JP2004256393A - New compound, coloring matter and optical element - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coloring matter having a large Stokes shift, slight reabsorption of fluorescence and good light resistance and to provide an optical amplifier using the same. <P>SOLUTION: The coloring matter is a compound represented by formula [wherein, Ar<SP>1</SP>is an (m+n)-valent heterocyclic group; and Ar<SP>1</SP>to Ar<SP>5</SP>are each independently an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group]. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００７】
［式中、Ａｒ^１は下記一般式（ＩＩ）で表される（ｍ＋ｎ）価の複素環基である。
【０００８】
【化１１】

【０００９】
（式（ＩＩ）中、環Ａと環Ｚは炭素原子を２個共有して縮合した環を表し、前記、
【００１０】
【化１２】

【００１１】
は、各々環Ａおよび環Ｚのいずれに結合していてもよい。
環Ｚは置換基を有していてもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環を表す。
環Ａは置換基を有していてもよい５員環の複素環を表す。）
Ａｒ^２〜Ａｒ^５は各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい複素芳香環基を表す。また、
【００１２】
【化１３】

【００１３】
の様に、Ａｒ^２とＡｒ^３、Ａｒ^４とＡｒ^５がそれぞれ架橋鎖で架橋された環構造を形成していても良い。
ｍ及びｎは各々独立に０〜４の整数を示す。但し、ｍ＋ｎ≧２である。］
（２） 一般式（ＩＩ）が下記一般式（ＩＩａ）〜（ＩＩｄ）のいずれかで
表される、上記（１）に記載の化合物。
【００１４】
【化１４】

【００１５】
〔式（ＩＩａ）中、Ｚ^１は（ｍ＋ｎ）価の基であって、置換基を有していてもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環である。
ＹはＯ、Ｓ、Ｓｅ又は−ＮＲ^１−を示す。但し、Ｒ^１は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していてもよい炭化水素環基、または置換基を有していてもよい複素環基を表す。〕、
【００１６】
【化１５】

【００１７】
〔式（ＩＩｂ）中、Ｚ^１は一般式（ＩＩａ）におけるＺ^１と同義、Ｒ^２は一般式（ＩＩａ）におけるＲ^１と同義であり、ＸはＯ、Ｓ、Ｓｅ、−ＮＲ^３−（但し、Ｒ^３は一般式（ＩＩａ）におけるＲ^１と同義である。）又は−ＣＲ^４Ｒ^５−（但し、Ｒ^４、およびＲ^５は各々独立に、一般式（ＩＩａ）におけるＲ^１と同義である。）を示す。〕
【００１８】
【化１６】

【００１９】
〔式（ＩＩｃ）中、Ｚ^１及びＹは一般式（ＩＩａ）におけるＺ^１及びＹと同義であり、Ｒ^６およびＲ^７は各々独立に、一般式（ＩＩａ）におけるＲ^１と同義である。〕
【００２０】
【化１７】

【００２１】
〔式（ＩＩｄ）中、Ｚ^２は｛（ｍ＋ｎ）−２｝価の基であって、置換基を有していてもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環であり、Ｙは一般式（ＩＩａ）におけるＹと同義である。〕
（３） 一般式（Ｉ）において、Ａｒ^１が式（ＩＩＩ）で示される、上記（１）に記載の化合物。
【００２２】
【化１８】

【００２３】
〔式（ＩＩＩ）中、Ｚ^３は（ｍ＋ｎ）価の基であって、置換基を有していてもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環である。〕
（４） 上記（１）ないし（３）のいずれか一項に記載の化合物からなる色素。
（５） 上記（１）ないし（３）に記載の化合物を用いて構成されてなる光学素子。
【００２４】
なお、ベンゾチアジアゾール系の有機色素としては、例えば特許文献３に下記化合物が記載されている。
【００２５】
【化１９】

【００２６】
しかし上記化合物はいずれも、ベンゾチアジアゾール骨格と、該骨格に結合しているフェニレン基との間で捻れが生じ、共役関係が断たれるため、蛍光波長の長波長化が難しく、無理に共役系を広げて長波長化させれば、芳香環の増加による溶解性の減少や、蛍光強度の現象を引き起こすという問題がある。
また特許文献４には、下記化合物が記載されている。
【００２７】
【化２０】

【００２８】
しかし上記化合物の場合、アミノ基上にアルキル基が置換されているために、芳香族に比べ励起したエネルギーが分子運動エネルギー使われ、その結果蛍光強度が弱くなるという問題がある。
本発明では、ベンゾチアジアゾール骨格に、直接、ジ（ヘテロ）アリールアミノ基を結合させることにより、上記問題点をも解決されるため、各種光学素子などに極めて好適に使用することが可能である。
なお本発明において、例えば「（ヘテロ）アリールアミノ基」等と記載した場合には、「アリールアミノ基またはヘテロアリールアミノ基」を意味する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の化合物は下記一般式（Ｉ）で示される化合物である。
【００３０】
【化２１】

【００３１】
一般式（Ｉ）におけるＡｒ^１は、後述する一般式（ＩＩ）で表される、互いに２つの炭素原子を共有する２つの環状構造からなる（ｍ＋ｎ）価の複素環基である。
【００３２】
【化２２】

