JP2018024624A - Organic compound, and electrochromic element, optical film, lens unit, and imaging device having the same - Google Patents

Organic compound, and electrochromic element, optical film, lens unit, and imaging device having the same Download PDF

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田村 哲也
Tetsuya Tamura
哲也 田村
井川 悟史
Satoshi Igawa
悟史 井川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic compound that shows yellow in a colored state, has high transparency in a decolorized state and high reversibility of redox reaction, allows reduced power consumption, and has an electrochromic function.SOLUTION: The present invention provides an organic compound represented by formula (1) [R-Rindependently represent H, halogen, alkyl, alkoxy or the like. X and Y are alkyl, alkoxy, aryl, aralkyl or heteroaryl; Aand Aare anions].SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、有機化合物、及びそれを有するエレクトロクロミック素子、光学フィルム、レンズユニット、撮像装置に関する。   The present invention relates to an organic compound, and an electrochromic element, an optical film, a lens unit, and an imaging device having the organic compound.

エレクトロクロミック素子は、一対の電極とその間に配置されているエレクトロクロミック層を有する素子であり、電極における酸化還元反応により、素子を透過する光の透過率を変化させることができる。   An electrochromic element is an element having a pair of electrodes and an electrochromic layer disposed therebetween, and the transmittance of light transmitted through the element can be changed by an oxidation-reduction reaction at the electrodes.

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)材料としては種々の材料が知られている。有機EC材料として、ポリチオフェンやポリアニリンなどの導電性高分子やオリゴチオフェンなどの有機低分子化合物などが知られている。   Various materials are known as electrochromic (hereinafter sometimes abbreviated as “EC”) materials in which the properties of optical absorption (colored state and light transmittance) of substances change due to electrochemical redox reactions. ing. Known organic EC materials include conductive polymers such as polythiophene and polyaniline, and organic low-molecular compounds such as oligothiophene.

有機低分子のEC化合物としては、還元により着色する(カソード性化合物)ビオロゲン誘導体や、酸化により着色する(アノード性化合物)フェナジン誘導体等が挙げられる。   Examples of the organic low-molecular EC compound include a viologen derivative that is colored by reduction (cathodic compound), a phenazine derivative that is colored by oxidation (anodic compound), and the like.

特許文献1乃至3には、2つのピリジンの間にフェニレン基を有する下記構造式Aの有機化合物、2つのピリジンの間にピラジレン基を有する下記構造式Bの有機化合物、2つのピリジンの間にピリミジレン基を有する下記構造式Cの有機化合物が記載されている。これらは、ビオロゲンの還元時の吸収波長を長波長化させた有機化合物である。   In Patent Documents 1 to 3, an organic compound of the following structural formula A having a phenylene group between two pyridines, an organic compound of the following structural formula B having a pyrazylene group between two pyridines, and between the two pyridines An organic compound of the following structural formula C having a pyrimidylene group is described. These are organic compounds in which the absorption wavelength during reduction of viologen is increased.

Figure 2018024624
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特開2015−124228号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-124228 特開2013−193991号公報JP2013-193991A 米国特許出願公開2012−0069418号 明細書US Patent Application Publication No. 2012-0069418 Specification

特許文献1乃至3に記載の有機化合物は、還元電位の大きさ、酸化還元の繰り返しに対する安定性、消色時の透明性の少なくともいずれかに改善の余地があった。   The organic compounds described in Patent Documents 1 to 3 have room for improvement in at least one of the magnitude of the reduction potential, the stability against repeated redox, and the transparency during decoloring.

特許文献1に記載の構造式Aで表わされる有機化合物は、還元電位の絶対値が大きい有機化合物である。EC化合物の還元電位の絶対値が大きい場合、それを有する有機EC素子の消費電力が大きい。   The organic compound represented by Structural Formula A described in Patent Document 1 is an organic compound having a large absolute value of the reduction potential. When the absolute value of the reduction potential of the EC compound is large, the power consumption of the organic EC element having it is large.

特許文献2、3に記載の構造式Bで表わされる有機化合物は、酸化還元の繰り返しに対する安定性が低い有機化合物である。これら有機化合物は着色状態における安定性が低いためである。2つのピリジンの間にピリダジレン基を有する有機化合物においても同様である。   The organic compound represented by Structural Formula B described in Patent Documents 2 and 3 is an organic compound having low stability against repeated redox. This is because these organic compounds have low stability in a colored state. The same applies to an organic compound having a pyridazylene group between two pyridines.

特許文献3に記載の構造式Cで表わされる有機化合物は、消色時の透明性が低い有機化合物である。   The organic compound represented by Structural Formula C described in Patent Document 3 is an organic compound having low transparency during decoloring.

ピリミジレン基と、ピリジン環との間で平面構造をとりやすいためである。   This is because a planar structure is easily formed between the pyrimidylene group and the pyridine ring.

本発明は、還元電位の絶対値が小さく、酸化還元の繰り返しに対する安定性が高く、消色時の透過率が高い有機化合物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an organic compound having a small absolute value of a reduction potential, high stability against repeated redox, and high transmittance during decoloring.

そこで、本発明は、下記一般式(1)で表わされることを特徴とする有機化合物を提供する。   Therefore, the present invention provides an organic compound represented by the following general formula (1).

Figure 2018024624
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一般式(1)において、R乃至R11は水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアラルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。R乃至R11は、隣り合う置換基が互いに結合して環を形成してもよい。 In the general formula (1), R 1 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, substituted Alternatively, each is independently selected from an unsubstituted aralkyl group. In R 1 to R 11 , adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.

前記アリール基、前記アラルキル基が置換基を有する場合、前記置換基はハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基から選ばれる。   When the aryl group or the aralkyl group has a substituent, the substituent is selected from a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group. It is.

一般式(1)において、XおよびYは、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。   In the general formula (1), X and Y are an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, Each is independently selected from a substituted or unsubstituted heteroaryl group.

前記アリール基、前記アラルキル基および前記ヘタリール基が置換基を有する場合、前記置換基はハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基から選ばれる。A 、A はアニオンを表す。 When the aryl group, the aralkyl group and the hetaryl group have a substituent, the substituent is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, Selected from aralkyl groups. A 1 and A 2 represent anions.

本発明によれば、還元電位の絶対値が小さく、酸化還元の繰り返しに対する安定性が高く、消色時の透過率が高い有機化合物を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the absolute value of a reduction potential is small, the stability with respect to repetition of oxidation reduction is high, and the organic compound with the high transmittance | permeability at the time of decoloring can be provided.

例示化合物B−1の着色状態の紫外可視吸収スペクトルおよび消色状態の紫外可視吸収スペクトルである。It is the ultraviolet-visible absorption spectrum of the coloring state of Example Compound B-1, and the ultraviolet-visible absorption spectrum of a decoloring state. 本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である。It is a cross-sectional schematic diagram of an example of the electrochromic element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るレンズユニットの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the lens unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る撮像装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the imaging device which concerns on this embodiment.

本発明に係る有機化合物は、エレクトロクロミック性(EC性)を有する有機化合物である。下記一般式(1)で表わされる構造を有するため、還元電位の絶対値が小さく、酸化還元の繰り返しに対する安定性が高く、消色時の透過率が高いという性質を有する。一般式(1)で表わされる有機化合物は、還元状態(着色状態)において、500nm付近に吸収帯を有しイエローを示す。   The organic compound according to the present invention is an organic compound having electrochromic properties (EC properties). Since it has a structure represented by the following general formula (1), it has the properties that the absolute value of the reduction potential is small, the stability against repeated redox is high, and the transmittance during decoloring is high. The organic compound represented by the general formula (1) has an absorption band near 500 nm in the reduced state (colored state) and shows yellow.

ここで、EC性とは、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)が変化する性質である。透過率が変化する光の波長の種類によって、変化させる色調を制御することができる。なお、本実施形態において、着色するとは、特定の波長の透過率が低くなることを指す。本実施形態においては、EC性を有する有機化合物を、エレクトロクロミック化合物(EC化合物)とも呼ぶ。   Here, the EC property is a property in which the property of optical absorption (colored state and light transmittance) of a substance is changed by an electrochemical redox reaction. The color tone to be changed can be controlled by the type of wavelength of light whose transmittance changes. In this embodiment, coloring means that the transmittance at a specific wavelength is lowered. In the present embodiment, the organic compound having EC property is also referred to as an electrochromic compound (EC compound).

