JPS63280086A - Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane - Google Patents

Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane

Info

Publication number
JPS63280086A
JPS63280086A JP11559687A JP11559687A JPS63280086A JP S63280086 A JPS63280086 A JP S63280086A JP 11559687 A JP11559687 A JP 11559687A JP 11559687 A JP11559687 A JP 11559687A JP S63280086 A JPS63280086 A JP S63280086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
film
langmuir
salt
reacted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11559687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Koyama
俊樹 小山
Koji Ito
弘次 伊東
Kazuchika Ota
和親 太田
Iwao Yamamoto
巌 山本
Hiroshi Matsuzaki
松崎 啓
Hiroyoshi Shirai
汪芳 白井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP11559687A priority Critical patent/JPS63280086A/en
Publication of JPS63280086A publication Critical patent/JPS63280086A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

NEW MATERIAL:A compound (salt) expressed by formula I (Mt is transition metal; R1 is alkylene; R2-R4 are alkyl). USE:Langmuir.Blodgett membrane for highly functional material such as energy converting material, electrochemical catalyst or oxygen carrying carrier. PREPARATION:For example, acetylene is reacted with the formula C12H25Br in the presence of n-butyllithium to afford the formula C12H25CidenticalCH, which is iodized to give the formula C12H25CidenticalCI, which is then reacted with propagyl alcohol and brominated and further reacted with malonic diester in the presence of NaH to provide a compound expressed by formula II (Et is ethyl), whose ester group is further subjected to reduction, azidation and the reduction to give a diamine compound expressed by formula III, which is reacted with a compound expressed by formula IV and the formula Cu(ClO4).6H2O to afford the aimed compound expressed by formula I. The compound expressed by formula I is mixed with heptadeca-2,4-diyn-1-ol and developed on distilled water to provide the Langmuir.Blodgett membrane.

Description

【発明の詳細な説明】 工 発明の背景 技術分野 本発明は、複核錯体およびそれを含むラングミュア・ブ
ロジェット膜に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to dinuclear complexes and Langmuir-Blodgett membranes containing the same.

先行技術とその問題点 電子デバイスとしての金属錯体の応用が最近盛んに研究
されており、さらに分子素子としての可能性も注目され
ている。
Prior art and its problems Recently, the application of metal complexes as electronic devices has been actively researched, and their potential as molecular devices is also attracting attention.

しかし、一般の金属錯体は、その酸化還元反応に際し、
外部からの電子と対イオンとの出入が必要で、これによ
る諸問題も多い。 特に酸化状態の変化速度が遅いこと
は問題である。
However, during the redox reaction of general metal complexes,
It is necessary for electrons and counterions to move in and out from the outside, and this causes many problems. In particular, the slow rate of change in oxidation state is a problem.

ところが、金属錯体のうちでも複核錯体など混合原子価
錯体の場合には、金属原子間に電子移動を起こすので、
外部からの電子や対イオンの出入を伴わずに、しかも速
い速度で酸化状態の変化を生じさせることができると考
えられる。
However, among metal complexes, in the case of mixed valence complexes such as dinuclear complexes, electron transfer occurs between metal atoms, so
It is thought that the oxidation state can be changed at a high speed without involving the entry or exit of electrons or counterions from the outside.

そして、これらを薄膜化し規則的な分子配向を実現する
ことによって、さらに高度な機能の発現が期待される。
By making these films thinner and realizing regular molecular orientation, it is expected that even more advanced functions will be developed.

 そのため、実際、薄膜形成の試みがなされている。 
このような薄膜の製造方法には、真空蒸着、懸濁吹き付
け、ポリマー中への分散、機械的ラビングなどがあるが
、いずれも膜厚の均一性、微結晶分布の形態の再現性に
問題がある。
Therefore, attempts are being made to form thin films.
Methods for producing such thin films include vacuum evaporation, suspension spraying, dispersion in polymers, and mechanical rubbing, but all of them have problems with uniformity of film thickness and reproducibility of the morphology of microcrystalline distribution. be.

そこで、これらの問題を解消するものとしてラングミュ
ア・ブロジェット(LB)法や水平付着法による再現性
のある安定した分子配向性膜の形成が近年注目されてい
る。
Therefore, as a solution to these problems, the formation of reproducible and stable molecularly oriented films by the Langmuir-Blodgett (LB) method or the horizontal deposition method has recently attracted attention.

LB法は、両親媒性(親水性と親油性)のバランスが適
度に保たれた物質を揮発性の溶媒に溶かして水面上に滴
下し、単分子膜を形成し、膜に表面圧を十分かけて固体
状態に保ちながら、水面を横切る方法に基板を上下して
単分子膜を累積する方法である。
In the LB method, a substance with an appropriate balance of amphipathic properties (hydrophilicity and lipophilicity) is dissolved in a volatile solvent and dropped onto the water surface to form a monomolecular film, and a sufficient surface pressure is applied to the film. In this method, a monomolecular film is accumulated by moving the substrate up and down across the water surface while keeping it in a solid state.

また水平付着法は、水面と平行な方向に配置した基板に
単分子膜を形成するものである。
In addition, the horizontal deposition method forms a monomolecular film on a substrate placed in a direction parallel to the water surface.

これらLB法や水平付着法により形成された膜をラング
ミュア・ブロジェット(LB)膜という。
A film formed by the LB method or the horizontal deposition method is called a Langmuir-Blodgett (LB) film.

このようなことがらLB膜の形成には、有機溶媒に対す
る溶解性が要求される。 またLB膜は累積後の処理に
より成膜分子の分子配向を変化させることなく重合させ
て重合LB膜を形成すると、膜の機械的強度や堅牢性が
向上し、すぐれた機能性膜が実現する。 従って、この
ような点での処理性、機械的強度、耐熱性、耐食性の特
質も必要である。
For these reasons, the formation of the LB film requires solubility in organic solvents. In addition, if a polymerized LB film is formed by polymerizing the LB film without changing the molecular orientation of the film-forming molecules through post-accumulation treatment, the mechanical strength and robustness of the film will improve, resulting in an excellent functional film. . Therefore, characteristics such as processability, mechanical strength, heat resistance, and corrosion resistance are also required in these respects.

