JP2015007026A - アゾベンゼン化合物及びこれを用いたヒートポンプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】加熱することなく繰り返し構造変化が可能なアゾベンゼン化合物及びこれを用いたヒートポンプシステムを提供する。
【解決手段】一般式（１）で表され、光照射によってシス−トランス異性化反応するアゾベンゼン化合物をヒートポンプシステムの熱媒体として用いる。

Ｒ₁〜Ｒ₃は、少なくとも１つは（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀である。Ｒ₄はＲ₁₁、Ｏ−Ｒ₁₁、ＮＨ−Ｒ₁₁、またはＣＯＯ−Ｒ₁₁の何れかである。Ｘ^-はＣｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＨ₃（ＣＨ₂）ｎＳＯ₃ ^-、ＴｓＯ^-、（ＹＳＯ₂）₂Ｎ^-、（ＮＣ）₂Ｎ^-の何れかである。但し、ｎは０〜２の整数であり、ＹはＦ、ＣＦ₃、Ｃ₂Ｆ₅の何れかである。
【選択図】図３

Description

本発明は、光照射によって構造変化するアゾベンゼン化合物及びこれを用いたヒートポンプシステムに関する。

従来より、アゾベンゼン化合物に所定の波長の光を照射することで、シス体からトランス体あるいはトランス体からシス体に異性化することが知られている。このようなアゾベンゼン化合物において、紫外光の照射によって固体状態のトランス体から液体状態のシス体に変化する環状アゾベンゼン誘導体が報告されている（特許文献１、非特許文献１参照）。

特開２０１１−２５６１５５号公報

Chemical Communications, 2011, 47, 1770-1772

上述の環状アゾベンゼン誘導体は、紫外光の照射によって固体から液体に相変化することから、相変化に伴う潜熱を利用してヒートポンプシステムの熱媒体として用いることが考えられる。ところが、液体状のシス体となった環状アゾベンゼン誘導体を固体状のトランス体に変化させるためには、加熱する必要がある。すなわち、紫外光の照射によって汲み上げた熱を放出するために、外部から熱を加える必要がある。結果、低温側から高温側に有効に移動できる熱量が少なくなるため、ヒートポンプシステムの熱媒体としては好ましくない。

本発明は上記点に鑑み、加熱することなく繰り返し構造変化が可能なアゾベンゼン化合物及びこれを用いたヒートポンプシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のアゾベンゼン化合物は、一般式（１）で表され、光照射によってシス−トランス異性化反応することを特徴としている。

一般式（１）において、
Ｒ₁〜Ｒ₃：Ｈ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀の何れかであり、Ｒ₁〜Ｒ₃のうち、少なくとも１つは（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀である。但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ₁₀はＨまたはＣＨ₃である。

Ｒ₄：Ｒ₁₁、Ｏ−Ｒ₁₁、ＮＨ−Ｒ₁₁、またはＣＯＯ−Ｒ₁₁の何れかである。但し、Ｒ₁₁は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキレン基である。

Ｒ₅〜Ｒ₈：ＨまたはＯＣＨ₃である。

Ｒ₉：Ｒ₁₂、Ｏ−Ｒ₁₂、ＮＨ−Ｒ₁₂、またはＣＯＯ−Ｒ₁₂の何れかである。但し、Ｒ₁₂は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。

Ｘ^-：Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＨ₃（ＣＨ₂）ｎＳＯ₃ ^-、ＴｓＯ^-、（ＹＳＯ₂）₂Ｎ^-、（ＮＣ）₂Ｎ^-の何れかである。但し、ｎは０〜２の整数であり、ＹはＦ、ＣＦ₃、Ｃ₂Ｆ₅の何れかである。

上記一般式（１）で表されるアゾベンゼン化合物は、第１の光照射トリガーとして紫外光を照射することでトランス体からシス体に異性化し、第２の光照射トリガーとして可視光を照射することでシス体からトランス体に異性化するという特性を備えている。このため、シス体の融点とトランス体の融点との間の温度範囲でトランス体とシス体の異性化を行うことで、固相から液相あるいは液相から固相への相変化を誘発することができる。

一般式（１）で表されるアゾベンゼン化合物は、固相のトランス体から液相のシス体に相変化する際に、融解潜熱による吸熱が起こり、液相のシス体から固相のトランス体に相変化する際に、相変化に伴う発熱が起こる。このため、低温環境下で固相のトランス体に紫外光を照射することで、液相のシス体に相変化させて吸熱させることができ、高温環境下で液相のシス体に可視光を照射することで、固相のトランス体に相変化させて発熱させることができる。

そして、上記一般式（１）のアゾベンゼン化合物をヒートポンプシステムの熱媒体として用い、光照射によるアゾベンゼン化合物の相変化に伴う潜熱を利用することで、圧縮機のような機器を用いて外部からエネルギーを投入することなく、低温環境から高温環境への熱の移動を行うことができる。これにより、より少ないエネルギーで熱の移動が可能となるヒートポンプシステムを提供することができる。

また、アゾベンゼン化合物は光刺激に対する応答速度が速いので、相変化に伴う吸熱と発熱が短時間で行われ、ヒートポンプシステムの熱媒体として好適に用いることができる。

本発明の実施形態に係るヒートポンプシステムの概念図である。 アゾベンゼン化合物の異性体を示す図である。 アゾベンゼン化合物のギブスの自由エネルギーを示す図である。 第２実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第２実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第２実施例のアゾベンゼン化合物のＸ線回折パターンを示す図である。 第２実施例のアゾベンゼン化合物の紫外光照射前の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第２実施例のアゾベンゼン化合物の紫外光照射後の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第２実施例のアゾベンゼン化合物の可視光照射後の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第４実施例のアゾベンゼン化合物の紫外光照射前の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第４実施例のアゾベンゼン化合物の紫外光照射後の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第４実施例のアゾベンゼン化合物の可視光照射後の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第５実施例のアゾベンゼン化合物の紫外光照射前の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第５実施例のアゾベンゼン化合物の紫外光照射後の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第５実施例のアゾベンゼン化合物の可視光照射後の偏光顕微鏡画像を示す図である。 第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第１、第４、第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前の吸光スペクトルを示すグラフである。 第１実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。 第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルを示すグラフである。

以下、本発明のアゾベンゼン化合物をヒートポンプシステムの熱媒体として用いた実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。

図１に示すように、ヒートポンプシステムは、循環経路１０、低温側熱交換器１１、高温側熱交換器１２、循環ポンプ１３を備えている。ヒートポンプシステムは、低温環境および高温環境のような温度勾配が存在する環境下で用いられる。

図１では、左側が低温側であり、右側が高温側となっている。循環経路１０は、低温側と高温側に跨って配置されている。低温側熱交換器１１は循環経路１０における低温側に配置され、高温側熱交換器１２は循環経路１０における高温側に配置されている。

本実施形態のヒートポンプシステムは、冬季に用いられる室内暖房装置として構成されている。つまり、外気温が低くなる冬季において、低温側熱交換器１１を室外（例えば０℃）に配置し、高温熱交換器１２を室内（例えば２５℃）に配置することで、室内暖房に用いることができる。

循環経路１０には、内部に熱媒体が封入されており、熱媒体が低温側熱交換器１１と高温側熱交換器１２との間を循環可能となっている。本実施形態では、熱媒体としてアゾベンゼン化合物を用いている。アゾベンゼン化合物は、例えばクロロホルム等の有機溶媒に溶解させたものをマイクロカプセルに封入して用いることができる。

循環経路１０には、アゾベンゼン化合物が封入されたマイクロカプセルを輸送するための輸送用流体も封入されている。輸送用流体としては、エチレングリコール等の不凍液を用いることができる。熱媒体は輸送用流体とともに循環ポンプ１３によって送出され、循環経路１０を循環する。

