, which is a typical benzyl bromide structure. Given the values, generation of the first-generation dendritic benzyl bromide (hereinafter abbreviated as V- [G-1] -Br) in which one end is a 4-vinylphenyl group was confirmed.

【0070】[チオールデンドロンの合成]前記で合成
したデンドリティックベンジルブロミドを用いて、前出
のZ.Boら;Chem.Lett.,1197頁(1
998)に記載の方法に準じて、第1世代と第2世代の
3,5−ジオキシベンジル残基を繰り返し単位とするポ
リベンジルエーテル構造を有するチオールデンドロンを
合成した。
[Synthesis of thiol dendron] Using the dendritic benzyl bromide synthesized above, Z. Bo et al .; Chem. Lett. , P. 1197 (1
998), a thiol dendron having a polybenzyl ether structure having first and second generation 3,5-dioxybenzyl residues as repeating units was synthesized.

【0071】<合成例1>前記の第1世代デンドリティ
ックベンジルブロミドである[G−1]−Brに対して
過剰当量のチオ尿素を、窒素雰囲気下加熱還流エタノー
ル/テトラヒドロフラン(1:2)混合溶媒中で4時間
作用させ、次いで添加したチオ尿素に対して小過剰当量
の水酸化カリウムを含む水溶液を加えさらに4時間加熱
還流した。反応液は濃縮して有機溶剤を留去し、得られ
たアルカリ性水溶液を氷冷した希塩酸(使用した水酸化
カリウムに対して過剰当量の塩化水素を含む)中に攪拌
しながら滴下した。析出物を塩化メチレンで抽出して得
た有機相を水洗後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過
・濃縮して得た残渣をn−ヘキサン/塩化メチレン/ジ
エチルエーテル混合溶媒を展開溶媒とする乾燥窒素圧に
よるシリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフィによ
り精製して、前記一般式(1)においてLがメルカプト
基(−SH)に相当する第1世代のチオールデンドロン
(以下[G−1]−SHと略記)を得た。この構造は、
1H及び13C−NMRスペクトルにおいて末端フェニル
基、フォーカルポイントのベンゼン環、2種のベンジル
位にそれぞれ帰属されるプロトンあるいは炭素のシグナ
ルが観測されたこと、及びFT−IRスペクトルにおい
て2570cm-1付近にメルカプト基に帰属される吸収
帯が観測されたこと、更にMALDI−TOF−MSス
ペクトルにおいて目的構造が与えるピークを観測したこ
とから確認した。この合成品は酸化されやすいので、次
の使用の直前まで乾燥窒素雰囲気の遮光条件で冷蔵保存
した。
<Synthesis Example 1> An excess of thiourea in excess of [G-1] -Br, which is the above-mentioned first-generation dendritic benzyl bromide, was mixed by heating under reflux in a nitrogen atmosphere with ethanol / tetrahydrofuran (1: 2). The mixture was allowed to act in a solvent for 4 hours, and then an aqueous solution containing a small excess of potassium hydroxide relative to the added thiourea was added, and the mixture was further heated under reflux for 4 hours. The reaction solution was concentrated to remove the organic solvent, and the resulting aqueous alkaline solution was added dropwise to ice-cooled diluted hydrochloric acid (containing an excess of hydrogen chloride in excess of potassium hydroxide used) with stirring. The organic phase obtained by extracting the precipitate with methylene chloride is washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered and concentrated, and the residue obtained is dried using a mixed solvent of n-hexane / methylene chloride / diethyl ether as a developing solvent. Purification by silica gel flash column chromatography under nitrogen pressure to obtain a first-generation thiol dendron (hereinafter abbreviated as [G-1] -SH) in which L in Formula (1) corresponds to a mercapto group (-SH). Was. This structure
1 H and 13 C-NMR spectra showed signals of proton or carbon assigned to a terminal phenyl group, a benzene ring at a focal point, and two kinds of benzyl positions, respectively, and an FT-IR spectrum of around 2570 cm -1. The absorption band attributed to the mercapto group was observed, and the peak given by the target structure was observed in the MALDI-TOF-MS spectrum. Since this synthetic product was easily oxidized, it was refrigerated and stored under a light-shielded condition in a dry nitrogen atmosphere until immediately before the next use.

【0072】<合成例2>合成例1における[G−1]
−Brの代わりに、前記の第2世代デンドリティックベ
ンジルブロミドである[G−2]−Brを用いて同様の
合成操作を行って、前出のZ.Boら著の文献に合成例
のある第2世代のチオールデンドロンを合成した(以下
[G−2]−SHと略記)。この化合物は、前記一般式
(2)においてLがメルカプト基(−SH)に相当する
化合物であり、合成例1同様の各種スペクトル測定値が
前出のZ.Boら著の文献と一致したことからその構造
を確認した。この合成品は酸化されやすいので、次の使
用の直前まで乾燥窒素雰囲気の遮光条件で冷蔵保存し
た。
<Synthesis Example 2> [G-1] in Synthesis Example 1
The same synthetic operation was performed using [G-2] -Br, which is the above-mentioned second-generation dendritic benzyl bromide, in place of -Br, and the above-mentioned Z.-Br. A second generation thiol dendron having a synthesis example in Bo et al. Was synthesized (hereinafter abbreviated as [G-2] -SH). This compound is a compound in which L in the general formula (2) corresponds to a mercapto group (-SH), and various spectrum measurement values similar to those in Synthesis Example 1 are obtained from Z.I. The structure was confirmed from the agreement with the literature by Bo et al. Since this synthetic product was easily oxidized, it was refrigerated and stored under a light-shielded condition in a dry nitrogen atmosphere until immediately before the next use.

【0073】<合成例3>合成例1における[G−1]
−Brの代わりに、前記の片末端が4−ビニルフェニル
基である第1世代のデンドリティックベンジルブロミド
V−[G−1]−Brを用いて同様の合成操作を行っ
て、相当する片末端が4−ビニルフェニル基である第1
世代のチオールデンドロンを合成した(以下V−[G−
1]−SHと略記)。この構造は、1H−NMRスペク
トルにおいてビニル基、4−ビニル基を結合したフェニ
ル基、フェニル基、フォーカルポイントのベンゼン環、
ベンジル位にそれぞれ帰属されるプロトンのシグナルが
観測されたこと、及びFT−IRスペクトルにおいて2
570cm-1付近にメルカプト基に帰属される吸収帯が
観測されたこと、更にMALDI−TOF−MSスペク
トルにおいて目的構造が与えるピークを観測したことか
ら確認した。この合成品は酸化されやすいので、次の使
用の直前まで乾燥窒素雰囲気の遮光条件で冷蔵保存し
た。
<Synthesis Example 3> [G-1] in Synthesis Example 1
A similar synthetic operation was performed using the first-generation dendritic benzyl bromide V- [G-1] -Br in which one end was a 4-vinylphenyl group instead of -Br to obtain the corresponding one end. Is a 4-vinylphenyl group
Generation of thiol dendrons (hereinafter V- [G-
1] -SH). This structure, vinyl group in 1 H-NMR spectrum, 4-vinyl group bound phenyl group, a phenyl group, the focal point benzene ring,
A proton signal assigned to each of the benzyl positions was observed, and in the FT-IR spectrum, 2
It was confirmed from the fact that an absorption band attributed to a mercapto group was observed at around 570 cm −1 , and furthermore, from the MALDI-TOF-MS spectrum that a peak given by the target structure was observed. Since this synthetic product was easily oxidized, it was refrigerated and stored under a light-shielded condition in a dry nitrogen atmosphere until immediately before the next use.