従って、LB膜化が可能であって、しかもLB膜化後、
分子の規則的な配向を保持したまま重合、特に光重合可
能な混合原子価錯体が実現すれば、すぐれた機能性膜が
実現することになる。  − ■ 発明の目的 本発明の目的は、高機能材料としての用途が期待され、
ラングミュア・ブロジェット膜の形成が可能で、成膜後
分子配向構造の変化なしに光重合可能な新規な化合物お
よびそれにより形成される高い耐久性を有するラングミ
ュア・ブロジェット膜を提供することにある。
Therefore, LB film formation is possible, and after forming LB film,
If mixed valence complexes that can be polymerized, especially photopolymerized, while maintaining the regular orientation of molecules can be realized, excellent functional films will be realized. - ■ Purpose of the invention The purpose of the present invention is to provide a material that is expected to be used as a highly functional material.
An object of the present invention is to provide a novel compound that is capable of forming a Langmuir-Blodgett film and that can be photopolymerized without changing the molecular orientation structure after film formation, and a Langmuir-Blodgett film that is formed thereby and has high durability. .

■ 発明の開示 このような目的は、下記の本発明によって達成される。■Disclosure of invention Such objects are achieved by the invention described below.

すなわち、第1の発明は、下記式(I)で示されること
を特徴とする複核錯体またはその塩体である。
That is, the first invention is a dinuclear complex or a salt thereof, characterized by being represented by the following formula (I).

(上記式(I)において、Mtは遷移金属を、R1はア
ルキレン基を、R2、R3およびR4はアルキル基を表
わす。) また、第2の発明は、下記式(I)で示される複核錯体
またはその塩体を含むことを特徴とするラングミュア・
ブロジェット膜である。
(In the above formula (I), Mt represents a transition metal, R1 represents an alkylene group, and R2, R3, and R4 represent an alkyl group.) Furthermore, the second invention provides a dinuclear complex represented by the following formula (I). or a Langmuir salt thereof.
It is Blodgett's membrane.

式(I) (上記式(I)において、Mtは遷移金属を、R1はア
ルキレン基を、R2、R3およびR4はアルキル基を表
わす。) さらに、第3の発明は、下記式(I)で示される複核錯
体またはその塩体を含むラングミュア・ブロジェット膜
を光重合させたことを特徴とするラングミュア・ブロジ
ェット膜である。
Formula (I) (In the above formula (I), Mt represents a transition metal, R1 represents an alkylene group, and R2, R3, and R4 represent an alkyl group.) Furthermore, the third invention provides the following formula (I): This is a Langmuir-Blodgett film characterized by photopolymerizing a Langmuir-Blodgett film containing the shown dinuclear complex or its salt.

式(I) (上記式(I)において、Mtは遷移金属を、R1はア
ルキレン基を、R2、R3およびR4はアルキル基を表
わす。) ■ 発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
Formula (I) (In the above formula (I), Mt represents a transition metal, R1 represents an alkylene group, and R2, R3, and R4 represent an alkyl group.) ■ Specific structure of the invention The following is a specific structure of the present invention. will be explained in detail.

本発明の複核錯体を表わす上記式(I)において、R1
はアルキレン基を表わす。
In the above formula (I) representing the dinuclear complex of the present invention, R1
represents an alkylene group.

R1としては、非置換のアルキレン基が好ましく、また
、直鎖で炭素数1〜8、特に炭素数1のものが好ましい
As R1, an unsubstituted alkylene group is preferable, and a linear group having 1 to 8 carbon atoms, particularly 1 carbon number, is preferable.

このようなアルキレン基としては、メチレン、エチレン
、プロピレン、ブテン、ペンタメチレン、ヘキサメチレ
ン、ヘプタメチレン、オクタメチレン等が挙げられ、こ
れらのうち特に、メチレンが好ましい。
Such alkylene groups include methylene, ethylene, propylene, butene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, etc. Among these, methylene is particularly preferred.

R2、R3およびR4は、アルキル基を表わす。R2, R3 and R4 represent an alkyl group.

R2としては、非置換のアルキル基で炭素数8〜20、
特に炭素数12〜20のものが好ましく、また、直鎖の
ものが好ましい。
R2 is an unsubstituted alkyl group having 8 to 20 carbon atoms;
Particularly preferred are those having 12 to 20 carbon atoms, and straight chain ones are particularly preferred.

このようなアルキル基としては、n−オクチル、n−デ
シル、n−ドデシル、n−ブタデシル、n−ヘキサデシ
ル、n−オクタデシル、n−エイコシル等が挙げられ、
これらのうち特に、n−ドデシル、n−ブタデシル、n
−ヘキサデシル、n−オクタデシル、n−エイコシルが
好ましい。
Such alkyl groups include n-octyl, n-decyl, n-dodecyl, n-butadecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl, n-eicosyl, etc.
Among these, n-dodecyl, n-butadecyl, n-
-hexadecyl, n-octadecyl and n-eicosyl are preferred.

R3およびR4としては、非置換のアルキル基が好まし
く、また、直鎖で炭素数1〜4、特に炭素数1のものが
好ましい。
R3 and R4 are preferably unsubstituted alkyl groups, and are preferably linear and have 1 to 4 carbon atoms, particularly 1 carbon number.

このようなアルキル基としては、メチル、エチル、プロ
ピル、ブチル等が挙げられ、これらのうち特にメチルが
好ましい。
Examples of such alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, and among these, methyl is particularly preferred.

なお、R3とR4とは、通常、同一のものであることが
好ましい。
In addition, it is preferable that R3 and R4 are usually the same thing.

上記式(I)において、Mtは遷移金属を表わす。In the above formula (I), Mt represents a transition metal.

遷移金属としては、Cu、Ni、Fe、Zn、Cr等が
用いられる。
As the transition metal, Cu, Ni, Fe, Zn, Cr, etc. are used.

