JP2010184880A - ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物及びその製造方法、並びにこれを用いた太陽電池、光重合性組成物、光記憶媒体、発光素子、光学フィルター、及び医療診断用蛍光色素 - Google Patents
ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物及びその製造方法、並びにこれを用いた太陽電池、光重合性組成物、光記憶媒体、発光素子、光学フィルター、及び医療診断用蛍光色素 Download PDFInfo
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Abstract
Description
メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、2−メチルブチル基、1−メチルブチル基、neo−ペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、cyclo−ペンチル基、n−ヘキシル基、4−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−メチルペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基、3−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−エチルブチル基、1,2,2−トリエチルブチル基、1,1,2−トリエチルブチル基、1−エチル−2−メチルプロピル基、cyclo−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−メチルヘキシル基、3−メチルヘキシル基、4−メチルヘキシル基、5−メチルヘキシル基、2,4−ジメチルペンチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、2,5−ジメチルヘキシル基、2,5,5−トリエチルペンチル基、2,4−ジメチルヘキシル基、2,2,4−トリメチルペンチル基、n−ノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、4−エチルオクチル基、4−エチル−4,5−ジメチルヘキシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、1,3,5,7−テトラメチルオクチル基、4−ブチルオクチル基、6,6−ジエチルオクチル基、n−トリデシル基、6−メチル−4−ブチルオクチル基、6,6−ジエチルオクチル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、3,5−ジメチルヘプチル基、2,6−ジメチルヘプチル基、2,4−ジメチルヘプチル基、2,2,5,5−テトラメチルヘキシル基、1−cyclo−ペンチル−2,2−ジメチルプロピル基、1−cyclo−ヘキシル−2,2−ジメチルプロピル基等の炭素数1〜20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基;
ビニル基、プロペニル基、1−ブテニル基、iso−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、2−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、2,2−ジシアノビニル基、2−シアノ−2−メチルカルボキシルビニル基、2−シアノ−2−メチルスルホンビニル基等の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基等の炭素数2〜20のアルキニル基;
メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、iso−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、iso−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、iso−ペンチルチオ基、2−メチルブチルチオ基、1−メチルブチルチオ基、neo−ペンチルチオ基、1,2−ジメチルプロピルチオ基、1,1−ジメチルプロピルチオ基等のアルキルチオ基;フェニルチオ基、4−メチルフェニルチオ基、2−メトキシフェニルチオ基、4−t−ブチルフェニルチオ基等のアリールチオ基;アセチルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ブチルカルボニルアミノ基等のアルキルカルボニルアミノ基;フェニルカルボニルアミノ基、4−エチルフェニルカルボニルアミノ基、3−ブチルフェニルカルボニルアミノ基等のアリールカルボニルアミノ基;
本発明の一般式(A1)で示されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、例えば以下のようにして合成できる。すなわち、一般式(B1)で示される化合物と一般式(B2)で示される化合物とを、適当な酸触媒の存在下、適当な溶媒中で反応させて、一般式(B5)で示されるジピロメテン系化合物を得る。適当な酸触媒としては、臭化水素酸や塩化水素等を用いることができる。適当な溶媒としては、エタノールやテトラヒドロフラン等を用いることができる。また、一般式(B5)で示されるジピロメテン系化合物は、一般式(B3)で示される化合物と一般式(B4)で示される化合物とを同様の条件で反応させても得ることができる。次いで一般式(B5)で示される化合物を、三フッ化ホウ素類と反応させて一般式(B6)で示される化合物を得る。最後に、一般式(B6)で示される化合物を三臭化ホウ素と反応させ、一般式(A1)で示されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を合成する。
本発明のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、様々な用途で用いることができる。例えば、光重合性組成物用増感剤、光記録媒体用記録材料、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ用の発光材料、光学フィルター用色素、医療診断用蛍光色素、及び太陽電池用の半導体材料として、本発明のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を用いることができる。本発明のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を用いた光重合性組成物、光記憶媒体、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ用の発光素子、及び光学フィルターは、特許文献1〜4に開示されているような既知の方法により作製することができる。本発明のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を用いた太陽電池については、その作製法を以下の実施例2で詳述する。
1H NMR (270 MHz, DMSO-d6) δ 3.69 (s, 3H), 3.71 (s, 6H), 3.75 (s, 3H), 6.55 (d, J = 1.7 Hz, 2H), 6.99 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.06 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.15 - 7.21 (m, 4H), 7.36 - 7.50 (m, 4H), 8.02 (dd, J = 8.8, 1.1 Hz, 2H), 8.44 (s, 1H).
FAB-MASS: 563 [M+]
元素分析:Anal. Calcd for C33H27BF2N2O4・0.2CH2Cl2・0.03AcOEt; C, 68.11; H, 4.77; N, 4.80; B. 1.85: Found C, 68.00; H, 4.89; N, 4.92; B, 1.8.
紫外可視分光分析データ(DMF溶液): 吸収極大波長λmax = 654 nm (ε = 1.00 × 105 M-1cm-1)
1H NMR (270 MHz, DMSO-d6) δ 6.89 (dd, J = 8.2, 0.7 Hz, 2H), 7.18 (dd, J = 8.7, 2.0 Hz, 2H), 7.21 (td, J = 7.5, 1.0 Hz, 2H), 7.36 - 7.42 (m, 2H), 7.63 (d, J = 1.7 Hz, 2H); 8.06 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 8.23 (dd, J = 7.9, 1.3 Hz, 2H), 8.26 (s, 1H).
