JP2008214344A - Aryl ethynyl compound, two-photon absorbing material and optical recording medium - Google Patents

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Kenji Kobayashi
健二 小林
Satoru Imamura
悟 今村
Muneyuki Shigeiwa
統之 茂岩
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Shizuoka University NUC
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-photon absorbing material that exhibits easily two-photon absorption with its large cross-sectional area for two-photon absorption and is excellent in stability, solubility and efficiency. <P>SOLUTION: The two-photon absorbing compound containing as at least part of its components a new aryl ethynyl compound represented by formula (I) is provided (wherein, the center ring D indicates a 4-6C aromatic ring; Arx<SP>1</SP>to Arx<SP>4</SP>indicate each independently an aromatic ring or a substituent formed by combination of a plurality of aromatic-ring groups and linking groups). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高密度光記録媒体、三次元光造形、フォトダイナミックセラピーへの応用が可能な、大きな二光子吸収断面積を有する新規アリールエチニル化合物と二光子吸収材料に関する。
本発明はまた、この二光子吸収材料を記録層に含有する光学記録媒体と、この光学記録媒体の記録再生方法に関する。
The present invention relates to a novel arylethynyl compound and a two-photon absorption material having a large two-photon absorption cross-section that can be applied to high-density optical recording media, three-dimensional optical modeling, and photodynamic therapy.
The present invention also relates to an optical recording medium containing the two-photon absorption material in a recording layer, and a recording / reproducing method for the optical recording medium.

二光子吸収とは、化合物が2つの光子を吸収して基底状態から励起状態へ遷移する現象であり、一光子励起波長の2倍程度の波長の光を用いて、2個の光子を1つの分子に当てることにより励起させることができる。1個の分子に同時に2個の光子が当たる確率は、光子密度の2乗に比例し、試料上でレーザー光が焦点を結ぶとき、焦点面から離れるにつれ、光子密度は距離の2乗に比例して減少する。従って、二光子吸収の起こる確率は焦点面から離れるに伴い距離の4乗に比例して減少していく。この現象を利用して、高密度光記録媒体、三次元光造形、フォトダイナミックセラピー等の分野で二光子吸収の応用が期待されている。また、二光子吸収した励起状態から輻射失活過程において発光する二光子発光は、入射した光の波長より短波長の光(=エネルギーの高い光)を取り出せるため、光変換材料、光増感剤としても研究がなされている。   Two-photon absorption is a phenomenon in which a compound absorbs two photons and transitions from a ground state to an excited state, and two photons are converted into one by using light having a wavelength about twice the one-photon excitation wavelength. It can be excited by hitting a molecule. The probability of two photons hitting a molecule simultaneously is proportional to the square of the photon density, and when the laser beam is focused on the sample, the photon density is proportional to the square of the distance as it moves away from the focal plane. Then decrease. Therefore, the probability that two-photon absorption will occur decreases in proportion to the fourth power of the distance as the distance from the focal plane increases. Utilizing this phenomenon, application of two-photon absorption is expected in fields such as high-density optical recording media, three-dimensional stereolithography, and photodynamic therapy. In addition, two-photon emission, which is emitted in the radiation deactivation process from the excited state absorbed by two-photons, can extract light with a wavelength shorter than the wavelength of the incident light (= light with high energy), so that it is a light conversion material and a photosensitizer. As well as research.

二光子吸収を種々の分野で応用する場合において重要となるのが、二光子吸収の起こりやすさを示す二光子吸収断面積であり、近年、高い二光子吸収断面積を持つ化合物が特許文献1〜3、および非特許文献1〜5で報告されている。   What is important when two-photon absorption is applied in various fields is a two-photon absorption cross section indicating the likelihood of two-photon absorption. In recent years, a compound having a high two-photon absorption cross-section has been disclosed in Patent Document 1. -3 and Non-Patent Documents 1-5.

これらのうち、特許文献1、特許文献2に記載されている二光子吸収断面積測定には、蛍光法を用いているが、蛍光発光効率の低い化合物を評価していることから大きな誤差が含まれやすいこと、また、化合物の線形吸収が励起波長に近く、線形吸収の影響が重なってきていることから、二光子吸収断面積を大きく見積もってしまう欠点が挙げられる。また、化合物の実施例としてはシアニン系化合物に限定されており、この化合物はイオン性色素であることが二光子吸収断面積の増大に寄与しているが、一方で、そのために、トルエンなどの極性の低い有機溶媒に溶けにくいという欠点を有している。   Among these, the fluorescence method is used for the two-photon absorption cross section measurement described in Patent Document 1 and Patent Document 2, but a large error is included because a compound having low fluorescence emission efficiency is evaluated. In addition, since the linear absorption of the compound is close to the excitation wavelength and the influence of the linear absorption overlaps, there are drawbacks in that the two-photon absorption cross section is largely estimated. In addition, examples of the compound are limited to cyanine-based compounds, and this compound is an ionic dye, which contributes to an increase in the two-photon absorption cross-sectional area. It has the disadvantage of being hardly soluble in organic solvents with low polarity.

特許文献3に記載されている化合物についても、同様にイオン性を有していることが二光子吸収断面積の増大に寄与しているが、そのため、トルエンなどの極性の低い有機溶媒に溶けにくいという欠点を有している。   The compound described in Patent Document 3 also has an ionic property, which contributes to an increase in the two-photon absorption cross section, but is therefore hardly soluble in a low-polarity organic solvent such as toluene. Has the disadvantages.

非特許文献1〜3に記載されている化合物は、ポリフィリン化合物であるが、線形吸収が励起波長近くまで延びている、または、励起波長に線形吸収を有しているため、線形吸収により励起した状態からの一光子吸収(excited state absorption)の影響を強く受けている。そのため、通常の二光子吸収断面積測定値との直接的な比較はできない。また、応用上も線形吸収の影響を受けやすいため、例えば、焦点近傍のみで吸収を起こさせる、などといった二光子吸収現象に特長的な効果を利用しにくいという欠点がある。   The compounds described in Non-Patent Documents 1 to 3 are porphyrin compounds, but are excited by linear absorption because linear absorption extends to near the excitation wavelength or has linear absorption at the excitation wavelength. It is strongly influenced by excited state absorption from the state. Therefore, a direct comparison with the usual two-photon absorption cross-section measurement value is not possible. Also, since it is easily affected by linear absorption in application, there is a drawback that it is difficult to use a characteristic effect in a two-photon absorption phenomenon such as causing absorption only in the vicinity of the focal point.

非特許文献4、5に記載されている二光子吸収断面積測定法は、蛍光法を利用している。この方法は、非特許文献6に記載されている化合物(=参照物質)と目的物質の二光子蛍光強度を同じ光学系で測定し、参照物質の二光子吸収断面積から相対的に断面積を計算する方法であるが、直接二光子吸収断面積を測定する透過法と比較して、大きな断面積を示す傾向がある。また、用いるレーザのパルス幅、繰り返し周波数、集光条件などにも二光子吸収断面積は影響されるため、両手法の測定値を直接比較することはできない。また、非特許文献5に示されているパラサイクロファン化合物は合成が難しいという欠点も有している。   The two-photon absorption cross-section measuring method described in Non-Patent Documents 4 and 5 uses a fluorescence method. This method measures the two-photon fluorescence intensity of the compound (= reference substance) and the target substance described in Non-Patent Document 6 with the same optical system, and calculates the relative cross-sectional area from the two-photon absorption cross-section of the reference substance. Although it is a calculation method, it tends to show a large cross-sectional area as compared with the transmission method that directly measures the two-photon absorption cross-sectional area. In addition, since the two-photon absorption cross section is affected by the pulse width, repetition frequency, and focusing conditions of the laser used, the measured values of both methods cannot be directly compared. Further, the paracyclophane compound shown in Non-Patent Document 5 has a drawback that it is difficult to synthesize.

テトラエチニルベンゼン化合物に関しては、非特許文献7、8において、3次の非線形光学定数が大きいという報告や、分子構造と吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルとの相関に関する報告がなされているが、二光子吸収断面積に関する記述はなく、また、記載されている化合物の共役系の広がりも充分ではなく、大きな二光子吸収断面積が得られるとは考えられない。   Regarding tetraethynylbenzene compounds, Non-Patent Documents 7 and 8 report that the third-order nonlinear optical constant is large, and reports on the correlation between the molecular structure and the absorption spectrum and fluorescence spectrum. There is no description regarding the area, and the spread of the conjugated system of the compound described is not sufficient, and it is not considered that a large two-photon absorption cross section can be obtained.

同様に、類似構造を有するヘキサエチニルベンゼン化合物に関しても、非特許文献9において、2次の非線形光学定数が大きいという報告がなされているが、二光子吸収断面積に関する記述はなく、また、記載されている化合物の共役系の広がりも充分ではなく、大きな二光子吸収断面積が得られるとは考えられない。
特開2005−164817 特開2005−25152 特開2005−132763 J.Phys.Chem.B,(2005)Vol.109,7223-7236 J.Phys.Chem.A,(2005)Vol.109,2996-2999 J.Am.Chem.Soc.(2003)Vol.125,13356-13357 Org.Lett.(2003)Vol.5,No.5,645-548 J.Am.Chem.Soc.(2004)Vol.126,11529-11542 J.Opt.Soc.Am.B,(1996)Vol.13,481-491 J.Chem.Soc.Chem.Commun.(1995),55-56 J.Am.Chem.Soc.(2005)Vol.127,2464-2476 Chem.Eur.J.,(2004)Vol.10,1227-1238
Similarly, regarding the hexaethynylbenzene compound having a similar structure, it has been reported in Non-Patent Document 9 that the second-order nonlinear optical constant is large, but there is no description and description regarding the two-photon absorption cross section. The spread of the conjugated system of the compound is not sufficient, and it is not considered that a large two-photon absorption cross section can be obtained.
JP-A-2005-164817 JP 2005-25152 A JP 2005-132663 A J. Phys. Chem. B, (2005) Vol. 109,7223-7236 J. Phys. Chem. A, (2005) Vol. 109, 2996-2999 J. Am. Chem. Soc. (2003) Vol. 125, 13356-13357 Org. Lett. (2003) Vol. 5, No. 5, 645-548 J. Am. Chem. Soc. (2004) Vol. 126, 11529-11542 J.Opt.Soc.Am.B, (1996) Vol.13,481-491 J. Chem. Soc. Chem. Commun. (1995), 55-56 J.Am.Chem.Soc. (2005) Vol.127,2464-2476 Chem. Eur. J., (2004) Vol. 10, 1227-1238

上述の如く、二光子吸収の応用のためには、二光子吸収断面積が大きいことが前提であるが、更に、線形吸収の影響を受けにくいこと、材料の安定性、材料の溶解性、合成の容易さも必要である。
しかし、大きな二光子吸収断面積とこれら諸特性のバランスが取れた化合物および材料は、これまで報告されていなかった。
As mentioned above, for the application of two-photon absorption, it is premised that the two-photon absorption cross-section is large, but it is also less susceptible to linear absorption, material stability, material solubility, synthesis It is also necessary to be easy.
However, no compound or material has been reported so far that has a balance between a large two-photon absorption cross-section and these properties.

従って、本発明は、二光子吸収断面積が大きく、しかも、安定性、溶媒への溶解性に優れた新規化合物と二光子吸収材料を提供することを目的とする。
本発明はまた、この二光子吸収材料を記録層に含有する光学記録媒体と、この光学記録媒体の記録再生方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel compound and a two-photon absorption material having a large two-photon absorption cross-sectional area, and having excellent stability and solubility in a solvent.
Another object of the present invention is to provide an optical recording medium containing the two-photon absorption material in a recording layer, and a recording / reproducing method for the optical recording medium.

本発明者らは、鋭意検討の結果、下記一般式(I)で表される特定の化合物を構成成分の少なくとも一部として含有する材料であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved if the material contains a specific compound represented by the following general formula (I) as at least a part of the constituent components. completed.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 下記一般式(I)で表されるアリールエチニル化合物。

Figure 2008214344
[式(I)中、中心環Dは炭素数4〜6の芳香環を表し、Arx〜Arx−エチニレン基以外に置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)を有していても良い。Arx〜Arxは、それぞれ独立に、芳香環基、または、芳香環基と連結基が複数結合した置換基を表す。Arx〜Arxの芳香環基は置換基を有していても、有していなくてもよいが、Arx〜Arxのうち少なくとも1つ以上が下記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である。
Figure 2008214344
(式(II)中、Ar〜Arは置換基を有していても有していなくてもよい、2価の芳香環基を表しており、Cx〜Cxは連結基を表しており、nは1以上5以下の整数である。Bは、置換基を有していても有していなくてもよい、電子供与性芳香環基、または、少なくとも1つ以上の電子供与性基が置換した芳香環基を表す。)
なお、ここで「連結基」は、これにより連結される基同士を共役可能とし得る基である。] [1] An arylethynyl compound represented by the following general formula (I).
Figure 2008214344
[In the formula (I), the central ring D represents an aromatic ring having 4 to 6 carbon atoms, and a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group (the substituent includes an aromatic ring group or an aromatic ring group; And a structure in which a substituent having a plurality of linking groups bonded thereto is bonded through an ethynylene group. Arx 1 to Arx 4 each independently represent an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded. Aromatic ring group Arx 1 ~Arx 4 also have a substituent group, but may not have at least one or more represented by the following general formula (II) of Arx 1 ~Arx 4 A substituent in which an aromatic ring group and a linking group are bonded.
Figure 2008214344
(In Formula (II), Ar 1 to Ar n represent a divalent aromatic ring group that may or may not have a substituent, and Cx 1 to Cx n represent a linking group. N is an integer of 1 to 5. B is an electron-donating aromatic ring group that may or may not have a substituent, or at least one or more electron-donating properties. Represents an aromatic ring group substituted with a group.)
Here, the “linking group” is a group capable of conjugating groups linked by this. ]

[2] 一般式(I)における中心環Dが炭素数4〜5のヘテロ原子を含む芳香環であり、該芳香環がπ電子過剰ヘテロ環であって、該中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していてもよい置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)がさらに、ニトロ基や、ヨウ素、臭素などの重原子で表される、無輻射遷移をより起こしやすくする置換基を除く置換基であることを特徴とする[1]に記載のアリールエチニル化合物。 [2] The central ring D in the general formula (I) is an aromatic ring containing a heteroatom having 4 to 5 carbon atoms, the aromatic ring is a π-electron rich heterocycle, and the central ring D is Arx 1 to Arx. Substituents that may be present in addition to 4 -ethynylene groups (excluding a structure in which an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded is bonded via an ethynylene group. The arylethynyl compound according to [1], wherein the arylethynyl compound is a substituent other than a substituent that is represented by a heavy atom such as a nitro group, iodine, or bromine, and that facilitates non-radiative transition .

[3] 一般式(I)における中心環Dが炭素数4〜5のヘテロ原子を含む芳香環であり、該芳香環がπ電子欠乏ヘテロ環であって、該中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していてもよい置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)がさらに、ニトロ基や、ヨウ素、臭素などの重原子で表される、無輻射遷移をより起こしやすくする置換基を除く置換基であることを特徴とする[1]に記載のアリールエチニル化合物。 [3] The central ring D in the general formula (I) is an aromatic ring containing a heteroatom having 4 to 5 carbon atoms, the aromatic ring is a π-electron deficient heterocycle, and the central ring D is Arx 1 to Arx. Substituents that may be present in addition to 4 -ethynylene groups (excluding a structure in which an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded is bonded via an ethynylene group. The arylethynyl compound according to [1], wherein the arylethynyl compound is a substituent other than a substituent that is represented by a heavy atom such as a nitro group, iodine, or bromine, and that facilitates non-radiative transition .

[4] 一般式(I)における中心環Dがベンゼン環であり、該中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していてもよい置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)がさらに、ニトロ基や、ヨウ素、臭素などの重原子で表される、無輻射遷移をより起こしやすくする置換基を除く置換基であることを特徴とする[1]に記載のアリールエチニル化合物。 [4] The central ring D in the general formula (I) is a benzene ring, and the central ring D may have a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group (the substituent is an aromatic ring) Group, or a substituent in which multiple aromatic ring groups and linking groups are bonded via an ethynylene group.) Is further represented by a nitro group or a heavy atom such as iodine or bromine. The arylethynyl compound according to [1], wherein the arylethynyl compound is a substituent excluding a substituent that makes it more likely to occur.

[5][1]〜[4]のいずれかに記載のアリールエチニル化合物を構成成分の少なくとも一部として含有することを特徴とする二光子吸収材料。 [5] A two-photon absorption material comprising the arylethynyl compound according to any one of [1] to [4] as at least a part of a constituent component.

[6] 一般式(I)において、Arx〜Arxのうちの少なくとも2つ以上が一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である[5]に記載の二光子吸収材料。 [6] In the general formula (I), at least two or more of Arx 1 to Arx 4 are substituents in which an aromatic ring group represented by the general formula (II) and a linking group are bonded to each other. Two-photon absorbing material.

[7] 一般式(II)におけるBが電子供与性基として置換アミノ基を有する芳香環基である[5]または[6]に記載の二光子吸収材料。 [7] The two-photon absorption material according to [5] or [6], wherein B in the general formula (II) is an aromatic ring group having a substituted amino group as an electron donating group.

[8] 一般式(II)におけるBがニトロ基を含む光解離性保護基を置換基として有することを特徴とする[5]〜[7]のいずれかに記載の二光子吸収材料。 [8] The two-photon absorption material according to any one of [5] to [7], wherein B in the general formula (II) has a photolabile protecting group containing a nitro group as a substituent.

[9] AF50の二光子吸収断面積を45GMとしたときの透過法による二光子吸収断面積が200GM以上である[5]〜[8]のいずれかに記載の二光子吸収材料。 [9] The two-photon absorption material according to any one of [5] to [8], wherein the two-photon absorption cross-section by the transmission method when the two-photon absorption cross-section of AF50 is 45 GM is 200 GM or more.

[10] [5]〜[9]のいずれかに記載の二光子吸収材料を記録層に含有することを特徴とする光記録媒体。 [10] An optical recording medium comprising the two-photon absorption material according to any one of [5] to [9] in a recording layer.

[11] [10]に記載の光記録媒体に対し、光照射による光解離性保護基の解離により情報を記録し、一方、光照射によって蛍光発光性基を有する蛍光発光母体が発する蛍光発光を読み取ることにより、記録された情報の再生を行うことを特徴とする光学記録媒体の記録再生方法。 [11] Information is recorded on the optical recording medium according to [10] by dissociation of a photolabile protecting group by light irradiation, while fluorescence emission emitted from a fluorescent light-emitting host having a fluorescent group by light irradiation is emitted. A recording / reproducing method for an optical recording medium, wherein the recorded information is reproduced by reading.

本発明によれば、二光子吸収断面積が大きく、二光子吸収を起こし易く、かつ、材料の安定性、材料の溶媒に対する溶解性に優れた二光子吸収材料が提供される。
特に、本発明の二光子吸収材料によれば、安定性、溶解性に優れ、AF50の二光子吸収断面積を45GMとしたときの透過法による二光子吸収断面積が200GM以上である、高効率の二光子吸収材料が提供される。本発明の二光子吸収材料の中で好ましいものはこの二光子吸収断面積が300GM以上であり、特に好ましいものは400GM以上である。
According to the present invention, there is provided a two-photon absorption material having a large two-photon absorption cross-section, easily causing two-photon absorption, and having excellent material stability and material solubility in a solvent.
In particular, according to the two-photon absorption material of the present invention, it is excellent in stability and solubility, and the two-photon absorption sectional area by the transmission method when the two-photon absorption sectional area of AF50 is 45 GM is high efficiency. A two-photon absorbing material is provided. Among the two-photon absorption materials of the present invention, a preferable two-photon absorption cross-sectional area is 300 GM or more, and a particularly preferable one is 400 GM or more.

