JP5445886B2 - Method for forming a modified solid surface and modified solid surface - Google Patents

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Description

本発明は、改質された固体表面を形成する方法(固体表面の改質方法およびそれにより改質された固体表面に関する。 The present invention relates to a method for forming a modified solid surface ( solid surface modification method ) and a solid surface modified thereby.

固体表面に所定の機能を有する分子層を固定して、固体表面を改質する方法が従来から行われている。最近では、緻密で配向性が高い膜構造を実現する技術として、自己組織化単層膜(自己組織化単分子膜、self-assembled monolayer;SAM)が注目されている。
自己組織化単層膜は、固体表面(例、貴金属)への吸着性を有する吸着性基(例、メルカプト基)と鎖状疎水性基(例、長鎖アルキル基)とを有する吸着性化合物(例、長鎖アルカンチオール)により形成される。言い換えると、吸着性化合物は、鎖状疎水性基の一方の末端に吸着性基が設けられている分子構造を有する。
吸着性化合物の溶液中に固体表面を浸漬すると、吸着性化合物の分子が固体表面に吸着し、次に、鎖状疎水性基の分子間相互作用(ファンデルワールス力)により吸着性化合物の分子が自己組織化し、分子が固体表面に対して一定の角度で立ち上がり、一定の方向に配向した単分子膜が形成される。
A method of modifying a solid surface by fixing a molecular layer having a predetermined function on the solid surface has been conventionally performed. Recently, as a technique for realizing a dense and highly oriented film structure, a self-assembled monolayer (SAM) has attracted attention.
Self-assembled monolayer film is an adsorptive compound having an adsorptive group (eg, mercapto group) having adsorptivity to a solid surface (eg, noble metal) and a chain hydrophobic group (eg, long-chain alkyl group) (Eg, long chain alkanethiol). In other words, the adsorptive compound has a molecular structure in which an adsorptive group is provided at one end of a chain hydrophobic group.
When the solid surface is immersed in the solution of the adsorptive compound, the molecule of the adsorbing compound is adsorbed on the solid surface, and then the molecule of the adsorbing compound is caused by the intermolecular interaction (van der Waals force) of the chain hydrophobic group. Self-assembled, molecules rise at a certain angle with respect to the solid surface, and a monomolecular film oriented in a certain direction is formed.

鎖状疎水性基の他方の末端は、通常は官能基で置換される。官能基の種類に応じて、固体表面を任意に改質することができる。官能基の種類としては、反応性基、親水性・疎水性基、電気化学的活性基、光化学的活性基、触媒活性基、蛍光活性基やセンサー活性基が提案されている。
特許文献1には、官能基が異なる二種類の吸着性化合物を併用することの開示がある(請求項7)。二種類の吸着性化合物の例として、末端カルボキシル基を有する長鎖アルカンチオールと末端アミノ基を有する長鎖アルカンチオールとが記載されている(第6頁)。
特許文献2および3は、光を吸収する有機残基を官能基として有するエネルギードナー(吸着性)化合物と、その化合物の励起光と重なる吸収波長領域を有する光を吸収するエネルギーアクセプター(吸着性)化合物とを併用する発明を開示している(特許文献2および3の請求項1)。特許文献2および3に記載の発明では、エネルギードナー化合物とエネルギーアクセプター化合物とを自己組織化単層膜中に共存させることにより、アンテナのように光エネルギーを集め、移動させることを実現しようとしている(特許文献2の段落番号0013および0018、および特許文献3の図1)。
The other end of the chain hydrophobic group is usually substituted with a functional group. Depending on the type of the functional group, the solid surface can be arbitrarily modified. As types of functional groups, reactive groups, hydrophilic / hydrophobic groups, electrochemically active groups, photochemically active groups, catalytically active groups, fluorescently active groups and sensor active groups have been proposed.
Patent Document 1 discloses that two types of adsorptive compounds having different functional groups are used in combination (Claim 7). As examples of the two kinds of adsorbing compounds, a long-chain alkanethiol having a terminal carboxyl group and a long-chain alkanethiol having a terminal amino group are described (page 6).
Patent Documents 2 and 3 describe an energy donor (adsorptive) compound having an organic residue that absorbs light as a functional group, and an energy acceptor (adsorptive) that absorbs light having an absorption wavelength region overlapping with excitation light of the compound. ) Discloses an invention using a compound in combination (claims 1 and 3 of claim 1). In the inventions described in Patent Documents 2 and 3, an energy donor compound and an energy acceptor compound are allowed to coexist in a self-assembled monolayer film so as to collect and move light energy like an antenna. (Paragraph numbers 0013 and 0018 of Patent Document 2 and FIG. 1 of Patent Document 3).

特表平10−507126号公報(請求項7、および第6頁)Japanese National Patent Publication No. 10-507126 (claims 7 and 6) 特開2001−303022号公報(請求項1、および段落番号0013および0018)JP 2001-303022 (Claim 1 and paragraph numbers 0013 and 0018) 特開2002−025635号公報(請求項1、および図1)JP 2002-025635 A (Claim 1 and FIG. 1)

本発明の目的は、化学的に安定で保存が容易な化合物から、官能基を有する自己組織化単層膜を形成することである。
また、本発明の目的は、吸着性基と官能基の種類および割合を必要に応じて任意に決定できる自己組織化単層膜を提供することでもある。
さらに、本発明の目的は、安定な膜構造を有する自己組織化単層膜を製造することでもある。
An object of the present invention is to form a self-assembled monolayer film having a functional group from a compound that is chemically stable and easy to store.
Another object of the present invention is to provide a self-assembled monolayer film in which the types and ratios of the adsorptive group and the functional group can be arbitrarily determined as necessary.
Furthermore, the object of the present invention is also to produce a self-assembled monolayer film having a stable film structure.

