KR101222146B1 - 광제어 광색성 전계발광 및 광기술용 도전성 폴리머 - Google Patents

광제어 광색성 전계발광 및 광기술용 도전성 폴리머 Download PDF

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Abstract

벤조티오펜(benzothiophene)을 베이스로 하는 광색성 모노머, 그 제조방법, 광색성 폴리아조메틴 중합체에 있어서, 광색성 폴리아조메틴 중합체는 디헤타릴에텐(dihetarylethene) 계열의 광색성 조각들이 도입된 구조를 가져서 가역적인 광제어가 가능하다. 따라서, 정보기술에 적용 가능한 광색성 광제어 중합체를 제공한다.

Description

광제어 광색성 전계발광 및 광기술용 도전성 폴리머{PHOTOCONTROLLED PHOTOCHROMIC ELECTROLUMINESCENT AND ELECTROCONDUCTING POLYMERS FOR PHOTONICS}
도 1는 톨루엔 내에서 광색성 단량체5의 자외선 조사 즉시의 초기개구A(커브1) 흡수 스팩트럼과, 조사량이 증가된 자외선 조사후의 광유발B(커브2~7) 흡수 스팩트럼을 나타내는 그래프이다.
도 2는 싸이클릭 형상 B의 밴드 흡수스펙트럼의 파장이 최대밴드인 경우, 톨루엔 내에서, 광색성 단량체5 용액의 자외선에 의한 광색성(커브1)과, 가시광선에 의한 광탈색성(커브2)을 나타내는 동역학적 커브들을 나타내는 그래프이다.
도 3은 광색성 중합체III(건조중합체 중량의 4wt%)을 포함하는 폴리카보네이트 필름의 초기개구A(커브1) 흡수 스팩트럼과, 자외선을 투과하는 유리광필터를 통하여 자외선 조사후의 광유발B(커브2) 흡수 스팩트럼과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브3)를 통하여 가시광선 조사후의 흡수 스팩트럼을 나타내는 그래프이다.
도 4는 싸이클릭 형상 B의 밴드 흡수스팩트럼의 파장이 최대밴드인 경우, 광색성 중합체III(건조중합체 중량의 4wt%)를 포함하는 폴리카보네이트 필름에서, 자외선을 투과하는 유리광필터(커브1)를 통하여 자외선 조사후의 광색성과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브2)를 통하여 가시광선 조사후의 광탈색성을 나타내는 동역학적 커브들을 나타내는 그래프이다.
도 5는 광색성 중합체V(건조중합체 중량의 4wt%)를 포함하는 폴리카보네이트 필름의 초기개구A(커브1) 흡수 스팩트럼과, 자외선을 투과하는 유리광필터(커브2)를 통하여 자외선 조사후의 광유발B 흡수 스팩트럼과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브3)를 통하여 가시광선 조사후의 흡수 스팩트럼을 나타내는 그래프이다.
도 6은 싸이클릭 형상 B의 밴드 흡수스팩트럼의 파장이 최대밴드인 경우, 광색성 중합체V(건조중합체 중량의 4wt%)를 포함하는 폴리카보네이트 필름에서, 자외선을 투과하는 유리광필터(커브1)를 통하여 자외선 조사후의 광색성과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브2)를 통하여 가시광선 조사후의 광탈색성을 나타내는 동역학적 커브들을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 광색성 단량체, 광색성 중합체, 정보기술을 위한 그 제조방법, 및 광 다이오드를 포함하는 광제어 전계발광 표시장치 및 도전성 장치에 관한 것이다.
폴리아조메틴 또는 이종사슬 중합체를 포함하는 유기전계발광 중합체 및 도전성 중합체를 이용하여 유연성이 있고 안정적인 표시장치 및 발광다이오드를 제조하기 위한 연구가 진행되어왔다.
상기 중합체는 전계발광성질 및 도전성이 광에 의해 조절되지 않는다.
상기 중합체에 새로운 특성을 부여하여 광기술에 적용하기 위한 연구가 계속되고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 광색성 전계발광 및 도전성 중합체를 제공하는 것이다. 상기 중합체의 구조 내에 광색성 조각들을 도입하여 가역적 광제어성을 부여한다. 따라서, 상기 중합체의 기능적인 특성이 다양해진다. 상기 광색성 중합체는 광기술의 다양한 분야("Applied Photochromic Polymer System." McArdle C.B., Ed. Blackie, Glasgow, 1992; Barachevsky V.A. "Photochromic organic media: state-of-the-art and future." Proc. SPIE, vol. 2968, 77-86, 1997)의 광색성 물질이 사용될 수도 있다. 상기 도전성 및 전계발광 중합체를 베이스로 하는 광색성 중합체는 광학적 및 전기적 제어가 가능한 다양한 표시장치들에 적용될 수 있다. 디헤타릴에텐 계열의 화합물의 특징인 열적비가역 감광변환은 3차원비트로 구동되는 광학메모리(M. Irie "Dihetarylethenes for Memories and Switches." Chem. Reviews, vol. 100, 1685-1716, 2000)를 위한 광색성 저장매체에 사용된다. 광색성 조각들을 중합체 사슬에 포함시키는 경우, 중합체 매질 내에서의 광색성 분자들의 집적도 증가 및 확산에 의한 위치변동의 감소로 광색성 저장매체의 성능이 향상된다. 광색성 저장매체의 성능이 향상되는 경우, 광색성 저장매체의 저장용량이 증가한다. 중합체의 광색성 조각들로 사용된 디헤타릴에텐 분자들이 두 가지 형태들간의 열적 전환이 없는 경우, 가역적인 광색성 광스위치(J.A. Delaire, K. Nakatani "Linear and Nonlinear Optical Properties of Photochromic Molecules and Materials," Chem. Reviews, vol. 100, 1817-1845, 2000)에 적용될 수 있다.
