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JP2844508B2 - Photoresponsive composition containing calixarene derivative - Google Patents
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JP2844508B2 - Photoresponsive composition containing calixarene derivative - Google Patents

Photoresponsive composition containing calixarene derivative

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JP2844508B2
JP2844508B2 JP4270977A JP27097792A JP2844508B2 JP 2844508 B2 JP2844508 B2 JP 2844508B2 JP 4270977 A JP4270977 A JP 4270977A JP 27097792 A JP27097792 A JP 27097792A JP 2844508 B2 JP2844508 B2 JP 2844508B2
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  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カリックスアレーン誘
導体を含有する組成物に関し、特に、消去/書込型光記
録材料として用いることができる光応答性膜組成物に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition containing a calixarene derivative, and more particularly to a photoresponsive film composition which can be used as an erasable / writable optical recording material.

【0002】[0002]

【従来の技術とその問題点】10年程前にCD−ROM
として光記録システムが出現して以来、追記型(WOR
M:Write Once Read Many)、または消去/書込型(E
DRAW:ErasableDirect Read After Write)の光記
録材料に関する研究・開発が盛んに行われている。
2. Description of the Related Art CD-ROM about 10 years ago
Since the emergence of the optical recording system, the write-once type (WOR
M: Write Once Read Many) or erase / write type (E
Research and development on optical recording materials for DRAW (Erasable Direct Read After Write) are being actively conducted.

【0003】従来から光記録材料として用いられている
ものは殆どが無機系であり、有機材料が使用されている
場合でも補助的にすぎない。しかしながら、無機系の材
料は、本質的に記録密度や分解能などにおいて限界があ
り、また、無機系をベースにしたEDRAW型記録材料
は存しない。かくして、有機系の記録材料が、理論的に
高密度・高分解能の消去/書込型光記録材料になり得る
ものとして期待されている。
Most of the materials conventionally used as optical recording materials are inorganic, and even when organic materials are used, they are merely auxiliary. However, inorganic materials inherently have limitations in recording density, resolution, and the like, and no EDRAW-type recording materials based on inorganic materials exist. Thus, it is expected that organic recording materials can theoretically become erasable / writable optical recording materials with high density and high resolution.

【0004】有機材料による消去/書込型の光記録材料
に関する研究の多くはフォトクロミズムを利用したもの
である。フォトクロミズムとは、モデル的には、光によ
りある化合物のA→B、および、B→Aという着色状態
の変化が可逆的に起こる現象であり、A→Bの光とB→
Aの光はそれぞれ波長の異なる光である。この際、B→
Aという変化は熱によっても生じることが問題となる。
消去/書込型記録材料としてフォトクロミックな有機化
合物が利用できるためには、1)光照射によって消去/
書込を繰り返しても安定な化合物であること、2)熱的
にB→Aに戻らないことが必要である。多くのフォトク
ロミックな化合物が知られているが、この条件を充分に
満足する化合物は未だ見当たらない。
Many studies on erasing / writing type optical recording materials using organic materials utilize photochromism. Photochromism is a phenomenon in which a change in the colored state of a compound, A → B and B → A, occurs reversibly by light, and A → B light and B →
The light A has different wavelengths. At this time, B →
The problem is that the change A is caused by heat.
In order for a photochromic organic compound to be usable as an erasing / writing type recording material, 1) erasing / writing by light irradiation
The compound must be stable even if writing is repeated. 2) It is necessary that the compound does not thermally return from B to A. Many photochromic compounds are known, but no compound that sufficiently satisfies these conditions has been found.

【0005】例えば、次式〔化1〕で示される有機化合
物は、XeClエキシマレーザ光で着色し、Xeランプ
光で消色し、これらの光の繰り返し照射に対してかなり
の安定性を示すが、暗状態下の熱による反応が生じやす
いと報告されている。
For example, an organic compound represented by the following formula (Formula 1) is colored by XeCl excimer laser light and decolored by Xe lamp light, and shows considerable stability against repeated irradiation of these lights. It is reported that a reaction due to heat under dark conditions is likely to occur.

【0006】[0006]

【化1】 Embedded image

【0007】その他の例として、2個のアントラセン基
(bianthracene)の光二量化反応が紫外光・可視光の照
射によって可逆的に生起・消滅することを利用したフォ
トクロミズム系は従来より多く見られるが、熱的に安定
な系は殆ど見当たらず、特に、消去/書込型光記録材料
として具体的な技術にまで確立されたものはない。
[0007] As another example, a photochromism system utilizing the fact that the photodimerization reaction of two anthracene groups (bianthracene) is reversibly generated and extinguished by irradiation of ultraviolet light and visible light is more often seen than before. Few thermally stable systems have been found, and in particular, no specific technology has been established as an erasable / writable optical recording material.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光照射によ
る消去/書込を繰り返しても安定であり、且つ、暗中に
おいても好ましくない逆反応の生じないような新規な有
機系記録(記憶)材料を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a novel organic recording (memory) which is stable even after repeated erasing / writing by light irradiation and which does not cause an undesired reverse reaction even in the dark. The purpose is to obtain the material.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段と発明の効果】上述した目
的は、本発明に従い、特定のカリックスアレーン誘導体
を含有する組成物によって達成される。すなわち、本発
明は、25−位および27−位、または、26−位およ
び28−位が、9−アントリルオキシ−エチル基で置換
されたカリックス[4]アレーン誘導体とナトリウム塩
とを、可塑剤を含有するポリマーに混和した光応答性膜
組成物である。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention The above-mentioned object is achieved according to the present invention by a composition containing a specific calixarene derivative. That is, the present invention provides a method for preparing a calix [4] arene derivative in which the 25-position and the 27-position or the 26-position and the 28-position are substituted with a 9-anthryloxy-ethyl group and a sodium salt. It is a photoresponsive film composition mixed with a polymer containing an agent.