本発明に係る有機化合物は、下記一般式(1)で表わされることを特徴とするエレクトロクロミック化合物である。   The organic compound according to the present invention is an electrochromic compound represented by the following general formula (1).

Figure 2018024624
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一般式(1)において、R乃至R11は水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアラルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。R乃至R11は、隣り合う置換基が互いに結合して環を形成してもよい。 In the general formula (1), R 1 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, substituted Alternatively, each is independently selected from an unsubstituted aralkyl group. In R 1 to R 11 , adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.

前記アリール基、前記アラルキル基が置換基を有する場合、前記置換基はハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基から選ばれる。   When the aryl group or the aralkyl group has a substituent, the substituent is selected from a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group. It is.

一般式(1)において、XおよびYは、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。   In the general formula (1), X and Y are an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, Each is independently selected from a substituted or unsubstituted heteroaryl group.

前記アリール基、前記アラルキル基および前記ヘタリール基が置換基を有する場合、前記置換基はハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基から選ばれる。A 、A はアニオンを表す。 When the aryl group, the aralkyl group and the hetaryl group have a substituent, the substituent is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, Selected from aralkyl groups. A 1 and A 2 represent anions.

乃至R11で表されるハロゲン原子はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。 Examples of the halogen atom represented by R 1 to R 11 include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

乃至R11で表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またはエステル基に置き換わってもよく、メチル基がシアノ基に置き換わってもよい。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、オクチル基、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。 The alkyl group represented by R 1 to R 11 may be linear, branched or cyclic. Further, a hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom or an ester group, and a methyl group may be replaced with a cyano group. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, and a trifluoromethyl group.

また、アルキル基の末端が多孔質電極等の電極へ吸着するための吸着基を有していてもよい。吸着基の具体例としては、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、リン酸基、トリアルコキシシリル基等が挙げられる。   Moreover, the terminal of the alkyl group may have an adsorptive group for adsorbing to an electrode such as a porous electrode. Specific examples of the adsorbing group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group, and a trialkoxysilyl group.

乃至R11で表されるアルコキシ基は、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に置き換わってもよい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基、ターシャリーブチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、トリフルオロメチルオキシ基等が挙げられる。 The alkoxy group represented by R 1 to R 11 may be linear, branched or cyclic. Further, a hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom. Specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, an isopropyloxy group, a tertiary butyloxy group, an octyloxy group, a cyclohexyloxy group, and a trifluoromethyloxy group.

乃至R11で表されるアリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。 The aryl groups represented by R 1 to R 11 are phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, fluorenyl group, naphthyl group, fluoranthenyl group, anthryl group, phenanthryl group, pyrenyl group, tetracenyl group, pentacenyl group, triphenylenyl. Group, perylenyl group and the like.

乃至R11で表される置換基を有していてもよいアラルキル基は、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。 Examples of the aralkyl group which may have a substituent represented by R 1 to R 11 include a benzyl group and a phenethyl group.

また、R乃至R11で表される置換基は互いに結合して環を形成してもよい。形成される環は、単環であっても多環であってもよい。好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。一般式(1)で示される有機化合物は、上記のようにベンゼン環またはピリジン環を形成することで、キノリンやナフチリジンを有する有機化合物となる。 The substituents represented by R 1 to R 11 may be bonded to each other to form a ring. The ring formed may be monocyclic or polycyclic. Preferably, a benzene ring and a pyridine ring are mentioned. The organic compound represented by the general formula (1) becomes an organic compound having quinoline or naphthyridine by forming a benzene ring or a pyridine ring as described above.

一般式(1)におけるXおよびYで表わされるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基は、R乃至R11で示した具体例と同じである。 The alkyl group, alkoxy group, aryl group, and aralkyl group represented by X and Y in the general formula (1) are the same as the specific examples represented by R 1 to R 11 .

XおよびYで表わされるヘテロアリール基は、ピリジル基、ピリミジル基等が挙げられる。   Examples of the heteroaryl group represented by X and Y include a pyridyl group and a pyrimidyl group.

上記のR乃至R11、XまたはYで表されるアリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基は、置換基を有してもよい。これら置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等のヘタリール基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基、メチルエステル基、エチルエステル基等のエステル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられる。 The aryl group, aralkyl group and heteroaryl group represented by the above R 1 to R 11, X or Y may have a substituent. These substituents include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, tertiary butyl groups, cyclohexyl groups and other alkyl groups, benzyl groups, phenethyl groups and other aralkyl groups, phenyl groups, biphenyl groups and other aryl groups, and thienyls. Group, pyrrolyl group, hetaryl group such as pyridyl group, dimethylamino group, diethylamino group, dibenzylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, dianisolylamino group and other substituted amino groups, methoxyl group, ethoxyl group, propoxyl Groups such as alkoxyl groups, aryloxyl groups such as phenoxyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups and phenethyl groups, acyl groups such as acetyl groups and benzoyl groups, ester groups such as methyl ester groups and ethyl ester groups, fluorine, chlorine , Halogen atoms such as bromine and iodine, Group, and the like.

、A はPF 、ClO 、BF 、AsF 、SbF 、CFSO 、(CFSOなどの陰イオンや、Br、Cl、Iなどのハロゲン陰イオンから選ばれる。好ましくはBF 、CFSO 、(CFSOから選ばれ、同じであっても異なってもよい。A 、A は、同一のアニオンであることが好ましい。 A 1 and A 2 are anions such as PF 6 , ClO 4 , BF 4 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , and Br -, Cl -, I - selected from a halogen anion such as. Preferably, it is selected from BF 4 , CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 N −, and may be the same or different. A 1 and A 2 are preferably the same anion.

本発明に係る有機化合物を製造する方法については特に制限はないが、例えば、以下に示す方法によって製造することができる。ここでは、一般式(1)における3つのピリジンを指して三環構造と呼ぶことがある。   Although there is no restriction | limiting in particular about the method of manufacturing the organic compound which concerns on this invention, For example, it can manufacture by the method shown below. Here, the three pyridines in the general formula (1) may be referred to as a tricyclic structure.

一般式(1)で表わされる有機化合物は、X、Yがアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基の場合、まず、下記一般式(2)で表わされる有機化合物(中間体1)とハロゲン化物とを所定の溶媒中で反応させる。ここで、溶媒について特に制限はないが、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミドなどの極性溶媒が好ましい。   When X and Y are an alkyl group, an alkoxy group, and an aralkyl group, the organic compound represented by the general formula (1) first contains an organic compound (intermediate 1) represented by the following general formula (2) and a halide. The reaction is carried out in a predetermined solvent. Here, although there is no restriction | limiting in particular about a solvent, Polar solvents, such as acetonitrile and N, N- dimethylformamide, are preferable.

その後、所望のアニオンを含む塩と所定の溶媒中でアニオン交換反応させることにより得ることができる。ここで溶媒についてはハロゲン体及び所望のアニオンを含む塩の両方を溶解させることのできる溶媒を使用することが好ましい。   Thereafter, it can be obtained by an anion exchange reaction with a salt containing a desired anion in a predetermined solvent. Here, it is preferable to use a solvent that can dissolve both the halogen compound and the salt containing the desired anion.

X、Yがアリール基の場合、2,4−ジニトロフェニルハライドと反応した後、アリールアミンと反応させ、アニオンを含む塩と所定の溶媒中でアニオン交換反応させることにより得ることができる。   When X and Y are aryl groups, it can be obtained by reacting with 2,4-dinitrophenyl halide, then reacting with arylamine, and anion exchange reaction with a salt containing an anion in a predetermined solvent.

X、Yがヘテロアリール基の場合、アルコール溶媒中でヘテロアリール基を持つハロゲン化物と反応させる。その後、所望のアニオンを含む塩と所定の溶媒中でアニオン交換反応させることにより得ることができる。また、これらの反応は溶媒及び反応温度を選択することによって、三環構造の外側のイミンのうち片方のイミンだけ反応させることもできる。反応を繰り返すことによって、三環構造の残り二つのイミンに同様の置換基、または互いに異なる置換基を設けることも可能である。   When X and Y are heteroaryl groups, they are reacted with a halide having a heteroaryl group in an alcohol solvent. Thereafter, it can be obtained by an anion exchange reaction with a salt containing a desired anion in a predetermined solvent. In these reactions, by selecting a solvent and a reaction temperature, only one of the imines outside the tricyclic structure can be reacted. By repeating the reaction, the remaining two imines of the tricyclic structure can be provided with the same substituent or different substituents.