本発明は、溶媒中に、固体表面への吸着性を有する吸着性基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有する吸着性化合物と、官能基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有し実質的に固体表面への吸着性を有していない非吸着性化合物とが溶解している溶液中に固体表面を浸漬する工程によって、上記吸着性化合物の鎖状疎水性基と上記非吸着性化合物の鎖状疎水性基との分子間相互作用により固体表面上に吸着性化合物と非吸着性化合物とからなる自己組織化単層膜を形成し、非吸着性化合物の官能基により改質された固体表面を形成する方法を提供する。 The present invention relates to an adsorbent compound having an adsorptive group having an adsorptivity to a solid surface and a chain hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms, a functional group and 8 to 8 carbon atoms in a solvent. The adsorbent compound is obtained by immersing the solid surface in a solution in which a non-adsorbable compound having 100 chain hydrophobic groups and having substantially no adsorptivity to the solid surface is dissolved . A self-assembled monolayer consisting of an adsorbing compound and a non-adsorbing compound is formed on the solid surface by an intermolecular interaction between the chain hydrophobic group of the non-adsorbing compound and the chain hydrophobic group of the non-adsorbing compound, A method of forming a solid surface modified by a functional group of a non-adsorbing compound is provided.

本発明は、下記2〜6の態様で実施できる。
2.固体表面が金属からなる。
3.固体表面への吸着性基が硫黄原子を含む。
4.吸着性化合物および非吸着性化合物の鎖状疎水性基が、いずれも鎖状アルキル基である。
5.非吸着性化合物が複数の鎖状疎水性基を有する。
6.官能基が親水性基である。
The present invention can be implemented in the following aspects 2 to 6.
2. The solid surface is made of metal.
3. The adsorptive group to the solid surface contains a sulfur atom.
4). The chain hydrophobic groups of the adsorptive compound and the non-adsorptive compound are both chain alkyl groups.
5. The non-adsorbing compound has a plurality of chain hydrophobic groups.
6). The functional group is a hydrophilic group.

また、本発明は、自己組織化単層膜により改質されている固体表面であって、自己組織化単層膜が固体表面への吸着性を有する吸着性基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有する吸着性化合物と、官能基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有し実質的に固体表面への吸着性を有していない非吸着性化合物とからなり、吸着性化合物の鎖状疎水性基と非吸着性化合物の鎖状疎水性基との分子間相互作用により自己組織化単層膜が形成され、非吸着性化合物の官能基で固体表面が改質されていることを特徴とする改質された固体表面も提供する。 The present invention also relates to a solid surface modified by a self-assembled monolayer film, wherein the self-assembled monolayer film has an adsorptive group having adsorptivity to the solid surface and the number of carbon atoms of 8 to 100. Non-adsorptive compound having a linear hydrophobic group and a functional group and a linear hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms and having substantially no adsorptivity to a solid surface The self-assembled monolayer is formed by the intermolecular interaction between the chain hydrophobic group of the adsorptive compound and the chain hydrophobic group of the non-adsorptive compound, and the functional group of the non-adsorptive compound. Also provided is a modified solid surface characterized in that the solid surface is modified.

本発明者の研究の結果、従来から提案されている二種類の吸着性化合物を併用する方法ではなく、吸着性化合物と非吸着性化合物とを併用することにより、自己組織化単層膜を有利に形成できることが判明した。
本発明に従い、前述した定義を有する吸着性化合物と非吸着性化合物とを併用すると、非吸着性化合物が吸着性基を有していないにも係わらず、吸着性化合物の鎖状疎水性基と非吸着性化合物の鎖状疎水性基との分子間相互作用(ファンデルワールス力)により、自己組織化単層膜を形成することができる。
As a result of the inventor's research, it is advantageous to use a self-assembled monolayer film by using an adsorbing compound and a non-adsorbing compound in combination, rather than using the two types of adsorbing compounds proposed previously. It was found that can be formed.
According to the present invention, when an adsorbing compound having the above-described definition and a non-adsorbing compound are used in combination, the chain hydrophobic group of the adsorbing compound and the non-adsorbing compound have no adsorbing group. A self-assembled monolayer film can be formed by intermolecular interaction (van der Waals force) with the chain hydrophobic group of the non-adsorbing compound.

従来の自己組織化単層膜に用いられている吸着性化合物は、吸着性基と官能基との二種類の反応性基を有することが普通である。この場合、吸着性基と官能基とが反応する可能性があり、吸着性化合物が化学的に不安定で、保存が困難である場合が多かった。
本発明に従うと、吸着性化合物に反応性基として吸着性基のみを付与し、非吸着性化合物に反応性基として官能基のみを付与することが可能である。この場合、吸着性化合物と非吸着性化合物とを別に保管すれば、吸着性基と官能基とが反応する可能性がない。従って、本発明に従うと、化学的に安定で保存が容易な化合物から、官能基を有する自己組織化単層膜を形成することができる。
The adsorptive compound used in the conventional self-assembled monolayer film usually has two types of reactive groups, ie, an adsorptive group and a functional group. In this case, the adsorptive group and the functional group may react, and the adsorbent compound is chemically unstable and often difficult to store.
According to the present invention, it is possible to impart only an adsorptive group as a reactive group to an adsorbent compound and impart only a functional group as a reactive group to a non-adsorbable compound. In this case, if the adsorptive compound and the non-adsorptive compound are stored separately, there is no possibility that the adsorptive group reacts with the functional group. Therefore, according to the present invention, a self-assembled monolayer film having a functional group can be formed from a chemically stable and easy-to-store compound.

また、本発明では、吸着性基を有する吸着性化合物と、官能基を有する非吸着性化合物とを併用するため、自己組織化単層膜において、吸着性基と官能基の種類および割合を必要に応じて任意に決定することができる。
さらに、本発明の方法では、固体表面上に自己組織化単層膜を形成する前に、予め、溶媒中に吸着性化合物と非吸着性化合物とを溶解する工程を実施する。本発明者の研究によると、吸着性化合物と非吸着性化合物とを予め混合しておくことにより、安定な膜構造を有する自己組織化単層膜を製造することができる。
In the present invention, the adsorptive compound having an adsorptive group and the non-adsorptive compound having a functional group are used in combination. Therefore, the type and ratio of the adsorptive group and the functional group are required in the self-assembled monolayer film. It can be arbitrarily determined according to.
Furthermore, in the method of the present invention, before the self-assembled monolayer film is formed on the solid surface, a step of dissolving the adsorbing compound and the non-adsorbing compound in a solvent is performed in advance. According to the inventor's research, a self-assembled monolayer film having a stable film structure can be produced by previously mixing an adsorbing compound and a non-adsorbing compound.