なお、2つのMtは通常同一であるが、異なるものであ
ってもよい。
Note that the two Mts are usually the same, but may be different.

本発明の複核錯体には、前記式(I)で示される化合物
に加え、下記式(II)で示されるその塩体も含まれる
In addition to the compound represented by the above formula (I), the dinuclear complex of the present invention also includes a salt thereof represented by the following formula (II).

式(II) 上記式(n)において、XはCIL−1Br’″、■−
等のハロゲンあるいは C見Q4− 、BF4−1BPh4−(Ph=フェニル
)等の酸アニオンなどである。
Formula (II) In the above formula (n), X is CIL-1Br''', ■-
These include halogens such as Q4-, acid anions such as BF4-1BPh4- (Ph=phenyl), and the like.

nは、複核錯体の価数により、適当に選定される整数で
あって、0〜4である。
n is an integer appropriately selected from 0 to 4 depending on the valence of the dinuclear complex.

例えば、MtがCu2+、Cu2÷の組み合わせである
場合、n=2となる。 また、Cu’ゝ、Cu2+の組
み合わせである場合には、n==1である。
For example, when Mt is a combination of Cu2+ and Cu2÷, n=2. Further, in the case of a combination of Cu'ゝ and Cu2+, n==1.

なお、式(II)で示される塩体には、結合水が結合し
ていることもあり得る。
Note that bound water may be bound to the salt represented by formula (II).

例えば、MtがCu2+、Cu2+の組み合わせでXが
CILである場合、この塩体にはlH2Oが結合水とし
て含まれる。
For example, when Mt is a combination of Cu2+ and Cu2+ and X is CIL, this salt body contains lH2O as bound water.

このような複核錯体は、参考文献(R,Longand
 D、Hendrickson、J、Am、Chem、
Soc、。
Such dinuclear complexes are described in reference (R, Longand
D., Hendrickson, J., Am., Chem.
Soc.

1983、 105. 1513. B、Tieke、
G。
1983, 105. 1513. B. Tieke;
G.

Lieser、and G、Wegner、J、Pol
ym、Sci、、Polym。
Lieser, and G., Wegner, J., Pol.
ym, Sci,,Polym.

Chem、Ed、、 1979. 17. 1631.
 J。
Chem, Ed, 1979. 17. 1631.
J.

Skarzewski and E、Daniluk、
Monatsch、Chem、。
Skarzewski and E., Daniluk;
Monatsch, Chem.

1983.114,1077、等)に準じ、例えば下記
に示すスキームに従い合成すればよい。
1983.114, 1077, etc.), for example, it may be synthesized according to the scheme shown below.

なお、下記のスキームにおいて、Tsはトシル基を、M
sはメシル基を表わす。
In the scheme below, Ts represents a tosyl group, M
s represents a mesyl group.

C00Et 〈 tXn このようにして得られる複核錯体は、IRスペクトル、
電子スペクトル、I(−NMR,マススペクトル、元素
分析等により容易に同定することができる。
C00Et < tXn The dinuclear complex thus obtained has an IR spectrum,
It can be easily identified by electronic spectrum, I(-NMR, mass spectrum, elemental analysis, etc.).

なお、IRスペクトルはKBrti:刑法を用い、電子
スペクトルは、クロロホルム、ベンゼン等の溶媒中で測
定する。
Note that the IR spectrum is measured using KBrti: Criminal Law, and the electronic spectrum is measured in a solvent such as chloroform or benzene.

IRスペクトルには、2930cm−’と2860cm
’のVC−H,1635cm−’のν。、1560cm
’のνc、cを有する。
The IR spectrum includes 2930 cm-' and 2860 cm-'
'VC-H, 1635cm-'v. , 1560cm
' has νc, c.

電子スペクトルには、いずれの溶媒においても350〜
370nra、220〜230nmに吸収極大を有する
The electronic spectrum shows 350~
370nra, and has an absorption maximum at 220-230nm.

本発明の複核錯体は、それ自身エネルギー変換材料、電
気化学的触媒、酸素運搬担体などの高機能材料としての
用途が期待されるばかりでなく、次に述べるラングミュ
ア・ブロジェット膜を形成させる際の材料とすることも
できる。
The dinuclear complex of the present invention is not only expected to be used as a high-performance material such as an energy conversion material, an electrochemical catalyst, and an oxygen transport carrier, but also is useful in forming the Langmuir-Blodgett film described below. It can also be used as a material.

本発明の複核錯体は、ラングミュア・ブロジェット膜を
形成する際要求される有機溶媒(クロロホルム、エタノ
ール等)に対する溶解性も十分である(10−3M以上
溶解可能)。
The dinuclear complex of the present invention also has sufficient solubility in organic solvents (chloroform, ethanol, etc.) required when forming a Langmuir-Blodgett film (can be dissolved at 10 -3 M or more).

また、熱水にも可溶である。It is also soluble in hot water.

上述の式(I)または(n)で示される錯体または塩体
な用いたラングミュア・ブロジェット(LB)膜の形成
法について述べる。
A method for forming a Langmuir-Blodgett (LB) film using the complex or salt represented by the above formula (I) or (n) will be described.

化合物を展開溶媒(例えばクロロホルム)に溶解し、水
相に蒸留水を用い気液界面に単分子膜を展開する。 水
相の温度は3℃程度とし、単分子膜が均一になるまで放
置する。 その時間は、通常10分程度である。 そし
て表面圧が、例えば25 mN/mとなるように圧縮す
る。
A compound is dissolved in a developing solvent (for example, chloroform), and a monomolecular film is developed on the gas-liquid interface using distilled water as the aqueous phase. The temperature of the aqueous phase is set to about 3° C., and it is left to stand until a monomolecular film becomes uniform. The time is usually about 10 minutes. Then, it is compressed so that the surface pressure becomes, for example, 25 mN/m.

その後、以下の2つの方法により累積膜を作製する。Thereafter, a cumulative film is produced by the following two methods.