低温側熱交換器１１は、少なくとも紫外光を透過可能な紫外光透過部が設けられており、内部を通過するアゾベンゼン化合物に外部から紫外光を照射可能となっている。また、高温側熱交換器１２は、少なくとも可視光を透過可能な可視光透過部が設けられており、内部を通過するアゾベンゼン化合物に外部から可視光を照射可能となっている。

本実施形態で用いるアゾベンゼン化合物は、下記一般式（１）で表される。

一般式（１）において、Ｒ₁〜Ｒ₃はＨ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀の何れかであり、Ｒ₁〜Ｒ₃のうち、少なくとも１つは（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀である。但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ₁₀はＨまたはＣＨ₃である。

また、Ｒ₄はＲ₁₁、Ｏ−Ｒ₁₁、ＮＨ−Ｒ₁₁、またはＣＯＯ−Ｒ₁₁の何れかである。但し、Ｒ₁₁は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキレン基である。

Ｒ₅〜Ｒ₈はＨまたはＯＣＨ₃である。

Ｒ₉はＲ₁₂、Ｏ−Ｒ₁₂、ＮＨ−Ｒ₁₂、またはＣＯＯ−Ｒ₁₂の何れかである。但し、Ｒ₁₂は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。

Ｘ^-はＣｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＨ₃（ＣＨ₂）ｎＳＯ₃ ^-、ＴｓＯ^-、（ＹＳＯ₂）₂Ｎ^-、（ＮＣ）₂Ｎ^-の何れかである。但し、ｎは０〜２の整数であり、ＹはＦ、ＣＦ₃、Ｃ₂Ｆ₅の何れかである。

図２に示すように、アゾベンゼン化合物には、トランス体およびシス体の異性体が存在していることが知られている。そして、トランス体の方がシス体よりも５０ｋＪ／ｍｏｌ程度安定である。本実施形態のアゾベンゼン化合物は、第１の光照射トリガーとして紫外光（例えば波長３６５ｎｍ）を照射することでトランス体からシス体に異性化し、第２の光照射トリガーとして可視光（例えば波長５００ｎｍ）を照射することでシス体からトランス体に異性化する。また、アゾベンゼン化合物は、光刺激に対する応答速度が速いという特性を有している。

次に、本実施形態のアゾベンゼン化合物の相変化を図３に基づいて説明する。図３の縦軸はギブスの自由エネルギーを示し、横軸は温度を示している。図３に示すように、本実施形態のアゾベンゼン化合物は、シス体の融点Ｔｍ_cisがトランス体の融点Ｔｍ_transよりも低くなっている。つまり、シス体の融点Ｔｍ_cisより高くトランス体の融点Ｔｍ_transより低い温度範囲では、シス体のアゾベンゼン化合物は液相となっており、トランス体のアゾベンゼン化合物は固相となっている。このため、本実施形態のアゾベンゼン化合物は、シス体の融点Ｔｍ_cisとトランス体の融点Ｔｍ_transとの間の温度範囲でトランス体とシス体の異性化を行うことで、固相から液相あるいは液相から固相への相変化を誘発することができる。

本実施形態のアゾベンゼン化合物は、固相のトランス体に紫外光を照射することで、液相のシス体に相変化させることができ、液相のシス体に可視光を照射することで、固相（結晶）のトランス体に相変化させることができる。液相のシス体に可視光を照射することで固相（結晶）のトランス体に異性化するアゾベンゼン化合物は、これまで報告されておらず、本実施形態のアゾベンゼン化合物に特徴的な性質である。

アゾベンゼン化合物は、固相のトランス体から液相のシス体に相変化する際に、融解潜熱による吸熱が起こり、液相のシス体から固相のトランス体に相変化する際に、相変化に伴う発熱が起こる。このため、低温環境下で固相のトランス体に紫外光を照射することで、液相のシス体に相変化させて吸熱させることができ、高温環境下で液相のシス体に可視光を照射することで、固相のトランス体に相変化させて発熱させることができる。

このため、本実施形態のヒートポンプシステムは、シス体の融点Ｔｍ_cisとトランス体の融点Ｔｍ_transとの間の温度範囲となる条件下で使用することで、アゾベンゼン化合物の相変化に伴う吸熱及び発熱を利用することができる。つまり、ヒートポンプシステムは、低温側熱交換器１１が配置された低温側の温度がシス体の融点Ｔｍ_cisより高く、高温側熱交換器１２が配置された高温側の温度がトランス体の融点Ｔｍ_transより低い条件下で使用する。

このような条件下において、ヒートポンプシステムは次のように作動する。まず、低温側熱交換器１１の紫外光透過部（図示せず）を介して内部のアゾベンゼン化合物に紫外光を照射することで、アゾベンゼン化合物がトランス体からシス体に変化する。このトランス体（固体）からシス体（液体）への相変化に伴う融解潜熱によって、アゾベンゼン化合物は低温環境下で吸熱する。

シス体のアゾベンゼン化合物は、循環ポンプ１３によって低温側熱交換器１１から高温側熱交換器１２に移動する。そして、高温側熱交換器１２の可視光透過部（図示せず）を介して内部のアゾベンゼン化合物に可視光を照射することで、アゾベンゼン化合物がシス体からトランス体に変化する。このシス体（液体）からトランス体（固体）への相変化に伴って、アゾベンゼン化合物は高温環境下で放熱する。このように、光照射によるアゾベンゼン化合物の相変化に伴う潜熱を利用することで、低温環境から高温環境への熱の移動を行うことができる。

以上説明した本実施形態では、低温環境下で紫外光照射を行うことで吸熱し、高温環境下で可視光照射を行うことで発熱する特性を備えた上記一般式（１）で表されるアゾベンゼン化合物をヒートポンプシステムの熱媒体として用いることで、圧縮機のような機器を用いて外部からエネルギーを投入することなく、吸熱及び発熱を行うことができる。これにより、より少ないエネルギーで熱の移動が可能となる。

また、アゾベンゼン化合物は光刺激に対する応答速度が速いので、相変化に伴う吸熱と発熱が短時間で行われ、ヒートポンプシステムの熱媒体として好適に用いることができる。

ここで、「融点」とは、示差走査熱量測定（Differential Scanning Calorimetry : DSC）において試料が固体状態から液体状態に変化する際に観測される吸熱ピークについて、ベースラインと、ピークの立ち上がり側の変曲点に引いた接線の交点の温度のことをいう。

また、ある温度が「融点より高い」「融点より低い」とは、その温度が、それぞれ「融点を含まない高温側」「融点を含まない低温側」に存在していることをいう。

（第１実施例）
次に、本発明の第１実施例について説明する。第１実施例では、上記一般式（１）のＲ₁〜Ｒ₃をそれぞれＣ₂Ｈ₄ＯＣ₂Ｈ₄ＯＣＨ₃とし、Ｒ₄をＯＣ₄Ｈ₈とし、Ｒ₅〜Ｒ₈をそれぞれＨとし、Ｒ₉をＯＣ₆Ｈ₁₃とし、Ｘ^-をＢｒ^-とした下記一般式（２）で示されるＮ，Ｎ，Ｎ−トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］−［４−（４’−ヘキシルオキシフェニルジアゼニル）フェノキシブチル］アンモニウム ブロマイド（以下、「Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-」という。）について説明する。

ここで、一般式（２）で示されるアゾベンゼン化合物Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の製造方法について説明する。

上記合成スキームで示されるように、「９」で示されるＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-は、「６」で示される４−（ヘキロキシ）アニリン、「７」で示される４−（（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼニル）フェノール、「８」で示される１−（４−（２−ブロモブトキシフェニル）−２−（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼンといった中間生成物を経て合成される。