図1は、通常の自己組織化単層膜を説明するための概念図である。
図1に示すように、通常の自己組織化単層膜は、吸着性基(2)、鎖状疎水性基(3)および官能基(5)を有する吸着性化合物からなり、固体表面(1)に吸着している。自己組織化単層膜は、鎖状疎水性基(3)の分子間相互作用(ファンデルワールス力)により自己組織化し、一定の方向に配向している。
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a normal self-assembled monolayer film.
As shown in FIG. 1, a normal self-assembled monolayer film is composed of an adsorptive compound having an adsorptive group (2), a chain-like hydrophobic group (3), and a functional group (5), and has a solid surface (1 ). The self-assembled monolayer film is self-assembled by intermolecular interaction (van der Waals force) of the chain-like hydrophobic group (3), and is oriented in a certain direction.

図2は、従来の二種類の吸着性化合物を併用した自己組織化単層膜を説明するための概念図である。
従来の二種類の吸着性化合物を併用した自己組織化単層膜は、図2に示すように、吸着性基(2)、鎖状疎水性基(3)および官能基(5)を有する第1の吸着性化合物と、吸着性基(2)、鎖状疎水性基(3)および別の官能基(6)を有する第2の吸着性化合物からなり、固体表面(1)に吸着している。従来の自己組織化単層膜では、二種類の官能基(5、6)を併用することを目的に、二種類の吸着性化合物を併用していた。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a conventional self-assembled monolayer film using two types of adsorptive compounds in combination.
As shown in FIG. 2, the conventional self-assembled monolayer film using two kinds of adsorbing compounds has a first group having an adsorbing group (2), a chain-like hydrophobic group (3), and a functional group (5). 1 adsorbing compound and a second adsorbing compound having an adsorbing group (2), a chain-like hydrophobic group (3) and another functional group (6), adsorbed on the solid surface (1) Yes. In the conventional self-assembled monolayer film, two types of adsorptive compounds are used in combination for the purpose of using two types of functional groups (5, 6) in combination.

図3は、本発明に従う自己組織化単層膜を説明するための概念図である。
本発明に従う自己組織化単層膜は、図3に示すように、吸着性基(2)および鎖状疎水性基(3)を有する吸着性化合物と、鎖状疎水性基(4)および官能基(5)を有する非吸着性化合物からなり、固体表面(1)に吸着している。このような構成を採用することにより、前述した本発明の効果が得られる。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a self-assembled monolayer film according to the present invention.
As shown in FIG. 3, the self-assembled monolayer film according to the present invention comprises an adsorptive compound having an adsorptive group (2) and a chain hydrophobic group (3), a chain hydrophobic group (4) and a functional group. It consists of a non-adsorbing compound having a group (5) and is adsorbed on the solid surface (1). By adopting such a configuration, the above-described effects of the present invention can be obtained.

図4は、本発明の基本的な態様を示す模式図である。
図4に示す自己組織化単層膜は、メルカプト基からなる吸着性基(2)およびオクタデシル基からなる鎖状疎水性基(3)を有する吸着性化合物(オクタデカンチオール)と、ヘプタデシル基からなる鎖状疎水性基(4)およびカルボキシル基からなる官能基(5)を有する非吸着性化合物(ステアリン酸)からなり、金(Au)からなる固体表面(1)に吸着している。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a basic aspect of the present invention.
The self-assembled monolayer film shown in FIG. 4 is composed of an adsorptive compound (octadecanethiol) having an adsorptive group (2) composed of a mercapto group and a chain hydrophobic group (3) composed of an octadecyl group, and a heptadecyl group. It is made of a non-adsorbing compound (stearic acid) having a functional group (5) composed of a chain hydrophobic group (4) and a carboxyl group, and is adsorbed on a solid surface (1) composed of gold (Au).

図5は、本発明の好ましい態様を示す模式図である。
なお、図5に示す態様では配向を省略しているが、実際の自己組織化単層膜は、図3および図4と同様に、一定の方向に配向している。
図5に示す自己組織化単層膜は、メルカプト基からなる吸着性基(2)およびオクタデシル基からなる鎖状疎水性基(3)を有する吸着性化合物(オクタデカンチオール)と、ヘプタデシル基からなる鎖状疎水性基(4)および2,3,5,6−テトラ(ペンタオキシエチレン)−1,4−ソルビタンからなる官能基(5)を有する非吸着性化合物(ステアリン酸2,3,5,6−テトラ(ペンタオキシエチレン)−1,4−ソルビタン)からなり、金(Au)からなる固体表面(1)に吸着している。
図5に示す態様のように、非吸着性化合物は複数の鎖状疎水性基(4)を有していることが好ましい。非吸着性化合物が複数の鎖状疎水性基を有する場合、一部の鎖状疎水性基は、自己組織化単層膜の形成に関与していなくてもよい。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the present invention.
Although the orientation is omitted in the embodiment shown in FIG. 5, the actual self-assembled monolayer film is oriented in a certain direction as in FIGS. 3 and 4.
The self-assembled monolayer film shown in FIG. 5 is composed of an adsorptive compound (octadecanethiol) having an adsorptive group (2) composed of a mercapto group and a chain hydrophobic group (3) composed of an octadecyl group, and a heptadecyl group. Non-adsorbing compound (stearic acid 2,3,5) having a linear hydrophobic group (4) and a functional group (5) comprising 2,3,5,6-tetra (pentaoxyethylene) -1,4-sorbitan , 6-tetra (pentaoxyethylene) -1,4-sorbitan) and adsorbed on the solid surface (1) made of gold (Au).
As in the embodiment shown in FIG. 5, the non-adsorbing compound preferably has a plurality of chain hydrophobic groups (4). When the non-adsorbing compound has a plurality of chain hydrophobic groups, some of the chain hydrophobic groups may not participate in the formation of the self-assembled monolayer film.

[吸着性化合物]
吸着性化合物は、吸着性基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有する。吸着性化合物は、下記式(I)で定義できる。
(I) (Ad−)(−L−R)
式(I)において、Adは吸着性基であり、Lは炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基であり、Rは水素原子または官能基であり、そしてmおよびnはそれぞれ独立に1以上の整数である。
[Adsorbent compound]
The adsorptive compound has an adsorptive group and a linear hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms. The adsorptive compound can be defined by the following formula (I).
(I) (Ad-) m (-LR) n
In the formula (I), Ad is an adsorptive group, L is a chain hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms, R is a hydrogen atom or a functional group, and m and n are each independently It is an integer of 1 or more.