【0010】カリックスアレーンは、複数個のフェノー
ル単位がメチレン基で結合された環状オリゴマーであ
り、原子・分子の認識素子として特異な性質を発揮する
ので、近年、ホスト・ゲスト化学における新しいホスト
化合物として注目されている。本発明者は、各種のカリ
ックスアレーンの金属原子に対する認識機能に関する研
究の過程で見出された事実に基づき、これをさらに発展
させることによって、消去/書込型光メモリーとして利
用できる材料を具現化する技術を確立した。
[0010] Calixarene is a cyclic oligomer in which a plurality of phenol units are linked by a methylene group, and exhibits a unique property as an element for recognizing atoms and molecules. Attention has been paid. The present inventor has realized a material that can be used as an erasable / writable optical memory based on the facts found in the course of research on the recognition function of various calixarenes for metal atoms. Established technology.

【0011】本発明において用いられるカリックスアレ
ーン誘導体は、フェノール単位が4個のカリックスアレ
ーン、すなわちカリックス[4]アレーン分子の25−
位および27−位(または26−位および28−位)が
9−アントリルオキシ−エチル基(9−anthryloxy-eth
yl)で置換されたbianthracene含有化合物の一種である
が、理解を容易にするため、一般構造式で示せば次の式
〔化2〕のようになる。
The calixarene derivative used in the present invention is a calixarene having four phenolic units, that is, the 25- of the calix [4] arene molecule.
Positions and 27-position (or 26-position and 28-position) are 9-anthryloxy-ethyl groups (9-anthryloxy-eth
yl) is a kind of bianthracene-containing compound substituted with yl), but for easy understanding, it can be represented by the following formula [Chemical Formula 2] when represented by a general structural formula.

【0012】[0012]

【化2】 Embedded image

【0013】カリックスアレーンにおいては、フェノー
ル性OH基の存する側を下縁または底縁(lower ri
m)、その反対側を上縁(upper rim)と称することが多
い。本発明におけるカリックスアレーン誘導体は、下縁
のOH基のある位置の1つおきに(すなわち、25−位
および27−位、または、26−位および28−位)、
〔化2〕のZで示される9−アントリルオキシ−エチル
基が存在することが重要であり、その他の基では所望の
効果は得られない。例えば、〔化2〕のZに示す−O−
CH2−CH2−の代わりに、−CH2−O−CO−CH2
−となった場合には、後述するような安定な光二量化は
生じない。
In the calixarene, the side having the phenolic OH group is located at the lower or lower edge (lower ri).
m), the opposite side is often referred to as the upper rim. In the present invention, the calixarene derivative is prepared at every other position of the lower edge OH group (that is, 25-position and 27-position, or 26-position and 28-position).
It is important that the 9-anthryloxy-ethyl group represented by Z in [Chemical Formula 2] is present, and other groups cannot achieve the desired effect. For example, —O—
Instead of CH 2 —CH 2 —, —CH 2 —O—CO—CH 2
When-, stable photodimerization as described below does not occur.

【0014】上述の式〔化2〕で示されるカリックスア
レーン誘導体におけるXおよびY(Y1、Y2)として
は、本発明の目的を損なわない限り、従来よりカリック
スアレーン誘導体に用いられている各種の原子団または
官能基が可能である。Xはカリックス[4]アレーン分
子全体がコンホメションとしてコーン(cone)構造
をとり易いような基であることが好ましい。好ましいX
の例としては、−Cn2n+1[nは2以上の整数であ
り、好ましくは2〜5の整数である]、−(CH2CH2
O)mCH2CH3[mは1以上の整数であり、好ましく
は1〜4の整数である]、または、−CH2CO2CH2
CH3が挙げられる。Y1およびY2は、一般に同一であ
るが、別異であってもよい。Y1およびY2は可塑剤との
親和性に関係するものと考えられる。Y1またはY2とし
て好ましい例は、−H、−C(CH33[t−ブチル
基]、または−C(CH32C(CH33[t−オクチ
ル基]である。
As X and Y (Y 1 , Y 2 ) in the calixarene derivative represented by the above formula [Formula 2], various types of calixarene derivatives conventionally used in calixarene derivatives are used unless the object of the present invention is impaired. Groups or functional groups are possible. X is preferably a group such that the entire calix [4] arene molecule easily adopts a cone structure as a conformation. Preferred X
Examples of —C n H 2n + 1 [n is an integer of 2 or more, preferably an integer of 2 to 5], and — (CH 2 CH 2
O) m CH 2 CH 3 [m is an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4] or —CH 2 CO 2 CH 2
CH 3 is mentioned. Y 1 and Y 2 are generally the same, but may be different. Y 1 and Y 2 are considered to be related to the affinity with the plasticizer. Preferred examples of Y 1 or Y 2 are —H, —C (CH 3 ) 3 [t-butyl group], or —C (CH 3 ) 2 C (CH 3 ) 3 [t-octyl group].