【００３３】
式（ＩＩ）中、環Ａと環Ｚは炭素原子を２個共有して縮合した環を表し、
【００３４】
【化２３】

【００３５】
は、各々環Ａおよび環Ｚのいずれに結合していてもよい。
環Ｚは置換基を有していてもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環を表す。なお本発明において、単に「複素環」または「炭化水素環」と称した場合には、芳香族環および非芳香族環のいずれをも含む。
【００３６】
環Ｚに含有してもよいヘテロ原子としては特に制限はないが、通常Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｎ、Ｐ、Ｓｉなどの各原子が挙げられる。これらのヘテロ原子はＺ中に１個含んでもよく、２個以上含んでもよい。２個以上含む場合は同じ原子であっても異なる原子であってもよい。
一般式（ＩＩ）の環Ａは、環Ｚと共有する２つの炭素原子とともに、置換基を有してもよい複素環を表し、環Ａを構成するヘテロ原子としては前記環Ｚに含有してもよいヘテロ原子と同様の原子が挙げられる。環Ａとして好ましくは複素芳香環である。
【００３７】
次に、一般式（Ｉ）のＡｒ^１に関し、さらに好ましい実施態様について説明する。その好ましい実施態様としてのＡｒ^１は、一般式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）のいずれかで表される、互いに２つの炭素原子を共有する２つの環状構造からなる
（ｍ＋ｎ）価または｛（ｍ＋ｎ）−２｝価の複素環基を用いるものである。
一般式（ＩＩａ）は次のように表される。
【００３８】
【化２４】

【００３９】
上記一般式（ＩＩａ）におけるＺ^１は（ｍ＋ｎ）価の基であって、置換基を有してもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環を表す。
環Ｚ^１の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、ピリジン環、チオフェン環、ピロール環、フラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、イミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、チアゾール環、ジベンゾチオフェン環等が挙げられる。
【００４０】
また、ＹはＯ、Ｓ、Ｓｅ又は−ＮＲ^１−を示す。但し、Ｒ^１は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アミド基、炭化水素基又は複素環基を表し、これらはいずれも置換基を有していても良い。
アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−オクタデカニル基、などの、炭素数１〜２０の直鎖または分岐のアルキル基が挙げられる。
【００４１】
アルケニル基としては、エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ヘキセニル基、１−オクテニル基、１−オクタデケニル等の、炭素数２〜２０の直鎖または分岐のアルケニル基が挙げられる。
アルキニル基としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ペンチニル基、１−オクチニル基、１−オクタデキニル基等の、炭素数２〜２０の直鎖または分岐のアルキニル基が挙げられる。
【００４２】
アシル基の例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、バレリル基、ベンゾイル基、ナフトイル基、テノイル基などの、炭素数１〜２０のアシル基が挙げられる。
アミド基の例としては、アセトアミド基、プロピオアミド基、ベンズアミド基等の、炭素数１〜２０の炭化水素残基を有するアミド基が挙げられる。
【００４３】
非芳香族炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基などの、炭素数３〜２０の基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、アズレニル基などの、炭素数６〜２０の基が挙げられる。
【００４４】
非複素芳香環基としては、ピロリニル基、ピロリニル基、モルホリニル基、キヌクリジニル基、ピペラジニル基などの、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が上げられる。
複素芳香環基としては、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、インドリル基、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、キノキサリニル基、カルバゾイル基、キノリル基などの、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が挙げられる。
Ａｒ^１の好ましい実施態様の一つである一般式（ＩＩｂ）は次式で表される。
【００４５】
【化２５】

【００４６】
上記式（ＩＩｂ）中、Ｚ^１は一般式（ＩＩａ）におけるＺ^１と同義、Ｒ^２は一般式（ＩＩａ）におけるＲ^１と同義であり、ＸはＯ、Ｓ、Ｓｅ、−ＮＲ^３−または−ＣＲ^４Ｒ^５−である。ここで、Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^５は各々独立に、一般式 （ＩＩａ）におけるＲ^１と同義である。
次いで、Ａｒ^１の好ましい実施態様の一つである一般式（ＩＩｃ）は次のようである。
【００４７】
【化２６】

【００４８】
式（ＩＩｃ）中、Ｚ^１及びＹは一般式（ＩＩａ）おけるＺ^１及びＹと同義であり、Ｒ^６およびＲ^７は各々独立に、一般式（ＩＩａ）におけるＲ^１と同義である。
さらに、Ａｒ^１の好ましい実施態様の一つである一般式（ＩＩｄ）は次のようである。
【００４９】
【化２７】

【００５０】
式（ＩＩｄ）中、Ｚ^２は｛（ｍ＋ｎ）−２｝価の基であって、置換基を有していてもよい５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる芳香族炭化水素環または複素環であり、Ｙは一般式（ＩＩａ）におけるＹと同義である。
環Ｚ^２の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環およびフルオレン環などの芳香族炭化水素環；ピリジン環、チオフェン環、ピロール環、フラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、イミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、チアゾール環、ジベンゾチオフェン環等の複素環、が挙げられる。
【００５１】
なお、Ｙを含む複素５員環が２つの結合手を有しており、環Ｚ^２は｛（ｍ＋ｎ）−２｝価であるため、一般式（ＩＩｄ）における結合手の総数は（ｍ＋ｎ）価である。
式（ＩＩ）において、ｍおよびｎは各々独立に０〜４の整数を表し、ｍ＋ｎ≧２である。好ましくはｍ＋ｎ＝２である。また、環Ａまたは環Ｚのうちいずれか一方が、すべての（即ち（ｍ＋ｎ個の））結合手を有していることが好ましい。
【００５２】
上記Ａｒ^１の代表例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
【化２８】