상기 목적은 하기의 구조식을 갖는 광색성 모노머로서 광제어 전계발광 및 도전성 중합체를 구성하는 디헤타릴에텐 계열의 기능적 화합물을 이용하여 달성될 수 있다. 하기 화학식(1)로 표시되는 광색성 단량체는 광색성 공중합체 및 중합체의 제조에 사용될 수 있다.
Figure 112005044007587-pat00001
디아릴에텐의 광변색 현상은 하기 반응식(1)에 의한 가역적 광순환 현상(즉, 개방형(A)과 고리형(B)사이의 광유발 현상)이다.
Figure 112005044007587-pat00002
A B
광색성 분자들의 공액연결시스템의 변동에 의해 중합체의 성질을 조절할 수 있다.
본 발명의 목적은 새로운 기능적인 디헤타릴에텐(1), 그 제조방법, 광색성 폴리아조메틴, 광색성 프레임 폴리아조메틴 및 그 제조방법, 및 새로운 기능적 디헤타릴에텐(1)의 광색성 조각의 사용방법에 있다. 상기 광색성 화합물을 이용하여 전기적 공액(Conjugate)의 정도를 변화시키는 중합체 조각들의 광색성 전환에 의한 전계발광 및 도전성 특성의 가역적인 광제어에 기초하는 폴리아조메틴을 제조한다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 광색성 모노머의 제조방법은 벤조티오펜을 염화알미늄이 존재하는 상태에서 염화메틸렌내에서 글루타르산의 디클로로안하이드라이드(dichloranhydride)와 아크릴화시킨다. 이어서, 피리딘(pyridine)이 존재하는 상태에서 THF내에서 TiCl4 및 Zn의 반응에 의해 상기 아크릴화에 의해 얻어진 디케톤(diketone)을 환원고리화(reductive cyclization)시킨다. 상기 환원고리화된 반응물을 염화알미늄이 존재하는 상태에서 니트로벤젠 내에서 디클로로메틸 에테르(dichloromethyl ether)와 포르밀화(formylation)시킨다. 하기 반응식(2)는 청구된 광색성 기능성 화합물 계열로부터 광색성 단량체5를 제조하는 과정을 나타낸다.
Figure 112005044007587-pat00003
광색성 모노머(1)를 베이스로 하는 광색성 폴리아조메틴은 하기 화학식(2)로 표시되는 구조식을 가지며 25,000에서 50,000의 분자량을 갖는다.
Figure 112005044007587-pat00004
여기서, Alk는 CH3-C10H21이며, y는 -C=N- 또는 -N=C-이다. 또한, R은 하기하는 구조식에 의해 나타낸다.
Figure 112005044007587-pat00005
여기서, n은 50~100이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 광색성 폴리아조메틴의 제조에는 모노머(1) 용액을 방향성 디아민(diamine) 또는 디알데히드(dialdehyde)와 20 내지 200℃에서 축중합하는 단계를 포함한다.
주골격을 형성하는 탄소들이 고리형 탄소화합물(volumetric side cyclic)로 이루어지는 것을 평균중합체(mean polymer) 또는 프레임 폴리머라고 정의한다.
본 발명에 따른 광색성 프레임 폴리아노메틴은 30,000 내지 50,000의 분자량을 가지며, 하기 화학식(4)으로 표시된다.
Figure 112005044007587-pat00006
여기서, Alk는 CH3-C10H21이며, Y는 -C=N- 또는 -N=C-이다. 상기 R은 하기 화학식(5)로 표시될 수 있다.
Figure 112005044007587-pat00007
여기서 n은 50 내지 100이다.
상기 광색성 프레임 폴리아노메틴의 제조방법은 광색성 모노머(1) 용액을 방향성 디아민(diamine) 또는 디알데히드(dialdehyde)와 20 내지 200℃에서 축중합하는 단계를 포함한다.
실시예 1
광색성 모노머 1,2-비스(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a, 5b, 5c, 5d, 5e (1,2-bis(2-methyl-6-formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentenes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e)은 도 3의 도시된 벤조티오펜 2a, 2b, 2c, 2d, 2e를 기초로 하여 합성하였다. 상기 광색성 모노머 1,2-비스(2-메틸-6-포르민-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a, 5b, 5c, 5d, 5e는 광색성 모노머 계열로 시클로펜텐 브릿지(cyclopentene bridge)에 의해 가교된 벤조티오펜 조각들을 포함하였다.
