JP2002241734A - Self-assembly monomolecular film and method for producing the same - Google Patents

Self-assembly monomolecular film and method for producing the same

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JP2002241734A JP2001043802A JP2001043802A JP2002241734A JP 2002241734 A JP2002241734 A JP 2002241734A JP 2001043802 A JP2001043802 A JP 2001043802A JP 2001043802 A JP2001043802 A JP 2001043802A JP 2002241734 A JP2002241734 A JP 2002241734A
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carbon atoms
self
linear
branched
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Masami Iwayama
正巳 岩山
Tatsuo Fujinami
達雄 藤浪
Masato Tanaka
正人 田中
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Star Micronics Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prepare a self assembly monomolecular film capable of preventing reduction of a free space caused by aggregation of self assembly compounds themselves, thus, ensuring a free space in which an azobenzene unit can be isomerized and surface characteristics can be effectively and uniformly changed. SOLUTION: The self assembly monomolecular film is characterized in that the film is formed by adhering an azobenzene derivative represented by formula (1) (wherein R1 represents a 3-21C alkylene; X represents at least one kind selected from the group consisting of OH, a straight or branched chain 1-22C alkyl, a straight or branched chain 1-22C oxyalkyl, a straight or branched chain 1-22C fluorinated alkyl, a 1-21C alcoholic residue, a 1-21C aliphatic carboxylic acid residue and an aryl which may have a substituent) onto a base material. The method for producing the same is also provided.

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、アゾベンゼン誘導
体を含有する自己集合単分子膜に関する。
[0001] The present invention relates to a self-assembled monolayer containing an azobenzene derivative.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆる自己集合性化合物を特定の基材
表面に吸着(化学吸着)させたときに、その分子集合性
(吸着官能基による吸着作用と、その吸着官能基に結合
している基による分子間相互作用)により、基材表面に
自己集合性化合物がほぼ規則正しく配列する。このよう
な配列により形成された膜を自己集合単分子膜若しくは
自己組織化単分子膜(Self−Assembled
MonolayersといいSAMと略称される)とい
う。自己集合単分子膜の表面には密に配列した自己集合
性化合物分子の末端基が存在することから、この末端基
の物性が自己集合単分子膜の表面特性に影響し、例えば
自己集合性化合物の吸着の有無によって、自己集合単分
子膜の表面の濡れ性が大きく変化することがわかってい
る(Colind.Bain,E.Varry Troughton,Yu-Tai Tao, Jo
seph Evall, George M.Whitesides,and Ralph G.Nuzzo
, J. Am. Chem. Soc. ,111,321-335(1989))。一方、
自己集合性化合物分子の分子構造を変化させてその表面
特性を変化させる手法も考えられるが、上述の通り従来
の自己集合単分子膜は非常に密な構造を持つため、その
表面特性を変化させようとしても自己集合単分子膜中に
変化に必要な自由空間が存在せず、分子構造を変化させ
ることが困難であった。例えば、アゾベンゼン(紫外光
を吸収することによりトランス体からシス体に光異性化
し、シス体に可視光照射または加熱処理することにより
トランス体に戻るという性質を有するフォトクロミック
材料として知られている)を有する長鎖アルカンチオー
ルを自己集合性化合物とする自己集合単分子膜の場合、
非常に密な膜構造のためアゾ基の異性化に必要な自由空
間が存在しないことが確認されている(R.Wang, T.Iyod
a , L.Jiang , D.A.Tryk , K.Hashimoto , A.Fujishima
, J.Electroanal.Chem. , 438,213-219 (1997) )。こ
のような欠点を克服するために、特開2000−264
874号公報には、アゾベンゼンを有する長鎖アルカン
チオールと、比較的鎖長の短いアルカンチオールをジス
ルフィド化した自己集合性化合物を合成し、これを用い
て自己集合単分子膜を形成させ、アゾベンゼンの異性化
を達成した発明が記載されている。
2. Description of the Related Art When a so-called self-assembling compound is adsorbed (chemically adsorbed) on a specific substrate surface, its molecular assembling property (adsorption action by an adsorbing functional group and a group bonded to the adsorbing functional group) ), The self-assembling compounds are arranged almost regularly on the surface of the base material. A film formed by such an arrangement is used as a self-assembled monolayer or a self-assembled monolayer (Self-Assembled).
Monolayers, abbreviated as SAM). Since the surface of the self-assembled monolayer has the terminal groups of the molecules of the self-assembled compound molecules densely arranged, the physical properties of the terminal groups affect the surface characteristics of the self-assembled monolayer, for example, the self-assembled compound. It is known that the wettability of the surface of the self-assembled monolayer changes greatly depending on the presence or absence of adsorption (Colind. Bain, E. Varry Troughton, Yu-Tai Tao, Jo
seph Evall, George M. Whitesides, and Ralph G. Nuzzo
, J. Am. Chem. Soc., 111, 321-335 (1989)). on the other hand,
Although a method of changing the molecular structure of the self-assembling compound molecule to change its surface characteristics is also conceivable, as described above, since the conventional self-assembled monolayer has a very dense structure, the surface characteristics are changed. However, there is no free space required for the change in the self-assembled monolayer, and it is difficult to change the molecular structure. For example, azobenzene (known as a photochromic material having a property of being photoisomerized from a trans form to a cis form by absorbing ultraviolet light and returning to the trans form by irradiating visible light or heating to the cis form). In the case of a self-assembled monolayer having a long-chain alkanethiol having a self-assembling compound,
It has been confirmed that free space required for isomerization of azo groups does not exist due to the very dense membrane structure (R. Wang, T. Iyod
a, L. Jiang, DATryk, K. Hashimoto, A. Fujishima
, J. Electroanal. Chem., 438, 213-219 (1997)). To overcome such disadvantages, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-264
No. 874 discloses that a long-chain alkanethiol having azobenzene and a self-assembling compound obtained by disulfide-forming an alkanethiol having a relatively short chain length are synthesized, and a self-assembled monomolecular film is formed using the compound. Inventions that have achieved isomerization are described.