Figure 2018024624
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中間体1の製造方法は特に制限はないが、例えば、以下に示す方法によって製造するこができる。以下に、中間体1の合成ルートの一例を示す。   Although the manufacturing method of the intermediate body 1 does not have a restriction | limiting in particular, For example, it can manufacture by the method shown below. An example of the synthesis route for intermediate 1 is shown below.

中間体1の合成ルート内のR乃至Rは一般式(1)と同様の置換基を表わす。中間体1は、R、R、Rの置換基を持つピリジンのハロゲン体とR、R、R、Rの置換基を持つ4−ピリジルボロン酸とのカップリング反応の後、R、R、R10、R11の置換基を持つ4−ピリジルボロン酸とのカップリング反応で合成することができる。 R 1 to R 9 in the synthesis route of the intermediate 1 represent the same substituents as in the general formula (1). Intermediate 1 is a coupling reaction between a halogenated pyridine having substituents R 3 , R 4 and R 9 and 4-pyridylboronic acid having substituents R 1 , R 2 , R 7 and R 8 . after, it can be synthesized by coupling reaction of 4-pyridyl boronic acid having a substituent group R 5, R 6, R 10 , R 11.

Figure 2018024624
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以下に一般式(1)で表わされる有機化合物の具体的な構造式を例示する。ただし、本発明に係る一般式(1)で表わされる有機化合物は、これらに限定されるものではない。   Specific structural formulas of the organic compound represented by the general formula (1) are exemplified below. However, the organic compound represented by the general formula (1) according to the present invention is not limited to these.

下記に例示する有機化合物は、A乃至C群に分類する。
A群の例示化合物は、一般式におけるXおよびYがいずれもアルキル基である。
B群の例示化合物は、一般式におけるXおよびYがいずれもアラルキル基である。
C群の例示化合物は、XおよびYが互いに異なる置換基である。中でも、XまたはYが、アリール基、ヘテロアリール基である化合物は、着色時の吸収波長を調整できる。
The organic compounds exemplified below are classified into groups A to C.
In the exemplary compounds of Group A, X and Y in the general formula are both alkyl groups.
In the exemplary compounds of Group B, X and Y in the general formula are both aralkyl groups.
In the exemplary compounds of Group C, X and Y are substituents different from each other. Especially, the compound whose X or Y is an aryl group and heteroaryl group can adjust the absorption wavelength at the time of coloring.

Figure 2018024624
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本発明に係る有機化合物は、一般式(1)で表わされる構造であるため、溶媒に溶解させた場合、高い透明性を有する化合物である。   Since the organic compound according to the present invention has a structure represented by the general formula (1), it is a compound having high transparency when dissolved in a solvent.

また、一般式(1)で表わされる有機化合物は、還元状態で着色するカソード性のEC化合物である。すなわち、一般式(1)で表わされる有機化合物は、電気化学的な酸化還元反応が可逆的に進行し、還元状態と中性状態とで光学吸収の性質(呈色状態や光透過度)が変化する化合物である。   The organic compound represented by the general formula (1) is a cathodic EC compound that is colored in a reduced state. That is, the organic compound represented by the general formula (1) undergoes an electrochemical redox reaction reversibly, and has optical absorption properties (colored state and light transmittance) in a reduced state and a neutral state. It is a compound that changes.

一般式(1)で表わされる有機化合物は、消色時の透明性と酸化還元反応の可逆性が高く、且つ消費電力の低減が可能であるため、エレクトロクロミック素子(EC素子)に好ましく用いることができる。本発明に係る有機化合物を有するEC素子は、耐久安定性および消色時の透明性が高く、消費電力が小さい。   The organic compound represented by the general formula (1) is preferably used for an electrochromic element (EC element) because it has high transparency during decoloring and high reversibility of the oxidation-reduction reaction and can reduce power consumption. Can do. The EC device having the organic compound according to the present invention has high durability stability and transparency during decoloring and low power consumption.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るEC素子について説明する。本実施形形態に係るEC素子は、一対の電極と、この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、を有する素子である。   The EC element according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. The EC element according to the present embodiment is an element having a pair of electrodes and an electrochromic layer disposed between the pair of electrodes.

図1は、本実施形態に係るEC素子の一例の断面模式図である。一対の透明電極11と、この一対の電極の間に配置されている電解質と本発明に係るEC性有機化合物とを有するEC層12と、を有するEC素子である。一対の電極は、スペーサー13によって、電極間距離が一定となっている。このEC素子は、一対の電極が一対の透明基板10の間に配置されている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of an EC element according to this embodiment. It is an EC element having a pair of transparent electrodes 11 and an EC layer 12 having an electrolyte disposed between the pair of electrodes and the EC organic compound according to the present invention. The distance between the electrodes of the pair of electrodes is constant by the spacer 13. In this EC element, a pair of electrodes is disposed between a pair of transparent substrates 10.

EC層12は、本発明に係る有機化合物と、電解質とを有している。このEC層は、固体層であっても、溶液層であってもよい。   The EC layer 12 includes the organic compound according to the present invention and an electrolyte. This EC layer may be a solid layer or a solution layer.

固体層である場合は、EC層は単層であっても。複数層であってもよい。EC層が複数層で構成される場合は、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、複数のEC層を有してもよい。   If it is a solid layer, the EC layer may be a single layer. Multiple layers may be used. When the EC layer is composed of a plurality of layers, it may have a layer made of an EC compound and a layer made of an electrolyte. Moreover, you may have a some EC layer.

EC層が溶液層である場合は、電解質溶液などにEC化合物を溶解させて形成することができる。電解質溶液中には複数種類のEC化合物を有していてもよい。本実施形態に係るEC素子は、EC層が溶液であるEC素子であることが好ましい。   When the EC layer is a solution layer, it can be formed by dissolving an EC compound in an electrolyte solution or the like. The electrolyte solution may have a plurality of types of EC compounds. The EC element according to this embodiment is preferably an EC element in which the EC layer 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、LiBF、LiAsF、LiCFSO、LiPF、LiI、NaI、NaClO、NaBF、NaAsF、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 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiPF 6 , LiI, NaI, NaClO 4 , NaBF 4 , NaAsF 6 , alkali metal salts of Na, K such as KCl, etc. 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 H 5) 4 NBr, Quaternary ammonium salts and cyclic quaternary ammonium salts such as (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 and (n-C 4 H 9 ) 4 NClO 4 can be mentioned.

EC性有機化合物および電解質を溶かす溶媒としては、EC性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, propiononitrile, benzonitrile, Organic polar solvents such as dimethylacetamide, methylpyrrolidinone, dioxolane and the like can be mentioned.

さらに、上記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。   Furthermore, the EC medium may further contain a polymer or a gelling agent 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、透明基板および透明電極について説明する。透明基板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他、無色あるいは有色の透明性樹脂が用いられる。なお、本実施形態において透明とは、可視光の透過率が80%以上の透過率であることを示す。   Next, the transparent substrate and the transparent electrode will be described. As the transparent substrate 10, for example, colorless or colored glass, tempered glass, or the like is used, or a colorless or colored transparent resin is used. In the present embodiment, the term “transparent” means that the transmittance of visible light is 80% or more.

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 include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyamide, polysulfone, polyether sulfone, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polyimide, and polymethyl methacrylate.

電極材料11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)、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。   Examples of the electrode material 11 include indium tin oxide alloy (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), tin oxide (NESA), indium zinc oxide (IZO), silver oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, gold, silver, Examples thereof include metals such as platinum, copper, indium and chromium, metal oxides, silicon-based materials such as polycrystalline silicon and amorphous silicon, and carbon materials such as carbon black, graphite and glassy carbon.

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。   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.

さらに、電極上に多孔質電極を有していてもよい。多孔質電極は表面及び内部に微細孔を有した多孔質形状、ロット形状、ワイヤ形状等表面積が大きい材料が好ましい。   Furthermore, you may have a porous electrode on an electrode. The porous electrode is preferably made of a material having a large surface area such as a porous shape having a fine pore on the surface and inside, a lot shape, and a wire shape.