【0074】[半導体結晶超微粒子の合成] <合成例4:ZnSe結晶超微粒子の合成>空冷式のリ
ービッヒ還流管と反応温度調節のための熱電対を装着し
た褐色ガラス製3口フラスコにヘキサデシルアミン
(8.6g)を入れ、真空下125℃に加熱しながらマ
グネティックスターラーで3時間攪拌して予備乾燥し
た。この間数回、乾燥アルゴンガスで内部を置換した。
別途、乾燥窒素雰囲気のグローブボックス内で、ジエチ
ル亜鉛の1規定濃度n−ヘキサン溶液(0.91m
L)、セレンのトリオクチルホスフィン(TOPと略)
溶液(6.16重量%、1.463g)、及び追加のT
OP(4mL)を、アルミニウム箔ですき間なく包んで
遮光したガラス容器中で混合し原料溶液とした。還流管
やジョイント部分はアルミニウム箔ですき間なく包んで
遮光し、アルゴンガス雰囲気下で大気圧に保ちながら3
20℃に昇温した。攪拌を継続しながら前記の原料溶液
を注射器で一気に注入し、この時点を反応時間の開始と
した。この時、n−ヘキサンや原料からの分解生成物等
の低沸点有機物が一気に気化して還流管を通過するので
注意を要する。その後直ちに温度を290℃に設定し
た。反応開始後166分の時点で、あらかじめ別途12
5℃真空下で加熱攪拌して乾燥しておいたトリオクチル
ホスフィンオキシド(TOPOと略、5mL)を注射器
で加えて直ちに熱源を除去して空冷した。ここにトルエ
ン(5mL)を注射器で加えて希釈し室温まで放冷し
た。この溶液を、メタノールとn−ブタノールの同容量
混合溶媒(40mL)中に乾燥窒素雰囲気下で攪拌しな
がら滴下し、不溶物を遠心分離(4000回転/分、3
分間)した。デカンテーションにより上澄み液を除去し
て得た沈殿物は、前記の混合溶媒で洗浄し、再度デカン
テーションにより上澄み液を除去して沈殿した超微粒子
を得た。こうして得た超微粒子を乾燥固化させた粉末に
ついて、前記XRD測定を行ったところ、ZnSe結晶
の220面と311面に帰属される回折ピークを観測し
たことからZnSeナノ結晶の生成を確認した。また、
このZnSe超微粒子の前記TEM観察により平均粒子
径5nmの超微粒子であることがわかった。
[Synthesis of Ultrafine Semiconductor Crystal Particles] <Synthesis Example 4: Synthesis of Ultrafine ZnSe Crystalline Particles> Hexadecyl was placed in a brown glass three-necked flask equipped with an air-cooled Liebig reflux tube and a thermocouple for controlling the reaction temperature. The amine (8.6 g) was added, and the mixture was stirred for 3 hours with a magnetic stirrer while heating to 125 ° C. under vacuum, and preliminarily dried. During this time, the inside was replaced with dry argon gas several times.
Separately, in a glove box in a dry nitrogen atmosphere, a 1N concentration of diethyl zinc solution in n-hexane (0.91 m
L), selenium trioctylphosphine (abbreviated as TOP)
Solution (6.16% by weight, 1.463 g) and additional T
OP (4 mL) was wrapped tightly in aluminum foil and mixed in a light-shielded glass container to obtain a raw material solution. Reflux pipes and joints are wrapped tightly in aluminum foil to shield light, and kept at atmospheric pressure under argon gas atmosphere.
The temperature was raised to 20 ° C. While the stirring was continued, the above-mentioned raw material solution was injected at once by a syringe, and this time was regarded as the start of the reaction time. At this time, care must be taken because low-boiling organic substances such as n-hexane and decomposition products from the raw materials are vaporized at a stretch and pass through the reflux tube. Immediately thereafter, the temperature was set at 290 ° C. At 166 minutes after the start of the reaction, 12
Trioctylphosphine oxide (abbreviated as TOPO, approximately 5 mL) which had been heated and stirred under vacuum at 5 ° C. was added with a syringe, and the heat source was immediately removed and air-cooled. Toluene (5 mL) was added thereto with a syringe to dilute the mixture, and the mixture was allowed to cool to room temperature. This solution was added dropwise to a mixed solvent (40 mL) of methanol and n-butanol in an equal volume under a dry nitrogen atmosphere while stirring, and the insolubles were centrifuged (4000 rpm).
Minutes). The precipitate obtained by removing the supernatant by decantation was washed with the above mixed solvent, and the supernatant was removed again by decantation to obtain precipitated ultrafine particles. The powder obtained by drying and solidifying the ultrafine particles thus obtained was subjected to the XRD measurement. The diffraction peaks attributed to the 220 and 311 planes of the ZnSe crystal were observed, thereby confirming the formation of ZnSe nanocrystals. Also,
The TEM observation of the ZnSe ultrafine particles revealed that the ultrafine particles had an average particle diameter of 5 nm.

【0075】<合成例5:CdS結晶超微粒子の合成>
合成例4の反応装置を使用し、褐色ガラス製3口フラス
コにトリオクチルホスフィンオキシド(TOPOと略、
4.0g)を入れ、内部を乾燥アルゴン雰囲気に置換し
た。その後、反応温度を300℃に設定しマグネティッ
クスターラーで攪拌を開始した。反応系は、合成例4同
様にアルミニウム箔で包んで遮光した。液相のTOPO
が300℃に安定したところで、別途乾燥窒素雰囲気の
グローブボックス内で調製した原料溶液であるジメチル
カドミウムの10%濃度n−ヘキサン溶液(0.60
g)とビス(トリメチルシリル)スルフィド(0.03
0g)をトリブチルホスフィン(以下TBPと略、2.
75g)に溶解したものを注射器で一気に注入した。こ
の時点を反応時間の開始とした。この時、n−ヘキサン
や原料からの分解生成物等の低沸点有機物が一気に気化
して還流管を通過するので注意を要する。反応開始後1
時間で熱源を除去して空冷し、60℃程度まで冷却され
たところでメタノール(0.5mL)を加えて室温まで
放冷した。この溶液を、メタノール(15mL)中に乾
燥窒素雰囲気下で攪拌しながら投入し、5分間攪拌を継
続した。不溶物を遠心分離(4000回転/分、3分
間)し、デカンテーションにより上澄み液を除去して得
た沈殿物を、トルエン(1.5mL)に再溶解した。こ
の溶液をメタノール(10mL)中に前記同様に滴下し
て沈殿を生じさ、遠心分離、次いでデカンテーション操
作を行って沈殿物を得た。こうして得た超微粒子を乾燥
固化させた粉末のXRD測定により、CdS結晶の00
2面に帰属される回折ピークを観測したことからCdS
ナノ結晶の生成を確認した。このCdS超微粒子をTE
M観察したところ、平均粒子径6nmの超微粒子であっ
た。
<Synthesis Example 5: Synthesis of Ultra Fine CdS Crystal Particles>
Using the reaction apparatus of Synthesis Example 4, trioctylphosphine oxide (abbreviated as TOPO,
4.0 g) and the inside was replaced with a dry argon atmosphere. Thereafter, the reaction temperature was set to 300 ° C., and stirring was started with a magnetic stirrer. The reaction system was covered with aluminum foil and shielded from light as in Synthesis Example 4. Liquid phase TOPO
Is stabilized at 300 ° C., a 10% concentration n-hexane solution (0.60%) of dimethylcadmium, which is a raw material solution separately prepared in a glove box in a dry nitrogen atmosphere.
g) and bis (trimethylsilyl) sulfide (0.03
0g) with tributylphosphine (hereinafter abbreviated as TBP, 2.
75 g) was injected at once with a syringe. This time was the start of the reaction time. At this time, care must be taken because low-boiling organic substances such as n-hexane and decomposition products from the raw materials are vaporized at a stretch and pass through the reflux tube. 1 after the start of the reaction
The heat source was removed over time, and the mixture was air-cooled. When cooled to about 60 ° C., methanol (0.5 mL) was added, and the mixture was allowed to cool to room temperature. This solution was put into methanol (15 mL) with stirring under a dry nitrogen atmosphere, and stirring was continued for 5 minutes. The insoluble material was centrifuged (4000 rpm / min, 3 minutes), and the supernatant obtained by removing the supernatant by decantation was redissolved in toluene (1.5 mL). This solution was dropped into methanol (10 mL) in the same manner as described above to produce a precipitate, which was subjected to centrifugation and then decantation to obtain a precipitate. By XRD measurement of the powder obtained by drying and solidifying the ultrafine particles thus obtained, a CdS crystal of 00 was obtained.
Since the diffraction peaks attributed to two planes were observed, CdS
The formation of nanocrystals was confirmed. This CdS ultrafine particle is TE
M observation revealed that the particles were ultrafine particles having an average particle diameter of 6 nm.