【0003】しかしながら、特開2000−26487
4号公報に記載の発明で用いられている物質は異なった
性状を有する鎖同士をジスルフィド化によって連結させ
たものであるため、自己集合単分子膜形成時にミクロな
層分離を起こしやすく、アゾユニットを持つ鎖のみが凝
集し、その結果自己集合性化合物間の自由空間が減少し
てしまい、アゾユニットが本来の異性化能を示しにくい
という問題があった。
[0003] However, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-26487.
The substance used in the invention described in Japanese Patent Publication No. 4 (2004) is a substance in which chains having different properties are linked by disulfide formation, so that micro-layer separation is apt to occur during the formation of a self-assembled monolayer, and the azo unit However, there is a problem that the free space between the self-assembling compounds is reduced, and the azo unit is unlikely to exhibit the original isomerization ability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の有する課題に鑑みてなされたものであり、自己集合
性化合物同士の凝集による自由空間の減少を防止し、そ
の結果アゾベンゼンユニットが異性化可能な自由空間が
確保されており且つ表面特性を効率よく且つ均一に変化
させることが可能な自己集合単分子膜を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and prevents a reduction in free space due to agglomeration of self-assembling compounds. It is an object of the present invention to provide a self-assembled monolayer in which a free space that can be converted is secured and the surface characteristics can be changed efficiently and uniformly.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、自己集合単分子膜
を構成するアゾベンゼン基を持つ長鎖アルカンチオール
の分子内にエステル基を配する自己集合性化合物を用い
ることにより、アゾユニットが効率良く異性化して表面
特性を確実に変化させることが可能であることを見出
し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that an ester group is present in the molecule of a long-chain alkanethiol having an azobenzene group constituting a self-assembled monolayer. It has been found that the use of a self-assembling compound having an isomer allows the azo unit to be efficiently isomerized and the surface characteristics to be reliably changed, thereby completing the present invention.

【0006】すなわち、本発明の自己集合単分子膜は、
一般式(1)
That is, the self-assembled monolayer of the present invention comprises:
General formula (1)

【0007】[0007]

【化3】 Embedded image

【0008】[式(1)中、R1は炭素数3〜21のア
ルキレン基を示し、Xは水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖
状の炭素数1〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝
鎖状の炭素数1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若し
くは分枝鎖状の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭
素数1〜21のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪
族カルボン酸残基及び置換基を有していてもよいアリー
ル基からなる群より選ばれる少なくとも一つを示す。]
で表されるアゾベンゼン誘導体が基材上に吸着して形成
されたものであることを特徴とする自己集合単分子膜で
ある。
[In the formula (1), R 1 represents an alkylene group having 3 to 21 carbon atoms, X represents a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched alkyl group, A branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alcohol residue having 1 to 21 carbon atoms, and 1 to 21 carbon atoms At least one selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid residue and an aryl group which may have a substituent. ]
A self-assembled monomolecular film characterized by being formed by adsorbing an azobenzene derivative represented by the formula on a substrate.

【0009】また、本発明の自己集合単分子膜の製造方
法は、一般式(1)
The method for producing a self-assembled monolayer according to the present invention is represented by the general formula (1):

【0010】[0010]

【化4】 Embedded image

【0011】[式(1)中、R1は炭素数3〜21のア
ルキレン基を示し、Xは水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖
状の炭素数1〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝
鎖状の炭素数1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若し
くは分枝鎖状の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭
素数1〜21のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪
族カルボン酸残基及び置換基を有していてもよいアリー
ル基からなる群より選ばれる少なくとも一つを示す。]
で表されるアゾベンゼン誘導体を基材上に吸着させる工
程を含むことを特徴とする自己集合単分子膜の製造方法
である。
[In the formula (1), R 1 represents an alkylene group having 3 to 21 carbon atoms; X represents a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched alkyl group; A branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alcohol residue having 1 to 21 carbon atoms, and 1 to 21 carbon atoms At least one selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid residue and an aryl group which may have a substituent. ]
A method for producing a self-assembled monomolecular film, comprising a step of adsorbing an azobenzene derivative represented by formula (1) on a substrate.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0013】本発明の自己集合単分子膜は、一般式
(1)
The self-assembled monolayer of the present invention has the general formula (1)

【0014】[0014]

【化5】 Embedded image

【0015】[式(1)中、R1は炭素数3〜21のア
ルキレン基を示し、Xは水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖
状の炭素数1〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝
鎖状の炭素数1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若し
くは分枝鎖状の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭
素数1〜21のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪
族カルボン酸残基及び置換基を有していてもよいアリー
ル基からなる群より選ばれる少なくとも一つを示す。]
で表されるアゾベンゼン誘導体が基材上に吸着して形成
されたものであることを特徴とする自己集合単分子膜で
ある。
In the formula (1), R 1 represents an alkylene group having 3 to 21 carbon atoms, X represents a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched alkyl group, A branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alcohol residue having 1 to 21 carbon atoms, and 1 to 21 carbon atoms At least one selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid residue and an aryl group which may have a substituent. ]
Is a self-assembled monomolecular film characterized by being formed by adsorbing an azobenzene derivative represented by the formula on a substrate.

【0016】先ず、本発明にかかる一般式(1)の化合
物について説明する。
First, the compound of the general formula (1) according to the present invention will be described.

【0017】本発明にかかる一般式(1)の化合物は、
側鎖としてXを有するアゾベンゼン基にエステル結合を
介してアルカンチオール基が結合した構造を有する。
The compound of the general formula (1) according to the present invention is
It has a structure in which an alkanethiol group is bonded to an azobenzene group having X as a side chain via an ester bond.