【００５４】
【化２９】

【００５５】
次に、一般式（Ｉ）中のＡｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５について説明する。一般式（Ｉ）中のＡｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５は各々独立に、５または６員環の、単環または２〜６縮合環からなる、芳香族炭化水素基または複素芳香環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
ここで芳香族炭化水素基として、好ましくは６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が挙げられる。具体的には、例えばフェニル基，ナフチル基，アントラニル基，フェナンスリル基，ピレニル基などが挙げられる。
【００５６】
一方、複素芳香環基として、好ましくは５または６員環の、単環または２〜５縮合環由来の基が挙げられる。具体的には、例えばフラン，チオフェン，ピロール，ベンゾフラン，イソベンゾフラン，１−ベンゾチオフェン，２−ベンゾチオフェン，インドール，イソインドール，インドリジン，カルバゾール，キサンテン，ピリジン，キノリン，イソキノリン，フェナンスリジン，アクリジン，オキサゾール，イソオキサゾール，チアゾール，イソチアゾール，フラザン，イミダゾール，ピラゾール，ベンゾイミダゾール，１，８−ナフチリジン，ピラジン，ピリミジン，ピリダジンなどの環由来の一価の複素環基が挙げられる。
【００５７】
このＡｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５は、たがいに同一であってもよく、異なっていてもよい。
そして、これらＡｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５が有していてもよい置換基としてはアルキル基、芳香族炭化水素基、複素芳香環基、アルコキシ基、（ヘテロ）アリールオキシ基、（ヘテロ）アラルキルオキシ基，置換基を有していても良いアミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、ハロゲン原子または水酸基などが挙げられる。
【００５８】
より具体的には、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の複素芳香環基、炭素数１〜９のアルコキシ基、炭素数５〜１８の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数７〜１８の（ヘテロ）アラルキルオキシ基，炭素数５〜１６の（ヘテロ）アリールアミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数２〜７のエステル基、ハロゲン原子または水酸基などである。
【００５９】
炭素数１〜９のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基などが挙げられる。
炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、アントラニル基、フェナンスリル基などが挙げられる。
【００６０】
５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の複素芳香環基、としては、１−ピレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−フェナントレニル基、１−ペリレニル基などがあげられる。
炭素数１〜９のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｉｓｏ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。
【００６１】
炭素数５〜１８の（ヘテロ）アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、２−チエニルオキシ基、２−フリルオキシ基、２−キノリルオキシ基、などが挙げられる。
炭素数７〜１８の（ヘテロ）アラルキルオキシ基の例としては、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、ナフチルメトキシ基、２−チエニルメトキシ基、２−フリルメトキシ基、２−キノリルメトキシ基などが挙げられる。
【００６２】
炭素数５〜１６の（ヘテロ）アリールアミノ基の例としては、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジ（２−チエニル）アミノ基、ジ（２−フリル）アミノ基、フェニル（２−チエニル）アミノ基、などが挙げられる。
炭素数２〜７のエステル基の例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基などが挙げられる。
【００６３】
ハロゲン原子の例としては、フッ素原子，塩素原子，臭素原子、沃素原子などが挙げられる。
また、Ａｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５に於いて、各々が有する置換基のうち隣接する基同士が結合して環状構造をなしてもよい。例えばフェノキサチン，フェノキサジン，フェノチアジンなどの環構造は、Ａｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５であるベンゼン環に、該ベンゼン環が有する置換基同士が結合して形成された
【００６４】
【化３０】

【００６５】
等の環構造が、縮合してなる構造である。また、
【００６６】
【化３１】、

【００６７】
の様に、Ａｒ^２とＡｒ^３、Ａｒ^４とＡｒ^５が、それぞれ架橋鎖で架橋された環構造をなしていてもよい。例えばＡｒ^２とＡｒ^３、およびＡｒ^４とＡｒ^５が結合して、カルバゾール環を形成した例としては、
【００６８】
【化３２】

【００６９】
等が挙げられる。
以下に、前記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００７０】
【化３３】

【００７１】
【化３４】

【００７２】
【化３５】

【００７３】
【化３６】

【００７４】
【化３７】

【００７５】
【化３８】

【００７６】
【化３９】

【００７７】
【化４０】

【００７８】
【化４１】

【００７９】
【化４２】

【００８０】
【化４３】

【００８１】
【化４４】

【００８２】
【化４５】

【００８３】
なお、上記構造式中、Ｐｈはフェニル基を表す。
本発明の一般式（Ｉ）で表される有機化合物の製造方法に特に制限はなく、公知の様々な方法を用いることができるが、例えば以下に示す方法により、効率よく製造することができる。
一般式（Ｉ）において、Ａｒ^２＝Ａｒ^３＝Ａｒ^４＝Ａｒ^５，及びｍ＝ｎ＝１の場合の例について説明すると、一般式（Ｖ）
【００８４】
【化４６】

【００８５】
（式中、Ａｒ^１は前記式（Ｉ）におけると同義である。）で表されるハロゲン化合物を一般式（ＶＩ）
【００８６】
【化４７】

【００８７】
（式中、Ａｒ^２とＡｒ^３は前記式（Ｉ）におけると同義である。）で表される芳香族炭化水素環を有するアミノ基とカップリングさせることにより、一般式（ＶＩＩ）
【００８８】
【化４８】