【0076】<合成例6:CdSe結晶超微粒子の合成
>合成例5においてTOPO(4.0g)を入れた最初
のフラスコ内温を350℃に設定し温度を安定させた。
別途乾燥窒素雰囲気のグローブボックス内において、セ
レン(単体;0.10g)をTBP(4.38g)に溶
解した溶液にジメチルカドミウムの10%濃度n−ヘキ
サン溶液(2.18g)を加えた原料溶液を調製した。
原料溶液注入直前に反応温度を300℃に設定し、原料
溶液の一部(2mL)を前記のフラスコ内に注射器で一
気に注入し、この時点を反応時間の開始とした。この
時、n−ヘキサンや原料からの分解生成物等の低沸点有
機物が一気に気化して還流管を通過するので注意を要す
る。反応開始後30分で熱源を除去して、以下合成例5
同様の後処理操作を行った。こうして得た超微粒子を乾
燥固化させた粉末のXRD測定により、CdSe結晶の
002面及び110面に帰属される回折ピークを観測し
たことからCdSeナノ結晶の生成を確認した。このC
dSe超微粒子のTEM観察から平均粒子径4nmの超
微粒子であることがわかった。
<Synthesis Example 6: Synthesis of Ultrafine CdSe Crystalline Particles> In Synthesis Example 5, the temperature inside the first flask containing TOPO (4.0 g) was set at 350 ° C. to stabilize the temperature.
Separately, in a glove box in a dry nitrogen atmosphere, a raw material solution obtained by adding a 10% concentration n-hexane solution (2.18 g) of dimethylcadmium to a solution of selenium (single unit; 0.10 g) dissolved in TBP (4.38 g). Was prepared.
Immediately before the injection of the raw material solution, the reaction temperature was set to 300 ° C., and a part (2 mL) of the raw material solution was injected into the flask at once with a syringe, and this time was defined as the start of the reaction time. At this time, care must be taken because low-boiling organic substances such as n-hexane and decomposition products from the raw materials are vaporized at a stretch and pass through the reflux tube. The heat source was removed 30 minutes after the start of the reaction.
A similar post-processing operation was performed. The XRD measurement of the powder obtained by drying and solidifying the ultrafine particles thus obtained showed diffraction peaks belonging to the 002 plane and the 110 plane of the CdSe crystal, thereby confirming the formation of CdSe nanocrystals. This C
TEM observation of the dSe ultrafine particles revealed that the particles were ultrafine particles having an average particle diameter of 4 nm.

【0077】<合成例7:ZnSシェルを有するCdS
eナノ結晶を主体とする半導体超微粒子の合成>乾燥ア
ルゴンガス雰囲気の褐色ガラス製の3口フラスコ中にT
OPO(15g)を入れ、減圧下130〜150℃での
溶融状態で約2時間攪拌した。この間、残留する空気や
水分を置換する目的で、乾燥アルゴンガスにより大気圧
に復圧する操作を数回行った。温度設定を100℃とし
て約1時間後、合成例6で得たCdSeナノ結晶の固形
粉体(0.094g)のTOP(1.5g)溶液を加え
て、CdSeナノ結晶を含む透明溶液を得た。これを1
00℃の減圧下で更に約80分間攪拌後、温度を180
℃に設定して乾燥アルゴンガスで大気圧に復圧した。別
途、乾燥窒素雰囲気のグローブボックス内で、ジエチル
亜鉛の1N濃度n−ヘキサン溶液(1.34mL;1.
34ミリモル)とビス(トリメチルシリル)スルフィド
(0.239g;1.34ミリモル)とをTOP(9m
L)に溶解した原料溶液Bを、セプタムで封をしアルミ
ニウム箔ですき間なく包んで遮光したガラス瓶中に調製
した。この原料溶液Bを、注射器により、前記の180
℃のCdSeナノ結晶を含む透明溶液に20分間かけて
滴下し、90℃に降温後約1時間攪拌を継続した。室温
で約14時間静置した後、再び90℃で3時間加熱攪拌
した。熱源を除去し、n−ブタノール(8mL)を反応
液に加えて室温まで冷却して、透明な赤色溶液を得た。
この赤色溶液には、原料のビス(トリメチルシリル)ス
ルフィド等の硫黄化合物の臭気はなく、代わりにセレン
特有のニラ様臭気があった。合成例6で得たCdSeナ
ノ結晶の溶液にはこのようなセレン臭はなかったので、
該CdSeナノ結晶表面での意図した硫化物生成反応の
進行とともに、該ナノ結晶表面における硫黄原子による
セレン原子の置換反応等何らかの機構によるセレンの遊
離があったものと推測され、前記文献記載同様にZnS
シェルを有するCdSeナノ結晶を主体とする半導体超
微粒子が生成したものと考えられた(以下これをCdS
e/ZnS−TOPOと略記する)。この赤色溶液の一
部(8mL)を、乾燥窒素気流下、室温でメタノール
(16mL)中に滴下し20分間攪拌を継続する沈殿操
作により赤色不溶物を得た。この赤色不溶物を合成例2
同様に遠心分離及びデカンテーションにより分離し、ト
ルエン(14mL)に再溶解した。この再溶解トルエン
溶液を用いて、再び同様の沈殿操作、遠心分離、及びデ
カンテーションの一連の精製操作を行って固体生成物を
得た。この固体生成物は、1mLの精製メタノールと振
り混ぜて洗浄後、デカンテーションで分離した。この固
体生成物は透明赤色のトルエン溶液を与え、ここに46
8nm波長の励起光を照射するとオレンジ色の発光帯
(ピーク波長597nm、半値幅41nm)を与えた。
この発光は同程度の溶液濃度において、合成例6で得た
CdSeナノ結晶の場合よりも明らかに発光強度が大き
かったことから、ZnSシェルを有するCdSeナノ結
晶に変換され、表面準位等を経由する非発光過程の寄与
が抑制されたものと考えられた。
<Synthesis Example 7: CdS having ZnS shell>
Synthesis of semiconductor ultrafine particles mainly composed of e-nanocrystal> T in a three-neck flask made of brown glass in a dry argon gas atmosphere
OPO (15 g) was added, and the mixture was stirred in a molten state at 130 to 150 ° C. under reduced pressure for about 2 hours. During this time, an operation of returning to atmospheric pressure with dry argon gas was performed several times in order to replace the remaining air and moisture. After about 1 hour with the temperature set to 100 ° C., a TOP (1.5 g) solution of the solid powder of CdSe nanocrystals (0.094 g) obtained in Synthesis Example 6 was added to obtain a transparent solution containing CdSe nanocrystals. Was. This one
After stirring under reduced pressure of 00 ° C. for about 80 minutes, the temperature was increased to 180 ° C.
C. and the pressure was restored to atmospheric pressure with dry argon gas. Separately, a 1N-concentration n-hexane solution of diethyl zinc (1.34 mL;
34 mmol) and bis (trimethylsilyl) sulfide (0.239 g; 1.34 mmol) in TOP (9 m
The raw material solution B dissolved in L) was sealed in a septum, wrapped tightly in aluminum foil, and prepared in a light-shielded glass bottle. This raw material solution B was mixed with the above 180
The solution was dropped into a transparent solution containing CdSe nanocrystals at 20 ° C. over 20 minutes. After the temperature was lowered to 90 ° C., stirring was continued for about 1 hour. After standing at room temperature for about 14 hours, the mixture was again heated and stirred at 90 ° C. for 3 hours. The heat source was removed and n-butanol (8 mL) was added to the reaction and cooled to room temperature to give a clear red solution.
This red solution had no odor of a sulfur compound such as bis (trimethylsilyl) sulfide as a raw material, but instead had a leek-like odor peculiar to selenium. Since the solution of CdSe nanocrystals obtained in Synthesis Example 6 did not have such selenium odor,
With the progress of the intended sulfide generation reaction on the surface of the CdSe nanocrystal, it is presumed that selenium was released by some mechanism such as a substitution reaction of a selenium atom with a sulfur atom on the surface of the nanocrystal. ZnS
It was considered that semiconductor ultrafine particles mainly composed of CdSe nanocrystals having a shell were generated (hereinafter referred to as CdS nanocrystals).
e / ZnS-TOPO). A part (8 mL) of this red solution was dropped into methanol (16 mL) at room temperature under a stream of dry nitrogen, and a red insoluble material was obtained by a precipitation operation in which stirring was continued for 20 minutes. Synthesis Example 2
Similarly, it was separated by centrifugation and decantation, and redissolved in toluene (14 mL). Using this re-dissolved toluene solution, a similar series of purification operations including precipitation, centrifugation, and decantation was performed again to obtain a solid product. This solid product was shaken with 1 mL of purified methanol, washed, and separated by decantation. This solid product gives a clear red toluene solution in which 46
Irradiation with excitation light having a wavelength of 8 nm gave an orange emission band (peak wavelength: 597 nm, half width: 41 nm).
At a similar solution concentration, the luminescence was clearly higher than the luminescence intensity of the CdSe nanocrystal obtained in Synthesis Example 6, so that the luminescence was converted to a CdSe nanocrystal having a ZnS shell and passed through a surface level and the like. It was considered that the contribution of the non-light emitting process was suppressed.