【0018】前記Xは、水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖
状の炭素数1〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝
鎖状の炭素数1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若し
くは分枝鎖状の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭
素数1〜21のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪
族カルボン酸残基及び置換基を有していてもよいアリー
ル基からなる群より選ばれる少なくとも一つを示す。
X is a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched oxyalkyl group, A branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alcohol residue having 1 to 21 carbon atoms, an aliphatic carboxylic acid residue having 1 to 21 carbon atoms, and an aryl group which may have a substituent At least one selected from the group consisting of

【0019】本発明にかかるアルキル基は、直鎖状また
は分枝鎖状の炭素数1〜22のアルキル基であり、中で
も炭素数が5〜15のアルキル基であることが好まし
い。このようなアルキル基としては、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペ
ンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。
The alkyl group according to the present invention is a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably an alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a hexyl group. Can be

【0020】また、本発明にかかるオキシアルキル基
は、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1〜22のアルキル
基であり、中でも炭素数が5〜15のアルキル基である
ことが好ましい。このようなオキシアルキル基として
は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
t−ブトキシ基、ペントキシキ基、イソペントキシ基、
ヘキソキシ基、ヘプトキシ基が挙げられる。
The oxyalkyl group according to the present invention is a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably an alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of such an oxyalkyl group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group,
t-butoxy group, pentoxy group, isopentoxy group,
A hexoxy group and a heptoxy group are exemplified.

【0021】また、本発明にかかるフッ化アルキル基
は、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1〜22のフッ化ア
ルキル基であり、中でも炭素数が1〜10のフッ化アル
キル基であることが好ましい。このようなフッ化アルキ
ル基としては、例えば、3,3,3−トリフルオロプロ
ピル基、ペンタフルオロブチル基、ヘプタフルオロペン
チル基、ノナフルオロヘキシル基、ヘプタデカフルオロ
デシル基、トリデカフルオロイソオクチル基が挙げられ
る。ここで、前記フッ化アルキル基は、アルキル基の全
ての水素原子がフッ素原子に置換されている必要はな
く、一部の水素原子(好ましくは20%以上)がフッ素
原子に置換されているフッ化アルキル基も本発明にかか
るフッ化アルキル基に包含される。
The fluorinated alkyl group according to the present invention is a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and particularly a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Preferably, there is. Examples of such a fluorinated alkyl group include a 3,3,3-trifluoropropyl group, a pentafluorobutyl group, a heptafluoropentyl group, a nonafluorohexyl group, a heptadecafluorodecyl group, a tridecafluoroisooctyl group Is mentioned. Here, in the fluorinated alkyl group, it is not necessary that all hydrogen atoms of the alkyl group be substituted with fluorine atoms, and a fluorine atom in which some hydrogen atoms (preferably 20% or more) are substituted with fluorine atoms. Fluorinated alkyl groups are also included in the fluorinated alkyl groups according to the present invention.

【0022】また、本発明にかかるアルコール残基は、
炭素数1〜21のアルコール残基であり、中でも炭素数
が1〜10であることが好ましい。このようなアルコー
ル残基としては、例えば、メタノール残基、エタノール
残基、n−プロパノール残基、n−ブタノール残基、s
−ブタノール残基、t−ブタノール残基、n−ペンタノ
ール残基、n−ヘキサノール残基、n−へプタノール残
基、n−オクタノール残基、イソヘキサノール残基が挙
げられる。
The alcohol residue according to the present invention is
It is an alcohol residue having 1 to 21 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms. Such alcohol residues include, for example, methanol residue, ethanol residue, n-propanol residue, n-butanol residue, s
-Butanol residue, t-butanol residue, n-pentanol residue, n-hexanol residue, n-heptanol residue, n-octanol residue, isohexanol residue.

【0023】また、本発明にかかる脂肪族カルボン酸残
基は、炭素数が1〜21の脂肪族カルボン酸残基であ
り、中でも炭素数が1〜10であることが好ましい。こ
のような脂肪族カルボン酸残基としては、例えば、酢酸
残基、プロピオン酸残基、2−エチルヘキサン酸残基、
パーフルオロオクタン酸残基、α−ヒドロキシカルボン
酸残基、グリコール酸残基、乳酸残基、マンデル酸残基
が挙げられる。
The aliphatic carboxylic acid residue according to the present invention is an aliphatic carboxylic acid residue having 1 to 21 carbon atoms, and preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of such an aliphatic carboxylic acid residue include an acetic acid residue, a propionic acid residue, a 2-ethylhexanoic acid residue,
Perfluorooctanoic acid residues, α-hydroxycarboxylic acid residues, glycolic acid residues, lactic acid residues, and mandelic acid residues are exemplified.

【0024】さらに、本発明にかかるアリール基として
は、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフ
ェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル
基が挙げられる。また、前記アリール基は置換基を有し
ていてもよく、このような置換基としては、例えば、ハ
ロゲン原子、水酸基、アミノ基、アルキル基、アルコキ
シ基、アリールオキシ基が挙げられ、中でも、アルキル
基であることが好ましい。このようなアルキル基は、直
鎖状若しくは分枝鎖状の炭素数1〜22のアルキル基
(アルキル残基)であり、具体的には、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペ
ンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。
Further, examples of the aryl group according to the present invention include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group and a phenanthryl group. The aryl group may have a substituent, and examples of such a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, and an aryloxy group. It is preferably a group. Such an alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms (alkyl residue), and specifically includes, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. , N-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, isopentyl group and hexyl group.

【0025】以上説明したような末端基Xは一般式
(1)に示すようにアゾベンゼン基に結合している。こ
こで、アゾベンゼン基とは、アゾ基の両端にベンゼン環
が結合した構造を有し、その結合様式はシス体またはト
ランス体のいずれでもよい。
The terminal group X described above is bonded to an azobenzene group as shown in the general formula (1). Here, the azobenzene group has a structure in which a benzene ring is bonded to both ends of the azo group, and the bonding mode may be either a cis form or a trans form.

【0026】前記アゾベンゼン基は、前記Xが結合して
いる端の他端にエステル結合を介してアルカンチオール
基が結合している。このようなアルカンチオールを構成
するアルキレン基(R1)の炭素数は3〜21であるこ
とが好ましく、5〜15であることがより好ましい。炭
素数が前記下限より少ない場合には基材に吸着した自己
集合性化合物の十分な均一性が得難い傾向にあり、前記
上限より多い場合には自己集合単分子膜の形成に時間が
かかる傾向にある。
The azobenzene group has an alkanethiol group bonded via an ester bond to the other end of the end where X is bonded. The alkylene group (R 1 ) constituting such an alkanethiol preferably has 3 to 21 carbon atoms, more preferably 5 to 15 carbon atoms. If the number of carbon atoms is less than the lower limit, it tends to be difficult to obtain sufficient uniformity of the self-assembling compound adsorbed on the substrate, and if the number of carbon atoms is more than the upper limit, it tends to take time to form a self-assembled monolayer. is there.