상기 초기 벤조티오펜 2a, 2b, 2c, 2d, 2e의 제조는 다음과 같은 방법으로 이루어졌다. 2-메틸벤조티오펜2a (Synthesis of sulfides, thiophenes and thiols of the type of compounds encountered in oil. Edited by E.N. Karaulova, Pub. "Nauka," 1988, p180), 2,4-디메틸벤조티오펜 2b(dimethylbenzothiophene 2b) 및 2,7-디메틸벤조티오펜 2c (2,7-dimemthylbenzothiophene (2b, 2c)) (Monatsh. Chem. 1960, 91, 1070), 2,4-디메틸벤조티오펜 2d(2,4-dimethylbenzothiophene 2d) 및 2,6-디메틸벤조티오펜 2e (2,4-dimethylbenzothiophene (2d, 2e)) (J. Chem. Soc., Chem. Com. 1974, 5, 174).
1,2-비스(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a, 5b, 5c, 5d, 5e를 합성하기 위하여 먼저 벤조티오펜 2a, 2b, 2c, 2d, 2e (benzothiophene 2a-e)을 염화알미늄이 존재하는 상태에서 염화메틸렌(methylene) 내에서 글루타르(glutaric)산의 디클로로안하이드라이드(dichloranhydride)와 아크릴화(acrylation) 시켰다. 이어서, 상기 디케톤3a, 3b, 3c, 3d, 3e를 환원 고리화 반응(reductive cyclization)시켰다. 화합물 4a, 4b, 4c, 4d, 4e는 피리딘(pyridine)이 존재하는 상태에서 THF 내에서 TiCl4 및 Zn의 반응에 의해 디케톤 3a, 3b, 3c, 3d, 3e(diketone 3a, 3b, 3c, 3d, 3e)를 고리화하는 경우, 60~73%의 수율을 가졌다. 반면에, THF 내에서 TiCl4 및 Zn의 반응 하에서 디케톤3a(dichetone 3a)의 고리화 반응에 의해 화합물 4a를 합성하는 방법(Synthesis 1998, 1092-1094)은 54%의 수율을 가졌다. 이후에, 결과물 4a, 4b, 4c, 4d, 4e를 염화알미늄이 존재하는 상태에서 니트로벤젠(nitrobenzene) 내에서 디클로로메틸 에테르(dichlormethyl ether)를 포름화(formylation)시켜서 1,2-비스(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a, 5b, 5c, 5d, 5e를 생성하였다.
1,5-비스-(메틸-1-벤코티오펜-3-yl)펜탄-1,5-다이온 3a, 3b, 3c, 3d, 3e (1,5-bis-(methyl-1-benzothiophen-3-yl)pentane-1,5-diones 3a, 3b, 3c, 3d, 3e)의 합성은 다음과 같은 방법으로 이루어졌다.
42.5mmol의 무수(anhydrous) 염화 알미늄을 0℃에서 50ml의 염화메틸렌(methylene chloride)내에서 20.2mmol의 메틸벤조티오펜2a, 2b, 2c, 2d, 2e (methylbenzothiophene 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) 및 10.1mmol의 글루타르산(glutaric acid)의 디클로로안하이드라이드(dichloranhydride)와 혼합하여 충분히 교반시켰다. 상기 혼합된 물질을 상온에서 3 내지 6시간동안 반응시켰다. 상기 반응된 물질은 과냉각수에 부어지고, 3번에 걸쳐서 100ml의 염화메틸렌을 이용하여 추출하였다. 이후에, 추출에 의해 수득된 유기막을 NaHCO3수용액으로 씻어내었다. 이어서, 씻어진 유기막을 황산마그네슘을 이용하여 건조하고, 용매는 진공상태에서 제거하였다.
1,5-비스-(2-메틸-1-벤조티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3a (1,5-bis-(2-methyl-1-benzothiophen-3-yl)pentane-1,5-dione 3a)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.25g중에서 1,5-비스-2(메틸-1-벤조티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온은 82%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 165내지 167℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량스펙트럼 결과 측정값은 각각 m/z:392, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H(DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.2 (m, 2H, CH2), 2.62 (s, 6H, 2xCH3), 3.1-3.2 (bm, 4H, 2xCH2), 7,3-7.5 (bm, 4H, 4xCHarom.), 7,85-8.2 (bm, 4H, 4xCHarom.)이었다. 또한, 측정된 값(%)은 탄소(C), 70.42; 수소(H), 5.16; 황(S), 16.29, C23H20O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 70.37; H, 5.14; S, 16.34이었다.
1,5-비스-(2,5-디메틸-1-벤코티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3b (1,5-bis-(2,5-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)pentane-1,5-dione 3b)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.57g중에서 1,5-비스-(2,5-디메틸-1-벤코티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3b은 84%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 171내지 173℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 420, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.3 (m, 2H, CH2), 2.40 (s, 6H, 2xCH3), 2.62 (s, 6H, 2xCH3), 2.75-3.2 (bm, 4H, 2xCH2), 7.4-8.1 (bm, 6H, 6xCHarom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 71.45; H, 5.77; S, 15.20이며, 계산된 값(%)은 C, 71,39; H, 5.75; S, 15.25이었다.