【0078】[合成したデンドロンによる配位子交換] 実施例1 合成例4で得たZnSe結晶超微粒子を乾燥窒素雰囲気
下においてトルエンに溶解して100℃に加熱し、ここ
に合成例1で得た第1世代のチオールデンドロン[G−
1]−SHを過剰量加え3時間以上攪拌しながら反応さ
せ、反応液をメタノールに攪拌しながら投入したところ
不溶物を生じる。この懸濁液を遠心分離すると、沈殿性
不溶物と非沈殿性不溶物を生じるので沈殿性不溶物のみ
をデカンテーションにより分離してトルエンに再溶解す
る。こうして得る再溶解トルエン溶液について、メタノ
ールに投入、同様の遠心分離、次いでデカンテーション
からなる沈殿性不溶物を分離する一連の精製操作を、該
非沈殿性不溶物がメタノールへの投入後に見られなくな
るまで繰り返す(ここで見られる非沈殿性不溶物は、未
反応のチオールデンドロン[G−1]−SHであると推
定される)。
Example 1 Ligand Exchange with Synthesized Dendron Example 1 Ultrafine ZnSe crystals obtained in Synthesis Example 4 were dissolved in toluene in a dry nitrogen atmosphere and heated to 100 ° C. First generation thiol dendron [G-
1] An excess amount of -SH is added and the reaction is carried out with stirring for 3 hours or more. When the reaction solution is poured into methanol with stirring, insolubles are produced. When this suspension is centrifuged, a precipitated insoluble matter and a non-precipitable insoluble matter are generated. Therefore, only the precipitateable insoluble matter is separated by decantation and redissolved in toluene. The re-dissolved toluene solution thus obtained is poured into methanol, subjected to the same centrifugation, and then subjected to a series of purification operations of separating the precipitated insoluble matter consisting of decantation, until the non-precipitable insoluble matter is not seen after being poured into methanol. Repeat (the non-precipitable insolubles found here are presumed to be unreacted thiol dendron [G-1] -SH).

【0079】最終沈殿生成物のトルエンへの溶解性は、
合成例4で得たZnSe結晶超微粒子よりもはるかに良
好となる。かかるトルエン溶液をガラス板上に流延・乾
燥して良好な薄膜を得ることが可能である。また、この
最終沈殿生成物のNMRスペクトルは、ポリベンジルエ
ーテルデンドロンの芳香族及びベンジル位プロトンのシ
グナルを与えることから、遊離性あるいは未反応のチオ
ールデンドロン[G−1]−SHを実質的に含まずに
[G−1]−SHを配位子として表面に結合したZnS
e結晶超微粒子であるものと考えられる。
The solubility of the final precipitation product in toluene is:
It is much better than the ultrafine ZnSe crystal particles obtained in Synthesis Example 4. Such a toluene solution can be cast and dried on a glass plate to obtain a good thin film. Further, the NMR spectrum of the final precipitation product gives signals of aromatic and benzylic protons of polybenzyl ether dendron, and thus substantially contains free or unreacted thiol dendron [G-1] -SH. Instead of [G-1] -SH as a ligand bound to the surface
It is considered to be e-crystal ultrafine particles.

【0080】実施例2 実施例1において、ZnSe結晶超微粒子の代わりに合
成例5で得たCdS結晶超微粒子を、[G−1]−SH
の代わりに合成例2で得た第2世代のチオールデンドロ
ン[G−2]−SHをそれぞれ使用して同様の実験を行
い、最終沈殿生成物を得る。この最終沈殿生成物のトル
エンへの溶解性は、合成例5で得たCdS結晶超微粒子
よりもはるかに良好である。かかるトルエン溶液をガラ
ス板上に流延・乾燥して良好な薄膜を得ることが可能で
ある。また、この最終沈殿生成物のNMRスペクトル
は、ポリベンジルエーテルデンドロンの芳香族及びベン
ジル位プロトンのシグナルを与えることから、この最終
沈殿生成物は、遊離性あるいは未反応のチオールデンド
ロン[G−2]−SHを実質的に含まずに[G−2]−
SHを配位子として表面に結合したCdS結晶超微粒子
であるものと考えられる。
Example 2 In Example 1, the ultrafine CdS crystal obtained in Synthesis Example 5 was replaced with the [G-1] -SH
The same experiment is performed using the second-generation thiol dendron [G-2] -SH obtained in Synthesis Example 2 in place of, to obtain a final precipitated product. The solubility of this final precipitation product in toluene is much better than the ultrafine CdS crystal particles obtained in Synthesis Example 5. Such a toluene solution can be cast and dried on a glass plate to obtain a good thin film. Since the NMR spectrum of the final precipitate gives signals of aromatic and benzylic protons of polybenzyl ether dendron, the final precipitate is free or unreacted thiol dendron [G-2]. [G-2] containing substantially no SH
It is considered to be a CdS crystal ultrafine particle bonded to the surface using SH as a ligand.

【0081】実施例3 実施例1において、ZnSe結晶超微粒子の代わりに合
成例6で得たCdSe結晶超微粒子を使用して同様の実
験を行い、最終沈殿生成物を得る。この最終沈殿生成物
のトルエンへの溶解性は、合成例6で得たCdSe結晶
超微粒子よりもはるかに良好である。かかるトルエン溶
液をガラス板上に流延・乾燥して良好な薄膜を得ること
が可能である。また、この最終沈殿生成物のNMRスペ
クトルは、ポリベンジルエーテルデンドロンの芳香族及
びベンジル位プロトンのシグナルを与えることから、こ
の最終沈殿生成物は、遊離性あるいは未反応のチオール
デンドロン[G−1]−SHを実質的に含まずに[G−
1]−SHを配位子として表面に結合したCdSe結晶
超微粒子であるものと考えられる。
Example 3 The same experiment as in Example 1 was carried out except that the ultrafine CdSe crystal particles obtained in Synthesis Example 6 were used instead of the ultrafine ZnSe crystal particles, to obtain a final precipitated product. The solubility of this final precipitation product in toluene is much better than the ultrafine CdSe crystal particles obtained in Synthesis Example 6. Such a toluene solution can be cast and dried on a glass plate to obtain a good thin film. Since the NMR spectrum of this final precipitate gives signals of aromatic and benzylic protons of polybenzyl ether dendron, this final precipitate is free or unreacted thiol dendron [G-1]. [G-
1] It is considered to be ultrafine CdSe crystal particles bonded to the surface using -SH as a ligand.

【0082】実施例4 実施例3において、[G−1]−SHの代わりに合成例
3で得た片末端が4−ビニルフェニル基である第1世代
のチオールデンドロンV−[G−1]−Brを使用して
同様の実験を行い、最終沈殿生成物を得る。この最終沈
殿生成物のトルエンへの溶解性は、合成例6で得たCd
Se結晶超微粒子よりもはるかに良好である。かかるト
ルエン溶液をガラス板上に流延・乾燥して良好な薄膜を
得ることが可能である。また、この最終沈殿生成物のN
MRスペクトルは、ポリベンジルエーテルデンドロンの
芳香族、ベンジル位、及びビニル基の各プロトンのシグ
ナルを与えることから、遊離性あるいは未反応のチオー
ルデンドロンV−[G−1]−SHを実質的に含まずに
V−[G−1]−SHを配位子として表面に結合したC
dSe結晶超微粒子であるものと考えられる。
Example 4 In Example 3, a first-generation thiol dendron V- [G-1] having a 4-vinylphenyl group at one end obtained in Synthesis Example 3 in place of [G-1] -SH. Perform similar experiments using -Br to obtain the final precipitated product. The solubility of this final precipitation product in toluene was determined by the Cd obtained in Synthesis Example 6.
It is much better than Se crystal ultrafine particles. Such a toluene solution can be cast and dried on a glass plate to obtain a good thin film. In addition, the N
Since the MR spectrum gives signals of aromatic, benzylic and vinyl group protons of polybenzyl ether dendron, it substantially contains free or unreacted thiol dendron V- [G-1] -SH. Instead of V- [G-1] -SH as a ligand bound to the surface
It is considered to be dSe crystal ultrafine particles.