【0015】上述の式〔化2〕のカリックスアレーン誘
導体を適当な溶媒に溶解し、または適当な担体に担持さ
せた状態で、350nm以上の波長の光を照射すると、
図1に示すように、該カリックスアレーン誘導体は光二
量化してAからBの状態になり、これに応じて、着色状
態は黄色(A)→透明(B)と変化する。アントラセン
部分が光二量化しているカリックスアレーン誘導体
(B)に、280nm以下の光を照射すると再びAの状
態に戻る。しかしながら、このカリックスアレーン誘導
体は、そのままでは、光の非照射時においてもB→Aの
逆反応(熱的変化)が生じるので、安定な記録媒体とな
り得ない。本発明者は、カリックスアレーン誘導体に対
して所定量のナトリウム塩を添加して、可塑剤含有ポリ
マー中に存在させれば、熱的逆反応が生じず且つ光照射
の繰り返しに対して安定な膜形成性組成物となることを
見出し、この組成物を消去/書込型光記録材料として利
用することに想到した。
When the above-mentioned calixarene derivative of the formula [Formula 2] is dissolved in a suitable solvent or supported on a suitable carrier and irradiated with light having a wavelength of 350 nm or more,
As shown in FIG. 1, the calixarene derivative undergoes photodimerization to change from A to B, and the color changes from yellow (A) to transparent (B) accordingly. When the calixarene derivative (B) in which the anthracene portion is photodimerized is irradiated with light of 280 nm or less, the state returns to A again. However, the calixarene derivative cannot be used as a stable recording medium because the reverse reaction (thermal change) of B → A occurs even when light is not irradiated. The present inventor has found that if a predetermined amount of sodium salt is added to a calixarene derivative and is present in a plasticizer-containing polymer, a thermal reverse reaction does not occur and the film is stable against repeated light irradiation. They have found that the composition is a formable composition, and have conceived of using this composition as an erasable / writable optical recording material.

【0016】かくして、本発明において用いるナトリウ
ム塩は、光照射下の光安定性に優れ、且つ、担体ポリマ
ー中での溶解性が高くて透明な膜を形成し得るものであ
る。好ましいナトリウム塩としては、例えば、NaCl
4およびNaBF6が挙げられる。その他、CH3CO
ONaのような有機酸のナトリウム塩を用いることもで
きる。ポリマーとしてPVC(ポリ塩化ビニル)を用い
る場合は、NaClO4が好ましく、NaSCNやNa
Clのようなナトリウム塩は光安定性やポリマー中の溶
解性の点から好ましくない。
Thus, the sodium salt used in the present invention is excellent in photostability under light irradiation, and has high solubility in a carrier polymer and can form a transparent film. Preferred sodium salts include, for example, NaCl
O 4 and NaBF 6 . In addition, CH 3 CO
Sodium salts of organic acids such as ONa can also be used. When PVC (polyvinyl chloride) is used as the polymer, NaClO 4 is preferable, and NaSCN or NaCl
Sodium salts such as Cl are not preferred in terms of photostability and solubility in polymers.

【0017】本発明に従い反復光照射に対して安定で且
つ熱的逆反応の生じない光応答性組成物を得るために
は、ナトリウム塩とカリックスアレーン誘導体の量比が
極めて重要であり、ナトリウム塩/カリックスアレーン
誘導体のモル比は、10以上、好ましくは20以上であ
る。他方、ナトリウム塩が多すぎると可塑剤中でナトリ
ウム塩の沈積が生じるので好ましくない。したがって、
ナトリウム塩/カリックスアレーンのモル比は、NaC
lO4のような無機塩の場合は40以下、CH3COON
aのような有機酸塩の場合は100以下にするのが好ま
しい。
In order to obtain a photoresponsive composition which is stable to repeated light irradiation and does not cause a thermal reverse reaction according to the present invention, the quantitative ratio of the sodium salt to the calixarene derivative is extremely important. The molar ratio of the / calixarene derivative is 10 or more, preferably 20 or more. On the other hand, if the amount of the sodium salt is too large, the precipitation of the sodium salt in the plasticizer is not preferable. Therefore,
The molar ratio of sodium salt / calixarene is NaC
40 or less in the case of an inorganic salt such as lO 4, CH 3 COON
In the case of an organic acid salt such as a, the content is preferably 100 or less.