1,5-비스-(2,7-디메틸-1-벤조티오펜탄-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3c (1,5-bis-(2,7-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)pentane-1,5-dione 3c)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.61g중에서 1,5-비스-(2,7-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3c는 85%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 159내지 161℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 420, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.1-2.4 (m, 2H, CH2), 2.56 (s, 6H, 2xCH3), 2.66 (s, 6H, 2xCH3), 2.8-3.2 (bm, 4H, 2xCH2), 7.1-7.5 (bm, 4H, 4xCHarom.), 8.0-8.3 (bm, 2H, 2xCHarom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 71.43; H, 5.73; S, 15.29, C25H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 71.39; H, 5.75; S, 15.25이었다.
1,5-비스-(2,4-디메틸-1-벤조티오펜탄-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3d (1,5-bis-(2,4-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)pentane-1,5-dione 3d)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.32g중에서 1,5-비스-(2,4-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3d는 78%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 156내지 158℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 420, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.3 (m, 2H, CH2), 2.62 (s, 6H, 2xCH3), 2.64 (s, 6H, 2xCH3), 2.9-3.2 (bm, 4H, 2xCH2), 7.2-8.0 (bm, 6H, 6xCHarom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 71.35; H, 5.77; S, 15.30, C25H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 71.39; H, 5.75; S, 15.25이었다.
1,5-비스-(2,6-디메틸-1-벤조티오펜탄-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3e (1,5-bis-(2,6-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)pentane-1,5-dione 3e)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.66g중에서 1,5-비스-(2,6-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)펜탄-1,5-디아온 3e는 86%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 171내지 173℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 420, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.05-2.25 (m, 2H, CH2), 2.44 (s, 6H, 2xCH3), 2.62 (s, 6H, 2xCH3), 2.9-3.15 (bm, 4H, 2xCH2), 7.25-7.4 (bm, 2H, 2xCHarom.), 7.7-7.9 (bm, 4H, 2xCHarom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 71.47; H, 5.73; S, 15.31, C25H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 71.39; H, 5.75; S, 15.25이었다.
1,2-비스-(2-메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐4 (1,2-bis-(2-methyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 4의 제조는 다음과 같은 방법으로 이루어졌다.
10℃의 온도에서 아르곤(Ar) 분위기에서 증류된 50ml의 무수(anhydrous) THF내에서 7.93mmol의 아연이 충분히 교반 및 혼합되어 부유물 상태로 있는 혼합물에 2.8ml의 TiCl4를 적하하였다. 상기 반응된 혼합물을 아르곤 분위기에서 1시간동안 가열하였다. 상기 가열된 물질을 20℃로 냉각하였다. 이어서, 상기 냉각된 물질에 12.8mmol의 디케톤(diketone 3a-e) 및 5ml의 무수(anhydrous) 피리딘을 가하고, 아르곤 분위기에서 20시간동안 끓였다. 상기 끓은 물질을 150ml의 10% K2CO3에 섞은 후에 5회에 걸쳐 100ml의 Et2O를 이용하여 수용층을 추출하였다. 상기 수득된 유기 추출물을 황산마그테슘(MgSO4)을 이용하여 건조시키고, 용매는 진공중에서 제거하였다. 상기 잔류물은 실리카겔(독일 Merck사, 0.063-0.1) 및 용리액 - 원유 에테르(40/70) - AcOEt(10:1, 부피비)를 이용한 프레쉬 크래마토그래피를 통하여 분리하였다.
1,2-비스-(2-메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4a (1,2-bis-(2-methyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 4a)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 2.76g중에서 1,2-비스-(2-메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4a는 60%이며, 녹는점은 186.5내지 187.5℃이었다.
1,2-비스-(2,5-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4b (1,2-bis-(2,5-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 4b)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.19g중에서 1,2-비스-(2,5-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4b는 69%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 165내지 167℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각가 측정값 m/z: 388, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.08-2.23 (m, 2H, CH2), 2.40 (s, 6H, 2xCH3), 2.52 (s, 6H, 2xCH3), 3.09-3.24 (bm, 4H, 2xCH2), 7.16 (m, 2H, Harom.), 7.31 (m, 2H, Harom.), 7.55 (m, 2H, Harom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 77.30; H, 6.21; S, 16.43, C25H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 77.35; H, 6.23; S, 16.38이었다.
1,2-비스-(2,7-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4c (1,2-bis-(2,7-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 4c)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.37g중에서 1,2-비스-(2,7-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4c는 73%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 174내지 176℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 388, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.08-2.23 (m, 2H, CH2), 2.50 (s, 6H, 2xCH3), 2.52 (s, 6H, 2xCH3), 3.09-3.24 (bm, 4H, 2xCH2), 7.02 (m, 2H, Harom.), 7.12 (m, 2H, Harom.), 7.21 (m, 2H, Harom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 77.32; H, 6.24; S, 16.45, C25H24S2이며, 계산된 값(%)은 C, 77.25; H, 6.26; S, 16.50이었다.
1,2-비스-(2,4-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4d (1,2-bis-(2,4-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 4d)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 2.82g중에서 1,2-비스-(2,4-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4d는 61%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 171내지 173℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 388, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.08-2.23 (m, 2H, CH2), 2.52 (s, 6H, 2xCH3), 2.69 (s, 6H, 2xCH3), 3.09-3.24 (bm, 4H, 2xCH2), 7.00 (m, 2H, Harom.), 7.20 (m, 2H, Harom.), 7.52 (m, 2H, Harom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 77.33; H, 6.24; S, 16.48, C25H24S2이며, 계산된 값(%)은 C, 77.26; H, 6.23; S, 16.52이었다.