【0083】実施例5 実施例4において、ZnSe結晶超微粒子の代わりに合
成例7で得たコアシェル型超微粒子CdSe/ZnS−
TOPOを使用して同様の実験を行い、最終沈殿生成物
を得る。この最終沈殿生成物のトルエンへの溶解性は、
合成例7で得たCdSe/ZnS−TOPOよりもはる
かに良好である。かかるトルエン溶液をガラス板上に流
延・乾燥して良好な薄膜を得ることが可能であり、この
薄膜は例えば365nm波長の水銀灯紫外線の照射によ
り発光する性質を有する。また、この最終沈殿生成物の
NMRスペクトルは、ポリベンジルエーテルデンドロン
の芳香族、ベンジル位、及びビニル基の各プロトンのシ
グナルを与えることから、遊離性あるいは未反応のチオ
ールデンドロンV−[G−1]−SHを実質的に含まず
にV−[G−1]−SHを配位子として表面に結合した
CdSe/ZnSコアシェル型結晶超微粒子であるもの
と考えられる。
Example 5 In Example 4, the core-shell type ultrafine particles CdSe / ZnS− obtained in Synthesis Example 7 were used instead of the ZnSe crystal ultrafine particles.
A similar experiment is performed using TOPO to obtain the final precipitated product. The solubility of this final precipitation product in toluene is:
It is much better than CdSe / ZnS-TOPO obtained in Synthesis Example 7. A good thin film can be obtained by casting and drying such a toluene solution on a glass plate, and the thin film has a property of emitting light when irradiated with, for example, ultraviolet light of a mercury lamp having a wavelength of 365 nm. The NMR spectrum of the final precipitation product gives signals of protons of aromatic, benzylic, and vinyl groups of polybenzyl ether dendron, so that free or unreacted thiol dendron V- [G-1 ] -SH is considered to be CdSe / ZnS core-shell type crystal ultrafine particles substantially free of -SH and bonded to the surface with V- [G-1] -SH as a ligand.

【0084】実施例6:透明樹脂組成物とその薄膜状成
形体 実施例5で得たV−[G−1]−SHを配位子として表
面に結合したCdSe/ZnSコアシェル型結晶超微粒
子をスチレンに溶解し、2,2’−アゾビスイソブチロ
ニトリル(通称AIBN)をラジカル開始剤として加
え、この溶液を清浄な2枚の石英平板の間に厚さ約0.
1mmのガラス平板をスペーサーとして挟んだ隙間に毛
管現象により満たし、窒素雰囲気下90℃で静置すると
重合反応が進行し、透明なポリスチレン組成物の薄膜状
成形体を与える。こうして得た薄膜に対して水銀灯で波
長365nmの紫外線を照射したところ、発光が観察さ
れる。
Example 6 Transparent Resin Composition and Thin Film Formed Thereof The ultrafine CdSe / ZnS core-shell type crystal grains obtained by bonding V- [G-1] -SH obtained in Example 5 as a ligand to the surface were prepared. Dissolved in styrene, 2,2'-azobisisobutyronitrile (commonly known as AIBN) was added as a radical initiator, and the solution was placed between two clean quartz plates with a thickness of about 0.1 mm.
A gap formed by interposing a 1 mm glass flat plate as a spacer is filled by capillary action, and when left at 90 ° C. in a nitrogen atmosphere, the polymerization reaction proceeds to give a thin film-shaped molded article of a transparent polystyrene composition. When the thin film thus obtained was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm using a mercury lamp, light emission was observed.

【0085】[デンドロンを表面官能基の化学反応によ
り結合する方法] <合成例8:CdS結晶超微粒子の合成>100mL容
量のガラス製3口フラスコを隙間なくアルミニウム箔で
包んで遮光し、ここにTOPO(12g)を入れ内部を
乾燥アルゴン雰囲気に置換した。その後、反応温度を3
00℃に設定しマグネティックスターラーで攪拌を開始
した。反応系は、合成例4同様にアルミニウム箔で包ん
で遮光した。液相のTOPOが300℃に安定したとこ
ろで、別途乾燥窒素雰囲気のグローブボックス内で調製
した原料溶液であるジメチルカドミウムの10%濃度n
−ヘキサン溶液(1.40g)とビス(トリメチルシリ
ル)スルフィド(0.0825mL)をTBP(5.6
25g)に溶解したものを注射器で一気に注入した。こ
の時点を反応時間の開始とした。この時、n−ヘキサン
や原料からの分解生成物等の低沸点有機物が一気に気化
して還流管を通過するので注意を要する。反応開始後2
0分で熱源を除去して空冷して60℃程度まで冷却され
たところでメタノール(1.2mL)を加えて50℃程
度まで更に放冷し、メタノール(45mL)中に乾燥窒
素雰囲気下で攪拌しながら投入した。得られた黄色い析
出物を遠心分離(3000回転/分、3分間)し、デカ
ンテーションにより上澄み液を除去して得た沈殿物を、
トルエン(2mL)に再溶解した。この溶液をメタノー
ル(30mL)中に前記同様に滴下して沈殿を生じさ、
遠心分離、次いでデカンテーション操作を行って沈殿物
を得た。こうして得た超微粒子を乾燥固化させた(乾燥
後収量は84.8mg)。
[Method of Bonding Dendron by Chemical Reaction of Surface Functional Group] <Synthesis Example 8: Synthesis of Ultra Fine CdS Crystal Particles> A 100 mL glass three-necked flask is wrapped in aluminum foil without gaps and light is shielded. TOPO (12 g) was charged and the inside was replaced with a dry argon atmosphere. Thereafter, the reaction temperature was increased to 3
The temperature was set to 00 ° C. and stirring was started with a magnetic stirrer. The reaction system was covered with aluminum foil and shielded from light as in Synthesis Example 4. When the TOPO in the liquid phase was stabilized at 300 ° C., a 10% concentration n of dimethylcadmium, which is a raw material solution separately prepared in a glove box in a dry nitrogen atmosphere, was used.
-Hexane solution (1.40 g) and bis (trimethylsilyl) sulfide (0.0825 mL) were added to TBP (5.6
25 g) was injected at once with a syringe. This time was the start of the reaction time. At this time, care must be taken because low-boiling organic substances such as n-hexane and decomposition products from the raw materials are vaporized at a stretch and pass through the reflux tube. After the reaction starts 2
At 0 minutes, the heat source was removed and air-cooled. After cooling to about 60 ° C., methanol (1.2 mL) was added, and the mixture was further allowed to cool to about 50 ° C., and stirred in methanol (45 mL) under a dry nitrogen atmosphere. I put in while. The obtained yellow precipitate was centrifuged (3000 rpm / minute, 3 minutes), and the supernatant obtained by removing the supernatant by decantation was used as a precipitate.
Redissolved in toluene (2 mL). This solution was added dropwise to methanol (30 mL) as above to produce a precipitate,
A precipitate was obtained by centrifugation and then decantation. The ultrafine particles thus obtained were dried and solidified (the yield after drying was 84.8 mg).