【0018】本発明は〔化2〕で示されるようなカリッ
クスアレーン誘導体/ナトリウム塩と、可塑剤含有ポリ
マーとの組み合せにより、消去/書込型メモリーとなる
光記録材料として適用できる固体組成物(膜組成物)を
得ることを可能にした。用いるポリマーは、ナトリウム
塩に対する溶解性が優れ、また、光照射に対する安定性
の高いものでなければならない。好ましいポリマーの例
は、PVC(ポリ塩化ビニル)、PEG(ポリエチレン
グルコール)、PVA(ポリビニルアルコール)、PP
G(ポリプロピレングリコール)、PMMA(ポリメチ
ルメタクリレート)などであり、PVCが特に好まし
い。また、可塑剤は、ポリマーとの相溶性が高いととも
に、光学的性質に優れていることが必要である。すなわ
ち、可塑剤は、光照射に対して不活性であり、且つ、ア
ントラセンの吸収バンドに重ならないような吸収特性を
有するものから選ばれる。さらに、可塑剤は用いるナト
リウム塩とも相溶性に優れ、比較的剛性の低い透明な膜
組成物を与えるものでなければならない。好ましい可塑
剤の例は、TEP[トリ(2−エチルエキシル)ホスフ
ェート]、またはDES[ジ(2−エチルエキシル)セ
バケート]のような直鎖ジカルボン酸系可塑剤である。
ポリマーと可塑剤の相対量は、本発明の膜組成物が光記
録材料として調製・使用される際の所望の機械的性質に
応じて変化し得るが、一般には、ポリマー1重量部に対
して、1〜3重量部、好ましくは1.5〜2.5重量部
の可塑剤が使用される。
The present invention provides a solid composition which can be applied as an optical recording material to be an erasable / writable memory by combining a calixarene derivative / sodium salt represented by the following formula [2] and a polymer containing a plasticizer. Membrane composition). The polymer used must have good solubility in sodium salts and high stability to light irradiation. Examples of preferred polymers are PVC (polyvinyl chloride), PEG (polyethylene glycol), PVA (polyvinyl alcohol), PP
G (polypropylene glycol), PMMA (polymethyl methacrylate) and the like, and PVC is particularly preferred. Further, the plasticizer needs to have high compatibility with the polymer and excellent optical properties. That is, the plasticizer is selected from those that are inert to light irradiation and have absorption characteristics that do not overlap the absorption band of anthracene. Furthermore, the plasticizer must be highly compatible with the sodium salt used and provide a transparent film composition with relatively low rigidity. Examples of preferred plasticizers are linear dicarboxylic acid-based plasticizers such as TEP [tri (2-ethylexyl) phosphate] or DES [di (2-ethylexyl) sebacate].
The relative amount of the polymer and the plasticizer can vary depending on the desired mechanical properties when the film composition of the present invention is prepared and used as an optical recording material, but generally, the relative amount is based on 1 part by weight of the polymer. , 1 to 3 parts by weight, preferably 1.5 to 2.5 parts by weight of plasticizer.

【0019】本発明において用いられるカリックスアレ
ーン誘導体は、図2に示すような合成ルートに従って調
製することができる。各工程における調製法は、大略、
次のようになる。
The calixarene derivative used in the present invention can be prepared according to a synthetic route as shown in FIG. The preparation method in each step is roughly as follows:
It looks like this:

【0020】i)化合物(1)[9−(2−ブロモエト
キシ)アントラセン]の調製:アントラセン、水酸化ナ
トリウムおよび18−クラウン−6を1、2−ジブロモ
エーテルと水に溶かし、25℃で3日間攪拌した後、有
機層を分離、溶媒を除去する。残留物をクロロホルム/
ヘキサン中で再結晶すると化合物(1)が得られる。
I) Preparation of compound (1) [9- (2-bromoethoxy) anthracene]: Anthracene, sodium hydroxide and 18-crown-6 are dissolved in 1,2-dibromoether and water, and the mixture is dissolved at 25 ° C. for 3 hours. After stirring for days, the organic layer is separated and the solvent is removed. The residue was chloroform /
Recrystallization in hexane gives compound (1).

【0021】ii)化合物(2)の調製:出発物質となる
テトラヒドロキシカリックス[4]アレーン誘導体に、
ブロモ試薬(BrX)および炭酸カリウムをアセトン中
で添加し、1〜4日間、75℃で反応させる。溶媒を除
去した後、固形分を希塩酸と水で洗浄する。クロロホル
ム/ヘキサン中で再結晶すると化合物(2)が得られ
る。
Ii) Preparation of compound (2): A tetrahydroxycalix [4] arene derivative as a starting material is
The bromo reagent (BrX) and potassium carbonate are added in acetone and reacted at 75 ° C. for 1-4 days. After removing the solvent, the solid is washed with dilute hydrochloric acid and water. Compound (2) is obtained by recrystallization in chloroform / hexane.

【0022】iii)化合物(3)の調製:化合物(1)
および(2)をNaHとともにTHF中に溶解し、75
℃で1〜3日間、窒素雰囲気下に反応させる。混合物を
冷却した後、メタノールを添加してNaHをクウェンチ
し、溶媒を除去する。得られた固形分をシリカゲルカラ
ムを用いて精製すると、化合物(3)が得られる。
Iii) Preparation of compound (3): compound (1)
And (2) were dissolved in THF with NaH,
The reaction is carried out at a temperature of 1 to 3 days under a nitrogen atmosphere. After cooling the mixture, methanol is added to quench the NaH and the solvent is removed. When the obtained solid is purified using a silica gel column, compound (3) is obtained.

