JP2017200905A - Organic compound, and electrochromic element, optical filter, lens unit, imaging apparatus, and window material including the same - Google Patents

Organic compound, and electrochromic element, optical filter, lens unit, imaging apparatus, and window material including the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic compound having an absorption peak in a wavelength region of 540 nm or more in a colored state.SOLUTION: The organic compound is represented by formula (1). [R-Rand R-Rare each independently H, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an aralkyl group, an acyl group, or a halogen atom; Rand Rare each independently an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group; and substituents may be bonded to each other to form a ring structure.]SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エレクトロクロミック性の有機化合物、およびそれを有するエレクトロクロミック素子、光学フィルタ、レンズユニット、撮像装置、窓材に関する。   The present invention relates to an electrochromic organic compound, and an electrochromic element, an optical filter, a lens unit, an imaging device, and a window material having the same.

電気化学的な酸化還元反応により、物質の光学吸収の性質(呈色状態や光透過度)が変化するエレクトロクロミック(以下「EC」と省略する場合がある)性を有する材料として、種々の材料が報告されている。   Various materials have electrochromic (hereinafter sometimes abbreviated as “EC”) properties that change the optical absorption properties (colored state and light transmittance) of substances due to electrochemical redox reactions. Has been reported.

EC性を有する有機低分子化合物(有機低分子のEC化合物)としては、還元により着色するカソード性EC化合物であるビオロゲン誘導体や、酸化により着色するアノード性EC化合物であるフェナジン誘導体等が挙げられる。   Examples of the organic low molecular compound having EC properties (organic low molecular EC compound) include a viologen derivative which is a cathodic EC compound colored by reduction, and a phenazine derivative which is an anodic EC compound colored by oxidation.

これら低分子のEC化合物は、導電性高分子に比べてπ共役長が短く紫外領域に吸収を有し、アノード性EC化合物の場合は酸化により、カソード性EC化合物の場合は還元により、化合物の共役長が酸化または還元前の化合物の共役長よりも長くなる。そのため、光を吸収する波長領域が可視光の領域となり、有機低分子のEC化合物は、酸化または還元により着色する。   These low-molecular EC compounds have a shorter π-conjugate length than the conductive polymer and have absorption in the ultraviolet region. In the case of anodic EC compounds, they are oxidized, and in the case of cathodic EC compounds, they are reduced. The conjugate length becomes longer than the conjugate length of the compound before oxidation or reduction. Therefore, the wavelength region that absorbs light becomes a visible light region, and the organic low-molecular EC compound is colored by oxidation or reduction.

また、従来においては、自動車の調光ミラーや、電子ペーパー等にEC素子の応用が提案されている。これらのEC素子は、材料の選択によって多様な色調の表示が可能であるという特性を利用している。EC素子を利用する上で、多様な色調の材料を開発することが広汎な用途への可能性を示唆している。例えばフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合にはシアン、マゼンタ、イエローに着色する材料が必要となる。さらに広汎な用途への応用を考えた場合、着色時に多様な吸収波長を有するEC材料が必要になる。   Conventionally, application of EC elements to light control mirrors for automobiles, electronic paper, and the like has been proposed. These EC elements utilize the characteristic that various color tones can be displayed by selecting materials. In utilizing EC elements, the development of materials of various colors suggests the possibility for a wide range of applications. For example, when considering application to a full-color display or the like, materials for coloring cyan, magenta, and yellow are required. Further, considering application to a wide range of uses, EC materials having various absorption wavelengths are required at the time of coloring.

特許文献1には着色時に吸収波長の異なる複数のフェナジン誘導体やビオロゲン誘導体が記載されており、着色状態での最大吸収波長が460nmから532nmの範囲で異なる複数のフェナジン誘導体が開示されている。   Patent Document 1 describes a plurality of phenazine derivatives and viologen derivatives having different absorption wavelengths during coloring, and discloses a plurality of phenazine derivatives having different maximum absorption wavelengths in the range of 460 nm to 532 nm.

特許第4384730号公報Japanese Patent No. 4384730

しかしながら、特許文献1に記載のフェナジン誘導体は、着色状態で540nm以上の波長域に吸収ピークを有していない。   However, the phenazine derivative described in Patent Document 1 does not have an absorption peak in a wavelength region of 540 nm or more in a colored state.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、着色状態で540nm以上の波長域に吸収ピークを有するエレクトロクロミック性の有機化合物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electrochromic organic compound having an absorption peak in a wavelength region of 540 nm or more in a colored state.

本発明の一側面としても有機化合物は、下記一般式(1)で示されることを特徴とする。   In one aspect of the present invention, the organic compound is represented by the following general formula (1).

Figure 2017200905

一般式(1)において、R11〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表す。ただし、R11、R13及びR15のうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である。また、R11〜R15は、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
Figure 2017200905

In General Formula (1), R 11 to R 15 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; However, at least one of R 11 , R 13 and R 15 is an alkoxy group which may have a substituent or an aryloxy group which may have a substituent. R 11 to R 15 may combine with each other to form a ring structure.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.

本発明の一側面としての有機化合物によれば、着色状態で540nm以上の波長域に吸収ピークを有する有機化合物を提供することができる。   According to the organic compound as one aspect of the present invention, an organic compound having an absorption peak in a wavelength region of 540 nm or more in a colored state can be provided.

第1の実施形態に係る有機EC化合物の一例を分子モデルで示す図。The figure which shows an example of the organic EC compound which concerns on 1st Embodiment with a molecular model. 第2の実施形態に係るエレクトロクロミック素子の一例の断面模式図。The cross-sectional schematic diagram of an example of the electrochromic element which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るエレクトロクロミック装置の構成を説明するブロック図。The block diagram explaining the structure of the electrochromic apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る撮像装置の一例の構成を説明する模式図。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of an imaging apparatus according to a third embodiment. 実施例3の例示化合物のそれぞれの中性状態における紫外可視吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the ultraviolet visible absorption spectrum in each neutral state of the exemplary compound of Example 3. 実施例5のエレクトロクロミック素子の着消色時の透過率スペクトルを示す図。The figure which shows the transmittance | permeability spectrum at the time of the coloring / decoloring of the electrochromic element of Example 5. 第4の実施形態の窓材の構成を説明する図。The figure explaining the structure of the window material of 4th Embodiment. 実施例13の例示化合物の中性状態における紫外可視吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the ultraviolet visible absorption spectrum in the neutral state of the exemplary compound of Example 13. 実施例15のエレクトロクロミック素子の着消色時の透過率スペクトルを示す図。The figure which shows the transmittance | permeability spectrum at the time of the coloring / decoloring of the electrochromic element of Example 15.

本実施形態の有機化合物は、エレクトロクロミック性(EC性)を有する有機化合物であり、一般式(1)で示される有機化合物である。   The organic compound of this embodiment is an organic compound having electrochromic properties (EC properties), and is an organic compound represented by the general formula (1).

Figure 2017200905

一般式(1)において、R11〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表す。ただし、R11、R13及びR15のうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である。R11〜R15は、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
Figure 2017200905

In General Formula (1), R 11 to R 15 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; However, at least one of R 11 , R 13 and R 15 is an alkoxy group which may have a substituent or an aryloxy group which may have a substituent. R 11 to R 15 may combine with each other to form a ring structure.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.

上記一般式(1)で示される有機化合物は、下記一般式(2)で示される有機化合物を含む。これは、一般式(1)で表される化合物において、R11が、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である有機化合物である。 The organic compound represented by the general formula (1) includes an organic compound represented by the following general formula (2). This is an organic compound in which R 11 is an alkoxy group which may have a substituent or an aryloxy group which may have a substituent in the compound represented by the general formula (1).

Figure 2017200905

一般式(2)において、Rは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
Figure 2017200905

In General Formula (2), R 1 represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

12からR15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表す。ただし、R12からR15は、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 12 to R 15 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, The aryloxy group which may have a substituent, the aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom is represented. However, R 12 to R 15 may combine with each other to form a ring structure.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.

一般式(1)で表される有機化合物は、下記一般式(3)で示されるEC性を有する有機化合物を含む。これは、一般式(1)で表される有機化合物において、R11及びR15のそれぞれが、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である有機化合物である。 The organic compound represented by the general formula (1) includes an organic compound having EC properties represented by the following general formula (3). This is an organic compound represented by the general formula (1), and each of R 11 and R 15 is an alkoxy group which may have a substituent or an aryloxy group which may have a substituent. It is an organic compound.

Figure 2017200905

一般式(3)において、R1およびR2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
Figure 2017200905

In General Formula (3), R 1 and R 2 may each independently have an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a substituent. Represents an aralkyl group.

12からR14は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表す。ただし、R12からR14は、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 12 to R 14 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, The aryloxy group which may have a substituent, the aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom is represented. However, R 12 to R 14 may combine with each other to form a ring structure.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.

また、一般式(1)で表される有機化合物は、下記一般式(4)で示されるEC性を有する有機化合物を含む。これは、一般式(1)で表される有機化合物において、R11が置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である有機化合物である。また、R23が、置換基を有するフェニル基であり、そのフェニル基のオルト位の少なくとも一方がアルコキシ基又はアリールオキシ基で置換されている有機化合物である。 Moreover, the organic compound represented by General formula (1) contains the organic compound which has EC property shown by following General formula (4). This is an organic compound in which R 11 is an alkoxy group which may have a substituent or an aryloxy group which may have a substituent in the organic compound represented by the general formula (1). In addition, R 23 is a phenyl group having a substituent, and at least one of the ortho positions of the phenyl group is an organic compound substituted with an alkoxy group or an aryloxy group.

Figure 2017200905

一般式(4)において、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
Figure 2017200905

In General Formula (4), R 1 and R 7 each independently have an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a substituent. Represents a good aralkyl group.

12〜R15およびR31〜R34は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表す。ただし、R12〜R15は、互いに結合して環構造を形成してもよい。 R 12 to R 15 and R 31 to R 34 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group that may have a substituent, an aryloxy group that may have a substituent, an aralkyl group that may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; However, R 12 to R 15 may be bonded to each other to form a ring structure.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21、R22およびR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 , R 22 and R 24 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, which is bonded to each other to form a ring structure Also good.

さらに、一般式(1)で表される有機化合物は、下記一般式(5)で示されるEC性を有する有機化合物を含む。これは、一般式(1)で表される有機化合物において、R11及びR15のそれぞれが置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である有機化合物である。また、R23が置換基を有するフェニル基であり、そのフェニル基の2つのオルト位のそれぞれがアルコキシ基又はアリールオキシ基で置換されている有機化合物である。 Furthermore, the organic compound represented by the general formula (1) includes an organic compound having EC properties represented by the following general formula (5). This is an alkoxy group that may have a substituent or an aryloxy group that may have a substituent in each of R 11 and R 15 in the organic compound represented by the general formula (1). It is an organic compound. R 23 is a phenyl group having a substituent, and each of the two ortho positions of the phenyl group is an organic compound substituted with an alkoxy group or an aryloxy group.

Figure 2017200905

一般式(5)において、R1、R2、R7およびR8は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
Figure 2017200905

In General Formula (5), R1, R2, R7, and R8 each independently have an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a substituent. Represents an aralkyl group which may be present.

12〜R14およびR32〜R34は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 12 to R 14 and R 32 to R 34 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. Represents an aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; It may be formed.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21、R22、R24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 , R 22 , and R 24 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, which is bonded to each other to form a ring structure Also good.

上記一般式(1)で示される有機化合物は、一般式(6)で示されるEC性を有する有機化合物を含む。これは、一般式(1)で表される化合物において、R13で表されるフェニル基のパラ位の置換基が、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である有機化合物である。 The organic compound represented by the general formula (1) includes an organic compound having EC property represented by the general formula (6). This is because in the compound represented by the general formula (1), the substituent at the para position of the phenyl group represented by R 13 has an alkoxy group or a substituent which may have a substituent. It is also an organic compound that is an aryloxy group.

Figure 2017200905

一般式(6)において、Rは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
11、R12、R14およびR15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
Figure 2017200905

In General Formula (6), R 3 represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 11 , R 12 , R 14 and R 15 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; It may be formed.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.

一般式(6)で表される有機化合物は、R11及びR15の少なくとも1つが、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基であることが好ましい。このような化合物では、フェニル基のオルト位に配置されている置換基(R11、R15)の立体障害によって、フェナジン環とフェニル基とのねじれが生じる。そのため、一般式(6)で表される有機化合物の中でも、中性状態(消色状態)において高い透明性を示す。 In the organic compound represented by the general formula (6), at least one of R 11 and R 15 may have an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group or substituent which may have a substituent. It is preferable that it is an aralkyl group which may have. In such a compound, the phenazine ring and the phenyl group are twisted due to the steric hindrance of the substituents (R 11 and R 15 ) arranged at the ortho position of the phenyl group. Therefore, among the organic compounds represented by the general formula (6), high transparency is exhibited in a neutral state (decolored state).

また、一般式(1)で表される有機化合物は、下記一般式(7)で示されるEC性を有する有機化合物を含む。これは、一般式(1)で表される有機化合物において、R13で表される置換基が置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である有機化合物である。また、R23で表される置換基がパラ位がアルコキシ基又はアリールオキシ基で置換されているフェニル基である有機化合物である。 Moreover, the organic compound represented by General formula (1) contains the organic compound which has EC property shown by following General formula (7). This is an organic compound represented by the general formula (1), with substituents which may substituted alkoxy group or an optionally substituted aryl group represented by R 13 It is an organic compound. In addition, the substituent represented by R 23 is an organic compound in which the para position is a phenyl group substituted with an alkoxy group or an aryloxy group.

Figure 2017200905

一般式(7)において、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
Figure 2017200905

In General Formula (7), R 3 and R 9 each independently have an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. Represents a good aralkyl group.

11、R12、R14、R15、R31、R32、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 31 , R 32 , R 34 and R 35 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. An optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted aralkyl group, an acyl group, or a halogen atom. And a substituent may be bonded to each other to form a ring structure.

およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。 R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.

21、R22およびR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。 R 21 , R 22 and R 24 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, which is bonded to each other to form a ring structure Also good.

一般式(7)で表される有機化合物は、R11、R15、R31及びR35の少なくとも1つが、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基であることが好ましい。このような化合物は、フェニル基のオルト位に配置されている置換基(R11、R15、R31、R35)の立体障害によって、フェナジン環とフェニル基とのねじれが生じる。そのため、一般式(7)で表される有機化合物の中でも、中性状態(消色状態)において高い透明性を示す。 In the organic compound represented by the general formula (7), at least one of R 11 , R 15 , R 31 and R 35 may have an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A preferable aryl group and an aralkyl group which may have a substituent are preferable. In such a compound, the phenazine ring and the phenyl group are twisted due to the steric hindrance of the substituents (R 11 , R 15 , R 31 , R 35 ) arranged at the ortho position of the phenyl group. Therefore, among organic compounds represented by the general formula (7), high transparency is exhibited in a neutral state (decolored state).

一般式(1)〜(7)における置換基の具体例を以下に示す。ただし、これらは有機化合物の代表例を例示しただけであり、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the substituents in the general formulas (1) to (7) are shown below. However, these are merely representative examples of organic compounds, and the present invention is not limited thereto.

〜R、R〜Rで表わされる置換基を有していてもよいアルキル基は、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよい。また、水素原子がフッ素原子又はエステル基に置き換わっていてもよい。また、R〜R、R〜Rで表わされる置換基を有していてもよいアルキル基は、炭素原子数1以上20以下であることが好ましい。R〜R、R〜Rで表わされるアルキル基は、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、イソブチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。好ましくは、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基である。 The alkyl group which may have a substituent represented by R 1 to R 3 and R 7 to R 9 may be linear, branched or cyclic. Further, a hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom or an ester group. Further, R 1 ~R 3, R 7 ~R 9 alkyl group which may have a substituent represented by is preferably 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group represented by R 1 to R 3 and R 7 to R 9 include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, an isobutyl group, and a cyclohexyl group. And a trifluoromethyl group. Preferably, they are a methyl group, isopropyl group, and isobutyl group.

〜R、R〜Rで表わされる置換基を有していてもよいアリール基は、例えば、フェニル基、トリル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、ピレニル基等が挙げられる。好ましくはフェニル基である。R〜R、R〜Rで表わされるアリール基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基、アシル基を置換基として有してよい。 The aryl group which may have a substituent represented by R 1 to R 3 and R 7 to R 9 is, for example, a phenyl group, a tolyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, a fluoranthenyl group, an anthryl. Group, pyrenyl group and the like. A phenyl group is preferred. The aryl group represented by R 1 to R 3 and R 7 to R 9 is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, an acyl group. You may have group as a substituent.

〜R、R〜Rで表わされる置換基を有していてもよいアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。R〜R、R〜Rで表わされるアラルキル基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アリール基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aralkyl group which may have a substituent represented by R 1 to R 3 and R 7 to R 9 include a benzyl group and a phenethyl group. Aralkyl groups represented by R 1 to R 3 and R 7 to R 9 are substituted with halogen atoms, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, aryl groups, and acyl groups. You may have as a group.

11〜R15、R31〜R35で表わされる置換基を有していてもよいアルキル基は、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよい。また、水素原子がフッ素原子又はエステル基に置き換わっていてもよい。R11〜R15、R31〜R35で表わされるアルキル基は、炭素原子数1以上20以下であることが好ましい。R11〜R15、R31〜R35で表わされるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、イソブチル基等が挙げられる。 The alkyl group which may have a substituent represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 may be linear, branched or cyclic. Further, a hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom or an ester group. The alkyl group represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 preferably has 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, a cyclohexyl group, and trifluoromethyl. Group, isobutyl group and the like.

11〜R15、R31〜R35で表わされる置換基を有していてもよいアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、エチルヘキシルオキシ基、2−メトキシエトキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。なお、R11〜R15、R31〜R35で表わされるアルコキシ基は、炭素原子数1以上20以下であることが好ましい。 Examples of the alkoxy group optionally having a substituent represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 include a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, and an ethylhexyl group. An oxy group, 2-methoxyethoxy group, benzyloxy group, etc. are mentioned. Incidentally, an alkoxy group represented by R 11 ~R 15, R 31 ~R 35 is preferably 1 to 20 carbon atoms.

11〜R15、R31〜R35で表わされる置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基等が挙げられる。RおよびRで表わされるアリール基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aryl group which may have a substituent represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 include a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, and a naphthyl group. The aryl group represented by R 3 and R 9 may have a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an acyl group as a substituent.

11〜R15、R31〜R35で表わされる置換基を有していてもよいアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。R11〜R15、R31〜R35で表わされる置換基を有していてもよいアリールオキシ基の芳香環は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を置換基として有していてもよい。 Examples of the aryloxy group which may have a substituent represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 include a phenoxy group and a naphthyloxy group. The aromatic ring of the aryloxy group which may have a substituent represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or 1 or more carbon atoms. You may have 4 or less alkoxy groups as a substituent.

11〜R15、R31〜R35で表わされる置換基を有していてもよいアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。R11〜R15、R31〜R35で表わされるアラルキル基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アリール基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aralkyl group optionally having a substituent represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 include a benzyl group and a phenethyl group. Aralkyl groups represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 are substituted with halogen atoms, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, aryl groups, and acyl groups. You may have as a group.

11〜R15、R31〜R35で表わされるアシル基としては、アセチル基、ベンゾイル基等が挙げられる。 Examples of the acyl group represented by R 11 to R 15 and R 31 to R 35 include an acetyl group and a benzoyl group.

11〜R15、R31〜R35は、隣接する置換基同士で互いに結合して環構造を形成してもよい。このとき形成する環構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、ピリジン環等が挙げられる。 R 11 to R 15 and R 31 to R 35 may be bonded to each other at adjacent substituents to form a ring structure. Examples of the ring structure formed at this time include a benzene ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, and a pyridine ring.

およびRで表わされるアルキル基は、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよい。また、水素原子がフッ素原子又はエステル基に置き換わっていてもよい。R5およびR6で表わされるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、イソブチル基等が挙げられる。 The alkyl group represented by R 5 and R 6 may be linear, branched or cyclic. Further, a hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom or an ester group. Examples of the alkyl group represented by R5 and R6 include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, and an isobutyl group.

およびRで表わされる置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基等が挙げられる。R5およびR6で表わされるアリール基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aryl group which may have a substituent represented by R 5 and R 6 include a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, and a naphthyl group. The aryl group represented by R5 and R6 may have a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an acyl group as a substituent.