【００８９】
（式中、Ａｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４及びＡｒ^５は前記式（Ｉ）におけると同義である。）で表される有機化合物が効率よく得られる。
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、高輝度で発光し、また堅牢性、溶解性などに優れているため、色素としても有効である。特に、前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、ストークスシフトが大きいため増感色素として有用であり、光導波路、光ファイバー、光インターコネクション、およびこれらを使用した光増幅器、或いは有機発光ダイオード、有機半導体レーザーなど、様々な光学素子に好適に使用できる。
【００９０】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１（化合物Ｉ−１の合成）
窒素雰囲気下、酢酸パラジウム（６７．４ｍｇ， ０．３ｍｍｏｌ）、トリｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（２４３ｍｇ， １．２ｍｍｏｌ）をキシレン（１８ｍＬ）に溶解させた後、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム（１．３８ｇ， １４．４ｍｍｏｌ）、ジブロモベンゾチアジアゾ−ル（１．１８ｇ， ４ｍｍｏｌ），ジフェニルアミン（２．０３ｇ， １２ｍｍｏｌ）を加えて８時間還流した。反応生成物を氷水に注ぎ、キシレンで抽出した。有機層を水で洗い硫酸マグネシウムで乾燥後減圧下に溶媒を留去した。残差をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに処し、赤色固体（１．３８ｇ， ７３％）を得た。
【００９１】
得られた化合物に関する、質量分析およびＮＭＲスペクトルの測定結果は以下の通りである。
ｍ／ｚ ４７０（Ｍ^＋）
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ（δ＝ｐｐｍ））： ６．９９−７．０５（１２Ｈ，ｍ）， ７．２１（２Ｈ，ｓ）， ７．６０（１０Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝７．８，８．４Ｈｚ）
【００９２】
実施例２（耐光性試験）
実施例１で得られた化合物（化合物Ｉ−１）をクロロホルムに溶解して濃度１．８３×１０^−５ｍｏｌ／Ｌ の溶液を調製し、ＨＩＴＡＣＨＩ社製 Ｆ−４５００型蛍光分光計を用いて吸収スペクトル及び発光スペクトル測定を実施したところ、最大吸収波長：５１７ｎｍ、最大発光波長：７８５ｎｍであった（ストークスシフト：２６８ｎｍ）。
【００９３】
また、上記化合物５００ｐｐｍ及び、光開始剤として２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア９０７」）５重量部を、４，４’−ビス（β−メタクリロイルオキシエチルチオ）ジフェニルスルフォンに投入し、加熱しながら均一に溶解させた。その後、脱泡して得た組成物を、厚み５００ミクロンのスペーサーを介してガラス基板（厚み１ｍｍ）で挟み、アイグラフィックス社製紫外線硬化装置ＵＢ０４１−５ＡＭ型を用い、高圧水銀ランプ（定格３ｋＷ）をガラス基板両面から各１．０Ｊ／ｃｍ^２ 照射して硬化物を得た。得られた硬化物を、ガラス窓越しの太陽光が当たる場所に一ヶ月放置し、放置前後の吸収ピーク強度変化を調べたところ、色素残存率８５．７％で、変色も少なく良好であった。
【００９４】
比較例１
化合物Ｉ−１の代わりに、有機蛍光色素ローダミンＢ（和光純薬工業製）を用いた以外は、実施例２と同様にして吸収スペクトル及び発光スペクトル測定を実施したところ、吸収ピーク波長：５５８ｎｍ、発光ピーク波長：５７６ｎｍであった（ストークスシフト：１８ｎｍ）。
【００９５】
また、実施例２と同様にして硬化物を作成し、ガラス窓越し放置前後の吸収ピーク強度変化を調べたところ、一ヶ月後の色素残存率２９．７％で変色が激しく、また、蛍光発光強度も大幅に低下していた。
【００９６】
【表１】

【００９７】
【発明の効果】
本発明の化合物は高輝度で発光し、また堅牢性、溶解性などに優れているため、発光色素として有効である。また、ストークスシフトが大きく蛍光の再吸収が小さい為、例えば本発明の化合物を光増幅器の媒質に使用することにより増幅率を高めることができ、高増幅率で高耐光性の光学素子が得られるので、光通信等の分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２における、本願化合物クロロホルム溶液の吸収スペクトルである。
【図２】実施例２における、本願化合物クロロホルム溶液の蛍光発光スペクトルである。
【図３】実施例２における、耐光性試験前後の試料の吸収スペクトルである。実線が試験前、点線が試験後（一ヶ月放置後）の吸収スペクトルを表す。
【図４】比較例１における、耐光性試験前後の試料の吸収スペクトルである。実線が試験前、点線が試験後（一ヶ月放置後）の吸収スペクトルを表す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel organic compound, a dye comprising the compound, and use of the compound. In particular, the present invention relates to an optical element such as an optical amplifier using a specific organic compound.
[0002]
[Prior art]
In fields such as optical communication, it is desired to amplify an optical signal having a specific wavelength.
As specific means for amplifying an optical signal of a specific wavelength, an optical amplification lens element doped with organic molecules (described in Patent Document 1) or an optical amplifier using a medium having a periodic gain structure doped with organic molecules (Patent Document 2) Etc.) have been proposed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-148664 [Patent Document 2]
JP 2002-84025 A [Patent Document 3]
JP 2001-97949 A [Patent Document 4]
JP-A-4-120068 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the organic dye used in the medium of these optical amplifiers may cause reabsorption of the generated fluorescence because the difference between the maximum absorption wavelength and the fluorescence wavelength (Stokes shift) is small. When the resin is dissolved in an ultraviolet curable resin and subjected to a photocuring treatment, there is a problem that light degradation is likely to occur, and further improvement has been demanded.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that the above problem can be solved by using a compound in which an aromatic hydrocarbon ring or a heteroaromatic ring is bonded to a benzothiadiazole ring or the like via a nitrogen atom, for example, and the present invention has been achieved. .
That is, the outline of the present invention is as follows.
(1) A compound represented by the following general formula (I).
[0006]
[Chemical Formula 10]