1,2-비스-(2,6-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4e (1,2-bis-(2,6-dimethyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 4e)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 3.0g중에서 1,2-비스-(2,6-디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4e는 65%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 184내지 186℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 388, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.21-2.23 (m, 2H, CH2), 2.44 (s, 6H, 2xCH3), 2.52 (s, 6H, 2xCH3), 3.09-3.24 (bm, 4H, 2xCH2), 7.18 (m, 2H, Harom.), 7.38 (m, 2H, Harom.), 7.53 (m, 2H, Harom.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 77.30; H, 6.24; S, 16.44, C25H24S2이며, 계산된 값(%)은 C, 77.41; H, 6.22; S, 16.50이었다.
1,2-비스-(포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a-e (1,2-bis-(formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentenes 5a-e)의 제조는 다음과 같은 방법으로 이루어졌다.
0℃의 온도에서 25ml의 니트로벤젠 내에서 3.33mmol의 1,2-비스-(디메틸-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 4a-e 용액에 50mmol의 디클로로메틸 에테르(dichlormethyl ether) 및 13.35mmol의 무수(anhydrous) 염화알미늄을 가하여, 0℃에서 30분 동안 그리고 상온에서서 20시간 동안 교반하였다. 상기 반응된 혼합물은 과냉각수에 붓고, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)를 이용하여 추출하였다. 이후에, 추출에 의해 수득된 물질을 물로 씻어내고, 황산마그네슘을 이용하여 건조하였다. 이어서, 진공상태에서 니트로벤젠을 분별증류(distillation)하였다. 상기 잔류물은 실리카겔(0.063-0.1) 및 용리액 - 원유 에테르(40/70) : 에틸 아세테이트(ethyl acetate) (6:1, 부피비)를 이용한 컬럼 크래마토그래피를 통하여 분리하였다.
1,2-비스-(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a (1,2-bis-(2-methyl-6-formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 5a)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 0.56g중에서 1,2-비스-(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5a는 40%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 196내지 197℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 416, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.25 (m, 2H, 2xCH3), 2.97 (bs, 6H, 3xCH2), 7.6-8.5 (bm, 6H, CHarom.), 9.98 (bs, 2H, 2xCHO)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 72.16; H, 4.86; S, 15.34, C25H20O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 72.08; H, 4.84; S, 15.40이었다.
1,2-비스-(2,5-디메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5b (1,2-bis-(2,5-dimethyl-6-formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 5b)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 0.71g중에서 1,2-비스-(2,5-디메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5b는 48%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 181내지 183℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 444, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.4 (m, 2H, CH2), 2.55 (s, 6H, 2xCH3), 2.86 (s, 6H, 2xCH3), 2.95-3.25 (m, 4H, 2xCH2), 7.40 (bs, 2H, 2xCHarom.), 8.24 (bs, 2H, 2xCHarom.), 10.09 (bs, 2H, 2xCHO.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 73.03; H, 5.43; S, 14.37, C27H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 72.94; H, 5.44; S, 14.42이었다.
1,2-비스-(2,7-디메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5c (1,2-bis-(2,7-dimethyl-6-formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 5c)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 0.96g중에서 1,2-비스-(2,7-디메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5c는 65%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에 서 163내지 165℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 444, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.35 (m, 2H, CH2), 2.50 (s, 6H, 2xCH3), 2.91 (s, 6H, 2xCH3), 3.0-3.25 (m, 4H, 2xCH2), 7.32 (bd, 2H, 2xCHarom.), 7.79 (bd, 2H, 2xCHarom.), 10.10 (bs, 2H, 2xCHO.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 72.90; H, 5.43; S, 14.48, C27H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 72.94; H, 5.44; S, 14.42이었다.
1,2-비스-(2,4-디메틸-5-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5d (1,2-bis-(2,4-dimethyl-5-formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 5d)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 1.05g중에서 1,2-비스-(2,4-디메틸-5-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5d는 68%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 187내지 189℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 444, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.35 (m, 2H, CH2), 2.54 (s, 6H, 2xCH3), 2.97 (s, 6H, 2xCH3), 3.1-3.3 (m, 4H, 2xCH2), 7.47 (bd, 2H, 2xCHarom.), 7.90 (bd, 2H, 2xCHarom.), 10.31 (bs, 2H, 2xCHO.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 72.99; H, 5.45; S, 14.38, C27H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 72.94; H, 5.46; S, 14.42이었다.
1,2-비스-(2,6-디메틸-5-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5e (1,2-bis-(2,6-dimethyl-5-formyl-1-benzothiophen-3-yl)cyclopentene 5e)의 물성은 다음과 같았다.