およびRで表わされる置換基を有していてもよいアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。R5およびR6で表わされるアラルキル基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アリール基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aralkyl group optionally having a substituent represented by R 5 and R 6 include a benzyl group and a phenylethyl group. The aralkyl group represented by R5 and R6 may have a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group, or an acyl group as a substituent.

21〜R24で表わされる置換基を有していてもよいアルキル基としては、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよい。また、水素原子がフッ素原子又はエステル基に置き換わっていてもよい。R21〜R24で表わされるアルキル基は、炭素原子数1以上20以下であることが好ましい。R21〜R24で表わされるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、イソブチル基等が挙げられる。 The alkyl group which may have a substituent represented by R 21 to R 24 may be linear, branched or cyclic. Further, a hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom or an ester group. The alkyl group represented by R 21 to R 24 preferably has 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group represented by R 21 to R 24 include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, a cyclohexyl group, a trifluoromethyl group, and an isobutyl group. Can be mentioned.

21〜R24で表わされる置換基を有していてもよいアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、エチルヘキシルオキシ基、2−メトキシエトキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。なお、R21〜R24で表わされるアルコキシ基は、炭素原子数1以上20以下であることが好ましい。 Examples of the alkoxy group optionally having a substituent represented by R 21 to R 24 include a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, an ethylhexyloxy group, and 2-methoxy. An ethoxy group, a benzyloxy group, etc. are mentioned. The alkoxy group represented by R 21 to R 24 preferably has 1 to 20 carbon atoms.

21〜R24で表わされる置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基等が挙げられる。R21〜R24で表わされるアリール基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aryl group which may have a substituent represented by R 21 to R 24 include a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, and a naphthyl group. The aryl group represented by R 21 to R 24 may have a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an acyl group as a substituent.

21〜R24で表わされる置換基を有していてもよいアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。R21〜R24で表わされる置換基を有していてもよいアリールオキシ基の芳香環は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を置換基として有していてもよい。 Examples of the aryloxy group optionally having a substituent represented by R 21 to R 24 include a phenoxy group and a naphthyloxy group. The aromatic ring of the aryloxy group which may have a substituent represented by R 21 to R 24 is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. You may have as a substituent.

21〜R24で表わされる置換基を有していてもよいアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。R21〜R24で表わされるアラルキル基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、アリール基、アシル基を置換基として有してよい。 Examples of the aralkyl group which may have a substituent represented by R 21 to R 24 include a benzyl group and a phenethyl group. The aralkyl group represented by R 21 to R 24 may have a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group, or an acyl group as a substituent. .

21〜R24で表わされるアシル基としては、アセチル基、ベンゾイル基等が挙げられる。 Examples of the acyl group represented by R 21 to R 24 include an acetyl group and a benzoyl group.

21〜R24は、隣接する置換基同士で互いに結合して環構造を形成してもよい。このとき形成する環構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、ピリジン環等が挙げられる。 R 21 to R 24 may be bonded to each other at adjacent substituents to form a ring structure. Examples of the ring structure formed at this time include a benzene ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, and a pyridine ring.

次に、一般式(1)で表されるEC性を有する有機化合物であるフェナジン誘導体の構造に基づいた特性について説明する。図1は、本実施形態に係る有機化合物の一例である下記化学構造式(8)で表される有機化合物を分子モデルで示した図である。   Next, characteristics based on the structure of the phenazine derivative which is an organic compound having EC property represented by the general formula (1) will be described. FIG. 1 is a diagram showing an organic compound represented by the following chemical structural formula (8), which is an example of the organic compound according to the present embodiment, as a molecular model.

Figure 2017200905

図1は、一般式(5)において、RとRの一方がイソプロピル基で、他方がメチル基であり、RとRの一方がイソプロピル基で、他方がメチル基の場合の分子の立体構造を示している。すなわち、化学構造式(8)で表される有機化合物は、フェナジン環に結合した2つのフェニル基のそれぞれのオルト位の一方がイソプロポキシ基であり、他方がメトキシ基である。化学構造式(8)で表わされる有機化合物は、後述の例示化合物A−21に該当する。そのため、以降の説明では、化学構造式(8)で表わされる有機化合物を「例示化合物A−21」と呼ぶ。
Figure 2017200905

FIG. 1 shows a molecule in the general formula (5) in which one of R 1 and R 2 is an isopropyl group, the other is a methyl group, one of R 7 and R 8 is an isopropyl group, and the other is a methyl group. The three-dimensional structure is shown. That is, in the organic compound represented by the chemical structural formula (8), one of the ortho positions of two phenyl groups bonded to the phenazine ring is an isopropoxy group and the other is a methoxy group. The organic compound represented by the chemical structural formula (8) corresponds to Exemplified Compound A-21 described later. Therefore, in the following description, the organic compound represented by the chemical structural formula (8) is referred to as “Exemplary Compound A-21”.

なお、図1に示した立体構造は、電子状態計算ソフトウェアであるGaussian09*Revision C.01を用いて基底状態の構造最適化計算を行なったものである。その際、量子化学計算法として、密度汎関数法(Density Functional Theory)を採用し、汎関数にはLC−BLYPを用いた。基底関数はGaussian 09,Revision C.01では6−31+G**を用いた。
Gaussian 09,Revision C.01,
M.J.Frisch,G.W.Trucks,H.B.Schlegel,G.E.Scuseria,
M.A.Robb,J.R.Cheeseman,G.Scalmani,V.Barone,B.Mennucci,
G.A.Petersson,H.Nakatsuji,M.Caricato,X.Li,H.P.Hratchian,
A.F.Izmaylov,J.Bloino,G.Zheng,J.L.Sonnenberg,M.Hada,
M.Ehara,K.Toyota,R.Fukuda,J.Hasegawa,M.Ishida,T.Nakajima,
Y.Honda,O.Kitao,H.Nakai,T.Vreven,J.A.Montgomery,Jr.,
J.E.Peralta,F.Ogliaro,M.Bearpark,J.J.Heyd,E.Brothers,
K.N.Kudin,V.N.Staroverov,T.Keith,R.Kobayashi,J.Normand,
K.Raghavachari,A.Rendell,J.C.Burant,S.S.Iyengar,J.Tomasi,
M.Cossi,N.Rega,J.M.Millam,M.Klene,J.E.Knox,J.B.Cross,
V.Bakken,C.Adamo,J.Jaramillo,R.Gomperts,R.E.Stratmann,
O.Yazyev,A.J.Austin,R.Cammi,C.Pomelli,J.W.Ochterski,
R.L.Martin,K.Morokuma,V.G.Zakrzewski,G.A.Voth,
P.Salvador,J.J.Dannenberg,S.Dapprich,A.D.Daniels,
O.Farkas,J.B.Foresman,J.V.Ortiz,J.Cioslowski,
and D.J.Fox,Gaussian,Inc.,Wallingford CT,2010.
図1において、例示化合物A−21は、フェナジン環20と、フェナジン環20と結合しているフェニル基21と、を有し、フェニル基21のオルト位にはイソプロポキシ基およびメトキシ基を有している。
The three-dimensional structure shown in FIG. 1 is Gaussian 09 * Revision C., which is electronic state calculation software. The structure optimization calculation of the ground state was performed using 01. At that time, as a quantum chemical calculation method, a density functional theory was adopted, and LC-BLYP was used as a functional. The basis functions are Gaussian 09, Revision C. In 01, 6-31 + G ** was used.
Gaussian 09, Revision C. 01,
M.M. J. et al. Frisch, G.M. W. Trucks, H.C. B. Schlegel, G.M. E. Scuseria,
M.M. A. Robb, J .; R. Cheeseman, G.M. Scalmani, V.M. Barone, B.M. Mennucci,
G. A. Petersson, H.C. Nakatsuji, M .; Caricato, X. et al. Li, H .; P. Hratchian,
A. F. Izmaylov, J. et al. Bloino, G.M. Zheng, J. et al. L. Sonnenberg, M .; Hada,
M.M. Ehara, K .; Toyota, R.A. Fukuda, J. et al. Hasegawa, M .; Ishida, T .; Nakajima,
Y. Honda, O .; Kitao, H .; Nakai, T .; Vreven, J.M. A. Montgomery, Jr. ,
J. et al. E. Peralta, F.A. Ogliaro, M .; Bearpark, J.A. J. et al. Heyd, E .; Brothers,
K. N. Kudin, V .; N. Staroverov, T .; Keith, R.A. Kobayashi, J. et al. Normand,
K. Raghavachari, A .; Rendell, J. et al. C. Burant, S.M. S. Iyengar, J. et al. Tomasi,
M.M. Cossi, N .; Rega, J .; M.M. Millam, M.M. Klene, J .; E. Knox, J .; B. Cross,
V. Bakken, C.I. Adamo, J .; Jaramillo, R.A. Gomperts, R.M. E. Stratmann,
O. Yazyev, A .; J. et al. Austin, R.A. Cammi, C.I. Pomeri, J .; W. Ochterski,
R. L. Martin, K.M. Morokuma, V.M. G. Zakrzewski, G.M. A. Voth,
P. Salvador, J .; J. et al. Dannenberg, S.M. Dapprich, A.D. D. Daniels,
O. Farkas, J .; B. Foresman, J.M. V. Ortiz, J. et al. Cioslowski,
and D.D. J. et al. Fox, Gaussian, Inc. , Wallingford CT, 2010.
In FIG. 1, exemplary compound A-21 has a phenazine ring 20 and a phenyl group 21 bonded to the phenazine ring 20, and has an isopropoxy group and a methoxy group at the ortho position of the phenyl group 21. ing.

エレクトロクロミック特性を示すフェナジン環20を平面と考えると、オルト位にアルコキシ基を有するフェニル基21の平面は、フェナジン環20の平面と交差しており、フェナジン環20の平面とフェニル基21の平面とがなす角の角度が大きい。フェナジン誘導体において、フェナジン環の平面とフェニル基の平面とがなす角が90°に近い分子構造は、フェナジン環とフェニル基のπ電子の軌道が直交し共鳴が少なくなる。よって、フェナジン環20にHOMO(最高被占分子軌道)を局在化することで、その中性状態における吸収を短波長化することができる。   Considering the phenazine ring 20 exhibiting electrochromic characteristics as a plane, the plane of the phenyl group 21 having an alkoxy group at the ortho position intersects the plane of the phenazine ring 20, and the plane of the phenazine ring 20 and the plane of the phenyl group 21 The angle between the two is large. In a phenazine derivative, in the molecular structure in which the angle formed by the plane of the phenazine ring and the plane of the phenyl group is close to 90 °, the orbits of the π electrons of the phenazine ring and the phenyl group are orthogonal and resonance is reduced. Therefore, by localizing HOMO (the highest occupied molecular orbital) in the phenazine ring 20, the absorption in the neutral state can be shortened.

ここで、本実施形態の有機化合物と公知のフェナジン誘導体との差異について述べる。特許文献1には、下記化学構造式で表わされる化合物Ref−1、Ref−2が開示されている。   Here, the difference between the organic compound of the present embodiment and a known phenazine derivative will be described. Patent Document 1 discloses compounds Ref-1 and Ref-2 represented by the following chemical structural formulas.

Figure 2017200905

公知の化合物Ref−1は、フェナジン環に結合したフェニル基のオルト位に置換基が存在しない。そのため、分子の平面性が高く、分子全体に電子的な共鳴構造が拡がることにより、その中性状態における吸収は長波長化する。実際、発明者らが追試した結果、化合物Ref−1の中性状態における吸収端は460nm付近の可視波長域まで存在し、固体状態および溶液状態で淡赤茶色を呈する。
Figure 2017200905

The known compound Ref-1 has no substituent at the ortho position of the phenyl group bonded to the phenazine ring. Therefore, the planarity of the molecule is high, and the electronic resonance structure spreads throughout the molecule, so that the absorption in the neutral state becomes longer. In fact, as a result of further trials by the inventors, the absorption edge in the neutral state of the compound Ref-1 exists up to a visible wavelength region near 460 nm, and exhibits a light reddish brown color in a solid state and a solution state.

また、特許文献1には、例として化合物Ref−2に挙げられるようにフェナジン環に結合したフェニル基のオルト位にメチル基などのアルキル基を導入することで、中性状態の呈色が薄まることが記載されている。これはメチル基等のアルキル基の立体障害により、フェナジン環とフェニル基とがねじれることにより、中性吸収が短波長化することを意味していると考えられる。   Further, in Patent Document 1, as shown in the compound Ref-2 as an example, neutral state coloration is reduced by introducing an alkyl group such as a methyl group into the ortho position of the phenyl group bonded to the phenazine ring. It is described. This is thought to mean that neutral absorption shortens the wavelength by twisting the phenazine ring and the phenyl group due to steric hindrance of an alkyl group such as a methyl group.

しかしながら、特許文献1によると、着色状態における吸収ピークの波長(吸収波長)が、化合物Ref−1は532nmであるのに対して、化合物Ref−2は512nmと、Ref−2の方が、吸収波長が短波長となる。これは、前述の中性状態における分子のねじれが着色状態のラジカルカチオンの分子構造にも残り、その結果、酸化状態における吸収も短波長化していることを示している。   However, according to Patent Document 1, the wavelength (absorption wavelength) of the absorption peak in the colored state is 532 nm for compound Ref-1, whereas 512 nm for compound Ref-2, and Ref-2 absorbs more. The wavelength is short. This indicates that the molecular twist in the neutral state described above remains in the molecular structure of the colored radical cation, and as a result, the absorption in the oxidized state is also shortened.

すなわち従来のフェナジン誘導体では、中性状態の透明性改善(吸収の短波長化)と酸化着色状態での長波長吸収は両立しなかった。   That is, in the conventional phenazine derivative, the neutral state transparency improvement (shortening the absorption wavelength) and the long wavelength absorption in the oxidative coloring state are not compatible.

これに対し、本実施形態の有機化合物は、フェナジン環20とフェニル基21とのねじれにより中性状態では短波長化し高い透明性を有するとともに、酸化状態(着色状態)では、化合物Ref−1よりも長波長の540nm以上の波長域に吸収ピークを有する。これは、アルコキシ基を置換基として有することによって生じるもので、公知の知見からは予想できなかったアルコキシ基またはアリールオキシ基特有の効果に起因する。   On the other hand, the organic compound of the present embodiment has a short wavelength and high transparency in the neutral state due to the twisting of the phenazine ring 20 and the phenyl group 21, and in the oxidized state (colored state), from the compound Ref-1. Also has an absorption peak in the long wavelength region of 540 nm or more. This is caused by having an alkoxy group as a substituent, and is caused by an effect specific to an alkoxy group or an aryloxy group, which could not be expected from known knowledge.

なお、本明細書では、吸収スペクトルにおいて、ある波長帯域において光吸収量が極大値となり、且つ、半値幅が20nm以上のものを吸収ピークと呼ぶ。ここで、半値幅とは、吸収スペクトルにおける吸光度が、極大値における吸光度の半分の値(半値)となる波長の幅を意味する。   In the present specification, in the absorption spectrum, a light absorption amount having a maximum value in a certain wavelength band and a half width of 20 nm or more is called an absorption peak. Here, the half-value width means the width of the wavelength at which the absorbance in the absorption spectrum becomes a half value (half value) of the absorbance at the maximum value.

本実施形態に係る有機化合物は、酸化状態(着色状態)において540nm以上の波長域に吸収ピークを少なくとも1つ有していればよい。これに限らず、本実施形態に係る有機化合物は、酸化状態(着色状態)において540nm以上の波長域に吸収ピークを複数有していたり、540nm以上の波長域と540nmより短い波長域とに吸収ピークを有していたりしてもよい。   The organic compound according to the present embodiment only needs to have at least one absorption peak in the wavelength region of 540 nm or more in the oxidized state (colored state). Not limited to this, the organic compound according to the present embodiment has a plurality of absorption peaks in the wavelength region of 540 nm or more in the oxidation state (colored state), or is absorbed in a wavelength region of 540 nm or more and a wavelength region shorter than 540 nm. It may have a peak.

このアルコキシ基又はアリールオキシ基特有の効果について説明する。前述の量子化学計算により、例示化合物A−21と公知の化合物Ref−2とのそれぞれの中性状態および酸化(ラジカルカチオン)状態における分子構造を予測した。計算によって求めたフェナジン環とフェニル基の二面角の角度を表1に示す。   The effect peculiar to this alkoxy group or aryloxy group will be described. By the above-described quantum chemical calculation, the molecular structures of the exemplary compound A-21 and the known compound Ref-2 in the neutral state and the oxidized (radical cation) state were predicted. Table 1 shows the dihedral angles of the phenazine ring and the phenyl group obtained by calculation.

Figure 2017200905

例示化合物A−21では、酸化状態における二面角の角度が45.0°であったのに対して、化合物Ref−2では49.3°となった。また、フェナジン環20とフェニル基21との結合の電子密度を表わす結合次数は、例示化合物A−21では0.9828、化合物Ref−2では0.4870であった。
Figure 2017200905

In Illustrative Compound A-21, the dihedral angle in the oxidized state was 45.0 °, whereas in Compound Ref-2, it was 49.3 °. Further, the bond order representing the electron density of the bond between the phenazine ring 20 and the phenyl group 21 was 0.9828 for the exemplary compound A-21 and 0.4870 for the compound Ref-2.

これらの結果は、中性状態では例示化合物A−21と化合物Ref−2とでほぼ同等の二面角を有しているのに対して、酸化状態であるラジカルカチオン状態では、例示化合物A−21の方が化合物Ref−2よりも平面性が高いことを示している。すなわち、例示化合物A−21の方が、化合物Ref−2に比べて、酸化状態においてフェナジン環とフェニル基の軌道の混合が促進されていることを示唆している。その結果として、例示化合物A−21の方が、酸化状態における吸収ピークが長波長化する。   These results show that in the neutral state, Exemplified Compound A-21 and Compound Ref-2 have substantially the same dihedral angle, whereas in the radical cation state, which is an oxidized state, Exemplified Compound A- 21 indicates that the planarity is higher than that of the compound Ref-2. That is, it is suggested that Exemplified Compound A-21 promotes mixing of the phenazine ring and the orbital of the phenyl group in the oxidized state as compared with Compound Ref-2. As a result, Exemplified Compound A-21 has a longer absorption peak in the oxidized state.

これは、化合物Ref−2のフェニル基上のメチル基置換基では得られなかった効果で、フェニル基がアルコキシ基またはアリールオキシ基を置換基として有する一般式(1)で表される本実施形態の有機化合物特有の効果である。すなわち、本実施形態の有機化合物は、酸化状態において中性状態よりも二面角の角度が小さくなった際に、下記に示すように、フェナジン環の水素原子とフェニル基が有する置換基としてのアルコキシ基に含まれる酸素原子との水素結合が起こる。そのため、安定な六員環を形成しやすい。その結果、酸化状態においてはフェナジン環とフェニル基の二面角が小さくなり、平面性が高くなるので、軌道の混合が従来よりも促進される。   This is an effect that was not obtained with the methyl group substituent on the phenyl group of the compound Ref-2, and this embodiment represented by the general formula (1) in which the phenyl group has an alkoxy group or an aryloxy group as a substituent. This is an effect peculiar to organic compounds. That is, when the dihedral angle in the oxidized state is smaller than that in the neutral state in the oxidized state, the organic compound of the present embodiment, as shown below, is used as a substituent of the hydrogen atom and phenyl group of the phenazine ring. A hydrogen bond with an oxygen atom contained in the alkoxy group occurs. Therefore, it is easy to form a stable six-membered ring. As a result, in the oxidized state, the dihedral angle between the phenazine ring and the phenyl group becomes small and the planarity becomes high, so that mixing of orbits is promoted more than before.

Figure 2017200905

一方、化合物Ref−2のようなアルキル置換基は、弱い電子供与性基であり酸素原子も含まれないため、酸化状態の二面角は比較的大きく、吸収ピークの長波長化が起こらない。
Figure 2017200905

On the other hand, an alkyl substituent such as compound Ref-2 is a weak electron-donating group and does not contain an oxygen atom. Therefore, the dihedral angle in the oxidation state is relatively large, and the absorption peak does not increase in wavelength.

このように、本実施形態に係る有機化合物は、アルコキシ基の強い電子供与性と、アルコキシ基に含まれる酸素原子の孤立電子対(ローンペア)とフェナジン環上の水素原子との電子的な相互作用との寄与により、消色状態ではねじれが発生する。そのため、着色状態では平面性が向上する。   As described above, the organic compound according to the present embodiment has a strong electron donating property of the alkoxy group and an electronic mutual relationship between a lone pair of oxygen atoms (law pair) contained in the alkoxy group and a hydrogen atom on the phenazine ring. Due to the contribution of the action, twisting occurs in the decolored state. Therefore, planarity is improved in the colored state.