多孔質電極の材料は、例えば、金属、金属酸化物、カーボン等が適用できる。より好ましくは、酸化チタン、酸化スズ、酸化鉄、酸化ストロンチウム、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化インジウム、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化コバルト等の金属酸化物である。   As the material for the porous electrode, for example, metal, metal oxide, carbon, or the like can be applied. More preferred are metal oxides such as titanium oxide, tin oxide, iron oxide, strontium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, tantalum oxide, vanadium oxide, indium oxide, nickel oxide, manganese oxide, and cobalt oxide.

スペーサー13は、一対の電極11の間に配置されており、本発明のEC性有機化合物を有する溶液12を収容するための空間を与えるものである。具体的には、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、エポキシ樹脂等を用いることができる。このスペーサーにより、EC素子の電極間距離を保持することが可能である。   The spacer 13 is disposed between the pair of electrodes 11 and provides a space for accommodating the solution 12 having the EC organic compound of the present invention. Specifically, polyimide, polytetrafluoroethylene, fluororubber, epoxy resin, or the like can be used. With this spacer, the distance between the electrodes of the EC element can be maintained.

本実施形態に係るEC素子は、一対の電極とスペーサーとによって、形成される液体注入口を有していてもよい。液体注入口からEC性有機化合物を有する組成物を封入したのちに、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。   The EC element according to the present embodiment may have a liquid inlet formed by a pair of electrodes and a spacer. After the composition having the EC organic compound is sealed from the liquid injection port, the injection port is covered with a sealing member, and further sealed with an adhesive or the like.

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いる。封止部材の形状は、楔形等の先細り形状が好ましい。   The sealing member also plays a role of isolating the adhesive and the EC organic compound so as not to contact each other. The shape of the sealing member is preferably a tapered shape such as a wedge shape.

本実施形態に係るEC素子の形成方法は、例えば、一対の電極基板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、EC性有機化合物を含有する液体12を注入する方法が挙げられる。   In the EC element forming method according to this embodiment, for example, a liquid 12 containing an EC organic compound is injected into a gap provided between a pair of electrode substrates by a vacuum injection method, an atmospheric injection method, a meniscus method, or the like. The method of doing is mentioned.

本実施形態に係るEC素子は、本発明に係る有機化合物と、この有機化合物とは別種の第2の有機化合物とを有してもよい。第2の有機化合物は、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、酸化状態で着色する化合物が含まれていることが好ましい。   The EC element according to the present embodiment may include the organic compound according to the present invention and a second organic compound different from the organic compound. The second organic 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. In particular, it is preferable that a compound coloring in an oxidized state is included.

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。酸化状態で着色する化合物は、アノード性の化合物と呼ぶこともできる。   The compound colored in the oxidized state is a compound whose visible light transmittance in the oxidized state is lower than the visible light transmittance in the reduced state. A compound colored in an oxidized state can also be referred to as an anodic compound.

アノード性の化合物は、例えば、フェナジン化合物、フェロセン化合物、メタロセン化合物、フェニレンジアミン化合物、ピラゾリン化合物が挙げられる。   Examples of the anodic compound include phenazine compounds, ferrocene compounds, metallocene compounds, phenylenediamine compounds, and pyrazoline compounds.

本発明に関わる有機化合物は、他の色の着色材料と組み合わせることによって、EC素子として所望の色を吸収することができる。着色時における他のEC化合物の吸収波長領域は、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。本発明の材料と他の材料を複数組み合わせることによって、可視領域を全て吸収し、黒色着色するEC素子を作製することもできる。   The organic compound according to the present invention can absorb a desired color as an EC element by being combined with coloring materials of other colors. The absorption wavelength region of other EC compounds at the time of coloring is preferably in the range of 400 nm to 800 nm, more preferably 420 nm to 700 nm. By combining a plurality of the materials of the present invention and other materials, an EC element that absorbs the entire visible region and is colored black can be manufactured.

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EC化合物としては、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リゾン系化合物などが挙げられる。   Other EC compounds colored in the oxidized state include phenazine compounds such as 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine and 5,10-dihydro-5,10-diethylphenazine, ferrocene, tetra-t-butyl. Examples thereof include metallocene compounds such as ferrocene and titanocene, phenylenediamine compounds such as N, N ′, N, N′-tetramethyl-p-phenylenediamine, and pyrarizone compounds such as 1-phenyl-2-pyrazoline.

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 and other 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素子は、光学フィルタ、レンズユニット、撮像装置に用いることができる。光学フィルタは、本実施形態に係るEC素子と、それに接続されている能動素子とを有する。   The EC element according to this embodiment can be used for an optical filter, a lens unit, and an imaging device. The optical filter includes an EC element according to this embodiment and an active element connected to the EC element.

レンズユニットは、複数のレンズを有する光学部と、EC素子と、を有する。EC素子は、レンズユニットの外側に配置されても、レンズとレンズとの間に配置されてもよい。レンズユニットを通過する光の光量がEC素子によって、制御される構成であれば、配置位置に制限はない。   The lens unit includes an optical unit having a plurality of lenses and an EC element. The EC element may be disposed outside the lens unit or may be disposed between the lenses. The arrangement position is not limited as long as the amount of light passing through the lens unit is controlled by the EC element.

撮像装置は、複数のレンズを有する光学部と、光学部を通過した光を受光する撮像素子と、EC素子と、を有する。撮像素子が受光する光の光量がEC素子によって制御される構成あれば、配置位置に制限はない。撮像装置は、光学フィルタと、前記光学フィルタを通過した光を受光する撮像素子と、前記光学フィルタおよび前記撮像素子を収容する筐体と、を有する撮像装置であってもよい。筐体は、複数のレンズを有する光学部を取り付ける接合部を有する。   The imaging apparatus includes an optical unit having a plurality of lenses, an imaging element that receives light that has passed through the optical unit, and an EC element. The arrangement position is not limited as long as the amount of light received by the image sensor is controlled by the EC element. The imaging device may be an imaging device having an optical filter, an imaging element that receives light that has passed through the optical filter, and a housing that houses the optical filter and the imaging element. The housing includes a joint portion to which an optical unit having a plurality of lenses is attached.

図2は本実施形態の撮像装置を示す模式図である。本実施形態の撮像装置は、レンズユニット102と、撮像ユニット103と、を有し、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。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the imaging apparatus of the present embodiment. The imaging apparatus of the present embodiment includes a lens unit 102 and an imaging unit 103, and the lens unit 102 is detachably connected to the imaging unit 103 via a mount member (not shown).

レンズユニット102は、複数のレンズあるいはレンズ群を有するユニットであり、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である。   The lens unit 102 is a unit having a plurality of lenses or lens groups, and is a rear focus type zoom lens that performs focusing after the stop.

レンズユニット102は、4つのレンズ群と、開口絞り108と、光学フィルタ101と、を有する。4つのレンズ群は、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が配置されている。開口絞りは、第2のレンズ群105と第3のレンズ群106との間に配置されている。光学フィルタは、第3のレンズ群106と第4のレンズ群107との間に配置されている。   The lens unit 102 includes four lens groups, an aperture stop 108, and an optical filter 101. The four lens groups are, in order from the object side, 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 positive refractive power. The fourth lens group 107 is arranged. The aperture stop is disposed between the second lens group 105 and the third lens group 106. The optical filter is disposed between the third lens group 106 and the fourth lens group 107.

第2のレンズ群105と第3群のレンズ群106との間隔を変化させて変倍を行うことで、第4のレンズ群107の一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行う。レンズユニットを通過する光は、第1〜第4のレンズ群、開口絞り、光学フィルタを通過するよう配置されており、開口絞りおよび光学フィルタを用いて光量の調整を行うことができる。   By performing zooming by changing the distance between the second lens group 105 and the third lens group 106, focusing is performed by moving a part of the fourth lens group 107. The light passing through the lens unit is arranged to pass through the first to fourth lens groups, the aperture stop, and the optical filter, and the amount of light can be adjusted using the aperture stop and the optical filter.

撮像ユニット103は、ガラスブロック109と受光素子110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。ガラスブロックは、光学的に上記の目的を果たすものであれば、材質はガラスでなくてもよい。   The glass block 109 is a glass block such as a low-pass filter, a face plate, or a color filter. The glass block may not be made of glass as long as it optically fulfills the above purpose.