まず、「６」で示される４−（ヘキロキシ）アニリンの合成について説明する。

アセトン６０ｍｌに炭酸カリウム（Ｍ．Ｗ．１３８．２０）９．１４グラム（６５ｍｍｏｌ）を溶解させ５分間撹拌を行った。これに原料４−アセトアミドフェノール（Ｍ．Ｗ．１５１．１６）５グラムを加え１０分間室温で撹拌を行った。その後１−ブロモヘキサン（Ｍ．Ｗ．１６５．０７）７ｍｌ（４２．５２ｍｍｏｌ）を滴下し、加熱還流を行った。１１時間後反応を終了し、水１００ｍｌ中に反応溶液を加えクエンチを行った。析出した白色沈殿を減圧濾過にて回収し、真空乾燥を一晩行った。その後乾燥した無色固体にヘキサン１５０ｍｌを加え３０分間撹拌し、ヘキサンに溶解する余剰の１−ブロモヘキサンを除去し、減圧濾過を行い沈殿を回収した。

得られた固体にメタノール：１２Ｎ塩酸＝６：４の混合溶液５０ｍｌを加え、７時間加熱還流を行った。７時間後、薄層クロマトグラフィー（以下、「ＴＬＣ」という。）にて原料のスポット（Ｒｆ＝０．０）が消失したので、１５０ｍｌの水でクエンチし、酢酸エチルで抽出を行った。ＴＬＣでは、展開溶媒としてクロロホルム：メタノール＝９：１の混合溶媒を用いてＵＶ検出を行った。抽出で得られた有機相を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去し、薄茶色固体４．６７グラムを得た。得られた薄茶色固体のＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム：メタノール＝９：１の混合溶媒、ＵＶ検出）による分析結果はＲｆ＝０．７であった。

得られた薄茶色固体の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、薄茶色固体のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果から前駆体のＣ＝Ｏ伸縮振動の消失が確認された。これにより、４−（ヘキロキシ）アニリンの合成を確認した。

次に、「７」で示される４−（（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼニル）フェノールの合成について説明する。

原料４−（ヘキロキシ）アニリン４．５０グラム（２３．２８ｍｍｏｌ）を１２Ｎ塩酸（Ｍ．Ｗ．３６．４６）２．３５グラム（６４．４ｍｍｏｌ）、水２０ｍｌに溶解しチャンバーにて一晩保管した。これとは別に水酸化ナトリウム（Ｍ．Ｗ．３９．９）１．８６グラム（４６．５６ｍｍｏｌ）を水１５ｍｌに溶解させ、これにフェノール（Ｍ．Ｗ．９４．１１）２．４１グラムを加え５℃にて一晩保管した。亜硝酸ナトリウム（Ｍ．Ｗ．６９．０１）１．９３グラム（２７．９ｍｍｏｌ）を水５ｍｌに溶かした溶液を作製し同様に一晩５℃にて保管した。これらの溶液を氷浴中で１５分程度冷却し、４−（ヘキロキシ）アニリン溶液に亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、その後すぐにフェノール溶液を加え３時間半氷冷下で反応を行った。その後、１２Ｎ塩酸を加え、ｐＨを１にした後、１時間室温で静置した。得られた沈殿を濾過し、水でよく洗った後一晩真空乾燥し、水：メタノール＝１：１溶液で再結晶を行った。この結果、暗赤色結晶５．７６グラムを得た。得られた暗赤色結晶のＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）による分析結果はＲｆ＝０．１１であった。

得られた暗赤色結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、暗赤色結晶のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＯＨ結合、−Ｎ＝Ｎ−結合の生成が示唆された。これにより、４−（（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼニル）フェノールの合成を確認した。

次に、「８」で示される１−（４−（２−ブロモブトキシフェニル）−２−（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼンの合成について説明する。

アセトン６０ｍｌに炭酸カリウム（Ｍ．Ｗ．１３８．２１）１．２４グラム（９．００ｍｍｏｌ）を加え１０分間撹拌を行った。原料４−（（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼニル）フェノール（Ｍ．Ｗ．２９８．３８）０．９グラム（３．０２ｍｍｏｌ）を加え窒素バブリングを１０分間行った後、１，４−ジブロモブタン（Ｍ．Ｗ．２１５．９１）３．２５グラム（１５．０８ｍｍｏｌ）を滴下し、加熱還流を行った。４時間後ＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）にて原料のスポット（Ｒｆ＝０．１１）の消失を確認し、反応溶液を水１５０ｍｌに加えクエンチし、析出した固体を濾過により回収し、得られた固体をアセトンで再結晶した。析出した結晶を減圧濾過により回収し、淡黄色結晶０．８２グラムを得た。得られた淡黄色結晶のＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）による分析結果はＲｆ＝０．８８であった。

得られた淡黄色結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、淡黄色結晶のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＯＨ結合の消失が確認された。これにより、１−（４−（２−ブロモブトキシフェニル）−２−（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼンの合成を確認した。

次に、「９」で示されるＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の合成について説明する。

原料１−（４−（２−ブロモブトキシフェニル）−２−（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼン１．５グラム（３．７ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（３Ａ モレキュラーシーブにて脱水済み）１５ｍｌに溶解させてアルゴン置換を行った。これに、トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］アミン（ＭＥＥＡ）（Ｍ．Ｗ．３２３．４３）１．２０グラム（３．７ｍｍｏｌ）を滴下し、アルゴン雰囲気下で加熱還流を行った。１０時間後、ＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）にてＲｆ＝０．０に新規スポットの出現が確認され反応の進行が示唆された。反応はＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）にて原料のスポット（Ｒｆ＝０．８８）が消失しなかったため、１７時間後にＭＥＥＡ０．１等量を加え５０時間行った。

反応溶液から溶媒を留去し、水に溶解させ、濾過を行い水に不溶である原料１−（４−（２−ブロモブトキシフェニル）−２−（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼンを除去した。得られた水相にクロロホルムを加え抽出を行い、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ溶媒を留去した。得られた残渣は液体であったが２４時間程度静置しておくと結晶が析出した。この結晶をヘキサン：トルエン＝１：１混合溶媒１００ｍｌを用いて再結晶し、得られた結晶を減圧濾過にて回収し、真空乾燥した。結果、黄色固体０．５６グラムを得た。得られた黄色固体のＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）による分析結果はＲｆ＝０．０であった。

得られた黄色固体の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属された。また、黄色固体のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより分子イオンピークが確認された。そして黄色固体の元素分析の結果は、Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の組成と一致した。これにより、Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-が合成されたと判断した。

（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例について説明する。本第２実施例では、上記一般式（２）のＢｒ−をＣｌ−とした下記一般式（３）で示されるＮ，Ｎ，Ｎ−トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］−［４−（４’−ヘキシルオキシフェニルジアゼニル）フェノキ
シブチル］アンモニウム クロライド（以下、「Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｃｌ^-」という。）について説明する。

ここで、一般式（３）で示されるアゾベンゼン化合物Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｃｌ^-の製造方法について説明する。

「８」で示される１−（４−（２−ブロモブトキシフェニル）−２−（４−ヘキロキシフェニル）ジアゼン（Ｍ．Ｗ．４０５．３３）０．７８グラム（１．９２ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（モレキュラーシーブにて脱水済み）１０ｍｌに溶解させ、アルゴン置換を行った。これに、トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］アミン（ＭＥＥＡ）（Ｍ．Ｗ．３２３．４３）０．９３グラム（２．２８ｍｍｏｌ）を滴下し、アルゴン雰囲気下で加熱還流を行った。ＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）にてＲｆ＝０．０に新規スポットの出現が確認され反応の進行が示唆された。２４時間後、反応溶液から溶媒を留去し、水に溶解させ、濾過を行い原料を除去した。得られた水相にジクロロメタンを加え抽出を行い、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ溶媒を留去した。そして、得られた残留物に２Ｍ塩酸水溶液１００ｍｌを加え一晩室温で撹拌した。このとき、残留物は２Ｍ塩酸に溶解し、赤色の溶液となった。一晩経過後、ジクロロメタンを用いて抽出し、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ溶媒を留去した。さらにこれに１Ｍ塩酸を加え１時間撹拌後、同様にジクロロメタンを用い有機相へ抽出を行い、有機相を５％ＮａＯＨと水の順番で洗った。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。得られた固体をヘキサン：トルエン＝１：１混合溶媒５０ｍｌを用いて再結晶し、得られた結晶を減圧濾過にて回収し、真空乾燥した。結果、黄色固体０．２４グラムを得た。得られた黄色固体のＴＬＣ（展開溶媒 クロロホルム、ＵＶ検出）による分析結果はＲｆ＝０．０であった。