[0007]
[Wherein Ar ¹ is a (m + n) -valent heterocyclic group represented by the following general formula (II).
[0008]
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[0009]
(In formula (II), ring A and ring Z represent a ring condensed by sharing two carbon atoms,
[0010]
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[0011]
Each may be bonded to either ring A or ring Z.
Ring Z represents an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring which is a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring which may have a substituent.
Ring A represents a 5-membered heterocyclic ring which may have a substituent. )
Ar ^{2 to} Ar ⁵ each independently represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heteroaromatic ring group which may have a substituent. Also,
[0012]
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[0013]
As described above, a ring structure in which Ar ² and Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ are each crosslinked by a crosslinking chain may be formed.
m and n each independently represents an integer of 0 to 4. However, m + n ≧ 2. ]
(2) The compound according to (1), wherein the general formula (II) is represented by any one of the following general formulas (IIa) to (IId).
[0014]
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[0015]
[In the formula (IIa), Z ¹ is a (m + n) -valent group, and may be a 5- or 6-membered, monocyclic or 2-6 condensed aromatic hydrocarbon which may have a substituent. A ring or a heterocycle.
Y represents O, S, Se, or —NR ¹ —. However, R ¹ has a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an alkynyl group which may have a substituent, or a substituent. And an optionally substituted acyl group, an optionally substituted amide group, an optionally substituted hydrocarbon ring group, or an optionally substituted heterocyclic group. ],
[0016]
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[0017]
In [Formula (IIb), ^{Z 1} is ^{Z 1} as defined, ^{R 2} in the general formula (IIa) has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa), X is ^{O, S, Se, -NR 3} - ( however, ^{R 3} has the same meaning as that of ^{R 1} in the general formula (IIa)) and ^-CR 4 ^{R 5} -. (provided that, ^{R 4,} and ^{R 5} are independently the general formula (IIa) ^{R 1} as defined in .). ]
[0018]
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[0019]
In [Formula (IIc), ^{Z 1} and Y have the same meanings as ^{Z 1} and Y in the general formula (IIa), each independently ^{R 6} and ^{R 7} has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa). ]
[0020]
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[0021]
[In the formula (IId), Z ² is a {(m + n) -2} -valent group, and may be a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring optionally having a substituent. It is an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring, and Y has the same meaning as Y in formula (IIa). ]
(3) The compound according to (1) above, wherein in the general formula (I), Ar ¹ is represented by the formula (III).
[0022]
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[0023]
[In the formula (III), Z ³ is an (m + n) -valent group, which may have a 5- or 6-membered, monocyclic or 2-6 condensed aromatic hydrocarbon A ring or a heterocycle. ]
(4) A dye comprising the compound according to any one of (1) to (3) above.
(5) An optical element constituted by using the compound described in (1) to (3) above.
[0024]
Examples of benzothiadiazole-based organic dyes include the following compounds described in Patent Document 3.
[0025]
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[0026]
However, in any of the above compounds, twisting occurs between the benzothiadiazole skeleton and the phenylene group bonded to the skeleton, and the conjugation relationship is broken. If the wavelength is extended and the wavelength is increased, there is a problem that the solubility decreases due to the increase of the aromatic ring and the phenomenon of fluorescence intensity is caused.
Patent Document 4 describes the following compounds.
[0027]
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[0028]
However, in the case of the above compound, since the alkyl group is substituted on the amino group, there is a problem in that the excited energy is used compared with the aromatic energy and the molecular kinetic energy is used, and as a result, the fluorescence intensity becomes weak.
In the present invention, the above-mentioned problems can be solved by bonding a di (hetero) arylamino group directly to the benzothiadiazole skeleton, so that it can be used very suitably for various optical elements.
In the present invention, for example, “(hetero) arylamino group” means “arylamino group or heteroarylamino group”.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The compound of the present invention is a compound represented by the following general formula (I).
[0030]
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[0031]
Ar ¹ in the general formula (I) is an (m + n) -valent heterocyclic group composed of two cyclic structures sharing two carbon atoms, represented by the general formula (II) described later.
[0032]
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[0033]
In formula (II), ring A and ring Z represent a ring condensed by sharing two carbon atoms,
[0034]
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[0035]
Each may be bonded to either ring A or ring Z.
Ring Z represents an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring which is a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring which may have a substituent. In the present invention, the term “heterocycle” or “hydrocarbon ring” includes both aromatic rings and non-aromatic rings.
[0036]
Although there is no restriction | limiting in particular as a hetero atom which may be contained in the ring Z, Usually, each atom, such as O, S, Se, N, P, Si, is mentioned. One of these heteroatoms may be contained in Z, or two or more thereof may be contained. When two or more are included, they may be the same atom or different atoms.
Ring A in the general formula (II) represents a heterocyclic ring which may have a substituent together with two carbon atoms shared with ring Z, and the heteroatom constituting ring A is contained in the ring Z. The same atom as a good hetero atom is mentioned. Ring A is preferably a heteroaromatic ring.
[0037]
Next, a more preferable embodiment will be described with respect to Ar ¹ of the general formula (I). Ar ¹ as a preferred embodiment thereof is represented by any ^one of the general formulas (IIa) to (IIb) and consists of two cyclic structures sharing two carbon atoms with each other, or (m + n) valence or {(m + n) -2} valent heterocyclic group is used.
General formula (IIa) is represented as follows.
[0038]
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[0039]
Z ¹ in the general formula (IIa) is an (m + n) -valent group, and may be a 5- or 6-membered aromatic hydrocarbon ring composed of a single ring or 2 to 6 condensed rings. Or represents a heterocyclic ring.
Specific examples of the ring Z ¹ include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, pyridine ring, thiophene ring, pyrrole ring, furan ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, benzopyrrole ring, imidazole ring, A quinoline ring, an isoquinoline ring, a carbazole ring, a thiazole ring, a dibenzothiophene ring, and the like can be given.