撮像素子110は、レンズユニット102を通過した光を受光するセンサ部である。センサ部は、フォトダイオードのような光センサを有してよい。他にも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。センサ部は、CCDやCMOS等の信号処理部に接続されていてよい。   The image sensor 110 is a sensor unit that receives light that has passed through the lens unit 102. The sensor unit may include an optical sensor such as a photodiode. In addition, it is possible to appropriately use information that acquires and outputs information on light intensity or wavelength. The sensor unit may be connected to a signal processing unit such as a CCD or a CMOS.

本実施形態の撮像装置では、光学フィルタ101が光学レンズユニット内の第3のレンズ群と第4のレンズ群の間に配置されている。   In the imaging device of the present embodiment, the optical filter 101 is disposed between the third lens group and the fourth lens group in the optical lens unit.

本実施形態に係る撮像装置における光学フィルタ101の位置は、図の位置に限定されない。例えば、開口絞り108の前あるいは後のいずれに配置してもよく、第1〜第4のレンズ群のいずれの前、後、レンズ群の間であってもよい。なお、光の収束する位置に配置することで、光学フィルタの面積を小さくできるなどの利点がある。   The position of the optical filter 101 in the imaging apparatus according to the present embodiment is not limited to the position shown in the figure. For example, it may be arranged either before or after the aperture stop 108, or before any one of the first to fourth lens groups, between the lens groups. In addition, there exists an advantage that the area of an optical filter can be made small by arrange | positioning in the position where light converges.

また、本実施形態に係る撮像装置では、レンズユニットの形態も適宜選択可能であり、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よく、その他方式であってもよい。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。   Further, in the imaging apparatus according to the present embodiment, the form of the lens unit can also be selected as appropriate. In addition to the rear focus type, an inner focus type that performs focusing before the aperture may be used, or other types may be used. Good. In addition to the zoom lens, a special lens such as a fisheye lens or a macro lens can be selected as appropriate.

図2においては、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。本実施形態に係る撮像装置は、EC素子がレンズユニット内に有し、そのEC素子の駆動装置はレンズユニット外、例えば撮像ユニットに配置されていてもよい。このような場合には、配線を通してレンズユニット内のEC素子とEC素子の駆動装置が接続され、駆動制御する。   In FIG. 2, the optical filter 101 is disposed inside the lens unit 102. In the imaging apparatus according to the present embodiment, the EC element may be included in the lens unit, and the driving device for the EC element may be disposed outside the lens unit, for example, in the imaging unit. In such a case, the EC element in the lens unit and the drive device for the EC element are connected through the wiring to control driving.

図3は、光学フィルタ101が撮像ユニット103の内部に配置されている構成の撮像装置の模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram of an imaging apparatus having a configuration in which the optical filter 101 is arranged inside the imaging unit 103.

光学フィルタ101は撮像ユニット103の内部のガラスブロック109と受光素子110の間に配置されている。撮像ユニット103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は光学フィルタ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できる。   The optical filter 101 is disposed between the glass block 109 and the light receiving element 110 inside the imaging unit 103. When the imaging unit 103 itself includes the optical filter 101, the lens unit 102 to be connected does not need to have an optical filter, so that a dimmable imaging device using an existing lens unit can be configured.

なお、図3においては、光学フィルタ101は、受光素子110とガラスブロック109の間に配置されている。撮像素子110は光学フィルタ101を通過した光を受光する素子である。光学フィルタ101は、撮像素子が受光する光の光量を制御することができる構成であれば、受光素子110とガラスブロック109の間以外の位置に配置されていてもよい。   In FIG. 3, the optical filter 101 is disposed between the light receiving element 110 and the glass block 109. The image sensor 110 is an element that receives light that has passed through the optical filter 101. The optical filter 101 may be disposed at a position other than between the light receiving element 110 and the glass block 109 as long as it can control the amount of light received by the imaging element.

このような撮像装置103は、光量調整と受光素子の組合せを有する製品などがあげられ、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、携帯電話やスマートフォン、PC、タブレットなどの撮像部位であってもよい。   Examples of such an imaging device 103 include a product having a combination of light amount adjustment and a light receiving element. For example, in an imaging part such as a camera, a digital camera, a video camera, a digital video camera, a mobile phone, a smartphone, a PC, or a tablet. There may be.

(実施例1)
<例示化合物A−1の合成>
Example 1
<Synthesis of Exemplary Compound A-1>

Figure 2018024624
Figure 2018024624

例示化合物A−1の合成は、まず、中間体2を合成した。反応容器に、2,5−ジブロモピリジン(1.02g、4.3mmol)、4−ピリジルボロン酸(1.58g、12.9mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.25g、0.22mmol)、炭酸カリウム(1.78g、12.9mmol)、ジオキサン(100ml)、及び水(33ml)を仕込み、窒素気流下、8時間加熱還流で撹拌を行った。反応終了後、反応液を濃縮した。その後、クロロホルムで抽出を行った。有機層を水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥後に減圧乾固を行った。シリカゲルカラムクロマト(溶離液:クロロホルム/メタノール=19/1)で精製後、エタノール/ヘキサンで再結晶を行い、中間体2を0.80g(収率:79.6%)得た。   In the synthesis of Example Compound A-1, first, Intermediate 2 was synthesized. In a reaction vessel, 2,5-dibromopyridine (1.02 g, 4.3 mmol), 4-pyridylboronic acid (1.58 g, 12.9 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0.25 g, 0.22 mmol). ), Potassium carbonate (1.78 g, 12.9 mmol), dioxane (100 ml), and water (33 ml) were charged, and the mixture was stirred by heating under reflux for 8 hours under a nitrogen stream. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated. Thereafter, extraction was performed with chloroform. The organic layer was washed with water, dried over magnesium sulfate and then dried under reduced pressure. After purification by silica gel column chromatography (eluent: chloroform / methanol = 19/1), recrystallization was performed with ethanol / hexane to obtain 0.80 g of intermediate 2 (yield: 79.6%).

NMR測定により、中間体2の構造を確認した。
H NMR(CDCl,500MHz)σ(ppm):9.10(s,1H),8.75(m,4H),8.08(m,1H),7.95(m,3H),7.55(m,2H).
The structure of Intermediate 2 was confirmed by NMR measurement.
1 H NMR (CDCl 3 , 500 MHz) σ (ppm): 9.10 (s, 1H), 8.75 (m, 4H), 8.08 (m, 1H), 7.95 (m, 3H), 7.55 (m, 2H).

次に、中間体2を用いて中間体3の合成をおこなった。反応容器に、中間体2(0.70g、3.00mmol)、1−ヨードヘプタン(3.39g、15.0mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド15mlを仕込み、窒素気流下、10時間加熱還流で撹拌を行った。反応終了後、反応液を酢酸エチルに滴下し生じた沈殿物を酢酸エチルで洗浄し中間体3を1.50g(収率:73%)得た。   Next, intermediate 3 was synthesized using intermediate 2. A reaction vessel was charged with Intermediate 2 (0.70 g, 3.00 mmol), 1-iodoheptane (3.39 g, 15.0 mmol), and 15 ml of N, N-dimethylformamide, and heated under reflux for 10 hours under a nitrogen stream. Stirring was performed. After completion of the reaction, the reaction solution was added dropwise to ethyl acetate, and the resulting precipitate was washed with ethyl acetate to obtain 1.50 g of intermediate 3 (yield: 73%).

NMR測定により、中間体3の構造を確認した。
H NMR(DMSO−d6,500MHz)σ(ppm):9.51(d,1H),9.21(m,4H),8.88(d,2H),8.79(m,1H),8.70(m,3H),4.62(m,4H),1.95(m,4H),1.25(m,16H),0.85(t,6H).
The structure of intermediate 3 was confirmed by NMR measurement.
1 H NMR (DMSO-d6,500 MHz) σ (ppm): 9.51 (d, 1H), 9.21 (m, 4H), 8.88 (d, 2H), 8.79 (m, 1H) , 8.70 (m, 3H), 4.62 (m, 4H), 1.95 (m, 4H), 1.25 (m, 16H), 0.85 (t, 6H).