得られた黄色固体の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属された。また、黄色固体のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより分子イオンピークが確認された。そして黄色固体の元素分析の結果は、Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｃｌ^-＋Ｈ₂Ｏの組成と一致した。これにより、「１０」で示されるＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｃｌ^-が合成されたと判断した。

次に、本第２実施例のＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｃｌ^-（以下、本第２実施例において「アゾベンゼン化合物」と略す）のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルと、本実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを測定した結果を、図４、図５に基づいて説明する。吸光スペクトルは、光路長１ｃｍのセルを用いて２５μＭメタノール溶液中２５℃で測定した。

図４の実線はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前の吸光スペクトルを示し、図４の破線はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射してから１０分経過後の吸光スペクトルを示している。本第２実施例では、紫外光の波長を３６５ｎｍとしている。図４の実線に示すように、紫外光を照射する前の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５６ｎｍ付近で吸光度の大きなピークが出現している。そして、図４の破線に示すように、紫外光を照射してから１０分経過後の吸光スペクトルでは、３５６ｎｍ付近の吸光度が減少し、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する３１６ｎｍ付近及び４４８ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射することで、シス体に変化することが明らかである。

図５の実線はアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前の吸光スペクトルを示し、図５の破線はアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射してから１０分経過後の吸光スペクトルを示している。本第２実施例では、可視光の波長を５００ｎｍとしている。図５の実線に示すように、可視光を照射する前の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する３１６ｎｍ付近及び４４８ｎｍ付近で吸光度の小さなピークが出現している。そして、図５の破線に示すように、可視光を照射してから１０分経過後の吸光スペクトルでは、３１６ｎｍ付近及び４４８ｎｍ付近で吸光度が減少し、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５６ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第２実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射することで、トランス体に変化することが明らかである。

次に、本第２実施例のアゾベンゼン化合物をＸ線回折で測定した結果を図６に基づいて説明する。図６（ａ）は本第２実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前のＸ線回折パターンを示している。図６（ａ）に示すＸ線回折パターンでは、複数の明確なピークが観測され、アゾベンゼン化合物が結晶状態となっていることが示されている。また、図６（ｂ）は本第２実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した後のＸ線回折パターンを示している。図６（ｂ）に示すＸ線回折パターンでは、明確なピークが観測されず、結晶状態のアゾベンゼン化合物が液体状態となったことが示されている。また、図６（ｃ）は本第２実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した後のＸ線回折パターンを示している。図６（ｃ）に示すＸ線回折パターンでは、図６（ａ）と同様、複数の明確なピークが観測され、液体状態のアゾベンゼン化合物が結晶状態となったことが示されている。

次に、本第２実施例のアゾベンゼン化合物を偏光顕微鏡（ＰＯＭ）のクロスニコル条件で観察した結果を図７〜図９に基づいて説明する。図７に示すアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前のＰＯＭ画像では、アゾベンゼン化合物が結晶状態となっていることが示されている。また、図８に示すアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した後のＰＯＭ画像では、中央部分に暗視野が観測され、結晶状態のアゾベンゼン化合物において紫外光が照射された部位が液体状態となったことが示されている。また、図９に示すアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した後のＰＯＭ画像では、図８で暗視野として観測された部位が、可視光を照射することによって再度結晶化したことが確認できる。この観察像の変化から、固体状態のアゾベンゼン化合物に紫外光を照射することで液体状態に変化し、液体状態のアゾベンゼン化合物に可視光を照射することで固体状態のアゾベンゼン化合物に変化することは明らかである。

（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例について説明する。本第３実施例では、上記一般式（２）のＢｒ^-をＴＦＳＡ^-とした下記一般式（４）で示されるＮ，Ｎ，Ｎ−トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］−［４−（４’−ヘキシルオキシフェニルジアゼニル）フェ
ノキシブチル］アンモニウム ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（以下、「Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺ＴＦＳＡ^-」という。）について説明する。

ここで、一般式（４）で示されるアゾベンゼン化合物Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺ＴＦＳＡ^-の製造方法について説明する。

「９」で示されるＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（Ｍ．Ｗ．７５６．８１）０．１グラム（０．１３ｍｍｏｌ）を水５ｍｌに溶解し、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（Ｍ．Ｗ．２８７．０８）０．０４グラム（０．１４ｍｍｏｌ）を加え２時間室温で撹拌し、黄色の懸濁液が得られた。反応終了後撹拌を止め、１時間程度静置したが２層に分離することはなかったので、酢酸エチルを用いて抽出し、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を留去した。その結果、橙色液体０．１２グラムを得た。

得られた黄色固体のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＴＦＳＡアニオン由来の振動が確認され、加えて黄色固体のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより分子イオンピークが確認された。そして黄色固体の元素分析の結果は、Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺ＴＦＳＡ^-＋０．５Ｈ₂Ｏの組成と一致した。これにより、「１１」で示されるＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺ＴＦＳＡ^-が合成されたと判断した。

（第４実施例）
次に、本発明の第４実施例について説明する。本第４実施例では、上記一般式（２）の「Ｃ₆」を「Ｃ₄」とし、「Ｃ₄」を「Ｃ₆」とした下記一般式（５）で示されるＮ，Ｎ，Ｎ−トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］−［４−（４’−ブチルオキシフ
ェニルジアゼニル）フェノキシヘキシル］アンモニウム ブロマイド（以下、「Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-」という。）について説明する。

ここで、一般式（５）で示されるＣ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の製造方法について説明する。

上記合成スキームで示されるように、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-は、４−（ブトキシ）アニリン、４−（（４−ブトキシフェニル）ジアゼニル）フェノール（Ｃ₄ＡｚｏＯＨ）、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｂｒといった中間生成物を経て合成される。

まず、４−（ブトキシ）アニリンの合成について説明する。

３００ｍｌナスフラスコに炭酸カリウム（Ｍ．Ｗ．１３８．２０）１８．００グラム（１３０ｍｍｏｌ）に４−アセトアミドフェノール（Ｍ．Ｗ．１５１．１６）１０．００グラム（６６．２ｍｍｏｌ）と１−ブロモブタン（Ｍ．Ｗ．１３７．０２）１１．８１グラム（８６．２ｍｍｏｌ）を加えた。そこに、アセトン１００ｍｌを加え、１８時間還流した。反応懸濁液を室温に戻した後、水２００ｍｌに滴下した。析出した無色沈殿を濾別し、真空乾燥した。その後、ヘキサン３００ｍｌに懸濁させ、６０分間撹拌し、ヘキサンに溶解する余剰の１−ブロモブタンを除去し、減圧濾過にて回収した。

得られた固体を３００ｍｌナスフラスコに入れ、メタノール：１２Ｎ塩酸＝６：４（ｖ／ｖ）の混合溶媒１００ｍｌを加え、還流を行った。１８時間後、反応溶液を２００ｍｌの水に滴下し、ＮａＯＨ水溶液を用いてｐＨを６〜７に調節した。現れた茶色オイルを酢酸エチルで抽出した（１００ｍｌ×４回）。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去し、茶色オイル９．４６グラムを得た。

得られた茶色オイルの１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、茶色オイルのＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果から前駆体のＣ＝Ｏ伸縮振動の消失が確認された。これにより、４−（ブトキシ）アニリンの合成を確認した。