[0040]
Y represents O, S, Se, or —NR ¹ —. However, R ¹ represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an acyl group, an amide group, a hydrocarbon group, or a heterocyclic group, and any of these may have a substituent.
Examples of the alkyl group include a straight chain having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a t-butyl group, an n-hexyl group, an n-dodecyl group, an n-octadecanyl group, or the like. Examples include branched alkyl groups.
[0041]
Examples of the alkenyl group include linear or branched alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-hexenyl group, 1-octenyl group, 1-octadecenyl and the like. .
Examples of the alkynyl group include linear or branched alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-pentynyl group, 1-octynyl group and 1-octadecynyl group. It is done.
[0042]
Examples of the acyl group include C1-C20 acyl groups such as formyl group, acetyl group, propionyl group, valeryl group, benzoyl group, naphthoyl group, and tenoyl group.
Examples of the amide group include amide groups having a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms such as an acetamide group, a propioamide group, and a benzamide group.
[0043]
Examples of the non-aromatic hydrocarbon group include groups having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group, and a cyclohexyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, fluorenyl group, and azulenyl group.
[0044]
Examples of the non-heteroaromatic ring group include groups derived from a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-5 condensed ring, such as a pyrrolinyl group, a pyrrolinyl group, a morpholinyl group, a quinuclidinyl group, and a piperazinyl group.
The heteroaromatic ring group includes 5 groups such as thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, benzothienyl group, benzofuryl group, indolyl group, pyridyl group, pyrazyl group, pyrimidyl group, pyridazinyl group, quinoxalinyl group, carbazoyl group, quinolyl group, etc. Or the group derived from a 6-membered monocyclic ring or a 2-5 condensed ring is mentioned.
General formula (IIb) which is one of the preferred embodiments of Ar ¹ is represented by the following formula.
[0045]
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[0046]
In the formula (IIb), ^{Z 1} is ^{Z 1} as defined, ^{R 2} in the general formula (IIa) has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa), X is ^{O, S, Se, -NR 3} - or -CR ⁴ R ⁵ - is. Here, R ³ , R ⁴ and R ⁵ are each independently synonymous with R ¹ in formula (IIa).
Next, general formula (IIc), which is one of the preferred embodiments of Ar ¹ , is as follows.
[0047]
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[0048]
Wherein (IIc), ^{Z 1} and Y have the same meanings as formula (IIa) definitive ^{Z 1} and Y, each independently ^{R 6} and ^{R 7} has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa).
Furthermore, general formula (IId) which is one of the preferred embodiments of Ar ¹ is as follows.
[0049]
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[0050]
In the formula (IId), Z ² is a {(m + n) -2} -valent group, and may be a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring optionally having a substituent. A hydrocarbon ring or a heterocyclic ring, and Y has the same meaning as Y in formula (IIa).
Specific examples of the ring Z ² include aromatic hydrocarbon rings such as benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring and fluorene ring; pyridine ring, thiophene ring, pyrrole ring, furan ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, And a benzopyrrole ring, an imidazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a carbazole ring, a thiazole ring, and a heterocyclic ring such as a dibenzothiophene ring.
[0051]
In addition, since the heterocyclic 5-membered ring containing Y has two bonds and the ring Z ² has {(m + n) -2} valence, the total number of bonds in the general formula (IId) is (m + n). Value.
In the formula (II), m and n each independently represent an integer of 0 to 4, and m + n ≧ 2. Preferably m + n = 2. Moreover, it is preferable that either one of the ring A or the ring Z has all (that is, (m + n)) bonds.
[0052]
Representative examples of Ar ¹ include, but are not limited to, the following.
[0053]
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[0054]
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[0055]
Next, Ar ² , Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ in the general formula (I) will be described. Ar ² , Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ in the general formula (I) are each independently an aromatic hydrocarbon group or heteroaromatic ring composed of a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring. Represents a group, and these may have a substituent.
Here, the aromatic hydrocarbon group is preferably a group derived from a 6-membered monocyclic ring or a 2-5 condensed ring. Specific examples include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, and a pyrenyl group.
[0056]
On the other hand, examples of the heteroaromatic ring group include a group derived from a monocyclic or 2-5 condensed ring, preferably a 5- or 6-membered ring. Specifically, for example, furan, thiophene, pyrrole, benzofuran, isobenzofuran, 1-benzothiophene, 2-benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, carbazole, xanthene, pyridine, quinoline, isoquinoline, phenanthridine, acridine , Oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, furazane, imidazole, pyrazole, benzimidazole, 1,8-naphthyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, and other monovalent heterocyclic groups.
[0057]
Ar ² , Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ may be the same or different.
The substituents that Ar ² , Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ may have include an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, a heteroaromatic ring group, an alkoxy group, a (hetero) aryloxy group, ( A hetero) aralkyloxy group, an amino group optionally having a substituent, a nitro group, a cyano group, an ester group, a halogen atom or a hydroxyl group.
[0058]
More specifically, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a 5- or 6-membered monocyclic ring or a heteroaromatic ring group derived from 2 to 5 condensed rings, the number of carbon atoms An alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms, a (hetero) aryloxy group having 5 to 18 carbon atoms, a (hetero) aralkyloxy group having 7 to 18 carbon atoms, a (hetero) arylamino group having 5 to 16 carbon atoms, a nitro group, and a cyano group A group, an ester group having 2 to 7 carbon atoms, a halogen atom or a hydroxyl group.
[0059]
Examples of the alkyl group having 1 to 9 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, hexyl group and octyl group. Can be mentioned.
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, an anthranyl group, and a phenanthryl group.
[0060]
Heteroaromatic groups derived from 5- or 6-membered monocyclic or 2-5 condensed rings include 1-pyrenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-phenanthrenyl group, 1-perylenyl group and the like. can give.