수득된 물질 0.77g중에서 1,2-비스-(2,6-디메틸-5-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 5e는 52%이며, 헥산:클로로포름이 6:1의 부피비로 혼합된 용매에서 201내지 203℃에서 녹았다. 다른 물성은, 질량 스펙트럼 결과, 각각 측정값 m/z: 444, [M]+; 스펙트럼 NMR 1H (DMSO-d6, δ, ppm, J/Hz): 2.0-2.4 (m, 2H, CH2), 2.52 (s, 6H, 2xCH3), 2.85 (s, 6H, 2xCH3), 3.0-3.35 (m, 4H, 2xCH2), 7.31 (bs, 2H, 2xCHarom.), 8.42 (bs, 2H, 2xCHarom.), 10.28 (bs, 2H, 2xCHO.)을 나타내었다. 또한, 측정된 값(%)은 C, 73.01; H, 5.46; S, 14.35, C27H24O2S2이며, 계산된 값(%)은 C, 72.94; H, 5.44; S, 14.42이었다.
도 1은 톨루엔 내에서 광색성 단량체5의 자외선 조사 즉시의 초기개구A(커브1) 흡수 스팩트럼과, 조사량이 증가된 자외선 조사후의 광유발B(커브2~7) 흡수 스팩트럼을 나타내는 그래프이다. 도 2는 싸이클릭 형상 B의 밴드 흡수스펙트럼의 파장이 최대밴드인 경우, 톨루엔 내에서, 광색성 단량체5 용액의 자외선에 의한 광색성(커브1)과, 가시광선에 의한 광탈색성(커브2)을 나타내는 동역학적 커브들을 나타내는 그래프이다.
실시예 2
하기의 반응식(3)은 폴리아조메틴III의 제조 과정을 나타낸 반응매커니즘이다. 1,2-비스(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 (화합물 I) 및 벤지딘(benzidine)을 이용하여 폴리아조메틴III의 합성방법을 나타낸다. 25ml의 용량으로 3개의 목(neck)을 갖는 플라스크에 스터러(stirrer), 냉각기(reflux condenser) 및 아르곤 주입구가 구비되며, 0.25g(0.6mmol)의 1,2-비스(2-메틸-6-포르밀-1-벤조티오펜-3-yl)싸이클로펜텐 (화합물 I), 0.110g (0.6mmol)의 벤지딘 (물질 II), 1ml의 N-메틸 피롤리돈, 1ml의 헥사메틸 포스포르아미드(hexamethyl phosphoramide) 및 0.047g의 건조 LiCl을 상온에서 16시간동안 혼합하였다. 이어서, 상기 반응된 혼합물은 메탄올에 부어지고, 잔류물을 물 및 에탄올을 이용하여 순차적으로 씻었다. 상기 중합체는 60℃의 온도에서 24시간동안 진공 건조 시켰다.
Figure 112005044007587-pat00008
상기 중합체 III의 수율은 97%이며, 다른 물성은 다음과 같았다. IRS 측정결과, (KBr, cm-1): C=N 1680, Mn=35,000의 측정치를 나타내었다. 상기 중합체 III는 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane, THF)에 용해되고, 가열하면 디메틸포름아미드(dimethylformamide; DMFA) 및 톨루엔(toluene)에 용해되었고. 에탄올(ethanol) 및 아세톤에는 용해되지 않았다.
도 3은 광색성 중합체III(건조중합체 중량의 4wt%)을 포함하는 폴리카보네이 트 필름의 초기개구A(커브1) 흡수 스팩트럼과, 자외선을 투과하는 유리광필터를 통하여 자외선 조사후의 광유발B(커브2) 흡수 스팩트럼과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브3)를 통하여 가시광선 조사후의 흡수 스팩트럼을 나타내는 그래프이다. 도 4는 싸이클릭 형상 B의 밴드 흡수스팩트럼의 파장이 최대밴드인 경우, 광색성 중합체III(건조중합체 중량의 4wt%)를 포함하는 폴리카보네이트 필름에서, 자외선을 투과하는 유리광필터(커브1)를 통하여 자외선 조사후의 광색성과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브2)를 통하여 가시광선 조사후의 광탈색성을 나타내는 동역학적 커브들을 나타내는 그래프이다.
스펙트럼-동역학적(spectral-kinetic) 특성을 측정하기 위해서, 클로로포름(chloroform) 내에서 폴리카보네이트를 바인더로 하여 광색성 중합체를 혼합용해시켰다. 이어서, 상기 용액을 석영기판 상에서 원심분리하여 광색성 막이 형성되었다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 광색성 막의 흡수스펙트럼은 A형(도 3의 커브 1) 및 B형(도 3의 커브 2)을 나타냈으며, 동역학적 커브는 광색성(도 4의 커브 1) 및 광탈색성(도 4의 커브 2)을 나타냈다. 가시광선에서의 광유발광학밀도는 가역적인 감광변환(도 3의 커브 3)을 나타냈다. 따라서, 상기 스펙트럼-동역학적 데이터에 따르면, 상기 광색성 필름은 광변색현상을 나타냈다.
실시예 3
하기 화학식(6)은 광색성 중합체IIIa의 구조를 나타낸다. 상기 광색성 중합체 IIIa는 폴리아조메틴 IIIa(polyazomethine IIIa)이다.