本発明によれば、このような二光子吸収材料を用いて高特性な光学記録媒体が提供される。   According to the present invention, an optical recording medium having high characteristics is provided using such a two-photon absorption material.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形して実施することができる。   Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention.

本発明の新規アリールエチニル化合物は、下記一般式(I)で示されるアリールエチニル化合物(以下、「本発明の化合物」と称す場合がある。)であり、本発明の二光子吸収材料は、このような本発明の化合物を構成成分の少なくとも一部として含むものである。   The novel arylethynyl compound of the present invention is an arylethynyl compound represented by the following general formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “the compound of the present invention”), and the two-photon absorption material of the present invention comprises: Such a compound of the present invention is included as at least a part of the constituent components.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

[式(I)中、中心環Dは炭素数4〜6の芳香環を表し、Arx〜Arx−エチニレン基以外に置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)を有していても良い。Arx〜Arxは、それぞれ独立に、芳香環基、または、芳香環基と連結基が複数結合した置換基を表す。Arx〜Arxの芳香環基は置換基を有していても、有していなくてもよいが、Arx〜Arxのうち少なくとも1つ以上が下記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である。

Figure 2008214344
(式(II)中、Ar〜Arは置換基を有していても有していなくてもよい、2価の芳香環基を表しており、Cx〜Cxは連結基を表しており、nは1以上5以下の整数である。Bは、置換基を有していても有していなくてもよい、電子供与性芳香環基、または、少なくとも1つ以上の電子供与性基が置換した芳香環基を表す。)
なお、ここで「連結基」は、これにより連結される基同士を共役可能とし得る基である。] [In the formula (I), the central ring D represents an aromatic ring having 4 to 6 carbon atoms, and a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group (the substituent includes an aromatic ring group or an aromatic ring group; And a structure in which a substituent having a plurality of linking groups bonded thereto is bonded through an ethynylene group. Arx 1 to Arx 4 each independently represent an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded. Aromatic ring group Arx 1 ~Arx 4 also have a substituent group, but may not have at least one or more represented by the following general formula (II) of Arx 1 ~Arx 4 A substituent in which an aromatic ring group and a linking group are bonded.
Figure 2008214344
(In Formula (II), Ar 1 to Ar n represent a divalent aromatic ring group that may or may not have a substituent, and Cx 1 to Cx n represent a linking group. N is an integer of 1 to 5. B is an electron-donating aromatic ring group that may or may not have a substituent, or at least one or more electron-donating properties. Represents an aromatic ring group substituted with a group.)
Here, the “linking group” is a group capable of conjugating groups linked by this. ]

なお、本発明において、「芳香環」とは、「芳香族性を有する環」を指し、「芳香族炭化水素環」とは「芳香族性を有する炭化水素環」を指し、「芳香族複素環」とは「芳香族性を有する複素環」を指す。また、単に「複素環」または「炭化水素環」と称した場合には、芳香族性を有する環および芳香族性を有しない環のいずれをも含むものとする。また、本発明において、「連結基」とは、当該連結基により連結される基同士を共役可能とし得る連結基であり、例えば、ビニル基、エチニレン基、アゾメチン基、アゾ基などの二重結合、または、三重結合を有する基を指す。   In the present invention, “aromatic ring” means “ring having aromaticity”, “aromatic hydrocarbon ring” means “hydrocarbon ring having aromaticity”, and “aromatic heterocycle”. “Ring” refers to “heterocyclic ring having aromaticity”. In addition, when the term “heterocycle” or “hydrocarbon ring” is used, it includes both a ring having aromaticity and a ring having no aromaticity. In the present invention, the “linking group” is a linking group capable of conjugating groups linked by the linking group. For example, a double bond such as a vinyl group, an ethynylene group, an azomethine group, or an azo group. Or a group having a triple bond.

また、本発明において、「置換基を有していてもよい」とは、1個以上の置換基を有していてもよいことを意味する。
以下において、中心環Dが有するArx〜Arx−エチニレン基を「アリールエチニル基」と称し、また、中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していても良い置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)を、「他の中心環置換基」と称す場合がある。
In the present invention, “may have a substituent” means that it may have one or more substituents.
Hereinafter, the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group of the central ring D is referred to as “arylethynyl group”, and the central ring D may have a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group ( As the substituent, an aromatic ring group or a structure in which a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and a linking group are bonded to each other is bonded through an ethynylene group) may be referred to as “another central ring substituent”. is there.

[本発明の化合物]
以下に、前記一般式(I)における各構成要素について説明する。
[Compound of the present invention]
Below, each component in the said general formula (I) is demonstrated.

〈中心環Dについて〉
前記一般式(I)中、中心環Dは炭素数4〜6の芳香環を表す。具体的にはシクロテトラジエン、シクロペンタジエン、ベンゼンなどの炭素数4〜6の芳香族炭化水素環、またはフラン、ピロール、チオフェン、セレノフェン、テレノフェン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジンなどの炭素数4〜6の芳香族複素環を表す。
<About center ring D>
In the general formula (I), the central ring D represents an aromatic ring having 4 to 6 carbon atoms. Specifically, an aromatic hydrocarbon ring having 4 to 6 carbon atoms such as cyclotetradiene, cyclopentadiene, and benzene, or 4 to 6 carbon atoms such as furan, pyrrole, thiophene, selenophene, telenophene, pyridine, pyridazine, pyrimidine, and pyrazine. Represents an aromatic heterocycle of 6;

芳香族複素環を構成するヘテロ原子としては特に制限はないが、通常、O、S、Se、Te、N、P、Siなどの各原子が挙げられる。複素環の安定性の面からは、特に好ましいヘテロ原子はO、S、Nである。   Although there is no restriction | limiting in particular as a hetero atom which comprises an aromatic heterocyclic ring, Usually, each atom, such as O, S, Se, Te, N, P, Si, is mentioned. In view of the stability of the heterocyclic ring, particularly preferred heteroatoms are O, S, and N.

尚、これらの芳香族複素環は、Albert-Pfleidererによれば、その電子状態の違いから、π電子過剰(π−sufficient)へテロ芳香環及びπ電子欠乏(π−deficient)ヘテロ芳香環に分類できる(参考文献:講談社サイエンティフィック発行「ヘテロ環化合物の化学」)。この分類は、いずれもベンゼン環を基準としたものであり、ヘテロ環を構成する各炭素原子上の電子密度に基づいて判定される。   According to Albert-Pfleiderer, these aromatic heterocycles are classified into π-sufficient heteroaromatic rings and π-deficient heteroaromatic rings based on the difference in their electronic states. Yes (reference: published by Kodansha Scientific “Chemistry of heterocyclic compounds”). This classification is based on the benzene ring, and is determined based on the electron density on each carbon atom constituting the heterocycle.

芳香環を構成する1個の炭素原子上のπ電子密度は、例えばベンゼンならば、6/6=1.0である。
これに対して、例えばピロール、チオフェンやフラン等(ベンゾフランやベンゾチオフェンなどのベンゼン縮合環なども含まれる。)は、環を形成するヘテロ原子が孤立電子対を持つためにヘテロ環の全構成原子の平均としてみた場合には、ベンゼンと同様の電子密度となるが、ヘテロ原子の電子陰性度が炭素原子よりも大きいため、それを考慮すると、環の各炭素原子上の電子密度としてはベンゼンの1.0より大きく、1.2以下とされている。以上の電子密度をもつヘテロ芳香環が、π電子過剰へテロ芳香環に分類される。
一方、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン等は、6π電子系ではあるが、環内の窒素原子がカルボニル基の酸素原子と類似の電子吸引効果をもつため、環の各炭素原子上のπ電子密度は1.0未満となる。以上の電子密度を持つヘテロ芳香環が、π電子欠乏へテロ芳香環に分類される。
The π electron density on one carbon atom constituting the aromatic ring is, for example, 6/6 = 1.0 in the case of benzene.
On the other hand, for example, pyrrole, thiophene, furan, etc. (including benzene condensed rings such as benzofuran and benzothiophene) have all the atoms constituting the heterocycle because the heteroatoms forming the ring have lone pairs. The average electron density of benzene is the same as that of benzene, but since the electronegativity of heteroatoms is larger than that of carbon atoms, the electron density on each carbon atom in the ring It is larger than 1.0 and 1.2 or less. Heteroaromatic rings having the above electron density are classified as π-electron rich heteroaromatic rings.
On the other hand, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, etc. are 6π electron systems, but the nitrogen atom in the ring has an electron withdrawing effect similar to the oxygen atom of the carbonyl group, so the π electron density on each carbon atom of the ring Is less than 1.0. Heteroaromatic rings having the above electron density are classified as π-electron deficient heteroaromatic rings.

本発明者らは、中心環D及びその置換基について、以下のように考え、本発明に至った。
中心環Dは共役系の要となっているため、π電子欠乏よりもπ電子過剰の方がその共役系の確保には好ましく、従って、ヘテロ原子は、OやSの方がNよりも好ましい場合があると考えられる。
また、中心環Dの他の中心環置換基としては、電子吸引性のシアノ基よりは、アルコキシ基のような電子供与性の置換基の方が好ましい場合があると考えた。
The present inventors considered the center ring D and its substituents as follows, and reached the present invention.
Since the central ring D is the key to the conjugated system, an excess of π electrons is preferable for securing the conjugated system rather than a deficiency of π electrons, and therefore, heteroatoms are preferable to N for O and S. There may be cases.
In addition, as other central ring substituents of the central ring D, it was considered that an electron donating substituent such as an alkoxy group may be preferable to an electron withdrawing cyano group.

中心環Dは、合成の容易さや原料の入手のしやすさから、ベンゼン、チオフェンであることが好ましく、更には、2光子吸収断面積や蛍光量子収率などの性能の高さの点からベンゼンであることが好ましい場合がある。   The central ring D is preferably benzene or thiophene from the viewpoint of ease of synthesis and availability of raw materials, and further, benzene from the viewpoint of high performance such as a two-photon absorption cross section and a fluorescence quantum yield. May be preferred.

特に、中心環Dがベンゼン環の場合、後述する例示式D−1、D−2、D−3の構造が好ましい。すなわち、中心環であるベンゼン環の6つの炭素のうちの4つの炭素をアリールエチニル基で置換し(以下、4置換体ともいう。)、残りの炭素を無置換または任意の他の中心環置換基(例示式では、R,Rに相当)によって置換することにより、以下の効果が得られる。 In particular, when the central ring D is a benzene ring, the structures of exemplary formulas D-1, D-2, and D-3 described later are preferable. That is, four of the six carbons of the benzene ring that is the central ring are substituted with an arylethynyl group (hereinafter also referred to as a 4-substituent), and the remaining carbon is unsubstituted or substituted with any other central ring By substituting with a group (corresponding to R 1 and R 2 in the exemplary formula), the following effects can be obtained.

(1) 中心環Dは、二光子吸収断面積や吸収極大の波長に関与するπ共役系の広がりの根幹にある。本発明の上記構造を有するアリールエチニル化合物においては、R、Rが中心環Dに結合している故に中心環Dに直接的に作用し、電子密度を制御することが可能となる。また、分子全体の分極性等を変えることが可能となる。従って、本発明の上記構造を有するアリールエチニル化合物によれば、二光子吸収断面積や吸収極大の波長を、R、Rにより制御することが可能となる。かかる制御の目的に好ましく用いられるR、Rとしては、水素に加え、以下の項において例示する置換基の中でも、電子供与性のメトキシ基や水酸基やアミノ基、電子吸引性のシアノ基やアリール基やカルボニル基などが挙げられる。また、エチニル基に立体障害が比較的小さいアルキル基やシリル基などが結合した置換基も好ましい。なお、R、Rとしては、無輻射遷移をより起こりやすくする置換基である、ニトロ基とヨウ素や臭素などのハロゲン基は、蛍光量子収率ならびに発光強度を大きく低下させる恐れがあるので、好ましくない。
これらの効果は、ベンゼン環の6つの炭素すべてがArx〜Arx−エチニレン基で置換された6置換体では得られない効果である。
(1) The central ring D is the basis of the spread of the π-conjugated system related to the two-photon absorption cross section and the wavelength of the absorption maximum. In the arylethynyl compound having the above structure of the present invention, since R 1 and R 2 are bonded to the central ring D, it directly acts on the central ring D, and the electron density can be controlled. In addition, the polarizability of the whole molecule can be changed. Therefore, according to the arylethynyl compound having the above structure of the present invention, the two-photon absorption cross section and the wavelength of the absorption maximum can be controlled by R 1 and R 2 . R 1 and R 2 that are preferably used for the purpose of such control include, in addition to hydrogen, among the substituents exemplified in the following section, among electron-donating methoxy groups, hydroxyl groups, amino groups, electron-withdrawing cyano groups, An aryl group, a carbonyl group, etc. are mentioned. Further, a substituent in which an alkyl group or a silyl group having a relatively small steric hindrance is bonded to an ethynyl group is also preferable. As R 1 and R 2 , nitro groups and halogen groups such as iodine and bromine, which are more likely to cause non-radiative transition, may greatly reduce the fluorescence quantum yield and emission intensity. Is not preferable.
These effects are effects that cannot be obtained with a 6-substituted product in which all six carbons of the benzene ring are substituted with Arx 1 to Arx 4 -ethynylene groups.

(2) 本発明の上記構造を有するアリールエチニル化合物によれば、R、Rにより、溶解性や保存安定性の制御が可能となる。例えば、他の中心環置換基として(1)に挙げた電子供与性のメトキシ基や水酸基やアミノ基、電子吸引性のシアノ基やアリール基やカルボニル基を有する化合物は、水には不溶である。水に不溶とすることにより、高温、高湿の環境下での保存安定性が向上するという、好ましい結果が得られる。なお、逆に、例えば、R、Rをメトキシ基OCHからオリゴエーテル基(OCHCHOCH(m=3〜5)に変えることにより、水に可溶化することが可能である。 (2) According to the arylethynyl compound having the above structure of the present invention, the solubility and storage stability can be controlled by R 1 and R 2 . For example, compounds having an electron-donating methoxy group, hydroxyl group, amino group, electron-withdrawing cyano group, aryl group, or carbonyl group listed in (1) as other central ring substituents are insoluble in water. . By making it insoluble in water, a preferable result that storage stability in a high temperature and high humidity environment is improved can be obtained. Conversely, for example, R 1 and R 2 can be solubilized in water by changing from methoxy group OCH 3 to oligoether group (OCH 2 CH 2 ) m OCH 3 (m = 3 to 5). It is.

(3) 本発明者らの検討によれば、中心環Dのベンゼン環の6つの炭素すべてをアリールエチニル基で置換し、さらに、共役系である、Cx〜Cxを連結基とするArx〜ArxのBとして光解離性の連結基を結合すると、以下の理由により好ましくない場合が見出された。即ち、化合物の反応活性が高く合成過程で分解してしまう場合が見られた。従って、目的の最終生成物を安定して十分に確保することが容易でない場合がある。それに対して、本発明に係る4置換体は、かかる反応性を適切な範囲に調整することが容易であることが判明した。即ち、中心環Dを4置換体とすることにより、二光子吸収断面積を確保しながら、安定に光解離基を連結させた化合物(光解離性基を4つ有する二光子吸収材料)を確保することが可能となる。 (3) According to the studies of the present inventors, all six carbons of the benzene ring of the central ring D is substituted with an aryl ethynyl group, furthermore, a conjugated system, Arx to linking group Cx 1 ~Cx n When a photolabile linking group is bonded as B of 1 to Arx 4 , it has been found that it is not preferable for the following reason. That is, there was a case where the compound had a high reaction activity and decomposed during the synthesis process. Therefore, it may not be easy to ensure the target final product stably and sufficiently. On the other hand, it was found that the 4-substitution product according to the present invention can easily adjust the reactivity to an appropriate range. That is, by making the central ring D into a 4-substituent, a compound (two-photon absorbing material having four photolabile groups) in which photodissociative groups are stably linked while securing a two-photon absorption cross-section is secured. It becomes possible to do.

以上のように、前記一般式(I)で示される本発明のアリールエチニル化合物は、Arx〜Arx−エチニレン基と、このアリールエチニル基とは異なる任意の他の中心環置換基とを併せ持つことによって、上記の効果を得ることができ、特に好ましい。 As described above, the aryl ethynyl compound of the present invention represented by the general formula (I), Arx 1 ~Arx 4 - both the ethynylene group, and any other central ring substituents differ from the aryl ethynyl group As a result, the above effects can be obtained, which is particularly preferable.

任意の他の中心環置換基について、以下の{中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していても良い置換基について}の項において説明する。 Arbitrary other central ring substituents will be described in the following section {Substituents that the central ring D may have other than Arx 1 to Arx 4 -ethynylene groups}.

{中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していても良い置換基について}
中心環Dは、後述するArx〜Arx−エチニレン基以外に置換基を有していても良い。
有していても良い置換基、即ち他の中心環置換基とは、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く任意の置換基である。
他の中心環置換基の具体例としては、ArxからArxに含まれる芳香環基が有していてもよい置換基として後述する置換基群Qおよびこれらの置換基がArx〜Arxが有する連結基として後述される基を介して置換する構造とが挙げられる。
{- For ethynylene substituent which may have in addition based on the central ring D is Arx 1 ~Arx 4}
The central ring D may have a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group described later.
The substituent which may have, that is, the other central ring substituent is an arbitrary substituent except an aromatic ring group or a structure in which a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded is bonded through an ethynylene group. It is a group.
Examples of other central ring substituents, the aromatic ring group has a substituent group Q and will be described later as a substituent group optionally these substituents Arx 1 ~Arx 4 contained from Arx 1 to Arx 4 And a structure substituted through a group described later as a linking group.

中心環Dがシクロペンタジエン環の場合、Arx〜Arxに含まれる芳香環基とシクロペンタジエン環との共役系を繋げ、π電子が非局在化した状態を作り出すことが好ましく、他の中心環置換基の位置は1位にあることが望ましい(下記例示式D−6)。
中心環Dがピロール環の場合も同様に、他の中心環置換基の位置は1位にあることが望ましい(下記例示式D−10)。
また、中心環Dが有する他の中心環置換基が2個あり、かつそれらが隣接する場合、隣接する他の中心環置換基同士が結合して環状構造を形成していても良い(下記例示式D−4、D−5)。
以下に、中心環Dとその他の中心環置換基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。なお、以下の具体例中、RおよびRは前述の水素原子を含む任意の他の中心環置換基を表す。
より好ましくは、中心環Dに関する(1),(2)の項で挙げた水素原子、電子供与性のメトキシ基や水酸基やアミノ基、電子吸引性のシアノ基やアリール基やカルボニル基、エチニル基に立体障害が比較的小さいアルキル基やシリル基などが結合した置換基などである。

Figure 2008214344
When the central ring D is a cyclopentadiene ring, it is preferable to connect a conjugated system of an aromatic ring group and a cyclopentadiene ring contained in Arx 1 to Arx 4 to create a delocalized state of π electrons. The position of the ring substituent is preferably at the 1-position (Exemplary Formula D-6 below).
Similarly, when the central ring D is a pyrrole ring, the position of the other central ring substituent is desirably at the 1-position (Exemplary Formula D-10 below).
In addition, when there are two other central ring substituents in the central ring D and they are adjacent to each other, the other adjacent central ring substituents may be bonded to each other to form a cyclic structure (explained below) Formula D-4, D-5).
Specific examples of the central ring D and other central ring substituents are given below, but the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, R 1 and R 2 represent any other central ring substituent containing a hydrogen atom as described above.
More preferably, the hydrogen atom, electron-donating methoxy group, hydroxyl group, amino group, electron-withdrawing cyano group, aryl group, carbonyl group, ethynyl group mentioned in the items (1) and (2) with respect to the central ring D are used. And a substituent having an alkyl group or a silyl group having a relatively small steric hindrance.
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

〈中心環Dの4つのArx〜Arx−エチニレン基について〉
一般にπ共役性を考えた場合、置換基の連結にはエテニレン基などの二重結合を含む基を用いるのが一般的である。しかし、本発明の4置換体は、中心環DとArx〜Arxとを、二重結合ではなく三重結合を含む基であるエチニレン基を介して連結するものである。これは以下の3つの理由による。
<About the four Arx 1 to Arx 4 -ethynylene groups of the central ring D>
In general, when π conjugation is considered, a group containing a double bond such as an ethenylene group is generally used for linking substituents. However, the 4-substitution product of the present invention links the central ring D and Arx 1 to Arx 4 via an ethynylene group that is a group containing a triple bond instead of a double bond. This is due to the following three reasons.