吸着性基は、固体表面を構成する物質の種類に応じて決定する。吸着性基と固体表面を構成する物質との結合は、イオン結合または配位結合であることが好ましい。
吸着性基が吸着性を有するとは、非吸着性化合物との関係における相対的な定義である。固体表面の用途によっては、微量の吸着性化合物が固体表面に吸着できれば充分である場合も多い。吸着性化合物は、同じ条件で一方の化合物のみを処理した場合に、非吸着性化合物よりも多く固体表面に吸着できればよい。吸着性化合物は、同じ条件で処理した場合に、非吸着性化合物よりも2倍以上の量(モル比)が固体表面に吸着できることが好ましく、5倍以上の量が固体表面に吸着できることがさらに好ましく、10倍以上の量が固体表面に吸着できることが最も好ましい。
The adsorptive group is determined according to the type of substance constituting the solid surface. The bond between the adsorptive group and the substance constituting the solid surface is preferably an ionic bond or a coordinate bond.
That the adsorptive group has adsorptivity is a relative definition in relation to a non-adsorbing compound. Depending on the use of the solid surface, it is often sufficient that a small amount of the adsorptive compound can be adsorbed on the solid surface. The adsorbing compound only needs to be adsorbed on the solid surface more than the non-adsorbing compound when only one compound is treated under the same conditions. When treated under the same conditions, the adsorptive compound can preferably be adsorbed on the solid surface in an amount (molar ratio) that is twice or more that of the non-adsorbable compound, and more preferably 5 times or more can be adsorbed on the solid surface. Preferably, it is most preferable that 10 times or more amount can be adsorbed on the solid surface.

固体表面が金属または半導体化合物からなる場合、吸着性基は、硫黄原子、セレン原子またはテルル原子を含む基、シアノ基(NC−)またはシリル基(HSi−)が好ましい。硫黄原子を含む基の例は、メルカプト基(HS−)、アルキルチオ基(R−S−、Rはアルキル基)、アルキルポリチオ基(R(−S−)、Rはアルキル基、pは2以上の整数)およびチオイソシアナト基(NCS−)を含む。セレン原子またはテルル原子を含む基の例は、硫黄原子を含む基の例における硫黄原子(S)をセレン原子(Se)またはテルル原子(Te)に置き換えたものである。 When the solid surface is made of a metal or a semiconductor compound, the adsorptive group is preferably a group containing a sulfur atom, a selenium atom or a tellurium atom, a cyano group (NC-) or a silyl group (H 3 Si-). Examples of the group containing a sulfur atom include a mercapto group (HS-), an alkylthio group (R-S-, R is an alkyl group), an alkylpolythio group (R (-S-) p , R is an alkyl group, p is An integer of 2 or more) and a thioisocyanato group (NCS-). Examples of the group containing selenium atom or tellurium atom are those in which the sulfur atom (S) in the example of group containing sulfur atom is replaced with selenium atom (Se) or tellurium atom (Te).

固体表面が酸化物からなる場合、吸着性基は、カルボキシル基(HOOC−)、ホスホノ基((HO)(O=)P−)、ホスホノオキシ基((HO)(O=)P−O−)および置換シリル基(XSi−、Xはハロゲン原子、アミノ基またはアルコキシ基)が好ましい。
固体表面がシリコーンからなる場合、吸着性基は、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基またはホルミル基が好ましい。
固体表面が窒化ケイ素からなる場合、吸着性基は、ハロゲン化アルキル基(例、臭化アルキル基)が好ましい。
固体表面が炭素(例、ダイヤモンド)からなる場合は、吸着性基は、アルケニル基、アルキニル基、ジアゾ基、ハロゲン化アルキル基(例、ヨウ化アルキル基)が好ましい。
吸着性化合物は、一分子当たり一つの吸着性基を有することが好ましい。
吸着性基と固体表面との特に好ましい組み合わせを下記第1表に示す。
When the solid surface is made of an oxide, the adsorptive group includes a carboxyl group (HOOC-), a phosphono group ((HO) 2 (O =) P-), and a phosphonooxy group ((HO) 2 (O =) PO. -) And a substituted silyl group (X 3 Si—, X is a halogen atom, an amino group or an alkoxy group) are preferred.
When the solid surface is made of silicone, the adsorptive group is preferably an alkenyl group, alkynyl group, hydroxy group or formyl group.
When the solid surface is made of silicon nitride, the adsorptive group is preferably a halogenated alkyl group (eg, alkyl bromide group).
When the solid surface is made of carbon (eg, diamond), the adsorptive group is preferably an alkenyl group, alkynyl group, diazo group, or halogenated alkyl group (eg, alkyl iodide group).
The adsorptive compound preferably has one adsorptive group per molecule.
Particularly preferred combinations of adsorbing groups and solid surfaces are shown in Table 1 below.

第1表
────────────────────────────────────────
吸着性基 固体表面
────────────────────────────────────────
硫黄原子を含む基 金属(例、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Hg、Fe)、半導体
化合物(例、GaAs、InP)
────────────────────────────────────────
セレン原子または 金属(例、Au、Ag)
テルル原子を含む基
────────────────────────────────────────
シアノ基 金属(例、Pt、Pd、Au、Ag)
────────────────────────────────────────
シリル基 金属(例、Au)
────────────────────────────────────────
カルボキシル基 酸化物(例、Al、AgO、CuO、Zr/Al
酸化物−NH
────────────────────────────────────────
ホスホノ基、ホス 酸化物(例、ZrO、TiO、Al、Ta
ホノオキシ基 Zr/Al
────────────────────────────────────────
Table 1 ─────────────────────────────────────────
Adsorbable group Solid surface ─────────────────────────────────────────
Base metals containing sulfur atoms (eg, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Hg, Fe), semiconductors
Compound (eg, GaAs, InP)
────────────────────────────────────────
Selenium atom or metal (eg, Au, Ag)
Groups containing tellurium atoms─────────────────────────────────────────
Cyano group Metal (eg, Pt, Pd, Au, Ag)
────────────────────────────────────────
Silyl group metal (eg, Au)
────────────────────────────────────────
Carboxyl group oxide (eg, Al 2 O 3 , AgO, CuO, Zr / Al 2 O 3 ,
Oxide -NH 2)
────────────────────────────────────────
Phosphono group, phosphine oxide (eg, ZrO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 ,
Phonoxy group Zr / Al 2 O 3 )
────────────────────────────────────────