したがって、本実施形態に係る有機化合物は、消色状態ではフェナジン環とフェニル基とのねじれにより短波長化し高い透明性を有する。また、本実施形態に係る有機化合物は、着色状態ではアルコキシ基特有の電子的な効果によりフェナジン環とフェニル基の軌道の混合が促進され、その吸収は長波長化する。すなわち、本実施形態に係る有機化合物によれば、着色状態で時には540nm以上の長波長域に吸収ピークを有し、且つ、消色状態における透明性が従来よりも高い有機化合物を提供することができる。   Therefore, the organic compound according to the present embodiment has a high transparency by shortening the wavelength by twisting the phenazine ring and the phenyl group in the decolored state. Further, in the organic compound according to this embodiment, in the colored state, mixing of the orbital of the phenazine ring and the phenyl group is promoted by an electronic effect peculiar to the alkoxy group, and the absorption becomes longer. That is, according to the organic compound according to the present embodiment, it is possible to provide an organic compound that has an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or longer in a colored state and has higher transparency in a decolored state than before. it can.

一般式(1)で表される別の有機化合物のEC特性について説明する。下記化学構造式(9)で表される有機化合物は、一般式(1)で表される本実施形態に係る有機化合物の一例である。なお、化学構造式(9)で表わされる有機化合物は、後述の例示化合物C−6に該当するため、以降の説明では例示化合物C−6と呼ぶ。   The EC characteristics of another organic compound represented by the general formula (1) will be described. The organic compound represented by the following chemical structural formula (9) is an example of the organic compound according to the present embodiment represented by the general formula (1). In addition, since the organic compound represented by Chemical Structural Formula (9) corresponds to Exemplified Compound C-6 described later, it will be referred to as Exemplified Compound C-6 in the following description.

Figure 2017200905

化学構造式(9)で表わされる例示化合物C−6は、一般式(1)において、R13がアルコキシ基であり、アルコキシ基のRで表される置換基がイソプロピル基である化合物である。すなわち、例示化合物C−6は、フェナジン環と、フェナジン環と結合しているフェニル基とを有し、フェニル基のパラ位にはイソプロポキシ基を有している。
Figure 2017200905

Exemplary compound C-6 represented by chemical structural formula (9) is a compound in which R 13 is an alkoxy group and the substituent represented by R 3 of the alkoxy group is an isopropyl group in general formula (1). . That is, exemplary compound C-6 has a phenazine ring and a phenyl group bonded to the phenazine ring, and has an isopropoxy group at the para position of the phenyl group.

ここで、例示化合物C−6と公知のフェナジン誘導体との差異について述べる。特許文献1には、下記化学構造式で表わされる化合物Ref−3が開示されている。   Here, the difference between Example Compound C-6 and a known phenazine derivative will be described. Patent Document 1 discloses a compound Ref-3 represented by the following chemical structural formula.

Figure 2017200905

公知の化合物Ref−3は、フェナジン環に結合したフェニル基のパラ位にアルコキシ基が存在しない。特許文献1によると、化合物Ref−3の着色状態における吸収ピークの波長(吸収波長)は496nmである。
Figure 2017200905

The known compound Ref-3 has no alkoxy group at the para position of the phenyl group bonded to the phenazine ring. According to Patent Document 1, the wavelength (absorption wavelength) of the absorption peak in the colored state of compound Ref-3 is 496 nm.

これに対し、例示化合物C−6は、酸化状態(着色状態)では、化合物Ref−3よりも長波長の540nm以上の波長域に吸収ピークを有する。これは、フェニル基のパラ位にアルコキシ基を置換基として有することによって生じるものである。   On the other hand, Exemplified Compound C-6 has an absorption peak in the wavelength region of 540 nm or longer, which is longer than that of Compound Ref-3, in the oxidized state (colored state). This is caused by having an alkoxy group as a substituent at the para position of the phenyl group.

例示化合物C−6は、酸化状態(着色状態)において540nm以上の波長域に吸収ピークを少なくとも1つ有する。これに限らず、本実施形態に係る有機化合物は、酸化状態(着色状態)において540nm以上の波長域に吸収ピークを複数有していたり、540nm以上の波長域と540nmより短い波長域とに吸収ピークを有していたりしてもよい。   Illustrative compound C-6 has at least one absorption peak in the wavelength region of 540 nm or more in the oxidized state (colored state). Not limited to this, the organic compound according to the present embodiment has a plurality of absorption peaks in the wavelength region of 540 nm or more in the oxidation state (colored state), or is absorbed in a wavelength region of 540 nm or more and a wavelength region shorter than 540 nm. It may have a peak.

例示化合物C−6は、フェニル基のパラ位に強い電子供与性のアルコキシ基を有する。この強い電子供与性基の影響により、EC性を示すフェナジン環の電子密度が高まり、フェナジン環のHOMO(最高被占分子軌道)エネルギーは浅い準位となり、またHOMO−LUMO(最低空分子軌道)エネルギーギャップは狭くなる。このエネルギーギャップが狭いと吸収は長波長化する。   Illustrative compound C-6 has a strong electron-donating alkoxy group at the para-position of the phenyl group. Due to the influence of this strong electron donating group, the electron density of the phenazine ring showing EC properties is increased, the HOMO (highest occupied molecular orbital) energy of the phenazine ring becomes a shallow level, and HOMO-LUMO (lowest unoccupied molecular orbital). The energy gap is narrowed. If this energy gap is narrow, the absorption becomes longer.

また、アルコキシ基に含まれる酸素原子の孤立電子対(ローンペア)とフェナジン環およびフェニル環上のπ電子共役系との電子的な相互作用の寄与により、酸化状態のラジカルカチオンの分子構造におけるフェナジン環とフェニル基の軌道の混合が促進される。その結果、その吸収は長波長化する。このような長波長化は、アルコキシ基又はアリールオキシ基に含まれる酸素原子の孤立電子対とフェナジン環およびフェニル環上のπ電子共役系との電子的な相互作用の寄与によっても、発生すると考えられる。   In addition, phenazine in the molecular structure of radical cations in the oxidized state is due to the contribution of electronic interaction between the lone pair of oxygen atoms contained in the alkoxy group (lone pair) and the π-electron conjugated system on the phenazine and phenyl rings. Mixing of rings and phenyl orbitals is promoted. As a result, the absorption becomes longer. Such a longer wavelength is considered to occur due to the contribution of electronic interaction between the lone pair of oxygen atoms contained in the alkoxy group or aryloxy group and the π-electron conjugated system on the phenazine ring and phenyl ring. It is done.

このように、本実施形態に係る有機化合物は、酸化状態ではアルコキシ基又はアリールオキシ基特有の電子的な効果により、公知の化合物Ref−3に比べてその酸化状態の吸収は長波長化する。すなわち、本実施形態に係る有機化合物によれば、着色状態で540nm以上の長波長域に吸収ピークを有する。   As described above, the organic compound according to the present embodiment has a longer wavelength in the oxidation state than in the known compound Ref-3 due to an electronic effect peculiar to the alkoxy group or the aryloxy group in the oxidation state. That is, the organic compound according to this embodiment has an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or more in a colored state.

消色状態の中性吸収については、公知の化合物Ref−3および例示化合物C−6においては、中性状態においても分子平面性が高く、分子全体に電子的な共鳴構造が拡がるため、その中性吸収も長波長化している。実際、化合物Ref−3の中性状態における吸収端は450nm付近であり、例示化合物C−6の中性状態における吸収端は445nmの可視波長域まで存在する。   Regarding neutral absorption in the decolored state, the known compound Ref-3 and exemplified compound C-6 have high molecular flatness even in the neutral state, and the electronic resonance structure spreads throughout the molecule. The absorption wavelength is also longer. In fact, the absorption edge in the neutral state of Compound Ref-3 is around 450 nm, and the absorption edge in the neutral state of Exemplified Compound C-6 exists up to the visible wavelength region of 445 nm.

さらに、本実施形態に係る一般式(1)で表されるEC性を有する有機化合物のフェナジン誘導体の一例として、下記化学構造式(10)で表される有機化合物を説明する。この化合物は、後述の例示化合物D−2に該当するため、以降の説明では例示化合物D−2と呼ぶ。   Furthermore, an organic compound represented by the following chemical structural formula (10) will be described as an example of a phenazine derivative of an organic compound having EC properties represented by the general formula (1) according to the present embodiment. Since this compound corresponds to Exemplified Compound D-2 which will be described later, it will be referred to as Exemplified Compound D-2 in the following description.

Figure 2017200905

化学構造式(10)で表わされる例示化合物D−2は、一般式(1)において、R13がメチル基を置換基として有するメトキシ基であり、R11がメチル基である化合物である。すなわち、例示化合物D−2は、フェナジン環と、フェナジン環と結合しているフェニル基とを有し、フェナジン環と結合したフェニル基のパラ位にはメトキシ基を、オルト位にはメチル基を有している。
Figure 2017200905

Exemplary compound D-2 represented by chemical structural formula (10) is a compound in which, in general formula (1), R 13 is a methoxy group having a methyl group as a substituent, and R 11 is a methyl group. That is, Exemplified Compound D-2 has a phenazine ring and a phenyl group bonded to the phenazine ring, a methoxy group at the para position of the phenyl group bonded to the phenazine ring, and a methyl group at the ortho position. Have.

例示化合物D−2において、フェナジン環に結合したフェニル基のオルト位にメチル基を導入しているため、メチル基の立体障害により、フェナジン環とフェニル基とがねじれる。すなわち、フェナジン環の平面とフェニル基の平面とがなす角の角度が大きい分子構造のため、フェナジン環とフェニル基のπ電子の軌道が直交し共鳴が少なくなる。よって、フェナジン環にHOMOを局在化することで、その中性状態における吸収を短波長化することができる。   In Illustrative Compound D-2, since the methyl group is introduced at the ortho position of the phenyl group bonded to the phenazine ring, the phenazine ring and the phenyl group are twisted due to the steric hindrance of the methyl group. That is, because the molecular structure has a large angle formed by the plane of the phenazine ring and the plane of the phenyl group, the orbits of the π electrons of the phenazine ring and the phenyl group are orthogonal, and resonance is reduced. Therefore, by localizing HOMO in the phenazine ring, the absorption in the neutral state can be shortened.

このような分子のねじれを利用した透明性の改善は、例えば特許文献1においても同様の傾向が記載されている。しかし、従来のフェナジン誘導体では、中性状態の透明性改善(吸収の短波長化)と酸化着色状態での長波長吸収は両立しなかった。これは、前述の中性状態における分子のねじれが着色状態のラジカルカチオンの分子構造にも残り、その結果、酸化状態における吸収も短波長化するためである。   The same tendency is described in Patent Document 1, for example, in the improvement of transparency using the twist of molecules. However, in the conventional phenazine derivative, the neutral state transparency improvement (shortening the absorption wavelength) and the long wavelength absorption in the oxidative coloring state are not compatible. This is because the molecular twist in the neutral state described above remains in the molecular structure of the colored radical cation, and as a result, the absorption in the oxidized state is also shortened.

しかし、本発明に係る化学構造式(10)で表わされる例示化合物D−2は、中性時の吸収端は410nmであり、中性透明性が大きく改善するとともに、着色時の吸収波長ピークは553nmと着色状態で540nm以上の長波長域に吸収ピークを有する。すなわち、本実施形態に係る有機化合物は、中性状態ではねじれが発生する。そして、アルコキシ基の強い電子供与性と、アルコキシ基に含まれる酸素原子の孤立電子対(ローンペア)とフェニル環上の水素原子との電子的な相互作用との寄与により、酸化状態では平面性が向上する。これは、R13がアルコキシ基の場合のみに限らず、アリールオキシ基であっても同様の効果が得られると考えられる。 However, the exemplary compound D-2 represented by the chemical structural formula (10) according to the present invention has an absorption edge of 410 nm when neutral, greatly improves neutral transparency, and has an absorption wavelength peak when colored. It has an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or more in a colored state of 553 nm. That is, the organic compound according to this embodiment is twisted in a neutral state. In addition, due to the contribution of the strong electron donating property of the alkoxy group and the electronic interaction between the lone pair of oxygen atoms contained in the alkoxy group and the hydrogen atom on the phenyl ring, it is planar in the oxidized state. Will improve. This is not limited to the case where R 13 is an alkoxy group, and it is considered that the same effect can be obtained even if it is an aryloxy group.

本実施形態に係る有機化合物は、アルコキシ基またはアリールオキシ基の強い電子供与性、及びアルコキシ基またはアリールオキシ基に含まれる酸素原子の孤立電子対とフェニル環上の水素原子との電子的な相互作用の寄与により、中性状態でねじれが発生する。そのため、酸化状態では平面性が向上する。   The organic compound according to this embodiment has a strong electron donating property of an alkoxy group or an aryloxy group, and an electronic interaction between a lone pair of an oxygen atom contained in the alkoxy group or the aryloxy group and a hydrogen atom on the phenyl ring. The contribution of the action causes twisting in the neutral state. Therefore, planarity is improved in the oxidized state.

したがって、本実施形態に係る有機化合物は、中性状態ではフェナジン環とフェニル基とのねじれにより短波長化し高い透明性を有する。具体的には、上述したように、本実施形態の有機化合物では、フェナジン環の平面とフェニル基の平面とがなす角の角度が大きいため、消色状態における吸収が短波長化され、従来よりも透明性が向上する。   Therefore, in the neutral state, the organic compound according to the present embodiment has a short wavelength and high transparency due to the twist of the phenazine ring and the phenyl group. Specifically, as described above, in the organic compound of the present embodiment, since the angle of the angle formed by the plane of the phenazine ring and the plane of the phenyl group is large, the absorption in the decolored state is shortened, which is conventionally Transparency is also improved.

また、本実施形態に係る有機化合物は、酸化状態ではアルコキシ基またはアリールオキシ基特有の電子的な効果によりフェナジン環とフェニル基の軌道の混合が促進され、その吸収は長波長化する。すなわち、本実施形態に係る有機化合物によれば、着色状態で時には540nm以上の長波長域に吸収ピークを有する有機化合物を提供することができる。また、消色状態における透明性が従来よりも高い有機化合物を提供することができる。   Further, in the organic compound according to the present embodiment, in the oxidized state, mixing of the phenazine ring and the orbital of the phenyl group is promoted by the electronic effect peculiar to the alkoxy group or aryloxy group, and the absorption becomes longer. That is, according to the organic compound according to the present embodiment, an organic compound having an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or longer in a colored state can be provided. Moreover, the organic compound whose transparency in a decoloring state is higher than before can be provided.

なお、本実施形態の有機化合物は、消色状態において、430nm以上の波長域で吸収端を持たず、430nm以上の波長域においても透明であることがより好ましい。   In addition, it is more preferable that the organic compound of this embodiment does not have an absorption edge in a wavelength region of 430 nm or more in a decolored state and is transparent in a wavelength region of 430 nm or more.

以下に本実施形態に係る有機化合物の具体的な構造式を例示する。ただし、本実施形態に係る有機化合物は、これらに限定されるものではない。   Specific structural formulas of the organic compound according to this embodiment are exemplified below. However, the organic compound which concerns on this embodiment is not limited to these.

Figure 2017200905
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Figure 2017200905
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例示化合物のうちA群に示す有機化合物は、一般式(4)または一般式(5)で示される化合物例であり、1つのフェナジン環に2つのフェニル基が置換した化合物例である。B群に示す有機化合物は、一般式(2)又は一般式(3)で示される化合物例である。また、例示化合物のうちC群に示す有機化合物は、一般式(6)で示される化合物であり、1つのフェナジン環に1つのフェニル基が置換した化合物例である。D群に示す有機化合物は一般式(6)で示される化合物のうち、フェニル基の少なくとも1つのオルト位に少なくとも1つの置換基を有している化合物例である。E群に示す有機化合物は一般式(7)で示される化合物であり、1つのフェナジン環に2つのフェニル基が置換した化合物例である。F群に示す有機化合物は一般式(7)で示される化合物のうち、2つのフェニル基のそれぞれの少なくとも1つのオルト位にすくなくとも1つの置換基を有している化合物例である。
Figure 2017200905

Among the exemplified compounds, the organic compound shown in Group A is a compound example represented by General Formula (4) or General Formula (5), and is a compound example in which two phenyl groups are substituted on one phenazine ring. The organic compound shown in Group B is a compound example represented by General Formula (2) or General Formula (3). Moreover, the organic compound shown to C group among exemplary compounds is a compound shown by General formula (6), and is a compound example which substituted one phenyl group to one phenazine ring. The organic compound shown in Group D is an example of a compound having at least one substituent in at least one ortho position of the phenyl group among the compounds represented by the general formula (6). The organic compound shown in Group E is a compound represented by the general formula (7), and is an example of a compound in which two phenyl groups are substituted on one phenazine ring. The organic compound shown in Group F is an example of a compound having at least one substituent in at least one ortho position of each of two phenyl groups among the compounds represented by the general formula (7).

上記のすべての有機化合物において、EC部位であるフェナジン環には、オルト位及びパラ位の少なくとも一方にアルコキシ基又はアリールオキシ基が導入されたフェニル基が置換されている。そのため、フェニル基のオルト位またはパラ位のアルコキシ基またはアリールオキシ基の電子的な効果により、酸化着色時にはラジカルカチオンを形成するフェナジン環と軌道が混合しやすい分子構造となる。   In all the organic compounds described above, the phenazine ring, which is an EC site, is substituted with a phenyl group into which an alkoxy group or an aryloxy group is introduced in at least one of the ortho and para positions. Therefore, due to the electronic effect of the ortho or para alkoxy group or aryloxy group of the phenyl group, a molecular structure in which orbitals are easily mixed with the phenazine ring forming the radical cation during oxidative coloring.

よって、本実施形態におけるEC性を有する有機化合物は、着色時において、従来よりも長波長域吸収を備えた特性を有する。   Therefore, the organic compound having EC property in the present embodiment has characteristics with longer wavelength region absorption than before when colored.

また、EC部位であるフェナジン環に、オルト位及びパラ位の少なくとも一方にアルコキシ基又はアリールオキシ基が導入されたフェニル基が置換されており、消色状態では両者はねじれることにより透明性が向上することが期待できる。消色状態における透明性を向上するには、フェニル基のオルト位が、アルコキシ基又はアリールオキシ基で置換されている、又は、フェニル基のオルト位が、アルキル基又はアリール基、アラルキル基で置換されていることが好ましい。   In addition, the phenazine ring, which is an EC site, is substituted with a phenyl group in which an alkoxy group or an aryloxy group is introduced in at least one of the ortho-position and the para-position. Can be expected to do. In order to improve transparency in the decolored state, the ortho position of the phenyl group is substituted with an alkoxy group or an aryloxy group, or the ortho position of the phenyl group is substituted with an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. It is preferable that

(本実施形態に係る有機化合物の合成方法)
本実施形態に係る有機化合物のうち、一般式(2)〜(5)で表される有機化合物は、下記式(11)で示される反応を用いて合成できる。式(11)において、Yはハロゲン原子である。フェナジンのハロゲン体と、オルト位にアルコキシ基を有するフェニルボロン酸もしくはボロン酸エステル化合物の組み合わせで、公知のPd触媒によるカップリング反応で前駆体を合成することができる。さらに、フェナジン環の還元とアルキル化により、本実施形態に係る有機化合物を合成することができる。一例として、一般式(3)で表わされる有機化合物の合成スキームを下記式(11)に示す。
(Method for synthesizing organic compound according to this embodiment)
Among the organic compounds according to this embodiment, the organic compounds represented by the general formulas (2) to (5) can be synthesized using a reaction represented by the following formula (11). In the formula (11), Y is a halogen atom. A precursor can be synthesized by a known Pd-catalyzed coupling reaction using a combination of a halogenated phenazine and a phenylboronic acid or boronic ester compound having an alkoxy group at the ortho position. Furthermore, the organic compound according to this embodiment can be synthesized by reduction and alkylation of the phenazine ring. As an example, a synthesis scheme of the organic compound represented by the general formula (3) is shown in the following formula (11).

ここで、出発原料のハロゲン化フェナジンに置換されているハロゲン原子の数を2つにすれば一般式(4)、(5)で表わされる化合物を同様に合成することができる。   Here, if the number of halogen atoms substituted by the starting material halogenated phenazine is two, the compounds represented by the general formulas (4) and (5) can be similarly synthesized.