(1) 例えば、中心環Dがベンゼン環の場合、Arx基(ArxはArx〜Arxと同義である。)の数が2〜3であれば、1,4−ジエテニル−ベンゼン(二置換体)や1,3,5−トリエテニル−ベンゼン(三置換体)など、エテニレン基を介して共役系を形成する組み合わせも可能と言える。しかし、Arx基の数が4以上、例えば、1,2,4,5−テトラエテニル−ベンゼン(四置換体)となると、隣接エテニレン基間で立体障害の問題を生じて、エテニレン基とベンゼン環との結合が捻れ(エテニレン基とベンゼン環との二面角がゼロでなくなり)、分子全体の平面性が失われて、結果として、π共役の拡張に支障を来す恐れがある。
それに対して、ベンゼン環とArxとを連結する基が3重結合と単結合とからなるエチニレン基の場合、四置換体や六置換体でも捻れを殆ど生じず、分子全体の平面性をほぼ維持できると考えられる。
従って、中心環Dに直結する共役系はエチニル基とし、二重結合は、そのエチニル基に、芳香環−二重結合と連なる連結基として結合することが好ましい。
(1) For example, when the central ring D is a benzene ring, if the number of Arx groups (Arx is synonymous with Arx 1 to Arx 4 ) is 2-3, 1,4-diethenyl-benzene (disubstituted ) And 1,3,5-triethenyl-benzene (tri-substituted product) can also be combined to form a conjugated system via an ethenylene group. However, when the number of Arx groups is 4 or more, for example, 1,2,4,5-tetraethenyl-benzene (tetrasubstituted), a problem of steric hindrance occurs between adjacent ethenylene groups, and the ethenylene group and the benzene ring The twist of the bond is twisted (the dihedral angle between the ethenylene group and the benzene ring is no longer zero), and the planarity of the whole molecule is lost, and as a result, the expansion of π conjugation may be hindered.
On the other hand, when the group connecting the benzene ring and Arx is an ethynylene group consisting of a triple bond and a single bond, almost no twist is generated even in a tetra- or hexa-substitution, and the planarity of the whole molecule is almost maintained. It is considered possible.
Therefore, the conjugated system directly connected to the central ring D is preferably an ethynyl group, and the double bond is preferably bonded to the ethynyl group as a linking group connected to the aromatic ring-double bond.

(2) また、連結基としてエチニレン基を用いる方が、エテニレン基を用いる場合に比べて合成収率が高いと考えられる。例えば、二重結合(エテニレン基)をベンゼン環に導入して4置換体を合成する反応としては、鈴木-宮浦クロスカップリング反応、もしくは、Heck反応などがある。また、三重結合(エチニレン基)をベンゼン環に導入する場合には、薗頭クロスカップリング反応などが用いられる。しかし、上記の方法で1,2,4,5−テトラエテニル−ベンゼン(四置換体)を合成するとなると、立体障害の問題が生じて反応収率がかなり低下すると考えられる。一方、エチニレン基を導入すれば、ベンゼン環周辺の平面性が確保でき、立体障害は殆んどなく、合成の収率が向上するという効果が期待できる。  (2) Further, it is considered that the synthesis yield is higher when the ethynylene group is used as the linking group than when the ethenylene group is used. For example, as a reaction for introducing a double bond (ethenylene group) into a benzene ring to synthesize a tetrasubstituted product, there is a Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction or a Heck reaction. In addition, when a triple bond (ethynylene group) is introduced into a benzene ring, a Sonogashira cross-coupling reaction or the like is used. However, when 1,2,4,5-tetraethenyl-benzene (tetrasubstituted product) is synthesized by the above method, it is considered that the problem of steric hindrance arises and the reaction yield is considerably lowered. On the other hand, if an ethynylene group is introduced, planarity around the benzene ring can be ensured, there is almost no steric hindrance, and the effect of improving the synthesis yield can be expected.

(3) 本発明者らの別の検討により、3重結合により共役系を伸ばす場合と二重結合により共役系を伸ばす場合とでは、相対的に前者の方が後者よりも吸収帯が短波長となり、更には発光強度が増す場合があった。従って、例えば、エチニレン基を中心環Dに結合させれば、エテニレン基を結合する場合よりも吸収帯が長波長側にシフトする割合を小さく調節することができる。従って、中心環D、例えばベンゼン環にエテニレン基を結合させれば、さらに二重結合を連結して共役系を伸ばしても、吸収波長はそれほど大きく長波長側にシフトしないという効果が期待できる。  (3) According to another study by the present inventors, when the conjugated system is extended by a triple bond and when the conjugated system is extended by a double bond, the former has a relatively shorter absorption band than the latter. Further, the emission intensity may increase. Therefore, for example, if an ethynylene group is bonded to the central ring D, the rate at which the absorption band shifts to the longer wavelength side can be adjusted smaller than when an ethenylene group is bonded. Therefore, if an ethenylene group is bonded to the central ring D, for example, a benzene ring, the effect that the absorption wavelength is not so large and shifted to the long wavelength side can be expected even if a double bond is further connected to extend the conjugated system.

〈Arx〜Arxについて〉
前記一般式(I)中のArx〜Arxは、それぞれ独立に芳香環基、即ち芳香族複素環基または芳香族炭化水素環基、好ましくは5または6員環の、単環または2〜6縮合環からなる、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、またはこれらが、連結基を介して複数連結したものを指す。これらの芳香環基は独立に置換基を有していても、有していなくてもよいが、Arx〜Arxのうち少なくとも1つ以上が下記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である。
<About Arx 1 to Arx 4 >
Arx 1 to Arx 4 in the general formula (I) are each independently an aromatic ring group, that is, an aromatic heterocyclic group or an aromatic hydrocarbon ring group, preferably a 5- or 6-membered monocyclic or 2- An aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group consisting of 6 condensed rings, or a group in which a plurality of these are linked via a linking group. These aromatic ring groups may or may not have a substituent independently, but at least one of Arx 1 to Arx 4 is an aromatic ring represented by the following general formula (II) A substituent in which a group and a linking group are bonded.

Figure 2008214344
(式(II)中、Ar〜Arは置換基を有していても有していなくてもよい、2価の芳香環基を表しており、Cx〜Cxは連結基を表しており、nは1以上5以下の整数である。Bは、置換基を有していても有していなくてもよい、電子供与性芳香環基、または、少なくとも1つ以上の電子供与性基が置換した芳香環基を表す。)
Figure 2008214344
(In Formula (II), Ar 1 to Ar n represent a divalent aromatic ring group that may or may not have a substituent, and Cx 1 to Cx n represent a linking group. N is an integer of 1 to 5. B is an electron-donating aromatic ring group that may or may not have a substituent, or at least one or more electron-donating properties. Represents an aromatic ring group substituted with a group.)

これらArx〜Arxは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。 These Arx 1 to Arx 4 may be the same as or different from each other.

{Arx〜Arxに含まれる芳香環基について}
Arx〜Arxに含まれる芳香族炭化水素環基として、好ましくは6員環の単環または2〜10縮合環由来の基が挙げられる。具体的には、1価の場合は、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、2価の場合は、フェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスリレン基、ピレニレン基などが挙げられ、特に合成の容易さや、原料の入手のしやすさからフェニル基、ナフチル基、またはフェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
{About the aromatic ring group contained in Arx 1 to Arx 4 }
The aromatic hydrocarbon ring group contained in Arx 1 to Arx 4 is preferably a group derived from a 6-membered monocyclic ring or a 2-10 condensed ring. Specifically, in the case of a monovalent group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, and the like can be mentioned. In particular, a phenyl group, a naphthyl group, a phenylene group, or a naphthylene group is preferable because of easy synthesis and easy availability of raw materials.

一方、芳香族複素環基としては、好ましくは5または6員環、特に好ましくは5員環の、単環または2〜10縮合環由来の基が挙げられる。複素環を構成する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を2個以上含む場合、そのヘテロ原子は同じ原子であっても異なる原子であってもよい。複素環の安定性の面から特に好ましいヘテロ原子はO,S,Nである。芳香族複素環基の具体例としては、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、ピリダジン等の環由来の1価または2価の芳香族複素環基が挙げられる。   On the other hand, examples of the aromatic heterocyclic group include a group derived from a monocyclic ring or a 2-10 condensed ring, preferably a 5- or 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring. Although there is no restriction | limiting in particular as a hetero atom which comprises a heterocyclic ring, Usually, each atoms, such as O, S, Se, N, P, Si, are mentioned. When two or more of these heteroatoms are contained, the heteroatoms may be the same atom or different atoms. In view of the stability of the heterocyclic ring, particularly preferred heteroatoms are O, S, and N. Specific examples of the aromatic heterocyclic group include furan, thiophene, pyrrole, benzofuran, isobenzofuran, 1-benzothiophene, 2-benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, carbazole, xanthene, pyridine, quinoline, isoquinoline, Monovalent or divalent aromatic heterocycles derived from rings such as phenanthridine, acridine, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, furazane, imidazole, pyrazole, benzimidazole, 1,8-naphthyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine A cyclic group is mentioned.

{Arx〜Arxが有する連結基について}
Arx〜Arxが、芳香族炭化水素環基および/または芳香族複素環基が、連結基を介して複数連結したものである場合の、連結基としては、Arx〜Arxに含まれる芳香環基と、本発明の化合物の中心骨格である置換エチニル芳香環との共役系を繋げ、π電子が非局在化した状態を作り出す基であれば、特に限定されないが、具体的には、二重結合、または、三重結合を有する基であり、合成のしやすさや安定性の点で好ましくは、原子数2〜4、特に好ましくは原子数2の長さの基である。また、該連結基を構成する元素は好ましくは炭素または窒素である。原子数2の長さを有する連結基としては、ビニル基(ビニル基は任意の置換基で置換されていてもよい。)、エチニレン基、アゾメチン基(置換基を有するものであってもよい。)、アゾ基などがある。
{About the linking group of Arx 1 to Arx 4 }
Arx 1 ~Arx 4 is an aromatic hydrocarbon ring group and / or an aromatic heterocyclic group, where is obtained by multiple linked via a linking group, the linking group includes the Arx 1 ~Arx 4 Although it is not particularly limited as long as it is a group that connects a conjugated system of an aromatic ring group and a substituted ethynyl aromatic ring that is a central skeleton of the compound of the present invention and creates a delocalized state of π electrons, specifically, , A group having a double bond or a triple bond, and preferably a group having 2 to 4 atoms, particularly preferably 2 atoms in terms of ease of synthesis and stability. The element constituting the linking group is preferably carbon or nitrogen. Examples of the linking group having a length of 2 atoms include a vinyl group (the vinyl group may be substituted with an arbitrary substituent), an ethynylene group, and an azomethine group (having a substituent). ) And azo groups.

{Arx〜Arxに含まれる芳香環基が有していてもよい置換基について}
Arx〜Arxに含まれる芳香環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、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、アルキルシリル基、アシル基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基などが挙げられる。より具体的には、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数3〜20の炭化水素環基、5または6員環の単環または2〜6縮合環由来の複素環基、炭素数1〜9のアルコキシ基、炭素数6〜18のアリールオキシ基、炭素数2〜18のヘテロアリールオキシ基、炭素数7〜18のアラルキルオキシ基、炭素数3〜18のヘテロアラルキルオキシ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基で置換されたアミノ基、炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたアミノ基、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアルキルシリル基、炭素数1〜20のアシル基、ニトロ基、シアノ基、炭素数2〜6のエステル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基などである。
以下にこれら置換基の具体例を置換基群Qとして例示する。
{Regarding the substituents that the aromatic ring group contained in Arx 1 to Arx 4 may have}
Examples of the substituent that the aromatic ring group included in Arx 1 to Arx 4 may have include an alkyl group, a hydrocarbon ring group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, and an aralkyloxy group. A heteroaralkyloxy group, an optionally substituted amino group, alkylsilyl group, acyl group, nitro group, cyano group, ester group, halogen atom, hydroxyl group, carboxyl group and the like. More specifically, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, a hydrocarbon ring group having 3 to 20 carbon atoms, a 5- or 6-membered monocyclic ring or a heterocyclic group derived from 2 to 6 condensed rings, 9 alkoxy groups, aryloxy groups having 6 to 18 carbon atoms, heteroaryloxy groups having 2 to 18 carbon atoms, aralkyloxy groups having 7 to 18 carbon atoms, heteroaralkyloxy groups having 3 to 18 carbon atoms, 1 carbon atom -20, preferably an amino group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an amino group substituted with an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 30 carbon atoms, preferably Is an amino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, or a carbon number 2-6 ester groups, halogen Atom, a hydroxyl group, is a carboxyl group.
Specific examples of these substituents are exemplified as the substituent group Q below.

(置換基群Q)
炭素数1〜9のアルキル基としては、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3〜20の炭化水素環基としては、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、テトラデカヒドロアントラニル基、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。
5または6員環の単環または2〜6縮合環由来の複素環基としては、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、2−ピペリジニル基、2−ピペラジニル基、デカヒドロキノリニル基、ジュロリジン−9−イル基などが挙げられる。
炭素数1〜9のアルコキシ基としては、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。
炭素数6〜18のアリールオキシ基、炭素数2〜18のヘテロアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールオキシ基や、2−チエニルオキシ基、2−フリルオキシ基、2−キノリルオキシ基等のヘテロアリールオキシ基などが挙げられる。
炭素数7〜18のアラルキルオキシ基、炭素数3〜18のヘテロアラルキルオキシ基としては、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等のアラルキルオキシ基や、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等のヘテロアラルキルオキシ基などが挙げられる。
炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基で置換されたアミノ基としては、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジオクチルアミノ基などが挙げられる。
炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたアミノ基としては、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、ジトリルアミノ基等のアリールアミノ基や、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)アミノ基等のヘテロアリールアミノ基などが挙げられる。
炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基、シクロヘキシルカルボニル基等が挙げられる。
炭素数2〜6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。
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。
(Substituent group Q)
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. .
Examples of the hydrocarbon ring group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclohexyl group, a tetradecahydroanthranyl group, a phenyl group, an anthranyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the heterocyclic group derived from a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring include 1-pyrenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-phenanthrenyl group, 1-perylenyl group, 2-piperidinyl Group, 2-piperazinyl group, decahydroquinolinyl group, julolidin-9-yl group and the like.
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 group, etc. Is mentioned.
Examples of the aryloxy group having 6 to 18 carbon atoms and the heteroaryloxy group having 2 to 18 carbon atoms include aryloxy groups such as phenoxy group and naphthyloxy group, 2-thienyloxy group, 2-furyloxy group, 2- And heteroaryloxy groups such as a quinolyloxy group.
Examples of the aralkyloxy group having 7 to 18 carbon atoms and the heteroaralkyloxy group having 3 to 18 carbon atoms include aralkyloxy groups such as benzyloxy group, phenethyloxy group and naphthylmethoxy group, 2-thienylmethoxy group, and 2-furyl. And heteroaralkyloxy groups such as methoxy group and 2-quinolylmethoxy group.
Examples of the amino group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, include a dimethylamino group, a methylethylamino group, a dibutylamino group, and a dioctylamino group.
An amino group substituted with an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, and an amino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, may be diphenyl. Aryl groups such as amino group, dinaphthylamino group, naphthylphenylamino group, ditolylamino group, di (2-thienyl) amino group, di (2-furyl) amino group, phenyl (2-thienyl) amino group, etc. And heteroarylamino group.
Examples of the alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, and a tert-butyldimethylsilyl group.
Examples of the acyl group having 1 to 20 carbon atoms include formyl group, acetyl group, propionyl group, isobutyryl group, valeryl group, and cyclohexylcarbonyl group.
Examples of the ester group having 2 to 6 carbon atoms include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, and an isopropoxycarbonyl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

また、Arx〜Arxにおいて、各々の環が有する上述のような置換基のうち、隣接する基同士が結合して環状構造を形成していてもよい。隣接する置換基同士が結合して環状構造を形成するものとしては、例えば、Arx〜Arxに含まれる芳香環基としてのベンゼン環基に、該ベンゼン環が有する置換基同士が結合して下記構造式に示すようなフェノキサチン、フェノチアジン、フェノキサジン環を形成したものが挙げられる。 Further, in Arx 1 to Arx 4 , among the substituents as described above which each ring has, adjacent groups may be bonded to form a cyclic structure. As what forms a cyclic structure by bonding adjacent substituents, for example, substituents of the benzene ring are bonded to a benzene ring group as an aromatic ring group included in Arx 1 to Arx 4. Examples include phenoxatin, phenothiazine, and phenoxazine ring formed as shown in the following structural formula.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

{Arx〜Arxの好ましい置換基について}
一般式(I)で表される本発明の化合物が、大きな二光子吸収断面積をもつために、置換基Arx〜Arxのうち、少なくとも1つ以上が前記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である必要があり、好ましくは、置換基Arx〜Arxのうち、2つ以上が前記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基であり、より好ましくは、置換基Arx〜Arxのうち、3つ以上が前記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基であり、最も好ましくは、置換基Arx〜Arxの全てが前記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基であることである。
{Preferable substituents of Arx 1 to Arx 4 }
Since the compound of the present invention represented by the general formula (I) has a large two-photon absorption cross section, at least one of the substituents Arx 1 to Arx 4 is represented by the general formula (II). The aromatic ring group and the linking group must be bonded to each other, and preferably two or more of the substituents Arx 1 to Arx 4 are linked to the aromatic ring group represented by the general formula (II). More preferably, among the substituents Arx 1 to Arx 4 , three or more are substituents in which the aromatic ring group represented by the general formula (II) and a linking group are bonded. Most preferably, all of the substituents Arx 1 to Arx 4 are substituents in which the aromatic ring group represented by the general formula (II) and a linking group are bonded.

中心環がベンゼンでArx〜Arxのうちの全てが前記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である場合、一般式(I)におけるその置換位置は、すでに述べたように、二光子吸収のためのR,Rの効果をより有効にするために、また、合成の容易さや原料の入手のしやすさから、1,2,4,5位であることが好ましい。
以下に、前記一般式(II)における各構成要素について説明する。
When the central ring is benzene and all of Arx 1 to Arx 4 are substituents in which an aromatic ring group represented by the general formula (II) and a linking group are bonded, the substitution position in the general formula (I) is As mentioned above, in order to make the effects of R 1 and R 2 for two-photon absorption more effective, and from the ease of synthesis and the availability of raw materials, 1, 2, 4, 5 Is preferred.
Below, each component in the said general formula (II) is demonstrated.

〈Ar〜Arについて〉
前記一般式(II)中のAr〜Arはそれぞれ独立に芳香環基、即ち芳香族複素環基または芳香族炭化水素環基、好ましくは5または6員環の、単環または2〜6縮合環からなる、2価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を指す。これらの芳香環基は独立に置換基を有していてもよい。
<About Ar 1 to Ar n >
Ar 1 to Ar n in the general formula (II) are each independently an aromatic ring group, that is, an aromatic heterocyclic group or an aromatic hydrocarbon ring group, preferably a 5- or 6-membered monocyclic ring or 2-6 It refers to a divalent aromatic hydrocarbon ring group or aromatic heterocyclic group composed of a condensed ring. These aromatic ring groups may independently have a substituent.