【0023】本発明に従い、光式メモリーを作製するの
に好適な膜状組成物を得るに当たっては、上記のように
得られたカリックスアレーン誘導体、ナトリウム塩、ポ
リマーおよびその可塑剤を適当な溶媒に均一に溶解した
混合物から、溶媒を除去すればよい。このとき、カリッ
クスアレーン誘導体/ナトリウム塩/ポリマー/可塑剤
から成る系の全体に対して、カリックスアレーン誘導体
は、0.10〜1.50重量%になるように配合するの
が好ましい。
In order to obtain a film-like composition suitable for producing an optical memory according to the present invention, the calixarene derivative, sodium salt, polymer and its plasticizer obtained as described above are mixed with a suitable solvent. The solvent may be removed from the homogeneously dissolved mixture. At this time, it is preferable that the calixarene derivative is blended in an amount of 0.10 to 1.50% by weight based on the entire system consisting of the calixarene derivative / sodium salt / polymer / plasticizer.

【0024】このようにして得られた膜は、適当な支持
体とともに光記録(記憶)素子として使用することがで
きる。例えば、本発明の膜(例えば、厚さ0.15m
m)の両側を石英ガラス(例えば、厚さ0.5mm)で
支持し、その一方側から情報読み込み(read-in)のた
めの光線を照射し、他方の側に情報読み出し(read-ou
t)のための可視/紫外光検出装置を接続する。
The film thus obtained can be used as an optical recording (memory) element together with a suitable support. For example, the film of the present invention (for example, having a thickness of 0.15 m)
m) is supported on both sides by quartz glass (for example, 0.5 mm in thickness), one side is irradiated with a light beam for information read-in, and the other side is read-out information.
Connect visible / ultraviolet light detection device for t).

【0025】本発明の膜組成物は、優れた光応答性を示
し、350nm以上の可視光線の照射により着色状態が
変化し、且つ、280nm以下の紫外線の照射によって
元の状態に戻るという可逆反応を繰り返す。この性質
は、可視光/紫外光の繰り返し照射によっても実質的に
変化せず、また、可視光を照射した後の紫外光非照射時
においても熱的逆反応を起こすこともない。したがっ
て、本発明の膜組成物は、可視光/紫外光を用いて情報
の書込み/消去が可能な有機系光記録システムを提供す
ることができる。
The film composition of the present invention exhibits excellent photoresponsiveness, and changes its coloring state by irradiation with visible light of 350 nm or more, and returns to its original state by irradiation of ultraviolet light of 280 nm or less. repeat. This property does not substantially change by repeated irradiation of visible light / ultraviolet light, and does not cause a thermal reverse reaction even when ultraviolet light is not irradiated after irradiation with visible light. Therefore, the film composition of the present invention can provide an organic optical recording system in which information can be written / erased using visible light / ultraviolet light.

【0026】なお、本発明の組成物を用いた記録システ
ムにおいては、可視光/紫外光の照射に伴う状態変化は
電導度や膜電位として検出することもできる。したがっ
て、情報の読み出しはそのような物理量の測定によって
行ってもよく、本発明に基づく光記録材料は従来の単な
る有機系化合物には見られない利点を有する。
In a recording system using the composition of the present invention, a state change accompanying irradiation of visible light / ultraviolet light can be detected as electric conductivity or membrane potential. Therefore, the reading of information may be performed by measuring such a physical quantity, and the optical recording material according to the present invention has advantages not found in conventional simple organic compounds.

【0027】以下、本発明の特徴をさらに明らかにする
ために実施例に沿って本発明を説明する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples to further clarify the features of the present invention.

【0028】[0028]

【実施例】実施例1:カリックスアレーン誘導体の調製 9−(2−ブロモエトキシ)アントラセンの調製: アン
トロン(25.0g)、ジシクロヘキサノ−18−クラ
ウン−6(0.70g)を含有する1,2−ジブロモエ
タン溶液300ml、および、水酸化ナトリウム(2
5.0g)水溶液とを室温において窒素雰囲気で3日間
攪拌した。有機層を分離し、1N HCl(50ml×
3)と水(50ml×4)で洗浄した後、無水MgSO
4で乾燥した。溶媒を減圧除去した後、得られた黄色固
形物をヘキサン/クロロホルム混合溶媒中で再結晶し
て、9−(2−ブロモエトキシ)アントラセンの黄色結
晶を得た。28.6g(収率73.8%);融点126
〜127℃;質量スペクトル(EI)m/e301(M
+);元素分析値C63.97、H4.39(計算値C
63.81、H4.35)。
EXAMPLES Example 1 Preparation of a Calixarene Derivative Preparation of 9- (2-bromoethoxy) anthracene: 1 containing anthrone (25.0 g), dicyclohexano-18-crown-6 (0.70 g). 300 ml of a 2,2-dibromoethane solution and sodium hydroxide (2
5.0 g) and stirred for 3 days at room temperature under a nitrogen atmosphere. The organic layer was separated and 1N HCl (50 ml ×
3) After washing with water (50 ml × 4), anhydrous MgSO
Dried at 4 . After removing the solvent under reduced pressure, the obtained yellow solid was recrystallized in a mixed solvent of hexane / chloroform to obtain yellow crystals of 9- (2-bromoethoxy) anthracene. 28.6 g (73.8% yield);
1127 ° C .; mass spectrum (EI) m / e301 (M
+ ); Elemental analysis C 63.97, H 4.39 (calculated C
63.81, H4.35).