Figure 112005044007587-pat00009
상기 화학식(6)을 참조하면, 광색성 모노머 I 및 3,3'-디아미노디페닐(diaminodiphenyl)로부터 실시예 2와 동일한 방법을 이용하여 폴리아조메틴 IIIa (polyazomethine IIIa)이 얻어졌다. 상기 폴리아조메틴 IIIa의 수율은 92%이었고 분자량(Mn)은 28,000이었다. 상기 폴리아조메틴 IIIa는 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane), 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 및 톨루엔에 용해되었지만, 에타놀 및 아세톤에는 용해되지 않았다.
실시예 2의 방법에 의해 제조된 상기 폴리아조메틴IIIa를 실시예 1의 방법에 의해 스펙트럼-동역학적 특성을 측정하였으며, 광변색 현상을 나타냈다.
실시예 4
하기 화학식(7)은 광색성 중합체IIIb의 구조를 나타내는 구조식이다. 상기 광색성 중합체IIIb는 폴리아조메틴 IIIb(polyazomethine IIIb)이다.
Figure 112005044007587-pat00010
상기 화학식(7)을 참조하면, 광색성 모노머 I 및 4,4'-디아미노아조벤젠(diaminoazobenzene)으로부터 실시예 2와 동일한 방법을 이용하여 폴리아조메틴 IIIb (polyazomethine IIIb)가 얻어졌다. 상기 폴리아조메틴 IIIb의 수율은 95%이었고 분자량(Mn)은 26,000이었다. 상기 폴리아조메틴 IIIb는 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane) 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 용해되었지만, 톨루엔, 에타놀 및 아세톤에는 용해되지 않았다.
실시예 2의 방법에 의해 제조된 상기 폴리아조메틴IIIb를 실시예 1의 방법에 의해 스펙트럼-동역학적 특성을 측정하였으며, 광변색 현상을 나타냈다.
실시예 5
하기 화학식(8)은 광색성 중합체IIIc의 구조를 나타내는 구조식이다. 상기 광색성 중합체IIIc는 폴리아조메틴 IIIc(polyazomethine IIIc)이다.
Figure 112005044007587-pat00011
상기 화학식(8)을 참조하면, 광색성 모노머 I 및 4,4'-디아미노디페닐 아조메틸렌(diaminodiphenyl azomethylene)으로부터 실시예 2와 동일한 방법을 이용하여 폴리아조메틴 IIIc (polyazomethine IIIc)가 얻어졌다. 상기 폴리아조메틴 IIIc의 수율은 90%이었고 분자량은(Mn) 31,000이었다. 상기 폴리아조메틴 IIIc는 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane) 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 용해되었지만, 톨루엔, 에타놀 및 아세톤에는 용해되지 않았다.
실시예 2의 방법에 의해 제조된 상기 폴리아조메틴IIIc를 실시예 1의 방법에 의해 스펙트럼-동역학적 특성을 측정하였으며, 광변색 현상을 나타냈다.
실시예 6
하기 화학식(9)은 광색성 중합체IIId의 구조를 나타내는 구조식이다. 상기 광색성 중합체IIId는 폴리아조메틴 IIId(polyazomethine IIId)이다.
Figure 112005044007587-pat00012
상기 구조식을 참조하면, 광색성 모노머 I 및 2-(p-아미노페닐)-5(6)-아미노벤지미다졸 (2-(p-aminophenyl)-5(6)-aminobenzimidazole)로부터 실시예 2와 동일한 방법을 이용하여 폴리아조메틴 IIId (polyazomethine IIId)가 얻어졌다. 상기 폴리아조메틴 IIId의 수율은 98%이었고 분자량(Mn)은 38,000이었다. 상기 폴리아조메틴 IIId는 디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 용해되었지만, 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane), 톨루엔, 에타놀 및 아세톤에는 용해되지 않았다.
실시예 2의 방법에 의해 제조된 상기 폴리아조메틴IIId를 실시예 1의 방법에 의해 스펙트럼-동역학적 특성을 측정하였으며, 광변색 현상을 나타냈다.
실시예 7
하기 반응식(4)은 광색성 중합체V의 합성 과정을 보여준다. 상기 광색성 중합체 V는 폴리아조메틴 V(polyazomethine V)이다.
Figure 112005044007587-pat00013
상기 반응식(4)을 참조하면, 광색성 모노머 I 및 아닐린프탈레인 IV (anilinphthalein IV)로부터 상기 반응식(4)에 도시된 방법에 따라 폴리아조메틴 V (polyazomethine V)가 얻어졌다. 상기 광색성 모노머 I 및 상기 아닐린프탈레인 IV으로부터 상기 폴리아조메틴 V를 생성하는 방법은 실시예 2의 폴리아조메틴 III을 생성하는 방법과 유사하다. 상기 폴리아조메틴 V의 수율은 96%이었다. IK 측정결과, (KBr, cm-1): C=N 1680, Mn=30,000의 값을 나타내었다. 상기 폴리아조메틴 V는 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane) 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 용해되고, 가열되는 경우 톨루엔에는 용해되었지만, 에타놀 및 아세톤에는 용해되지 않았다.