Figure 2017200905

また、本実施形態に係る有機化合物のうち、一般式(6)、(7)で表される有機化合物は、下記式(12)で示される反応を用いて合成できる。式(12)において、Yはハロゲン原子である。フェナジンのハロゲン体と、オルト位にアルコキシ基を有するフェニルボロン酸もしくはボロン酸エステル化合物の組み合わせで、公知のPd触媒によるカップリング反応で前駆体を合成することができる。さらに、フェナジン環の還元とアルキル化により、本実施形態に係る有機化合物を合成することができる。一例として、一般式(6)で表わされる有機化合物の合成スキームを下記式(12)に示す。
Figure 2017200905

Moreover, among the organic compounds according to this embodiment, the organic compounds represented by the general formulas (6) and (7) can be synthesized using a reaction represented by the following formula (12). In the formula (12), Y is a halogen atom. A precursor can be synthesized by a known Pd-catalyzed coupling reaction using a combination of a halogenated phenazine and a phenylboronic acid or boronic ester compound having an alkoxy group at the ortho position. Furthermore, the organic compound according to this embodiment can be synthesized by reduction and alkylation of the phenazine ring. As an example, a synthesis scheme of the organic compound represented by the general formula (6) is shown in the following formula (12).

ここで、出発原料のハロゲン化フェナジンに置換されているハロゲン原子の数を2つにすれば一般式(7)で表わされる化合物を同様に合成することができる。   Here, if the number of halogen atoms substituted by the halogenated phenazine of the starting material is two, the compound represented by the general formula (7) can be synthesized in the same manner.

Figure 2017200905

(第2の実施形態)
第1の実施形態に係るEC性を有する有機化合物は、エレクトロクロミック素子(EC素子)のエレクトロクロミック層(EC層)として用いることができる。
Figure 2017200905

(Second Embodiment)
The organic compound having EC property according to the first embodiment can be used as an electrochromic layer (EC layer) of an electrochromic device (EC device).

以下、図2を参照しながら本実施形態に係るEC素子15について説明する。図2は、本実施形態のEC素子15の構成を説明する図である。   Hereinafter, the EC element 15 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the EC element 15 of the present embodiment.

EC素子15は、一対の基板10と、一対の電極11と、この一対の電極11間に配置されているエレクトロクロミック層(EC層)12と、シール材13と、を有するEC素子である。EC層12は、電解質と一般式(1)で表される有機化合物とを有する。一対の電極11は、スペーサー等のシール材13によって、電極11間距離が一定となっている。このEC素子15は、一対の電極11が一対の基板10の間に配置されている。なお、EC素子15は、一対の電極11と、一対の電極11間に配置されているEC層12とを有していればよく、一対の基板10、シール材13を必ずしも有していなくてもよい。   The EC element 15 is an EC element having a pair of substrates 10, a pair of electrodes 11, an electrochromic layer (EC layer) 12 disposed between the pair of electrodes 11, and a sealing material 13. The EC layer 12 has an electrolyte and an organic compound represented by the general formula (1). The pair of electrodes 11 has a constant distance between the electrodes 11 by a sealing material 13 such as a spacer. In the EC element 15, a pair of electrodes 11 are disposed between a pair of substrates 10. The EC element 15 only needs to include the pair of electrodes 11 and the EC layer 12 disposed between the pair of electrodes 11, and does not necessarily include the pair of substrates 10 and the sealing material 13. Also good.

EC層12は、本実施形態に係る一般式(1)で表わされる有機化合物と、電解質とを有する。このEC層12は、EC化合物からなる層と、電解質からなる層とを有していてもよい。また、EC化合物と電解質とを有する溶液としてEC層12を設けてもよい。本実施形態に係るEC素子は、EC層12が溶液であるEC素子であることが好ましい。   The EC layer 12 includes an organic compound represented by the general formula (1) according to this embodiment and an electrolyte. The EC layer 12 may include a layer made of an EC compound and a layer made of an electrolyte. Further, the EC layer 12 may be provided as a solution having an EC compound and an electrolyte. The EC element according to this embodiment is preferably an EC element in which the EC layer 12 is a solution.

次に、本実施形態に係るEC素子を構成する部材について説明する。   Next, members constituting the EC element according to this embodiment will be described.

電解質としては、イオン解離性の塩であり、かつ溶媒に対して良好な溶解性、固体電解質においては高い相溶性を示すものであれば限定されない。中でも電子供与性を有する電解質が好ましい。これら電解質は、支持電解質と呼ぶこともできる。   The electrolyte is not limited as long as it is an ion dissociable salt and has good solubility in a solvent and high compatibility in a solid electrolyte. Among them, an electrolyte having an electron donating property is preferable. These electrolytes can also be called supporting electrolytes.

電解質としては、例えば、各種のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などの無機イオン塩や4級アンモニウム塩や環状4級アンモニウム塩などがあげられる。   Examples of the electrolyte include inorganic ion salts such as various alkali metal salts and alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts, and cyclic quaternary ammonium salts.

具体的にはLiClO、LiSCN、LiBF、LiAsF、LiCFSO、LiPF、LiI、NaI、NaSCN、NaClO、NaBF、NaAsF、KSCN、KCl等のLi、Na、Kのアルカリ金属塩等や、(CHNBF、(CNBF、(n−CNBF、(n−CNPF、(CNBr、(CNClO、(n−CNClO等の4級アンモニウム塩および環状4級アンモニウム塩等が挙げられる。 Specifically, LiClO 4, LiSCN, LiBF 4, LiAsF 6, LiCF 3 SO 3, LiPF 6, LiI, NaI, NaSCN, NaClO 4, NaBF 4, NaAsF 6, KSCN, the KCl like Li, Na, K alkaline metal salts and, (CH 3) 4 NBF 4 , (C 2 H 5) 4 NBF 4, (n-C 4 H 9) 4 NBF 4, (n-C 4 H 9) 4 NPF 6, (C 2 Quaternary ammonium salts and cyclic quaternary ammonium salts such as H 5 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (nC 4 H 9 ) 4 NClO 4, and the like can be given.

EC性の有機化合物および電解質を溶かす溶媒としては、EC性の有機化合物や電解質を溶解できるものであれば特に限定されないが、特に極性を有するものが好ましい。   The solvent for dissolving the EC organic compound and the electrolyte is not particularly limited as long as it can dissolve the EC organic compound and the electrolyte, but a solvent having polarity is particularly preferable.

具体的には水や、メタノール、エタノール、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、3−メトキシプロピオンニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジオキソラン等の有機極性溶媒が挙げられる。   Specifically, water, methanol, ethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethoxyethane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, sulfolane, dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, acetonitrile, propionitrile, 3- Examples include organic polar solvents such as methoxypropiononitrile, benzonitrile, dimethylacetamide, methylpyrrolidinone, and dioxolane.

上述のEC媒体に、さらにポリマーやゲル化剤を含有させて粘稠性が高いもの若しくはゲル状としたもの等を用いることもできる。   A polymer or gelling agent may be further added to the EC medium described above to make it highly viscous or gelled.

上記ポリマーとしては、特に限定されず、例えばポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリエステル、ナフィオン(登録商標)などが挙げられる。   The polymer is not particularly limited, and examples thereof include polyacrylonitrile, carboxymethylcellulose, polyvinyl chloride, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyurethane, polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, polyacrylamide, polyester, and Nafion (registered trademark). It is done.

次に、基板10および電極11について説明する。基板10は、透明であることが望ましい。基板10としては、例えば、無色あるいは有色ガラス、強化ガラス等が用いられる。これらガラス材としては、Corning#7059やBK−7等の光学ガラス基板を好適に使用することができる。また、プラスチックやセラミック等の材料であっても十分な透明性があれば適宜使用が可能である。基板10は剛性で歪みを生じることが少ない材料が好ましい。なお、本実施形態において「透明」とは、可視光の透過率が50%以上の透過率であることを示す。   Next, the substrate 10 and the electrode 11 will be described. The substrate 10 is preferably transparent. As the substrate 10, for example, colorless or colored glass, tempered glass, or the like is used. As these glass materials, optical glass substrates such as Corning # 7059 and BK-7 can be preferably used. Even a material such as plastic or ceramic can be used as appropriate as long as it has sufficient transparency. The substrate 10 is preferably made of a material that is rigid and causes little distortion. In the present embodiment, “transparent” indicates that the visible light transmittance is a transmittance of 50% or more.

基板10として用いる材料は、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the material used for the substrate 10 include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyamide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polyimide, and polymethyl methacrylate. .

電極11は、透明電極であることが望ましい。電極11の材料としては、例えば、酸化インジウムスズ合金(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、酸化スズ(NESA)、酸化インジウム亜鉛(IZO(登録商標))、酸化銀、酸化バナジウム、酸化モリブデン、金、銀、白金、銅、インジウム、クロムなどの金属や金属酸化物、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン系材料、カーボンブラック、グラファイト、グラッシーカーボン等の炭素材料などを挙げることができる。また、ドーピング処理などで導電率を向上させた導電性ポリマー、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸の錯体なども好適に用いられる。   The electrode 11 is preferably a transparent electrode. Examples of the material of the electrode 11 include indium tin oxide alloy (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), tin oxide (NESA), indium zinc oxide (IZO (registered trademark)), silver oxide, vanadium oxide, and molybdenum oxide. And metal materials such as gold, silver, platinum, copper, indium and chromium, silicon-based materials such as polycrystalline silicon and amorphous silicon, and carbon materials such as carbon black, graphite and glassy carbon. In addition, a conductive polymer whose conductivity is improved by doping treatment, for example, a polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid complex is also preferably used.

本実施形態のEC素子15においては、消色状態で高い透過率を有することが好ましいため、電極11として、例えば、ITO、IZO、NESA、PEDOT:PSS、グラフェンなどが特に好ましく用いられる。これらはバルク状、微粒子状など様々な形態で使用できる。なお、これらの電極11の材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。   In the EC element 15 of this embodiment, since it is preferable to have a high transmittance in a decolored state, for example, ITO, IZO, NESA, PEDOT: PSS, graphene, or the like is preferably used as the electrode 11. These can be used in various forms such as bulk and fine particles. These materials for the electrodes 11 may be used alone or in combination.

なお、本実施形態では、一対の電極11の両方を透明電極としているが、これに限らず、一対の電極11の一方のみを透明電極にするなど、用途に応じて適宜材料を選定することが好ましい。   In the present embodiment, both of the pair of electrodes 11 are transparent electrodes. However, the present invention is not limited to this. For example, only one of the pair of electrodes 11 may be a transparent electrode. preferable.

シール材13としては、化学的に安定で、気体及び液体を透過せず、EC材料の酸化還元反応を阻害しない材料であることが好ましい。例えば、ガラスフリット等の無機材料、エポキシ樹脂等の有機材料、金属材料等を用いることができる。尚、シール材13は、二つの電極11間の距離を保持する機能を付与させてもよい。一方、シール材13が二つの電極11間の距離を規定するスペーサーとしての機能が付与されていない場合には、別途スペーサー(不図示)を電極11間に配置させて、このスペーサーによって電極11間の距離を保持させてもよい。スペーサーの素材としては、シリカビーズ、ガラスファイバー等の無機材料や、ポリジビニルベンゼン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、エポキシ樹脂等の有機材料を用いることができる。このスペーサーにより、本実施形態のEC性の有機化合物を含む溶液を有するEC層12を収容するための空間を与え、電極間距離を保持することが可能である。   The sealing material 13 is preferably a material that is chemically stable, does not transmit gas and liquid, and does not inhibit the redox reaction of the EC material. For example, an inorganic material such as glass frit, an organic material such as an epoxy resin, a metal material, or the like can be used. The sealing material 13 may have a function of maintaining the distance between the two electrodes 11. On the other hand, when the sealing material 13 is not provided with a function as a spacer for defining the distance between the two electrodes 11, a separate spacer (not shown) is disposed between the electrodes 11, and the spacers provide a space between the electrodes 11. The distance may be maintained. As the material of the spacer, inorganic materials such as silica beads and glass fibers, and organic materials such as polydivinylbenzene, polyimide, polytetrafluoroethylene, fluororubber, and epoxy resin can be used. By this spacer, it is possible to provide a space for accommodating the EC layer 12 having the solution containing the EC organic compound of this embodiment, and to maintain the distance between the electrodes.

本実施形態に係るEC素子15は、一対の電極11とシール材13とによって形成される空間にEC化合物を含む液体を注入するための液体注入口を有していてもよい。液体注入口からEC性の有機化合物を有する溶液を封入したのちに、封止部材により注入口を覆い、さらに接着剤等で密閉することで素子とすることができる。封止部材は、接着剤とEC性有機化合物が接触しないように隔離する役割も担ってもよい。封止部材の形状は、特に限定されないが、楔形等の先細り形状が好ましい。   The EC element 15 according to the present embodiment may have a liquid inlet for injecting a liquid containing an EC compound into a space formed by the pair of electrodes 11 and the sealing material 13. After a solution containing an EC organic compound is sealed from the liquid inlet, the inlet is covered with a sealing member, and further sealed with an adhesive or the like, thereby obtaining an element. The sealing member may also serve to isolate the adhesive from the EC organic compound so as not to contact. The shape of the sealing member is not particularly limited, but a tapered shape such as a wedge shape is preferable.

本実施形態に係るEC素子15の形成方法は特に限定されない。例えば、一対の電極11の間に設けた間隙に、真空注入法、大気注入法、メニスカス法等によって予め調製したEC性有機化合物を含有する液体を注入してEC層12とする方法を用いることができる。   The method for forming the EC element 15 according to this embodiment is not particularly limited. For example, a method in which a liquid containing an EC organic compound prepared in advance by a vacuum injection method, an atmospheric injection method, a meniscus method, or the like is injected into the gap provided between the pair of electrodes 11 to form the EC layer 12 is used. Can do.

本実施形態に係るEC素子15は、一般式(1)で表わされる本実施形態に係る有機化合物と、本実施形態に係る有機化合物とは別種の、他のEC化合物とを有していてもよい。他のEC化合物は、一種類でも複数種類でもよく、酸化状態で着色する化合物でも、還元状態で着色する化合物でも、その双方であってもよい。特に、還元状態で着色する化合物が好ましい。   The EC element 15 according to the present embodiment may include the organic compound according to the present embodiment represented by the general formula (1) and another EC compound different from the organic compound according to the present embodiment. Good. The other EC compound may be one type or a plurality of types, and may be a compound colored in an oxidized state, a compound colored in a reduced state, or both. Particularly preferred are compounds that color in the reduced state.

なお、酸化状態で着色する化合物とは、酸化状態における可視光の透過率が、還元状態における可視光の透過率よりも低い化合物である。還元状態で着色する化合物とは、還元状態における可視光の透過率が、酸化状態における可視光の透過率よりも低い化合物である。   The compound colored in the oxidized state is a compound having a visible light transmittance in the oxidized state lower than the visible light transmittance in the reduced state. The compound colored in the reduced state is a compound whose visible light transmittance in the reduced state is lower than the visible light transmittance in the oxidized state.

他のEC化合物の吸収波長領域は、消色時は400nm以下が好ましい。消色時に高い透明性を有するEC素子を提供することができるためである。一方、着色時の吸収波長領域は400nm以上800nm以下の範囲が好ましく、より好ましくは420nm以上700nm以下である。   The absorption wavelength region of other EC compounds is preferably 400 nm or less when decolored. This is because an EC element having high transparency at the time of decoloring can be provided. On the other hand, the absorption wavelength region during coloring is preferably in the range of 400 nm to 800 nm, more preferably 420 nm to 700 nm.

着色時に異なる波長域を吸収する他のEC化合物と組み合わせることで、可視光領域の光を各波長で均一に吸収するEC素子とすることもできる。なお、別種のEC化合物として、上記一般式(1)で表される別種の有機化合物を含んでいてもよい。つまり、EC素子はそれぞれが一般式(1)で表わされる二つ以上の互いに異なる有機化合物を有していても良い。   By combining with other EC compounds that absorb different wavelength regions during coloring, an EC element that uniformly absorbs light in the visible light region at each wavelength can also be obtained. In addition, as another type of EC compound, another type of organic compound represented by the general formula (1) may be included. That is, the EC element may have two or more different organic compounds each represented by the general formula (1).

本実施形態に係る他のEC化合物として、例えば、下記の化合物があげられる。   Examples of other EC compounds according to this embodiment include the following compounds.

酸化状態で着色する他の化合物としては、3,3’4,4’5,5’−ヘキサメチルビチオフェン、3,4−エチレンジオキシ−2,5−ジメチルチオフェンなどのオリゴチオフェン類、5,10−ジヒドロ−5,10−ジメチルフェナジン、5,10−ジヒドロ−5,10−ジエチルフェナジンなどのフェナジン系化合物、フェロセン、テトラ−t−ブチルフェロセン、チタノセンなどのメタロセン系化合物、N,N’,N,N’−テトラメチル−p−フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン系化合物、1−フェニル−2−ピラゾリンなどのピラゾリン系化合物などが挙げられる。   Other compounds colored in the oxidized state include oligothiophenes such as 3,3′4,4′5,5′-hexamethylbithiophene and 3,4-ethylenedioxy-2,5-dimethylthiophene, 5 , 10-dihydro-5,10-dimethylphenazine, phenazine compounds such as 5,10-dihydro-5,10-diethylphenazine, metallocene compounds such as ferrocene, tetra-t-butylferrocene and titanocene, N, N ′ , N, N′-tetramethyl-p-phenylenediamine and other phenylenediamine compounds, and 1-phenyl-2-pyrazoline and other pyrazoline compounds.

還元状態で着色する化合物としては、N,N’−ジヘプチルビピリジニウムジパークロレート、N,N’−ジヘプチルビピリジニウムジテトラフフオロボレート、N,N’−ジヘプチルビピリジニウムジヘキサフルオロホスフェート、N,N’−ジエチルビピリジニウムジパークロレート、N,N’−ジエチルビピリジニウムジテトラフルオロボレート、N,N’−ジエチルビピリジニウムジヘキサフルオロホスフェート、N,N’−ジベンジルビピリジニウムジパークロレート、N,N’−ジベンジルビピリジニウムジテトラフルオロボレート、N,N’−ジベンジルビピリジニウムジヘキサフルオロホスフェート、N,N’−ジフェニルビピリジニウムジパークロレート、N,N’−ジフェニルビピリジニウムジテトラフロロボレート、N,N’−ジフェニルビピリジニウムジヘキサフロロホスフェートなどのビオロゲン系化合物、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノンなどのアントラキノン系化合物、フェロセニウムテトラフルオロボレート、フェロセニウムヘキサフルオロホスフェートなどのフェロセニウム塩系化合物、スチリル化系化合物などが挙げられる。   Examples of compounds colored in the reduced state include N, N′-diheptylbipyridinium diperchlorate, N, N′-diheptylbipyridinium ditetrafluoroborate, N, N′-diheptylbipyridinium dihexafluorophosphate, N, N '-Diethylbipyridinium diperchlorate, N, N'-diethylbipyridinium ditetrafluoroborate, N, N'-diethylbipyridinium dihexafluorophosphate, N, N'-dibenzylbipyridinium diperchlorate, N, N'-di Benzylbipyridinium ditetrafluoroborate, N, N′-dibenzylbipyridinium dihexafluorophosphate, N, N′-diphenylbipyridinium diperchlorate, N, N′-diphenylbipyridinium ditetrafluoroborate, , N'-diphenylbipyridinium dihexafluorophosphate, viologen compounds, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, anthraquinone compounds such as octamethylanthraquinone, ferrocenium tetrafluoroborate, ferrocenium hexafluorophosphate And ferrocenium salt compounds, styryl compounds, and the like.

本実施形態に係るEC素子15のEC層12に含まれる化合物は、公知の方法により抽出し、分析することで、EC素子15に含まれていることを確認することができる。例えば、クロマトグラフィーにより抽出し、各磁気共鳴スペクトル(NMR)で分析することが挙げられる。また、EC層12が固体である場合は、TOF−SIMSなどにより、分析することができる。   The compound contained in the EC layer 12 of the EC element 15 according to the present embodiment can be confirmed to be contained in the EC element 15 by extracting and analyzing by a known method. For example, extraction by chromatography and analysis by each magnetic resonance spectrum (NMR) can be mentioned. Moreover, when EC layer 12 is solid, it can analyze by TOF-SIMS etc.

一般式(1)で表わされる有機化合物は、着色状態で時には540nm以上の長波長域に吸収ピークを有し、且つ、中性状態(消色状態)における透明性が従来よりも向上している。   The organic compound represented by the general formula (1) has an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or longer in a colored state, and has improved transparency in a neutral state (decolored state) than before. .