次に、中間体3を用いて例示化合物A−1の合成をおこなった。まず、中間体3(500mg、0.73mmol)を水に溶解した。ヘキサフルオロリン酸アンモニウム水溶液を滴下し、室温で3時間撹拌を行った。析出した結晶をろ過、イソプロピルアルコール、ジエチルエーテルで順次洗浄し、例示化合物A−1を500mg(収率:95%)得た。   Next, Example Compound A-1 was synthesized using Intermediate 3. First, Intermediate 3 (500 mg, 0.73 mmol) was dissolved in water. An aqueous ammonium hexafluorophosphate solution was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The precipitated crystals were filtered and washed successively with isopropyl alcohol and diethyl ether to obtain 500 mg (yield: 95%) of Exemplary Compound A-1.

NMR測定により、例示化合物A−1の構造を確認した。
H NMR(DMSO−d6,500MHz)σ(ppm):9.53(d,1H),9.24(m,4H),8.85(d,2H),8.81(m,1H),8.73(m,3H),4.65(m,4H),1.95(m,4H),1.30(m,16H),0.85(t,6H).
The structure of Exemplified Compound A-1 was confirmed by NMR measurement.
1 H NMR (DMSO-d6,500 MHz) σ (ppm): 9.53 (d, 1H), 9.24 (m, 4H), 8.85 (d, 2H), 8.81 (m, 1H) , 8.73 (m, 3H), 4.65 (m, 4H), 1.95 (m, 4H), 1.30 (m, 16H), 0.85 (t, 6H).

以下の条件において、例示化合物A−1の酸化還元電位を測定した。また、酸化還元の繰り返しに対する安定性を評価した。   Under the following conditions, the oxidation-reduction potential of Exemplified Compound A-1 was measured. In addition, stability against repeated redox was evaluated.

測定装置に備える電極及び使用した溶媒を以下に示す。
作用電極:グラッシーカーボン
対向電極:白金
参照電極:銀
電解質:テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート炭酸プロピレン溶液(0.1M)
The electrodes provided in the measuring apparatus and the solvents used are shown below.
Working electrode: Glassy carbon Counter electrode: Platinum reference electrode: Silver electrolyte: Tetrabutylammonium hexafluorophosphate propylene carbonate solution (0.1M)

まず、電解質としてテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェートを0.1Mの濃度で炭酸プロピレンに溶解させた。次いで、例示化合物A−1を0.5mMの濃度で溶解させEC媒体を得た。   First, tetrabutylammonium hexafluorophosphate as an electrolyte was dissolved in propylene carbonate at a concentration of 0.1M. Then, Exemplified Compound A-1 was dissolved at a concentration of 0.5 mM to obtain an EC medium.

次いで、作用電極、対向電極及び参照電極を備えた測定装置を用い、EC化合物の酸化還元電位をサイクリックボルタンメトリー(CV)により測定した。なお、還元電位の評価はフェロセンを基準物質として測定した。   Next, the redox potential of the EC compound was measured by cyclic voltammetry (CV) using a measuring device equipped with a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode. The reduction potential was evaluated using ferrocene as a reference substance.

CV測定の結果、例示化合物A−1の還元電位は−1.26Vであった。   As a result of CV measurement, the reduction potential of Exemplified Compound A-1 was −1.26V.

酸化還元の繰り返しに対する安定性は、CV測定を継続し、そのサイクリックボルタモグラムの形状により評価した。   The stability against repeated redox was evaluated by the CV measurement and the cyclic voltammogram shape.

酸化還元の繰り返しに対する安定性の評価を「可逆」または「不可逆」とする。「可逆」は安定性が高いことを示し、「不可逆」は安定性が低いことを示す。   Evaluation of stability against repeated redox is “reversible” or “irreversible”. “Reversible” indicates high stability, and “irreversible” indicates low stability.

繰り返しの酸化還元反応に対して良好なCV特性を示した化合物に関しては「可逆」と定義した。具体的には、IV特性が酸化還元の繰り返しを経ても実質的に変化しないものを指す。   A compound that showed good CV properties for repeated redox reactions was defined as “reversible”. Specifically, the IV characteristic does not substantially change even after repeated redox.

一方、ベースラインに対する酸化側と還元側の面積が異なるものや、サイクル毎に電流値が変化した化合物は「不可逆」と定義する。   On the other hand, compounds in which the areas on the oxidation side and the reduction side with respect to the baseline are different, or a compound in which the current value changes every cycle are defined as “irreversible”.

例示化合物A−1は可逆なCV特性を示した。   Exemplified Compound A-1 exhibited reversible CV characteristics.

(実施例2)
<例示化合物B−1の合成>
(Example 2)
<Synthesis of Exemplary Compound B-1>

Figure 2018024624
Figure 2018024624

例示化合物B−1は、中間体2を用いて合成した。まず、中間体2を用いて中間体4の合成をおこなった。反応容器に、中間体2(0.60g、2.57mmol)、4−(ブロモメチル)安息香酸メチル(2.96g、12.9mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド10mlを仕込み、窒素気流下、10時間加熱還流で撹拌を行った。反応終了後、反応液を酢酸エチルに滴下し生じた沈殿物を酢酸エチルで洗浄し中間体3を1.30g(収率:73%)得た。   Exemplary Compound B-1 was synthesized using Intermediate 2. First, Intermediate 4 was synthesized using Intermediate 2. A reaction vessel was charged with intermediate 2 (0.60 g, 2.57 mmol), methyl 4- (bromomethyl) benzoate (2.96 g, 12.9 mmol), and 10 ml of N, N-dimethylformamide. Stirring was performed with heating under reflux for an hour. After completion of the reaction, the reaction solution was added dropwise to ethyl acetate, and the resulting precipitate was washed with ethyl acetate to obtain 1.30 g of intermediate 3 (yield: 73%).

NMR測定により、例示化合物中間体4の構造を確認した。
H NMR(CDOD,500MHz)σ(ppm):9.44(d,1H),9.21(d,4H),8.92(d,2H),8.69(m,1H),8.61(m,3H),8.12(d,4H),7.63(d,4H),5.98(s,4H),3.91(s,6H).
The structure of the exemplary compound intermediate 4 was confirmed by NMR measurement.
1 H NMR (CD 3 OD, 500 MHz) σ (ppm): 9.44 (d, 1H), 9.21 (d, 4H), 8.92 (d, 2H), 8.69 (m, 1H) , 8.61 (m, 3H), 8.12 (d, 4H), 7.63 (d, 4H), 5.98 (s, 4H), 3.91 (s, 6H).

次に、中間体4を用いて例示化合物B−1の合成をおこなった。まず、中間体4(500mg、0.72mmol)を水に溶解した。ヘキサフルオロリン酸アンモニウム水溶液を滴下し、室温で3時間撹拌を行った。析出した結晶をろ過、イソプロピルアルコール、ジエチルエーテルで順次洗浄し、例示化合物B−1を500mg(収率:84%)得た。   Next, Example Compound B-1 was synthesized using Intermediate 4. First, Intermediate 4 (500 mg, 0.72 mmol) was dissolved in water. An aqueous ammonium hexafluorophosphate solution was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The precipitated crystals were filtered and washed successively with isopropyl alcohol and diethyl ether to obtain 500 mg (yield: 84%) of Exemplary Compound B-1.

NMR測定により、例示化合物B−1の構造を確認した。
H NMR(CD3CN,500MHz)σ(ppm):9.27(d,1H),8.85(d,4H),8.71(d,2H),8.49(m,1H),8.39(m,3H),8.08(d,4H),7.56(d,4H),5.82(s,4H),3.86(s,6H).
The structure of exemplary compound B-1 was confirmed by NMR measurement.
1 H NMR (CD3CN, 500 MHz) σ (ppm): 9.27 (d, 1H), 8.85 (d, 4H), 8.71 (d, 2H), 8.49 (m, 1H), 8 .39 (m, 3H), 8.08 (d, 4H), 7.56 (d, 4H), 5.82 (s, 4H), 3.86 (s, 6H).

例示化合物A−1と同じ条件で、例示化合物B−1の還元電位の測定、酸化還元の繰り返しに対する安定性を評価した。   Measurement of the reduction potential of Exemplified Compound B-1 and stability against repeated redox were evaluated under the same conditions as Exemplified Compound A-1.

例示化合物A−1を例示化合物B−1に代えることで、EC媒体を得た。   An EC medium was obtained by replacing Exemplified Compound A-1 with Exemplified Compound B-1.

