JP2775879B2 - フォトクロミック材料の製造方法 - Google Patents
フォトクロミック材料の製造方法Info
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Description
ロミック材料が知られている。フォトクロミック材料の
うちで最もよく検討されているものにスピロピランが挙
げられる。
例えば下記に示すスピロピランに紫外光を照射するとメ
ロシアニンに変化し、赤色を呈する。このメロシアニン
は可視光を照射すると元のスピロピランに戻る。
体を作成することができる。高い記録感度と安定性を得
るために、均一な超薄膜の記録媒体を得ることが望まれ
る。このような超薄膜を穏和な条件で得るためには、ラ
ングミュアブロジェット法(以下LB法と略する。)が最
も優れている。
バランス良く有することが望まれる。スピロピラン骨格
単独では疎水性が低くLB膜を形成しない。したがって、
スピロピランLB膜を作成するためには多くの場合、イン
ドリン環のN位にアルキル長鎖を導入し、親疎水性のバ
ランスを持たせている。
ランが発明されている。その中で、インドリン環にハロ
ゲン基を持つスピロピランは、着色体が長波長に吸収を
有し、半導体レーザでの記録に適するばかりでなく、安
定性の高いスピロピランとして優れた記録特性を有して
いる。
膜化するために、N位に長鎖を導入する。従来、このN
位に長鎖を有するスピロピランを合成する最も優れた方
法に、次式に示すようなインドレニンにハロゲン化アル
キルを作用させる方法が知られている。
性が低いため、ハロゲン基のないインドレニン(Y=
H)に関しては反応は進行するが、ハロインドレニン
(Y=F、Cl、Br、I)では反応はまったく進行しない
か、進行しても非常に過酷な条件が必要であった。これ
はハロゲン基の電子吸引性によってインドレニン環の活
性が下がるためである。
スピロピランの製造は不可能であった。したがって、ハ
ロゲン化スピロピランの薄膜をLB法によって得ることが
できなかった。
を目的とする。
を直接作用させて得ることを特徴とする下記一般式のフ
ォトクロミック材料の製造方法である。
R2はケトアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲ
ン基、アルカノイルオキシメチル基のいずれか、Yは塩
素、臭素のうちいずれかで、インドリン環の任意の位置
に、1個から4個置換されているものとする。
記フォトクロミック材料の製造法は、従来の製造法とは
まったく異なる製造法で、これにより、ハロゲン化イン
ドリン環を有するスピロピランの特性を損ねることな
く、LB法による薄膜化が可能なスピロピランを、穏和な
条件で得ることが可能になる。
説明する。
−Bと称する。)の化学構造式を以下に示す。
l)とヨードオクタデカン(2)101.1g(266mmol)を2
−ブタノン200mlに溶解し、40時間加熱還流した。2−
ブタノンを留去後、残った固体を1000mlのエタノールか
ら再結晶し、赤白色の固体、1−オクタデシル−2,3,3
−トリメチルインドレニウムのヨウ素塩(3)91.5g(1
97mmol、収率63.9%)を得た。
ニウムのヨウ素塩(3)91.5g(197mmol)を100mlのジ
エチルエーテルに分散し、これを3.8N水酸化ナトリウム
水溶液400mlに分散した。3.5時間攪はんした後、油層を
ジエチルエーテルで抽出した。水酸化ナトリウムで1昼
夜乾燥した後、ジエチルエーテルを留去して、黄色液体
の1−オクタデシル−2−メチレン−3,3−ジメチルイ
ンドリン(4)65.6g(159mmol、収率80.7%)を得た。
ol)を酢酸50mlに溶解し、氷水で反応溶液を15℃付近に
保ちながら強く攪はんしつつ、発煙硝酸(d=1.52、99
%)2.5ml(59.7mmol)の酢酸8ml溶液を1時間かけて滴
下した。その後更に7時間攪はんを続けた。析出した沈
澱をろ過した後、エタノール500mlから再結晶して、3
−ニトロ−5−メトキシサリチルアルデヒド(6)の黄
色針状結晶4.2g(21.3mmol、収率40.5%)を得た。
チレン−3,3−ジメチルインドリン(4)2g(4.9mmol)
と、ステップ3で合成した3−ニトロ−5−メトキシサ
リチルアルデヒド(6)0.8g(4.1mmol)を20mlのエタ
ノール中で1時間加熱還流した。濃緑色の反応溶液を冷
却して析出した沈澱を80mlのエタノールから3回再結晶
して、スピロピラン7(黄褐色結晶)1.6g(2.7mmol、
収率65.9%)を得た。
方法により、臭素化を行なった。
クロロホルム=1/1溶液に溶解した。そこへスピロピラ
ン(7)1.6g(2.7mmol)の酢酸溶液を30分かけて滴下
した。1時間後、クロロホルムと水酸化ナトリウムの混
合物にあけて、クロロホルムで抽出した。有機層を乾燥
濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製し、さらにエ
タノールから2回再結晶して、スピロピラン(SP−B)
300mgを得た。
が最も好ましいが、他の臭素化剤たとえば、臭素などで
も同様に進行する。
maxは650nmで、700nmの光にも感度を有する。この溶液
に700nmの可視光を照射すると速やかに無色体が形成さ
れた。
め、以下の条件でラングミュアブロジェット法による薄
膜化を行なうことができた。
ォトクロミズムを示し、SP−Bのフォトクロミズムが超
薄膜にも導入できたことを確認した。
に炭素数1から32のヨウ化物を用いても合成及び物性に
変化はみられなかった。ただし、LB法で製膜を行なうた
めには炭素数が6から32が最も好ましい。
ノンに溶解し、40時間加熱還流したが、まったく反応は
進行せず、原料が回収された。
まったく進行しなかった。したがって、本製造法は著し
く効果を発揮する。炭素数5以下のハロゲン化アルキル
では反応はわずかに進行するが、生成物の収率は低い。
従って本製造法は効果を発揮する。
トラブロモインドリンに対しても同様に利用することが
できる。
シ基とニトロ基に関して記したが、他の置換基でも同様
に利用することが可能である。
可能でかつインドリン環にハロゲン基を有するスピロピ
ラン系フォトクロミック材料を大量に製造することが可
能であり、その波及効果は大である。
Claims (3)
- 【請求項1】下記一般式 で示されるフォトクロミック材料に対し、ハロゲン化剤
を直接作用させて得ることを特徴とする下記一般式のフ
ォトクロミック材料の製造方法。 ただし、Rは炭素数6から32までの炭化水素鎖、R1、R2
はケトアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン
基、アルカノイルオキシメチル基のいずれか、Yは塩
素、臭素のうちいずれかで、インドリン環の任意の位置
に、1個から4個置換されているものとする。 - 【請求項2】Yが臭素で、ハロゲン化剤としてN−ブロ
モコハク酸イミドを用いることを特徴とする請求項1記
載のフォトクロミック材料の製造方法。 - 【請求項3】Yが塩素で、ハロゲン化剤としてN−クロ
ロコハク酸イミドを用いることを特徴とする請求項1記
載のフォトクロミック材料の製造方法。
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