(1)LB法 基板(ガラス、石英、アルミナ、シリコン等)を例えば
20 mad/winの速度で下降させ、一定圧を保つ
ように界面を圧縮しなから水相の中に垂直に浸漬させ、
続けて上昇させて基板上に単分子膜を移し取る。 基板
上に移し取った後、付着した水が乾燥するまで放置し、
同じ操作を繰り返して累積膜を得る。
(1) LB method A substrate (glass, quartz, alumina, silicon, etc.) is lowered at a speed of 20 mad/win, for example, and vertically immersed in an aqueous phase without compressing the interface so as to maintain a constant pressure.
It is then raised to transfer the monomolecular film onto the substrate. After transferring it onto the substrate, leave it until the attached water dries.
Repeat the same operation to obtain a cumulative film.

このようにして基板上に移し取った累積膜は、基板を浸
漬させる時の界面との接触角(下降時鈍角、上昇時直角
)、下降時のみの表面積減少より、下降時に疎水性部位
が吸着する典型的なX膜の形態であると考えられる。
The accumulated film transferred onto the substrate in this way has a contact angle with the interface when the substrate is immersed (obtuse angle when descending, right angle when ascending), and the surface area decreases only during descending. This is considered to be a typical X-film morphology.

(2)水平付着法 疎水性基板(例えばジクロロジフェニルシランで疎水処
理を行なったガラス、石英、アルミナ、シリコン等)を
、水平に支え、膜を展開させた水面にできるだけ接近さ
せ、その一端から静かに単分子膜面に触れることにより
膜を基板に付着させる。 次に、基板に隣接して仕切り
板を水槽上に置き、基板の周囲に残っている単分子膜を
掃き去った後、基板を水面からひきはなせば、単分子膜
はそのままもち上げられて、基板表面に移し取られる。
(2) Horizontal adhesion method A hydrophobic substrate (for example, glass, quartz, alumina, silicon, etc. that has been hydrophobically treated with dichlorodiphenylsilane) is supported horizontally, brought as close as possible to the water surface on which the film has been developed, and then gently The film is attached to the substrate by touching the monolayer surface. Next, a partition plate is placed on the water tank adjacent to the substrate, and after sweeping away the monomolecular film remaining around the substrate, the substrate is removed from the water surface, and the monomolecular film is lifted up as it is. transferred to the substrate surface.

 基板が乾燥するまで放置し、同じ操作を繰り返して累
積膜を作製する。
Leave the substrate until it dries and repeat the same operation to produce a cumulative film.

この方法では、常に疎水性部位が吸着することから、得
られる累積膜の構造は、理想的なX膜となる。 この場
合、累積比は常に1であり、また累積時に膜の流動がな
いため、単分子膜中の分子の凝集状態がそのまま基板表
面に移行できる。 さらにまた、垂直浸漬法(LB法)
では累積不可能な比較的低圧領域の膜にも適用できるた
め、本発明の複核錯体の場合は、水平付着法を用いるほ
うが好ましい。
In this method, since hydrophobic sites are always adsorbed, the structure of the resulting cumulative film is an ideal X film. In this case, the cumulative ratio is always 1, and since there is no flow of the film during accumulation, the agglomerated state of molecules in the monomolecular film can be directly transferred to the substrate surface. Furthermore, vertical immersion method (LB method)
In the case of the dinuclear complex of the present invention, it is preferable to use the horizontal deposition method because it can be applied to films in a relatively low pressure region where stacking is not possible.

これらにより累積した層数と吸光度との間には直線関係
が成立し、このことから再現性のある安定した単分子膜
が一回毎の累積操作で基板上に移し取られていると考え
られる。
As a result, a linear relationship is established between the number of accumulated layers and the absorbance, which suggests that a stable monomolecular film with reproducibility is transferred onto the substrate in each accumulation operation. .

なお、本発明のLB膜は上記式(I)または(II)で
示される複核錯体または塩体のみから形成されるに限ら
ず、上記式(I)または(II)で示される複核錯体ま
たは塩体と、いわゆるマトリックスとから形成されても
よい。
Note that the LB film of the present invention is not limited to being formed only from the dinuclear complex or salt represented by the above formula (I) or (II), but also from the dinuclear complex or salt represented by the above formula (I) or (II). It may be formed from a body and a so-called matrix.

この場合、上記錯体または塩体とマトリックスとの量比
は、分子比で1=2〜1:15、特に1:5〜1:10
程度が、得られるLB膜の安定性の点で好ましい。
In this case, the molecular ratio of the complex or salt to the matrix is 1=2 to 1:15, particularly 1:5 to 1:10.
from the viewpoint of stability of the resulting LB film.

また、用いるマトリックスとしては、 ヘプタデカ−2,4−ジイン−1−オール等のR2+C
=C+2−RI OH(RI 、R2は前記のとおり)
、脂肪酸、脂肪酸エステル、アルカン等が挙げられ、こ
れらのうち、用いる錯体またはその塩体とR2が同じも
のが好ましい。
In addition, the matrix used is R2+C such as heptadeca-2,4-diyn-1-ol.
=C+2-RIOH (RI, R2 are as above)
, fatty acids, fatty acid esters, alkanes, etc. Among these, those having the same R2 as the complex or salt thereof to be used are preferred.

上記複核錯体または塩体とマトリックスとから形成され
るこのようなLB膜は、複核錯体または塩体とマトリッ
クスとの組み合わせを適当に選定することにより、膜の
安定性、分子の配向性等を向上させることができ、その
結果、光重合性を向上させることができ、しかも上記錯
体のみで形成されたLB膜と同様な機能性を有するもの
である。
Such an LB film formed from the above-mentioned dinuclear complex or salt and a matrix can improve film stability, molecular orientation, etc. by appropriately selecting the combination of the dinuclear complex or salt and the matrix. As a result, the photopolymerizability can be improved, and the LB film has the same functionality as the LB film formed only from the above complex.