【0086】<合成例9:ZnSシェルを有するCdS
ナノ結晶を主体とする半導体超微粒子の合成>乾燥窒素
雰囲気において、合成例8で得たCdSナノ結晶の固形
粉体(0.060g)とTOP(0.62g)とをn−
ヘキサン(0.5mL)に溶解した(以下「CdS溶
液」と呼ぶ)。また乾燥窒素雰囲気のグローブボックス
内で、ジエチル亜鉛の1N濃度n−ヘキサン溶液(0.
75mL)とビス(トリメチルシリル)スルフィド
(0.1574mL)とをTOP(5mL)に溶解し
て、ZnSシェル原料溶液とした。褐色ガラス製の50
mL3口フラスコ中にTOPO(6.2g)を入れ10
0℃の溶融状態で乾燥アルゴン気流下攪拌し、数回減圧
する操作を行い、残留する空気や水分を置換除去した。
ここに前記CdS溶液を加え(追加の2mLのn−ヘキ
サンで容器を洗い完全に移送した)、次いで減圧してn
−ヘキサンを留去した。褐色フラスコ内部を乾燥アルゴ
ンガス雰囲気とし液温を210℃とした後、ここに前記
ZnSシェル原料溶液を29分間で滴下した。滴下収量
後90℃まで40分かけて冷却し、90℃で4時間攪拌
を継続した。熱源を除去して室温近くまで冷却後、n−
ブタノール(3.3mL)を反応液に加え、これをメタ
ノール(35mL)中に攪拌しながら加えて黄色い不溶
油状物を分離させた。この油状物を遠心分離(4000
回転/分)及びデカンテーションにより分離し、トルエ
ン(2mL)に再溶解した。この再溶解トルエン溶液を
メタノール(20mL)中に攪拌しながら加えて黄色い
析出物を得たのでこれを前記同様に遠心分離とデカンテ
ーションにより分離した。こうして得た黄色い析出物を
再度トルエン(2mL)に再溶解し、メタノール/n−
ブタノール(10mL/10mL)混合物中に攪拌しな
がら加えて黄色粉体を得たのでこれを前記同様に遠心分
離とデカンテーションにより分離した。この黄色粉体を
室温で一昼夜真空乾燥してCdS結晶コアとZnSシェ
ルを有するコアシェル型結晶超微粒子(81.4mg、
以下CdS/ZnS−TOPOと略記)を得た。こうし
て得たCdS/ZnS−TOPOの乾燥テトラヒドロフ
ラン(THF)溶液は、398nm波長の紫外線の照射
によりピーク波長が575nmのブロードな発光帯(半
値幅127nm)を与えた。
<Synthesis Example 9: CdS having ZnS shell>
Synthesis of semiconductor ultrafine particles mainly composed of nanocrystals> In a dry nitrogen atmosphere, the solid powder (0.060 g) of CdS nanocrystals obtained in Synthesis Example 8 and TOP (0.62 g) were mixed with n-
It was dissolved in hexane (0.5 mL) (hereinafter referred to as “CdS solution”). In a glove box in a dry nitrogen atmosphere, a 1N-concentration n-hexane solution of diethyl zinc (0.
75 mL) and bis (trimethylsilyl) sulfide (0.1574 mL) were dissolved in TOP (5 mL) to obtain a ZnS shell raw material solution. 50 made of brown glass
Put TOPO (6.2 g) in a 3-neck flask
In a molten state at 0 ° C., the mixture was stirred under a stream of dry argon and depressurized several times to replace and remove remaining air and moisture.
To this was added the CdS solution (rinse the vessel with an additional 2 mL of n-hexane and transfer completely), then reduce the pressure to n
-Hexane was distilled off. After the inside of the brown flask was set to a dry argon gas atmosphere and the liquid temperature was set to 210 ° C., the ZnS shell raw material solution was dropped therein for 29 minutes. After the dropping yield, the mixture was cooled to 90 ° C over 40 minutes, and stirring was continued at 90 ° C for 4 hours. After removing the heat source and cooling to near room temperature, n-
Butanol (3.3 mL) was added to the reaction, which was added to methanol (35 mL) with stirring to separate a yellow insoluble oil. The oil was centrifuged (4000
(Rpm / min) and decantation and redissolved in toluene (2 mL). The re-dissolved toluene solution was added to methanol (20 mL) with stirring to obtain a yellow precipitate, which was separated by centrifugation and decantation as described above. The yellow precipitate thus obtained was redissolved in toluene (2 mL) again, and methanol / n-
It was added to a mixture of butanol (10 mL / 10 mL) with stirring to obtain a yellow powder, which was separated by centrifugation and decantation as described above. The yellow powder was vacuum-dried at room temperature for 24 hours, and the core-shell type crystal ultrafine particles having a CdS crystal core and a ZnS shell (81.4 mg,
(Hereinafter abbreviated as CdS / ZnS-TOPO). The dried tetrahydrofuran (THF) solution of CdS / ZnS-TOPO thus obtained gave a broad emission band (half-width 127 nm) having a peak wavelength of 575 nm by irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 398 nm.

【0087】実施例7及び実施例8:4−メルカプトフ
ェノール(以下4MPと略記)を介したポリベンジルエ
ーテルデンドロン(2種)の半導体結晶超微粒子表面へ
の結合 合成例9で得たコアシェル型結晶超微粒子CdS/Zn
S−TOPO(15.8mg)を乾燥THF(約6m
L)に溶解した。このTHF溶液の一部(0.9267
g)をコントロール試料として「溶液S」と命名し密栓
保存した。残りのTHF溶液(4.6304g)に4M
P(53.1mg、0.421ミリモル)を溶解し、乾
燥THF(約1mL)を追加して乾燥窒素雰囲気下60
℃で1時間攪拌した。これを室温まで冷却したところ、
一部のTHFが気化により失われたため溶液重量は3.
3387gであった。これを3つに小分けし、それぞれ
「溶液A」(0.6580g)、「溶液B」(1.33
87g)、及び「溶液C」(1.3420g)と命名し
た。このうち溶液Aは4MPのみを作用させた試料とし
て密栓保存した。残りの溶液Bと溶液Cについて、以下
のように4MPのフェノール性水酸基を介したWill
iamsonエーテル合成によるデンドロンの結合を意
図した反応を行った。即ち、溶液Bでは乾燥THF(2
mL)、18−クラウン−6エーテル(10.4m
g)、第1世代デンドリティックベンジルブロミドであ
る前記[G−1]−Br(134.4mg、0.351
ミリモル)、及び無水炭酸カリウム(直前に乳鉢で粉砕
したものを61mg)を加え乾燥窒素雰囲気下60℃で
7.5時間攪拌し、一方溶液Cでは前記溶液Bを用いた
反応において[G−1]−Brの代わりに第3世代デン
ドリティックベンジルブロミドである前記[G−3]−
Br(563.2mg、0.340ミリモル)を使用し
た他は同じ条件で反応を行った。これらのエーテル合成
反応の後処理は以下のように行った。即ち、反応液をT
HF(5mL)で希釈して濾過し、使用した濾紙をTH
F(1mL)で3回洗浄して洗液を合わせた。こうして
得た4種類のTHF溶液は、最後に、原料であるCdS
/ZnS−TOPO換算でいずれも0.082wt%と
なるように乾燥THFを適宜加えて重量を調整し、1日
後にPL測定を行った。このPL測定による発光スペク
トルを図3に示した。但し、各溶液試料の励起波長は、
溶液Sは398nm、溶液Aは399nm、溶液Bは3
86nm、溶液Cは393nmであり、これら励起波長
はいずれも、それぞれの溶液の励起スペクトルにおける
発光強度極大を与える波長である。
Examples 7 and 8: Bonding of polybenzyl ether dendron (2 types) to the surface of ultrafine semiconductor crystal particles via 4-mercaptophenol (hereinafter abbreviated as 4MP) Core-shell type crystal obtained in Synthesis Example 9 Ultra fine particles CdS / Zn
S-TOPO (15.8 mg) was added to dry THF (about 6 m
L). Part of this THF solution (0.9267)
g) was designated as "solution S" as a control sample, and sealed and stored. 4M in remaining THF solution (4.6304g)
P (53.1 mg, 0.421 mmol) was dissolved, dry THF (about 1 mL) was added thereto, and the mixture was dried under dry nitrogen atmosphere.
Stirred at C for 1 hour. After cooling this to room temperature,
The solution weight was 3.0 because some THF was lost by evaporation.
3387 g. This was subdivided into three, and each of “Solution A” (0.6580 g) and “Solution B” (1.33
87 g) and "Solution C" (1.3420 g). Solution A was sealed and stored as a sample to which only 4MP was acted. With respect to the remaining solution B and solution C, Will via a 4MP phenolic hydroxyl group was used as follows.
Reactions intended for binding of dendrons by iamson ether synthesis were performed. That is, in the solution B, dry THF (2
mL), 18-crown-6 ether (10.4 m
g), [G-1] -Br which is a first generation dendritic benzyl bromide (134.4 mg, 0.351
Mmol) and anhydrous potassium carbonate (61 mg immediately before crushed in a mortar) and stirred under a dry nitrogen atmosphere at 60 ° C. for 7.5 hours, while the solution C in the reaction using the solution B was [G-1 The above-mentioned [G-3]-, which is a third-generation dendritic benzyl bromide instead of -Br
The reaction was carried out under the same conditions except that Br (563.2 mg, 0.340 mmol) was used. Post treatment of these ether synthesis reactions was performed as follows. That is, the reaction solution is
The mixture was diluted with HF (5 mL) and filtered.
After washing three times with F (1 mL), the washing liquids were combined. The four kinds of THF solutions thus obtained are finally mixed with CdS as a raw material.
The weight was adjusted by appropriately adding dry THF so as to be 0.082 wt% in terms of / ZnS-TOPO, and PL measurement was performed one day later. FIG. 3 shows the emission spectrum obtained by the PL measurement. However, the excitation wavelength of each solution sample is
The solution S was 398 nm, the solution A was 399 nm, and the solution B was 3 nm.
86 nm and the solution C have a wavelength of 393 nm, and each of these excitation wavelengths is a wavelength that gives the maximum emission intensity in the excitation spectrum of each solution.