第1表(続き)
────────────────────────────────────────
吸着性基 固体表面
────────────────────────────────────────
置換シリル基 酸化物(例、ガラス、マイカ、SiO、SnO、GeO
ZrO、TiO、Al、ITO、SUS、PZT)
────────────────────────────────────────
アルケニル基、ア 水素終端化シリコーン、ハロゲン化シリコーン
ルキニル基、ヒドロ
キシ基、ホルミル基
────────────────────────────────────────
臭化アルキル基 窒化ケイ素
────────────────────────────────────────
アルケニル基、ア 水素終端化ダイヤモンド
ルキニル基、ジアゾ
基、ヨウ化アルキル

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Table 1 (continued)
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Adsorbable group Solid surface ─────────────────────────────────────────
Substituted silyl group oxide (eg, glass, mica, SiO 2 , SnO 2 , GeO 2 ,
ZrO 2, TiO 2, Al 2 O 3, ITO, SUS, PZT)
────────────────────────────────────────
Alkenyl groups, hydrogen-terminated silicones, halogenated silicone rukinyl groups, hydroxy groups, formyl groups ────────────────────────────── ───────────
Alkyl bromide group Silicon nitride ────────────────────────────────────────
Alkenyl group, a hydrogen-terminated diamond rukinyl group, diazo group, alkyl iodide group ─────────────────────────────── ─────────

鎖状疎水性基は、炭素原子数が8乃至100の鎖状構造を有する。鎖状構造の炭素原子数は、10乃至50であることがさらに好ましい。
鎖状構造に加えて、分岐や置換基(例、ハロゲン原子、アリール基)を有していてもよい。また、鎖状構造中に、アリーレン基やヘテロ原子(例、酸素原子、硫黄原子)が介在してもよい。鎖状構造中にアリーレン基やヘテロ原子が介在する場合でも、部分的に炭素原子数が8以上の鎖状構造のみからなる領域が存在していることが好ましい。
鎖状構造の部分は、置換基を有していないことが好ましい。鎖状構造は、飽和炭化水素基(アルキレン基)であることが好ましい。
吸着性化合物は、一分子当たり一つの鎖状疎水性基を有することが好ましい。
The chain hydrophobic group has a chain structure having 8 to 100 carbon atoms. More preferably, the chain structure has 10 to 50 carbon atoms.
In addition to the chain structure, it may have a branch or a substituent (eg, halogen atom, aryl group). Further, an arylene group or a hetero atom (eg, oxygen atom, sulfur atom) may intervene in the chain structure. Even when an arylene group or a hetero atom is present in the chain structure, it is preferable that a region consisting of only a chain structure having 8 or more carbon atoms exists.
The chain structure portion preferably has no substituent. The chain structure is preferably a saturated hydrocarbon group (alkylene group).
The adsorptive compound preferably has one chain hydrophobic group per molecule.

吸着性化合物は、官能基を有していてもよい。官能基の詳細は、非吸着性化合物(後述)の官能基と同様である。吸着性化合物の官能基は、非吸着性化合物の官能基と異なっていてもよい。吸着性化合物は、官能基を有していないことが好ましい。   The adsorptive compound may have a functional group. Details of the functional group are the same as those of the non-adsorbing compound (described later). The functional group of the adsorptive compound may be different from the functional group of the non-adsorbing compound. It is preferable that the adsorptive compound does not have a functional group.

特に好ましい吸着性化合物は、下記式(II)で定義できる。
(II) Ad−(CH−H
式(II)において、Adは吸着性基であり、そしてqは8乃至100の整数である。
A particularly preferred adsorptive compound can be defined by the following formula (II).
(II) Ad- (CH 2) q -H
In the formula (II), Ad is an adsorptive group, and q is an integer of 8 to 100.

[非吸着性化合物]
非吸着性化合物は、官能基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有する。
さらに、非吸着性化合物は実質的に固体表面への吸着性を有していない。非吸着性とは、吸着性化合物との関係における相対的な定義である。非吸着性化合物は、同じ条件で一方の化合物のみを処理した場合に、吸着性化合物よりも固体表面への吸着量が少なければよい。非吸着性化合物は、同じ条件で処理した場合に、固体表面への吸着量(モル比)が吸着性化合物の1/2以下であることが好ましく、1/5以下であることがさらに好ましく、1/10以下であることが最も好ましい。
[Non-adsorbing compounds]
The non-adsorbing compound has a functional group and a chain hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms.
Further, the non-adsorbing compound has substantially no adsorptivity to the solid surface. Non-adsorbing is a relative definition in relation to adsorbing compounds. The non-adsorbing compound should be less adsorbed on the solid surface than the adsorbing compound when only one compound is treated under the same conditions. When the non-adsorbing compound is treated under the same conditions, the amount adsorbed on the solid surface (molar ratio) is preferably 1/2 or less, more preferably 1/5 or less of the adsorbing compound, Most preferably, it is 1/10 or less.

非吸着性化合物は、下記式(III)で定義できる。
(III) (H−L−)(−Fu)
式(III)において、Lは炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基であり、Fuは官能基であり、そしてrおよびsはそれぞれ独立に1以上の整数である。
The non-adsorbing compound can be defined by the following formula (III).
(III) (HL) r (-Fu) s
In the formula (III), L is a chain hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms, Fu is a functional group, and r and s are each independently an integer of 1 or more.

鎖状疎水性基は、炭素原子数が8乃至100の鎖状構造を有する。非吸着性化合物の鎖状疎水性基の定義は、吸着性化合物の疎水性基の定義と同様である。
非吸着性化合物は、一分子当たり複数の鎖状疎水性基を有することが好ましい。
The chain hydrophobic group has a chain structure having 8 to 100 carbon atoms. The definition of the chain-like hydrophobic group of the non-adsorbing compound is the same as the definition of the hydrophobic group of the adsorbing compound.
The non-adsorbing compound preferably has a plurality of chain hydrophobic groups per molecule.