ここで芳香族炭化水素環基として、好ましくは6員環の単環または2〜10縮合環由来の基が挙げられる。具体的には、フェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスリレン基、ピレニレン基などが挙げられ、特に合成の容易さや、原料の入手のしやすさからフェニレン基、ナフチレン基が好ましい。   Here, the aromatic hydrocarbon ring group is preferably a 6-membered monocyclic group or a group derived from 2 to 10 condensed rings. Specific examples include a phenylene group, a naphthylene group, an anthranylene group, a phenanthrylene group, a pyrenylene group, and the like. Particularly, a phenylene group and a naphthylene group are preferable from the viewpoint of ease of synthesis and availability of raw materials.

一方、芳香族複素環基としては、好ましくは5または6員環、特に好ましくは5員環の、単環または2〜10縮合環由来の基が挙げられる。複素環を構成する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を2個以上含む場合、そのヘテロ原子は同じ原子であっても異なる原子であってもよい。複素環の安定性の面から特に好ましいヘテロ原子はO,S,Nである。芳香族複素環基の具体例としては、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、ピリダジン等の環由来の2価の芳香族複素環基が挙げられる。
On the other hand, examples of the aromatic heterocyclic group include a group derived from a monocyclic ring or a 2-10 condensed ring, preferably a 5- or 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring. Although there is no restriction | limiting in particular as a hetero atom which comprises a heterocyclic ring, Usually, each atoms, such as O, S, Se, N, P, Si, are mentioned. When two or more of these heteroatoms are contained, the heteroatoms may be the same atom or different atoms. In view of the stability of the heterocyclic ring, particularly preferred heteroatoms are O, S, and N. Specific examples of the aromatic heterocyclic group include furan, thiophene, pyrrole, benzofuran, isobenzofuran, 1-benzothiophene, 2-benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, carbazole, xanthene, pyridine, quinoline, isoquinoline, Divalent aromatic heterocyclic groups derived from rings such as phenanthridine, acridine, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, furazane, imidazole, pyrazole, benzimidazole, 1,8-naphthyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine Can be mentioned.

これらAr〜Arは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよいが、積極的に異ならせる理由は見出してはいない。 These Ar 1 to Ar n may be the same or different from each other, but no reason for positively changing them has been found.

これらAr〜Arの芳香環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、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、アシル基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基などが挙げられる。より具体的には、置換基群Qとして具体例を挙げたような炭素数1〜9のアルキル基、炭素数3〜20の炭化水素環基、5または6員環の単環または2〜6縮合環由来の複素環基、炭素数1〜9のアルコキシ基、炭素数6〜18のアリールオキシ基、炭素数2〜18のヘテロアリールオキシ基、炭素数7〜18のアラルキルオキシ基、炭素数3〜18のヘテロアラルキルオキシ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基で置換されたアミノ基、炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたアミノ基、炭素数1〜20のアシル基、ニトロ基、シアノ基、炭素数2〜6のエステル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基などである。 Examples of the substituent that the aromatic ring group of Ar 1 to Ar n may have include an alkyl group, a hydrocarbon ring group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an aralkyloxy group, A heteroaralkyloxy group, an amino group which may have a substituent, an acyl group, a nitro group, a cyano group, an ester group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group and the like can be mentioned. More specifically, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, a hydrocarbon ring group having 3 to 20 carbon atoms, a monocyclic ring having 5 or 6 members, or 2 to 6 as exemplified in the substituent group Q. A heterocyclic group derived from a condensed ring, an alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 18 carbon atoms, a heteroaryloxy group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 18 carbon atoms, and a carbon number Substituted with a 3-18 heteroaralkyloxy group, an amino group substituted with an alkyl group having 1-20 carbon atoms, preferably 1-10 carbon atoms, an aryl group having 6-30 carbon atoms, preferably 6-12 carbon atoms An amino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, or 2 to 6 carbon atoms Ester group, halogen atom, hydroxyl group, Bokishiru groups, and the like.

また、Ar〜Arにおいて、各々の環が有する上述のような置換基のうち、隣接する基同士が結合して環状構造を形成していてもよい。隣接する置換基同士が結合して環状構造を形成するものとしては、例えば、Ar〜Arとしてのベンゼン環基に、該ベンゼン環が有する置換基同士が結合して下記構造式に示すようなフェノキサチン、フェノチアジン、フェノキサジン環を形成したものが挙げられる。 Moreover, in Ar < 1 > -Arn, among the above substituents which each ring has, adjacent groups may couple | bond together and it may form the cyclic structure. As forming a cyclic structure adjacent substituents are bonded to, for example, Ar 1 to the benzene ring as to Ar n, as shown in the following structural formulas each other substituents which the benzene ring has combine to Phenoxatin, phenothiazine, and phenoxazine ring formed.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

〈Cx〜Cxについて〉
前記一般式(II)中の、Cx〜Cxは連結基を表しており、Ar〜ArおよびB基と前記一般式(I)で表される4置換エチニル芳香環の共役系を繋げ、π電子が非局在化した状態を作り出す基であれば特に限定されないが、具体的には、Arx〜Arxが有する連結基の具体例がこれに相当する。ただし、2光子吸収断面積を向上させるためには、共役性が大きいという理由により、二重結合を有する基、特にエテニル基を含むことが好ましい。
<For Cx 1 ~Cx n>
In the general formula (II), Cx 1 to Cx n represent a linking group, and a conjugated system of an Ar 1 to Ar n and B group and a 4-substituted ethynyl aromatic ring represented by the general formula (I). The group is not particularly limited as long as it is a group that creates a delocalized state of π electrons. Specifically, a specific example of a linking group that Arx 1 to Arx 4 has corresponds to this. However, in order to improve the two-photon absorption cross-sectional area, it is preferable to include a group having a double bond, particularly an ethenyl group, because of its high conjugation property.

これらの連結基が、Ar〜Arおよび連結基Bと前記一般式(I)で表される4置換エチニル芳香環の共役系を繋げ、π電子が非局在化した状態を作り出すことにより、本発明の化合物の二光子吸収断面積を増大することが可能となる。 These linking groups connect Ar 1 to Ar n and linking group B to the conjugated system of the 4-substituted ethynyl aromatic ring represented by the general formula (I), thereby creating a state in which π electrons are delocalized. It is possible to increase the two-photon absorption cross section of the compound of the present invention.

これらCx〜Cxは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよいが、積極的に異ならせる理由は見出してはいない。 These Cx 1 to Cx n may be the same or different from each other, but no reason for positively changing them has been found.

〈nについて〉
前記一般式(II)中の、nは芳香環基と連結基の繰り返しの程度を規定しており、nは1以上5以下の整数である。合成の容易さの面からはnが小さいほど好ましいが、二光子吸収断面積を増大させる面からはnが大きいほど好ましい。また、nが大きくなるにつれて共役系が広がるため、化合物の線形吸収および二光子吸収が起きやすい波長位置も長波長へシフトしていく。さらに、化合物の溶媒に対する溶解性や化合物の安定性などもnが大きくなりにつれて、一般的に悪くなる傾向がある。これらの影響を考え合わせると、nの好ましい範囲としては1以上5以下が挙げられる。ただし、高記録密度に好適な、短波長吸収帯を有するためには、nは1以上3以下が好ましい。
<About n>
In the general formula (II), n defines the degree of repetition of the aromatic ring group and the linking group, and n is an integer of 1 to 5. From the viewpoint of ease of synthesis, n is preferably as small as possible, but from the aspect of increasing the two-photon absorption cross-section, n is as large as possible. In addition, since the conjugated system spreads as n increases, the wavelength position at which linear absorption and two-photon absorption of the compound easily occur shifts to longer wavelengths. Furthermore, the solubility of the compound in the solvent and the stability of the compound generally tend to deteriorate as n increases. Considering these influences, a preferable range of n is 1 or more and 5 or less. However, in order to have a short wavelength absorption band suitable for high recording density, n is preferably 1 or more and 3 or less.

〈Bについて〉
前記一般式(II)中のBは芳香環基、即ち芳香族複素環基または芳香族炭化水素環基、好ましくは5または6員環の、単環または2〜6縮合環からなる、1価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基のうち、電子供与性を有するもの、または、少なくとも1つ以上の電子供与性の置換基で置換された芳香環基を表す。ただし、Bの芳香環基は、電子供与性の置換基以外の置換基を有していてもよい。
<About B>
B in the general formula (II) is an aromatic ring group, that is, an aromatic heterocyclic group or an aromatic hydrocarbon ring group, preferably a monovalent or 2-6 condensed ring having 5 or 6 members. Of the aromatic hydrocarbon ring group or aromatic heterocyclic group, or an aromatic ring group substituted with at least one electron donating substituent. However, the aromatic ring group of B may have a substituent other than the electron-donating substituent.

ここで芳香族炭化水素環基として、好ましくは6員環の単環または2〜10縮合環由来の基が挙げられる。具体的には、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、特に合成の容易さや、原料の入手のしやすさからフェニル基、ナフチル基が好ましい。   Here, the aromatic hydrocarbon ring group is preferably a 6-membered monocyclic group or a group derived from 2 to 10 condensed rings. Specific examples include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, and the like. Particularly, a phenyl group and a naphthyl group are preferable from the viewpoint of ease of synthesis and availability of raw materials.

一方、芳香族複素環基としては、好ましくは5または6員環、特に好ましくは5員環の、単環または2〜10縮合環由来の基が挙げられる。複素環を構成する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を2個以上含む場合、そのヘテロ原子は同じ原子であっても異なる原子であってもよい。複素環の安定性の面から特に好ましいヘテロ原子はO,S,Nである。芳香族複素環基の具体例としては、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、ピリダジン等の環由来の1価の芳香族複素環基が挙げられる。   On the other hand, examples of the aromatic heterocyclic group include a group derived from a monocyclic ring or a 2-10 condensed ring, preferably a 5- or 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring. Although there is no restriction | limiting in particular as a hetero atom which comprises a heterocyclic ring, Usually, each atoms, such as O, S, Se, N, P, Si, are mentioned. When two or more of these heteroatoms are contained, the heteroatoms may be the same atom or different atoms. In view of the stability of the heterocyclic ring, particularly preferred heteroatoms are O, S, and N. Specific examples of the aromatic heterocyclic group include furan, thiophene, pyrrole, benzofuran, isobenzofuran, 1-benzothiophene, 2-benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, carbazole, xanthene, pyridine, quinoline, isoquinoline, Monovalent aromatic heterocyclic groups derived from rings such as phenanthridine, acridine, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, furazane, imidazole, pyrazole, benzimidazole, 1,8-naphthyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine Can be mentioned.

これらのうち、電子供与性の芳香環基としては、フラン、チオフェン、ピロール、カルバゾール、キサンテン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジンなど環由来の1価の芳香族複素環基が好ましく、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン環由来の1価の芳香族複素環基が、より好ましい。   Among these, the electron-donating aromatic ring group is preferably a monovalent aromatic heterocyclic group derived from a ring such as furan, thiophene, pyrrole, carbazole, xanthene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, furan, thiophene, A monovalent aromatic heterocyclic group derived from a pyrrole, pyridine, pyrazine, pyrimidine, or pyridazine ring is more preferable.

Bが有していてもよい置換基としては、アルキル基、炭化水素環基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、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、アシル基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基などが挙げられる。より具体的には、置換基群Qとして具体例を挙げたような炭素数1〜9のアルキル基、炭素数3〜20の炭化水素環基、5または6員環の単環または2〜6縮合環由来の複素環基、炭素数1〜9のアルコキシ基、炭素数6〜18のアリールオキシ基、炭素数2〜18のヘテロアリールオキシ基、炭素数7〜18のアラルキルオキシ基、炭素数3〜18のヘテロアラルキルオキシ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基で置換されたアミノ基、炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたアミノ基、炭素数1〜20のアシル基、ニトロ基、シアノ基、炭素数2〜6のエステル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基などである。   The substituent that B may have includes an alkyl group, a hydrocarbon ring group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an aralkyloxy group, a heteroaralkyloxy group, and a substituent. And an amino group, an acyl group, a nitro group, a cyano group, an ester group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, and the like, which may be used. More specifically, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, a hydrocarbon ring group having 3 to 20 carbon atoms, a monocyclic ring having 5 or 6 members, or 2 to 6 as exemplified in the substituent group Q. A heterocyclic group derived from a condensed ring, an alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 18 carbon atoms, a heteroaryloxy group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 18 carbon atoms, and a carbon number Substituted with a 3-18 heteroaralkyloxy group, an amino group substituted with an alkyl group having 1-20 carbon atoms, preferably 1-10 carbon atoms, an aryl group having 6-30 carbon atoms, preferably 6-12 carbon atoms An amino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, or 2 to 6 carbon atoms Ester group, halogen atom, hydroxyl group, Bokishiru groups, and the like.

このうち、電子供与性効果を持つ置換基としては、炭素数1〜20、好ましくは炭素数 1〜10のアルキル基で置換されたアミノ基、炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたアミノ基が挙げられ、Bの芳香環基に電子供与性がない場合は、これらの電子供与性の置換基を少なくとも1つ以上有している必要がある。   Among these, the substituent having an electron donating effect is an amino group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms. An amino group substituted with an aryl group, an amino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, and the aromatic ring group of B has no electron donating property It is necessary to have at least one of these electron donating substituents.

これらの電子供与性置換基の中で、好ましくは、ジアミノ基、すなわち、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基で置換されたジアルキルアミノ基、炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたジアリールアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたジヘテロアリールアミノ基である。   Among these electron donating substituents, a diamino group, that is, a dialkylamino group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, preferably 6 to 30 carbon atoms, preferably Is a diarylamino group substituted with an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a diheteroarylamino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms.

具体的には、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基で置換されたジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジオクチルアミノ基などが挙げられる。   Specifically, examples of the dialkylamino group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, include a dimethylamino group, a methylethylamino group, a dibutylamino group, and a dioctylamino group. It is done.

炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜12のアリール基で置換されたジアリールアミノ基、炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜10のヘテロアリール基で置換されたジヘテロアリールアミノ基としては、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、ジトリルアミノ基等のアリールアミノ基や、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)アミノ基等のヘテロアリールアミノ基などが挙げられる。   A diarylamino group substituted with an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, a diheteroarylamino group substituted with a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms As an arylamino group such as diphenylamino group, dinaphthylamino group, naphthylphenylamino group, ditolylamino group, di (2-thienyl) amino group, di (2-furyl) amino group, phenyl (2-thienyl) Examples include heteroarylamino groups such as amino groups.

尚、Bが有する末端アミノ基−NRに結合する置換基Rの性質を変えることにより、種々の溶媒への溶解性を調整することが可能である。
例えば、R=C17やR=C13とすることにより、本発明の化合物を、ヘキサン等の非極性溶媒に可溶な分子に変えることができる。また、前述の如く、R=(CHCHO)CH(m=3〜5)にすることにより、水等の極性溶媒に可溶な分子にすることが可能である。
It is possible to adjust the solubility in various solvents by changing the nature of the substituent R bonded to the terminal amino group —NR 2 of B.
For example, by setting R = C 8 H 17 or R = C 6 H 13 , the compound of the present invention can be changed to a molecule soluble in a nonpolar solvent such as hexane. Further, as described above, by setting R = (CH 2 CH 2 O) m CH 3 (m = 3 to 5), it is possible to make the molecule soluble in a polar solvent such as water.

Bの芳香環基の芳香環が電子供与性を有していて、かつ電子供与性の置換基を有していてもよく、この場合、特に好ましい電子供与性効果が得られる。   The aromatic ring of the aromatic ring group of B may have an electron donating property and may have an electron donating substituent, and in this case, a particularly preferable electron donating effect is obtained.

また、Bの芳香環基が有する上述のような置換基のうち、隣接する基同士が結合して環状構造を形成していてもよい。隣接する置換基同士が結合して環状構造を形成するものとしては、例えば、Bとしてのベンゼン環基に、該ベンゼン環が有する置換基同士が結合して下記構造式に示すようなフェノキサチン、フェノチアジン、フェノキサジン環を形成したものが挙げられる。   Further, among the substituents as described above which the aromatic ring group of B has, adjacent groups may be bonded to form a cyclic structure. Adjacent substituents bonded to each other to form a cyclic structure include, for example, phenoxatin and phenothiazine as shown in the following structural formula by bonding substituents of the benzene ring to the benzene ring group as B And phenoxazine ring formed.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

さらに、Bの芳香環基が有する置換基は、以下に述べる光解離性保護基であってもよい。   Furthermore, the substituent which the aromatic ring group of B has may be a photolabile protecting group described below.

前記一般式(I)で表される本発明の化合物は、後述の実施例を見ても分かるように、紫外線照射により吸収したエネルギーを蛍光発光へと効率良く変換する化合物であるが、置換基として光解離性保護基を有している場合、蛍光発光性が著しく小さくなる。このような化合物へ光照射すると、光解離性保護基が化合物本体から解離して、光照射前より強い蛍光を発する化合物に変化し、光照射前後で蛍光強度が変化する光学記録材料として機能することが明らかである。   The compound of the present invention represented by the general formula (I) is a compound that efficiently converts the energy absorbed by ultraviolet irradiation into fluorescence emission, as can be seen from the examples described later. When it has a photolabile protecting group, the fluorescence emission property is remarkably reduced. When such a compound is irradiated with light, the photolabile protecting group is dissociated from the compound main body and changes to a compound that emits stronger fluorescence than before light irradiation, and functions as an optical recording material in which the fluorescence intensity changes before and after the light irradiation. It is clear.

〈光解離性保護基について〉
光解離性保護基の具体例としては、例えば連結基として下記一般式(III)で表される2価の基を介して、下記一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)で表される置換基が結合したものが挙げられる。
これらの置換基の結合する位置は特に限定されず、一般式(I)の環D、一般式(II)のAr〜Arの芳香環基、芳香環基Bの何れであってもかまわないが、合成の容易さや原料の入手のしやすさから、前記一般式(II)中の芳香環基Bに結合していることが好ましい。さらに好ましくは、これらの光解離性保護基が後述の一般式(II)で表される置換基の具体例P−49〜P−54のように、芳香環基Bの電子供与性置換基としての機能を併せ持つことである。
<About photolabile protecting group>
Specific examples of the photolabile protecting group include, for example, the following general formulas (IV), (V), (VI), (VII through a divalent group represented by the following general formula (III) as a linking group. ) And a substituent group represented by
The position at which these substituents are bonded is not particularly limited, and any of ring D in general formula (I), aromatic ring group of Ar 1 to Ar n in general formula (II), and aromatic ring group B may be used. However, it is preferably bonded to the aromatic ring group B in the general formula (II) from the viewpoint of ease of synthesis and availability of raw materials. More preferably, these photolabile protecting groups are used as the electron-donating substituent of the aromatic ring group B as in the specific examples P-49 to P-54 of the substituent represented by the general formula (II) described later. It has the function of.