このような本発明のLB膜は、本発明の複核錯体がLB
膜を形成する際に規則的に配向するため、光学的に異方
性を示す。
Such an LB film of the present invention is characterized in that the dinuclear complex of the present invention is LB
Because it is regularly oriented when forming a film, it exhibits optical anisotropy.

具体的には、平面環状配位子が膜面にほぼ垂直に配向し
、各分子の平面環状配位子が、各々はぼ平行に規則的に
配向するものである。
Specifically, the planar cyclic ligands are oriented substantially perpendicularly to the membrane surface, and the planar cyclic ligands of each molecule are regularly oriented substantially parallel to each other.

本発明のLB膜がこのような構造をとることは、極限分
子占有面積測定、偏光IRスペクトルにおけるνcNの
吸収の異方性等により推定できる。
That the LB film of the present invention has such a structure can be estimated from measurement of the limit molecular occupied area, the anisotropy of νcN absorption in the polarized IR spectrum, and the like.

また、後述する光重合により、このような規則的な配向
を、強固に保持することが可能となる。
Furthermore, photopolymerization, which will be described later, makes it possible to firmly maintain such regular orientation.

そして、このような規則的な配向をすることにより、以
下に述べる特性が生じ、下記の用途等に用いることがで
きる。
Such regular orientation produces the properties described below and can be used for the following applications.

例えば錯体がCu”とCu+のMtを有する混合原子価
錯体の場合には、それら金属の原子価が平均化して+1
.5価を2つの金属が示すような平均原子価状態と、原
子価が平均化してない+2価と+1価の混在原子価状態
が、温度変化により可逆的に得られることが知られてぃ
る(R,long and D、Hendrickso
n J、Am、Chem。
For example, if the complex is a mixed valence complex having Mt of Cu'' and Cu+, the valences of these metals average out to +1
.. It is known that an average valence state in which two metals exhibit a valence of 5 and a mixed valence state of +2 and +1 valences in which the valences are not averaged can be obtained reversibly by temperature changes. (R, long and D, Hendrickso
n J, Am, Chem.

Soc、1983. 105. 1513)  。Soc, 1983. 105. 1513).

この場合は、溶液状態であれば、分子の配向は等方向で
あるので、分子1個が示す電子の局在、非局在状態によ
る電子的微環境の変化が、打ち消されてしまっている。
In this case, in a solution state, the molecules are oriented in the same direction, so changes in the electronic microenvironment due to the localized and delocalized state of electrons exhibited by one molecule are canceled out.

  しかしながら分子を規則的にある一定方向に配向さ
せれば、その特性が初めて機能として取り出せるもので
ある。 このような例として非線形光学素子が挙げれる
However, if the molecules are regularly oriented in a certain direction, this property can be extracted as a function. An example of such a device is a nonlinear optical element.

さらに、この錯体はジアセチレン基を有している。 ジ
アセチレン化合物の重合体の中にはドーピングにより1
0−’S/cmの電導性を示すものも報告されている(
内藤勝之、岡本正義第35回高分子学会予稿集p598
 (1986))。
Furthermore, this complex has diacetylene groups. Some polymers of diacetylene compounds contain 1 by doping.
Some have been reported to exhibit conductivity of 0-'S/cm (
Katsuyuki Naito, Masayoshi Okamoto Proceedings of the 35th Polymer Science Society p598
(1986)).

したがって、本発明の錯体の配向膜を後述のように重合
した場合には、その膜の膜面に対して平行な方向の電導
性が膜面に対して垂直な方向から与える電場、磁場ある
いは熱的刺激(例えば赤外線レーザー)によって変化す
ることが考えられ、スイッチ素子、情報変換素子、メモ
リー素子、分子トランジスター素子等、いわゆる分子素
子への応用が期待される。
Therefore, when the oriented film of the complex of the present invention is polymerized as described below, the electrical conductivity in the direction parallel to the film surface of the film is reduced by the electric field, magnetic field or heat applied from the direction perpendicular to the film surface. It is thought that it can be changed by physical stimulation (for example, infrared laser), and is expected to be applied to so-called molecular devices such as switching devices, information conversion devices, memory devices, and molecular transistor devices.

また、本発明のLB膜は、いわゆるエレクトロクロミズ
ム(EC)機−等を有し1機能性材料として使用可能で
ある。
Furthermore, the LB film of the present invention has a so-called electrochromism (EC) mechanism and can be used as a single-functional material.

しかし、累積しただけの膜では堅牢性が不十分であるた
め、光重合を行なうことが好ましい。
However, since a film that is simply accumulated has insufficient fastness, it is preferable to carry out photopolymerization.

光重合には紫外線を用いることが好ましく、光源として
は水銀ランプ、Xeランプ等を用いればよい。
It is preferable to use ultraviolet light for photopolymerization, and a mercury lamp, a Xe lamp, or the like may be used as a light source.

紫外線照射により、例えば上記式(n)で示される塩体
は、下記のように光重合する。
Upon irradiation with ultraviolet rays, for example, the salt represented by the above formula (n) is photopolymerized as described below.

このような重合は、電子スペクトル、IRスペクトル等
によって確認できる。
Such polymerization can be confirmed by electronic spectra, IR spectra, etc.

また、このような光重合を行なっても、LB膜の規則的
な分子配向は保持される。
Moreover, even if such photopolymerization is performed, the regular molecular orientation of the LB film is maintained.

本発明のLB膜は、このような光重合を行なうことによ
り堅牢性が高いものとなり、上記のEC機能を利用した
エレクトロクロミックディスプレイ デバイス等の耐久
性の高い機能性材料として用いることができる。
The LB film of the present invention becomes highly robust by performing such photopolymerization, and can be used as a highly durable functional material such as an electrochromic display device utilizing the above-mentioned EC function.

また、本発明のLB膜は、磁気デバイス、酸素キャリヤ
ー、電子デバイス、修飾電極、メモリー材料、分子素子
などの各種高機能材料としての用途が期待される。
Further, the LB film of the present invention is expected to be used as various high-performance materials such as magnetic devices, oxygen carriers, electronic devices, modified electrodes, memory materials, and molecular devices.