次に、４−（（４−ブトキシフェニル）ジアゼニル）フェノール（Ｃ₄ＡｚｏＯＨ）の合成について説明する。

１０００ｍｌビーカーに４−（ブトキシ）アニリン（Ｍ．Ｗ．１６５．２４）８．８０グラム（５３．３ｍｍｏｌ）と１２Ｎ塩酸（Ｍ．Ｗ．３６．４６）１３．５ｍｌ（１６１ｍｍｏｌ）を加えた。そこに、水２００ｍｌ及びアセトン２００ｍｌを加えた。この溶液をチャンバーにて５℃以下に冷却した。これに、亜硝酸ナトリウム（Ｍ．Ｗ．６９．０１）４．９０グラム（７１．１ｍｍｏｌ）を水２０ｍｌに溶かした溶液（５℃以下）を、氷浴中で撹拌しながら滴下した。また、水酸化ナトリウム（Ｍ．Ｗ．３９．９）６．５７グラム（１６４ｍｍｏｌ）とフェノール（Ｍ．Ｗ．９４．１１）６．７６グラム（７１．８ｍｍｏｌ）を水５０ｍｌに溶かした溶液（５℃以下）を先の溶液に加え（滴下後のｐＨ９〜１０）、氷浴下で４時間撹拌した。室温で一晩撹拌した後、４Ｎ塩酸を加え、ｐＨを４〜５に調節した。アセトンを減圧留去した後、析出した暗赤色沈殿をエタノール：水＝１：４（ｖ／ｖ）混合溶媒１５０ｍｌで再結晶した。析出した固体を減圧濾過によって回収し、結晶１２．３０グラムを得た。

得られた結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、暗赤色結晶のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＯＨ結合、−Ｎ＝Ｎ−結合の生成が示唆された。これにより、４−（（４−ブトキシフェニル）ジアゼニル）フェノール（Ｃ₄ＡｚｏＯＨ）の合成を確認した。

次に、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｂｒの合成について説明する。

２００ｍｌナスフラスコに炭酸カリウム（Ｍ．Ｗ．１３８．２１）４．１４グラム（３０．０ｍｍｏｌ）、Ｃ₄ＡｚｏＯＨ（Ｍ．Ｗ．２７０．３３）２．７０グラム（９．９９ｍｍｏｌ）、１，６−ジブロモヘキサン（Ｍ．Ｗ．２４３．９７）を加えた。そこにアセトン２００ｍｌを加え、１０時間還流を行った。反応懸濁液を室温に戻した後、水４５０ｍｌに滴下し、析出した固体をろ過により回収した。得られた固体をアセトンで再結晶した。析出した固体を減圧濾過により回収し、結晶１．８３グラムを得た。

得られた結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、淡黄色結晶のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＯＨ結合の消失が確認された。これにより、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｂｒの合成を確認した。

次に、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の合成について説明する。

５０ｍｌナスフラスコにＣ₄ＡｚｏＣ₆Ｂｒ（Ｍ．Ｗ．４３３．３９）１．５グラム（３．４６ｍｍｏｌ，１ｅｑ）とトリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］アミン（Ｎ（ｍｅｅ）₃）（Ｍ．Ｗ．３２３．４３）３．３６グラム（１０．４ｍｍｏｌ，３ｅｑ）を加えた。そこに、アセトニトリル２０ｍｌとアセトン１０ｍｌを加え、アルゴン雰囲気下で７２時間還流した（加熱時の系は均一）。ＴＬＣより、反応溶液を室温に戻した後、溶媒を留去し、水を加え、水に不溶である原料Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｂｒを濾別した。得られた濾液から水を減圧留去すると、暗赤色オイルが得られた。これを少量のトルエンに溶解させヘキサン２００ｍｌに滴下した後、生じた粘性固体を減圧乾燥した。次いで、得られた粘性固体を臭化ナトリウム水溶液に溶解させ、クロロホルムで抽出し、有機相を１Ｍ臭化ナトリウム水溶液で洗浄した（５０ｍｌ×５回）。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥した後、クロロホルムを減圧留去した。最後に、得られた固体をトルエン：ヘキサン＝２：１（ｖ／ｖ）１５０ｍｌで再結晶した。析出した結晶を減圧濾過により回収し、淡黄色結晶０．５８１グラムを得た。

得られた淡黄色結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属された。また、淡黄色結晶のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより分子イオンピークが確認された。そして淡黄色結晶の元素分析の結果は、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の組成と一致した。これにより、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-が合成されたと判断した。

次に、本第４実施例のＣ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（以下、本第４実施例では「アゾベンゼン化合物」と略す）のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルと、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを測定した結果を、図１０、図１１に基づいて説明する。吸光スペクトルは、光路長１ｃｍのセルを用いて２５μＭメタノール溶液中２５℃で測定した。

図１０は、アゾベンゼン化合物のトランス体に３６５ｎｍの紫外光を４０秒間照射した場合の吸光度の変化を５秒毎に記録した結果を示している。図１０の上段はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図１０の下段は３５７ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図１０の上段に示すように、紫外光を照射する前の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍ付近で吸光度の大きなピークが出現している。そして、紫外光を照射してから４０秒経過後の吸光スペクトルでは、３５７ｎｍ付近の吸光度が減少し、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４４８ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射することで、シス体に変化することが明らかである。

また、図１０の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍの吸光度は、紫外光（３６５ｎｍ）の照射を開始してから２０秒程度が経過するまで急激に低下し、その後は緩やかに低下している。

図１１は、アゾベンゼン化合物のシス体に４８０ｎｍの可視光を１２０秒間照射した場合の吸光度の変化を、３０秒経過までは５秒毎、３０秒から６０秒経過までは１０秒毎、６０秒経過後は２０秒毎に記録した結果を示している。図１１の上段はアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図１１の下段は３５７ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図１１の上段に示すように、可視光を照射する前の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４４８ｎｍ付近で吸光度の大きなピークが出現している。そして、可視光を照射してから１２０秒経過後の吸光スペクトルでは、４４８ｎｍ付近の吸光度が減少し、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射することで、トランス体に変化することが明らかである。

また、図１１の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍの吸光度は、可視光（４８０ｎｍ）の照射を開始してから６０秒程度が経過するまで急激に増大し、その後は緩やかに増大している。

次に、本第４実施例のアゾベンゼン化合物をＸ線回折で測定した結果について説明する。本第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後とシス体に可視光を照射した後にＸ線回折で測定した結果、上記第２実施例で説明した図６のＸ線回折パターンと同様の結果が得られた。

つまり、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前のＸ線回折パターンは図６（ａ）に示すＸ線回折パターンと同様であり、複数の明確なピークが観測され、アゾベンゼン化合物が結晶状態となっていることが示された。また、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した後のＸ線回折パターンは図６（ｂ）に示すＸ線回折パターンと同様であり、明確なピークが観測されず、結晶状態のアゾベンゼン化合物が液体状態となったことが示された。また、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した後のＸ線回折パターンは図６（ｃ）と同様であり、複数の明確なピークが観測され、液体状態のアゾベンゼン化合物が結晶状態となったことが示された。

次に、本第４実施例のアゾベンゼン化合物を偏光顕微鏡（ＰＯＭ）のクロスニコル条件で観察した結果を図１２〜図１４に基づいて説明する。

図１２は、本第４実施例のアゾベンゼン化合物を１００℃で加熱してトランス体（液体）を生成し、一晩冷却したトランス体（固体）のＰＯＭ画像である。図１２のＰＯＭ画像では、紫外光を照射する前のアゾベンゼン化合物のトランス体は、結晶状態となっていることが示されている。

図１３は、図１２に示すアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光（３６５±１０ｎｍ）を１０分間照射した後のＰＯＭ画像である。図１３のＰＯＭ画像では、アゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した後は中央部分に暗視野が観測され、結晶状態のアゾベンゼン化合物において紫外光が照射された部位が液体状態となったことが示されている。