官能基は、自己組織化単層膜の用途に応じて決定できる。従来から知られている自己組織化単層膜の官能基と同様の官能基を本発明で採用できる。
官能基の例は、反応性基(例、カルボキシル基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、メルカプト基)、親水性基(例、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ポリオキシアルキレン基)、疎水性基(例、アルキル基)、電気化学的活性基(例、フェロセン、キノン、Ru(NH 2+)、光化学的活性基(例、ポルフィリン、Ru(ビピリジン) 2+)、触媒活性基(例、金属ポルフィリン)、蛍光活性基(例、フェリセニルニトロフェニルエチレン)、センサー活性基(例、シクロデキストリン)、構造異性化基(例、アゾベンゼン、スピロピラン)およびメディエーター基(例、フェロセン、ピリジン)を含む。
非吸着性化合物は、一分子当たり一つの官能基を有することが好ましい。
The functional group can be determined depending on the application of the self-assembled monolayer film. Functional groups similar to those of the conventionally known self-assembled monolayer films can be employed in the present invention.
Examples of functional groups are reactive groups (eg, carboxyl groups, amino groups, phosphoric acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, mercapto groups), hydrophilic groups (eg, carboxyl groups, hydroxyl groups, polyoxyalkylene groups). ), Hydrophobic group (eg, alkyl group), electrochemically active group (eg, ferrocene, quinone, Ru (NH 4 ) 3 2+ ), photochemically active group (eg, porphyrin, Ru (bipyridine) 3 2+ ), Catalytically active groups (eg, metalloporphyrins), fluorescently active groups (eg, ferricenylnitrophenylethylene), sensor active groups (eg, cyclodextrins), structural isomerization groups (eg, azobenzene, spiropyran) and mediator groups (eg, , Ferrocene, pyridine).
The non-adsorbing compound preferably has one functional group per molecule.

特に好ましい非吸着性化合物は、下記式(IV)で定義できる。
(IV) (H−(CH−)Fu
式(IV)において、tは8乃至100の整数であり、uは2以上の整数であり、そしてFuは官能基である。
A particularly preferred non-adsorbing compound can be defined by the following formula (IV).
(IV) (H- (CH 2 ) t -) u Fu
In the formula (IV), t is an integer of 8 to 100, u is an integer of 2 or more, and Fu is a functional group.

[固体表面]
本発明は、従来の自己組織化単層膜と同様に、様々な固体表面の改質に用いることができる。
固体表面の例は、金属(例、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Hg、Fe)、半導体化合物(例、GaAs、InP)、酸化物(例、Al、AgO、CuO、Zr/Al、酸化物−NH、ZrO、TiO、Ta、ガラス、マイカ、SiO、SnO、GeO、ITO、SUS、PZT)、シリコーン、窒化ケイ素(例、Si、SiN)および炭素(例、ダイヤモンド)を含む。
金属について特に制限はないが、改質が難しい貴金属に対して、本発明を特に有利に適用できる。シリコーンの終端は、水素原子でも、ハロゲン原子でもよい。
固体表面が設けられる製品の形状についても、特に制限はない。例えば、基板(例、ガラス板)上に、基板とは異なる材料(固体)からなる層(例、金属層)を設け、その固体層に対して、本発明を実施できる。
[Solid surface]
The present invention can be used to modify various solid surfaces in the same manner as conventional self-assembled monolayers.
Examples of solid surfaces are metals (eg, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Hg, Fe), semiconductor compounds (eg, GaAs, InP), oxides (eg, Al 2 O 3 , AgO, CuO, Zr). / Al 2 O 3, oxides -NH 2, ZrO 2, TiO 2 , Ta 2 O 5, glass, mica, SiO 2, SnO 2, GeO 2, ITO, SUS, PZT), silicone, silicon nitride (e.g., Si 3 N 4 , SiN x ) and carbon (eg, diamond).
The metal is not particularly limited, but the present invention can be applied particularly advantageously to noble metals that are difficult to modify. The terminal of silicone may be a hydrogen atom or a halogen atom.
There is no particular limitation on the shape of the product provided with the solid surface. For example, a layer (eg, a metal layer) made of a material (solid) different from the substrate is provided on a substrate (eg, a glass plate), and the present invention can be carried out on the solid layer.

[溶液法による製造]
(溶液の調製)
本発明の方法では、溶媒中に、吸着性化合物と非吸着性化合物とを溶解することにより溶液を調製する。
溶媒としては、水または有機溶媒が用いられる。溶媒は、有機溶媒であることが好ましく、アルコール、エステル、ケトンまたはエーテルであることがさらに好ましく、アルコールであることが最も好ましい。アルコールは、炭素原子数が1乃至6の一価アルコールであることがさらに好ましい。
溶液中の吸着性化合物と非吸着性化合物の濃度は、それぞれ、0.002乃至20mMであることが好ましく、0.005乃至10mMであることがさらに好ましく、0.01乃至5mMであることが最も好ましい。
[Production by solution method]
(Preparation of solution)
In the method of the present invention, a solution is prepared by dissolving an adsorbing compound and a non-adsorbing compound in a solvent.
As the solvent, water or an organic solvent is used. The solvent is preferably an organic solvent, more preferably an alcohol, ester, ketone or ether, and most preferably an alcohol. More preferably, the alcohol is a monohydric alcohol having 1 to 6 carbon atoms.
The concentration of the adsorbing compound and the non-adsorbing compound in the solution is preferably 0.002 to 20 mM, more preferably 0.005 to 10 mM, most preferably 0.01 to 5 mM. preferable.

(浸漬処理)
本発明の方法では、得られた溶液中に固体表面を浸漬し、これにより固体表面上に吸着性化合物と非吸着性化合物とからなる自己組織化単層膜を形成する。
浸漬時間は、1分間〜1週間であることが好ましく、10分間〜1日間であることがさらに好ましく、30分間〜10時間であることが最も好ましい。
浸漬温度は、0〜100℃であることが好ましく、5〜50℃であることがさらに好ましく、10〜30℃であることが最も好ましい。
(Immersion treatment)
In the method of the present invention, a solid surface is immersed in the obtained solution, whereby a self-assembled monolayer film composed of an adsorbing compound and a non-adsorbing compound is formed on the solid surface.
The immersion time is preferably 1 minute to 1 week, more preferably 10 minutes to 1 day, and most preferably 30 minutes to 10 hours.
The immersion temperature is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 5 to 50 ° C, and most preferably 10 to 30 ° C.