【0027】このようなアルカンチオールは、その末端
のチオール基に含まれる硫黄が基材との親和性を示すた
め、アルカンチオールを有する自己集合性化合物が自己
集合単分子膜を形成することが可能となる。
In such an alkanethiol, since the sulfur contained in the terminal thiol group has an affinity for the substrate, the self-assembling compound having the alkanethiol can form a self-assembled monolayer. Becomes

【0028】このような自己集合単分子膜は、自己集合
性化合物中のエステル結合の存在によって、隣接する自
己集合性化合物同士の空間が十分に保たれるため、アゾ
ユニットが異性化を起こすために必要な自由空間が十分
に確保されている。
In such a self-assembled monolayer, the space between adjacent self-assembled compounds is sufficiently maintained due to the presence of the ester bond in the self-assembled compound, and the azo unit isomerized. The necessary free space is fully secured.

【0029】次に、本発明の自己集合単分子膜の製造方
法について説明する。
Next, a method for producing the self-assembled monolayer of the present invention will be described.

【0030】本発明の自己集合単分子膜の製造方法は、
一般式(1)
The method for producing a self-assembled monomolecular film according to the present invention comprises:
General formula (1)

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】[式(1)中、R1は炭素数3〜21のア
ルキレン基を示し、Xは水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖
状の炭素数1〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝
鎖状の炭素数1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若し
くは分枝鎖状の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭
素数1〜21のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪
族カルボン酸残基及び置換基を有していてもよいアリー
ル基からなる群より選ばれる少なくとも一つを示す。]
で表されるアゾベンゼン誘導体を基材上に吸着させる工
程を含むことを特徴とする。
[In the formula (1), R 1 represents an alkylene group having 3 to 21 carbon atoms, X represents a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched alkyl group, A branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alcohol residue having 1 to 21 carbon atoms, and 1 to 21 carbon atoms At least one selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid residue and an aryl group which may have a substituent. ]
Wherein the step of adsorbing the azobenzene derivative represented by

【0033】一般式(1)で表される化合物を基材上に
吸着させる方法についても特に制限されず、公知の方法
を用いて前記化合物を基材に吸着させればよい。具体的
には、例えば、前述の基材を一般式(1)で表される化
合物が溶解している溶液に浸漬した後取り出し、基材表
面を洗浄して余分の前記化合物を除くことにより一般式
(1)で表される化合物が吸着した基材を得ることがで
きる。また、一般式(1)で表される化合物を溶解する
溶媒としては、例えば、メタノール、メタノール−水混
合溶液、エタノール、THF、ジエチルエーテル、ジク
ロロメタンが挙げられ、中でもメタノール−水混合溶
液、エタノールを用いることが好ましい。さらに、前記
洗浄液としては、例えば、メタノール、メタノール−水
混合溶液、エタノール、THF、ジエチルエーテル、ジ
クロロメタンが挙げられ、中でもメタノール−水混合溶
液、エタノールを用いることが好ましい。ここで、前記
浸漬の条件としては、例えば、溶媒の濃度が0.1〜1
0mmolであることが好ましく、1〜2mmolであ
ることがより好ましく、また、温度条件が0〜60℃
(溶媒の沸点以下)であることが好ましく、室温〜40℃
であることがより好ましく、さらに、時間が12〜48
時間であることが好ましい。
The method for adsorbing the compound represented by the general formula (1) on the substrate is not particularly limited, and the compound may be adsorbed on the substrate using a known method. Specifically, for example, the above-described base material is generally immersed in a solution in which the compound represented by the general formula (1) is dissolved, and then taken out. A substrate on which the compound represented by the formula (1) is adsorbed can be obtained. Examples of the solvent for dissolving the compound represented by the general formula (1) include methanol, a mixed solution of methanol and water, ethanol, THF, diethyl ether, and dichloromethane. Preferably, it is used. Further, examples of the washing liquid include methanol, a mixed solution of methanol and water, ethanol, THF, diethyl ether, and dichloromethane. Among them, a mixed solution of methanol and water and ethanol are preferable. Here, the immersion conditions include, for example, a concentration of the solvent of 0.1 to 1
0 mmol, more preferably 1-2 mmol, and the temperature condition is 0-60 ° C.
(Below the boiling point of the solvent), and is preferably room temperature to 40 ° C.
More preferably, the time is 12 to 48
It is preferably time.

【0034】このようにして製造された自己集合単分子
膜は、基材の表面に非常に密な膜構造を有するという自
己集合単分子膜の特徴を有しつつ、自己集合性化合物中
にエステル基を存在させることにより、隣接する自己集
合性化合物同士の空間が十分に保たれている。従って、
自己集合性化合物同士の凝集が十分に防止され、自己集
合単分子膜中でミクロな層分離が起こらず、アゾユニッ
トが異性化を起こすために必要な自由空間が十分に確保
されている。
The self-assembled monolayer produced in this manner has the characteristic of a self-assembled monolayer having a very dense film structure on the surface of the substrate, and has an ester in the self-assembled compound. By the presence of the group, the space between adjacent self-assembling compounds is sufficiently maintained. Therefore,
Aggregation between self-assembling compounds is sufficiently prevented, micro-layer separation does not occur in the self-assembled monolayer, and sufficient free space required for isomerization of the azo unit is secured.

【0035】以下、本発明の自己集合単分子膜中のアゾ
ユニットを異性化させ、自己集合単分子膜の表面特性を
変化させる方法について説明する。
The method for isomerizing azo units in the self-assembled monolayer of the present invention to change the surface characteristics of the self-assembled monolayer is described below.