【0029】5,11,17,23−テトラ−t−ブチ
ル−25,27−ジヒドロオキシ−26,28−ビス
(2−エトキシエトキシ)カリックス[4]アレーンの
調製:下記の〔化3〕として示す5,11,17,23
−テトラ−t−ブチル−25,26,27,28−テト
ラヒドロキシカリックス[4]アレーン(25.0
g)、K2CO3(32.0g)、および2−ブロモエチ
ル−エチルエ−テル(50.0g)を300mlのアセ
トンに溶かして得た溶液を還流温度において窒素雰囲気
に4日間加熱反応させた。溶媒を減圧除去した後、残留
物をクロロホルムで抽出(50ml×3)した。得られ
るクロロホルム溶液を1N HCl(50ml×3)と
水(50ml×4)で洗った後、無水MgSO4で乾燥
した。溶媒を減圧除去し、得られた白色固形分をヘキサ
ン/クロロホルム中で再結晶して、下記の〔化4〕で示
される所望の化合物を得た。15.61g(収率58.
4%);融点167〜168℃;質量スペクトル(E
I)m/e792(M+);元素分析C78.54、H
9.16(計算値C78.74、H9.15)。
[0029]5,11,17,23-tetra-t-buty
-25,27-dihydroxy-26,28-bis
(2-ethoxyethoxy) calix [4] arene
Preparation:5, 11, 17, 23 shown as the following [Formula 3]
-Tetra-t-butyl-25,26,27,28-tet
Lahydroxycalix [4] arene (25.0
g), KTwoCOThree(32.0 g), and 2-bromoethyl
Ru-ethyl ether (50.0 g) was added to 300 ml of acetone.
The solution obtained by dissolving in
For 4 days. After removing the solvent under reduced pressure, the residual
The product was extracted with chloroform (50 ml × 3). Obtained
Chloroform solution with 1N HCl (50 ml × 3)
After washing with water (50 ml × 4), anhydrous MgSOFourDry
did. The solvent was removed under reduced pressure, and the resulting white solid
And recrystallized in chloroform / chloroform.
To give the desired compound. 15.61 g (yield 58.
4%); melting point 167-168 ° C; mass spectrum (E
I) m / e792 (M+); Elemental analysis C 78.54, H
9.16 (calculated C78.74, H9.15).

【0030】[0030]

【化3】 Embedded image

【0031】[0031]

【化4】 Embedded image

【0032】5,11,17,23−テトラ−t−ブチ
ル−25,27−ビス(2−エトキシエトキシ)−2
6,28−[2−(9−アントリルオキシ)エトキシ]
カリックス[4]アレーンの調製:上記のようにして得
られた9−(2−ブロモエトキシ)アントラセン(1
0.0g)、〔化4〕で示す化合物(1.00g)およ
びNaH(1.0g)を50mlのTHFに溶かして得
た溶液を、暗中において還流温度下、5日間窒素雰囲気
の下に加熱・反応させた後、室温まで冷却した。残留N
aHをクウエンチするためメタノールを添加した。溶媒
を蒸発除去した後、残留物を300mlのクロロホルム
に溶かし、1N HCl(50ml×3)および水(5
0ml×4)で洗浄した後、無水MgSO4で乾燥し
た。溶媒を減圧除去して得られた黄色固形分をシリカゲ
ルカラムを用いるクロマトグラフィ(流出液ヘキサン/
クロロホルム3:1混合溶媒)で分離し、下記〔化5〕
で示される所望のカリックス[4]アレーン誘導体を得
た。0.34g(収率21.8%);融点177〜17
8℃、質量スペクトル(SIMS)m/e1233(M
+)、1256([M+Na]+);元素分析C81.9
1、H7.95(計算値C81.78、H7.84)。
[0032]5,11,17,23-tetra-t-buty
-25,27-bis (2-ethoxyethoxy) -2
6,28- [2- (9-anthryloxy) ethoxy]
Preparation of calix [4] arene:Get as above
9- (2-bromoethoxy) anthracene (1
0.0g), the compound (1.00 g)
And NaH (1.0 g) dissolved in 50 ml of THF.
The solution was placed in a dark atmosphere at reflux temperature for 5 days.
After heating and reacting under the temperature, the mixture was cooled to room temperature. Residual N
Methanol was added to quench aH. solvent
After evaporating off the residue, 300 ml of chloroform was added to the residue.
And 1N HCl (50 ml × 3) and water (5
0 ml × 4) and then dried over anhydrous MgSOFourDry in
Was. The yellow solid obtained by removing the solvent under reduced pressure was silica gel
Chromatography (eluent hexane /
(3: 1 mixed solvent of chloroform).
To obtain the desired calix [4] arene derivative represented by
Was. 0.34 g (21.8% yield); mp 177-17
8 ° C., mass spectrum (SIMS) m / e1233 (M
+), 1256 ([M + Na]+); Elemental analysis C81.9
1, H 7.95 (calculated C 81.78, H 7.84).