FAB-MASS:467 [M+]
元素分析:Anal. Calcd for C29H17BN2O4・0.7H2O・0.6AcOEt: C, 70.66; H, 4.38; N. 5.25; B. 2.03: Found, C. 70.60; H, 4.07; N, 5.35; B, 1.9.
紫外可視分光分析データ(DMF溶液): 吸収極大波長λmax = 760 nm (ε = 3.80 × 104 M-1cm-1)
1H NMR (270 MHz, DMSO-d6) δ 3.98 (s, 6H), 6.90 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.23 (t, J = 7.56 Hz, 2H), 7.30 (dd, J = 8.8, 1.8 Hz, 2H), 7.42 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.75 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 8.12 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 8.38 (s, 1H), 8.46 (d, J = 7.7 Hz, 2H).
FAB-MASS:495 [M+]
元素分析:Anal. Calcd for C31H21BN2O4・0.35H2O: C, 74.08; H, 4.35; N. 5.57; B. 2.15: Found, C. 74.08; H, 4.23; N, 5.53; B, 2.1.
紫外可視分光分析データ(DMF溶液): 吸収極大波長λmax = 747 nm (ε = 9.90 × 104 M-1cm-1)
電気化学データ(DMF溶液、銀−塩化銀参照電極基準)第1酸化ピーク電位 0.723V、第1還元ピーク電位 -0.848V
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 0.930 - 0.958 (6H, m), 1.37 - 1.42 (8H, m), 1.51 - 1.57 (4H, m), 1.88 (4H, quint, J = 7.2 Hz), 4.08 (2H, dt, J = 8.7, 6.6 Hz), 4.13 (2H, dt, J = 8.7, 6.6 Hz), 6.99 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.15 (2H, dd, J = 8.8, 2.0 Hz), 7.18 (2H, t, J = 7.6 Hz), 7.36 - 7.39 (2H, m), 7.51 (2H, d, J = 1.8 Hz), 7.53 (1H, s), 7.79 (2H, d, J = 8.9 Hz), 8.15 (2H, dd, J = 7.8, 1.3 Hz).
FAB-MASS:635 [M+]
元素分析:Anal. Calcd for C41H41BN2O4: C, 77.36; H, 6.49; N. 4.40; B. 1.7: Found, C. 77.29; H, 6.48; N, 4.26; B, 1.8.
紫外可視分光分析データ(DMF溶液): 吸収極大波長λmax = 750nm (ε = 1.02 × 105 M-1cm-1)
電気化学データ(DMF溶液、銀−塩化銀参照電極基準)第1酸化ピーク電位 0.697V、第1還元ピーク電位 -0.854V
フッ素をドープした酸化スズ膜付き導電性ガラス(日本板硝子製、13Ω/□)を四塩化チタン水溶液(50mM)中70℃で30分加熱処理後、超純水で洗浄した。導電性面に、スクリーン印刷法により酸化チタン分散液(商品名:PST−18NR、触媒化成製)を10μmの厚さに塗布し、430℃で20分焼成した。冷却後、ガラスを四塩化チタン水溶液(50mM)中70℃で30分加熱処理した。ガラスを超純水で洗浄し、スクリーン印刷法により酸化チタン分散液(商品名:PST−400C、触媒化成製)をPST−18NR層上に5μmの厚さで塗布して、500℃で30分焼成した。120℃まで冷却後、上記化合物(D2)の溶液(濃度は0.0005モル/リットル、溶媒はエタノール)に36時間浸漬させた。色素吸着したチタニア微粒子層の作用極をエタノールで洗浄後、自然乾燥させた。対極として、フッ素をドープした酸化スズ膜付き導電性ガラス(日本板硝子製、13Ω/□)に白金をスパッタリングしたものを使用した。作用極面と対極面との間に樹脂フィルム(ソーラロニクス社製ホットメルト封止剤SX1170−25)をスペーサとして縁部に配置して、作用極面と対極面とを向かい合わせた。作用極面と対極面との隙間に0.05mol/Lのヨウ素と、0.1mol/Lのヨウ化リチウムと、0.6mol/Lのヨウ化1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムと、0.5mol/Lの4−t−ブチルピリジンとを含むアセトニトリル溶液を電解液として毛細管現象を用いて注入し、隙間をエポキシ樹脂でシールして、光電変換素子を作製した。作製した光電変換素子に対して、分光計器製ソーラーシミュレータを用いてAM1.5Gの疑似太陽光を照射して測定を行ったところ、開放電圧0.31V、短絡電流密度0.20mA/cm2、フィルファクター0.48、変換効率0.03%を示した。
Claims (10)
- 下記一般式(A1)で示されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物。
- 下記一般式(A2)で示される、請求項1に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物。
- 最大吸収波長が700nm以上であることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を色素として用いる太陽電池。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を増感剤として用いる光重合性組成物。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を記録層に含有する光記録媒体。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を発光素子材料として用いる発光素子。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を含有する光学フィルター。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を含有する医療診断用蛍光色素。
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