本実施形態に係る有機化合物が着色状態に従来よりも長波長域に吸収ピークを有するため、一般式(1)で表わされる有機化合物単独又は他の波長帯域の着色吸収を有するEC化合物と組み合わせることにより、様々な吸収色のEC素子を提供することができる。また、本実施形態のEC素子によれば、消色状態における透明性を向上することができる。また、本実施形態のEC素子15は、カメラ等の撮像素子への入射光量を減光する際等に好適に用いることができる。   Since the organic compound according to the present embodiment has an absorption peak in a longer wavelength range than before in a colored state, the organic compound represented by the general formula (1) alone or combined with an EC compound having colored absorption in another wavelength band Thus, EC elements having various absorption colors can be provided. Moreover, according to the EC element of this embodiment, the transparency in the decolored state can be improved. In addition, the EC element 15 of the present embodiment can be suitably used for reducing the amount of incident light on an imaging element such as a camera.

(第3の実施形態)
上述の実施形態に係るEC素子15は、光学フィルタ、レンズユニット、及び撮像装置等に用いることができる。本実施形態では、EC素子15を用いる光学フィルタ、レンズユニット及び撮像装置について説明する。
(Third embodiment)
The EC element 15 according to the above-described embodiment can be used for an optical filter, a lens unit, an imaging device, and the like. In the present embodiment, an optical filter, a lens unit, and an imaging device that use the EC element 15 will be described.

光学フィルタは、EC素子15と、EC素子15に接続されている駆動装置(能動素子)とを有するEC装置30を含む。図3は、EC装置30の構成を説明するためのブロック図である。EC素子15に接続された駆動装置は、駆動電源8、抵抗切替器9、および制御器7を有する。   The optical filter includes an EC device 30 having an EC element 15 and a driving device (active element) connected to the EC element 15. FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the EC device 30. The drive device connected to the EC element 15 includes a drive power supply 8, a resistance switch 9, and a controller 7.

駆動電源8は、EC層12に含まれるEC材料が電気化学反応を生じるのに必要な電圧をEC素子15に印加する。   The drive power supply 8 applies a voltage necessary for the EC material included in the EC layer 12 to cause an electrochemical reaction to the EC element 15.

駆動電圧は一定電圧であることがより好ましい。これは、EC材料が複数種類の材料で構成される場合は、材料の酸化還元電位差やモル吸光係数の差に起因して吸収スペクトルが変化する場合があるため、一定電圧を印加することが好ましいからである。   More preferably, the driving voltage is a constant voltage. This is because when the EC material is composed of a plurality of types of materials, the absorption spectrum may change due to the difference in redox potential or molar extinction coefficient of the material, so it is preferable to apply a constant voltage. Because.

駆動電源8の電圧印加開始あるいは印加状態の保持は制御器7の信号で行われ、EC素子15の光透過率を制御する期間においては、一定電圧の印加状態が保持されている。   The voltage application start of the drive power supply 8 or the application state is held by a signal from the controller 7, and a constant voltage application state is held during the period in which the light transmittance of the EC element 15 is controlled.

抵抗切替器9は、駆動電源8とEC素子15を含む閉回路中に、抵抗R1と抵抗R1よりも大きな抵抗R2とを切り替えて直列に接続するものである。抵抗R1の抵抗値としては、少なくとも素子閉回路の最も大きなインピーダンスよりも小さいことが好ましく、好ましくは10Ω以下である。抵抗R2の抵抗値としては、素子閉回路の最も大きなインピーダンスよりも大きいことが好ましく、好ましくは1MΩ以上である。なお、抵抗R2は空気であっても良い。この場合、厳密には閉回路は開回路となるが、空気を抵抗R2と見なすことで閉回路と考えることができる。   The resistance switch 9 switches between a resistor R1 and a resistor R2 larger than the resistor R1 in a closed circuit including the drive power supply 8 and the EC element 15 and connects them in series. The resistance value of the resistor R1 is preferably at least smaller than the largest impedance of the element closed circuit, and is preferably 10Ω or less. The resistance value of the resistor R2 is preferably larger than the largest impedance of the element closed circuit, and is preferably 1 MΩ or more. The resistor R2 may be air. In this case, strictly speaking, the closed circuit is an open circuit, but it can be considered as a closed circuit by regarding air as the resistance R2.

制御器7は、抵抗切替器9に切替信号を送り、抵抗R1と抵抗R2のスイッチングを制御する。   The controller 7 sends a switching signal to the resistance switch 9 to control switching of the resistors R1 and R2.

本実施形態に係るレンズユニットは、複数のレンズと、EC素子15を有する光学フィルタとを有している。光学フィルタは、複数のレンズの間またはレンズの外側のいずれに設けられていてもよい。光学フィルタは、レンズの光軸上に設けられることが好ましい。   The lens unit according to the present embodiment includes a plurality of lenses and an optical filter having an EC element 15. The optical filter may be provided either between the plurality of lenses or outside the lenses. The optical filter is preferably provided on the optical axis of the lens.

本実施形態の撮像装置は、光学フィルタと、この光学フィルタを通過した光を受光する受光素子と、を有する。   The imaging device of the present embodiment includes an optical filter and a light receiving element that receives light that has passed through the optical filter.

撮像装置とは、具体的には、カメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話等が挙げられる。撮像装置は、受光素子を有する本体と、レンズを有するレンズユニットとが分離できる形態であってもよい。   Specific examples of the imaging device include a camera, a video camera, a camera-equipped mobile phone, and the like. The imaging device may have a form in which a main body having a light receiving element and a lens unit having a lens can be separated.

ここで撮像装置が、本体と、レンズユニットとで分離できる場合は、撮像時に撮像装置とは別体の光学フィルタを用いる形態も本発明に含まれる。なお、係る場合、光学フィルタの配置位置としては、レンズユニットの外側、レンズユニットと受光素子との間、複数あるレンズの間(レンズユニットが複数のレンズを有する場合)等が挙げられる。   Here, when the imaging device can be separated between the main body and the lens unit, an embodiment using an optical filter separate from the imaging device during imaging is also included in the present invention. In this case, examples of the arrangement position of the optical filter include the outside of the lens unit, between the lens unit and the light receiving element, between a plurality of lenses (when the lens unit has a plurality of lenses), and the like.

図4は、本実施形態の光学フィルタを用いた撮像装置100の構成の一例を説明する模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the imaging apparatus 100 using the optical filter of the present embodiment.

撮像装置100は、レンズユニット102と、撮像ユニット103と、を有する撮像装置である。   The imaging device 100 is an imaging device that includes a lens unit 102 and an imaging unit 103.

レンズユニット102は、光学フィルタ101と、複数のレンズ又はレンズ群を有する撮像光学系と、を有する。光学フィルタ101は、上述の本実施形態の光学フィルタである。   The lens unit 102 includes an optical filter 101 and an imaging optical system having a plurality of lenses or lens groups. The optical filter 101 is the optical filter of the present embodiment described above.

レンズユニットは、例えば、図4(a)において、絞りより後でフォーカシングを行うリアフォーカス式のズームレンズを表している。物体側より順に正の屈折力の第1のレンズ群104、負の屈折力の第2のレンズ群105、正の屈折力の第3のレンズ群106、正の屈折力の第4のレンズ群107の4つのレンズ群を有する。第2のレンズ群105と第3のレンズ群106の間隔を変化させて変倍を行い、第4のレンズ群107の一部を移動させてフォーカスを行う。   For example, in FIG. 4A, the lens unit represents a rear focus type zoom lens that performs focusing after the stop. A first lens group 104 having a positive refractive power, a second lens group 105 having a negative refractive power, a third lens group 106 having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power in order from the object side. There are four lens groups 107. Zooming is performed by changing the distance between the second lens group 105 and the third lens group 106, and focusing is performed by moving a part of the fourth lens group 107.

レンズユニット102は、例えば、第2のレンズ群105と第3のレンズ群106との間に開口絞り108を有し、また、第3のレンズ群106と第4のレンズ群107との間に光学フィルタ101を有する。レンズユニットを通過する光は、各レンズ群104〜107、絞り108および光学フィルタ101を通過するよう配置されており、開口絞り108および光学フィルタ101を用いた光量の調整を行うことができる。   The lens unit 102 has, for example, an aperture stop 108 between the second lens group 105 and the third lens group 106, and between the third lens group 106 and the fourth lens group 107. An optical filter 101 is provided. Light passing through the lens unit is disposed so as to pass through the lens groups 104 to 107, the diaphragm 108, and the optical filter 101, and the amount of light using the aperture diaphragm 108 and the optical filter 101 can be adjusted.

レンズユニット102は、マウント部材(不図示)を介して撮像ユニット103に着脱可能に接続されている。   The lens unit 102 is detachably connected to the imaging unit 103 via a mount member (not shown).

なお、本実施形態では、レンズユニット102内の第3のレンズ群106と第4のレンズ群107との間に光学フィルタ101が配置されているが、撮像装置100はこの構成に限定されない。例えば、光学フィルタ101は、開口絞り108の前(被写体側)あるいは後(撮像ユニット103側)のいずれにあってもよく、また、第1〜第4のレンズ群104〜107の任意の群の前又は後にあってもよいし、任意の2つのレンズ群の間にあってもよい。なお、光学フィルタ101を光の収束する位置に配置すれば、光学フィルタ101の面積を小さくできるなどの利点がある。   In the present embodiment, the optical filter 101 is disposed between the third lens group 106 and the fourth lens group 107 in the lens unit 102, but the imaging device 100 is not limited to this configuration. For example, the optical filter 101 may be either in front of the aperture stop 108 (subject side) or behind (in the imaging unit 103 side), or any group of the first to fourth lens groups 104 to 107. It may be before or after, or between any two lens groups. If the optical filter 101 is arranged at a position where light converges, there is an advantage that the area of the optical filter 101 can be reduced.

また、レンズユニット102の構成も上述の構成に限定されず、適宜選択可能である。例えば、リアフォーカス式の他、絞りより前でフォーカシングを行うインナーフォーカス式であっても良く、その他方式であっても構わない。また、ズームレンズ以外にも魚眼レンズやマクロレンズなどの特殊レンズも適宜選択可能である。   The configuration of the lens unit 102 is not limited to the above-described configuration, and can be selected as appropriate. For example, in addition to the rear focus method, an inner focus method in which focusing is performed before the stop may be used, or other methods may be used. In addition to the zoom lens, a special lens such as a fisheye lens or a macro lens can be selected as appropriate.

撮像ユニット103は、ガラスブロック109と、受光素子110と、を有する。   The imaging unit 103 includes a glass block 109 and a light receiving element 110.

ガラスブロック109は、ローパスフィルタやフェースプレートや色フィルタ等のガラスブロックである。   The glass block 109 is a glass block such as a low-pass filter, a face plate, or a color filter.

また、受光素子110は、レンズユニットを通過した光を受光するセンサ部であって、CCDやCMOS等の撮像素子が使用できる。また、フォトダイオードのような光センサであっても良く、光の強度あるいは波長の情報を取得し出力するものを適宜利用可能である。   The light receiving element 110 is a sensor unit that receives light that has passed through the lens unit, and an imaging element such as a CCD or CMOS can be used. In addition, an optical sensor such as a photodiode may be used, and an optical sensor that acquires and outputs light intensity or wavelength information can be used as appropriate.

図4(a)のように、光学フィルタ101がレンズユニット102に組み込まれている場合、駆動装置はレンズユニット102内に配置されてもよく、レンズユニット102外に配置されてもよい。レンズユニット102外に配置される場合は、配線を通してレンズユニット102内のEC素子15と駆動装置を接続し、駆動制御する。   As shown in FIG. 4A, when the optical filter 101 is incorporated in the lens unit 102, the driving device may be disposed inside the lens unit 102 or may be disposed outside the lens unit 102. In the case of being arranged outside the lens unit 102, the EC element 15 in the lens unit 102 and the driving device are connected through wiring to control driving.

また、上述の撮像装置100の構成では、光学フィルタ101がレンズユニット102の内部に配置されている。しかし、本発明はこの形態に限らず、光学フィルタ101は、撮像装置100内部の適当な箇所に配置され、受光素子110は光学フィルタ101を通過した光を受光するよう配置されていればよい。   In the configuration of the imaging apparatus 100 described above, the optical filter 101 is disposed inside the lens unit 102. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the optical filter 101 may be disposed at an appropriate location inside the imaging apparatus 100, and the light receiving element 110 may be disposed so as to receive light that has passed through the optical filter 101.

例えば、図4(b)に示したように、撮像ユニット103が光学フィルタ101を有していてもよい。図4(b)は、本実施形態の撮像装置の別の一例の構成を説明する図であり、光学フィルタを撮像ユニット103に有する撮像装置の構成の模式図である。図4(b)においては、例えば光学フィルタ101は受光素子110の直前に配置されている。撮像ユニット自体が光学フィルタ101を内蔵する場合、接続されるレンズユニット102自体が光学フィルタ101を持たなくてもよいため、既存のレンズユニットを用いた調光可能な撮像装置を構成することが可能となる。   For example, as illustrated in FIG. 4B, the imaging unit 103 may include an optical filter 101. FIG. 4B is a diagram illustrating the configuration of another example of the imaging apparatus according to the present embodiment, and is a schematic diagram of the configuration of the imaging apparatus having an optical filter in the imaging unit 103. In FIG. 4B, for example, the optical filter 101 is disposed immediately before the light receiving element 110. When the imaging unit itself incorporates the optical filter 101, the connected lens unit 102 does not need to have the optical filter 101, so that a dimmable imaging apparatus using an existing lens unit can be configured. It becomes.

本実施形態の撮像装置100は、光量調整と受光素子の組合せを有する製品に適用可能である。例えばカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラに使用可能であり、また、携帯電話やスマートフォン、PC、タブレットなど撮像装置を内蔵する製品にも適用できる。   The imaging apparatus 100 of this embodiment can be applied to a product having a combination of light amount adjustment and a light receiving element. For example, it can be used for a camera, a digital camera, a video camera, a digital video camera, and can also be applied to a product incorporating an imaging device such as a mobile phone, a smartphone, a PC, or a tablet.

(第4の実施形態)
上述の実施形態に係るEC素子15は、窓材に用いることもできる。本実施形態では、EC素子15を用いる窓材111について説明する。図7(a)は窓材111の構成を説明する概観図であり、図7(b)は図7(a)のVIIBーBIIB断面の模式図である。
(Fourth embodiment)
The EC element 15 according to the above-described embodiment can also be used for a window material. In the present embodiment, a window material 111 using the EC element 15 will be described. FIG. 7A is a schematic diagram for explaining the configuration of the window member 111, and FIG. 7B is a schematic view of a section VIIB-BIIB in FIG. 7A.

本実施形態の窓材111は、光学フィルタとして用いることができるEC素子15と、それを挟持する透明板113と、全体を囲繞して一体化するフレーム112と、を有する。EC素子15は、不示図の駆動装置と接続されている。不図示の駆動装置は、フレーム112内に一体化されていてもよく、フレーム112外に配置され配線を通してEC素子15と接続されていてもよい。   The window member 111 of the present embodiment includes an EC element 15 that can be used as an optical filter, a transparent plate 113 that sandwiches the EC element 15, and a frame 112 that surrounds and integrates the whole. The EC element 15 is connected to a driving device (not shown). The driving device (not shown) may be integrated in the frame 112, or may be disposed outside the frame 112 and connected to the EC element 15 through wiring.

透明板113は光透過率が高い材料であれば特に限定されず、窓としての利用を考慮すればガラス素材であることが好ましい。   The transparent plate 113 is not particularly limited as long as it is a material having high light transmittance, and is preferably a glass material in consideration of use as a window.

フレーム112は、材質は問わないが、光学フィルタの少なくとも一部を被覆し、一体化された形態を有するもの全般をフレームとして見なして構わない。   The frame 112 may be made of any material but may be regarded as a frame that covers at least a part of the optical filter and has an integrated form.

EC素子15は、透明板113とは独立した構成部材であるが、例えば、EC素子15の基板10を透明板113として見なしてもよい。   The EC element 15 is a constituent member independent of the transparent plate 113. For example, the substrate 10 of the EC element 15 may be regarded as the transparent plate 113.

本実施形態の窓材111は、例えば日中の太陽光の室内への入射量を調整する用途に適用できる。太陽の光量の他、熱量の調整にも適用できるため、室内の明るさや温度の制御に使用することが可能である。また、シャッターとして、室外から室内への眺望を遮断する用途にも適用可能である。   The window material 111 of the present embodiment can be applied to, for example, an application for adjusting the amount of sunlight entering the room during the daytime. Since it can be applied to the adjustment of the amount of heat in addition to the amount of sunlight, it can be used to control the brightness and temperature of the room. In addition, the present invention can also be applied as a shutter for blocking the view from the outside to the room.

このような調光窓は、建造物用のガラス窓、又は、自動車、飛行機及び船等の乗り物の窓等にも適用可能である。   Such a dimming window can be applied to a glass window for a building or a window of a vehicle such as an automobile, an airplane, and a ship.

以上、示したように、一般式(1)で表わされる有機化合物をEC層に含むEC素子を、光学フィルタ、レンズユニット、撮像装置、窓材等に用いることができる。本実施形態の光学フィルタ、レンズユニット、撮像装置、窓材のそれぞれは、一般式(1)で表わされる有機化合物単独、あるいは他の波長帯域の着色吸収を有するEC化合物と組み合わせることにより、様々な吸収色を提供することが可能となる。また、上述の実施形態の光学フィルタ、レンズユニット、撮像装置、窓材のそれぞれは、一般式(1)で表わされる有機化合物を含むため、消色状態における透明性を向上することができる。   As described above, the EC element including the organic compound represented by the general formula (1) in the EC layer can be used for an optical filter, a lens unit, an imaging device, a window material, and the like. Each of the optical filter, the lens unit, the imaging device, and the window material of the present embodiment can be variously combined with an organic compound represented by the general formula (1) alone or an EC compound having colored absorption in other wavelength bands. It is possible to provide an absorption color. Moreover, since each of the optical filter, the lens unit, the imaging device, and the window material of the above-described embodiment includes the organic compound represented by the general formula (1), the transparency in the decolored state can be improved.

また、本実施形態の撮像装置100によれば、光学フィルタ101を調光部材として用いることにより、調光量を一つのフィルタで適宜可変させることが可能となり、部材点数の削減や省スペース化といった利点がある。   Further, according to the imaging apparatus 100 of the present embodiment, by using the optical filter 101 as a dimming member, the dimming amount can be appropriately changed by one filter, which reduces the number of members and saves space. There are advantages.

以下、実施例について説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example is described, the present invention is not limited to these.

[実施例1]
<例示化合物A−21の合成>
[Example 1]
<Synthesis of Exemplary Compound A-21>

Figure 2017200905

例示化合物A−21は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−2を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−1を676mg(2.0mmol)、2−イソプロポキシ−6−メトキシフェニルボロン酸を1.26g(6.0mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(7ml/7ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。なお、化合物XX−1は、Tetrahedron Letters,52,6484(2011)に従って合成した化合物である。
Figure 2017200905

Illustrative compound A-21 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, compound XX-2 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, compound XX-1 676 mg (2.0 mmol), 2-isopropoxy-6-methoxyphenylboronic acid 1.26 g (6.0 mmol), toluene / 1,4-dioxane (7 ml / 7 ml) The mixture was mixed in a mixed solvent, and dissolved oxygen was removed with nitrogen. Compound XX-1 is a compound synthesized according to Tetrahedron Letters, 52, 6484 (2011).

次にPd(OAc)を18.0mg(0.08mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を82.1mg(0.10mmol)、リン酸三カリウムを2.30g(10.0mmol)、窒素雰囲気下で添加し、110℃にて加熱還流し8時間反応を行った。 Next, 18.0 mg (0.08 mmol) of Pd (OAc) 2 , 82.1 mg (0.10 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 2.30 g (10.0 mmol) was added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 110 ° C. for 8 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−2を得た(770mg、収率75%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-2 as a yellow solid (770 mg, yield 75%).

続いて、例示化合物A−21の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−2を350mg(0.69mmol)、2−ヨードプロパンを3.51g(20.6mmol)、アセトニトリル/水(10ml/1ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを600mg(3.44mmol)、炭酸カリウムを599mg(4.13mmol)、窒素雰囲気下で添加し、90℃にて加熱還流し9時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound A-21 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 350 mg (0.69 mmol) of compound XX-2, 3.51 g (20.6 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile / water (10 ml / 1 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 600 mg (3.44 mmol) of hydrosulfite sodium and 599 mg (4.13 mmol) of potassium carbonate were added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 9 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物A−21を得た(110mg、収率26%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain a solid exemplified compound A-21 (110 mg, yield 26%).