■ 発明の具体的作用効果 本発明の複核錯体は、新規な化合物であり、エレクトロ
クロミズム機能を有するためエレクトロクロミック デ
ィスプレイ デバイス等の機能性材料とすることができ
る。 また、エネルギー変換材料、電気化学的触媒、酸
素運搬担体等の高機能材料あるいは酸化還元を利用した
機能材料とすることができる。 そして、これらの錯体
はラングミュア・ブロジェット膜の形成が可能である。
■Specific effects of the invention The dinuclear complex of the invention is a novel compound and has an electrochromic function, so it can be used as a functional material for electrochromic display devices and the like. Further, it can be a highly functional material such as an energy conversion material, an electrochemical catalyst, an oxygen transport carrier, or a functional material that utilizes redox. These complexes are capable of forming Langmuir-Blodgett films.

また、これらの錯体により形成されるラングミュア・ブ
ロジェット膜は、さらに高度の機能の発現が可能となり
、EC機能を利用したエレクトロクロミンク ディスプ
レイ デバイス、メモリー素子等に使用でき、さらに、
磁気デバイス、酸素キャリヤー、電子デバイス、修飾電
極、光メモリー材料等の高機能材料となりつる。
In addition, the Langmuir-Blodgett film formed by these complexes can exhibit even more advanced functions and can be used in electrochromic display devices, memory devices, etc. that utilize EC functions.
It can be used as a highly functional material for magnetic devices, oxygen carriers, electronic devices, modified electrodes, optical memory materials, etc.

さらに、本発明のLB脱膜中は、本発明の複核錯体が規
則的に配向しているため光学的に異方性を有し、非線形
光学素子として利用でき、その他、スイッチ素子、情報
変換素子、メモリー素子、分子トランジスター素子等と
しての利用の可能性を有する。
Furthermore, during the LB film removal process of the present invention, since the dinuclear complex of the present invention is regularly oriented, it has optical anisotropy and can be used as a nonlinear optical element, as well as a switch element, an information conversion element, etc. It has the potential of being used as a memory device, a molecular transistor device, etc.

また、本発明のLB膜は光重合により堅牢性を高めるこ
とができ、また、その際に分子の規則的な配向が保持さ
れるので耐久性の高い高機能材料とすることができるも
のである。
Furthermore, the LB film of the present invention can be made into a highly durable and highly functional material because its robustness can be increased by photopolymerization, and the regular orientation of molecules is maintained during this process. .

■ 発明の具体的実施例 以下、本発明を、実施例を挙げて詳細に説明する。■Specific embodiments of the invention Hereinafter, the present invention will be explained in detail by giving examples.

[実施例1] の合成。[Example 1] synthesis of.

ci−i=ci−xをn−BuLi存在下でCl2H2
S−Brと反応させCl2H25C= CHを得た。 
収率は82%であった。
ci-i=ci-x in the presence of n-BuLi
Reaction with S-Br yielded Cl2H25C=CH.
The yield was 82%.

得られた(:+J2sC= CFIを、(:2■6Mg
Br存在下でI2と反応させCl2H2S(: ! C
1を得た。 収率は94%であった。
Obtained (:+J2sC=CFI, (:2■6Mg
Reacted with I2 in the presence of Br to produce Cl2H2S (:!C
I got 1. The yield was 94%.

得うh タCl2)+25= CHヲ、CuCf1、c
2o、No。
Obtain h Ta Cl2) + 25 = CHwo, CuCf1, c
2o, no.

およびNH2OH−H(:u (7)存在下テuc= 
に−CH2−OHと反応させ、Cl2H2s−CG−C
= C−CH2oHを得た。
and NH2OH-H(:u (7) in the presence of uc=
was reacted with -CH2-OH to form Cl2H2s-CG-C
=C-CH2oH was obtained.

収率は41%であった。The yield was 41%.

得うtL t= Cl2Hzs−CG−C= (ニーC
H20HをTsCIlと反応させ、Cl2H2s−C=
  C−C=C−CH2−0Tsを得た。 収率は60
%であった。
Obtain tL t= Cl2Hzs-CG-C= (knee C
React H20H with TsCIl to form Cl2H2s-C=
CC=C-CH2-0Ts was obtained. Yield is 60
%Met.

これをLi Brと反応させ、に+Jzs−C== (
ニーC! C−CH2Brを得た。 収率は89%であ
った。
This is reacted with Li Br to +Jzs-C== (
Knee C! C-CH2Br was obtained. The yield was 89%.

これをNaH(7)存在下で、EtooCCH,(:0
0Etとを得た。 収率は59%であった。
In the presence of NaH(7), EtooCCH, (:0
0Et was obtained. The yield was 59%.

これを、 LiAj!H4で還元し、 を得た。 収率は80%であった。This is LiAj! Reduce with H4, I got it. The yield was 80%.

これをMsCJ!と反応させ、 を得た。 収率は62%であった。This is MsCJ! react with I got it. The yield was 62%.

これを、NaN3を用いてアジド化し、を得た。 収率
は88%であった。
This was azidized using NaN3 to obtain. The yield was 88%.

これをLiA1)14で還元し、 を得た。 収率は51%であった。This is reduced with LiA1)14, I got it. The yield was 51%.

これを およびCu(CIO4)  ・6H20と反応させ、目
的物を得た。 収率は45%であった。
This was reacted with Cu(CIO4).6H20 to obtain the desired product. The yield was 45%.