【0036】前記アゾユニットの異性化を生じせしめる
には、例えば、紫外光の照射、可視光の照射、加熱のい
ずれかの方法を単独に用いることによって行うことが可
能であるが、これらの手段を適宜組合わせることで、よ
り効果的に異性化を行うことが可能である。
The isomerization of the azo unit can be carried out, for example, by using any one of the methods of irradiation with ultraviolet light, irradiation with visible light and heating alone. It is possible to more effectively perform isomerization by appropriately combining

【0037】このような紫外光の照射条件としては、紫
外光の波長範囲が300〜400nmであることが好ま
しく、これによりアゾユニットをトランス体からシス体
に異性化する傾向にある。紫外光の範囲が前記下限より
小さい場合にはオゾンが発生し自己集合単分子膜の分解
を引き起こし易い傾向にある。
As the irradiation conditions of such ultraviolet light, the wavelength range of the ultraviolet light is preferably 300 to 400 nm, whereby the azo unit tends to isomerize from the trans form to the cis form. When the range of the ultraviolet light is smaller than the lower limit, ozone is generated and the self-assembled monolayer tends to be easily decomposed.

【0038】また、前記可視光の照射条件としては、可
視光の波長範囲が400〜800nmであることが好ま
しく、400〜500nmであることがより好ましい。
可視光の照射によりアゾユニットがシス体からトランス
体に異性化する傾向にある。
The visible light irradiation conditions are preferably such that the wavelength range of visible light is 400 to 800 nm, and more preferably 400 to 500 nm.
The azo unit tends to isomerize from the cis-form to the trans-form by irradiation with visible light.

【0039】また、前記加熱の条件としては、50〜1
50℃で加熱することが好ましく、加熱時間は1〜10
分であることが好ましい。加熱によりアゾユニットがシ
ス体からトランス体に異性化する傾向にある。
The heating conditions are 50 to 1
It is preferable to heat at 50 ° C., and the heating time is 1 to 10
Minutes. The azo unit tends to isomerize from the cis form to the trans form by heating.

【0040】このように、本発明の自己集合単分子膜は
アゾユニットの異性化によってその表面特性を可逆的に
変化させることが可能であり、例えば、自己集合単分子
膜の表面の濡れ性や接着性といった表面特性を変化させ
ることが可能である。
Thus, the surface properties of the self-assembled monolayer of the present invention can be reversibly changed by the isomerization of the azo unit. It is possible to change surface properties such as adhesion.

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより具体的
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
EXAMPLES The present invention will now be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0042】実施例1 <ステップ1>6.2mmolの4−ペンチルアニリン
に約0.19Nの塩酸水溶液250mlを加え、室温で
30分攪拌した。この溶液を0〜5℃に冷却した後、
9.3mmolの亜硝酸ナトリウムを加えてさらに30
分攪拌すると白色沈殿が生じた。この溶液に、約0.2
5Nの水酸化ナトリウム水溶液100mlに6.2mm
olのフェノールを溶かした溶液を室温下で攪拌しなが
ら加えた後、0〜5℃に冷却し、3時間攪拌した。得ら
れた溶液を室温に戻した後、希塩酸を溶液のpHが3程
度になるまで加えたところ、黄土色の沈殿が生じた。生
じた沈殿を吸引濾過した後、減圧乾燥して中間体(I)
を得た。中間体(I)の合成経路を以下に示す。
Example 1 <Step 1> 250 ml of an aqueous solution of about 0.19 N hydrochloric acid was added to 6.2 mmol of 4-pentylaniline, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After cooling this solution to 0-5 ° C,
9.3 mmol of sodium nitrite were added and an additional 30
After stirring for minutes, a white precipitate formed. Add about 0.2 to this solution
6.2 mm in 100 ml of 5N sodium hydroxide aqueous solution
ol of a phenol solution was added with stirring at room temperature, then cooled to 0 to 5 ° C., and stirred for 3 hours. After the obtained solution was returned to room temperature, dilute hydrochloric acid was added until the pH of the solution became about 3, and a loess-colored precipitate was formed. The resulting precipitate is filtered off with suction and dried under reduced pressure to give the intermediate (I)
I got The synthetic route of the intermediate (I) is shown below.

【0043】[0043]

【化7】 Embedded image

【0044】また、中間体(I)のNMRの結果を以下
に示す。1 H NMR(60MHz:CDCl3) δ(ppm):0.81-0.99(t,3H,-C
H3 ), 1.32−1.78(m,6H,-CH2 CH2 CH2 -) 2.57-2.81(t,2H,A
r-CH2-),7.73−8.08(m,-ArH),7.39-7.93(m,-ArH)。
The results of NMR of the intermediate (I) are shown below. 1 H NMR (60 MHz: CDCl 3 ) δ (ppm): 0.81-0.99 (t, 3H, -C
H 3 ), 1.32-1.78 (m, 6H, -C H 2 C H 2 C H 2- ) 2.57-2.81 (t, 2H, A
r-CH 2 -), 7.73-8.08 (m, -Ar H), 7.39-7.93 (m, -Ar H).

【0045】<ステップ2>5mlの乾燥ジクロロメタ
ンに0.26mmolの11−メルカプトウンデカン
酸、0.29mmolの中間体(I)、0.21mmo
lの4−(ジメチルアミノ)ピリジンを加え、0℃に保
持したままよく攪拌した。この溶液を0℃に維持したま
ま、2mlの乾燥ジクロロメタンに0.31mmolの
1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(以下、DC
Cと略す)を溶解した溶液をゆっくりと滴下した。この
溶液をさらに20分間、0℃で攪拌した後室温に戻し、
24時間攪拌したところ沈殿が生じた。生じた沈殿を濾
取し、濾液を分液ロートに取り、濃縮クエン酸で数回、
飽和炭酸水素ナトリウムで数回に分けて十分に振盪洗浄
した。この濾液に少量の硫酸マグネシウムを加えて一晩
乾燥させた後、上澄みを減圧乾燥して粗生成物を得た。
これを乾燥ヘキサンに溶解させた後、吸引濾過して濾液
を減圧乾燥し、化合物を得た。合成の経路及び得られ
た化合物を以下に示す。
<Step 2> In 5 ml of dry dichloromethane, 0.26 mmol of 11-mercaptoundecanoic acid, 0.29 mmol of intermediate (I), 0.21 mmol
l of 4- (dimethylamino) pyridine was added, and the mixture was stirred well while maintaining at 0 ° C. While maintaining this solution at 0 ° C., 0.31 mmol of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide (hereinafter, DC) is added to 2 ml of dry dichloromethane.
C) was slowly added dropwise. The solution was stirred at 0 ° C. for a further 20 minutes before returning to room temperature,
After stirring for 24 hours, a precipitate was formed. The resulting precipitate was collected by filtration, the filtrate was collected in a separating funnel, and concentrated citric acid several times.
The mixture was washed thoroughly with several portions of saturated sodium bicarbonate by shaking. After a small amount of magnesium sulfate was added to the filtrate and dried overnight, the supernatant was dried under reduced pressure to obtain a crude product.
This was dissolved in dry hexane, suction filtered, and the filtrate was dried under reduced pressure to obtain a compound. The route of the synthesis and the compounds obtained are shown below.