[気相法による製造]
本発明は、気相法によっても実施することができる。
揮発性の高い吸着性化合物と非吸着性化合物との組み合わせにおいては、それぞれの化合物の蒸気下に固体表面を置くだけで、自己組織化単層膜を形成できる。具体的には、溶媒中で混合した吸着性化合物と非吸着性化合物の混合溶液を気化して、得られた混合蒸気を用いて気相法を実施できる。また、個別に準備した吸着性化合物の蒸気と非吸着性化合物の蒸気とを混合して、気相法を実施してもよい。
気相法を真空チャンバー内で実施すると、自己組織化単層膜を、用途に応じて必要とされる条件に容易に制御することができる。
[Production by vapor phase method]
The present invention can also be carried out by a gas phase method.
In the combination of a highly volatile adsorbing compound and a non-adsorbing compound, a self-assembled monolayer film can be formed simply by placing a solid surface under the vapor of each compound. Specifically, a gas phase method can be carried out by using a mixed vapor obtained by vaporizing a mixed solution of an adsorbing compound and a non-adsorbing compound mixed in a solvent. Alternatively, the vapor phase method may be carried out by mixing the vapor of the adsorbing compound and the vapor of the non-adsorbing compound prepared separately.
When the vapor phase method is performed in a vacuum chamber, the self-assembled monolayer film can be easily controlled to the conditions required depending on the application.

[実施例1]
室温において、エタノール中に、1.5mMのオクタデカンチオール(吸着性化合物)および1.5mMのオレイン酸ポリ(約20)オキシエチレンソルビタン(非吸着性化合物)を溶解して溶液を調製した。
金表面(水接触角:25°)を有するガラス板を、室温で得られた溶液中に1時間浸漬した。浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、88°であった。
さらに、金表面をエタノールで洗浄後、浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、88°であった。
[Example 1]
A solution was prepared by dissolving 1.5 mM octadecanethiol (adsorbing compound) and 1.5 mM poly (about 20) oxyethylene sorbitan (non-adsorbing compound) in ethanol at room temperature.
A glass plate having a gold surface (water contact angle: 25 °) was immersed in the solution obtained at room temperature for 1 hour. The contact angle of water with the gold surface after immersion was measured and found to be 88 °.
Furthermore, after the gold surface was washed with ethanol, the contact angle of water with the gold surface after immersion was measured and found to be 88 °.

[実施例2]
室温において、エタノール中に、2.7mMのオクタデカンチオール(吸着性化合物)および0.3mMのオレイン酸ポリ(約20)オキシエチレンソルビタン(非吸着性化合物)を溶解して溶液を調製した。
金表面(水接触角:25°)を有するガラス板を、室温で得られた溶液中に1時間浸漬した。浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、112°であった。
さらに、金表面をエタノールで洗浄後、浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、108°であった。
[Example 2]
At room temperature, a solution was prepared by dissolving 2.7 mM octadecanthiol (adsorbing compound) and 0.3 mM poly (about 20) oxyethylene sorbitan (non-adsorbing compound) in ethanol.
A glass plate having a gold surface (water contact angle: 25 °) was immersed in the solution obtained at room temperature for 1 hour. When the contact angle of water with the gold surface after immersion was measured, it was 112 °.
Furthermore, after the gold surface was washed with ethanol, the contact angle of water on the gold surface after immersion was measured and found to be 108 °.

[比較例1]
室温において、エタノール中に、3mMのオクタデカンチオール(吸着性化合物)を溶解して溶液を調製した。
金表面(水接触角:25°)を有するガラス板を、室温で得られた溶液中に1時間浸漬した。浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、132°であった。
さらに、金表面をエタノールで洗浄後、浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、134°であった。
[Comparative Example 1]
A solution was prepared by dissolving 3 mM octadecanethiol (adsorbing compound) in ethanol at room temperature.
A glass plate having a gold surface (water contact angle: 25 °) was immersed in the solution obtained at room temperature for 1 hour. It was 132 degrees when the contact angle of water with respect to the gold | metal | money surface after immersion was measured.
Furthermore, after the gold surface was washed with ethanol, the contact angle of water with the gold surface after immersion was measured and found to be 134 °.

[比較例2]
室温において、エタノール中に、1.5mMのオクタデカンチオール(吸着性化合物)および1.5mMのオクタン酸(非吸着性化合物)を溶解して溶液を調製した。
金表面(水接触角:25°)を有するガラス板を、室温で得られた溶液中に93時間浸漬した。浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、118°であった。
[Comparative Example 2]
A solution was prepared by dissolving 1.5 mM octadecanethiol (adsorbing compound) and 1.5 mM octanoic acid (non-adsorbing compound) in ethanol at room temperature.
A glass plate having a gold surface (water contact angle: 25 °) was immersed in the solution obtained at room temperature for 93 hours. When the contact angle of water with the gold surface after immersion was measured, it was 118 °.

[実施例3]
室温において、エタノール中に、1.5mMのオクタデカンチオール(吸着性化合物)および1.5mMのステアリン酸(非吸着性化合物)を溶解して溶液を調製した。
金表面(水接触角:25°)を有するガラス板を、室温で得られた溶液中に15時間浸漬した。浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、92°であった。
[Example 3]
A solution was prepared by dissolving 1.5 mM octadecanethiol (adsorbing compound) and 1.5 mM stearic acid (non-adsorbing compound) in ethanol at room temperature.
A glass plate having a gold surface (water contact angle: 25 °) was immersed in the solution obtained at room temperature for 15 hours. The contact angle of water with the gold surface after immersion was measured and found to be 92 °.

[実施例4]
室温において、エタノール中に、1.5mMのオクタデカンチオール(吸着性化合物)および1.5mMの1−オクタデカノール(非吸着性化合物)を溶解して溶液を調製した。
金表面(水接触角:25°)を有するガラス板を、室温で得られた溶液中に15時間浸漬した。浸漬後の金表面に対する水の接触角を測定したところ、94°であった。
[Example 4]
A solution was prepared by dissolving 1.5 mM octadecanethiol (adsorbing compound) and 1.5 mM 1-octadecanol (non-adsorbing compound) in ethanol at room temperature.
A glass plate having a gold surface (water contact angle: 25 °) was immersed in the solution obtained at room temperature for 15 hours. The contact angle of water with the gold surface after immersion was measured and found to be 94 °.