Examples of the alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, iso-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, hexyloxy group, octyloxy Groups and the like.
[0061]
Examples of the (hetero) aryloxy group having 5 to 18 carbon atoms include a phenoxy group, a naphthyloxy group, a 2-thienyloxy group, a 2-furyloxy group, and a 2-quinolyloxy group.
Examples of the (hetero) aralkyloxy group having 7 to 18 carbon atoms include benzyloxy group, phenethyloxy group, naphthylmethoxy group, 2-thienylmethoxy group, 2-furylmethoxy group, and 2-quinolylmethoxy group. It is done.
[0062]
Examples of the (hetero) arylamino group having 5 to 16 carbon atoms include diphenylamino group, dinaphthylamino group, naphthylphenylamino group, ditolylamino group, di (2-thienyl) amino group, and di (2-furyl) amino. Group, phenyl (2-thienyl) amino group, and the like.
Examples of the ester group having 2 to 7 carbon atoms include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, and an isopropoxycarbonyl group.
[0063]
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
In Ar ² , Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ , adjacent groups may be bonded to each other to form a cyclic structure. For example, a ring structure such as phenoxatin, phenoxazine, and phenothiazine is formed by bonding substituents of the benzene ring to benzene rings that are Ar ² , Ar ³ , Ar ^4, and Ar ^5.
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[0065]
It is a structure formed by condensing a ring structure such as Also,
[0066]
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[0067]
As described above, Ar ² and Ar ³ , and Ar ⁴ and Ar ⁵ may each form a ring structure that is crosslinked with a crosslinking chain. For example, Ar ² and Ar ³ and Ar ⁴ and Ar ⁵ are combined to form a carbazole ring.
[0068]
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[0069]
Etc.
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) are shown below, but the present invention is not limited to these.
[0070]
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[0071]
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[0072]
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[0073]
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[0074]
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[0075]
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[0079]
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[0080]
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[0081]
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[0082]
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[0083]
In the above structural formula, Ph represents a phenyl group.
There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the organic compound represented by general formula (I) of this invention, Although well-known various methods can be used, For example, it can manufacture efficiently by the method shown below.
An example in the case of Ar ² = Ar ³ = Ar ⁴ = Ar ⁵ and m = n = 1 in the general formula (I) will be described.
[0084]
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[0085]
(In the formula, Ar ¹ has the same meaning as in formula (I)). A halogen compound represented by the general formula (VI)
[0086]
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[0087]
(In the formula, Ar ² and Ar ³ have the same meanings as in the formula (I)). By coupling with an amino group having an aromatic hydrocarbon ring represented by the general formula (VII)
[0088]
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[0089]
(In the formula, Ar ² , Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ have the same meanings as in the formula (I)), and an organic compound represented by the formula (1) can be obtained efficiently.
The compound represented by the general formula (I) emits light with high luminance and is excellent in fastness, solubility, etc., and thus is effective as a pigment. In particular, the compound represented by the general formula (I) is useful as a sensitizing dye because of a large Stokes shift, and includes optical waveguides, optical fibers, optical interconnections, optical amplifiers using these, or organic light emitting diodes, It can be suitably used for various optical elements such as organic semiconductor lasers.
[0090]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Example 1 (Synthesis of Compound I-1)
In a nitrogen atmosphere, palladium acetate (67.4 mg, 0.3 mmol) and tri-tert-butylphosphine (243 mg, 1.2 mmol) were dissolved in xylene (18 mL), and then tert-butoxy sodium (1.38 g, 14. 4 mmol), dibromobenzothiadiazole (1.18 g, 4 mmol) and diphenylamine (2.03 g, 12 mmol) were added and refluxed for 8 hours. The reaction product was poured into ice water and extracted with xylene. The organic layer was washed with water and dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was subjected to silica gel column chromatography to obtain a red solid (1.38 g, 73%).
[0091]
The measurement results of mass spectrometry and NMR spectrum for the obtained compound are as follows.
m / z 470 (M ⁺ )
¹ H-NMR (DMSO (δ = ppm)): 6.99-7.05 (12H, m), 7.21 (2H, s), 7.60 (10H, dd, J = 7.8, 8 .4Hz)
[0092]
Example 2 (light resistance test)
The compound (compound I-1) obtained in Example 1 was dissolved in chloroform to prepare a solution having a concentration of 1.83 × 10 ⁻⁵ mol / L, and was used with an F-4500 type fluorescence spectrometer manufactured by HITACHI. When the absorption spectrum and the emission spectrum were measured, the maximum absorption wavelength: 517 nm and the maximum emission wavelength: 785 nm (Stokes shift: 268 nm).
[0093]
In addition, 500 ppm of the above compound and 5 parts by weight of 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photoinitiator Was added to 4,4′-bis (β-methacryloyloxyethylthio) diphenyl sulfone and dissolved uniformly while heating. Thereafter, the composition obtained by defoaming was sandwiched between glass substrates (thickness 1 mm) through a spacer having a thickness of 500 microns, and a high-pressure mercury lamp (rated 3 kW) using an ultraviolet curing apparatus UB041-5AM type manufactured by Eye Graphics. ) Was irradiated from each side of the glass substrate at 1.0 J / cm ² to obtain a cured product. The obtained cured product was allowed to stand in a place exposed to sunlight through a glass window for one month, and the change in absorption peak intensity before and after being left was examined. The pigment residual rate was 85.7%, and the color change was good with little discoloration. .
[0094]
Comparative Example 1
When the absorption spectrum and the emission spectrum were measured in the same manner as in Example 2 except that the organic fluorescent dye rhodamine B (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was used instead of the compound I-1, the absorption peak wavelength: 558 nm, The emission peak wavelength was 576 nm (Stokes shift: 18 nm).
[0095]
Further, a cured product was prepared in the same manner as in Example 2, and the change in absorption peak intensity before and after standing through a glass window was examined. As a result, the discoloration was severe with a dye residual rate of 29.7% after one month, and fluorescence was emitted. The strength was also greatly reduced.
[0096]
[Table 1]