도 5는 광색성 중합체V(건조중합체 중량의 4wt%)를 포함하는 폴리카보네이트 필름의 초기개구A(커브1) 흡수 스팩트럼과, 자외선을 투과하는 유리광필터(커브2) 를 통하여 자외선 조사후의 광유발B 흡수 스팩트럼과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브3)를 통하여 가시광선 조사후의 흡수 스팩트럼을 나타내는 그래프이다. 도 6은 싸이클릭 형상 B의 밴드 흡수스팩트럼의 파장이 최대밴드인 경우, 광색성 중합체V(건조중합체 중량의 4wt%)를 포함하는 폴리카보네이트 필름에서, 자외선을 투과하는 유리광필터(커브1)를 통하여 자외선 조사후의 광색성과, 가시광선을 투과하는 유리광필터(커브2)를 통하여 가시광선 조사후의 광탈색성을 나타내는 동역학적 커브들을 나타내는 그래프이다.
실시예 2의 방법에 의해 제조된 상기 폴리아조메틴V를 실시예 1의 방법에 의해 스펙트럼-동역학적 특성을 측정하였다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 폴리아조메틴V는 광변색 현상을 나타냈다.
실시예 8
하기 화학식(11)은 광색성 중합체Va의 구조를 나타내는 구조식이다. 상기 광색성 중합체Va는 폴리아조메틴 Va이다.
Figure 112005044007587-pat00014
상기 화학식(10)을 참조하면, 광색성 모노머 I 및 아닐린플로린(anilinfluorene)로부터 폴리아조메틴V를 생성하는 실시예 7의 구조식과 유사한 방법에 따라 폴리아조메틴 Va (polyazomethine Va)가 얻어졌다. 상기 폴리아조메틴 Va의 수율은 92%이었고 분자량(Mn)은 32,000이었다. 상기 폴리아조메틴 Va는 클로로폼(chloroform), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane) 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 용해되지만, 톨루엔, 에타놀 및 아세톤에는 용해되지 않는다.
실시예 2의 방법에 의해 제조된 상기 폴리아조메틴Va를 실시예 1의 방법에 의해 스펙트럼-동역학적 특성을 측정하였으며, 광변색 현상을 나타냈다.
이와 같은 디헤타릴에텐(1), 그 제조방법, 광색성 폴리아조메틴, 광색성 프레임 폴리아조메틴 및 그 제조방법, 및 상기 디헤타릴에텐(1)의 광색성 조각의 사용방법에 따르면, 상기 광색성 화합물을 이용하여 전기적 공액(Conjugate)의 정도를 변화시키는 중합체 조각들의 광색성 전환에 의한 전계발광 및 도전성 특성의 가역적인 광제어에 기초하는 폴리아조메틴을 제조할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 염화알미늄이 존재하는 상태에서 염화메틸렌(methylene chloride)내에서 벤조티오펜(benzothiophene)을 글루타르산의 디클로로안하이드라이드(dichloranhydride)와 아크릴화(acrylation)시키는 단계;
    피리딘(pyridine)이 존재하는 상태에서 THF내에서 상기 아크릴화된 디케톤(diketone)을 TiCl4 및 Zn과 반응시켜서 환원고리화(reductive cyclization)시키는 단계; 및
    염화알미늄이 존재하는 상태에서 니트로벤젠 내에서 상기 환원고리화된 반응물과 디클로로메틸 에테르를 포르밀화(formylation)시키는 단계를 포함하는 아래의 화학식의 광색성 모노머의 제조방법.
    Figure 112012037975200-pat00026
  3. 청구항 2항의 광색성 모노머를 베이스로 하며, 25,000 내지 50,000의 분자량을 갖고, 하기의 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 광색성 폴리아조메틴:
    Figure 112012037975200-pat00016
    (2)
    상기 화학식 (2)에서, Alk는 CH3-C10H21이며, y는 -C=N- 또는 -N=C- 이고,
    Figure 112012037975200-pat00017
    ,
    n은 50내지 100이다.
  4. 20℃내지 200℃의 온도에서 청구항 2항의 광색성 모노머 용액을 방향성 디아민(diamine) 또는 디알데히드(dialdehyde)와 함께 축중합하는 단계를 포함하는 청구항 3항의 광색성 폴리아조메틴(polyazomethine)의 제조방법.
  5. 청구항 2항의 광색성 모노머를 베이스로 하며, 30,000 내지 50,000의 분자량을 갖고, 하기 화학식(3)으로 표시되는 구조를 갖는 광색성 프레임(frame) 폴리아조메틴(polyazomethine).
    Figure 112012037975200-pat00018
    (3)
    이때, Alk는 CH3-C10H21이고, y는 -C=N- 또는 -N=C-이며,
    Figure 112012037975200-pat00019
    ,
    n은 50 내지 100이다.
  6. 20℃ 내지 200℃의 온도에서 청구항 2항의 광색성 모노머를 프레임(frame) 방향성 디아민(diamine) 또는 디알데히드(dialdehyde)와 함께 축중합하는 단계를 포함하는 청구항 5항의 광색성 폴리아조메틴의 제조방법.
  7. 청구항 3항의 광색성 폴리아조메틴(polyazomethine)을 포함하는 광학 장치.
  8. 청구항 5항의 광색성 프레임 폴리아조메틴을 포함하는 광학 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광학 장치는 광제어 표시장치, 3차원 광학 메모리, 선형(linear) 광학 방사 광스위치 또는 비선형(nonlinear) 광학 방사 광스위치인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
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