核磁気共鳴スペクトル(NMR)測定により、得られた化合物の構造確認を行った。その結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物A−21であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   The structure of the obtained compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) measurement. As a result, the ratio of peak integral values was in good agreement with the structure, and it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound A-21. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.19(t,2H),6.8−6.65(m,10H),4.45(sep,2H),4.11(sep,2H),3.62(s,6H),1.52(d,12H),1.24(d,12H).
[実施例2]
<例示化合物B−18の合成>
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.19 (t, 2H), 6.8-6.65 (m, 10H), 4.45 (sep, 2H), 4.11 (sep, 2H), 3.62 (s, 6H), 1.52 (d, 12H), 1.24 (d, 12H).
[Example 2]
<Synthesis of Exemplified Compound B-18>

Figure 2017200905

例示化合物B−18は、例えば以下の手順で合成できる。
Figure 2017200905

Illustrative compound B-18 can be synthesized, for example, by the following procedure.

まず、化合物XX−3を合成する。100mlの反応容器で、化合物XX−1を500mg(1.48mmol)、フェノールを278mg(2.96mmol)、DMSO(5ml)中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、CuI/Sparteine錯体を62.8mg(0.074mmol)、炭酸カリウムを409mg(2.96mmol)、窒素雰囲気下添加し、110℃にて加熱還流し8時間反応を行った。   First, compound XX-3 is synthesized. In a 100 ml reaction vessel, 500 mg (1.48 mmol) of compound XX-1, 278 mg (2.96 mmol) of phenol and DMSO (5 ml) were mixed, and dissolved oxygen was removed with nitrogen. Next, 62.8 mg (0.074 mmol) of CuI / Sparteine complex and 409 mg (2.96 mmol) of potassium carbonate and nitrogen atmosphere were added, and the mixture was heated to reflux at 110 ° C. for 8 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:トルエン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−3を得た(160mg、収率32%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: toluene / chloroform) to obtain Compound XX-3 (160 mg, yield 32%) as a yellow solid.

次に、化合物XX−4の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−3を160mg(0.46mmol)、2−イソプロポキシ−6−メトキシフェニルボロン酸を144mg(0.69mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(4ml/4ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。   Next, Compound XX-4 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 160 mg (0.46 mmol) of compound XX-3, 144 mg (0.69 mmol) of 2-isopropoxy-6-methoxyphenylboronic acid, toluene / 1,4-dioxane (4 ml / 4 ml) mixed solvent Mix in and remove dissolved oxygen with nitrogen.

次に、Pd(OAc)を4.1mg(0.018mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を19mg(0.046mmol)、リン酸三カリウムを526mg(2.29mmol)、窒素雰囲気下添加し、110℃にて加熱還流し15時間反応を行った。 Next, 4.1 mg (0.018 mmol) of Pd (OAc) 2 , 19 mg (0.046 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), and tripotassium phosphate 526 mg (2.29 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 110 ° C. and reacted for 15 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−4を得た(170mg、収率85%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-4 as a yellow solid (170 mg, 85% yield).

続いて、例示化合物B−18の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−4を170mg(0.39mmol)、2−ヨードプロパンを1.99g(11.7mmol)、アセトニトリル/水(10ml/1ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを340mg(1.95mmol)、炭酸カリウムを323mg(2.34mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し10時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound B-18 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 170 mg (0.39 mmol) of compound XX-4, 1.99 g (11.7 mmol) of 2-iodopropane, and acetonitrile / water (10 ml / 1 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 340 mg (1.95 mmol) of hydrosulfite sodium and 323 mg (2.34 mmol) of potassium carbonate were added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 10 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物B−18を得た(120mg、収率59%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain solid exemplified compound B-18 (120 mg, yield 59%).

NMR測定の結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物B−18であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。
H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.35(m,2H),7.19(t,1H),7.06(t,1H),6.99(d,2H),6.8−6.65(m,6H),6.49(d,1H),6.42(dd,1H),4.47(sep,1H),4.17(sep,1H),3.97(sep,1H),3.71(s,3H),1.51(d,6H),1.46(d,6H),1.18(d,6H).
[比較例1]
比較例1として、公知のEC性化合物である比較化合物Ref−1を用いる。比較化合物Ref−1の分子構造は上述した通りである。比較化合物Ref−1は、オルト位にアルコキシ置換基を有さないフェニル基で置換されたフェナジン誘導体である。
As a result of NMR measurement, since the ratio of peak integration values was in good agreement with the structure, it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound B-18. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.35 (m, 2H), 7.19 (t, 1H), 7.06 (t, 1H), 6.99 (d, 2H), 6 8-6.65 (m, 6H), 6.49 (d, 1H), 6.42 (dd, 1H), 4.47 (sep, 1H), 4.17 (sep, 1H), 3. 97 (sep, 1H), 3.71 (s, 3H), 1.51 (d, 6H), 1.46 (d, 6H), 1.18 (d, 6H).
[Comparative Example 1]
As Comparative Example 1, a comparative compound Ref-1 which is a known EC compound is used. The molecular structure of the comparative compound Ref-1 is as described above. Comparative compound Ref-1 is a phenazine derivative substituted with a phenyl group having no alkoxy substituent at the ortho position.

[実施例3]
<中性透明性>
本実施例では、実施例1の例示化合物A−21、実施例2の例示化合物B−18、および比較例1の比較化合物Ref−1のそれぞれの中性状態における透明性について、図5を参照して述べる。図5は、各化合物の吸収スペクトルの測定結果を示す。吸収スペクトルは、実施例1の例示化合物A−21、実施例2の例示化合物B−18、および比較例1の比較化合物Ref−1のそれぞれをアセトニトリルに溶解し、この溶液について紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製V−560)を用いて測定した。
[Example 3]
<Neutral transparency>
In this example, see FIG. 5 for the transparency in the neutral state of Example Compound A-21 of Example 1, Example Compound B-18 of Example 2, and Comparative Compound Ref-1 of Comparative Example 1. To say. FIG. 5 shows the measurement results of the absorption spectrum of each compound. Absorption spectra were obtained by dissolving each of Exemplified Compound A-21 of Example 1, Exemplified Compound B-18 of Example 2 and Comparative Compound Ref-1 of Comparative Example 1 in acetonitrile. (Measured using JASCO Corporation V-560).

例示化合物A−21および例示化合物B−18のそれぞれは、目視でほぼ無色の固体であることに対応して、その吸収スペクトルは、紫外域に吸収ピークを有し、また吸収端が約420nmであった。例示化合物A−21および例示化合物B−18のそれぞれは、可視光領域全体にわたって吸収を持たず、従来よりも透明性が向上した材料である。一方、比較化合物Ref−1は目視で淡赤茶色固体であり、その吸収ピークの吸収端は約460nmであった。   Corresponding to the fact that each of Exemplified Compound A-21 and Exemplified Compound B-18 are visually colorless solids, the absorption spectrum has an absorption peak in the ultraviolet region, and the absorption edge is about 420 nm. there were. Each of Exemplified Compound A-21 and Exemplified Compound B-18 are materials that do not have absorption over the entire visible light region and have improved transparency as compared with the conventional compounds. On the other hand, the comparative compound Ref-1 was visually a light reddish brown solid, and the absorption edge of the absorption peak was about 460 nm.

この結果は、各フェニル基のオルト位にアルコキシ基を置換基として有する例示化合物A−21及び例示化合物B−18のそれぞれが、比較化合物Ref−1に比べて、中性状態における透明性が高いことを示すものである。   As a result, each of Exemplified Compound A-21 and Exemplified Compound B-18 having an alkoxy group as a substituent at the ortho position of each phenyl group has higher transparency in the neutral state than Comparative Compound Ref-1. It shows that.

[実施例4]
<エレクトロクロミック特性の評価>
実施例1の例示化合物A−21、実施例2の例示化合物B−18、および比較例1の比較化合物Ref−1のそれぞれについて、酸化(着色)状態における吸収スペクトルの測定を行った。
[Example 4]
<Evaluation of electrochromic characteristics>
For each of Exemplified Compound A-21 in Example 1, Exemplified Compound B-18 in Example 2, and Comparative Compound Ref-1 in Comparative Example 1, absorption spectra in an oxidized (colored) state were measured.

吸収スペクトルの測定は、支持電解質としてのテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩の炭酸プロピレン溶液(0.1mol/L)中に上述の各化合物を溶解(5.0×10−4mol/L)した溶液を用いて行った。取得した溶液は、光路長1mmのガラスセル中に入れ、メッシュ状の白金電極(作用電極)とワイヤー状の白金電極(対向電極)を所定の方法で並べ、参照電極RE(Ag/Ag)を配置して測定を行った。この溶液に対して、化合物の酸化電位以上で定電位酸化を行うことにより、メッシュ電極を通過する透過光を用いて行った。駆動電圧の印加にはソーラートロン社製ポテンシオスタット(セルテスト1470E)を、分光測定にはオーシャンオプティクス社製分光器(USB2000−UV−VIS)を使用した。 The absorption spectrum was measured by dissolving (5.0 × 10 −4 mol / L) each of the above compounds in a propylene carbonate solution (0.1 mol / L) of tetrabutylammonium perchlorate as a supporting electrolyte. It was performed using. The obtained solution is put in a glass cell having an optical path length of 1 mm, a mesh-like platinum electrode (working electrode) and a wire-like platinum electrode (counter electrode) are arranged by a predetermined method, and a reference electrode RE (Ag / Ag + ) Was measured. This solution was subjected to constant-potential oxidation at or above the oxidation potential of the compound, using transmitted light that passed through the mesh electrode. A potentiostat (Cell Test 1470E) manufactured by Solartron was used for applying the driving voltage, and a spectroscope manufactured by Ocean Optics (USB2000-UV-VIS) was used for the spectroscopic measurement.

着色状態(酸化状態)の吸収ピークの波長(着色吸収波長)λmaxと、および上述の実施例3の消色状態(中性状態)における吸収端波長と、を併せて表2に示す。   Table 2 shows the wavelength of the absorption peak (colored absorption wavelength) λmax in the colored state (oxidized state) and the absorption edge wavelength in the decolored state (neutral state) of Example 3 described above.

Figure 2017200905

酸化により生成する着色種は、いずれも可視域波長の帯域に吸収を示す。しかし、例示化合物A−21、B−17のそれぞれは、酸化状態において、比較化合物Ref−1に比べて長波長に吸収ピークを有する。この酸化着色状態は、還元により再度無色透明に戻り、酸化還元に伴う可逆的なエレクトロクロミック特性が確認された。
Figure 2017200905

Any colored species produced by oxidation exhibits absorption in the visible wavelength range. However, Exemplified Compounds A-21 and B-17 each have an absorption peak at a long wavelength in the oxidized state as compared with Comparative Compound Ref-1. This oxidation-colored state returned to colorless and transparent again by reduction, and reversible electrochromic characteristics associated with oxidation-reduction were confirmed.

実施例3、4より、例示化合物A−21および例示化合物B−17のそれぞれは、比較化合物Ref−1と比較して、中性吸収は短波長化し透明性が向上しており、さらに酸化着色時には化合物Ref−1より長波長の540nm以上の帯域に吸収を示した。   From Examples 3 and 4, each of Exemplified Compound A-21 and Exemplified Compound B-17 has a shorter neutral absorption wavelength and improved transparency as compared with Comparative Compound Ref-1, and is further oxidized and colored. Occasionally, absorption was observed in a band of 540 nm or longer, which was longer than that of Compound Ref-1.

[実施例5]
<エレクトロクロミック素子の作製および素子駆動>
次に、アノード性EC材料としてEC性の例示化合物A−21、カソード性EC材料として下記構造のカソード性EC化合物W−1をそれぞれ100.0mMの濃度で炭酸プロピレンに溶解させ、EC溶液を調製した。
[Example 5]
<Preparation of electrochromic element and element driving>
Next, EC example compound A-21 as an anodic EC material and cathodic EC compound W-1 having the following structure as a cathodic EC material are each dissolved in propylene carbonate at a concentration of 100.0 mM to prepare an EC solution. did.

Figure 2017200905

次いで、図2に示されるEC素子を以下に説明する方法により作製した。電極11としての透明導電膜(ITO)付きの基板10を2枚準備し、2枚の基板10を導電面(電極11が設けられている面)が向かい合い、かつ基板10間に一定の間隔が生じるように配置する。基板10は、ガラス基板を用いた。続いて、充填してEC層12を形成する溶液の注入口を残すように、2枚の基板10をエポキシ系接着剤により素子周辺部を封止し、注入口付き空セルを作製した。この時、厚さの異なるフィルム又は直系の異なるビーズをスペーサーとして用いてシール材13を形成することで、電極11間の距離を調整した。
Figure 2017200905

Next, the EC element shown in FIG. 2 was produced by the method described below. Two substrates 10 with a transparent conductive film (ITO) as electrodes 11 are prepared, and the two substrates 10 face each other with conductive surfaces (surfaces on which the electrodes 11 are provided), and there is a constant interval between the substrates 10. Arrange to occur. As the substrate 10, a glass substrate was used. Subsequently, the peripheral portion of the element was sealed with an epoxy adhesive so as to leave an injection port for a solution that was filled to form the EC layer 12, and an empty cell with an injection port was manufactured. At this time, the distance between the electrodes 11 was adjusted by forming the sealing material 13 using a film having a different thickness or a different type of direct bead as a spacer.

このように作製したEC素子のセルに、真空注入法によりセルの開口部からEC溶液を充填することでEC層12を形成した。さらにセルの開口部をエポキシ樹脂により封止することにより、EC素子を作製した。   The EC layer 12 was formed by filling the EC element cell thus fabricated with an EC solution from the opening of the cell by vacuum injection. Further, an EC element was produced by sealing the opening of the cell with an epoxy resin.

このEC素子に、電圧を0.7V印加すると、例示化合物A−21の酸化種に由来する吸収(λ〜560nm)およびカソード性EC化合物W−1の還元種に由来する吸収(λ〜615nm)を示し、有機EC素子は着色した。有機EC素子は、0Vを印加すると消色し、可逆的な着消色を示した。この電圧印加に伴う本実施例のEC素子の透過率スペクトルの変化を図6に示した。   When a voltage of 0.7 V is applied to this EC element, absorption derived from oxidized species of exemplary compound A-21 (λ to 560 nm) and absorption derived from reduced species of cathodic EC compound W-1 (λ to 615 nm) The organic EC element was colored. The organic EC element disappeared when 0 V was applied, and showed reversible color disappearance. FIG. 6 shows the change in the transmittance spectrum of the EC element of this example accompanying this voltage application.

図6に示したように、実施例1の例示化合物A−21を用いた有機EC素子は、電圧印加に伴い着色時に長波長域で透過率変化を示すことが確認された。   As shown in FIG. 6, it was confirmed that the organic EC device using the exemplary compound A-21 of Example 1 showed a change in transmittance in a long wavelength region when colored with application of voltage.

以上のように、着色状態で時には540nm以上の長波長域に吸収ピークを有し、且つ、中性状態(消色状態)における透明性が従来よりも高い、EC性の有機化合物を提供することができる。     As described above, to provide an EC organic compound having an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or more in a colored state and having higher transparency in a neutral state (decolored state) than before. Can do.

[実施例6]
<例示化合物A−3の合成>
[Example 6]
<Synthesis of Exemplary Compound A-3>

Figure 2017200905
Figure 2017200905

例示化合物A−3は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−5を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−1を507mg(1.5mmol)、2−メトキシフェニルボロン酸を638mg(4.5mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(6ml/6ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次にPd(OAc)を13.5mg(0.06mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を61.6mg(0.15mmol)、リン酸三カリウムを1.72g(7.5mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し6時間反応を行った。 Illustrative compound A-3 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, compound XX-5 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 507 mg (1.5 mmol) of compound XX-1, 638 mg (4.5 mmol) of 2-methoxyphenylboronic acid, and a mixed solvent of toluene / 1,4-dioxane (6 ml / 6 ml) were mixed. The dissolved oxygen was removed with nitrogen. Next, 13.5 mg (0.06 mmol) of Pd (OAc) 2 , 61.6 mg (0.15 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 1.72 g (7.5 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 6 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮中に析出した粉末を再結晶により精製し、黄色固体の化合物XX−5を得た(265mg、収率45%)。   After cooling the reaction solution to room temperature, the powder precipitated during concentration under reduced pressure was purified by recrystallization to obtain Compound XX-5 (265 mg, yield 45%) as a yellow solid.

続いて、例示化合物A−3の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−5を155mg(0.40mmol)、2−ヨードプロパンを1.34g(7.9mmol)、アセトニトリル(5ml)中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウム(344mg、1.98mmol)水溶液(1.6ml)および炭酸カリウム(327mg、2.37mmol)水溶液(0.7ml)を添加し、90℃にて加熱還流し9時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound A-3 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 155 mg (0.40 mmol) of compound XX-5, 1.34 g (7.9 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile (5 ml) were mixed, and dissolved oxygen was removed with nitrogen. Next, an aqueous solution (1.6 ml) of sodium hydrosulfite (344 mg, 1.98 mmol) and an aqueous solution (0.7 ml) of potassium carbonate (327 mg, 2.37 mmol) were added, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 9 hours. Went.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物A−3を得た(175mg、収率92%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain solid exemplified compound A-3 (175 mg, yield 92%).

NMR測定により、得られた化合物の構造確認を行った。その結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物A−3であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   The structure of the obtained compound was confirmed by NMR measurement. As a result, the ratio of peak integral values was in good agreement with the structure, and it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound A-3. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.35−7.25(m,4H),7.09−7.01(m,4H),6.99(t,2H),6.91(dd,2H),6.80(d,2H),4.18(sep,2H),3.82(s,6H),1.53(d,12H).
[実施例7]
<例示化合物A−25の合成>
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.35-7.25 (m, 4H), 7.09-7.01 (m, 4H), 6.99 (t, 2H), 6. 91 (dd, 2H), 6.80 (d, 2H), 4.18 (sep, 2H), 3.82 (s, 6H), 1.53 (d, 12H).
[Example 7]
<Synthesis of Exemplified Compound A-25>

Figure 2017200905

例示化合物A−25は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−6を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−1を507mg(1.5mmol)、2,6−ジフェノキシフェニルボロン酸を1.38g(4.5mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(6ml/6ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次にPd(OAc)を13.5mg(0.06mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を61.6mg(0.15mmol)、リン酸三カリウムを1.72g(7.5mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し4時間反応を行った。
Figure 2017200905

Illustrative compound A-25 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, compound XX-6 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, compound XX-1 (507 mg, 1.5 mmol), 2,6-diphenoxyphenylboronic acid (1.38 g, 4.5 mmol), toluene / 1,4-dioxane (6 ml / 6 ml) mixed solvent Mix in and remove dissolved oxygen with nitrogen. Next, 13.5 mg (0.06 mmol) of Pd (OAc) 2 , 61.6 mg (0.15 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 1.72 g (7.5 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 4 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮中に析出した粉末を再結晶により精製し、黄色固体の化合物XX−6を得た(650mg、収率62%)。   After cooling the reaction solution to room temperature, the powder precipitated during concentration under reduced pressure was purified by recrystallization to obtain Compound XX-6 (650 mg, yield 62%) as a yellow solid.

続いて、例示化合物A−25の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−6を350mg(0.50mmol)、2−ヨードプロパンを2.55g(15.0mmol)、アセトニトリル/水(10ml/1ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを435mg(2.5mmol)、炭酸カリウムを415mg(3.0mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し10時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound A-25 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 350 mg (0.50 mmol) of compound XX-6, 2.55 g (15.0 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile / water (10 ml / 1 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 435 mg (2.5 mmol) of hydrosulfite sodium and 415 mg (3.0 mmol) of potassium carbonate and a nitrogen atmosphere were added, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 10 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物A−25を得た(80mg、収率20%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain solid exemplified compound A-25 (80 mg, yield 20%).