Figure 2008214344
[式(III)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、またはフェニル基を表す。]
Figure 2008214344
[In Formula (III), R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or a phenyl group. ]

Figure 2008214344
[式(IV)中、Rは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、フェニル基、またはベンジルオキシ基を表し、xは1〜4の整数である。なお、Rが2以上の場合、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 2008214344
[In the formula (IV), R 4 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylaminocarbonyl group, a phenyl group, or a benzyloxy group, x is an integer of 1-4. In the case of R 4 is 2 or more, they may be be the same or different from each other. ]

Figure 2008214344
[式(V)中、Rは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、またはアルコキシ基を表し、Rはヒドロキシ基、アルコキシ基、アルコキシメトキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルボキシメトキシ基、アルコキシカルボニルメトキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルボキシメチルアミノ基、またはアルコキシカルボニルメチルアミノ基を表し、yは1〜3の整数である。なお、Rが2以上の場合、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 2008214344
[In the formula (V), R 5 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and R 6 represents a hydroxy group, an alkoxy group, an alkoxymethoxy group, an alkoxycarbonyloxy group, a carboxymethoxy group, an alkoxycarbonylmethoxy group. Represents a group, an amino group, an acylamino group, a dialkylamino group, an alkoxycarbonylamino group, a carboxymethylamino group, or an alkoxycarbonylmethylamino group, and y is an integer of 1 to 3. When R 5 is 2 or more, they may be the same or different from each other. ]

Figure 2008214344
[式(VI)中、Rは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、アルキル基、またはアルコキシ基を表し、zは1〜3の整数である。なお、Rが2以上の場合、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 2008214344
[In formula (VI), R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a hydroxy group, an alkyl group, or an alkoxy group, and z is an integer of 1 to 3. When R 7 is 2 or more, they may be the same or different. ]

Figure 2008214344
[式(VII)中、R、R、R10は各々独立に、水素原子、アルキル基、またはベンジル基を表し、R、R、R10の少なくとも1つはアルキル基、またはベンジル基である。]
Figure 2008214344
[In the formula (VII), R 8 , R 9 and R 10 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a benzyl group, and at least one of R 8 , R 9 and R 10 is an alkyl group or benzyl. It is a group. ]

尚、上記一般式(III)中のRに対して、一般式(IV)、(V)、(VI)及び(VII)の中からどれを選択することが好ましいかについては、以下のとおりである。
即ち、この置換基は、本発明の2光子吸収材料と組み合わせたときに、それが吸収した光を十分に失活させられる要件である、好適なエネルギー準位および好適な物理的位置を確保することが可能な置換基であるものが好ましい。特に、一般式(IV)で表される置換基は、300nm〜500nmの波長範囲に吸収帯を有する蛍光性色素の光解離性保護基として、上記の要件を満たす可能性がある置換基の一つと考えられる。
In addition, as to which of the general formulas (IV), (V), (VI) and (VII) is preferably selected with respect to R 3 in the general formula (III), it is as follows. It is.
That is, this substituent ensures a suitable energy level and a suitable physical position, which is a requirement that when absorbed with the two-photon absorbing material of the present invention, the absorbed light can be sufficiently deactivated. Those which are possible substituents are preferred. In particular, the substituent represented by the general formula (IV) is one of the substituents that may satisfy the above requirements as a photolabile protecting group of a fluorescent dye having an absorption band in the wavelength range of 300 nm to 500 nm. It is thought that.

〜R10の具体例としては、置換基群Qとして記載した各置換基の具体例が挙げられる。 Specific examples of R 3 to R 10 include specific examples of each substituent described as the substituent group Q.

〈一般式(II)で表される置換基の具体例について〉
以下に前記一般式(II)で表される置換基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。なお、以下において、「n−Oct」はノルマルオクチル基を、「Me」はメチル基を、「Et」はエチル基を、「n−Bu」はノルマルブチル基を、「n−Hex」はノルマルヘキシル基をそれぞれ示す。
<Specific examples of the substituent represented by the general formula (II)>
Specific examples of the substituent represented by the general formula (II) are given below, but the present invention is not limited thereto. In the following, “n-Oct” represents a normal octyl group, “Me” represents a methyl group, “Et” represents an ethyl group, “n-Bu” represents a normal butyl group, and “n-Hex” represents a normal Each hexyl group is shown.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

{分子量}
以上に説明した一般式(I)で表される本発明の化合物は、合成のしやすさ、化合物の安定性、溶媒への溶解性の観点から、中心環DやArx〜Arxが更に置換基を有する場合にはそれも含めて、通常、分子量10000以下、中でも6000以下であることが好ましい。
なお、一般式(I)で表される本発明の化合物は、光記録媒体としては通常、水不溶性であることが好ましい。しかし、蛍光プローブ等の生物化学用途に本化合物を使用する場合には、水溶性であることも好ましい。
{Molecular weight}
The compound of the present invention represented by the general formula (I) described above further includes a central ring D and Arx 1 to Arx 4 from the viewpoint of ease of synthesis, stability of the compound, and solubility in a solvent. In the case of having a substituent, the molecular weight is usually 10,000 or less, particularly preferably 6,000 or less.
The compound of the present invention represented by the general formula (I) is usually preferably insoluble in water as an optical recording medium. However, when this compound is used for biochemical applications such as a fluorescent probe, it is also preferable that it is water-soluble.

以下に、前記一般式(I)で表される本発明の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。また、以下の例示化合物において、Arx〜Arxの部分を前述の例示置換基P−1〜P−55に適宜置き換えた化合物も本発明の化合物として好ましい。 Specific examples of the compound of the present invention represented by the general formula (I) are shown below, but the present invention is not limited to these. In the following exemplified compounds, compounds in which Arx 1 to Arx 4 are appropriately substituted with the above-described exemplified substituents P-1 to P-55 are also preferred as the compounds of the present invention.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

Figure 2008214344
Figure 2008214344

本発明の二光子吸収材料は、前記一般式(I)で表される本発明の化合物の1種のみを含むものであっても良く、また、2種以上を任意の組み合せおよび任意の比率で含むものであっても良い。   The two-photon absorption material of the present invention may contain only one kind of the compound of the present invention represented by the general formula (I), or two or more kinds in any combination and in any ratio. It may be included.

[本発明の化合物の製造方法]
前記一般式(I)で表される本発明の化合物は、例えば以下に記す方法によって合成することができる。
[Method for producing compound of the present invention]
The compound of the present invention represented by the general formula (I) can be synthesized, for example, by the method described below.

〈中心環Dの置換基すべてが同一である化合物の合成法〉
不活性ガス存在下、下記一般式(A)で示されるハロゲン置換化合物(aモル)、下記一般式(B)で示されるエチニル化合物(6×a〜60×aモル(aは下記一般式(A)で示されるハロゲン置換化合物のモル数。以下同様。))、1価のハロゲン化銅触媒(0.1×a〜10×aモル%)、0価のパラジウム触媒(0.05×a〜5×aモル%)、塩基(7×a〜70×a倍モル)を、0.1〜100Mの濃度で乾燥極性溶媒に溶解させ、1〜100時間、40〜200℃の範囲で加熱し、室温まで放冷後、溶媒を減圧下に留去する。残渣に無極性溶媒、ハロゲン系溶媒に代表されるハロゲン化銅を溶解させない溶媒を加え、不溶性の無機物を濾過した後、濾液を濃縮して残渣をクロマトグラフィー、再結晶、懸濁洗浄、再沈殿などの精製法により純度を向上させ、目的物として、下記一般式(C)で表される中心環Dの置換基全てが同一である本発明の化合物を得ることができる。
<Synthesis Method of Compounds in Which All Substituents of Central Ring D are the Same>
In the presence of an inert gas, a halogen-substituted compound (a mol) represented by the following general formula (A), an ethynyl compound represented by the following general formula (B) (6 × a to 60 × a mol (a represents the following general formula ( A) The number of moles of the halogen-substituted compound represented by A). The same applies hereinafter.)) A monovalent copper halide catalyst (0.1 × a to 10 × a mol%), a zero-valent palladium catalyst (0.05 × a ˜5 × a mol%) and base (7 × a to 70 × a times mol) are dissolved in a dry polar solvent at a concentration of 0.1 to 100 M and heated in the range of 40 to 200 ° C. for 1 to 100 hours. After cooling to room temperature, the solvent is distilled off under reduced pressure. Add a non-polar solvent, a solvent that does not dissolve copper halides typified by halogen solvents to the residue, filter insoluble inorganic substances, concentrate the filtrate, and chromatograph, recrystallize, suspension wash, reprecipitate the residue. Purity can be improved by a purification method such as the above, and the compound of the present invention in which all the substituents of the central ring D represented by the following general formula (C) are the same can be obtained as the target product.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

〈中心環Dの置換基が同一でない化合物の合成法〉
不活性ガス存在下、下記一般式(D)で示されるハロゲン置換化合物(dモル)、前記一般式(B)で示されるエチニル化合物(0.9×d〜1.1×d倍モル(dは下記一般式(D)で示されるハロゲン置換化合物のモル数。以下同様。))、1価のハロゲン化銅触媒(0.1×d〜10×dモル%)、0価のパラジウム触媒(0.05×d〜5×dモル%)、塩基(1×d〜1.5×d倍モル)を、0.1〜100Mの濃度で乾燥極性溶媒に溶解させ、1〜100時間、40〜200℃の範囲で加熱し、室温まで放冷後、溶媒を減圧下に留去する。残渣に無極性溶媒、ハロゲン系溶媒に代表されるハロゲン化銅を溶解させない溶媒を加え、不溶性の無機物を濾過した後、濾液を濃縮して残渣をクロマトグラ
フィー、再結晶、懸濁洗浄、再沈殿などの精製法により純度を向上させ、目的物として、下記一般式(E)で表される化合物を得る。
<Synthesis of compounds in which the substituents of the central ring D are not identical>
In the presence of an inert gas, a halogen-substituted compound (d mol) represented by the following general formula (D), an ethynyl compound represented by the general formula (B) (0.9 × d to 1.1 × d times mol (d) Is the number of moles of the halogen-substituted compound represented by the following general formula (D). The same applies hereinafter.)) A monovalent copper halide catalyst (0.1 × d to 10 × d mol%), a zero-valent palladium catalyst ( 0.05 × d to 5 × d mol%) and a base (1 × d to 1.5 × d mol) in a dry polar solvent at a concentration of 0.1 to 100 M, and 1 to 100 hours, 40 It heats in the range of -200 degreeC, and after standing_to_cool to room temperature, a solvent is distilled off under reduced pressure. Add a non-polar solvent, a solvent that does not dissolve copper halides typified by halogen solvents to the residue, filter insoluble inorganic substances, concentrate the filtrate, and chromatograph, recrystallize, suspension wash, reprecipitate the residue. Purity is improved by a purification method such as the above, and a compound represented by the following general formula (E) is obtained as a target product.

次に、この一般式(E)で表される化合物を用いて以下の2段階目の反応を行う。
不活性ガス存在下、下記一般式(E)で示されるハロゲン置換化合物(eモル)、下記一般式(F)で示されるエチニル化合物(1.0×e〜10×e倍モル(eは下記一般式(E)で示されるモル数。以下同様。))、1価のハロゲン化銅触媒(0.1×e〜10×eモル%)、0価のパラジウム触媒(0.05×e〜5×eモル%)、塩基(1×e〜20×e倍モル)を、0.1〜100Mの濃度で乾燥極性溶媒に溶解させ、1〜100時間、40〜200℃の範囲で加熱し、室温まで放冷後、溶媒を減圧下に留去する。残渣に無極性溶媒、ハロゲン系溶媒に代表されるハロゲン化銅を溶解させない溶媒を加え、不溶性の無機物を濾過した後、濾液を濃縮して残渣をクロマトグラフィー、再結晶、懸濁洗浄、再沈殿などの精製法により純度を向上させ、目的物として、一般式(G)で表される中心環Dの置換基が同一でない本発明の化合物を得ることができる。
Next, the following second-stage reaction is performed using the compound represented by the general formula (E).
In the presence of an inert gas, a halogen-substituted compound (e mol) represented by the following general formula (E), an ethynyl compound represented by the following general formula (F) (1.0 × e to 10 × e times mol (e is the following) The number of moles represented by the general formula (E). The same applies hereinafter.)) A monovalent copper halide catalyst (0.1 × e to 10 × e mol%), a zero-valent palladium catalyst (0.05 × e to 5 × e mol%) and a base (1 × e to 20 × e times mol) are dissolved in a dry polar solvent at a concentration of 0.1 to 100 M and heated in the range of 40 to 200 ° C. for 1 to 100 hours. After cooling to room temperature, the solvent is distilled off under reduced pressure. Add a non-polar solvent, a solvent that does not dissolve copper halides typified by halogen solvents to the residue, filter insoluble inorganic substances, concentrate the filtrate, and chromatograph, recrystallize, suspension wash, reprecipitate the residue. Purity can be improved by a purification method such as the compound of the present invention in which the substituents of the central ring D represented by the general formula (G) are not the same.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

[本発明の二光子吸収材料]
本発明の二光子吸収材料は、前記一般式(I)で表される化合物、例えば、上述した各種合成法で得られた前記一般式(I)で表される本発明の化合物の粉末状結晶をそのままの状態で、ブロックや粉末として、或いは、ヘキサン、トルエン、キシレン、塩化メチレン、クロロホルム、エーテル、テトラハイドロフラン、酢酸エチル、アセトン、2−ブタノン、メタノール、エタノール、トリフルオロメチルベンゼン、酢酸、トリエチルアミン等の溶媒、或いはポリマー、またはゲル中に溶解ないし分散させた液状物として、或いは、このような液状物を基板に塗布した後溶媒を除去して得られる薄膜状物として、各種用途に供することができる。
[Two-photon absorption material of the present invention]
The two-photon absorption material of the present invention comprises a compound represented by the general formula (I), for example, a powdery crystal of the compound of the present invention represented by the general formula (I) obtained by the various synthesis methods described above. As it is, as a block or powder, or as hexane, toluene, xylene, methylene chloride, chloroform, ether, tetrahydrofuran, ethyl acetate, acetone, 2-butanone, methanol, ethanol, trifluoromethylbenzene, acetic acid, It is used for various applications as a solvent such as triethylamine, or as a liquid material dissolved or dispersed in a polymer or gel, or as a thin film obtained by removing the solvent after applying such a liquid material to a substrate. be able to.

また、前記二光子吸収材料を所定量含有する樹脂ペレットなどを予め作成しておき、それらの樹脂ペレットを用いてプレスや射出成型などの方法により記録層を作成し、記録層のみで機械強度を確保ことにより基板としての機能を併せて付与しても良い。
その際の二光子吸収材料としては、1種に限定されず2種以上が併用して用いられてもよい。
In addition, resin pellets containing a predetermined amount of the two-photon absorption material are prepared in advance, and a recording layer is prepared by a method such as press or injection molding using the resin pellets, and mechanical strength is increased only by the recording layer. The function as a board | substrate may be provided collectively by ensuring.
In this case, the two-photon absorption material is not limited to one type, and two or more types may be used in combination.

なお、二光子吸収材料が、前記一般式(I)で表される本発明の化合物を含んでいることは、該材料を分解、抽出等の処理を施した後、例えば、液体クロマトグラフィー−質量分析法(LC−MS)や核磁気共鳴スペクトル法(NMR)などで分析することにより確認することができる。   The two-photon absorption material contains the compound of the present invention represented by the above general formula (I), for example, after subjecting the material to treatment such as decomposition, extraction, etc., for example, liquid chromatography-mass This can be confirmed by analysis using an analysis method (LC-MS), a nuclear magnetic resonance spectrum method (NMR), or the like.

前記一般式(I)で表される本発明の化合物は、大きな二光子吸収断面積を有することに加えて、線形吸収の影響を受けにくいこと、安定性、溶解性、合成の容易さに優れていることから、二光子吸収材料として好適に使用される。この化合物を構成成分の少なくとも一部として含有する本発明の二光子吸収材料によれば、二光子吸収を起こし易く、AF50の二光子吸収断面積を45GMとしたときの透過法による二光子吸収断面積が通常200GM以上、好ましくは300GM以上、特に好ましくは400GM以上であるような二光子吸収効率に優れた二光子吸収材料が提供される。   In addition to having a large two-photon absorption cross-section, the compound of the present invention represented by the general formula (I) is less susceptible to linear absorption, excellent in stability, solubility, and ease of synthesis. Therefore, it is suitably used as a two-photon absorption material. According to the two-photon absorption material of the present invention containing this compound as at least a part of the constituent components, two-photon absorption is likely to occur, and the two-photon absorption cutoff by the transmission method when the two-photon absorption cross section of AF50 is 45 GM. Provided is a two-photon absorption material having an excellent two-photon absorption efficiency having an area of usually 200 GM or more, preferably 300 GM or more, and particularly preferably 400 GM or more.

ここで透過法による二光子吸収断面積とは、Kato,S.;Matsumoto,T.;Ishi-I,T.;Thiemann,T.;Shigeiwa,M.;Gorohmaru,H.;Maeda,S.;Yamashita,Y.;Mataka,S.Chem.Commun.2004,2342-2343のSupporting Informationに記載の方法と同様の方法で、下記の条件で得られる値を言う。   Here, the two-photon absorption cross section by the transmission method is Kato, S .; Matsumoto, T .; Ishi-I, T .; Thiemann, T .; Shigeiwa, M .; Gorohmaru, H .; Maeda, S .; Yamashita, Y .; Mataka, S. Chem. Commun. 2004, 2342-2343. The value obtained under the following conditions is the same as the method described in Supporting Information.

〈二光子吸収断面積の評価条件〉
測定光源には、フェムト秒チタンサファイアレーザ(波長:800nm、パルス幅:120fs、繰り返し:1kHz、出力:2mJ/パルス)を用い、レーザからの出力を適当に減衰させて二光子吸収断面積を測定する。測定にはZ−scan法を用いて励起光密度1〜40GW/cmの範囲で変化させる。測定試料には、前記一般式(I)で表される本発明の化合物を所定濃度でトルエンに溶かした溶液を用い、この溶液を4面透明の1cm角石英セルに入れて測定に供する。次いで標準サンプルとなるAF50を測定し、そのAF50の二光子吸収断面積を45GMとして規格化する。
<Evaluation conditions for two-photon absorption cross section>
A femtosecond titanium sapphire laser (wavelength: 800 nm, pulse width: 120 fs, repetition rate: 1 kHz, output: 2 mJ / pulse) is used as a measurement light source, and the two-photon absorption cross section is measured by appropriately attenuating the output from the laser. To do. For the measurement, the excitation light density is changed in the range of 1 to 40 GW / cm 2 using the Z-scan method. As a measurement sample, a solution in which the compound of the present invention represented by the general formula (I) is dissolved in toluene at a predetermined concentration is used, and this solution is put into a 4-sided transparent 1 cm square quartz cell for measurement. Next, AF50 as a standard sample is measured, and the two-photon absorption cross section of the AF50 is normalized as 45 GM.

前記一般式(I)で表される本発明の化合物を含む本発明の二光子吸収材料が高い二光子吸収断面積を示すのは、本発明の化合物がパイ共役系の広がりが充分あること、および電子供与性基を内在していることによるものであり、安定性は置換エチニル芳香環骨格に由来していると推定される。   The two-photon absorption material of the present invention containing the compound of the present invention represented by the general formula (I) exhibits a high two-photon absorption cross-section, because the compound of the present invention has a sufficiently wide pi-conjugated system, And the existence of an electron-donating group, and the stability is presumed to be derived from the substituted ethynyl aromatic ring skeleton.

前記一般式(I)で表される本発明の化合物を含む本発明の二光子吸収材料は、置換基の適切な選択により、優れた安定性、および溶解性を付与できる。特に、アルキル置換アミノ基を有することは二光子吸収断面積の増加の面でも、溶解性の面でも好ましい。   The two-photon absorption material of the present invention containing the compound of the present invention represented by the general formula (I) can impart excellent stability and solubility by appropriate selection of substituents. In particular, having an alkyl-substituted amino group is preferable in terms of an increase in the two-photon absorption cross section and a solubility.

[本発明の光学記録媒体]
本発明の光学記録媒体は、本発明の二光子吸収材料を含む記録層を有するものであり、この記録層は、上述の如く、本発明の二光子吸収材料を用いて基板上の薄膜状物として形成される。或いは、前述の本発明の二光子吸収材料を含む樹脂ペレットを成形することにより、基板と記録層とを兼ねる成形板として形成することができる。
[Optical recording medium of the present invention]
The optical recording medium of the present invention has a recording layer containing the two-photon absorption material of the present invention. As described above, this recording layer is a thin film on a substrate using the two-photon absorption material of the present invention. Formed as. Alternatively, by molding a resin pellet containing the above-described two-photon absorption material of the present invention, it can be formed as a molded plate that serves as both a substrate and a recording layer.