【0046】[0046]

【化8】 Embedded image

【0047】化合物のNMRの結果を以下に示す。1 H NMR(60MHz:DMSO-d6) δ(ppm):0.94-1.52(m),
2.47−2.70(m,-S-CH2 -,Ar-CH2 ,-CH2 -COO-), 7.15-7.38
(m,ArH), 7.77−8.01(m,-ArH)。
The results of NMR of the compound are shown below. 1 H NMR (60 MHz: DMSO-d 6 ) δ (ppm): 0.94-1.52 (m),
2.47−2.70 (m, -SC H 2- , Ar-C H 2 , -C H 2 -COO-), 7.15-7.38
(m, Ar H), 7.77-8.01 (m, -Ar H).

【0048】実施例2 中間体(I)に代えて4−(4−デシルオキシフェニル
アゾ)フェノール(SIGMA−ALDRICH社製)
を使用し、それ以降のステップを実施例1<ステップ2
>と同様にしてアゾベンゼン誘導体の合成を行った。合
成の経路、及び得られた化合物を以下に示す。
Example 2 In place of Intermediate (I), 4- (4-decyloxyphenylazo) phenol (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
, And the subsequent steps are described in Example 1 <Step 2
The synthesis of an azobenzene derivative was carried out in the same manner as in>. The synthetic route and the obtained compound are shown below.

【0049】[0049]

【化9】 Embedded image

【0050】得られた化合物のNMRの結果を以下に
示す。1 H NMR(60MHz:DMSO-d6) δ(ppm):0.99-1.52(m),
2.48−2.60(m,4H,-S-CH2 -,-CH2 -COO-), 3.96-4.32(m,2
H,Ar-O-CH2 -), 6.93-7.27(m,-ArH),7.85-8.74(m,-Ar
H)。
The results of NMR of the obtained compound are shown below. 1 H NMR (60 MHz: DMSO-d 6 ) δ (ppm): 0.99-1.52 (m),
2.48−2.60 (m, 4H, -SC H 2 -,-C H 2 -COO-), 3.96-4.32 (m, 2
H, Ar-OC H 2- ), 6.93-7.27 (m, -Ar H ), 7.85-8.74 (m, -Ar
H ).

【0051】実施例3 <ステップ1>6.2mmolの4−ペンチルアニリン
に約0.19Nの塩酸水溶液250mlを加え、室温で
30分攪拌した。この溶液を0〜5℃に冷却した後、
9.3mmolの亜硝酸ナトリウムを加えてさらに30
分攪拌すると白色沈殿が生じた。この溶液に、約0.2
5Nの水酸化ナトリウム水溶液100mlに6.2mm
olのフェノールを溶かした溶液を室温下で攪拌しなが
ら加えた後、0〜5℃に冷却し、3時間攪拌した。得ら
れた溶液を室温に戻した後、希塩酸を溶液のpHが3程
度になるまで加えたところ、黄土色の沈殿が生じた。生
じた沈殿を吸引濾過した後、減圧乾燥して中間体(I)
を得た。
Example 3 <Step 1> 250 ml of an aqueous solution of about 0.19 N hydrochloric acid was added to 6.2 mmol of 4-pentylaniline, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After cooling this solution to 0-5 ° C,
9.3 mmol of sodium nitrite were added and an additional 30
After stirring for minutes, a white precipitate formed. Add about 0.2 to this solution
6.2 mm in 100 ml of 5N sodium hydroxide aqueous solution
ol of a phenol solution was added with stirring at room temperature, then cooled to 0 to 5 ° C., and stirred for 3 hours. After the obtained solution was returned to room temperature, dilute hydrochloric acid was added until the pH of the solution became about 3, and a loess-colored precipitate was formed. The resulting precipitate is filtered off with suction and dried under reduced pressure to give the intermediate (I)
I got

【0052】中間体(I)のNMRの結果を以下に示
す。1 H NMR(60MHz:CDCl3) δ(ppm):0.81-0.99(t,3H,-C
H3 ), 1.32−1.78(m,6H,-CH2 CH2 CH2 -) 2.57-2.81(t,2H,A
r-CH2-),7.73−8.08(m,-ArH),7.39-7.93(m,-ArH)。
The results of NMR of the intermediate (I) are shown below. 1 H NMR (60 MHz: CDCl 3 ) δ (ppm): 0.81-0.99 (t, 3H, -C
H 3 ), 1.32-1.78 (m, 6H, -C H 2 C H 2 C H 2- ) 2.57-2.81 (t, 2H, A
r-CH 2 -), 7.73-8.08 (m, -Ar H), 7.39-7.93 (m, -Ar H).