図１４は、図１３に示すアゾベンゼン化合物のシス体に可視光（４５０〜４９０ｎｍ）を２０分間照射した後のＰＯＭ画像である。図１４のＰＯＭ画像では、図１３で暗視野として観測された部位が、可視光を照射することによって再度結晶化したことが確認できる。

この観察像の変化から、固体状態のアゾベンゼン化合物に紫外光を照射することで液体状態に変化し、液体状態のアゾベンゼン化合物に可視光を照射することで固体状態のアゾベンゼン化合物に変化することは明らかである。

次に、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルと、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを顕微分光法で測定した結果を、図１５、図１６に基づいて説明する。

上述の図１０、図１１では、メタノール溶液中で測定したアゾベンゼン化合物の吸光スペクトルの変化を示したが、図１５、図１６は、アゾベンゼン化合物単体の吸光スペクトルの変化を示している。図１５は、本第４実施例のアゾベンゼン化合物が図１２に示すトランス体から図１３に示すシス体に変化する場合の吸光スペクトルの変化を示しており、図１６は、本第４実施例のアゾベンゼン化合物が図１３に示すシス体から図１４に示すトランス体に変化する場合の吸光スペクトルの変化を示している。

図１５は、アゾベンゼン化合物のトランス体に３６５±１０ｎｍの紫外光を５００秒間照射した場合の吸光度の変化を、３００秒経過するまで３０秒毎、３００秒経過後は６０秒毎に記録した結果を示している。図１５の上段はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図１５の下段は４５０ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図１５の上段に示すように、紫外光を照射してから６００秒経過後の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射することで、シス体に変化することが明らかである。

また、図１５の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍの吸光度は、紫外光（３６５±１０ｎｍ）の照射を開始してから２００秒程度が経過するまで急激に増大し、その後は緩やかに増大している。

図１６は、アゾベンゼン化合物のシス体に４５０〜４９０ｎｍの可視光を６０秒間照射した場合の吸光度の変化を、３０秒経過するまで５秒毎、３０秒経過後は２０秒毎に記録した結果を示している。図１６の上段はアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図１６の下段は４５０ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図１６の上段に示すように、可視光を照射してから６０秒経過後の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍ付近の吸光度が減少している。この吸光スペクトルの変化から、本第４実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射することで、トランス体に変化することが明らかである。

また、図１６の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍの吸光度は、可視光（４５０〜４９０ｎｍ）の照射を開始してから３０秒程度が経過するまで急激に減少し、その後は緩やかに減少している。

（第５実施例）
次に、本発明の第５実施例について説明する。本第５実施例では、上記一般式（２）の「Ｃ₆」を「Ｃ₈」とし、「Ｃ₄」を「Ｃ₂」とした下記一般式（６）で示されるＮ，Ｎ，Ｎ−トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］−［４−（４’−オクチルオキシ
フェニルジアゼニル）フェノキシエチル］アンモニウム ブロマイド（以下、「Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-」という。）について説明する。

ここで、一般式（６）で示されるＣ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の製造方法について説明する。

上記合成スキームで示されるように、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-は、４−（オクチロキシ）アニリン塩酸塩、４−（（４−オクチロキシ）ジアゼニル）フェノール（Ｃ₈ＡｚｏＯＨ）、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｂｒといった中間生成物を経て合成される。

まず、４−（オクチロキシ）アニリン塩酸塩の合成について説明する。

３００ｍｌナスフラスコに炭酸カリウム（Ｍ．Ｗ．１３８．２０）２４．０グラム（１７３ｍｍｏｌ）に、４−アセトアミドフェノール（Ｍ．Ｗ．１５１．１６）２０．１５グラム（１３３ｍｍｏｌ）、１−ブロモオクタン（Ｍ．Ｗ．１９３．１２）３３．５グラム（１７３ｍｍｏｌ）を加えた。そこに、アセトン２００ｍｌを加え、２０時間還流した。反応懸濁液を室温に戻した後、水４００ｍｌに滴下した。析出した無色沈殿を濾別し、真空乾燥した。その後、ヘキサン３００ｍｌに懸濁させ、６０分間撹拌し、ヘキサンに溶解する余剰の１−ブロモオクタンを除去し、減圧濾過にて回収した。

得られた固体を３００ｍｌナスフラスコに入れ、メタノール：１２Ｎ塩酸＝９：４（ｖ／ｖ）の混合溶媒２００ｍｌを加え、還流を行った。１８時間後加熱を止め、反応溶液を室温に戻すと無色結晶が析出した。得られた結晶を減圧濾過により回収し、水で洗浄した後に乾燥し、結晶２９．１グラムを得た。

得られた結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属された。これにより、４−（オクチロキシ）アニリン塩酸塩の合成を確認した。

次に、４−（（４−オクチロキシ）ジアゼニル）フェノール（Ｃ₈ＡｚｏＯＨ）の合成について説明する。

１０００ｍｌビーカーに４−（オクチロキシ）アニリン（Ｍ．Ｗ．２５７．８０）７．７７グラム（３０．１ ｍｍｏｌ）と１２Ｎ塩酸（Ｍ．Ｗ．３６．４６）２．５ｍｌ（３０ｍｍｏｌ）を加えた。そこに、水１００ｍｌ及びアセトン３００ｍｌを加えた。この溶液をチャンバーにて５℃以下に冷却した（系は均一）。これに、亜硝酸ナトリウム（Ｍ．Ｗ．６９．０１）２．０８グラム（３０．１ｍｍｏｌ）を水１０ｍｌに溶かした溶液（５℃以下）を、氷浴中で撹拌しながら滴下した（系は均一）。また、水酸化ナトリウム（Ｍ．Ｗ．３９．９）３．６９グラム（９２．５ｍｍｏｌ）とフェノール（Ｍ．Ｗ．９４．１１）３．６８グラム（３９．２ｍｍｏｌ）を水３０ｍｌに溶かした溶液（５℃以下）を先の溶液に加え（滴下後のｐＨ９〜１０）、氷浴下で４時間撹拌した。室温で一晩撹拌した後、４Ｎ塩酸を加え、ｐＨを４〜５に調節した。アセトンを減圧留去した後、析出した暗赤色沈殿をエタノール：水＝２：１（ｖ／ｖ）混合溶媒１５０ｍｌで再結晶した。析出した固体を減圧濾過によって回収し、結晶５．００グラムを得た。

得られた結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、暗赤色結晶のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＯＨ結合、−Ｎ＝Ｎ−結合の生成が示唆された。これにより、４−（（４−オクチロキシ）ジアゼニル）フェノール（Ｃ₈ＡｚｏＯＨ）の合成を確認した。

次に、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｂｒの合成について説明する。

１００ｍｌナスフラスコに炭酸カリウム（Ｍ．Ｗ．１３８．２１）２．５４グラム（１８．４ｍｍｏｌ）とＣ₈ＡｚｏＯＨ（Ｍ．Ｗ．３２６．４４）２．００グラム（６．１３ｍｍｏｌ）、１，２−ジブロモエタン（Ｍ．Ｗ．１８７．８６）を加えた。そこにアセトン８０ｍｌを加え、２４時間還流を行った。反応懸濁液を室温に戻した後、溶媒及び過剰の１，２−ジブロモエタンを減圧留去した。そこに水を加え、水に不溶な成分を減圧濾過により回収し、酢酸エチル：クロロホルム＝２：１（ｖ／ｖ）混合溶媒１５０ｍｌで再結晶した。析出した固体を減圧濾過により回収し、結晶１．７３グラムを得た。

得られた結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属され、淡黄色結晶のＦＴ−ＩＲスペクトル測定結果からＯＨ結合の消失が確認された。これにより、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｂｒの合成を確認した。