記録層が形成される透明基板としては、ガラスや種々のプラスチック等、使用するレーザー光に対して透明なものが好ましく用いられる。プラスチックとしては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ニトロセルロース、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられるが、生産性、コスト、耐吸湿性等の点からポリカーボネート樹脂が好ましく、その射出成形板が更に好ましい。また、樹脂ペレットを用いてプレスや射出成形などの方法により記録層を作成し、記録層のみで機械強度を確保することにより基板としての機能を併せて付与する場合にも、上記樹脂材料が好ましく用いられる。   As the transparent substrate on which the recording layer is formed, a substrate transparent to the laser beam to be used, such as glass and various plastics, is preferably used. Examples of plastics include acrylic resin, methacrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, nitrocellulose, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyimide resin, polystyrene resin, epoxy resin, etc. A polycarbonate resin is preferable from the viewpoint of cost, moisture absorption resistance, and the like, and its injection-molded plate is more preferable. The resin material is also preferable when a recording layer is formed by a method such as pressing or injection molding using resin pellets and the function as a substrate is also provided by ensuring mechanical strength only by the recording layer. Used.

前記透明基板上に記録層を形成する方法としては、ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等が挙げられるが、これらの中で、量産性、コスト等の面からスピンコート法が好ましい。   Examples of the method for forming the recording layer on the transparent substrate include a doctor blade method, a cast method, a spin coating method, and an immersion method. Among these, the spin coating method is used from the viewpoint of mass productivity, cost, and the like. preferable.

透明基板上に形成される記録層の膜厚は、特に限定されないが、通常5nm〜50μm、好ましくは10nm〜10μm、更に好ましくは50nm〜5μmである。また、樹脂ペレットを用いてプレスや射出成形などの方法により記録層を作成し、記録層のみで機械強度を確保するなどして基板としての機能を併せて付与する場合には、通常100μm〜20mm、好ましくは200μm〜10mmである。   The thickness of the recording layer formed on the transparent substrate is not particularly limited, but is usually 5 nm to 50 μm, preferably 10 nm to 10 μm, and more preferably 50 nm to 5 μm. In addition, when a recording layer is prepared by a method such as press or injection molding using resin pellets and the function as a substrate is provided by securing the mechanical strength only by the recording layer or the like, it is usually 100 μm to 20 mm. The thickness is preferably 200 μm to 10 mm.

尚、本発明における光学記録媒体においては、前記透明基板上に下引き層を設け、その上に記録層を形成してもよく、又、形成した記録層上に、金、銀、アルミニウム、又はそれらの合金等による金属反射層及び保護層を設けて高反射率の媒体としてもよく、その場合の金属としては銀が好ましい。   In the optical recording medium of the present invention, a subbing layer may be provided on the transparent substrate, and a recording layer may be formed thereon. On the formed recording layer, gold, silver, aluminum, or A metal reflective layer and a protective layer made of such an alloy may be provided as a medium having a high reflectivity. In this case, silver is preferable as the metal.

又、その場合、金属反射層は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって形成され、更に、記録層と該金属反射層との間の密着力を向上させたり、反射率を高めたりする目的で、両層間に中間層が設けられてもよい。又、保護層の形成には、例えば、紫外線硬化型樹脂等が用いられる。   In this case, the metal reflective layer is formed by vapor deposition, sputtering, ion plating, etc., and further improves the adhesion between the recording layer and the metal reflective layer or increases the reflectivity. Therefore, an intermediate layer may be provided between both layers. Further, for example, an ultraviolet curable resin or the like is used for forming the protective layer.

[本発明の光学記録媒体の再生方法]
本発明の光学記録媒体の再生方法は、本発明の光学記録媒体のうち、特に、二光子吸収材料としての本発明の化合物として、前述の光解離性保護基を有するものを用いたものに対して、光照射による光解離性保護基の解離により情報を記録し、一方、光照射によって蛍光発光性基を有する蛍光発光母体が発する蛍光発光を読み取ることにより、記録された情報の再生を行うものである。
[Reproduction method of optical recording medium of the present invention]
The method for reproducing an optical recording medium of the present invention is a method for using the optical recording medium of the present invention, in particular, a compound having the above-described photolabile protecting group as the compound of the present invention as a two-photon absorbing material. Information is recorded by the dissociation of the photolabile protecting group by light irradiation, and on the other hand, the recorded information is reproduced by reading the fluorescent light emitted from the fluorescent light-emitting matrix having the fluorescent light-emitting group by light irradiation. It is.

具体的には、本発明の前記一般式(I)で表される化合物は、それ自身が蛍光発光母体としての性質を有するものがほとんどである(後述の実施例2〜9)。一方、これらの化合物に前述の光解離性保護基を結合させた化合物の場合(実施例1)、光照射前では、光解離性保護基で保護されていることにより、蛍光の発光はないか、あっても僅かであるが、光照射によって光解離性保護基が解離することで、本来の蛍光発光母体としての性質を示すようになる(実施例7)。   Specifically, most of the compounds represented by the general formula (I) of the present invention themselves have the property as a fluorescent light-emitting matrix (Examples 2 to 9 described later). On the other hand, in the case of the compound in which the above-mentioned photolabile protecting group is bound to these compounds (Example 1), before light irradiation, is it protected by the photolabile protecting group, so that there is no fluorescence emission? However, the photolabile protecting group is dissociated by light irradiation, but the properties as an original fluorescent light-emitting matrix are exhibited (Example 7).

すなわち、本発明の前記一般式(I)で表される化合物が吸収する波長300〜450nm前後の紫外線照射、またはその2倍程度の波長を有するフェムト秒チタンサファイアレーザー等の光照射で二光子吸収を起こすことにより、光解離性保護基を蛍光発光性母体から解離させて情報を記録し、その蛍光を読み取ることにより、記録された情報の再生を行うことができることから、前記一般式(I)で表される化合物よりなる本発明の二光子吸収材料は、それを光学記録媒体の記録層に用いるのに好適である。   That is, two-photon absorption by irradiation with ultraviolet light having a wavelength of about 300 to 450 nm absorbed by the compound represented by the general formula (I) of the present invention, or femtosecond titanium sapphire laser having a wavelength about twice that wavelength. Is caused to dissociate the photolabile protecting group from the fluorescent light-emitting matrix, information is recorded, and the recorded information can be reproduced by reading the fluorescence, so that the general formula (I) The two-photon absorption material of the present invention comprising a compound represented by the formula is suitable for use in a recording layer of an optical recording medium.

本発明の二光子吸収材料に対して二光子吸収を用いて記録再生を行う場合には、レーザー光の焦点部分のみで記録再生を行うことができるため、3次元空間の任意の場所に極めて高い空間分解能で情報記録ができ、その記録が蛍光読み出し可能であるため、究極の高密度記録が可能と考えられる。   When recording / reproduction is performed using the two-photon absorption of the two-photon absorption material of the present invention, recording / reproduction can be performed only with the focal portion of the laser beam, so that it is extremely high in any place in the three-dimensional space. Since information can be recorded with a spatial resolution and the record can be read out with fluorescence, it is considered that the ultimate high-density recording is possible.

本発明の光学記録媒体に使用される記録光は、高密度記録のため、波長は短いほど好ましく、特に350〜530nmのレーザー光が好ましい。かかるレーザー光の代表例としては、例えば、中心波長405nm、410nm等の青色レーザー光、中心波長515nmの青緑色の高出力半導体レーザー光等が挙げられる。   The recording light used in the optical recording medium of the present invention is preferably as short as possible for high-density recording, and laser light of 350 to 530 nm is particularly preferable. Typical examples of such laser light include blue laser light with center wavelengths of 405 nm and 410 nm, blue-green high-power semiconductor laser light with center wavelength of 515 nm, and the like.

又、500〜900nm程度の波長の長波長レーザー光を使用して二光子吸収材料の二光子吸収を利用して3次元記録することにより、より高密度の記録が可能となる。かかるレーザー光の代表例としては、例えば、中心波長800nmのチタンサファイアレーザー、中心波長780nmのファイバーレーザー等が挙げられる。特に、前記一般式(I)で表される本発明の化合物は二光子吸収断面積が大きく記録感度に優れていることから、二光子吸収を利用した3次元記録再生を行う光学記録媒体として好適である。   Further, by using a two-photon absorption of a two-photon absorption material using a long wavelength laser beam having a wavelength of about 500 to 900 nm, a higher density recording can be performed. Typical examples of such laser light include a titanium sapphire laser with a center wavelength of 800 nm, a fiber laser with a center wavelength of 780 nm, and the like. In particular, since the compound of the present invention represented by the general formula (I) has a large two-photon absorption cross-sectional area and excellent recording sensitivity, it is suitable as an optical recording medium for performing three-dimensional recording / reproduction utilizing two-photon absorption. It is.

以下に、合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to synthesis examples, examples, and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

[合成例1(光解離性保護基を含む具体例)]
本発明の化合物 B−6 :1,2,4,5−テトラキス{4−[(p−N−ヘキシル−N−o−ニトロベンジルアミノ)スチリル]フェニルエチニル}ベンゼンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 1 (specific example including a photolabile protecting group)]
Compound of the present invention B-6: Synthesis of 1,2,4,5-tetrakis {4-[(p-N-hexyl-N-o-nitrobenzylamino) styryl] phenylethynyl} benzene
Figure 2008214344

よう化第一銅(5.4mg,28.5μmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウウム(II)ジクロリド(10.0mg,14.3μmol)、トリフェニルホスフィン(7.5mg,28.5μmol)、1,2,4,5−テトラブロモベンゼン(37.4mg,95.0μmol)、トランス−4−エチニル−4’−(N−ヘキシル−N−o−ニトロベンジルアミノ)スチルベン(300mg,0.68mmol)、回転子を50mL二つ口ナス型フラスコに入れ、セプタム、冷却管、三方コックを取り付け、アルゴン置換し、乾燥トリエチルアミン25mLを加え30時間還流させた。反応溶液を濃縮し、残渣を塩化メチレンによるシリカゲル濾過カラム、分取HPLCにより精製し、目的化合物を収率57.6%、収量99.9mgで得た。   Cuprous iodide (5.4 mg, 28.5 μmol), bis (triphenylphosphine) paradium (II) dichloride (10.0 mg, 14.3 μmol), triphenylphosphine (7.5 mg, 28.5 μmol), 1 , 2,4,5-tetrabromobenzene (37.4 mg, 95.0 μmol), trans-4-ethynyl-4 ′-(N-hexyl-No-nitrobenzylamino) stilbene (300 mg, 0.68 mmol) The rotor was put into a 50 mL two-necked eggplant type flask, a septum, a condenser tube and a three-way cock were attached, and the atmosphere was replaced with argon, and 25 mL of dry triethylamine was added and refluxed for 30 hours. The reaction solution was concentrated, and the residue was purified by silica gel filtration column with methylene chloride and preparative HPLC to obtain the target compound in a yield of 57.6% and a yield of 99.9 mg.

(化合物B−6)
融点:72.5-78.5℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.18(d,J=8.3Hz,4H),7.74(s,2H),7.53-7.57(m,12H),7.36-7.47(m,24H),7.08(d,J=16.1Hz,4H),6.90(d,J=16.1Hz,4H),6.60(d,J=8.8Hz,8H),4.96(s,8H),3.43(t,J=7.6Hz,8H),1.67-1.77(m,8H),1.28-1.40(m,24H),0.92(t,J=6.8Hz,12H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.1,147.7,138.5,135.0,133.9,132.0,129.7,128.6,128.02,127.97,127.8,126.0,125.6,125.5,125.2,123.7,120.9,111.9,96.0,88.4,52.6,51.6,31.6,27.2,26.7,22.6,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)395.1nm(logε5.15),415.3nm(5.14)
λmax(toluene)394.0nm(logε5.14),415.0nm(5.13)
(Compound B-6)
Melting point: 72.5-78.5 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ8.18 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 7.74 (s, 2H), 7.53-7.57 (m, 12H), 7.36-7.47 (m, 24H ), 7.08 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.90 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.60 (d, J = 8.8Hz, 8H), 4.96 (s, 8H), 3.43 (t, J = 7.6Hz, 8H), 1.67-1.77 (m, 8H), 1.28-1.40 (m, 24H), 0.92 (t, J = 6.8Hz, 12H).
13 CNMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.1, 147.7, 138.5, 135.0, 133.9, 132.0, 129.7, 128.6, 128.02, 127.97, 127.8, 126.0, 125.6, 125.5, 125.2, 123.7, 120.9, 111.9, 96.0, 88.4, 52.6, 51.6, 31.6, 27.2, 26.7, 22.6, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 395.1 nm (log ε 5.15), 415.3 nm (5.14)
λ max (toluene) 394.0nm (logε5.14), 415.0nm (5.13)

[合成例2]
本発明の化合物B−1:1,2,4,5−テトラキス[4−(p−N,N,−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]ベンゼンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 2]
Synthesis of Compound B-1 of the Present Invention: 1,2,4,5-Tetrakis [4- (pN, N, -Dioctylaminostyryl) phenylethynyl] benzene
Figure 2008214344

出発原料として、トランス−4−エチニル−4’−(N−ヘキシル−N−o−ニトロベンジルアミノ)スチルベンの代わりに、p−(p−ジオクチルアミノスチリル)フェニルアセチレンを用いた以外は、合成例1と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率75.5%で得た。   Synthesis Example, except that p- (p-dioctylaminostyryl) phenylacetylene was used instead of trans-4-ethynyl-4 ′-(N-hexyl-No-nitrobenzylamino) stilbene as a starting material Synthesis and purification were performed in the same manner as in 1 to obtain the target compound in a yield of 75.5%.

(化合物B−1)
融点:55℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(s,2H),7.55(d,J=8.3Hz,8H),7.48(d,J=8.3Hz,8H),7.40(d,J=8.3Hz,8H),7.10(d,J=16.1Hz,4H),6.89(d,J=16.1Hz,4H),6.63(d,J=8.3Hz,8H),3.29(t,J=7.6Hz,16H)1.54-1.64(m,16H),1.22-1.38(m,80H),0.90(t,J=6.6Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.1,138.9,134.7,132.0,130.2,128.0,125.9,125.2,124.2,122.8,120.7,111.6,96.1,88.4,51.1,31.8,29.5,29.3,27.3,27.2,22.7,14.1
UV-vis:λmax(CHCl3)404.3nm(logε5.22),427.7nm(5.24)
λmax(toluene)400.0nm(logε5.15),426.1nm(5.17)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)542nm
λmax(em)(toluene)496nm
(Compound B-1)
Melting point: 55 ° C
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.76 (s, 2H), 7.55 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.48 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.40 (d, J = 8.3Hz, 8H), 7.10 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.89 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.63 (d, J = 8.3Hz, 8H), 3.29 (t, J = 7.6Hz, 16H) 1.54-1.64 (m, 16H), 1.22-1.38 (m, 80H), 0.90 (t, J = 6.6Hz, 24H).
13 CNMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.1, 138.9, 134.7, 132.0, 130.2, 128.0, 125.9, 125.2, 124.2, 122.8, 120.7, 111.6, 96.1, 88.4, 51.1, 31.8, 29.5, 29.3, 27.3, 27.2, 22.7, 14.1
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 404.3 nm (log ε 5.22), 427.7 nm (5.24)
λ max (toluene) 400.0nm (logε5.15), 426.1nm (5.17)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 542 nm
λ max (em) (toluene) 496nm

[合成例3]
本発明の化合物B−2:1,2,4,5−テトラキス[4−(p−N,N,−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]−3,6−ビス(メトキシカルボニル)ベンゼンの合成
[Synthesis Example 3]
Compound B-2 of the present invention: Synthesis of 1,2,4,5-tetrakis [4- (pN, N, -dioctylaminostyryl) phenylethynyl] -3,6-bis (methoxycarbonyl) benzene

Figure 2008214344
Figure 2008214344

出発原料として、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンの代わりに、1,2,4,5−テトラブロモ−3,6−ビス(メトキシカルボニル)ベンゼンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率87.8%で得た。   The same as Synthesis Example 2 except that 1,2,4,5-tetrabromo-3,6-bis (methoxycarbonyl) benzene was used as a starting material instead of 1,2,4,5-tetrabromobenzene. The target compound was obtained in a yield of 87.8%.

(化合物B−2)
融点:<40℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.50(d,J=8.3Hz,8H),7.46(d,J=8.3Hz,8H),7.40(d,J=8.3Hz,8H),7.10(d,J=16.1Hz,4H),6.88(d,J=16.1Hz,4H),6.63(d,J=8.3Hz,8H),4.08(s,6H),3.29(t,J=7.6Hz,16H),1.57-1.65(m,16H),1.30-1.34(m,80H),0.90(t,J=6.8Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ166.8,148.1,139.4,132.1,130.4,128.1,125.9,124.0,123.0,122.7,120.1,111.6,100.3,85.8,52.8,51.1,31.8,29.5,29.3,27.3,27.2,22.7,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)442.7nm(logε5.21).
λmax(toluene)439.1nm(logε5.17)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)549.5nm,583.5nm
λmax(em)(toluene)517nm
(Compound B-2)
Melting point: <40 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.50 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.46 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.40 (d, J = 8.3 Hz, 8H) , 7.10 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.88 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.63 (d, J = 8.3Hz, 8H), 4.08 (s, 6H), 3.29 (t, J = 7.6Hz, 16H), 1.57-1.65 (m, 16H), 1.30-1.34 (m, 80H), 0.90 (t, J = 6.8Hz, 24H).
13 CNMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 166.8, 148.1, 139.4, 132.1, 130.4, 128.1, 125.9, 124.0, 123.0, 122.7, 120.1, 111.6, 100.3, 85.8, 52.8, 51.1, 31.8, 29.5, 29.3, 27.3, 27.2, 22.7, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 442.7 nm (log ε 5.21).
λ max (toluene) 439.1nm (logε5.17)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 549.5nm, 583.5nm
λ max (em) (toluene) 517nm

[合成例4]
本発明の化合物B−3:1,4−ジシアノ−2,3,5,6−テトラキス[4−(p−N,N,−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]ベンゼンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 4]
Compound B-3 of the Present Invention: Synthesis of 1,4-dicyano-2,3,5,6-tetrakis [4- (pN, N, -dioctylaminostyryl) phenylethynyl] benzene
Figure 2008214344

出発原料として、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンの代わりに、1,4−ジシアノ−2,3,5,6−テトラブロモベンゼンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率66.0%で得た。   The same method as in Synthesis Example 2 except that 1,4-dicyano-2,3,5,6-tetrabromobenzene was used as a starting material instead of 1,2,4,5-tetrabromobenzene. The target compound was obtained in 66.0% yield.