CV測定の結果、例示化合物B−1の還元電位は−1.09Vであった。例示化合物B−1は可逆なCV特性を示した。   As a result of CV measurement, the reduction potential of Exemplified Compound B-1 was -1.09V. Exemplified compound B-1 exhibited reversible CV characteristics.

(実施例3)
本実施例では、一般式(1)で表わされる有機化合物を有するEC素子を作製し、その特性評価を行った。本実施例では、EC化合物として、例示化合物A−1を有する素子および例示化合物B−1を有する素子の2種類を作製した。電解質としての過塩素酸テトラブチルアンモニウムを0.1Mの濃度でプロピレンカーボネート(炭酸プロピレン)に溶解させ、次いで例示化合物A−1を40.0mMの濃度で溶解させることにより、EC媒体を得た。また、例示化合物A−1をB−1に代えることで、別種のEC媒体を調整した。
(Example 3)
In this example, an EC element having an organic compound represented by the general formula (1) was produced, and its characteristics were evaluated. In this example, two types of devices having the example compound A-1 and the device having the example compound B-1 were produced as EC compounds. EC medium was obtained by dissolving tetrabutylammonium perchlorate as an electrolyte in propylene carbonate (propylene carbonate) at a concentration of 0.1 M, and then dissolving Exemplified Compound A-1 at a concentration of 40.0 mM. In addition, another type of EC medium was prepared by replacing Exemplified Compound A-1 with B-1.

EC素子は、基板10として、電極11としての透明導電膜(透明電極膜)付きのガラス基板を用いた。一対の透明導電膜(ITO)付きのガラス基板の四方の端部に絶縁層(SiO)を形成した。基板間隔を規定するスペーサーとしてのPETフィルム(帝人デュポンフィルム社製メリネックス(登録商標)S、125μm厚)を、一対の透明電極膜付きガラス基板の間に配置する。その後、EC媒体注入用の注入口を残して、エポキシ系接着剤によりガラス基板とPETフィルムとを接着し、封止した。以上のように、注入口付き空セルを作製した。 In the EC element, a glass substrate with a transparent conductive film (transparent electrode film) as the electrode 11 was used as the substrate 10. An insulating layer (SiO 2 ) was formed on the four ends of the glass substrate with a pair of transparent conductive films (ITO). A PET film (Melinex (registered trademark) S manufactured by Teijin DuPont Films, 125 μm thick) as a spacer for defining the substrate interval is placed between a pair of glass substrates with a transparent electrode film. Thereafter, the glass substrate and the PET film were adhered and sealed with an epoxy adhesive leaving an injection port for injecting the EC medium. As described above, an empty cell with an injection port was produced.

次に前述の注入口より、上述の方法で得られたEC媒体を真空注入法により注入後、注入口をエポキシ系接着剤により封止し、EC素子とした。   Next, the EC medium obtained by the above-described method was injected by the vacuum injection method from the above-described injection port, and then the injection port was sealed with an epoxy adhesive to obtain an EC element.

本実施例のEC素子に、1.5Vの電圧を印加すると、EC素子に含まれる有機化合物の還元種に由来する吸収を示した。さらに、−0.5Vの電圧を印加すると、消色し、可逆的に着色および消色した。すなわち、本実施例のEC素子は、着色状態と消色状態とを可逆的に変化でき、EC性を有する。   When a voltage of 1.5 V was applied to the EC element of this example, the absorption derived from the reduced species of the organic compound contained in the EC element was shown. Furthermore, when a voltage of −0.5 V was applied, the color was erased, and reversibly colored and erased. That is, the EC element of this embodiment can reversibly change between a colored state and a decolored state, and has EC properties.

図4に、本実施例の例示化合物B−1を用いて作製したEC素子の着色状態及び消色状態における紫外可視吸収スペクトルを示した。例示化合物B−1は還元状態において、506nmに吸収を示し、イエローを示した。同様に、例示化合物A−1においても、還元状態において500nmに吸収を有し、イエローを示した。   In FIG. 4, the ultraviolet visible absorption spectrum in the coloring state and decoloring state of EC element produced using the exemplary compound B-1 of a present Example was shown. Exemplified Compound B-1 showed absorption at 506 nm and yellow in the reduced state. Similarly, Exemplified Compound A-1 also showed an absorption at 500 nm in the reduced state and showed yellow.

次に、例示化合物A−1、例示化合物B−1を用いて作製したEC素子の中性状態(消色状態)における吸収端を調査した。なお、吸収端とは、消色状態のスペクトルにおいて、吸収ピークが表れた後に化合物の吸光度が0になる点のうち、最も長波長側に現れる点と定義する。例示化合物A−1、例示化合物B−1の吸収端はそれぞれ387nm、385nmであった。吸収端が400nm未満の化合物は、消色時の透明性が高い。   Next, the absorption edge in the neutral state (decolored state) of the EC device prepared using Exemplified Compound A-1 and Exemplified Compound B-1 was investigated. The absorption edge is defined as the point appearing on the longest wavelength side among the points where the absorbance of the compound becomes 0 after the absorption peak appears in the decolored spectrum. The absorption edges of Exemplified Compound A-1 and Exemplified Compound B-1 were 387 nm and 385 nm, respectively. A compound having an absorption edge of less than 400 nm has high transparency when decolored.

(比較例1)
下記の構造で表わされる比較化合物1を用いたこと以外は実施例3と同様にEC素子を作製した。実施例3と同じ条件で還元状態における吸収と消色状態における吸収端を測定した。比較化合物1は三環構造にピリミジレン基を導入した化合物である。
(Comparative Example 1)
An EC device was produced in the same manner as in Example 3 except that Comparative Compound 1 represented by the following structure was used. Under the same conditions as in Example 3, the absorption in the reduced state and the absorption edge in the decolored state were measured. Comparative compound 1 is a compound in which a pyrimidylene group is introduced into a tricyclic structure.

Figure 2018024624
Figure 2018024624

還元状態における比較化合物1は、510nmに吸収を示し、例示化合物A−1とB−1と同様にイエローに発色した。しかし、比較化合物1の吸収端は428nmとであり、例示化合物A−1、B−1と比較して吸収端が長波長化した。吸収端が428nmの化合物は、消色時の透明性が低い。   Comparative compound 1 in the reduced state showed absorption at 510 nm and developed yellow as in the case of exemplary compounds A-1 and B-1. However, the absorption edge of Comparative Compound 1 was 428 nm, and the absorption edge was made longer than that of Exemplary Compounds A-1 and B-1. A compound having an absorption edge of 428 nm has low transparency when decolored.

例示化合物A−1、例示化合物B−1のようにピリジレン基を有する場合、ピリジレン基の水素原子と外側のピリジン環の水素原子が立体的に反発することで、ピリジレン基と双方のピリジン環の間でねじれが発生する。これに対して比較化合物1のようにピリミジレン基を有する場合、ピリミジレン基とピリミジレン基のヘテロ原子に挟まれた炭素原子に結合したピリジン環との間では水素原子間の反発が無く、ねじれが発生しない。   In the case of having a pyridylene group as in Exemplified Compound A-1 and Exemplified Compound B-1, the hydrogen atom of the pyridylene group and the hydrogen atom of the outer pyridine ring are sterically repelled, so that the pyridylene group and both pyridine rings Twist occurs between the two. On the other hand, when it has a pyrimidylene group as in Comparative Compound 1, there is no repulsion between hydrogen atoms between the pyrimidylene group and the pyridine ring bonded to the carbon atom sandwiched between the heteroatoms of the pyrimidylene group, and twisting occurs. do not do.

例示化合物A−1、例示化合物B−1は、ピリジレン基が外側の双方のピリジン環とねじれて平面性を崩すことで吸収端が短波長化し、透明性が高いと考えられる。   Exemplified Compound A-1 and Exemplified Compound B-1 are considered to be highly transparent because the pyridylene group twists with both outer pyridine rings and loses its planarity, thereby shortening the absorption edge.

以上のように、本発明に係る有機化合物は、比較化合物1に比して、消色時の透明性が高い化合物である。   As described above, the organic compound according to the present invention is a compound having higher transparency during decoloring than Comparative Compound 1.

(比較例2)
例示化合物A−1の代わりに下記の比較化合物2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で測定を行った。比較化合物2は、三環構造の中央にピラジレン基を導入した化合物である。
(Comparative Example 2)
Measurement was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following comparative compound 2 was used instead of the exemplified compound A-1. Comparative compound 2 is a compound in which a pyradylene group is introduced at the center of the tricyclic structure.