本発明に従い、化学的に安定で保存が容易な化合物から、吸着性基と官能基の種類および割合を任意に決定でき、安定な膜構造を有する自己組織化単層膜を製造することにより、固体表面を利用状況に応じて任意に改質することが可能になった。
本発明は、二層膜や多層膜の形成に応用することもできる。すなわち、単層膜の表面(固体表面とは反対側の面)に存在する官能基を利用して、さらに別の層を積層することができる。最下層(最も固体表面側の層)と固体表面との関係が本発明の定義を満足すれば、二重膜や多重膜を形成する態様も本発明に含まれる。また、二層膜や多層膜の隣接する二層において下側の層を固体表面とみなし、上側の層と下側の層(固体表面)との関係が本発明の定義を満足する場合も、本発明の態様に該当する。
According to the present invention, it is possible to arbitrarily determine the kind and ratio of the adsorptive group and the functional group from a chemically stable and easy-to-store compound, and by producing a self-assembled monolayer film having a stable film structure, The solid surface can be modified arbitrarily according to the usage situation.
The present invention can also be applied to the formation of a two-layer film or a multilayer film. That is, another layer can be laminated using a functional group present on the surface of the monolayer film (surface opposite to the solid surface). If the relationship between the lowermost layer (the layer on the most solid surface side) and the solid surface satisfies the definition of the present invention, an embodiment in which a double film or a multiple film is formed is also included in the present invention. In addition, in the case where the lower layer in the two adjacent layers of the two-layer film or multilayer film is regarded as a solid surface, and the relationship between the upper layer and the lower layer (solid surface) satisfies the definition of the present invention, This corresponds to an aspect of the present invention.

通常の自己組織化単層膜を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating a normal self-assembled monolayer film. 従来の二種類の吸着性化合物を併用した自己組織化単層膜を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the conventional self-assembled monolayer film which used together two types of adsorbent compounds. 本発明に従う自己組織化単層膜を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the self-assembled monolayer film according to this invention. 本発明の基本的な態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the basic aspect of this invention. 本発明の好ましい態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the preferable aspect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 固体表面
2 吸着性基
3、4 鎖状疎水性基
5、6 官能基
1 Solid surface 2 Adsorbable group 3, 4 Chain hydrophobic group 5, 6 Functional group

Claims (10)

溶媒中に、固体表面への吸着性を有する吸着性基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有する吸着性化合物と、官能基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有し実質的に固体表面への吸着性を有していない非吸着性化合物とが溶解している溶液中に固体表面を浸漬する工程によって、上記吸着性化合物の鎖状疎水性基と上記非吸着性化合物の鎖状疎水性基との分子間相互作用により固体表面上に吸着性化合物と非吸着性化合物とからなる自己組織化単層膜を形成し、非吸着性化合物の官能基により改質された固体表面を形成する方法An adsorbent compound having an adsorptive group having an adsorptivity to a solid surface and a linear hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms, and a functional group and a chain having 8 to 100 carbon atoms in a solvent; By adsorbing the solid surface in a solution in which a non-adsorbing compound having a hydrophobic group and having substantially no adsorptivity to the solid surface is dissolved , the above-described adsorptive compound has a chain hydrophobic property. A self-assembled monolayer film composed of an adsorbing compound and a non-adsorbing compound is formed on the solid surface by an intermolecular interaction between the adsorbing group and the chain hydrophobic group of the non-adsorbing compound. A method of forming a solid surface modified with functional groups of 固体表面が金属からなる請求項1に記載の改質された固体表面を形成する方法The method of forming a modified solid surface according to claim 1, wherein the solid surface comprises a metal. 固体表面への吸着性基が硫黄原子を含む請求項1に記載の改質された固体表面を形成する方法The method of forming a modified solid surface according to claim 1, wherein the adsorptive group on the solid surface contains a sulfur atom. 吸着性化合物および非吸着性化合物の鎖状疎水性基が、いずれも鎖状アルキル基である請求項1に記載の改質された固体表面を形成する方法The method for forming a modified solid surface according to claim 1, wherein the chain hydrophobic groups of the adsorptive compound and the non-adsorptive compound are both chain alkyl groups. 非吸着性化合物が複数の鎖状疎水性基を有する請求項1に記載の改質された固体表面を形成する方法The method of forming a modified solid surface according to claim 1, wherein the non-adsorbing compound has a plurality of chain hydrophobic groups. 官能基が親水性基である請求項1に記載の改質された固体表面を形成する方法The method for forming a modified solid surface according to claim 1, wherein the functional group is a hydrophilic group. 溶液中に吸着性化合物と非吸着性化合物とが、それぞれ0.002乃至20mMの濃度で溶解している請求項1乃至6のいずれか一項に記載の改質された固体表面を形成する方法The method for forming a modified solid surface according to any one of claims 1 to 6, wherein the adsorbing compound and the non-adsorbing compound are dissolved in the solution at a concentration of 0.002 to 20 mM, respectively. . 自己組織化単層膜により改質されている固体表面であって、自己組織化単層膜が固体表面への吸着性を有する吸着性基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有する吸着性化合物と、官能基と炭素原子数が8乃至100の鎖状疎水性基とを有し実質的に固体表面への吸着性を有していない非吸着性化合物とからなり、吸着性化合物の鎖状疎水性基と非吸着性化合物の鎖状疎水性基との分子間相互作用により自己組織化単層膜が形成され、非吸着性化合物の官能基で固体表面が改質されていることを特徴とする改質された固体表面。   A solid surface modified by a self-assembled monolayer film, wherein the self-assembled monolayer film has an adsorptive group having an adsorptivity to the solid surface and a chain hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms And a non-adsorbing compound having a functional group and a chain-like hydrophobic group having 8 to 100 carbon atoms and having substantially no adsorptivity to a solid surface, A self-assembled monolayer is formed by the intermolecular interaction between the chain hydrophobic group of the adsorptive compound and the chain hydrophobic group of the non-adsorptive compound, and the solid surface is modified by the functional group of the non-adsorptive compound. A modified solid surface, characterized in that 吸着性化合物および非吸着性化合物の鎖状疎水性基が、いずれも鎖状アルキル基である請求項8に記載の改質された固体表面。   The modified solid surface according to claim 8, wherein both of the chain hydrophobic groups of the adsorptive compound and the non-adsorptive compound are chain alkyl groups. 官能基が親水性基である請求項8に記載の改質された固体表面。   The modified solid surface according to claim 8, wherein the functional group is a hydrophilic group.
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