(化合物B−3)
融点:<40℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.61(d,J=8.3Hz,8H),7.48(d,J=8.8Hz,8H),7.40(d,J=8.3Hz,8H),7.12(d,J=16.1Hz,4H),6.87(d,J=16.1Hz,4H),6.62(d,J=8.8Hz,8H),3.29(t,J=7.3Hz,16H),1.53-1.67(m,16H),1.31-1.34(m,80H),0.92(t,J=6.8Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.1,140.1,132.6,130.8,128.2,128.0,125.9,123.9,122.5,119.8,119.0,115.2,111.5,104.0,85.6,51.0,31.8,29.5,29.4,27.3,27.2,22.7,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)370.5nm(logε4.96),492.0nm(4.90)
λmax(toluene)365.0nm(logε4.96),478.8nm(4.92),506.6nm(4.92)
蛍光:λmax(em)(toluene)578nm
(Compound B-3)
Melting point: <40 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ7.61 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.48 (d, J = 8.8 Hz, 8H), 7.40 (d, J = 8.3 Hz, 8H) 7.12 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.87 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.62 (d, J = 8.8Hz, 8H), 3.29 (t, J = 7.3Hz, 16H), 1.53 -1.67 (m, 16H), 1.31-1.34 (m, 80H), 0.92 (t, J = 6.8Hz, 24H).
13 CNMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.1, 140.1, 132.6, 130.8, 128.2, 128.0, 125.9, 123.9, 122.5, 119.8, 119.0, 115.2, 111.5, 104.0, 85.6, 51.0, 31.8, 29.5, 29.4, 27.3, 27.2, 22.7, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 370.5 nm (log ε4.96), 492.0 nm (4.90)
λ max (toluene) 365.0nm (logε4.96), 478.8nm (4.92), 506.6nm (4.92)
Fluorescence: λ max (em) (toluene) 578nm

[合成例5]
本発明の化合物B−5:テトラキス[4−(p−N,N,−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]チオフェンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 5]
Compound B-5 of the Invention: Synthesis of tetrakis [4- (pN, N, -dioctylaminostyryl) phenylethynyl] thiophene
Figure 2008214344

出発原料として、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンの代わりに、テトラブロモチオフェンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率72.5%で得た。   Synthesis and purification were performed in the same manner as in Synthesis Example 2 except that tetrabromothiophene was used instead of 1,2,4,5-tetrabromobenzene as a starting material, and the target compound was obtained in a yield of 72. Obtained at 5%.

(化合物B−5)
融点:<40℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.59(d,J=8.3Hz,4H),7.56(d,J=8.3Hz,4H),7.49(d,J=8.3Hz,4H),7.48(d,J=8.3Hz,4H),7.40(d,J=8.3Hz,8H),7.11(d,J=16.1Hz,4H),6.89(d,J=16.1Hz,2H),6.88(d,J=16.1Hz,2H),6.63(d,J=8.3Hz,8H),3.30(t,J=7.6Hz,16H),1.54-1.65(m,16H),1.30-1.34(m,80H),0.90(t,J=6.8Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.1,148.0,139.1,138.8,132.0,131.8,130.3,130.1,128.1,128.03,127.99,125.9,124.9,124.2,124.1,122.8,122.7,120.7,120.0,111.6,99.4,96.7,83.8,82.6,51.0,31.8,29.5,29.3,27.3,27.2,22.6,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)419.8nm(logε5.22).
λmax(toluene)416.2nm(logε5.23)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)544.5nm
λmax(em)(toluene)512nm
(Compound B-5)
Melting point: <40 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.59 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 7.56 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 7.49 (d, J = 8.3 Hz, 4H) , 7.48 (d, J = 8.3Hz, 4H), 7.40 (d, J = 8.3Hz, 8H), 7.11 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.89 (d, J = 16.1Hz, 2H), 6.88 (D, J = 16.1Hz, 2H), 6.63 (d, J = 8.3Hz, 8H), 3.30 (t, J = 7.6Hz, 16H), 1.54-1.65 (m, 16H), 1.30-1.34 (m, 80H), 0.90 (t, J = 6.8Hz, 24H).
13 CNMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.1, 148.0, 139.1, 138.8, 132.0, 131.8, 130.3, 130.1, 128.1, 128.03, 127.99, 125.9, 124.9, 124.2, 124.1, 122.8, 122.7, 120.7, 120.0, 111.6, 99.4, 96.7, 83.8, 82.6, 51.0, 31.8, 29.5, 29.3, 27.3, 27.2, 22.6, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 419.8 nm (log ε 5.22).
λ max (toluene) 416.2nm (logε5.23)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 544.5 nm
λ max (em) (toluene) 512nm

[合成例6]
本発明の化合物B−4:テトラキス[4−(p−N,N,−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]ピラジンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 6]
Compound B-4 of the Invention: Synthesis of tetrakis [4- (p-N, N, -dioctylaminostyryl) phenylethynyl] pyrazine
Figure 2008214344

出発原料として、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンの代わりに、テトラブロモピラジンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率14.0%で得た。   Synthesis and purification were carried out in the same manner as in Synthesis Example 2 except that tetrabromopyrazine was used instead of 1,2,4,5-tetrabromobenzene as a starting material, and the target compound was obtained in a yield of 14. Obtained at 0%.

(化合物B−4)
融点:<40℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.63(d,J=8.3Hz,8H),7.50(d,J=8.3Hz,8H),7.41(d,J=8.8Hz,8H),7.13(d,J=16.1Hz,4H),6.89(d,J=16.1Hz,4H),6.64(d,J=8.8Hz,8H),3.30(t,J=7.6Hz,16H),1.54-1.65(m,16H),1.25-1.38(m,80H),0.90(t,J=6.8Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.2,140.0,138.9,132.6,130.9,128.1,125.9,124.0,122.5,119.3111.6,98.4,87.2,51.1,31.8,29.5,29.3,27.3,27.2,22.6,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)465.2nm(logε5.00)
λmax(toluene)453.2nm(logε5.01)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)601nm
λmax(em)(toluene)530nm
(Compound B-4)
Melting point: <40 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ7.63 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.50 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.41 (d, J = 8.8 Hz, 8H) 7.13 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.89 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.64 (d, J = 8.8Hz, 8H), 3.30 (t, J = 7.6Hz, 16H), 1.54 -1.65 (m, 16H), 1.25-1.38 (m, 80H), 0.90 (t, J = 6.8Hz, 24H).
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.2, 140.0, 138.9, 132.6, 130.9, 128.1, 125.9, 124.0, 122.5, 119.3111.6, 98.4, 87.2, 51.1, 31.8, 29.5, 29.3, 27.3, 27.2, 22.6, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 465.2 nm (logε5.00)
λ max (toluene) 453.2nm (logε5.01)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 601 nm
λ max (em) (toluene) 530nm

[合成例7]
本発明の化合物B−7:1,2,4,5−テトラキス{4−[p−N,N−ビス(p−オクチルフェニル)アミノスチリル]フェニルエチニル}ベンゼンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 7]
Synthesis of Compound B-7 of the Present Invention: 1,2,4,5-Tetrakis {4- [pN, N-bis (p-octylphenyl) aminostyryl] phenylethynyl} benzene
Figure 2008214344

出発原料として、4−(p−N,N−ジオクチルアミノスチリル)フェニルアセチレンの代わりに、4−[p−N,N−ビス(p−オクチルフェニル)アミノスチリル]フェニルアセチレンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率78%で得た。   As a starting material, instead of 4- (pN, N-dioctylaminostyryl) phenylacetylene, 4- [pN, N-bis (p-octylphenyl) aminostyryl] phenylacetylene was used, Synthesis and purification were performed in the same manner as in Synthesis Example 2 to obtain the target compound in 78% yield.

(化合物B−7)
融点:<40℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.75(s,2H),7.56(d,J=8.3Hz,8H),7.49(d,J=8.8Hz,8H),7.37(d,J=8.8Hz,8H),7.02-7.13(m,44H),6.98(d,J=16.1Hz,4H),2.59(t,J=7.6Hz,16H),1.64(quin,J=7.2Hz,16H),1.26-1.42(m,80H),0.92(t,J=6.6Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.1,145.0,138.1,137.9,132.0,130.0,129.5,129.2,127.4,126.2,125.5,125.2,124.7,122.2,121.4,95.9,88.6,35.4,31.9,31.5,29.5,29.4,29.3,22.7,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)425nm(logε5.24)
λmax(toluene)425nm(logε5.24)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)532nm,570nm
λmax(em)(toluene)488nm
(Compound B-7)
Melting point: <40 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.75 (s, 2H), 7.56 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.49 (d, J = 8.8 Hz, 8H), 7.37 (d, J = 8.8Hz, 8H), 7.02-7.13 (m, 44H), 6.98 (d, J = 16.1Hz, 4H), 2.59 (t, J = 7.6Hz, 16H), 1.64 (quin, J = 7.2Hz, 16H), 1.26-1.42 (m, 80H), 0.92 (t, J = 6.6Hz, 24H).
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.1, 145.0, 138.1, 137.9, 132.0, 130.0, 129.5, 129.2, 127.4, 126.2, 125.5, 125.2, 124.7, 122.2, 121.4, 95.9, 88.6, 35.4, 31.9, 31.5, 29.5, 29.4, 29.3, 22.7, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 425 nm (log ε 5.24)
λ max (toluene) 425 nm (log ε 5.24)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 532 nm, 570 nm
λ max (em) (toluene) 488nm

[合成例8]
本発明の化合物B−8:1,2,4,5−テトラキス[4−(p−N,N−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]−3,6−ジメトキシベンゼンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 8]
Compound B-8 of the present invention: Synthesis of 1,2,4,5-tetrakis [4- (pN, N-dioctylaminostyryl) phenylethynyl] -3,6-dimethoxybenzene
Figure 2008214344

出発原料として、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンの代わりに、1,2,4,5−テトラブロモ−3,6−ジメトキシベンゼンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率47%で得た。   In the same manner as in Synthesis Example 2, except that 1,2,4,5-tetrabromo-3,6-dimethoxybenzene was used as a starting material instead of 1,2,4,5-tetrabromobenzene. Synthesis and purification were performed to obtain the target compound in a yield of 47%.

(化合物B−8)
融点:<40℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.55(d,J=7.8Hz,8H),7.46(d,J=7.8Hz,8H),7.49(d,J=8.3Hz,8H),7.09(d,J=16.1Hz,4H),6.87(d,J=16.1Hz,4H),6.61(d,J=8.3Hz,8H),4.14(s,6H),3.27(t,J=7.6Hz,16H),1.54-1.62(m,16H),1.24-1.35(m,80H),0.88(t,J=6.8Hz,24H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ157.8,148.0,138.9,132.0,130.1,128.0,125.8,124.1,122.7,120.8,120.7,111.5,100.1,84.9,61.4,51.0,31.8,29.5,29.3,27.3,27.1,22.7,14.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)395nm(logε5.13),444nm(logε5.17)
λmax(toluene)392nm(logε5.11),441nm(logε5.16)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)547nm,575nm
λmax(em)(toluene)504nm
(Compound B-8)
Melting point: <40 ℃
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ7.55 (d, J = 7.8 Hz, 8H), 7.46 (d, J = 7.8 Hz, 8H), 7.49 (d, J = 8.3 Hz, 8H) , 7.09 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.87 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.61 (d, J = 8.3Hz, 8H), 4.14 (s, 6H), 3.27 (t, J = 7.6Hz, 16H), 1.54-1.62 (m, 16H), 1.24-1.35 (m, 80H), 0.88 (t, J = 6.8Hz, 24H).
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 157.8, 148.0, 138.9, 132.0, 130.1, 128.0, 125.8, 124.1, 122.7, 120.8, 120.7, 111.5, 100.1, 84.9, 61.4, 51.0, 31.8, 29.5, 29.3, 27.3, 27.1, 22.7, 14.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 395 nm (log ε 5.13), 444 nm (log ε 5.17)
λ max (toluene) 392 nm (log ε 5.11), 441 nm (log ε 5.16)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 547 nm, 575 nm
λ max (em) (toluene) 504nm

[合成例9]
本発明の化合物B−9:1,2,4,5−テトラキス[4−(p−N,N−ジオクチルアミノスチリル)フェニルエチニル]−3,6−ビス(トリメチルシリルエチニル)ベンゼンの合成

Figure 2008214344
[Synthesis Example 9]
Compound B-9 of the Invention: Synthesis of 1,2,4,5-tetrakis [4- (pN, N-dioctylaminostyryl) phenylethynyl] -3,6-bis (trimethylsilylethynyl) benzene
Figure 2008214344

出発原料として、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンの代わりに、1,2,4,5−テトラブロモ−3,6−ビス(トリメチルシリルエチニル)ベンゼンを用いた以外は、合成例2と同様の方法にて合成および精製を行い、目的化合物を収率67%で得た。   The same as Synthesis Example 2 except that 1,2,4,5-tetrabromo-3,6-bis (trimethylsilylethynyl) benzene was used as a starting material instead of 1,2,4,5-tetrabromobenzene. The target compound was obtained in a yield of 67%.

(化合物B−9)
融点:150℃
核磁気共鳴スペクトル:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.60(d,J=8.3Hz,8H),7.50(d,J=8.3Hz,8H),7.42(d,J=8.8Hz,8H),7.13(d,J=16.1Hz,4H),6.90(d,J=16.1Hz,4H),6.64(d,J=8.8Hz,8H),3.30(t,J=7.6Hz,16H),1.55-1.66(m,16H),1.27-1.39(m,80H),0.91(t,J=6.6Hz,24H),0.39(s,18H).
13CNMR(100MHz,CDCl3)δ148.0,139.0,132.1,130.2,128.0,127.6,127.0,125.8,124.1,122.7,120.8,111.5,104.9,101.7,99.9,88.0,51.1,31.8,29.5,29.3,27.3,27.2,22.7,14.1,0.1.
UV-vis:λmax(CHCl3)443nm(logε5.21)
λmax(toluene)440nm(logε5.18)
蛍光:λmax(em)(CHCl3)547nm,575nm
λmax(em)(toluene)513nm
(Compound B-9)
Melting point: 150 ° C
Nuclear magnetic resonance spectrum: 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.60 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.50 (d, J = 8.3 Hz, 8H), 7.42 (d, J = 8.8 Hz, 8H) 7.13 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.90 (d, J = 16.1Hz, 4H), 6.64 (d, J = 8.8Hz, 8H), 3.30 (t, J = 7.6Hz, 16H), 1.55 -1.66 (m, 16H), 1.27-1.39 (m, 80H), 0.91 (t, J = 6.6Hz, 24H), 0.39 (s, 18H).
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 148.0, 139.0, 132.1, 130.2, 128.0, 127.6, 127.0, 125.8, 124.1, 122.7, 120.8, 111.5, 104.9, 101.7, 99.9, 88.0, 51.1, 31.8, 29.5, 29.3, 27.3, 27.2, 22.7, 14.1, 0.1.
UV-vis: λ max (CHCl 3 ) 443 nm (log ε 5.21)
λ max (toluene) 440 nm (log ε 5.18)
Fluorescence: λ max (em) (CHCl 3 ) 547 nm, 575 nm
λ max (em) (toluene) 513nm

[実施例および比較例]
合成例1〜9で得られた各化合物B−1〜B−9について、二光子吸収断面積、二光子励起蛍光ピーク波長、二光子励起蛍光強度(相対値)、および蛍光量子収率を下記方法で測定し、結果を表1に示した(実施例1〜実施例9)。
[Examples and Comparative Examples]
For each of the compounds B-1 to B-9 obtained in Synthesis Examples 1 to 9, the two-photon absorption cross section, the two-photon excitation fluorescence peak wavelength, the two-photon excitation fluorescence intensity (relative value), and the fluorescence quantum yield are shown below. It measured by the method and the result was shown in Table 1 (Example 1- Example 9).

比較のため、下記化合物X−1,X−2(Oct=オクチル基)についても同様に評価を行い、結果を表1に示した(比較例1,比較例2)。   For comparison, the following compounds X-1 and X-2 (Oct = octyl group) were similarly evaluated, and the results are shown in Table 1 (Comparative Examples 1 and 2).

Figure 2008214344
Figure 2008214344

〈二光子吸収断面積の評価方法〉
二光子吸収断面積評価は、Kato,S.;Matsumoto,T.;Ishi-I,T.;Thiemann,T.;Shigeiwa,M.;Gorohmaru,H.;Maeda,S.;Yamashita,Y.;Mataka,S.Chem.Commun.2004,2342-2343のSupporting Informationに記載の方法と同様の方法で行った。測定光源には、フェムト秒チタンサファイアレーザ(波長:800nm、パルス幅:120fs、繰り返し:1kHz、出力:2mJ/パルス)を用い、レーザからの出力を適当に減衰させて二光子吸収断面積を測定した。測定にはZ−scan法を用いて励起光密度1〜40GW/cmの範囲で変化させた。測定試料には、下記表1に示す濃度で各化合物をトルエンに溶かした溶液を用い、この溶液を4面透明の1cm角石英セルに入れて測定に供した。
<Evaluation method of two-photon absorption cross section>
Two-photon absorption cross-section evaluation was performed by Kato, S .; Matsumoto, T .; Ishi-I, T .; Thiemann, T .; Shigeiwa, M .; Gorohmaru, H .; Maeda, S .; Yamashita, Y .; The same method as described in Supporting Information of Mataka, S. Chem. Commun. 2004, 2342-2343 was used. A femtosecond titanium sapphire laser (wavelength: 800 nm, pulse width: 120 fs, repetition rate: 1 kHz, output: 2 mJ / pulse) is used as a measurement light source, and the two-photon absorption cross section is measured by appropriately attenuating the output from the laser. did. For the measurement, the Z-scan method was used to change the excitation light density in the range of 1 to 40 GW / cm 2 . As a measurement sample, a solution in which each compound was dissolved in toluene at the concentration shown in Table 1 below was used, and this solution was put into a 4-cm transparent 1 cm square quartz cell for measurement.

また、それぞれの化合物の測定時に、標準サンプルとなる下記構造式のAF50を測定した。上記のシステムではAF50の数値は45GMから55GMの値で得られる。二光子吸収断面積を規格化するために、すべての二光子吸収断面積の値は、サンプルを測定した後にAF50を測定し、そのAF50の二光子吸収断面積を45GMとして算出した。   Moreover, AF50 of the following structural formula used as a standard sample was measured at the time of measuring each compound. In the above system, the numerical value of AF50 is obtained from 45 GM to 55 GM. In order to normalize the two-photon absorption cross section, the values of all the two-photon absorption cross-sections were calculated by measuring AF50 after measuring the sample and setting the two-photon absorption cross-section of the AF50 as 45 GM.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

〈二光子励起蛍光ピーク波長の評価方法〉
二光子励起蛍光波長評価は二光子吸収断面積の評価方法に準じた方法で実施した。光源からのレーザを試料に照射する部分までは二光子吸収断面積と同じ配置で行なった。試料および試料セルは二光子吸収断面積測定と同じものを用いた。励起光強度10mW、励起光密度10GW/cmの条件で試料を励起し、試料から発生した蛍光は入射レーザ光と直交する方向にレンズを置き集光した後、分光測定し蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルは装置の波長依存性を補正した後、ピーク波長を読み取った。なお、ピーク波長は、±1nmの誤差を含むものとする。蛍光強度は蛍光スペクトルピーク位置での強度を読み取った。
<Evaluation method of two-photon excitation fluorescence peak wavelength>
Two-photon excitation fluorescence wavelength evaluation was performed by the method according to the evaluation method of two-photon absorption cross section. The same arrangement as that of the two-photon absorption cross section was performed up to the portion where the sample was irradiated with the laser from the light source. The same sample and sample cell as those used for the two-photon absorption cross section measurement were used. The sample was excited under conditions of an excitation light intensity of 10 mW and an excitation light density of 10 GW / cm 2 , and the fluorescence generated from the sample was condensed by placing a lens in a direction orthogonal to the incident laser light, and then the spectroscopic measurement was performed to measure the fluorescence spectrum. . The obtained fluorescence spectrum was read for the peak wavelength after correcting the wavelength dependence of the apparatus. The peak wavelength includes an error of ± 1 nm. As the fluorescence intensity, the intensity at the peak position of the fluorescence spectrum was read.