【0033】[0033]

【化5】 Embedded image

【0034】実施例2:膜組成物の調製 PVC50mg、可塑剤100mg、実施例1で調製し
た〔化5〕のカリックス[4]アレーン誘導体0.90
mgおよびNaClO4 0〜約4mgをTHF3.0
mlに溶解して得られた溶液を平らなペトリ皿(直径
3.0cm)に注入した。ペトリ皿を暗中に置いて窒素
雰囲気下に室温において溶媒を徐々に蒸発して、弾性の
ある膜(厚さ約0.1mm)を得た。
Example 2: Preparation of membrane composition 50 mg of PVC, 100 mg of plasticizer, calix [4] arene derivative of Chemical Formula 5 prepared in Example 1 0.90
mg and NaClO 4 0 to about 4 mg in THF 3.0.
The resulting solution was poured into a flat Petri dish (3.0 cm diameter). The solvent was slowly evaporated at room temperature under a nitrogen atmosphere with the Petri dish in the dark to give an elastic film (about 0.1 mm thick).

【0035】実施例3:光応答テスト 実施例2で調製した膜の光記録材料として適用性を調べ
るために、光応答性をテストした。テストは、実施例2
の膜を1.0×2.5cm2の大きさに切断して得た小
片を取外し可能な石英セルに入れて行った。光の照射
は、フィルター付き(MIF−UW:λ0=381nm
またはλ0=279nm)の高圧水銀ランプ(450
W)を用いて行った。
Example 3 Photoresponse test In order to examine the applicability of the film prepared in Example 2 as an optical recording material, the photoresponsiveness was tested. The test was performed in Example 2.
Was cut into a size of 1.0 × 2.5 cm 2 , and a small piece obtained was placed in a removable quartz cell. Light irradiation is with a filter (MIF-UW: λ 0 = 381 nm)
Or λ 0 = 279 nm) high-pressure mercury lamp (450
W).

【0036】熱的逆反応の速度:上記の水銀ランプを用
いて381nmの光線を照射すると黄色を帯びていた膜
は透明に変化した(図1のA→Bに対応)。このまま放
置しておくと、膜の着色状態は徐々に元の状態に戻る
(図1のB→Aに対応)。372nm(λmax)におけ
る吸光度の変化を追跡することによってこのB→Aの変
化を定量的に調べた。図3は、PVCの可塑剤としてD
ES[ジ(2−エチルヘキシル)セバケート]を用いた
場合において、ナトリウム塩NaClO4と〔化5〕の
カリックスアレーン誘導体のモル比[NaClO4]/
[C.A.]に対して、B→Aの1次反応速度定数kが
どのように変化するかを示している。NaClO4が存
在しない場合には、速度定数は約5×10-3/分であ
り、このことは、半減期が約140分であることを示
し、光記録材料として用いるには適していない。
The rate of the thermal reverse reaction : When a beam of 381 nm was irradiated using the above mercury lamp, the yellowish film turned transparent (corresponding to AB in FIG. 1). If left as it is, the colored state of the film gradually returns to the original state (corresponding to B → A in FIG. 1). This change in B → A was examined quantitatively by following the change in absorbance at 372 nm (λ max ). FIG. 3 shows that D is used as a plasticizer for PVC.
When ES [di (2-ethylhexyl) sebacate] is used, the molar ratio of the sodium salt NaClO 4 to the calixarene derivative of the formula [NaClO 4 ] / [NaClO 4 ] /
[C. A. ] Shows how the first-order reaction rate constant k of B → A changes. In the absence of NaClO 4 , the rate constant is about 5 × 10 −3 / min, indicating a half-life of about 140 minutes, making it unsuitable for use as an optical recording material.

【0037】しかしながら、本発明者は、驚くべきこと
に、ナトリウム塩(NaClO4)の存在によってB→
Aの逆反応が著しく抑制されることを発見した。すなわ
ち、図3に示すように、[NaClO4]/[C.
A.]が大きくなるに従って、速度定数kは小さくな
り、次第に逆反応が抑制され、[NaClO4]/
[C.A.]≧10でkは実質的に零になり逆反応は完
全に抑制されることが確認された。
However, the present inventor has surprisingly found that the presence of the sodium salt (NaClO 4 )
It was discovered that the reverse reaction of A was significantly suppressed. That is, as shown in FIG. 3, [NaClO 4 ] / [C.
A. ] Increases, the rate constant k decreases, the reverse reaction is gradually suppressed, and [NaClO 4 ] /
[C. A. ] ≧ 10, k became substantially zero, and it was confirmed that the reverse reaction was completely suppressed.

【0038】光照射サイクルテスト:次に、279nm
および381nmの光線を交互に照射しながら、372
nmにおける吸光度の差を測定した。テストに用いたサ
ンプルは、上述の場合と同様に可塑剤としてDESを含
有するものである。先ず、381nmを20分間照射
し、その後、1サイクルにつき、279nmを1分間、
381nmを5分間照射することを繰り返した。
Light irradiation cycle test : Next, 279 nm
And 381 nm, alternately irradiating 372 nm
The difference in absorbance at nm was measured. The sample used for the test contains DES as a plasticizer as in the case described above. First, 381 nm is irradiated for 20 minutes, and then 279 nm for 1 minute per cycle.
Irradiation at 381 nm for 5 minutes was repeated.