【0088】図3より、原料であるCdS/ZnS−T
OPO(溶液S)に4MPを作用させると(溶液A)顕
著な発光強度の低下がみられ、4MPのチオール基の強
力な配位能によりCdS/ZnS−TOPOの表面にお
いて配位子交換反応が進行したものと考えられた。ここ
にデンドロンの結合を試みると、実施例7である第1世
代のデンドロンを反応させた結果である溶液Bにおいて
は、430nm付近に半値幅の狭いエキシトン準位から
の発光と考えられる新しい発光帯が明瞭に表れ、同時に
4MPのみを作用させた溶液Aに比べ顕著な発光強度の
増大も図3より確認される。かようなエキシトン準位か
らの発光の増強という好ましい発光能が顕著に表れたこ
とから、予想通りに図4に示すような4MPを介したデ
ンドロンの結合が進行したものと考えられた。こうした
発光挙動変化は、実施例8である第3世代のデンドロン
を反応させた場合には若干顕著でなかったが、実施例7
と同様の傾向を示した。かかる世代数の差による発光挙
動の差の理由は定かでないが、大きな第3世代デンドロ
ンの場合、その立体障害により実際に半導体結晶表面に
結合されたデンドロンの分子数が第1世代のデンドロン
に比べて少ないとも推測される。従って、実施例8の場
合、少ない数のデンドロンがまばらに半導体結晶表面に
結合することにより、該結合により生じる結晶表面の好
ましい電子準位の変化がより少なくなる、あるいはデン
ドロンの排除体積(Site Exclusion)効
果がより小さく表れるため外界の影響(例えば溶媒であ
るTHF分子の配位)が顕著になる、といった機構が推
定される。
FIG. 3 shows that the raw material CdS / ZnS-T
When 4MP was allowed to act on OPO (solution S) (solution A), a remarkable decrease in luminescence intensity was observed, and the strong coordination ability of the thiol group of 4MP caused a ligand exchange reaction on the surface of CdS / ZnS-TOPO. It was considered advanced. When the dendron binding is attempted, the solution B, which is the result of reacting the first-generation dendron of Example 7, has a new emission band near 430 nm, which is considered to be light emission from an exciton level with a narrow half-value width. Clearly appears, and at the same time, a remarkable increase in the luminescence intensity as compared with the solution A in which only 4MP was acted is also confirmed from FIG. Since such a preferable luminous ability of enhancing the luminescence from the exciton level was remarkably exhibited, it was considered that the binding of the dendron via 4MP as shown in FIG. 4 progressed as expected. Such a change in the light emission behavior was slightly insignificant when the third-generation dendron of Example 8 was reacted.
Showed the same tendency. Although the reason for the difference in the emission behavior due to the difference in the number of generations is not clear, in the case of a large third-generation dendron, the number of molecules of the dendron actually bonded to the semiconductor crystal surface due to steric hindrance is smaller than that of the first-generation dendron. It is presumed that there is less. Therefore, in the case of Example 8, since a small number of dendrons are sparsely bonded to the semiconductor crystal surface, the change in the preferable electron level of the crystal surface caused by the bonding is smaller, or the excluded volume of the dendron (Site Exclusion) ) It is presumed that the effect is smaller and the influence of the external environment (for example, the coordination of THF molecule as a solvent) becomes remarkable.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明の半導体結晶超微粒子は、デンド
リマーを配位子として結合しているため、媒質への溶解
性、均質な薄膜形成性、及び外界からの遮蔽効果による
化学的安定性に優れ、かつ量子効果による制御された吸
光あるいは発光特性をも有するので、光学特性を利用す
る超高密度記録材料、あるいは、発光素子や光導波路と
して利用される光学材料を与え、情報・通信・光コンピ
ュータ・蛍光診断等の分野で利用される。
The ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention are bonded to a dendrimer as a ligand, so that they have high solubility in a medium, good homogeneity of a thin film, and high chemical stability due to the shielding effect from the outside. Since it has excellent absorption and emission characteristics controlled by quantum effects, it provides ultra-high-density recording materials that use optical characteristics or optical materials that are used as light-emitting elements and optical waveguides. Used in fields such as computer and fluorescence diagnosis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】デンドリマーの構造を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a dendrimer.

【図2】超分岐分子のフォーカルポイントでの半導体結
晶超微粒子への配位を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing coordination of hyperbranched molecules to ultrafine semiconductor crystal particles at a focal point.

【図3】コアシェル型半導体結晶超微粒子表面へのデン
ドロンの結合による発光スペクトル変化を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a change in emission spectrum due to binding of a dendron to the surface of a core-shell type semiconductor crystal ultrafine particle.

【図4】コアシェル型半導体結晶超微粒子表面への4−
メルカプトフェノール分子を介したデンドロンの結合反
応を示す模式図である。
FIG. 4 shows a graph of 4-
It is a schematic diagram which shows the binding reaction of a dendron via a mercaptophenol molecule.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超分岐分子がそのフォーカルポイントに
おいて配位子として結合されてなる半導体結晶超微粒
子。
1. Ultrafine semiconductor crystal particles comprising a hyperbranched molecule bound as a ligand at its focal point.
【請求項2】 超分岐分子のフォーカルポイント官能基
が周期表第15又は16族元素を含有するものである請
求項1に記載の半導体結晶超微粒子。
2. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, wherein the focal point functional group of the hyperbranched molecule contains a Group 15 or 16 element of the periodic table.
【請求項3】 半導体結晶が周期表第12〜17族元素
を含むものである請求項1又は2に記載の半導体結晶超
微粒子。
3. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, wherein the semiconductor crystal contains an element belonging to Groups 12 to 17 of the periodic table.
【請求項4】 半導体がII−VI族化合物半導体又はIII
−V族化合物半導体である請求項1〜3のいずれかに記
載の半導体超微粒子。
4. The semiconductor according to claim 1, wherein the semiconductor is a II-VI compound semiconductor or III.
The semiconductor ultrafine particles according to any one of claims 1 to 3, which is a group V compound semiconductor.
【請求項5】 半導体結晶がコア−シェル構造を有する
ものであり、該シェルが、温度300Kにおけるバルク
状態のバンドギャップが2.0電子ボルト以上の半導体
結晶である請求項1〜4のいずれかに記載の半導体結晶
超微粒子。
5. The semiconductor crystal according to claim 1, wherein the semiconductor crystal has a core-shell structure, and the shell has a bandgap in a bulk state at a temperature of 300 K of 2.0 eV or more. 2. Ultrafine semiconductor crystal particles according to item 1.
【請求項6】 超分岐分子が芳香族基を繰り返し単位と
して有するものである請求項1〜5のいずれかに記載の
半導体結晶超微粒子。
6. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, wherein the hyperbranched molecule has an aromatic group as a repeating unit.
【請求項7】 超分岐分子がデンドリマー構造を有する
ものである請求項1〜6のいずれかに記載の半導体結晶
超微粒子。
7. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, wherein the hyperbranched molecule has a dendrimer structure.
【請求項8】 超分岐分子がポリベンジルエーテルデン
ドロンである請求項1〜7のいずれかに記載の半導体結
晶超微粒子。
8. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, wherein the hyperbranched molecule is polybenzyl ether dendron.
【請求項9】 非フォーカルポイント末端に炭素−炭素
多重結合を有する超分岐分子を配位子として有する請求
項1〜8のいずれかに記載の半導体結晶超微粒子。
9. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, which has a hyperbranched molecule having a carbon-carbon multiple bond at a non-focal point terminal as a ligand.
【請求項10】 超分岐分子のフォーカルポイント官能
基がリン原子又は硫黄原子を含有するものである請求項
1〜9のいずれかに記載の半導体結晶超微粒子。
10. The ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, wherein the focal point functional group of the hyperbranched molecule contains a phosphorus atom or a sulfur atom.
【請求項11】 超分岐分子による配位子交換反応を行
う工程を有することを特徴とする請求項1〜10のいず
れかに記載の半導体結晶超微粒子の製造方法。
11. The method for producing ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1, further comprising a step of performing a ligand exchange reaction with a hyperbranched molecule.
【請求項12】 請求項1〜10のいずれかに記載の半
導体結晶超微粒子を含有する薄膜状成形体。
12. A thin film-shaped compact containing the ultrafine semiconductor crystal particles according to claim 1.
JP2001128836A 2000-05-01 2001-04-26 Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure Pending JP2002020740A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001128836A JP2002020740A (en) 2000-05-01 2001-04-26 Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000131997 2000-05-01
JP2000-131997 2000-05-01
JP2001128836A JP2002020740A (en) 2000-05-01 2001-04-26 Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002020740A true JP2002020740A (en) 2002-01-23