【0053】[0053]

【化10】 Embedded image

【0054】<ステップ2>5mlのエタノールに1.
56mmolの15−ブロモペンタデカン酸と2.3m
molのチオ尿素を加え、70℃で16時間加熱還流し
た。5mlの蒸留水に2.9mmolの水酸化ナトリウ
ムを溶解したものを先の溶液に加えて、更に3時間加熱
還流後、室温まで除冷した。この溶液に希塩酸を加えて
溶液のpHを3程度とすると白色沈殿(粗生成物)が析
出した。これを吸引濾過し減圧乾燥後、クロロホルムに
溶解し、さらに吸引濾過して濾液を濃縮した。この濃縮
液を減圧乾燥して14−カルボキシ−1−ペンタデカン
チオール(中間体(II))を得た。以下に中間体(I
I)の合成経路図を示す。
<Step 2> In 5 ml of ethanol:
56 mmol of 15-bromopentadecanoic acid and 2.3 m
mol of thiourea was added and the mixture was heated and refluxed at 70 ° C. for 16 hours. A solution obtained by dissolving 2.9 mmol of sodium hydroxide in 5 ml of distilled water was added to the above solution, and the mixture was further refluxed for 3 hours and then cooled to room temperature. When the pH of the solution was adjusted to about 3 by adding dilute hydrochloric acid to the solution, a white precipitate (crude product) was deposited. This was filtered by suction, dried under reduced pressure, dissolved in chloroform, filtered by suction, and the filtrate was concentrated. The concentrated solution was dried under reduced pressure to obtain 14-carboxy-1-pentadecanethiol (intermediate (II)). The intermediate (I)
1 shows a synthetic scheme of I).

【0055】[0055]

【化11】 Embedded image

【0056】また、中間体(II)のNMRの結果を以
下に示す。1 H NMR(60MHz:CDCl3) δ(ppm):1.27-1.63(m,28H,-
CH2 -,-SH) 2.24-2.81(m,6H,-S-CH2,-CH2-COO-) <ステップ3>5mlの乾燥ジクロロメタンに0.37
mmolの14−カルボキシ−1−ペンタデカンチオー
ル(中間体(II))、0.40mmolの中間体
(I)、0.29 mmolの4−(ジメチルアミ
ノ)ピリジンを加え、0℃に保持したままよく攪拌し
た。この溶液に、2mlの乾燥ジクロロメタンに0.4
4mmolの1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド
を溶解したものをゆっくりと滴下した(溶液の温度は0
℃に保持したまま行った)。更に20分間0℃で攪拌し
た後、室温に戻し、24時間攪拌したところ沈殿を生じ
た。生じた沈殿を濾取し、濾液を分液ロートに取り濃縮
クエン酸で数回、飽和炭酸水素ナトリウムで吸うかに分
けて十分に振盪洗浄した。この濾液に少量の硫酸マグネ
シウムを加えて一晩乾燥させた後、上澄みを取り出して
減圧乾燥し、粗生成物を得た。これを乾燥へキサンに溶
解させた後、吸引濾過して濾液を減圧乾燥し、化合物
を得た。化合物の合成経路及び化合物を以下に示
す。
The results of NMR of the intermediate (II) are shown below. 1 H NMR (60 MHz: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.27-1.63 (m, 28H,-
(C H 2 -,-SH) 2.24-2.81 (m, 6H, -S-CH 2 , -CH 2 -COO-) <Step 3> 0.37 in 5 ml of dry dichloromethane
mmol of 14-carboxy-1-pentadecanethiol (intermediate (II)), 0.40 mmol of intermediate (I) and 0.29 mmol of 4- (dimethylamino) pyridine are added, and the mixture is kept well at 0 ° C. Stirred. Add 0.4 ml of this solution to 2 ml of dry dichloromethane.
A solution in which 4 mmol of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide was dissolved was slowly added dropwise (the temperature of the solution was 0%).
C.). After stirring at 0 ° C. for another 20 minutes, the temperature was returned to room temperature, and the mixture was stirred for 24 hours to produce a precipitate. The resulting precipitate was collected by filtration, and the filtrate was taken into a separating funnel and washed with concentrated citric acid several times and with saturated sodium bicarbonate by shaking well. After a small amount of magnesium sulfate was added to the filtrate and dried overnight, the supernatant was taken out and dried under reduced pressure to obtain a crude product. This was dissolved in dry hexane, suction filtered, and the filtrate was dried under reduced pressure to obtain a compound. The synthetic route of the compound and the compound are shown below.

【0057】[0057]

【化12】 Embedded image

【0058】また、化合物のNMRの結果を以下に示
す。1 H NMR(60MHz:DMSO-d6) δ(ppm):0.82-1.78(m),
2.35-2.80(m,6H,-S-CH2 -,Ar-CH2 -,-CH2 -COO-), 7.07-7.
38(m,-ArH),7.77-8.30(m,-ArH)。
The results of NMR of the compound are shown below. 1 H NMR (60 MHz: DMSO-d 6 ) δ (ppm): 0.82-1.78 (m),
2.35-2.80 (m, 6H, -SC H 2- , Ar-C H 2 -,-C H 2 -COO-), 7.07-7.
38 (m, -Ar H), 7.77-8.30 (m, -Ar H).

【0059】実施例4 (自己集合単分子膜の製造と光異性化の確認)洗浄した
ガラス基板上に5nmのクロムを蒸着した後、200n
mの金を蒸着した。この基板を上記実施例1〜3で製造
したアゾベンゼン誘導体の1mMエタノール溶液に48
時間以上浸漬した後、溶液から取り出し、エタノールで
表面をすすいで余分に付着したチオールを洗い流し、表
面にアゾベンゼン誘導体が化学吸着したSAM修飾表面
を作製した。
Example 4 ( Preparation of Self-Assembled Monolayer and Confirmation of Photoisomerization) After depositing 5 nm of chromium on a washed glass substrate, 200 n
m of gold was deposited. This substrate was added to a 1 mM ethanol solution of the azobenzene derivative prepared in Examples 1 to 3 for 48 hours.
After soaking for more than an hour, it was taken out of the solution, the surface was rinsed with ethanol, and excess thiol was washed away to prepare a SAM-modified surface having an azobenzene derivative chemically adsorbed on the surface.