Figure 2018024624
Figure 2018024624

比較化合物2の還元電位はピラジレン基のヘテロ原子の影響で、例示化合物B−1よりも正にシフトし、−0.93Vであった。比較化合物2は、CV特性が不可逆であり、酸化還元の繰り返しに対する安定性は低かった。   The reduction potential of Comparative Compound 2 was −0.93 V, which was more positively shifted than that of Exemplary Compound B-1 due to the influence of the hetero atom of the pyrazylene group. Comparative compound 2 had irreversible CV characteristics and low stability against repeated redox.

(比較例3)
例示化合物A−1の代わりに下記の比較化合物3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で測定を行った。比較化合物3は、三環構造の中央にピリダジレン基を導入した化合物である。
(Comparative Example 3)
Measurement was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following comparative compound 3 was used instead of the exemplified compound A-1. Comparative compound 3 is a compound in which a pyridazylene group is introduced at the center of the tricyclic structure.

Figure 2018024624
Figure 2018024624

比較化合物3の還元電位はピリダジレン基のヘテロ原子の影響で、例示化合物B−1よりも正にシフトし、−0.98Vであった。比較化合物3は、CV特性が不可逆であり、酸化還元の繰り返しに対する安定性は低かった。   The reduction potential of Comparative Compound 3 was −0.98 V, which was more positively shifted than Example Compound B-1 due to the influence of the hetero atom of the pyridazylene group. Comparative compound 3 had irreversible CV characteristics and low stability against repeated oxidation and reduction.

(比較例4)
例示化合物A−1の代わりに下記の比較化合物4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で測定を行った。比較化合物4は、三環構造の中央にフェニレン基を導入した化合物である。
(Comparative Example 4)
Measurement was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following comparative compound 4 was used instead of the exemplified compound A-1. Comparative compound 4 is a compound in which a phenylene group is introduced at the center of the tricyclic structure.

Figure 2018024624
Figure 2018024624

比較化合物4は、良好なCV特性を示し、酸化還元の繰り返しに対する安定性は高かった。比較化合物4の還元電位は−1.22Vとなり、例示化合物B−1(−1.09V)よりも負にシフトした。   Comparative compound 4 exhibited good CV characteristics and high stability against repeated redox. The reduction potential of Comparative Compound 4 was −1.22 V, which was more negative than that of Exemplary Compound B-1 (−1.09 V).

これは、ヘテロアリーレン基よりも電子密度の大きなアリーレン基であるフェニレン基を導入したことに起因していると考えられる。   This is considered due to the introduction of a phenylene group, which is an arylene group having an electron density higher than that of a heteroarylene group.

比較化合物4は、還元電位が本発明に係る有機化合物よりも負であるので、化合物を還元させるための、すなわち着色させるための、消費電力が大きい化合物である。   Since the reduction potential of the comparative compound 4 is more negative than the organic compound according to the present invention, the comparative compound 4 is a compound that consumes a large amount of power for reducing the compound, that is, for coloring.

以上説明した通り、本発明に係る有機化合物は、還元電位の絶対値が小さく、酸化還元の繰り返しに対する安定性が高く、消色時の透過率が高い有機化合物である。そして本発明の有機化合物を有するEC素子は、素子寿命が長く、消費電力が小さい素子である。   As described above, the organic compound according to the present invention is an organic compound having a small absolute value of the reduction potential, high stability against repeated redox, and high transmittance during decoloring. The EC element having the organic compound of the present invention is an element having a long element life and low power consumption.

10 透明基板
11 透明電極
12 EC化合物を含んだ液体
13 スペーサー
10 Transparent substrate 11 Transparent electrode 12 Liquid containing EC compound 13 Spacer

Claims (14)

下記一般式(1)で表わされることを特徴とする有機化合物。
Figure 2018024624

一般式(1)において、R乃至R11は水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアラルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。R乃至R11は、隣り合う置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記アリール基、前記アラルキル基が置換基を有する場合、前記置換基はハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基から選ばれる。
一般式(1)において、XおよびYは、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アリール基、前記アラルキル基および前記ヘタリール基が置換基を有する場合、前記置換基はハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基から選ばれる。A 、A はアニオンを表す。
An organic compound represented by the following general formula (1):
Figure 2018024624

In the general formula (1), R 1 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, substituted Alternatively, each is independently selected from an unsubstituted aralkyl group. In R 1 to R 11 , adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.
When the aryl group or the aralkyl group has a substituent, the substituent is selected from a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group. It is.
In the general formula (1), X and Y are an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, Each is independently selected from a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
When the aryl group, the aralkyl group and the hetaryl group have a substituent, the substituent is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, Selected from aralkyl groups. A 1 and A 2 represent anions.
還元状態において、400nm以上800nm以下の範囲に吸収ピークを有することを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。   2. The organic compound according to claim 1, which has an absorption peak in a range of 400 nm to 800 nm in a reduced state. 一般式(1)において、RからR11の前記アルキル基、R乃至R11の前記アルコキシ基、R乃至R11の前記アリール基、R乃至R11の前記アラルキル基が置換基を有する場合、該置換基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基からそれぞれ独立に選ばれることを特徴とする請求項1または2に記載の有機化合物。 In the general formula (1), the alkyl group from R 1 R 11, the alkoxy group of R 1 to R 11, the aryl group of R 1 to R 11, the aralkyl group of R 1 to R 11 is a substituent And the substituent is independently selected from a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group. Item 3. The organic compound according to Item 1 or 2. 一般式(1)において、XおよびYで表わされる前記アルキル基、XおよびYで表わされる前記アリール基が置換基を有する場合、該置換基は、ハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、アリール基、アラルキル基からそれぞれ独立に選ばれることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の有機化合物。   In the general formula (1), when the alkyl group represented by X and Y and the aryl group represented by X and Y have a substituent, the substituent is a halogen atom, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms. The organic compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic compound is independently selected from a group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group. 前記A および前記A は、同一のアニオンであることを特徴とする請求項1から4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 4, wherein the A 1 - and the A 2 - are the same anion. 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5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, and an electrochromic layer disposed between the pair of electrodes,
The electrochromic layer is characterized in that the electrochromic layer contains the organic compound according to any one of claims 1 to 5.
前記エレクトロクロミック層は、前記有機化合物とは別種の有機化合物を有することを特徴とする請求項6に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 6, wherein the electrochromic layer includes an organic compound different from the organic compound. 前記別種の有機化合物は、フェナジン化合物、フェロセン化合物、メタロセン化合物、フェニレンジアミン化合物、ピラゾリン化合物のいずれかであることを特徴とする請求項6または7に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 6 or 7, wherein the different kind of organic compound is any one of a phenazine compound, a ferrocene compound, a metallocene compound, a phenylenediamine compound, and a pyrazoline compound. 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6から8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 device according to claim 6, wherein the electrochromic layer is a liquid having an electrolyte and the organic compound. 請求項6から9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 6 to 9,
And an active element connected to the electrochromic element.
前記能動素子が、前記エレクトロクロミック素子を駆動することにより、前記エレクトロクロミック素子を通過する光の光量を調整することを特徴とする請求項10に記載の光学フィルタ。   The optical filter according to claim 10, wherein the active element adjusts an amount of light passing through the electrochromic element by driving the electrochromic element. 請求項10または11に記載の光学フィルタと、
複数のレンズを有する光学部と、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 10 or 11,
And an optical unit having a plurality of lenses.
複数のレンズを有する光学部と、
請求項10または11に記載の光学フィルタと、
前記光学フィルタを通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 unit having a plurality of lenses;
An optical filter according to claim 10 or 11,
An imaging device comprising: an imaging device that receives light that has passed through the optical filter.
請求項10または11に記載の光学フィルタと、前記光学フィルタを通過した光を受光する撮像素子と、前記光学フィルタおよび前記撮像素子を収容する筐体とを有する撮像装置であって、
前記筐体は、複数のレンズを有する光学部を取り付ける接合部を有することを特徴とする撮像装置。
An image pickup apparatus comprising: the optical filter according to claim 10; an image pickup device that receives light that has passed through the optical filter; and a housing that houses the optical filter and the image pickup device.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the housing includes a joint portion to which an optical unit having a plurality of lenses is attached.
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