このようにして得られた複核錯体の塩体の分子量につい
て、この塩体をグリセロールと混合して金属表面に塗布
した試料に、高速中性原子を照射して、 F A B (Fast Ato+i Bombard
ment )法によりマススペクトルを測定したところ
、質量数(m/z、m:質量、2:電荷数)が760に
イオンビークがみられ、この値は、複核錯体の塩体分子
より、結合力の弱いH2Oおよび2つのCIL−イオン
が脱離し、2つのHが付加した状態の分子イオンビーク
の値であることが確認された。
The molecular weight of the salt of the dinuclear complex obtained in this way can be determined by irradiating a sample of this salt with glycerol and coating it on a metal surface with fast neutral atoms.
When the mass spectrum was measured using the ment) method, an ion beak was observed at a mass number (m/z, m: mass, 2: charge number) of 760, and this value was determined by the binding force of the salt molecules of the dinuclear complex. It was confirmed that the value was the molecular ion peak in which weak H2O and two CIL- ions were desorbed and two H were added.

また、KBr錠剤法によりIRスペクトルを測定とした
ところ、2930 c m−1および2860cm−1
にνcHが、1635cm−’にνCmNが、1560
cm−’にシC−C(芳香環の骨格振動)がみられた。
In addition, when the IR spectrum was measured using the KBr tablet method, the results were 2930 cm-1 and 2860 cm-1.
νcH at 1635 cm-', νCmN at 1560
C-C (skeletal vibration of aromatic ring) was observed at cm-'.

次にクロロホルムを溶媒に用い電子スペクトルを測定し
たところ、667nmにiLogε=2.25の吸収が
、また、365nmに1oge=4.15の吸収がみら
れた。
Next, when an electronic spectrum was measured using chloroform as a solvent, an absorption of iLogε=2.25 was observed at 667 nm, and an absorption of 1 loge=4.15 was observed at 365 nm.

上記のように得られた複核錯体の塩体は上記のものであ
ることが確認された。
The salt form of the dinuclear complex obtained as described above was confirmed to be the one described above.

[実施例2] 実施例1で得られた複核錯体の塩体と、マトリックスと
してヘプタデカ−2,4−ジイン−j −オー7L/ 
(C12H25−C=C−CIC−CH20H)とを用
い、混合LB膜を作製した。
[Example 2] The salt form of the dinuclear complex obtained in Example 1 and heptadeca-2,4-diyn-j-oh 7L/ as a matrix
(C12H25-C=C-CIC-CH20H), a mixed LB film was produced.

上記の塩体とマトリックスとの混合比を塩体:マトリッ
クス=1:2.5(第1図中(b))、1:5(同(C
))および1:15(同(d))と変化させ協和界面科
学■製 表面膜圧力計により表面圧−面積(π−A)曲
線を作製した。
The mixing ratio of the above salt body and matrix is salt body: matrix = 1:2.5 ((b) in Figure 1), 1:5 ((C
)) and 1:15 (same (d)), and a surface pressure-area (π-A) curve was prepared using a surface membrane pressure meter manufactured by Kyowa Interface Science ■.

展開溶媒はクロロホルムとし、3℃の純水上に展開した
。 また、圧縮速度を20 mml園inとした。
Chloroform was used as the developing solvent, and the mixture was developed on pure water at 3°C. Further, the compression speed was set to 20 mml.

結果を第1図に示す。The results are shown in Figure 1.

第1図に示されるように、マトリックスの混合比の増大
により極限分子占有面積は変化しなかったが、崩壊圧の
減少がみられた。
As shown in FIG. 1, increasing the matrix mixing ratio did not change the ultimate molecular occupied area, but a decrease in the collapse pressure was observed.

[実施例3] 実施例2で得られた塩体:マトリックス=1:5の混合
比のLB膜を用いて、累積膜を作製した。
[Example 3] A cumulative film was produced using the LB film obtained in Example 2 with a mixing ratio of salt body: matrix = 1:5.

ジフェニルジクロロシランで疎水処理したガラス基板を
水平に支え、その一端から静かに単分子膜面に触れるこ
とにより単分子膜を移し取った。 この操作をくり返し
、累積比0.8のXタイプの累積膜を得た。
A glass substrate that had been hydrophobically treated with diphenyldichlorosilane was supported horizontally, and the monomolecular film was transferred by gently touching the monomolecular film surface from one end. This operation was repeated to obtain an X-type cumulative film with a cumulative ratio of 0.8.

[実施例4] 実施例2で得られたLB膜(塩体:マトリックス=1=
5、作製時の表面圧25 mN/m)に紫外線を照射し
、光重合を行なった。 光源は、10Wの水銀ランプを
用い、10分間照射した。
[Example 4] LB membrane obtained in Example 2 (salt body: matrix = 1 =
5. Photopolymerization was performed by irradiating ultraviolet rays at a surface pressure of 25 mN/m at the time of preparation. A 10 W mercury lamp was used as a light source, and irradiation was performed for 10 minutes.

この膜の吸収スペクトルを測定したところ、第2図中(
a)に示すように共役主鎖由来の465nmの吸収ビー
クが現われ、光重合が確認された。 なお、第2図中(
a)は、紫外線未照射のものの吸収スペクトルである。
When we measured the absorption spectrum of this film, we found that (
As shown in a), an absorption peak of 465 nm derived from the conjugated main chain appeared, confirming photopolymerization. In addition, in Figure 2 (
a) is the absorption spectrum of the sample not irradiated with ultraviolet rays.

また、実施例2のその他のLB膜および実施例3で得ら
れた累積膜でも同様に光重合が可能であった。
Further, photopolymerization was also possible in the other LB films of Example 2 and the cumulative film obtained in Example 3.

[実施例5] 上記の各実施例に準じ、ネサ基板上に累積膜、光重合累
積膜を形成し、塩化テトラエチルアンモニウムを電解質
とした溶液中で、ネサ基板を対向電極としてサイクリッ
クポルタンメトリーを行なったところ、負側で黄色、正
側で緑色を示し、それぞれがエレクトロクロミズム機能
を有していることが確認された。
[Example 5] According to each of the above examples, a cumulative film and a photopolymerized cumulative film were formed on a NESA substrate, and cyclic portammetry was performed using the NESA substrate as a counter electrode in a solution using tetraethylammonium chloride as an electrolyte. As a result, the negative side showed yellow and the positive side showed green, confirming that each had an electrochromic function.