【0039】その結果を図4および図5に示す。図4
は、比較のために行ったナトリウム塩(NaClO4
非添加の場合であり、8サイクルの光照射繰り返しによ
り吸光度差が消失してしまい、光安定性が欠如している
ことが判る。
The results are shown in FIG. 4 and FIG. FIG.
Is a sodium salt (NaClO 4 ) used for comparison
In the case of no addition, it can be seen that the absorbance difference disappeared by repeating the light irradiation for 8 cycles, and the photostability was lacking.

【0040】これに対して、[NaClO4]/[C.
A.]=20とした場合には、図5に示すように、初期
の数サイクルで僅かに吸光度差の変化が認められたが、
その後、光照射を繰り返しても吸光度差に大きな変化は
ない。図5には20サイクルまでの結果を示している
が、同様の光照射を100サイクル以上繰り返しても実
質的な変化はなく、当初の吸光度差の約80%を保持し
ており、ナトリウム塩の添加により、光記録材料として
好適な光安定性の高い膜が得られることが確認された。
On the other hand, [NaClO 4 ] / [C.
A. ] = 20, a slight change in absorbance difference was observed in the initial few cycles, as shown in FIG.
Thereafter, even if light irradiation is repeated, there is no significant change in the absorbance difference. FIG. 5 shows the results up to 20 cycles. Even if the same light irradiation was repeated for 100 cycles or more, there was no substantial change, and approximately 80% of the initial absorbance difference was maintained. It was confirmed that a film having high light stability suitable as an optical recording material was obtained by the addition.

【0041】幾つかの可塑剤について、ナトリウム塩を
添加しない場合と比較しながら、サイクルテストに及ぼ
す影響について調べた。その結果を次表1に示す。
The effect of several plasticizers on the cycle test was examined in comparison with the case where no sodium salt was added. The results are shown in Table 1 below.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】表中に示す数字は、372nmにおける吸
光度の差が当初の80%を保持し得るサイクル数であ
る。TEP[トリ(2−エチルエキシル)ホスフェー
ト]およびDES[ジ(2−エチルヘキシル)セバケー
ト]を用いた場合は、非常に光安定性に優れた膜が得ら
れる。これらの場合には、膜の透明性は非常に高い。D
BE(シベンジルエーテル)やBDD[ビス(1−ブチ
ルペンチル)デカン−1,10−ジイルジグルタレー
ト]を用いた場合には、くもった膜が得られた。NPO
E(O−ニトロフェニルオクチルエーテル)の光安定性
が悪いのは、ニトロベンゼン部分によって好ましくない
光化学的副反応が生じているためと考えられる。
The numbers shown in the table are the number of cycles at which the difference in absorbance at 372 nm can maintain the original 80%. When TEP [tri (2-ethylhexyl) phosphate] and DES [di (2-ethylhexyl) sebacate] are used, a film having extremely excellent light stability can be obtained. In these cases, the transparency of the film is very high. D
When BE (cibenzyl ether) or BDD [bis (1-butylpentyl) decane-1,10-diyldiglutarate] was used, a cloudy film was obtained. NPO
The poor photostability of E (O-nitrophenyloctyl ether) is thought to be due to the undesirable photochemical side reaction caused by the nitrobenzene moiety.

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

【図1】本発明において用いるカリックスアレーン誘導
体によって生じるフォトクロミックな反応をモデル的に
示したものである。
FIG. 1 schematically shows a photochromic reaction generated by a calixarene derivative used in the present invention.

【図2】本発明において用いるカリックスアレーン誘導
体の合成法を概示するフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart outlining a method for synthesizing a calixarene derivative used in the present invention.

【図3】本発明に従う膜組成物における熱的逆反応の速
度定数の変化を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a change in a rate constant of a thermal reverse reaction in a film composition according to the present invention.

【図4】本発明に従う膜組成物の光安定性を示すため比
較として、ナトリウム塩を含有しない膜組成物について
のデータを示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing data for a film composition containing no sodium salt as a comparison to show the photostability of the film composition according to the present invention.

【図5】本発明に従う膜組成物の光安定性を示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing the light stability of a film composition according to the present invention.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 25−位および27−位、または、26
−位および28−位が、9−アントリルオキシ−エチル
基で置換されたカリックス[4]アレーン誘導体とナト
リウム塩とをナトリウム塩/カリックス[4]アレーン
誘導体のモル比が10以上となるように、可塑剤を含有
するポリマーに混和した光応答性膜組成物。
1. The 25-position and 27-position or 26
The calix [4] arene derivative substituted at the -position and the 28-position with a 9-anthryloxy-ethyl group and a sodium salt are adjusted so that the molar ratio of sodium salt / calix [4] arene derivative is 10 or more. And a photoresponsive film composition mixed with a polymer containing a plasticizer.
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