Family

ID=26591331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001128836A Pending JP2002020740A (en) 2000-05-01 2001-04-26 Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002020740A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003073120A (en) * 2001-08-31 2003-03-12 Fuji Photo Film Co Ltd Fine complex particle and its producing method
US6591548B2 (en) * 2001-12-06 2003-07-15 Milliken & Company Method of treating sandy soils to reduce water repellency therein
WO2004009669A1 (en) * 2002-07-18 2004-01-29 Toyo Gosei Co., Ltd. Process for producing dendrimer, building block compound, and process for producing thiophene compound
JP2006508012A (en) * 2002-08-13 2006-03-09 マサチューセッツ・インスティテュート・オブ・テクノロジー Semiconductor nanocrystal heterostructure
JP2006143526A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Low-temperature synthesis process for nanoparticle
KR100696434B1 (en) 2005-06-03 2007-03-19 학교법인 대전기독학원 한남대학교 Two-photon absorbing dendrimer and manufacturing method thereof
JP2008138115A (en) * 2006-11-09 2008-06-19 Kenji Yamamoto Nano particle having odor-stimulating component
JP2011006412A (en) * 2002-08-15 2011-01-13 Moungi G Bawendi Stabilized semiconductor nanocrystal
JP5649072B2 (en) * 2009-02-27 2015-01-07 国立大学法人名古屋大学 Semiconductor nanoparticles and production method thereof
US9637682B2 (en) 2004-11-11 2017-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Interfused nanocrystals and method of preparing the same
CN111876146A (en) * 2020-09-01 2020-11-03 合肥福纳科技有限公司 Quantum dot with stable ligand, preparation method thereof and QLED (quantum light emitting diode) device
CN116947311A (en) * 2023-07-26 2023-10-27 连云港福京石英制品有限公司 Doped quartz glass for high-power laser gain medium and preparation method thereof

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003073120A (en) * 2001-08-31 2003-03-12 Fuji Photo Film Co Ltd Fine complex particle and its producing method
JP4596705B2 (en) * 2001-08-31 2010-12-15 富士フイルム株式会社 Composite fine particles and method for producing the same
US6591548B2 (en) * 2001-12-06 2003-07-15 Milliken & Company Method of treating sandy soils to reduce water repellency therein
US6675529B1 (en) * 2001-12-06 2004-01-13 Milliken & Company Method of treating sandy soils to reduce water repellency therein
WO2004009669A1 (en) * 2002-07-18 2004-01-29 Toyo Gosei Co., Ltd. Process for producing dendrimer, building block compound, and process for producing thiophene compound
CN1308366C (en) * 2002-07-18 2007-04-04 东洋合成工业株式会社 Process for producing dendrimer, thiophene compound, and process for producing thiophene compound
KR100759818B1 (en) * 2002-07-18 2007-09-18 도요 고세이 고교 가부시키가이샤 Process for producing dendrimer, building block compound, and process for producing thiophene compound
US7531619B2 (en) 2002-07-18 2009-05-12 Satoru Obara Process for producing dendrimer, building block compound, and process for producing thiophene compound
JP4931348B2 (en) * 2002-08-13 2012-05-16 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー Semiconductor nanocrystal heterostructure
JP2006508012A (en) * 2002-08-13 2006-03-09 マサチューセッツ・インスティテュート・オブ・テクノロジー Semiconductor nanocrystal heterostructure
JP2011006412A (en) * 2002-08-15 2011-01-13 Moungi G Bawendi Stabilized semiconductor nanocrystal
US10202545B2 (en) 2004-11-11 2019-02-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Interfused nanocrystals and method of preparing the same
US9637682B2 (en) 2004-11-11 2017-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Interfused nanocrystals and method of preparing the same
JP2006143526A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Low-temperature synthesis process for nanoparticle
JP4565153B2 (en) * 2004-11-19 2010-10-20 独立行政法人産業技術総合研究所 Low temperature synthesis of nanoparticles
KR100696434B1 (en) 2005-06-03 2007-03-19 학교법인 대전기독학원 한남대학교 Two-photon absorbing dendrimer and manufacturing method thereof
JP2008138115A (en) * 2006-11-09 2008-06-19 Kenji Yamamoto Nano particle having odor-stimulating component
JP5649072B2 (en) * 2009-02-27 2015-01-07 国立大学法人名古屋大学 Semiconductor nanoparticles and production method thereof
US9028723B2 (en) 2009-02-27 2015-05-12 National University Corporation Nagoya University Semiconductor nanoparticles and method for producing same
CN111876146A (en) * 2020-09-01 2020-11-03 合肥福纳科技有限公司 Quantum dot with stable ligand, preparation method thereof and QLED (quantum light emitting diode) device
CN116947311A (en) * 2023-07-26 2023-10-27 连云港福京石英制品有限公司 Doped quartz glass for high-power laser gain medium and preparation method thereof
CN116947311B (en) * 2023-07-26 2024-03-08 连云港福京石英制品有限公司 Doped quartz glass for high-power laser gain medium and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002121549A (en) Ultrafine semiconductor particle
US20040007169A1 (en) Semiconductor nanoparticles and thin film containing the same
JP2003286292A (en) Semiconductor ultrafine particle and filmy molded product containing the same
US8597730B2 (en) Surface functionalised nanoparticles
US7309525B2 (en) Inorganic nanocrystals with organic coating layer, their method of manufacture and materials constituted by said nanocrystals
CN101346306B (en) Controlled preparation of nanoparticle materials
EP2171016B1 (en) Nanoparticles
KR101788241B1 (en) Synthesis of Metal Oxide Semiconductor Nanoparticles from a Molecular Cluster Compound
JP3835135B2 (en) Semiconductor ultrafine particles formed by bonding amino groups
TW201835296A (en) Semiconducting light emitting nanoparticle
KR20070064554A (en) Preparation of nanoparticle materials
JP3932866B2 (en) Polymerizable liquid composition
JP2002020740A (en) Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure
JP3829634B2 (en) Manufacturing method of planar resin molding
JP4750051B2 (en) Crosslinked resin composition for optical member and optical member
JP2002053319A (en) Zinc chalocogenide semiconductor ultrafine particle having sulfide shell
Oluwafemi et al. Ternary quantum dots: Synthesis, properties, and applications
JP2002121548A (en) Production method for ethanol-soluble ultrafine semiconductor particle
JP2003183414A (en) Formed body of crosslinked resin composition containing super fine particle
JP2003138033A (en) Molded thin film containing semiconductor crystal particle, and its use
JP2003147090A (en) Molded article of thermoplastic resin composition including nano particles and method of production for the same
JP2002162501A (en) Thin film-like molding containing semiconductor crystal grain, and its use
JP2002104842A (en) Glass composition containing ultra-fine particle of semiconductor
JP2002332477A (en) Super fine semiconductor having alkyl fluoride ligand and thin-film containing the same
JP2002129156A (en) Semiconductor ultrafine particle and resin composition containing the same