NMR測定により、得られた化合物の構造確認を行った。その結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物A−25であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   The structure of the obtained compound was confirmed by NMR measurement. As a result, the ratio of peak integral values was in good agreement with the structure, and it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound A-25. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.41−7.32(m,10H),7.29(t,2H),7.08(t,4H),6.98(d,8H),6.87(t,4H),6.83(dd,2H),6.72(d,2H),6.61(d,2H),3.78(sep,2H),1.28(d,12H).
[実施例8]
<例示化合物B−9の合成>
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.41-7.32 (m, 10H), 7.29 (t, 2H), 7.08 (t, 4H), 6.98 (d, 8H), 6.87 (t, 4H), 6.83 (dd, 2H), 6.72 (d, 2H), 6.61 (d, 2H), 3.78 (sep, 2H), 1. 28 (d, 12H).
[Example 8]
<Synthesis of Exemplified Compound B-9>

Figure 2017200905

例示化合物B−9は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−8を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−7を518mg(2.0mmol)、2−イソプロポキシ−6−メトキシフェニルボロン酸を462mg(2.2mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(7ml/7ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次にPd(OAc)を18.0mg(0.08mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を82.1mg(0.2mmol)、リン酸三カリウムを2.30g(10.0mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し9時間反応を行った。
Figure 2017200905

Illustrative compound B-9 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, Compound XX-8 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 518 mg (2.0 mmol) of compound XX-7, 462 mg (2.2 mmol) of 2-isopropoxy-6-methoxyphenylboronic acid, mixed solvent of toluene / 1,4-dioxane (7 ml / 7 ml) Mix in and remove dissolved oxygen with nitrogen. Next, 18.0 mg (0.08 mmol) of Pd (OAc) 2 , 82.1 mg (0.2 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 2.30 g (10.0 mmol) was added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 9 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−8を得た(654mg、収率95%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-8 (654 mg, yield 95%) as a yellow solid.

続いて、例示化合物B−9の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−8を516mg(1.5mmol)、2−ヨードプロパンを5.10g(30mmol)、アセトニトリル/水(10ml/1ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを1.30g(7.5mmol)、炭酸カリウムを1.24g(9.0mmol)、窒素雰囲気下で添加し、90℃にて加熱還流し9時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物B−9を得た(226mg、収率35%)。   Subsequently, Example Compound B-9 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 516 mg (1.5 mmol) of compound XX-8, 5.10 g (30 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile / water (10 ml / 1 ml) mixed solvent are mixed, and dissolved oxygen is removed with nitrogen. did. Next, 1.30 g (7.5 mmol) of hydrosulfite sodium and 1.24 g (9.0 mmol) of potassium carbonate and nitrogen atmosphere were added, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 9 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain solid exemplified compound B-9 (226 mg, yield 35%).

核磁気共鳴スペクトル(NMR)測定により、得られた化合物の構造確認を行った。その結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物B−9であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   The structure of the obtained compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) measurement. As a result, the ratio of peak integral values was in good agreement with the structure, and it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound B-9. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.19(t,1H),6.86−6.66(m,9H),4.42(sep,1H),4.10(sep,1H),4.01(sep,1H),3.65(s,3H),1.52(d,6H),1.43(d,6H),1.17(d,6H).
[実施例9]
<中性透明性及びエレクトロクロミック特性の評価>
実施例6の例示化合物A−3、実施例7の例示化合物A−25及び実施例8の例示化合物B−9のそれぞれについて、実施例3、4と同様に、消色状態(中性状態)および着色状態(酸化状態)における吸収スペクトルの測定を行った。消色状態(中性状態)における吸収端波長および着色状態(酸化状態)の吸収ピークの波長(着色吸収波長)λmaxを表3に示した。
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.19 (t, 1H), 6.86-6.66 (m, 9H), 4.42 (sep, 1H), 4.10 (sep, 1H), 4.01 (sep, 1H), 3.65 (s, 3H), 1.52 (d, 6H), 1.43 (d, 6H), 1.17 (d, 6H).
[Example 9]
<Evaluation of neutral transparency and electrochromic properties>
Example Compound A-3 in Example 6, Example Compound A-25 in Example 7, and Example Compound B-9 in Example 8 were each in a decolored state (neutral state) in the same manner as in Examples 3 and 4. And the absorption spectrum in the colored state (oxidized state) was measured. Table 3 shows the absorption edge wavelength in the decolored state (neutral state) and the wavelength (colored absorption wavelength) λmax of the absorption peak in the colored state (oxidized state).

Figure 2017200905

例示化合物A−3、A−25、B−9のそれぞれは、酸化状態において、表2に示した比較化合物Ref−1に比べて長波長に吸収ピークを有する。この酸化着色状態は、還元により再び無色透明に戻り、酸化還元に伴う可逆的なエレクトロクロミック特性が確認された。
Figure 2017200905

Each of the exemplary compounds A-3, A-25, and B-9 has an absorption peak at a longer wavelength in the oxidized state as compared with the comparative compound Ref-1 shown in Table 2. This oxidative coloring state returned to colorless and transparent again upon reduction, and reversible electrochromic properties associated with the oxidation reduction were confirmed.

実施例9より、例示化合物A−3、A−25および例示化合物B−9のそれぞれは、比較化合物Ref−1と比較して、中性吸収は短波長化し透明性が向上しており、さらに酸化着色時には化合物Ref−1より長波長の540nm以上の帯域に吸収を示した。   From Example 9, each of Exemplified Compounds A-3, A-25 and Exemplified Compound B-9 has a shorter neutral absorption wavelength and improved transparency as compared with Comparative Compound Ref-1, At the time of oxidative coloring, absorption was shown in a band of 540 nm or longer, which is longer than that of the compound Ref-1.

[実施例10]
<例示化合物C−6の合成>
[Example 10]
<Synthesis of Exemplified Compound C-6>

Figure 2017200905

例示化合物C−6は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−15を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−7を518mg(2.0mmol)、4−イソプロポキシフェニルボロン酸を450mg(2.5mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(7ml/7ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。なお、化合物XX−5は、Tetrahedron Letters,52,6484(2011)に従って合成した化合物である。
Figure 2017200905

Illustrative compound C-6 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, compound XX-15 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 518 mg (2.0 mmol) of compound XX-7 and 450 mg (2.5 mmol) of 4-isopropoxyphenylboronic acid were mixed in a mixed solvent of toluene / 1,4-dioxane (7 ml / 7 ml). The dissolved oxygen was removed with nitrogen. Compound XX-5 is a compound synthesized according to Tetrahedron Letters, 52, 6484 (2011).

次にPd(OAc)を18.0mg(0.08mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を82.1mg(0.20mmol)、リン酸三カリウムを2.30g(10.0mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し3時間反応を行った。 Next, 18.0 mg (0.08 mmol) of Pd (OAc) 2 , 82.1 mg (0.20 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 2.30 g (10.0 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 3 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−15を得た(565mg、収率90%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-15 as a yellow solid (565 mg, yield 90%).

続いて、例示化合物C−6の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−15を384mg(1.22mmol)、2−ヨードプロパンを4.15g(24.4mmol)、アセトニトリル/水(18ml/8ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを1.25g(6.1mmol)、炭酸カリウムを1.01g(7.3mmol)、窒素雰囲気下で添加し、90℃にて加熱還流し9時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound C-6 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 384 mg (1.22 mmol) of compound XX-15, 4.15 g (24.4 mmol) of 2-iodopropane, and acetonitrile / water (18 ml / 8 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen. Was removed. Next, 1.25 g (6.1 mmol) of hydrosulfite sodium and 1.01 g (7.3 mmol) of potassium carbonate were added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 9 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物C−6を得た(390mg、収率80%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain a solid exemplified compound C-6 (390 mg, yield 80%).

核磁気共鳴スペクトル(NMR)測定により、得られた化合物の構造確認を行った。その結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物C−6であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   The structure of the obtained compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) measurement. As a result, the ratio of peak integral values was in good agreement with the structure, and it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound C-6. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.49(d,2H),7.04−6.91(m,4H),6.86−6.72(m,5H),4.65(sep,1H),4.12(sep,2H),1.56(d,12H),1.32(d,6H).
[実施例11]
<例示化合物D−2の合成>
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.49 (d, 2H), 7.04-6.91 (m, 4H), 6.86-6.72 (m, 5H), 4. 65 (sep, 1H), 4.12 (sep, 2H), 1.56 (d, 12H), 1.32 (d, 6H).
[Example 11]
<Synthesis of Exemplified Compound D-2>

Figure 2017200905

例示化合物D−2は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−16を合成する。50mlの反応容器で、化合物XX−7を518mg(2.00mmol)、4−メトキシ−2−メチルフェニルボロン酸を498mg(3.0mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(7ml/7ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次にPd(OAc)を18.0mg(0.08mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を82.1mg(0.20mmol)、リン酸三カリウムを2.30g(10.0mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し5時間反応を行った。
Figure 2017200905

Illustrative compound D-2 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, compound XX-16 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 518 mg (2.00 mmol) of compound XX-7, 498 mg (3.0 mmol) of 4-methoxy-2-methylphenylboronic acid, mixed solvent of toluene / 1,4-dioxane (7 ml / 7 ml) Mix in and remove dissolved oxygen with nitrogen. Next, 18.0 mg (0.08 mmol) of Pd (OAc) 2 , 82.1 mg (0.20 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 2.30 g (10.0 mmol) was added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 5 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−16を得た(550mg、収率91%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-16 as a yellow solid (550 mg, yield 91%).

続いて、例示化合物D−2の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−16を550mg(1.83mmol)、2−ヨードプロパンを6.23g(36.6mmol)、アセトニトリル/水(20ml/10ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを1.59g(9.15mmol)、炭酸カリウムを1.52g(11.0mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し10時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound D-2 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 550 mg (1.83 mmol) of compound XX-16, 6.23 g (36.6 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile / water (20 ml / 10 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 1.59 g (9.15 mmol) of hydrosulfite sodium and 1.52 g (11.0 mmol) of potassium carbonate were added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. and reacted for 10 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物D−2を得た(665mg、収率94%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain a solid exemplified compound D-2 (665 mg, yield 94%).

NMR測定の結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物D−2であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   As a result of NMR measurement, since the ratio of peak integration values was in good agreement with the structure, it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound D-2. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.12(t,1H),6.84−6.74(m,7H),6.70(dd,1H),6.66(d,1H),4.09(sep,2H),3.79(s,3H),2.26(s,3H),1.50(d,6H),1.46(d,6H).
[実施例12]
<例示化合物F−2の合成>
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.12 (t, 1H), 6.84-6.74 (m, 7H), 6.70 (dd, 1H), 6.66 (d, 1H), 4.09 (sep, 2H), 3.79 (s, 3H), 2.26 (s, 3H), 1.50 (d, 6H), 1.46 (d, 6H).
[Example 12]
<Synthesis of Exemplified Compound F-2>

Figure 2017200905

例示化合物F−2は、例えば以下の手順で合成できる。まず、化合物XX−9を合成する。50mlの反応容器で、化合物XX−1を507mg(1.50mmol)、4−メトキシ−2−メチルフェニルボロン酸を747mg(4.5mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(7ml/7ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次にPd(OAc)を13.5mg(0.06mmol)、2−ジシクロヘキシルフォスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)を61.6mg(0.15mmol)、リン酸三カリウムを1.72g(7.5mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し6時間反応を行った。
Figure 2017200905

Illustrative compound F-2 can be synthesized, for example, by the following procedure. First, compound XX-9 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, compound XX-1 507 mg (1.50 mmol), 4-methoxy-2-methylphenylboronic acid 747 mg (4.5 mmol), toluene / 1,4-dioxane (7 ml / 7 ml) mixed solvent Mix in and remove dissolved oxygen with nitrogen. Next, 13.5 mg (0.06 mmol) of Pd (OAc) 2 , 61.6 mg (0.15 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (S-Phos), tripotassium phosphate 1.72 g (7.5 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 6 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−9を得た(478mg、収率76%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-9 (478 mg, yield 76%) as a yellow solid.

続いて、例示化合物F−2の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−9を255mg(0.61mmol)、2−ヨードプロパンを2.06g(12.1mmol)、アセトニトリル/水(10ml/4ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを528mg(3.03mmol)、炭酸カリウムを503mg(3.64mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し9時間反応を行った。   Subsequently, Example Compound F-2 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 255 mg (0.61 mmol) of compound XX-9, 2.06 g (12.1 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile / water (10 ml / 4 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 528 mg (3.03 mmol) of hydrosulfite sodium and 503 mg (3.64 mmol) of potassium carbonate and nitrogen atmosphere were added, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 9 hours.

反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物F−2を得た(130mg、収率42%)。   The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain a solid exemplified compound F-2 (130 mg, yield 42%).

NMR測定の結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物F−2であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。   As a result of NMR measurement, the ratio of peak integrated values was in good agreement with the structure, and it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound F-2. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.

H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.12(d,2H),6.86−6.81(m,4H),6.79(dd,2H),6.73−6.67(m,4H),4.16(sep,2H),3.79(s,6H),2.28(s,6H),1.52(d,12H).
[比較例2]
比較例2として、上述の公知のEC性化合物である比較化合物Ref−3を用いる。比較化合物Ref−3は、パラ位にアルコキシ置換基を有さないフェニル基で置換されたフェナジン誘導体である。
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.12 (d, 2H), 6.86-6.81 (m, 4H), 6.79 (dd, 2H), 6.73-6. 67 (m, 4H), 4.16 (sep, 2H), 3.79 (s, 6H), 2.28 (s, 6H), 1.52 (d, 12H).
[Comparative Example 2]
As Comparative Example 2, Comparative Compound Ref-3, which is the above-mentioned known EC compound, is used. Comparative compound Ref-3 is a phenazine derivative substituted with a phenyl group having no alkoxy substituent at the para position.

[実施例13]
<中性透明性>
本実施例では、実施例10の例示化合物C−6、実施例11の例示化合物D−2及び比較例2の比較化合物Ref−3のそれぞれの中性状態における透明性について、図8を参照して述べる。図8は、各化合物の吸収スペクトルの測定結果を示す。吸収スペクトルは、実施例3と同様の方法で測定した。
[Example 13]
<Neutral transparency>
In this example, the transparency in the neutral state of each of Exemplified Compound C-6 of Example 10, Exemplified Compound D-2 of Example 11 and Comparative Compound Ref-3 of Comparative Example 2 is described with reference to FIG. To say. FIG. 8 shows the measurement results of the absorption spectrum of each compound. The absorption spectrum was measured by the same method as in Example 3.

比較化合物Ref−3および例示化合物C−6は目視で濃黄色固体であり、その吸収ピークの吸収端は約450nmであった。一方、例示化合物D−2は、目視でほぼ無色の固体であることに対応して、図8に示すように、その吸収は比較化合物Ref−3や例示化合物C−6に比較して短波長側にシフトし、またその吸収端は約410nmであった。例示化合物D−2は、可視光領域全体にわたって吸収を持たず、従来よりも透明性が向上した材料である。また例示化合物F−2も吸収端は420nmであり、例示化合物D−2と同様に可視光領域全体にわたって吸収を持たず、従来よりも透明性が向上した材料である。   Comparative compound Ref-3 and exemplary compound C-6 were visually dark yellow solids, and the absorption edge of the absorption peak was about 450 nm. On the other hand, as shown in FIG. 8, the absorption of the compound D-2 is shorter than that of the comparative compound Ref-3 and the exemplary compound C-6. The absorption edge was about 410 nm. Illustrative compound D-2 is a material that has no absorption over the entire visible light region and has improved transparency as compared with the conventional compound. Exemplified Compound F-2 also has an absorption edge of 420 nm, and does not absorb the entire visible light region like Exemplified Compound D-2, and is a material with improved transparency compared to the conventional compound F-2.

消色状態(中性状態)の吸収端波長を表4に示す。   Table 4 shows the absorption edge wavelength in the decolored state (neutral state).

Figure 2017200905

この結果は、フェニル基のオルト位に置換基を有する例示化合物D−2及び例示化合物F−2のそれぞれが、比較化合物Ref−3に比べて、中性状態における透明性が高いことを示すものである。
Figure 2017200905

This result indicates that each of Exemplified Compound D-2 and Exemplified Compound F-2 having a substituent at the ortho position of the phenyl group has higher transparency in the neutral state than Comparative Compound Ref-3. It is.

[実施例14]
<エレクトロクロミック特性の評価>
実施例10の例示化合物C−6、実施例11の例示化合物D−2、実施例12の例示化合物F−2及び比較例2の比較化合物Ref−3のそれぞれについて、酸化(着色)状態における吸収スペクトルの測定を行った。吸収スペクトルの測定は、実施例4と同様の方法で行った。
[Example 14]
<Evaluation of electrochromic characteristics>
Absorption in the oxidized (colored) state of Example Compound C-6 of Example 10, Example Compound D-2 of Example 11, Example Compound F-2 of Example 12, and Comparative Compound Ref-3 of Comparative Example 2 The spectrum was measured. The absorption spectrum was measured in the same manner as in Example 4.

着色状態(酸化状態)の吸収ピークの波長(着色吸収波長)λmaxを表5に示す。   Table 5 shows the wavelength (colored absorption wavelength) λmax of the absorption peak in the colored state (oxidized state).

Figure 2017200905

酸化により生成する着色種は、いずれも可視域波長の帯域に吸収を示す。しかし、分子外側部位のフェニル基のパラ位にアルコキシ基を有する例示化合物C−6、D−2、F−2のそれぞれは、分子外側部位のフェニル基のパラ位にアルコキシ基を有さない比較化合物Ref−3に比べて、酸化状態において長波長に吸収ピークを有する。この酸化着色状態は、還元により再度無色透明に戻り、酸化還元に伴う可逆的なエレクトロクロミック特性が確認された。
Figure 2017200905

Any colored species produced by oxidation exhibits absorption in the visible wavelength range. However, each of Exemplified Compounds C-6, D-2, and F-2 having an alkoxy group at the para position of the phenyl group at the outer molecular site has no alkoxy group at the para position of the phenyl group at the outer molecular site. Compared with compound Ref-3, it has an absorption peak at a long wavelength in the oxidation state. This oxidation-colored state returned to colorless and transparent again by reduction, and reversible electrochromic characteristics associated with oxidation-reduction were confirmed.

実施例13、14より、分子外側部位のフェニル基のパラ位にアルコキシ基を有する例示化合物C−6、例示化合物D−2及び例示化合物F−2のそれぞれは、酸化着色時には比較化合物Ref−3より長波長の540nm以上の帯域に吸収を示す。特にフェニル基のオルト位にも置換基を有する例示化合物D−2および例示化合物F−2に関しては、それぞれの中性吸収が短波長化し、消色時透明性と着色時の長波長吸収を両立していることが示された。   From Examples 13 and 14, Exemplified Compound C-6, Exemplified Compound D-2 and Exemplified Compound F-2 each having an alkoxy group at the para position of the phenyl group at the outer side of the molecule were compared with each other in Comparative Compound Ref-3 during oxidative coloring. Absorption is exhibited in a longer wavelength band of 540 nm or more. In particular, with respect to Exemplified Compound D-2 and Exemplified Compound F-2 having a substituent at the ortho position of the phenyl group, the neutral absorption of each of them is shortened, and both transparency at the time of decolorization and long wavelength absorption at the time of coloring are compatible. It was shown that

[実施例15]
<エレクトロクロミック素子の作製および素子駆動>
例示化合物D−2をEC層12に含むEC素子15を作製した。まず、アノード性EC材料としてEC性の例示化合物D−2、カソード性EC材料として下記構造のカソード性EC化合物W−2をそれぞれ100.0mMの濃度で炭酸プロピレンに溶解させ、EC溶液を調製した。
[Example 15]
<Preparation of electrochromic element and element driving>
An EC element 15 including Example Compound D-2 in the EC layer 12 was produced. First, an EC example compound D-2 as an anodic EC material and a cathodic EC compound W-2 having the following structure as a cathodic EC material were each dissolved in propylene carbonate at a concentration of 100.0 mM to prepare an EC solution. .

Figure 2017200905

次いで、実施例5と同様の方法で空セルを作製し、作製した空セルに、真空注入法によりセルの開口部から本実施例のEC溶液を充填することでEC層12を形成した。さらにセルの開口部をエポキシ樹脂により封止することにより、EC素子15を作製した。
Figure 2017200905

Next, an empty cell was produced in the same manner as in Example 5, and the produced empty cell was filled with the EC solution of this example from the opening of the cell by vacuum injection to form an EC layer 12. Further, the EC element 15 was fabricated by sealing the opening of the cell with an epoxy resin.