【0060】このSAM修飾表面を用いて、アゾベンゼ
ン誘導体の光異性化を接触角変化により以下の方法で確
認した。光照射は200W水銀−キセノンランプを光源
として用い、紫外光照射時はこれに可視光吸収フィルタ
ーを装着し紫外光のみを照射した。また、可視光照射時
は紫外光吸収フィルターを装着して可視光のみを照射し
た。サンプル表面の水に対する接触角を可視光照射(4
00〜800nm)・紫外光照射(300〜400n
m)・可視光照射(400〜800nm)後にそれぞれ
測定し、その変化を見た。
Using this SAM-modified surface, the photoisomerization of the azobenzene derivative was confirmed by the following method by changing the contact angle. For light irradiation, a 200 W mercury-xenon lamp was used as a light source, and at the time of ultraviolet light irradiation, a visible light absorbing filter was attached thereto, and only ultraviolet light was irradiated. At the time of visible light irradiation, an ultraviolet light absorbing filter was attached, and only visible light was irradiated. Irradiation of visible light with the contact angle of the sample surface to water (4
(800-800 nm), UV light irradiation (300-400n)
m) The measurement was performed after visible light irradiation (400 to 800 nm), and the change was observed.

【0061】図1に示した結果から明らかなように、可
視光照射・紫外光照射・可視光照射による処理により接
触角が変化している。これはアゾベンゼンが紫外光によ
りシス体に異性化し、可視光によりトランス体に再び異
性化していることを示している。
As is clear from the results shown in FIG. 1, the contact angles are changed by the processes of visible light irradiation, ultraviolet light irradiation, and visible light irradiation. This indicates that azobenzene isomerized into cis form by ultraviolet light and isomerized again into trans form by visible light.

【0062】比較例1 自己集合性化合物として化合物で示した化合物を用
い、実施例4と同様の方法で自己集合単分子膜の接触角
の変化を調べた。化合物の構造を以下に示す。
Comparative Example 1 A change in the contact angle of a self-assembled monolayer was examined in the same manner as in Example 4 using the compound shown as the compound as a self-assembled compound. The structure of the compound is shown below.

【0063】[0063]

【化13】 Embedded image

【0064】図2に示した結果から明らかなように、可
視光照射・紫外光照射・可視光照射による処理により接
触角の変化は見られなかった。これはアゾベンゼンが異
性化していないことを示している。アゾベンゼンの異性
化が生じなかった理由として、化合物が自己集合単分
子膜中で非常に密に集合しているために、アゾベンゼン
が異性化するための空間が十分に存在しないものと考え
られた。
As is evident from the results shown in FIG. 2, no change in the contact angle was observed by treatment with visible light irradiation, ultraviolet light irradiation, and visible light irradiation. This indicates that azobenzene is not isomerized. It is considered that the reason why azobenzene was not isomerized was that there was not enough space for azobenzene isomerization because the compounds were very densely assembled in the self-assembled monolayer.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自己集合
単分子膜によれば、自己集合性化合物同士の凝集による
自由空間の減少を防止し、その結果アゾベンゼンユニッ
トが異性化可能な自由空間が確保されており且つ表面特
性を効率よく且つ均一に変化させることが可能な自己集
合単分子膜を提供することが可能となる。
As described above, according to the self-assembled monolayer of the present invention, the free space is prevented from decreasing due to the aggregation of the self-assembling compounds, and as a result, the free space in which the azobenzene unit can be isomerized is prevented. It is possible to provide a self-assembled monolayer capable of efficiently and uniformly changing the surface characteristics.

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

【図1】化学式〜で表される自己集合性化合物の異
性化と自己集合単分子膜の接触角の変化との関係を示し
たグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the isomerization of a self-assembled compound represented by the chemical formula (1) and the change in the contact angle of a self-assembled monolayer.

【図2】化学式で表される自己集合性化合物の異性化
と自己集合単分子膜の接触角の変化との関係を示したグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between isomerization of a self-assembled compound represented by a chemical formula and a change in contact angle of a self-assembled monolayer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA03 TA04 4H020 BA21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 4H006 AA03 TA04 4H020 BA21

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 [式(1)中、R1は炭素数3〜21のアルキレン基を
示し、Xは水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖状の炭素数1
〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝鎖状の炭素数
1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若しくは分枝鎖状
の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭素数1〜21
のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪族カルボン酸
残基及び置換基を有していてもよいアリール基からなる
群より選ばれる少なくとも一つを示す。]で表されるア
ゾベンゼン誘導体が基材上に吸着して形成されたもので
あることを特徴とする自己集合単分子膜。
1. A compound of the general formula (1) [In the formula (1), R 1 represents an alkylene group having 3 to 21 carbon atoms, X represents a hydroxyl group, a linear or branched carbon atom having 1 carbon atom.
Alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, linear or branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, 1 to 21 carbon atoms
At least one selected from the group consisting of an alcohol residue, an aliphatic carboxylic acid residue having 1 to 21 carbon atoms, and an aryl group which may have a substituent. ] The self-assembled monomolecular film characterized by being formed by adsorbing the azobenzene derivative represented by the formula (1) on a substrate.
【請求項2】 一般式(1) 【化2】 [式(1)中、R1は炭素数3〜21のアルキレン基を
示し、Xは水酸基、直鎖状若しくは分枝鎖状の炭素数1
〜22のアルキル基、直鎖状若しくは分枝鎖状の炭素数
1〜22のオキシアルキル基、直鎖状若しくは分枝鎖状
の炭素数1〜22のフッ化アルキル基、炭素数1〜21
のアルコール残基、炭素数1〜21の脂肪族カルボン酸
残基及び置換基を有していてもよいアリール基からなる
群より選ばれる少なくとも一つを示す。]で表されるア
ゾベンゼン誘導体を基材上に吸着させる工程を含むこと
を特徴とする自己集合単分子膜の製造方法。
2. A compound of the general formula (1) [In the formula (1), R 1 represents an alkylene group having 3 to 21 carbon atoms, X represents a hydroxyl group, a linear or branched carbon atom having 1 carbon atom.
Alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, linear or branched oxyalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, 1 to 21 carbon atoms
At least one selected from the group consisting of an alcohol residue, an aliphatic carboxylic acid residue having 1 to 21 carbon atoms, and an aryl group which may have a substituent. ] A method for producing a self-assembled monomolecular film, comprising a step of adsorbing the azobenzene derivative represented by the formula (1) on a substrate.
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