次に、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の合成について説明する。

１００ｍｌナスフラスコにＣ₈ＡｚｏＣ₂Ｂｒ（Ｍ．Ｗ．４３３．３９）１．４９グラム（３．４４ｍｍｏｌ，１ ｅｑ）とトリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］アミン（Ｎ（ｍｅｅ）₃）（Ｍ．Ｗ．３２３．４３）１１．１グラム（３４．４ｍｍｏｌ，３ｅｑ）を加えた。そこに、アセトニトリル５０ｍｌを加え、アルゴン雰囲気下で７２時間還流した。反応溶液を室温に戻した後、溶媒を留去し、水を加え、水に不溶である原料Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｂｒを濾別した。得られた濾液から水を減圧留去すると、暗赤色オイルが得られた。これを少量のトルエンに溶かし、ヘキサン２００ｍｌに滴下した後、生じた粘性固体を減圧乾燥した。次いで、得られた粘性固体を臭化ナトリウム水溶液に溶解させ、クロロホルムで抽出し、有機相を１Ｍ臭化ナトリウム水溶液で洗浄した（５０ｍｌ×５回）。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥した後、クロロホルムを減圧留去した。最後に、得られた固体をトルエン：ヘキサン＝２：１（ｖ／ｖ）混合溶媒１５０ｍｌで再結晶した。析出した黄色粉末を濾別し、減圧乾燥し、黄色結晶０．６４４グラムを得た。

得られた黄色結晶の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル測定結果からすべてのプロトンが帰属された。また、黄色結晶のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより分子イオンピークが確認された。そして黄色結晶の元素分析の結果は、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の組成と一致した。これにより、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-が合成されたと判断した。

次に、本第５実施例のＣ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（以下、本第５実施例では「アゾベンゼン化合物」と略す）のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルと、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを測定した結果を、図１７、図１８に基づいて説明する。吸光スペクトルは、光路長１ｃｍのセルを用いて２５μＭメタノール溶液中２５℃で測定した。

図１７は、アゾベンゼン化合物のトランス体に３６５ｎｍの紫外光を４０秒間照射した場合の吸光度の変化を５秒毎に記録した結果を示している。図１７の上段はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図１７の下段は３５７ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図１７の上段に示すように、紫外光を照射する前の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍ付近で吸光度の大きなピークが出現している。そして、紫外光を照射してから４０秒経過後の吸光スペクトルでは、３５７ｎｍ付近の吸光度が減少し、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４４８ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射することで、シス体に変化することが明らかである。

また、図１７の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍの吸光度は、紫外光（３６５ｎｍ）の照射を開始してから２０秒程度が経過するまで急激に低下し、その後は緩やかに低下している。

図１８は、アゾベンゼン化合物のトランス体に４８０ｎｍの可視光を１２０秒間照射した場合の吸光度の変化を、３０秒経過までは５秒毎、３０秒から６０秒経過までは１０秒毎、６０秒経過後は２０秒毎に記録した結果を示している。図１８の上段はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図１８の下段は３５７ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図１８の上段に示すように、可視光を照射する前の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４４８ｎｍ付近で吸光度の大きなピークが出現している。そして、可視光を照射してから１２０秒経過後の吸光スペクトルでは、４４８ｎｍ付近の吸光度が減少し、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射することで、トランス体に変化することが明らかである。

また、図１８の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のトランス体に由来する３５７ｎｍの吸光度は、可視光（４８０ｎｍ）の照射を開始してから６０秒程度が経過するまで急激に増大し、その後は緩やかに増大している。

次に、本第５実施例のアゾベンゼン化合物をＸ線回折で測定した結果について説明する。本第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後とシス体に可視光を照射した後にＸ線回折で測定した結果、上記第２実施例で説明した図６のＸ線回折パターンと同様の結果が得られた。

つまり、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前のＸ線回折パターンは図６（ａ）に示すＸ線回折パターンと同様であり、複数の明確なピークが観測され、アゾベンゼン化合物が結晶状態となっていることが示された。また、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した後のＸ線回折パターンは図６（ｂ）に示すＸ線回折パターンと同様であり、明確なピークが観測されず、結晶状態のアゾベンゼン化合物が液体状態となったことが示された。また、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した後のＸ線回折パターンは図６（ｃ）と同様であり、複数の明確なピークが観測され、液体状態のアゾベンゼン化合物が結晶状態となったことが示された。

次に、本第５実施例のアゾベンゼン化合物を偏光顕微鏡（ＰＯＭ）のクロスニコル条件で観察した結果を図１９〜図２１に基づいて説明する。

図１９は、本第５実施例のアゾベンゼン化合物を１００℃で加熱してトランス体（液体）を生成し、一晩冷却したトランス体（固体）のＰＯＭ画像である。図１９のＰＯＭ画像では、紫外光を照射する前のアゾベンゼン化合物のトランス体は、結晶状態となっていることが示されている。

図２０は、図１９に示すアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光（３６５±１０ｎｍ）を１０分間照射した後のＰＯＭ画像である。図２０のＰＯＭ画像では、アゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した後は中央部分に暗視野が観測され、結晶状態のアゾベンゼン化合物において紫外光が照射された部位が液体状態となったことが示されている。

図２１は、図２０に示すアゾベンゼン化合物のシス体に可視光（４５０〜４９０）を２０分間照射した後のＰＯＭ画像である。図２１のＰＯＭ画像では、図２０で暗視野として観測された部位が、可視光を照射することによって再度結晶化したことが確認できる。

次に、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射する前後の吸光スペクトルと、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射する前後の吸光スペクトルを顕微分光法で測定した結果を、図２２、図２３に基づいて説明する。

上述の図１７、図１８では、メタノール溶液中で測定したアゾベンゼン化合物の吸光スペクトルの変化を示したが、図２２、図２３は、アゾベンゼン化合物単体の吸光スペクトルの変化を示している。図２２は、本第５実施例のアゾベンゼン化合物が図１９に示すトランス体から図２０に示すシス体に変化する場合の吸光スペクトルの変化を示しており、図２３は、本第５実施例のアゾベンゼン化合物が図２０に示すシス体から図２１に示すトランス体に変化する場合の吸光スペクトルの変化を示している。

図２２は、アゾベンゼン化合物のトランス体に３６５±１０ｎｍの紫外光を５００秒間照射した場合の吸光度の変化を、３００秒経過するまで３０秒毎、３００秒経過後は６０秒毎に記録した結果を示している。図２２の上段はアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図２２の下段は４５０ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図２２の上段に示すように、紫外光を照射してから５００秒経過後の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍ付近の吸光度が増大している。この吸光スペクトルの変化から、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のトランス体に紫外光を照射することで、シス体に変化することが明らかである。

また、図２２の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍの吸光度は、紫外光（３６５±１０ｎｍ）の照射を開始してから２００秒程度が経過するまで急激に増大し、その後は緩やかに増大している。

図２３は、アゾベンゼン化合物のシス体に４５０〜４９０ｎｍの可視光を６０秒間照射した場合の吸光度の変化を、３０秒経過するまで５秒毎、３０秒経過後は１０秒毎に記録した結果を示している。図２３の上段はアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射した場合の吸光スペクトルの変化を示し、図２３の下段は４５０ｎｍでの吸光度の変化を示している。

図２３の上段に示すように、可視光を照射してから６０分経過後の吸光スペクトルでは、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍ付近の吸光度が減少している。この吸光スペクトルの変化から、本第５実施例のアゾベンゼン化合物のシス体に可視光を照射することで、トランス体に変化することが明らかである。

また、図２３の下段に示すように、アゾベンゼン化合物のシス体に由来する４５０ｎｍの吸光度は、可視光（４５０〜４９０ｎｍ）の照射を開始してから１０秒程度が経過するまで急激に減少し、その後は緩やかに減少している。