また、これらについて、分°子面の平均的な配向方向に
対して平行および垂直な方向の可視偏光をあてて吸収を
測定したところ異方性が確認され、本発明のLB膜、累
積膜は分子の規則的な配向を有し、かつ、これは光重合
を行なってもそのまま保持され、堅牢性の高い機能膜が
実現することが確認された。
Furthermore, when absorption was measured by exposing these to visible polarized light in directions parallel and perpendicular to the average orientation direction of the molecular plane, anisotropy was confirmed, and the LB film and cumulative film of the present invention It was confirmed that the film had a regular molecular orientation, which was maintained as it was even after photopolymerization, and a highly robust functional film was realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は表面圧−面積曲線を表わすグラフである。 第2図は波長と吸光度を表わすグラフである。 FIG. 1 is a graph representing a surface pressure-area curve. FIG. 2 is a graph showing wavelength and absorbance.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記式( I )で示されることを特徴とする複核
錯体またはその塩体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ {上記式( I )において、Mtは遷移金属を、R_1
はアルキレン基を、R_2、R_3およびR_4はアル
キル基を表わす。}
(1) A dinuclear complex or a salt thereof, characterized by being represented by the following formula (I). ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ {In the above formula (I), Mt represents a transition metal, R_1
represents an alkylene group, and R_2, R_3 and R_4 represent an alkyl group. }
(2)下記式( I )で示される複核錯体またはその塩
体を含むことを特徴とするラングミュア・ブロジェット
膜。 式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ {上記式( I )において、Mtは遷移金属を、R_1
はアルキレン基を、R_2、R_3およびR_4はアル
キル基を表わす。}
(2) A Langmuir-Blodgett membrane characterized by containing a dinuclear complex represented by the following formula (I) or a salt thereof. Formula (I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ {In the above formula (I), Mt represents a transition metal, and R_1
represents an alkylene group, and R_2, R_3 and R_4 represent an alkyl group. }
(3)下記式( I )で示される複核錯体またはその塩
体を含むラングミュア・ブロジェット膜を光重合させた
ことを特徴とするラングミュア・ブロジェット膜。 式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ {上記式( I )において、Mtは遷移金属を、R_1
はアルキレン基を、R_2、R_3およびR_4はアル
キル基を表わす。}
(3) A Langmuir-Blodgett film, which is obtained by photopolymerizing a Langmuir-Blodgett film containing a dinuclear complex represented by the following formula (I) or a salt thereof. Formula (I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ {In the above formula (I), Mt represents a transition metal, and R_1
represents an alkylene group, and R_2, R_3 and R_4 represent an alkyl group. }
JP11559687A 1987-05-12 1987-05-12 Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane Pending JPS63280086A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11559687A JPS63280086A (en) 1987-05-12 1987-05-12 Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11559687A JPS63280086A (en) 1987-05-12 1987-05-12 Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63280086A true JPS63280086A (en) 1988-11-17

Family

ID=14666529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11559687A Pending JPS63280086A (en) 1987-05-12 1987-05-12 Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63280086A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011518911A (en) * 2008-04-25 2011-06-30 インペリアル・イノベイションズ・リミテッド Bimetallic catalyst complexes for the copolymerization of carbon dioxide and epoxides.
US10556988B2 (en) 2014-07-22 2020-02-11 Econic Technologies Ltd Catalysts

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011518911A (en) * 2008-04-25 2011-06-30 インペリアル・イノベイションズ・リミテッド Bimetallic catalyst complexes for the copolymerization of carbon dioxide and epoxides.
US10556988B2 (en) 2014-07-22 2020-02-11 Econic Technologies Ltd Catalysts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3078688B1 (en) Block copolymer
Miyashita Recent studies on functional ultrathin polymer films prepared by the Langmuir-Blodgett technique
Tang et al. Synthesis of optically active polyacetylene containing an asymmetric silicon by using organotransition-metal complexes as catalysts
US10647056B2 (en) Method of additive manufacturing using photoregulated radical polymerization
Huang et al. Electrochemical cross-linking and patterning of nanostructured polyelectrolyte− carbazole precursor ultrathin films
US9081283B2 (en) Spatial and temporal control of brush formation on surfaces
Dzhardimalieva et al. Synthetic methodologies for chelating polymer ligands: recent advances and future development
Bae et al. Stimuli-Responsive Polydiacetylene Based on the Self-Assembly of a Mercury-Bridged Macrocyclic Diacetylene Dimer
JPS63280086A (en) Dinuclear complex of salt thereof and langmuir-blodgett membrane
Davis et al. Langmuir and Langmuir-Blodgett films of poly (vinylpyridine) s quaternized with long-chain alkyl halides
Yang et al. Poly (heterocycle) Langmuir-Blodgett films
US20080220283A1 (en) Substituted polyacetylene, complex and device structure
JP3781853B2 (en) Charge transfer complex polymer alternating cumulative ultrathin film and method for producing the same
Nishikata et al. Photodiodes constructed by LB films of polyimides possessing triphenylamine units
JP2551538B2 (en) Metallocene complexes and Langmuir-Blodgett films
Suzuki et al. SYNTHESIS OF CHIRAL POLYPHNYLACETYLENES BEARING AN ONE-HANDED HELICAL BACKBONE AND PHOTO-RESPONSIVE SIDE CHAINS
JP3430796B2 (en) Copolymer cumulative film having cross-linking group and resist material using the same
JP2736656B2 (en) Charge transfer complexes of metallocene derivatives and their Langmuir-Blodgett membranes
JPH03252402A (en) Oriented organic thin film and method for preparing the same
JP2830442B2 (en) Thermo-sensitive element
Yamaguchi et al. Selective Interaction between Helical Polymer Backbones and Chiral Graft Polymer Chains in Graft Copolymers
JPS63223031A (en) Polymer having isoindole structure and production thereof
JP2007169618A (en) Acetylene-based polymer
JPH01139620A (en) Production of novel thin filmy polymer
JPH01110144A (en) Laminated film