このEC素子15に、電圧を0.7V印加すると、例示化合物D−2の酸化種に由来する吸収(λ〜550nm)およびカソード性EC化合物W−2の還元種に由来する吸収(λ〜615nm)を示し、EC素子15は着色した。EC素子15は、0Vを印加すると消色し、可逆的な着消色を示した。この電圧印加に伴う本実施例のEC素子の透過率スペクトルの変化を図9に示した。   When a voltage of 0.7 V is applied to the EC element 15, absorption derived from the oxidized species of the exemplary compound D-2 (λ to 550 nm) and absorption derived from the reduced species of the cathodic EC compound W-2 (λ to 615 nm) The EC element 15 is colored. The EC element 15 was decolored when 0 V was applied, and showed reversible color erasing. FIG. 9 shows the change in the transmittance spectrum of the EC element of this example accompanying this voltage application.

図9に示したように、例示化合物D−2を用いたEC素子15は、電圧印加に伴い着色時に長波長域で透過率変化を示すことが確認された。   As shown in FIG. 9, it was confirmed that the EC element 15 using the exemplary compound D-2 exhibits a change in transmittance in a long wavelength region when colored with application of voltage.

[実施例16]
<例示化合物F−14の合成>
[Example 16]
<Synthesis of Exemplified Compound F-14>

Figure 2017200905

まず、化合物XX−11を合成した。50ml反応容器に、化合物XX−1を342mg(0.97mmol)、4−メトキシ−2−メチルフェニルボロン酸を484mg(2.91mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(5ml/5ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。なお、化合物XX−1は、Tetrahedron Letters,52,6484(2011)に従って合成した。
Figure 2017200905

First, Compound XX-11 was synthesized. In a 50 ml reaction vessel, compound XX-1 342 mg (0.97 mmol), 4-methoxy-2-methylphenylboronic acid 484 mg (2.91 mmol), toluene / 1,4-dioxane (5 ml / 5 ml) in a mixed solvent And dissolved oxygen was removed with nitrogen. Compound XX-1 was synthesized according to Tetrahedron Letters, 52, 6484 (2011).

次にPd(OAc)を8.8mg(0.04mmol)、S−Phosを40.0mg(0.097mmol)、リン酸三カリウムを1.12g(4.9mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し3時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−11を得た(410mg、収率96%)。 Next, 8.8 mg (0.04 mmol) of Pd (OAc) 2 , 40.0 mg (0.097 mmol) of S-Phos, 1.12 g (4.9 mmol) of tripotassium phosphate were added under a nitrogen atmosphere. The mixture was heated to reflux at 100 ° C. and reacted for 3 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-11 as a yellow solid (410 mg, yield 96%).

続いて、例示化合物F−14の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−11を391mg(0.90mmol)、2−ヨードプロパンを3.06g(18.0mmol)、アセトニトリル/水(20ml/10ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを920mg(4.5mmol)、炭酸カリウムを750mg(5.4mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し8時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物F−14を得た(111mg、収率24%)。   Subsequently, Example Compound F-14 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 391 mg (0.90 mmol) of compound XX-11, 3.06 g (18.0 mmol) of 2-iodopropane, and a mixed solvent of acetonitrile / water (20 ml / 10 ml) were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 920 mg (4.5 mmol) of hydrosulfite sodium and 750 mg (5.4 mmol) of potassium carbonate were added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. and reacted for 8 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain a solid exemplified compound F-14 (111 mg, 24% yield).

NMR測定の結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物F−14であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。
H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.15−7.05(m,3H),6.98(dd,1H),6.90−6.70(m,7H),4.48(sep,1H),3.81(s,6H),3.33(sep,1H),2.35(s,3H),2.28(s,6H),1.62(d,6H),1.23(d,6H).
[実施例17]
<例示化合物B−30の合成>
As a result of NMR measurement, since the ratio of peak integration values was in good agreement with the structure, it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound F-14. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.15-7.05 (m, 3H), 6.98 (dd, 1H), 6.90-6.70 (m, 7H), 4. 48 (sep, 1H), 3.81 (s, 6H), 3.33 (sep, 1H), 2.35 (s, 3H), 2.28 (s, 6H), 1.62 (d, 6H) ), 1.23 (d, 6H).
[Example 17]
<Synthesis of Exemplified Compound B-30>

Figure 2017200905

まず、化合物XX−13を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−12を395mg(1.45mmol)、2−イソプロポキシ−6−メトキシフェニルボロン酸を456mg(2.17mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(5ml/5ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。
Figure 2017200905

First, compound XX-13 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, compound XX-12 (395 mg, 1.45 mmol), 2-isopropoxy-6-methoxyphenylboronic acid (456 mg, 2.17 mmol), toluene / 1,4-dioxane (5 ml / 5 ml) mixed solvent Mix in and remove dissolved oxygen with nitrogen.

次にPd(OAc)を13.0mg(0.06mmol)、S−Phosを59.0mg(0.15mmol)、リン酸三カリウムを1.66g(7.2mmol)、窒素雰囲気下で添加し、100℃にて加熱還流し4時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−13を得た(510mg、収率98%)。 Next, 13.0 mg (0.06 mmol) of Pd (OAc) 2 , 59.0 mg (0.15 mmol) of S-Phos, 1.66 g (7.2 mmol) of tripotassium phosphate were added under a nitrogen atmosphere. The mixture was heated to reflux at 100 ° C. and reacted for 4 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-13 (510 mg, yield 98%) as a yellow solid.

続いて、例示化合物B−30の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−13を510mg(1.42mmol)、2−ヨードプロパンを5.07g(29.8mmol)、アセトニトリル/水(20ml/8ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを1.53g(7.45mmol)、炭酸カリウムを1.24g(8.94mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し9時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物B−30を得た(350mg、収率54%)。   Subsequently, Example Compound B-30 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 510 mg (1.42 mmol) of compound XX-13, 5.07 g (29.8 mmol) of 2-iodopropane, and acetonitrile / water (20 ml / 8 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen. Was removed. Next, 1.53 g (7.45 mmol) of sodium hydrosulfite and 1.24 g (8.94 mmol) of potassium carbonate were added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. for 9 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain solid exemplified compound B-30 (350 mg, yield 54%).

NMR測定の結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物B−30であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。
H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.20(t,1H),6.99−6.83(m,5H),6.74(d,1H),6.72−6.65(m,2H),4.45(sep,2H),3.69(s,3H),3.25(sep,1H),2.28(s,3H),1.62(d,6H),1.42−1.02(d,br,12H).
[実施例18]
<例示化合物A−40の合成>
As a result of NMR measurement, since the ratio of peak integration values was in good agreement with the structure, it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound B-30. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.20 (t, 1H), 699-6.83 (m, 5H), 6.74 (d, 1H), 6.72-6. 65 (m, 2H), 4.45 (sep, 2H), 3.69 (s, 3H), 3.25 (sep, 1H), 2.28 (s, 3H), 1.62 (d, 6H) ), 1.42-1.02 (d, br, 12H).
[Example 18]
<Synthesis of Exemplified Compound A-40>

Figure 2017200905

まず、化合物XX−14を合成する。50ml反応容器に、化合物XX−20を704mg(2.0mmol)、2−イソプロポキシ−6−メトキシフェニルボロン酸を1.26g(6.0mmol)、トルエン/1,4−ジオキサン(8ml/8ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。
Figure 2017200905

First, compound XX-14 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 704 mg (2.0 mmol) of compound XX-20, 1.26 g (6.0 mmol) of 2-isopropoxy-6-methoxyphenylboronic acid, toluene / 1,4-dioxane (8 ml / 8 ml) The mixture was mixed in a mixed solvent, and dissolved oxygen was removed with nitrogen.

次にPd(OAc)を18.0mg(0.08mmol)、S−Phosを82.1mg(0.20mmol)、リン酸三カリウムを2.30g(10.0mmol)、窒素雰囲気下で添加し、110℃にて加熱還流し6時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/クロロホルム)により分離精製し、黄色固体の化合物XX−14を得た(760mg、収率73%)。 Next, 18.0 mg (0.08 mmol) of Pd (OAc) 2 , 82.1 mg (0.20 mmol) of S-Phos, 2.30 g (10.0 mmol) of tripotassium phosphate were added under a nitrogen atmosphere. The mixture was heated to reflux at 110 ° C. and reacted for 6 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / chloroform) to obtain Compound XX-14 as a yellow solid (760 mg, yield 73%).

続いて、例示化合物A−40の合成を行う。50ml反応容器に、化合物XX−14を750mg(1.44mmol)、2−ヨードプロパンを4.88g(28.8mmol)、アセトニトリル/水(20ml/8ml)混合溶媒中で混合し、窒素で溶存酸素を除去した。次に、ハイドロサルファイトナトリウムを1.47g(7.18mmol)、炭酸カリウムを1.19g(8.61mmol)、窒素雰囲気下添加し、90℃にて加熱還流し10時間反応を行った。反応溶液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/トルエン)により分離精製し、固体の例示化合物A−40を得た(580mg、収率66%)。   Subsequently, Example Compound A-40 is synthesized. In a 50 ml reaction vessel, 750 mg (1.44 mmol) of compound XX-14, 4.88 g (28.8 mmol) of 2-iodopropane and acetonitrile / water (20 ml / 8 ml) mixed solvent were mixed, and dissolved oxygen with nitrogen Was removed. Next, 1.47 g (7.18 mmol) of hydrosulfite sodium and 1.19 g (8.61 mmol) of potassium carbonate were added in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to reflux at 90 ° C. and reacted for 10 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, concentrated under reduced pressure, and separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: hexane / toluene) to obtain a solid exemplified compound A-40 (580 mg, 66% yield).

NMR測定の結果、ピーク積分値の比がその構造と良く一致したので、得られた化合物は例示化合物A−40であることを確認した。NMRスペクトルの測定結果を以下に示す。
H−NMR(重アセトン)δ(ppm):7.21(t,1H),7.19(t,1H),6.97(s,2H),6.89(s,1H),6.83(s,1H),6.75−6.66(m,5H),4.45(sep,1H),4.42(sep,1H),3.72(s,3H),3.69(s,3H),3.33(sep,1H),2.30(s,3H),1.64(br,6H),1.38(br,6H),1.17(d,12H).
[実施例19]
<中性透明性及びエレクトロクロミック特性の評価>
実施例16の例示化合物F−14、実施例17の例示化合物B−30及び実施例18の例示化合物A−40のそれぞれについて、実施例3、4と同様に、消色状態(中性状態)および着色状態(酸化状態)における吸収スペクトルの測定を行った。それぞれの化合物について、消色状態(中性状態)における吸収端波長および着色状態(酸化状態)の吸収ピークの波長(着色吸収波長)λmaxを表6に示した。
As a result of NMR measurement, since the ratio of peak integration values was in good agreement with the structure, it was confirmed that the obtained compound was Exemplified Compound A-40. The measurement results of the NMR spectrum are shown below.
1 H-NMR (heavy acetone) δ (ppm): 7.21 (t, 1H), 7.19 (t, 1H), 6.97 (s, 2H), 6.89 (s, 1H), 6 .83 (s, 1H), 6.75-6.66 (m, 5H), 4.45 (sep, 1H), 4.42 (sep, 1H), 3.72 (s, 3H), 3. 69 (s, 3H), 3.33 (sep, 1H), 2.30 (s, 3H), 1.64 (br, 6H), 1.38 (br, 6H), 1.17 (d, 12H) ).
[Example 19]
<Evaluation of neutral transparency and electrochromic properties>
Example Compound F-14 in Example 16, Example Compound B-30 in Example 17, and Example Compound A-40 in Example 18 are each in a decolored state (neutral state) in the same manner as in Examples 3 and 4. And the absorption spectrum in the colored state (oxidized state) was measured. Table 6 shows the absorption edge wavelength in the decolored state (neutral state) and the wavelength (colored absorption wavelength) λmax of the absorption peak in the colored state (oxidized state) for each compound.

Figure 2017200905

例示化合物F−14、B−30、A−40のそれぞれは、着色状態において、表6に示すように、540nm以上の長波長域に吸収ピークを有する。この酸化着色状態は、還元により再び無色透明に戻り、酸化還元に伴う可逆的なエレクトロクロミック特性が確認された。
Figure 2017200905

Each of the exemplary compounds F-14, B-30, and A-40 has an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or more in the colored state, as shown in Table 6. This oxidative coloring state returned to colorless and transparent again upon reduction, and reversible electrochromic properties associated with the oxidation reduction were confirmed.

また、フェナジン環の1位にメチル基を有する例示化合物F−14、B−30、A−40のそれぞれは、中性状態の吸収端がいずれも400nmであり、消色時の透明性に特に優れる。例示化合物F−14、B−30、A−40のそれぞれの中性状態の吸収は、比較化合物Ref−1と比較して大きく短波長化している。また、フェナジン環1位のメチル基が無い例示化合物F−2、B−9、A−21のそれぞれの中性吸収端(すべて420nm)よりもさらに短波長化している。   In addition, each of Exemplified Compounds F-14, B-30, and A-40 having a methyl group at the 1-position of the phenazine ring has a neutral absorption edge of 400 nm, particularly in transparency during decoloring. Excellent. The neutral absorption of each of the exemplary compounds F-14, B-30, and A-40 is significantly shorter than that of the comparative compound Ref-1. Further, the wavelength is further shortened than the neutral absorption ends (all 420 nm) of the exemplary compounds F-2, B-9, and A-21 having no methyl group at the 1-position of the phenazine ring.

この中性吸収の短波長化は、透明性が向上するとともに、UV光に対する耐光性も改善する。特に撮像装置内でUVカットフィルターと組み合わせて本発明に係るEC材料やEC素子を用いる場合に、より短波長域の光をカットするUVカットフィルターを用いても、光に対する劣化が少なくすることが出来る。   This shortening of the wavelength of neutral absorption improves the transparency and also improves the light resistance to UV light. In particular, when an EC material or an EC element according to the present invention is used in combination with a UV cut filter in an imaging apparatus, even if a UV cut filter that cuts light in a shorter wavelength region is used, deterioration to light may be reduced. I can do it.

以上のように、上述の各実施形態および各実施例によれば、着色状態で540nm以上の長波長域に吸収ピークを有するEC性の有機化合物を提供することができる。また、消色状態における透明性を従来よりも向上することができる。   As described above, according to each of the above-described embodiments and examples, an EC organic compound having an absorption peak in a long wavelength region of 540 nm or more in a colored state can be provided. Further, the transparency in the decolored state can be improved as compared with the conventional case.

10 基板
11 電極
12 EC層
15 EC素子
10 Substrate 11 Electrode 12 EC layer 15 EC element

Claims (20)

下記一般式(1)で示されることを特徴とする有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(1)において、R11〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表す。ただし、R11、R13及びR15のうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である。また、R11〜R15は、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
An organic compound represented by the following general formula (1):
Figure 2017200905

In General Formula (1), R 11 to R 15 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; However, at least one of R 11 , R 13 and R 15 is an alkoxy group which may have a substituent or an aryloxy group which may have a substituent. R 11 to R 15 may combine with each other to form a ring structure.
R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.
下記一般式(2)で示されることを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(2)において、Rは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
また、R12からR15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
It is shown by following General formula (2), The organic compound of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Figure 2017200905

In General Formula (2), R 1 represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 12 to R 15 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aryl which may have a substituent. Represents a group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure. Good.
R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.
下記一般式(3)で示されることを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(3)において、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
また、R12からR14は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
It is shown by following General formula (3), The organic compound of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Figure 2017200905

In General Formula (3), R 1 and R 2 each independently have an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a substituent. Represents a good aralkyl group.
R 12 to R 14 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aryl which may have a substituent. Represents a group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure. Good.
R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.
下記一般式(4)で示されることを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(4)において、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
また、R12〜R15およびR31〜R34は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、互いに結合して環構造を形成してもよい。RおよびRは、それぞれ独立に、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21、R22、R24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
It is shown by following General formula (4), The organic compound of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Figure 2017200905

In General Formula (4), R 1 and R 7 each independently have an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a substituent. Represents a good aralkyl group.
R 12 to R 15 and R 31 to R 34 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. Represents an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted aralkyl group, an acyl group, or a halogen atom, and is bonded to each other to form a ring structure. May be. R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 , R 22 , and R 24 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, which is bonded to each other to form a ring structure Also good.
下記一般式(5)で示されることを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(5)において、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。R12〜R14およびR32〜R34は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21、R22、R24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
It is shown by following General formula (5), The organic compound of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Figure 2017200905

In General Formula (5), R 1 , R 2 , R 7 and R 8 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. An aralkyl group which may have a group; R 12 to R 14 and R 32 to R 34 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. Represents an aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; It may be formed. R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 , R 22 , and R 24 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or a substituent. An aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, which is bonded to each other to form a ring structure Also good.
下記一般式(6)で示されることを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(6)において、Rは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
11、R12、R14およびR15は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21からR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
It is shown by following General formula (6), The organic compound of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Figure 2017200905

In General Formula (6), R 3 represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 11 , R 12 , R 14 and R 15 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom; It may be formed.
R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, It represents an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, and may be bonded together to form a ring structure.
11及びR15の少なくとも1つは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であることを特徴とする請求項6に記載の有機化合物。 At least one of R 11 and R 15 is an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or an aralkyl group that may have a substituent. The organic compound according to claim 6. 下記一般式(7)で示されることを特徴とする請求項6に記載の有機化合物。
Figure 2017200905

一般式(7)において、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
11、R12、R14、R15、R31、R32、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
およびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
21、R22およびR24は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、アシル基、又はハロゲン原子を表し、置換基同士で結合して環構造を形成してもよい。
It is shown by following General formula (7), The organic compound of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
Figure 2017200905

In General Formula (7), R 3 and R 9 each independently have an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. Represents a good aralkyl group.
R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 31 , R 32 , R 34 and R 35 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. An optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted aralkyl group, an acyl group, or a halogen atom. And a substituent may be bonded to each other to form a ring structure.
R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
R 21 , R 22 and R 24 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an acyl group, or a halogen atom, which is bonded to each other to form a ring structure Also good.
11、R15、R31及びR35の少なくとも1つは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であることを特徴とする請求項8に記載の有機化合物。 At least one of R 11 , R 15 , R 31 and R 35 may have an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. The organic compound according to claim 8, which is a good aralkyl group. 21及びR24の少なくとも1つは、メチル基であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の有機化合物。 The organic compound according to any one of claims 1 to 9, wherein at least one of R 21 and R 24 is a methyl group. 着色状態において、540nm以上の波長域に吸収ピークを有することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の有機化合物。   The organic compound according to any one of claims 1 to 10, which has an absorption peak in a wavelength region of 540 nm or more in a colored state. 消色状態において、430nm以上の波長域で透明であることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の有機化合物。   The organic compound according to any one of claims 1 to 11, which is transparent in a wavelength region of 430 nm or more in a decolored state. 一対の電極と、
前記一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、を有し、
前記エレクトロクロミック層は、請求項1から12のいずれか一項に記載の有機化合物を含むことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
A pair of electrodes;
An electrochromic layer disposed between the pair of electrodes,
The said electrochromic layer contains the organic compound as described in any one of Claim 1 to 12, The electrochromic element characterized by the above-mentioned.
前記エレクトロクロミック層は、前記有機化合物と別種の有機化合物をさらに有することを特徴とする請求項13に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 13, wherein the electrochromic layer further includes an organic compound different from the organic compound. 前記別種の有機化合物は、消色状態において、430nm以上の可視波長域で透明であることを特徴とする請求項14に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 14, wherein the different kind of organic compound is transparent in a visible wavelength region of 430 nm or more in a decolored state. 前記エレクトロクロミック層は、電解質と前記有機化合物とを有する液体であることを特徴とする請求項13から15のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic element according to claim 13, wherein the electrochromic layer is a liquid having an electrolyte and the organic compound. 請求項13から16のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、
前記エレクトロクロミック素子に接続されている能動素子と、を有することを特徴とする光学フィルタ。
The electrochromic device according to any one of claims 13 to 16,
And an active element connected to the electrochromic element.
請求項17に記載の光学フィルタと、
複数のレンズを有する撮像光学系と、を有することを特徴とするレンズユニット。
An optical filter according to claim 17,
An imaging optical system having a plurality of lenses.
請求項7に記載の光学フィルタと、
前記光学フィルタを透過した光を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
An optical filter according to claim 7;
An image pickup apparatus comprising: an image pickup element that receives light transmitted through the optical filter.
一対の基板と、
前記一対の基板の間に配置されている請求項13から16のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、
前記エレクトロクロミック素子に接続されている能動素子と、を有し、
前記エレクトロクロミック素子により前記一対の基板を透過する光の光量を調整することを特徴とする窓材。
A pair of substrates;
The electrochromic device according to any one of claims 13 to 16, which is disposed between the pair of substrates,
An active element connected to the electrochromic element,
A window material characterized in that the amount of light transmitted through the pair of substrates is adjusted by the electrochromic element.
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