〈蛍光量子収率の評価方法〉
測定試料には、各化合物をトルエンに所定量溶解させた溶液を用い、試料セル幅1cmでピーク吸光度が0.5±10%となるように調整した後、さらにトルエンで20倍希釈して測定に供した。同様の方法にて、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン(和光純薬工業製、品番:323−22401)のシクロヘキサン溶液を標準サンプルとして準備した。各サンプル溶液は測定直前に窒素脱気を15分間行ってから測定を実施した。蛍光量子収率の測定には、蛍光量子収率測定装置(浜松ホトニクス社製「絶対PL量子収率測定装置C9920−02型」、測定波長範囲:<950nm)を使用し、測定溶液を4面透明の1cm角石英セルに入れて励起波長415nmを用いて測定に供した。標準サンプルの蛍光量子収率を1.00とし、溶媒の屈折率による補正を行って値を算出した。
<Method for evaluating fluorescence quantum yield>
As a measurement sample, a solution in which a predetermined amount of each compound was dissolved in toluene was used. After adjusting the sample cell width to 1 cm and the peak absorbance to be 0.5 ± 10%, the sample was further diluted 20 times with toluene and measured. It was used for. In the same manner, a cyclohexane solution of 9,10-bis (phenylethynyl) anthracene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number: 323-22401) was prepared as a standard sample. Each sample solution was subjected to nitrogen deaeration for 15 minutes immediately before the measurement and then measured. For the measurement of the fluorescence quantum yield, a fluorescence quantum yield measurement device (“Absolute PL quantum yield measurement device C9920-02 type” manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., measurement wavelength range: <950 nm) was used. The sample was placed in a transparent 1 cm square quartz cell and subjected to measurement using an excitation wavelength of 415 nm. The fluorescence quantum yield of the standard sample was set to 1.00, and the value was calculated by correcting with the refractive index of the solvent.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

[実施例10]
〈光学記録媒体の作製および評価方法〉
合成例1で合成した具体例化合物B−6を0.5mg秤量し、アクリル系樹脂(三菱レーヨン製「アクリペットVH−5」)の5重量%溶液(溶媒:トルエン+メチルエチルケトン(重量比1:1))1gに溶解させて塗布液を作製した。この塗布液をスライドガラス上に滴下し、1昼夜放置して風乾させた後、さらに温度100℃で30分間乾燥させて膜厚20μmの記録層を有する光学記録媒体を作製した。
[Example 10]
<Method for producing and evaluating optical recording medium>
0.5 mg of the specific example compound B-6 synthesized in Synthesis Example 1 was weighed, and a 5 wt% solution (solvent: toluene + methyl ethyl ketone (weight ratio 1: 1: Mitsubishi Rayon “Acrypet VH-5”)). 1) A coating solution was prepared by dissolving in 1 g. This coating solution was dropped on a slide glass, allowed to stand for one day and air-dried, and then dried at a temperature of 100 ° C. for 30 minutes to produce an optical recording medium having a recording layer with a thickness of 20 μm.

得られた光学記録媒体の蛍光発光を蛍光分光光度計(日立製作所製「F−4500」、励起波長:325nm)で測定し、その蛍光発光スペクトルを図1(曲線a)に示す。
次いで、該光学記録媒体にスポット式紫外線照射装置(ウシオ電機製「スポットキュアUIS−50101AA」、超高圧水銀ランプ(ウシオ電機製「USH−500BY1」、主波長:365nm、照射強度:300mW/cm))を用いて紫外線を20秒間照射した後、同様に前記蛍光分光光度計で蛍光発光スペクトルを測定したものを図1(曲線b)に示す。曲線aではほとんど蛍光発光は観測されなかったが、曲線bで記録媒体の波長520nm付近をピークとする蛍光発光強度が大幅に増加した。紫外線照射前後における波長520nmでの蛍光強度および強度変化率(コントラスト)を表2に示す。
The fluorescence emission of the obtained optical recording medium was measured with a fluorescence spectrophotometer (“F-4500” manufactured by Hitachi, Ltd., excitation wavelength: 325 nm), and the fluorescence emission spectrum is shown in FIG. 1 (curve a).
Subsequently, a spot type ultraviolet irradiation device (“Spot Cure UIS-50101AA” manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.), an ultra-high pressure mercury lamp (“USH-500BY1 manufactured by USHIO Electric Co., Ltd., main wavelength: 365 nm, irradiation intensity: 300 mW / cm 2) )), And the fluorescence emission spectrum was measured with the fluorescence spectrophotometer in the same manner as shown in FIG. 1 (curve b). In the curve a, almost no fluorescence was observed, but in the curve b, the fluorescence emission intensity having a peak near the wavelength of 520 nm of the recording medium increased significantly. Table 2 shows the fluorescence intensity and intensity change rate (contrast) at a wavelength of 520 nm before and after ultraviolet irradiation.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

さらに、前記二光子吸収断面積評価に用いたものと同じレーザーと光学系を使用し、平均出力44mW/cmのレーザービーム(120fsパルスなので、エネルギー密度は約10GW/cm)を直径約1mmに集光し、光学記録媒体の記録層に2秒間照射した。その後、光記録媒体を暗箱中に置き、ハンデUVランプ(アズワン製「SLUV−6」、照射光主波長:365nm、照射面強度:0.05mW/cm)を用いて紫外線を照射して肉眼で観察したところ、レーザービームを照射した部分からビーム径とほぼ同じ大きさの明瞭な蛍光スポットを確認できた。
このことから、前記光学記録媒体に紫外線照射またはその2倍の波長の光照射を行って二光子吸収を起こすことにより情報を書き込んだ後、蛍光発光を検出することにより、情報の記録および再生を行うことができることが明らかである。
Furthermore, using the same laser and optical system as those used for the evaluation of the two-photon absorption cross section, a laser beam having an average output of 44 mW / cm 2 (because it is a 120 fs pulse, the energy density is about 10 GW / cm 2 ) is about 1 mm in diameter And the recording layer of the optical recording medium was irradiated for 2 seconds. Thereafter, the optical recording medium is placed in a dark box and irradiated with ultraviolet rays using a handy UV lamp (“ASUV“ SLUV-6 ”manufactured by ASONE, irradiation light principal wavelength: 365 nm, irradiation surface intensity: 0.05 mW / cm 2 ). As a result, it was possible to confirm a clear fluorescent spot having the same size as the beam diameter from the portion irradiated with the laser beam.
Therefore, after recording information by irradiating the optical recording medium with ultraviolet light or light with a wavelength twice that of the optical recording medium to cause two-photon absorption, information is recorded and reproduced by detecting fluorescence. Obviously it can be done.

表1より、本発明のアリールエチニル化合物は、AF50と比較して5倍以上の二光子吸収断面積を有しており、二光子吸収効率に優れることが分かる。また、本発明のアリールエチニル化合物の一部は大きな二光子蛍光強度および蛍光量子収率を有しており、二光子発光効率にも優れていることが分かる。
特に、蛍光の量子収率は化合物B−1、B−2、B−7、B−8及びB−9で非常に高く、良好であることが分かる。
また、二光子蛍光強度は、化合物B−1、B−2、B−8、B−9で極めて高く、極めて良好な二光子蛍光特性を示した。化合物B−5とB−7も良好な二光子蛍光特性を示した。これらの傾向は、図2の二光子蛍光ピーク波長と二光子吸収断面積との関係を見ても、知ることができる。
一方、π電子欠乏へテロ芳香環を中心環Dとする化合物B−4と、中心環Dのπ電子を吸引する傾向にある−CN基を有する化合物B−3とは、蛍光の量子収率も800nm励起での二光子蛍光特性もやや劣ることがわかる。尚、化合物B−3は、その他の化合物(B−2〜B−9、X−1〜X−2)と比べて、そもそも吸収帯が長波長側にある(合成例4のUV-visのλmax参照)。従って、化合物B−3のこれらの特性の解析には注意が必要である。
From Table 1, it can be seen that the arylethynyl compound of the present invention has a two-photon absorption cross-sectional area of 5 times or more compared with AF50, and is excellent in two-photon absorption efficiency. In addition, it can be seen that some of the arylethynyl compounds of the present invention have large two-photon fluorescence intensity and fluorescence quantum yield, and are excellent in two-photon emission efficiency.
In particular, it can be seen that the quantum yield of fluorescence is very high and good for the compounds B-1, B-2, B-7, B-8 and B-9.
Moreover, the two-photon fluorescence intensity was extremely high in the compounds B-1, B-2, B-8, and B-9, and extremely good two-photon fluorescence characteristics were exhibited. Compounds B-5 and B-7 also showed good two-photon fluorescence properties. These tendencies can be recognized by looking at the relationship between the two-photon fluorescence peak wavelength and the two-photon absorption cross section in FIG.
On the other hand, the compound B-4 having a π-electron deficient heteroaromatic ring as a central ring D and the compound B-3 having a —CN group that tends to attract π electrons in the central ring D are a quantum yield of fluorescence. It can also be seen that the two-photon fluorescence characteristics at 800 nm excitation are slightly inferior. Compound B-3 has an absorption band on the longer wavelength side compared to the other compounds (B-2 to B-9, X-1 to X-2) in the first place (in the UV-vis of Synthesis Example 4). λ max ). Therefore, care must be taken in the analysis of these properties of compound B-3.

また、表2より、光解離性保護基を含む本発明のアリールエチニル化合物は、紫外線照射前後で大きな蛍光強度変化を起こす性質を有しており、蛍光強度変化を利用した光記録媒体に応用可能であることが分かる。   Further, from Table 2, the arylethynyl compound of the present invention containing a photolabile protecting group has a property of causing a large fluorescence intensity change before and after UV irradiation, and can be applied to an optical recording medium using the fluorescence intensity change. It turns out that it is.

[実施例11〜13]
化合物B−1、B−3、B−8について、以下の方法で励起波長750nmでの二光子吸収断面積を評価した。
表3にその結果(実施例11〜13)を示す。なお、AF50の励起波長750nmでの二光子吸収断面積は、140GMであった。
[Examples 11 to 13]
For compounds B-1, B-3, and B-8, the two-photon absorption cross-section at an excitation wavelength of 750 nm was evaluated by the following method.
Table 3 shows the results (Examples 11 to 13). The two-photon absorption cross section of AF50 at an excitation wavelength of 750 nm was 140 GM.

〈二光子吸収断面積の波長依存性の測定方法〉
800nmのフェムト秒レーザー光を波長変換した上で、前述の〈二光子吸収断面積の評価方法〉に記載のZ−scan法による測定方法を用いて評価を行なった。波長800nmのフェムト秒レーザー光を750nm等に波長変換した上でのZ−scan法については、本発明者Shigeiwa,MらのChem.Eur.J.2006,12,2303−2317に記載してあるとおりである。
<Method for measuring wavelength dependence of two-photon absorption cross section>
After wavelength conversion of 800 nm femtosecond laser light, evaluation was performed using the measurement method by the Z-scan method described in <Method for evaluating two-photon absorption cross section> described above. Regarding the Z-scan method after wavelength conversion of femtosecond laser light having a wavelength of 800 nm to 750 nm or the like, the present inventor Shigeiwa, M. et al., Chem. Eur. J. et al. 2006, 12, 2303-2317.

Figure 2008214344
Figure 2008214344

表3に示すように、励起波長を800nmから750nmに短くすると、化合物B−1、B−3、B−8何れも二光子吸収断面積が大きくなっている。化合物B−8で最も大きく、B−3が最も小さい傾向は800nm励起の場合と同様であった。
尚、化合物B−3の試料溶液においては、極わずかに線形吸収端が観察された。
As shown in Table 3, when the excitation wavelength is shortened from 800 nm to 750 nm, the two-photon absorption cross sections of all of the compounds B-1, B-3, and B-8 are increased. The tendency that Compound B-8 was the largest and B-3 was the smallest was the same as in the case of 800 nm excitation.
In addition, in the sample solution of compound B-3, a very slight linear absorption edge was observed.

本発明のアリールエチニル化合物は、大きな二光子吸収断面積を有することから、高密度光記録媒体、三次元光造形、フォトダイナミックセラピー等の分野で二光子吸収化合物としての応用が期待される。また、本発明のアリールエチニル化合物の一部は二光子発光効率にも優れることから、蛍光試薬、光変換材料、光増感剤としての応用も期待される。   Since the arylethynyl compound of the present invention has a large two-photon absorption cross section, it is expected to be applied as a two-photon absorption compound in the fields of high-density optical recording media, three-dimensional stereolithography, photodynamic therapy, and the like. In addition, since some of the arylethynyl compounds of the present invention are also excellent in two-photon emission efficiency, application as fluorescent reagents, light conversion materials, and photosensitizers is also expected.

実施例10で作製した光学記録媒体に紫外線を照射して記録を行った前後の蛍光発光スペクトルを示す(励起光波長である325nm、およびその倍数波長である650nmも図1の蛍光発光スペクトルに混入する)。1 shows fluorescence emission spectra before and after recording by irradiating the optical recording medium produced in Example 10 with ultraviolet rays (excitation light wavelength of 325 nm and its multiple wavelength of 650 nm are also mixed in the fluorescence emission spectrum of FIG. To do). 本発明の化合物B−1〜B−9と化合物X−1〜X−2の二光子蛍光ピーク波長と二光子吸収断面積との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the two-photon fluorescence peak wavelength and the two-photon absorption cross section of the compounds B-1 to B-9 and the compounds X-1 to X-2 of the present invention.

Claims (11)

下記一般式(I)で表されるアリールエチニル化合物。
Figure 2008214344
[式(I)中、中心環Dは炭素数4〜6の芳香環を表し、Arx〜Arx−エチニレン基以外に置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)を有していても良い。Arx〜Arxは、それぞれ独立に、芳香環基、または、芳香環基と連結基が複数結合した置換基を表す。Arx〜Arxの芳香環基は置換基を有していても、有していなくてもよいが、Arx〜Arxのうち少なくとも1つ以上が下記一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である。
Figure 2008214344
(式(II)中、Ar〜Arは置換基を有していても有していなくてもよい、2価の芳香環基を表しており、Cx〜Cxは連結基を表しており、nは1以上5以下の整数である。Bは、置換基を有していても有していなくてもよい、電子供与性芳香環基、または、少なくとも1つ以上の電子供与性基が置換した芳香環基を表す。)
なお、ここで「連結基」は、これにより連結される基同士を共役可能とし得る基である。]
An arylethynyl compound represented by the following general formula (I):
Figure 2008214344
[In the formula (I), the central ring D represents an aromatic ring having 4 to 6 carbon atoms, and a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group (the substituent includes an aromatic ring group or an aromatic ring group; And a structure in which a substituent having a plurality of linking groups bonded thereto is bonded through an ethynylene group. Arx 1 to Arx 4 each independently represent an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded. Aromatic ring group Arx 1 ~Arx 4 also have a substituent group, but may not have at least one or more represented by the following general formula (II) of Arx 1 ~Arx 4 A substituent in which an aromatic ring group and a linking group are bonded.
Figure 2008214344
(In Formula (II), Ar 1 to Ar n represent a divalent aromatic ring group that may or may not have a substituent, and Cx 1 to Cx n represent a linking group. N is an integer of 1 to 5. B is an electron-donating aromatic ring group that may or may not have a substituent, or at least one or more electron-donating properties. Represents an aromatic ring group substituted with a group.)
Here, the “linking group” is a group capable of conjugating groups linked by this. ]
一般式(I)における中心環Dが炭素数4〜5のヘテロ原子を含む芳香環であり、該芳香環がπ電子過剰ヘテロ環であって、該中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していてもよい置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)がさらに、ニトロ基や、ヨウ素、臭素などの重原子で表される、無輻射遷移をより起こしやすくする置換基を除く置換基であることを特徴とする請求項1に記載のアリールエチニル化合物。 In the general formula (I), the central ring D is an aromatic ring containing a heteroatom having 4 to 5 carbon atoms, the aromatic ring is a π-electron rich heterocycle, and the central ring D is Arx 1 to Arx 4 -ethynylene. In addition to the group, an optionally substituted substituent (excluding a structure in which an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded is bonded via an ethynylene group) is further included. 2. The arylethynyl compound according to claim 1, wherein the arylethynyl compound is a substituent other than a substituent represented by a heavy atom such as nitro group, iodine, bromine, or the like, which facilitates non-radiative transition. 一般式(I)における中心環Dが炭素数4〜5のヘテロ原子を含む芳香環であり、該芳香環がπ電子欠乏ヘテロ環であって、該中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していてもよい置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)がさらに、ニトロ基や、ヨウ素、臭素などの重原子で表される、無輻射遷移をより起こしやすくする置換基を除く置換基であることを特徴とする請求項1に記載のアリールエチニル化合物。 The central ring D in the general formula (I) is an aromatic ring containing a heteroatom having 4 to 5 carbon atoms, the aromatic ring is a π electron deficient heterocycle, and the central ring D is Arx 1 to Arx 4 -ethynylene. In addition to the group, an optionally substituted substituent (excluding a structure in which an aromatic ring group or a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded is bonded via an ethynylene group) is further included. 2. The arylethynyl compound according to claim 1, wherein the arylethynyl compound is a substituent other than a substituent represented by a heavy atom such as nitro group, iodine, bromine, or the like, which facilitates non-radiative transition. 一般式(I)における中心環Dがベンゼン環であり、該中心環DがArx〜Arx−エチニレン基以外に有していてもよい置換基(該置換基としては、芳香環基、または芳香環基と連結基が複数結合した置換基がエチニレン基を介して結合する構造を除く。)がさらに、ニトロ基や、ヨウ素、臭素などの重原子で表される、無輻射遷移をより起こしやすくする置換基を除く置換基であることを特徴とする請求項1に記載のアリールエチニル化合物。 The central ring D in the general formula (I) is a benzene ring, and the central ring D may have a substituent other than the Arx 1 to Arx 4 -ethynylene group (the substituent includes an aromatic ring group, or (Excluding structures in which a substituent in which a plurality of aromatic ring groups and linking groups are bonded is bonded via an ethynylene group)) is further caused by a non-radiative transition represented by a heavy atom such as a nitro group, iodine, or bromine. The arylethynyl compound according to claim 1, wherein the arylethynyl compound is a substituent excluding a substituent to be facilitated. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のアリールエチニル化合物を構成成分の少なくとも一部として含有することを特徴とする二光子吸収材料。   A two-photon absorption material comprising the arylethynyl compound according to any one of claims 1 to 4 as at least a part of a constituent component. 一般式(I)において、Arx〜Arxのうちの少なくとも2つ以上が一般式(II)で表される芳香環基と連結基が結合した置換基である請求項5に記載の二光子吸収材料。 The two-photon according to claim 5, wherein, in the general formula (I), at least two of Arx 1 to Arx 4 are substituents in which an aromatic ring group represented by the general formula (II) and a linking group are bonded. Absorbing material. 一般式(II)におけるBが電子供与性基として置換アミノ基を有する芳香環基である請求項5または6に記載の二光子吸収材料。   The two-photon absorption material according to claim 5 or 6, wherein B in the general formula (II) is an aromatic ring group having a substituted amino group as an electron donating group. 一般式(II)におけるBがニトロ基を含む光解離性保護基を置換基として有することを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載の二光子吸収材料。   The two-photon absorption material according to any one of claims 5 to 7, wherein B in the general formula (II) has a photolabile protecting group containing a nitro group as a substituent. AF50の二光子吸収断面積を45GMとしたときの透過法による二光子吸収断面積が200GM以上である請求項5ないし8のいずれか1項に記載の二光子吸収材料。   The two-photon absorption material according to any one of claims 5 to 8, wherein a two-photon absorption sectional area by a transmission method when the two-photon absorption sectional area of AF50 is 45 GM is 200 GM or more. 請求項5ないし9のいずれか1項に記載の二光子吸収材料を記録層に含有することを特徴とする光記録媒体。   An optical recording medium containing the two-photon absorption material according to claim 5 in a recording layer. 請求項10に記載の光記録媒体に対し、光照射による光解離性保護基の解離により情報を記録し、一方、光照射によって蛍光発光性基を有する蛍光発光母体が発する蛍光発光を読み取ることにより、記録された情報の再生を行うことを特徴とする光学記録媒体の記録再生方法。   Information is recorded on the optical recording medium according to claim 10 by dissociation of a photolabile protecting group by light irradiation, and on the other hand, by reading fluorescence emitted from a fluorescent light-emitting host having a fluorescent group by light irradiation. A method for recording / reproducing an optical recording medium, wherein the recorded information is reproduced.
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JP2009249468A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Perfume discharging substance or odorant discharging substance which is made to be derivative by photodissociative protective group

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