[0097]
【The invention's effect】
Since the compound of the present invention emits light with high luminance and is excellent in fastness and solubility, it is effective as a luminescent dye. In addition, since the Stokes shift is large and the re-absorption of fluorescence is small, the amplification factor can be increased by using, for example, the compound of the present invention as a medium for an optical amplifier, and an optical element having a high amplification factor and high light resistance can be obtained. Therefore, it is useful in fields such as optical communication.
[Brief description of the drawings]
1 is an absorption spectrum of a chloroform solution of the present compound in Example 2. FIG.
2 is a fluorescence emission spectrum of the present compound chloroform solution in Example 2. FIG.
3 is an absorption spectrum of a sample before and after a light resistance test in Example 2. FIG. The solid line represents the absorption spectrum before the test, and the dotted line represents the absorption spectrum after the test (after leaving for one month).
4 is an absorption spectrum of a sample before and after a light resistance test in Comparative Example 1. FIG. The solid line represents the absorption spectrum before the test, and the dotted line represents the absorption spectrum after the test (after leaving for one month).

Claims (5)

The compound represented by the following general formula (I).

[Wherein Ar ¹ is a (m + n) -valent heterocyclic group represented by the following general formula (II).

(In formula (II), ring A and ring Z represent a ring condensed by sharing two carbon atoms,

Each may be bonded to either ring A or ring Z.
Ring Z represents an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring which is a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring which may have a substituent.
Ring A represents a 5-membered heterocyclic ring which may have a substituent. )
Ar ^{2 to} Ar ⁵ each independently represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heteroaromatic ring group which may have a substituent. Also,

As described above, a ring structure in which Ar ² and Ar ³ , Ar ⁴ and Ar ⁵ are each crosslinked by a crosslinking chain may be formed.
m and n each independently represents an integer of 0 to 4. However, m + n ≧ 2. ] The compound according to claim 1, wherein the general formula (II) is represented by any one of the following general formulas (IIa) to (IId).

[In the formula (IIa), Z ¹ is a (m + n) -valent group, and may be a 5- or 6-membered, monocyclic or 2-6 condensed aromatic hydrocarbon which may have a substituent. A ring or a heterocycle.
Y represents O, S, Se, or —NR ¹ —. However, R ¹ has a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an alkynyl group which may have a substituent, or a substituent. And an optionally substituted acyl group, an optionally substituted amide group, an optionally substituted hydrocarbon ring group, or an optionally substituted heterocyclic group. ],

In [Formula (IIb), ^{Z 1} is ^{Z 1} as defined, ^{R 2} in the general formula (IIa) has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa), X is ^{O, S, Se, -NR 3} - ( However, ^{R 3} has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa)), or ^-CR 4 ^{R 5} -. (However, ^{R 4,} and ^{R 5} are each independently the general formula (IIa) ^{R 1} as defined in .). ]

In [Formula (IIc), ^{Z 1} and Y have the same meanings as ^{Z 1} and Y in the general formula (IIa), each independently ^{R 6} and ^{R 7} has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (IIa). ]

[In the formula (IId), Z ² is a {(m + n) -2} -valent group, and may be a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring optionally having a substituent. It is an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring, and Y has the same meaning as Y in formula (IIa). ] The compound according to claim 1, wherein in the general formula (I), Ar ¹ is represented by the formula (III).

[In the formula (III), Z ³ is an (m + n) -valent group, which may have a 5- or 6-membered, monocyclic or 2-6 condensed aromatic hydrocarbon A ring or a heterocycle. ] A dye comprising the compound according to any one of claims 1 to 3. An optical element comprising the compound according to claim 1.

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