次に、Ｃ_nＡｚｏＣ_mＮ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-で示されるアゾベンゼン化合物において、「ｎ」と「ｍ」の組み合わせが異なるアゾベンゼン化合物を比較した結果について説明する。ここでは、（ｎ，ｍ）＝（６，４）のＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第１実施例）、（ｎ，ｍ）＝（４，６）のＣ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第４実施例）、（ｎ，ｍ）＝（８，２）のＣ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第５実施例）を比較した。

まず、Ｃ_nＡｚｏＣ_mＮ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-の融解・凝固の際の潜熱は、（ｎ，ｍ）＝（６，４）のＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第１実施例）が最も大きかった。このため、ヒートポンプシステムの熱媒体としてＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-を最も好適に用いることができると思われる。

次に、Ｃ_nＡｚｏＣ_mＮ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-で示されるアゾベンゼン化合物の光異性化特性を図２４〜図２７に基づいて説明する。

図２４に示すように、固体状態の各アゾベンゼン化合物に紫外光を照射する前の吸光スペクトルは、（ｎ，ｍ）＝（６，４）のＣ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第１実施例）、（ｎ，ｍ）＝（４，６）のＣ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第４実施例）、（ｎ，ｍ）＝（８，２）のＣ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第５実施例）でそれぞれ異なっている。具体的には、Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第１実施例）の吸光スペクトルは、２４８ｎｍ付近および３５４ｎｍ付近にピーク出現し、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第４実施例）の吸光スペクトルは、２５１ｎｍ付近および３２４ｎｍ付近にピーク出現し、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第５実施例）の吸光スペクトルは、２５０ｎｍ付近および３３８ｎｍ付近にピーク出現している。

図２５〜図２７は、固体状態の各アゾベンゼン化合物に紫外光（３６５ｎｍ）を３時間照射する前後の吸光スペクトルを示している。図２５〜図２７に示すように、各アゾベンゼン化合物では、紫外光を照射した後の吸光スペクトルもそれぞれ異なっている。具体的には、図２５に示すように、Ｃ₆ＡｚｏＣ₄Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第１実施例）に紫外光を照射した後の吸光スペクトルは、シス体に由来する４４９ｎｍ付近の吸光度が増大している。また、図２６に示すように、Ｃ₄ＡｚｏＣ₆Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第４実施例）に紫外光を照射した後の吸光スペクトルは、シス体に由来する４４７ｎｍ付近の吸光度が増大している。また、図２７に示すように、Ｃ₈ＡｚｏＣ₂Ｎ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-（第５実施例）に紫外光を照射した後の吸光スペクトルは、シス体に由来する４５１ｎｍ付近の吸光度が増大している。

以上のように、アゾベンゼン化合物Ｃ_nＡｚｏＣ_mＮ（ｍｅｅ）₃ ⁺Ｂｒ^-は、「ｎ」と「ｍ」の組み合わせによって、紫外光を照射する前後の吸光スペクトルが異なっている。これは、各アゾベンゼン化合物の配向の違いを示している。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。

例えば、上記実施形態では、本発明のアゾベンゼン化合物をヒートポンプシステムの熱媒体として用いた例について説明したが、アゾベンゼン化合物をヒートポンプシステムの熱媒体以外の用途に用いてもよい。

また、上記実施形態では、アゾベンゼン化合物を熱媒体として用いたヒートポンプシステムを室内暖房に用いた例について説明したが、これに限定されることなく、低温側と高温側とが存在する環境下において、低温側で吸熱して高温側で放熱する構成であれば、アゾベンゼン化合物を熱媒体として用いたヒートポンプシステムを他の用途にも用いることができる。

また、上記実施形態では、アゾベンゼン化合物をマイクロカプセルに封入して使用した例について説明したが、これに限らず、異なる態様でアゾベンゼン化合物を使用してもよい。

１０ 循環経路
１１ 低温側熱交換器
１２ 高温側熱交換器
１３ 循環ポンプ

Claims (6)

1. 一般式（１）で表され、光照射によってシス−トランス異性化反応することを特徴とするアゾベンゼン化合物。
   一般式（１）において、
   Ｒ₁〜Ｒ₃：Ｈ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀の何れかであり、Ｒ₁〜Ｒ₃のうち、少なくとも１つは（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀である。但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ₁₀はＨまたはＣＨ₃である。
   Ｒ₄：Ｒ₁₁、Ｏ−Ｒ₁₁、ＮＨ−Ｒ₁₁、またはＣＯＯ−Ｒ₁₁の何れかである。但し、Ｒ₁₁は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキレン基である。
   Ｒ₅〜Ｒ₈：ＨまたはＯＣＨ₃である。
   Ｒ₉：Ｒ₁₂、Ｏ−Ｒ₁₂、ＮＨ−Ｒ₁₂、またはＣＯＯ−Ｒ₁₂の何れかである。但し、Ｒ₁₂は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。
   Ｘ^-：Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＨ₃（ＣＨ₂）ｎＳＯ₃ ^-、ＴｓＯ^-、（ＹＳＯ₂）₂Ｎ^-、（ＮＣ）₂Ｎ^-の何れかである。但し、ｎは０〜２の整数であり、ＹはＦ、ＣＦ₃、Ｃ₂Ｆ₅の何れかである。
2. トランス体に紫外光を照射することでシス体に変化し、シス体に可視光を照射することでトランス体に変化することを特徴とする請求項１に記載のアゾベンゼン化合物。
3. シス体の融点がトランス体の融点よりも低くなっており、
   シス体の融点より高くトランス体の融点より低い温度範囲において、固相のトランス体への紫外光照射によって液相のシス体に変化し、シス体への可視光照射によって固相のトランス体に変化することを特徴とする請求項２に記載のアゾベンゼン化合物。
4. 一般式（１）で表されるアゾベンゼン化合物を含有する熱媒体が内部で循環し、低温側と高温側に跨って配置される循環回路（１０）と、
   前記循環回路（１０）における低温側に設けられ、外部からの熱を前記熱媒体に伝える低温側熱交換器（１１）と、
   前記循環回路（１０）における高温側に設けられ、前記熱媒体からの熱を外部に放出する高温側熱交換器（１２）とを備え、
   前記アゾベンゼン化合物は、トランス体への紫外光照射によってシス体に変化し、シス体への可視光照射によってトランス体に変化することを特徴とするヒートポンプシステム。
   一般式（１）において、
   Ｒ₁〜Ｒ₃：Ｈ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀の何れかであり、Ｒ₁〜Ｒ₃のうち、少なくとも１つは（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ−Ｒ₁₀である。但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ₁₀はＨまたはＣＨ₃である。
   Ｒ₄：Ｒ₁₁、Ｏ−Ｒ₁₁、ＮＨ−Ｒ₁₁、またはＣＯＯ−Ｒ₁₁の何れかである。但し、Ｒ₁₁は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキレン基である。
   Ｒ₅〜Ｒ₈：ＨまたはＯＣＨ₃である。
   Ｒ₉：Ｒ₁₂、Ｏ−Ｒ₁₂、ＮＨ−Ｒ₁₂、またはＣＯＯ−Ｒ₁₂の何れかである。但し、Ｒ₁₂は炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。
   Ｘ^-：Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＨ₃（ＣＨ₂）ｎＳＯ₃ ^-、ＴｓＯ^-、（ＹＳＯ₂）₂Ｎ^-、（ＮＣ）₂Ｎ^-の何れかである。但し、ｎは０〜２の整数であり、ＹはＦ、ＣＦ₃、Ｃ₂Ｆ₅の何れかである。
5. 前記アゾベンゼン化合物は、トランス体に紫外光を照射することでシス体に変化し、シス体に可視光を照射することでトランス体に変化することを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプシステム。
6. 前記アゾベンゼン化合物は、シス体の融点がトランス体の融点よりも低くなっており、シス体の融点より高くトランス体の融点より低い温度範囲において、固相のトランス体への紫外光照射によって液相のシス体に変化し、シス体への可視光照射によって固相のトランス体に変化することを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプシステム。