JP7270909B2 - Bisphosphine oxide rare earth complex and optical functional material - Google Patents
Bisphosphine oxide rare earth complex and optical functional material Download PDFInfo
- Publication number
- JP7270909B2 JP7270909B2 JP2019132858A JP2019132858A JP7270909B2 JP 7270909 B2 JP7270909 B2 JP 7270909B2 JP 2019132858 A JP2019132858 A JP 2019132858A JP 2019132858 A JP2019132858 A JP 2019132858A JP 7270909 B2 JP7270909 B2 JP 7270909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- combination
- rare earth
- general formula
- carbon atoms
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、ビスホスフィンオキシド希土類錯体及び光学機能性材料に関するものである。 The present invention relates to a bisphosphine oxide rare earth complex and an optical functional material.
希土類イオンの4f軌道の準位は、通常、結晶場の存在などにより縮退しない。その準位間のエネルギー差に対応した光を照射すれば、4f軌道の準位間における電子遷移により発光が生じ、尖鋭な発光スペクトルが得られる。このようなf-f遷移に基づく希土類イオンの発光は色純度が高く美しいことから、ディスプレイや光学デバイス用材料として注目されている。希土類イオンに有機配位子を取りつけた希土類錯体は、配位構造や配位子の組み合わせを変化させることにより、光機能を自由に制御できる特徴を有している。 The level of the 4f orbital of rare earth ions is usually not degenerate due to the existence of a crystal field or the like. When light corresponding to the energy difference between the levels is irradiated, light emission occurs due to electronic transition between the levels of the 4f orbital, and a sharp emission spectrum is obtained. The emission of rare earth ions based on such ff transition has high color purity and is beautiful, so it is attracting attention as a material for displays and optical devices. Rare-earth complexes, in which organic ligands are attached to rare-earth ions, have the characteristic that their optical functions can be freely controlled by changing the coordination structure and the combination of ligands.
光学活性配位子が希土類錯体に組み込まれることによって、円偏光発光(CPL)が生じる。円偏光発光性を示す光学機能材料は、通常の可視光の中にセキュリティー情報として右円偏光及び左円偏光を付与することができることから、セキュリティーマーカーや偏光インキの原料として注目されている。 Circularly polarized light emission (CPL) is generated by incorporating optically active ligands into rare earth complexes. Optical functional materials exhibiting circularly polarized luminescence can impart right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light as security information to normal visible light, and are therefore attracting attention as raw materials for security markers and polarized inks.
円偏光発光性とは、例えば紫外線の照射等により蛍光または燐光を発する化合物において、該化合物の発する蛍光又は燐光の左右の円偏光の強度が異なるという性質を表す。円偏光性はg値(異方性因子)で示すことができる。例えば、CPLスペクトルを観測し、下記計算式により、CPLスペクトルからgCPL値を算出したとき、g≠0となる光を放出する性質である。
g値=2ΔI/I=2(IL-IR)/(IL+IR)
(式中、ILは左回りの円偏光発光強度、IRは右回りの円偏光発光強度を表す。)
また、右回りと左回りの円偏光を選択的に吸収できることが円偏光二色性スペクトル(CDスペクトル)から示され、下記計算式よりg値を算出する。
g値=2Δε/ε=2(εL-εR)/(εL+εR)
(式中、εLは左回りの円偏光における吸光係数、IRは右回りの円偏光における吸光係数を表す。)
The term “circularly polarized luminescence” refers to the property that, for example, in a compound that emits fluorescence or phosphorescence when irradiated with ultraviolet rays, the intensities of left and right circularly polarized light of the fluorescence or phosphorescence emitted by the compound are different. Circular polarization can be indicated by a g value (anisotropy factor). For example, when the CPL spectrum is observed and the g CPL value is calculated from the CPL spectrum by the following formula, the light is emitted such that g≠0.
g-value=2ΔI/I=2( IL - IR )/( IL + IR )
(In the formula, IL represents the intensity of left-handed circularly polarized luminescence, and IR represents the intensity of right-handed circularly polarized luminescence.)
Circular dichroism spectrum (CD spectrum) shows that clockwise and counterclockwise circularly polarized light can be selectively absorbed, and the g value is calculated from the following formula.
g value = 2Δε/ε = 2(ε L - ε R )/(ε L + ε R )
(In the formula, εL is the absorption coefficient for left-handed circularly polarized light, and IR is the absorption coefficient for right-handed circularly polarized light.)
円偏光発光性を示す化合物として、例えばBINAPOをはじめとするビナフチル構造を有した希土類錯体が提案されている(特許文献1、特許文献2)。この希土類錯体は、ビナフチル構造配位子のジアステレマー構造に由来する不斉配位子場により、円偏光性を示す。 Rare earth complexes having a binaphthyl structure, such as BINAPO, have been proposed as compounds exhibiting circularly polarized luminescence (Patent Documents 1 and 2). This rare earth complex exhibits circular polarization due to the asymmetric ligand field derived from the diasteremeric structure of the binaphthyl ligand.
これまで、種々の希土類錯体が開発されているが、発光強度が大きく、かつ円偏光発光性を有するものの数は少ない。 Although various rare earth complexes have been developed so far, only a small number of them have high emission intensity and circularly polarized light emission.
従って、本発明の目的は、新規な希土類錯体を提供すること。更に、発光強度が大きく、かつ、円偏光発光性を有する希土類錯体を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel rare earth complex. Another object of the present invention is to provide a rare earth complex having high emission intensity and circularly polarized light emission.
本発明者らは、上記実情を鑑み鋭意研究を重ねた結果、特定構造のビスホスフィンオキシド希土類錯体が、極めて大きい発光強度と円偏光発光性とを有することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research in view of the above-mentioned circumstances, the present inventors have found that a bisphosphine oxide rare earth complex with a specific structure has extremely high luminous intensity and circularly polarized light luminescence, and have completed the present invention. rice field.
即ち、本発明が提供しようとする第1の発明は、希土類イオンにビスホスフィンオキシド配位子及びアセチルアセトン配位子とが配位した、下記一般式(1)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体である。 That is, the first invention to be provided by the present invention is a bisphosphine oxide rare earth complex represented by the following general formula (1), in which a bisphosphine oxide ligand and an acetylacetone ligand are coordinated to a rare earth ion: is.
A1~A3は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基、シアノ基、シリル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプト基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のアルコキシカルボニル基、ニトロ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、置換されていてもよいジアリールホスフィノ基、置換されていてもよいジヘテロアリールホスフィノ基、炭素数1~20のジアルキルホスフィノ基、炭素数1~20のアルキルアリールホスフィノ基又は炭素数1~20のアルキルヘテロアリールホスフィノ基を示す。A1~A3は、それぞれが同一の基であっても異なる基であってもよく、A1とA3又はA2とA3はお互いに結合して環構造を形成していてもよい。m2は2~4の整数を示し、2~4つのアセチルアセトン配位子は、それぞれが同一であっても異なっていてもよい。
Lnは三価の希土類イオンを示す。)
A 1 to A 3 are hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, hydroxyl group, nitro group, amino group, sulfonyl group, cyano group, silyl group, phosphonic acid group, diazo group, mercapto group, C 1-20 alkyl group, halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms, nitro group, optionally substituted aryl group, optionally substituted heteroaryl group, optionally substituted diarylphosphino group, optionally substituted diheteroarylphosphino group, dialkylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms, alkylarylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms group or an alkylheteroarylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms. A 1 to A 3 may be the same group or different groups, and A 1 and A 3 or A 2 and A 3 may be bonded to each other to form a ring structure. . m2 represents an integer of 2 to 4, and the 2 to 4 acetylacetone ligands may be the same or different.
Ln represents a trivalent rare earth ion. )
本発明が提供しようとする第2の発明は、前記一般式(1)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体の光学活性体である。
本発明が提供しようとする第3の発明は、前記第2の発明の一般式(1)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体の光学活性体を含む光学機能性材料である。
A second invention to be provided by the present invention is an optically active substance of the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (1).
A third invention to be provided by the present invention is an optical functional material containing an optically active substance of the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (1) of the second invention.
本発明によれば、新規な希土類錯体を提供することができる。更に、発光強度が大きく、かつ、円偏光発光性を有する希土類錯体を提供することができる。 According to the present invention, a novel rare earth complex can be provided. Furthermore, it is possible to provide a rare earth complex having high emission intensity and circularly polarized light emission.
以下、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明する。
本発明に係るビスホスフィンオキシド希土類錯体は、前記一般式(1)で表される。即ち、希土類イオンを介してビスホスフィンオキシド配位子部位とアセチルアセトン配位子部位を含む希土類錯体である。
The present invention will be described below based on preferred embodiments.
The bisphosphine oxide rare earth complex according to the present invention is represented by the general formula (1). That is, it is a rare earth complex containing a bisphosphine oxide ligand site and an acetylacetone ligand site via a rare earth ion.
前記一般式(1)で表される本発明のビスホスフィンオキシド希土類錯体において、ビスホスフィンオキシド配位子部位に係る式中のR1、R2、R3及びR4は、置換されていてもよい直鎖状若しくは分岐状の炭素数1~10のアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアダマンチル基又は置換されていてもよいフェニル基を示す。また、R1~R4は、それぞれが同一の基であっても異なる基であってもよい。 In the bisphosphine oxide rare earth complex of the present invention represented by the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the formula relating to the bisphosphine oxide ligand moiety may be substituted. It represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an optionally substituted cycloalkyl group, an optionally substituted adamantyl group or an optionally substituted phenyl group. In addition, R 1 to R 4 may each be the same group or different groups.
R1~R4に係る直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-プロピル基、イソブチル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソヘプチル基、n-ヘプチル基、イソヘキシル基、n-ヘキシル基及び1,1,3,3-テトラメチルブチル基(tert-オクチル基)等が挙げられる。 Linear or branched C1-C10 alkyl groups for R 1 to R 4 include, for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, n-propyl group, isobutyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isoheptyl group, n-heptyl group, isohexyl group, n-hexyl group, 1,1,3,3-tetramethylbutyl group (tert-octyl group) and the like.
R1~R4に係るシクロアルキル基は、炭素数3~10のものが好ましく、特に炭素原子数3~6のものがより好ましい。このようなシクロアルキル基としては、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。 The cycloalkyl group for R 1 to R 4 preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms. Such cycloalkyl groups include cyclopentyl and cyclohexyl groups.
R1~R4が、置換基を有するシクロアルキル基、置換基を有するアダマンチル基又は置換基を有するフェニル基である場合の該置換基としては、アルキル基、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基及びヨード基等が挙げられる。また、R1~R4が、置換基を有するアルキル基である場合の該置換基としては、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基及びヨード基等が挙げられる。置換基が炭素原子を有する場合、その炭素原子を含めて既定の炭素数であることが好ましい。R1~R4が、置換基を有するアルキル基である場合の該置換基としては、トリフルオロメチル基等が挙げられる。 When R 1 to R 4 are a substituted cycloalkyl group, a substituted adamantyl group or a substituted phenyl group, examples of the substituent include an alkyl group, a nitro group, an amino group, a hydroxyl group, An alkoxy group, a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group and the like are included. When R 1 to R 4 are substituted alkyl groups, the substituents include nitro, amino, hydroxyl, fluoro, chloro, bromo and iodo groups. If the substituent has carbon atoms, it preferably has the stated number of carbon atoms, including that carbon atom. When R 1 to R 4 are alkyl groups having substituents, the substituents include trifluoromethyl group and the like.
前記一般式(1)中のビスホスフィンオキシド配位子部位に係るR5は、一価の置換基を示す。R5としては、一価の置換基であれば特に制限はないが、例えば、直鎖状又は分岐状であり且つ炭素数が1~6のアルキル基、シクロアルキル基、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基及びシリル基等が挙げられる。一般式(1)の式中のnは0~4の整数を示す。 R 5 associated with the bisphosphine oxide ligand moiety in the general formula (1) represents a monovalent substituent. R 5 is not particularly limited as long as it is a monovalent substituent, and examples thereof include linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups, nitro groups, amino groups, hydroxyl group, alkoxy group, fluoro group, chloro group, bromo group, iodo group, silyl group and the like. n in the formula (1) represents an integer of 0-4.
前記一般式(1)中のアセチルアセトン配位子部位に係るA1~A3は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基、シアノ基、シリル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプト基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルコキシカルボニル基、ニトロ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、置換されていてもよいジアリールホスフィノ基、置換されていてもよいジヘテロアリールホスフィノ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のジアルキルホスフィノ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルキルアリールホスフィノ基又は炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルキルヘテロアリールホスフィノ基を示す。 A 1 to A 3 related to the acetylacetone ligand moiety in the general formula (1) are a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, a sulfonyl group, a cyano group, a silyl group, and a phosphonic group. acid group, diazo group, mercapto group, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms , preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, a nitro group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted heteroaryl optionally substituted diarylphosphino group, optionally substituted diheteroarylphosphino group, dialkylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms , preferably an alkylarylphosphino group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylheteroarylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
A1~A3に係るアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基等が挙げられる。A1~A3に係るジアリールホスフィノ基及びアルキルアリールホスフィノ基中のアリール基も同様である。 Examples of the aryl group for A 1 to A 3 include phenyl group, naphthyl group and anthryl group. The same applies to the aryl groups in the diarylphosphino groups and alkylarylphosphino groups for A 1 to A 3 .
A1~A3に係るヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピラゾリル基及びイミダゾリル基等が挙げられる。A1~A3に係るジヘテロアリールホスフィノ基及びアルキルヘテロアリールホスフィノ基中のヘテロアリール基も同様である。 Examples of heteroaryl groups for A 1 to A 3 include pyridyl group, thienyl group, furyl group, pyrazolyl group and imidazolyl group. The same applies to the heteroaryl groups in the diheteroarylphosphino groups and alkylheteroarylphosphino groups for A 1 to A 3 .
A1~A3のアリール基等を置換し得る置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数~10のアルキル基、炭素数1~10のハロゲン化アルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基、ニトロ基、フェニル基及びナフチル基等が挙がられる。 Examples of substituents with which the aryl group of A 1 to A 3 can be substituted include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a Examples thereof include alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, alkoxycarbonyl groups having 1 to 10 carbon atoms, nitro groups, phenyl groups and naphthyl groups.
A1~A3は、それぞれが同一の基であっても異なる基であってもよい。A1及びA2は、炭素数1~10のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、特にトリフルオロメチル基であることが好ましい。また、A3は水素原子又は重水素原子であることが好ましい。 A 1 to A 3 may each be the same group or different groups. A 1 and A 2 are preferably C 1-10 perfluoroalkyl groups, particularly preferably trifluoromethyl groups. Also, A3 is preferably a hydrogen atom or a deuterium atom.
また、A1とA3又はA2とA3はお互いに結合して環構造を形成していてもよい。該環構造を形成している場合、アセチルアセトン配位子部位は下記一般式(a)又は(b)で表されるカンファー誘導体から誘導される部位であることが好ましい。なお、一般式(a)と一般式(b)とは光学異性体の関係にある。 Also, A 1 and A 3 or A 2 and A 3 may be bonded to each other to form a ring structure. When forming the ring structure, the acetylacetone ligand moiety is preferably a moiety derived from a camphor derivative represented by the following general formula (a) or (b). In addition, general formula (a) and general formula (b) have a relationship of optical isomers.
Z1に係るアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基等が挙げられる。Z1に係るジアリールホスフィノ基及びアルキルアリールホスフィノ基中のアリール基も同様である。 The aryl group for Z 1 includes, for example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like. The same applies to the diarylphosphino group and the aryl group in the alkylarylphosphino group for Z 1 .
Z1に係るヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピラゾリル基及びイミダゾリル基等が挙げられる。Z1に係るジヘテロアリールホスフィノ基及びアルキルヘテロアリールホスフィノ基中のヘテロアリール基も同様である。 Examples of the heteroaryl group for Z 1 include pyridyl group, thienyl group, furyl group, pyrazolyl group and imidazolyl group. The same applies to the diheteroarylphosphino group and the heteroaryl group in the alkylheteroarylphosphino group for Z 1 .
Z1のアリール基等を置換し得る置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のハロゲン化アルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基、ニトロ基、フェニル基又はナフチル基等が挙がられる。 Examples of substituents with which the aryl group of Z 1 can be substituted include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. alkoxy group having 10 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, nitro group, phenyl group, naphthyl group and the like.
本発明において、Z1は炭素数1~10のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、特にトリフルオロメチル基であることが好ましい。 In the present invention, Z 1 is preferably a C 1-10 perfluoroalkyl group, particularly preferably a trifluoromethyl group.
また、前記一般式(1)の式中のLnは、三価の希土類イオンを示し、例えば、Eu(III)イオン、Tb(III)イオン、Sm(III)イオン、Yb(III)イオン、Nd(III)イオン、Er(III)イオン、Dy(III)イオン、Gd(III)イオンが挙げられ、これらのうち、高い発光強度となる観点からEu(III)イオン、Tb(III)イオンが好ましく、特にEu(III)イオンが好ましい。 In addition, Ln in the general formula (1) represents a trivalent rare earth ion, such as Eu(III) ion, Tb(III) ion, Sm(III) ion, Yb(III) ion, Nd (III) ions, Er(III) ions, Dy(III) ions, and Gd(III) ions, among which Eu(III) ions and Tb(III) ions are preferred from the viewpoint of high emission intensity. , especially the Eu(III) ion.
前記一般式(1)中のm1は、Lnで表される三価の希土類イオンに対するビスホスフィンオキシド配位子の配位数を示し、m2はLnで表される三価の希土類イオンに対するアセチルアセトン配位子の配位数を示す。m1は1~2の整数を示し、好ましくは1であり、m2は2~4の整数を示し、好ましくは3である。m1が2の場合、Lnで表される三価の希土類イオンに配位する2つのビスホスフィンオキシド配位子は、それぞれが同一であっても異なっていてもよい。Lnで表される三価の希土類イオンに配位する2~4つのアセチルアセトン配位子は、それぞれが同一であっても異なっていてもよい。 m1 in the general formula (1) represents the coordination number of the bisphosphine oxide ligand to the trivalent rare earth ion represented by Ln, and m2 represents the acetylacetone coordination to the trivalent rare earth ion represented by Ln. Indicates the coordination number of the ligand. m1 represents an integer of 1 to 2, preferably 1; m2 represents an integer of 2 to 4, preferably 3; When m1 is 2, the two bisphosphine oxide ligands coordinated to the trivalent rare earth ion represented by Ln may be the same or different. The 2 to 4 acetylacetone ligands coordinated to the trivalent rare earth ion represented by Ln may be the same or different.
本発明において、前記一般式(1)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体は、円偏光発光性を示す光学機能材料として用いる観点から、光学活性体であることが好ましい。該光学活性体としては、下記一般式(2)及び下記一般式(3)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体が、発光強度が大きく、かつ、円偏光発光性を有する希土類錯体となる観点から好ましい。 In the present invention, the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (1) is preferably an optically active substance from the viewpoint of use as an optical functional material exhibiting circularly polarized luminescence. As the optically active substance, bisphosphine oxide rare earth complexes represented by the following general formulas (2) and (3) are used from the viewpoint of becoming rare earth complexes having high emission intensity and circularly polarized light emission properties. preferable.
CPLスペクトルの分析において、例えば、下記一般式(2)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体の光学活性体は、(R,R)体と(S,S)体で反転した形状のCPLスペクトルが観測される。 In the analysis of the CPL spectrum, for example, the optically active form of the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the following general formula (2) has a CPL spectrum in which the (R,R) form and the (S,S) form are inverted. Observed.
前記一般式(2)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体の光学活性体に係る化合物は、前記一般式(2)の式中のR1、R2、R5、n、A1~A3、Ln、m1及びm2が、前記一般式(1)のビスホスフィンオキシド希土類錯体の式中のそれぞれR1、R2、R5、n、A1~A3、Ln、m1及びm2に相当し、また、R1=R3、R2=R4の関係にある化合物である。 The compound related to the optically active form of the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (2) includes R 1 , R 2 , R 5 , n, and A 1 to A 3 in the general formula (2). , Ln, m1 and m2 correspond to R 1 , R 2 , R 5 , n, A 1 to A 3 , Ln, m1 and m2 in the formula of the bisphosphine oxide rare earth complex of general formula (1), respectively. and R 1 =R 3 and R 2 =R 4 .
前記一般式(2)の式中のR1及びR2は、下記(i)~(v)の何れかの組み合わせの基であることが、光学機能性材料として用いる場合に好ましい。
(i)R1とR2がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(ii)R1とR2がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(iii)R1とR2が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(iv)R1とR2がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
(v)R1とR2が1―メチルシクロヘキシル基とメチル基の組み合わせ。
本発明において、前記一般式(2)の式中のR1及びR2は、特に前記(i)~(iii)の組み合わせであることが好ましい。
R 1 and R 2 in the general formula (2) are preferably groups of any combination of the following (i) to (v) when used as an optically functional material.
(i) A combination of a tert-butyl group and a methyl group for R 1 and R 2 .
(ii) a combination of adamantyl and methyl groups for R1 and R2 ;
(iii) R 1 and R 2 are a combination of 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and methyl group.
(iv) A combination of isopropyl and methyl groups for R1 and R2 .
(v) A combination of a 1-methylcyclohexyl group and a methyl group for R1 and R2 .
In the present invention, R 1 and R 2 in formula (2) are preferably combinations of (i) to (iii) above.
前記一般式(3)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体の光学活性体に係る化合物は、前記一般式(3)の式中のR1、R3~R5、n、A1~A3、Ln、m1及びm2が、前記一般式(1)のビスホスフィンオキシド希土類錯体の式中のそれぞれR1、R3~R5、n、A1~A3、Ln、m1及びm2に相当し、また、R1=R2の関係にある化合物である。 The compound related to the optically active form of the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (3) includes R 1 , R 3 to R 5 , n, and A 1 to A 3 in the general formula (3). , Ln, m1 and m2 respectively correspond to R 1 , R 3 to R 5 , n, A 1 to A 3 , Ln, m1 and m2 in the formula of the bisphosphine oxide rare earth complex of general formula (1). , and is a compound having a relationship of R 1 =R 2 .
前記一般式(3)の式中のR1、R3及びR4が、下記(1)~(12)の何れかの組み合わせの基であることが、光学機能性材料として用いる場合に好ましい。
(1)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(2)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4が1,1,3,3-テトラメチルブチル基(一般に「tert-オクチル基」と呼ばれることもある)とメチル基の組み合わせ。
(3)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(4)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
(5)R1はアダマンチル基であり、R3とR4がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(6)R1はアダマンチル基であり、R3とR4が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(7)R1はアダマンチル基であり、R3とR4がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(8)R1はアダマンチル基であり、R3とR4がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
(9)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(10)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(11)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(12)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
R 1 , R 3 and R 4 in the general formula (3) are preferably any combination of groups (1) to (12) below when used as an optical functional material.
(1) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a tert-butyl group and a methyl group.
(2) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group (generally sometimes referred to as a "tert-octyl group") and a methyl group; .
(3) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an adamantyl group and a methyl group.
(4) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an isopropyl group and a methyl group.
(5) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a tert-butyl group and a methyl group.
(6) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and a methyl group.
(7) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an adamantyl group and a methyl group.
(8) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an isopropyl group and a methyl group.
(9) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a tert-butyl group and a methyl group.
(10) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and a methyl group.
(11) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an adamantyl group and a methyl group.
(12) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an isopropyl group and a methyl group.
前記一般式(1)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体は、下記反応スキーム(1)に従って、下記一般式(4)で表されるビスホスフィン化合物を酸化処理して下記一般式(5)で表されるビスホスフィンオキシド化合物を得た後、次いで下記一般式(6)で表される希土類化合物と反応させることにより製造することができる。 The bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (1) is obtained by the following general formula (5) by oxidizing the bisphosphine compound represented by the following general formula (4) according to the following reaction scheme (1). After obtaining the represented bisphosphine oxide compound, it can be produced by reacting it with a rare earth compound represented by the following general formula (6).
前記一般式(4)で表されるビスホスフィン化合物を過酸化水素等の酸化剤で酸化処理することにより、前記一般式(5)で表されるビスホスフィンオキシド化合物を得ることができる。
前記一般式(4)で表されるビスホスフィン化合物は公知の化合物であり、公知の製造方法で製造することができる(例えば、特開2007-56007号公報、特開2011-219413号公報、特開2019-31460号公報、WO2019/12918号パンフレット、WO2019/69828号パンフレット、Journal of Organic Chemistry Vol.77,4184-4188(2012)等参照)。
The bisphosphine oxide compound represented by the general formula (5) can be obtained by oxidizing the bisphosphine compound represented by the general formula (4) with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide.
The bisphosphine compound represented by the general formula (4) is a known compound and can be produced by a known production method (for example, JP-A-2007-56007, JP-A-2011-219413, JP-A-2011-219413, JP 2019-31460, WO2019/12918, WO2019/69828, Journal of Organic Chemistry Vol.77, 4184-4188 (2012), etc.).
次いで、前記一般式(5)で表されるビスホスフィンオキシド化合物と、前記一般式(6)で表される希土類化合物とを-50~80℃、好ましくは0~40℃で1~24時間撹拌して反応させることにより、前記一般式(1)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体を得ることができる。
前記一般式(6)で表される希土類化合物は、例えば、特開2004-345989号公報、特開2005-82529号公報、特開2013-121921号公報、特開2016-166140号公報、等に記載の方法により製造することができる。
本発明において、前記一般式(6)で表される希土類化合物は、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナート)ユウロピウム(Eu(hfa)3(H2O)2)であることが特に好ましい。
Then, the bisphosphine oxide compound represented by the general formula (5) and the rare earth compound represented by the general formula (6) are stirred at -50 to 80°C, preferably 0 to 40°C for 1 to 24 hours. The bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (1) can be obtained by reacting the above.
Rare earth compounds represented by the general formula (6), for example, JP-A-2004-345989, JP-A-2005-82529, JP-A-2013-121921, JP-A-2016-166140, etc. It can be produced by the method described.
In the present invention, the rare earth compound represented by the general formula (6) is particularly preferably tris(hexafluoroacetylacetonato)europium (Eu(hfa) 3 (H 2 O) 2 ).
なお、前記一般式(2)又は前記一般式(3)で表される、ビスホスフィンオキシド希土類錯体の光学活性体を製造する場合は、前記一般式(4)で表されるビスホスフィン化合物として対応する光学活性体を用いればよい。なお、前記一般式(4)で表されるビスホスフィン化合物の光学活性体は、公知の製造方法で製造することができる(例えば、例えば、特開2007-56007号公報、特開2011-219413号公報、特開2019-31460号公報、WO2019/12918号パンフレット、WO2019/69828号パンフレット、Journal of Organic Chemistry Vol.77,4184-4188(2012)等)。また、前記一般式(4)で表されるビスホスフィン化合物の光学活性体は、日本化学工業により市販されている。 When producing an optically active form of the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (2) or (3), the bisphosphine compound represented by the general formula (4) is used. It is sufficient to use an optically active substance that The optically active form of the bisphosphine compound represented by the general formula (4) can be produced by a known production method (e.g., JP-A-2007-56007, JP-A-2011-219413 Publication, JP 2019-31460, WO2019/12918, WO2019/69828, Journal of Organic Chemistry Vol.77, 4184-4188 (2012), etc.). Further, the optically active form of the bisphosphine compound represented by the general formula (4) is commercially available from Nippon Kagaku Kogyo.
本発明のビスホスフィンオキシド希土類錯体を光学機能材料として用いる場合は、ビスホスフィンオキシド希土類錯体を直接用いてもよいし、ビスホスフィンオキシド希土類錯体を透明ポリマーや透明ガラスなどの透明固体担体に含有させてもよい。また、ビスホスフィンオキシド希土類錯体を有機溶媒に溶解させて塗料とすることもできる。 When the bisphosphine oxide rare earth complex of the present invention is used as an optical functional material, the bisphosphine oxide rare earth complex may be used directly, or the bisphosphine oxide rare earth complex may be contained in a transparent solid carrier such as a transparent polymer or transparent glass. good too. Alternatively, the bisphosphine oxide rare earth complex can be dissolved in an organic solvent to form a paint.
光学機能材料としては、例えば、円偏光フィルター、セキュティインク、セキュリティセンサー、バイオ関連におけるラベリング剤(イムノアッセイ)、円偏光光源等が挙げられる。 Examples of optical functional materials include circularly polarizing filters, security inks, security sensors, bio-related labeling agents (immunoassays), and circularly polarized light sources.
また、前記一般式(2)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体には、(R,R)、(R,S)、(S,S)の各種の光学異性体、前記一般式(3)で表されるビスホスフィンオキシド希土類錯体には、(R)、(S)の光学異性体が存在するが、本発明のビスホスフィンオキシド希土類錯体を光学機能材料として用いる場合には、これらの光学異性体の混合物であってもよい。 Further, the bisphosphine oxide rare earth complex represented by the general formula (2) includes various optical isomers of (R,R), (R,S), and (S,S), and the general formula (3). The bisphosphine oxide rare earth complex represented by has optical isomers (R) and (S), but when the bisphosphine oxide rare earth complex of the present invention is used as an optical functional material, these optical isomers It may be a mixture of bodies.
また、本発明に係るビスホスフィンオキシド希土類錯体を含有させる透明ポリマーとしては、当該分野で公知のものを用いることができ、例えばポリメチルメタクリレート、含フッ素ポリメタクリレート、ポリアクリレート、含フッ素ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン、含フッ素ポリオレフィン、ポリビニルエーテル、含フッ素ポリビニルエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、及びそれらの共重合体、セルロース、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネイト、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン、ナフィオン、石油樹脂、ロジン、ケイ素樹脂などが例示され、好ましくはポリメチルメタクリレート、含フッ素ポリメタクリレート、ポリアクリレート、含フッ素ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリビニルエーテル、及びそれらの共重合体、エポキシ樹脂等の1種又は2種以上で使用することができる。 As the transparent polymer containing the bisphosphine oxide rare earth complex according to the present invention, those known in the art can be used. , polyethylene, polypropylene, polybutene and other polyolefins, fluorine-containing polyolefins, polyvinyl ether, fluorine-containing polyvinyl ether, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, and their copolymers, cellulose, polyacetal, polyester, polycarbonate, epoxy resin, polyamide resin , polyimide resin, polyurethane, Nafion, petroleum resin, rosin, silicone resin, etc., preferably polymethyl methacrylate, fluorine-containing polymethacrylate, polyacrylate, fluorine-containing polyacrylate, polystyrene, polyolefin, polyvinyl ether, and their co- One or more of polymers, epoxy resins, etc. can be used.
ビスホスフィンオキシド希土類錯体を含有するポリマーを配合して成型加工する方法としては、特に制限はされないが、射出成型、ブロー成形、圧縮成型、押出成型、反応成型、中空成形、熱成型、FRP成型等が挙げられる。 The method of blending and molding a polymer containing a bisphosphine oxide rare earth complex is not particularly limited, but injection molding, blow molding, compression molding, extrusion molding, reaction molding, hollow molding, thermoforming, FRP molding, etc. is mentioned.
ビスホスフィンオキシド希土類錯体を含む塗料により、担体の表面に塗膜を形成するには、従来公知の方法で行えばよく、例えば、刷毛塗法、浸漬塗布法、スピンコーティング法、プレートコーティング法、スピナーコーティング法、ビードコーティング法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法が挙げられる。 A coating film containing a bisphosphine oxide rare earth complex may be formed on the surface of a carrier by conventionally known methods such as brush coating, dip coating, spin coating, plate coating, and spinner coating. A coating method, a bead coating method, a gravure printing method, a screen printing method, an offset printing method, and a letterpress printing method can be used.
また、本発明のビスホスフィンオキシド希土類錯体は、発光色を変化させることを目的として、有機色素と併用することができる。 Moreover, the bisphosphine oxide rare earth complex of the present invention can be used in combination with an organic dye for the purpose of changing the emission color.
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<ビスホスフィン化合物>
下記一般式(4a)で表される2,3-ビス(tert-ブチルメチルホスフィノ)キノキサリンの(R,R)体(略称:(R,R)-QuinoxP*、日本化学工業社製)と、2,3-ビス(tert-ブチルメチルホスフィノ)キノキサリンの(S,S)体(略称:(S,S)-QuinoxP*、日本化学工業社製)を使用した。
<Bisphosphine compound>
(R,R) form of 2,3-bis(tert-butylmethylphosphino)quinoxaline represented by the following general formula (4a) (abbreviation: (R,R)-QuinoxP * , manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.); , 2,3-bis(tert-butylmethylphosphino)quinoxaline (S,S) form (abbreviation: (S,S)-QuinoxP * , manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was used.
〔実施例1〕
(R,R)-QuinoxP*(98.3mg、0.29mmol)をジクロロメタン(2mL)に溶解させた。その溶液を0℃に冷却し、H2O230%aq.(2mL)を滴下し、4時間撹拌した。反応液をジクロロメタンと飽和食塩水で3度抽出し、有機層をMgSO4で脱水し、溶媒を除去することで白色粉体(R,R-QuinoxP*O)を得た。
(R,R-QuinoxP*Oの同定データ)
1H NMR(400MHz,CDCl3/TMS) δ/ppm=8.12(dd,2H,J=3.4Hz,6.4Hz),7.91(dd,2H,J=3.2Hz,6.4Hz),2.12(d,6H,J=12.8Hz),1.44(d,18H,J=14.6Hz)
[Example 1]
(R,R)-QuinoxP * (98.3 mg, 0.29 mmol) was dissolved in dichloromethane (2 mL). The solution is cooled to 0° C. and H 2 O 2 30% aq. (2 mL) was added dropwise and stirred for 4 hours. The reaction solution was extracted three times with dichloromethane and saturated brine, the organic layer was dried over MgSO 4 and the solvent was removed to obtain a white powder (R,R-QuinoxP * O).
(Identification data of R,R-QuinoxP * O)
<1> H NMR (400 MHz, CDCl3 /TMS) [delta]/ppm = 8.12 (dd, 2H, J = 3.4 Hz, 6.4 Hz), 7.91 (dd, 2H, J = 3.2 Hz, 6.4 Hz). 4Hz), 2.12 (d, 6H, J = 12.8Hz), 1.44 (d, 18H, J = 14.6Hz)
<Eu(hfa)3(R,R-QuinoxP*O)の合成>
R,R-QuinoxP*O(66.7mg、0.18mmol)をジクロロメタン(5ml)に溶解させた。その溶液にEu(hfa)3(H2O)2(193.4mg、0.24mmol)を加え、2時間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液の溶媒を除去した後メタノールで再結晶することで無色透明な樹状結晶(Eu(hfa)3(R,R-QuinoxP*O)を得た。
((Eu(hfa)3(R,R-QuinoxP*O)の同定データ)
ESI-Mass(m/z):[M-hfa]+ calcd. for C28H30EuF12N2O6P2,933.06; found,933.09
Elemental analysis(%):calcd. for C33H31EuF18N2O8P2,C 34.78,H 2.74,N 2.46; found, C 34.50,H 2.50,N 2.33
FT-IR(ATR):1653(st,C=O),1252(st,C-F),1139(st,P=O)cm-1
<Synthesis of Eu(hfa) 3 (R,R-QuinoxP * O)>
R,R-QuinoxP * O (66.7 mg, 0.18 mmol) was dissolved in dichloromethane (5 ml). Eu(hfa) 3 (H 2 O) 2 (193.4 mg, 0.24 mmol) was added to the solution and stirred for 2 hours. The reaction solution was filtered, and after removing the solvent of the filtrate, recrystallization was performed with methanol to obtain colorless and transparent dendrites (Eu(hfa) 3 (R,R-QuinoxP * O)).
(Identification data of (Eu(hfa) 3 (R,R-QuinoxP * O))
ESI-Mass (m/z): [M-hfa] + calcd. for C28H30EuF12N2O6P2 , 933.06 ; found , 933.09
Elemental analysis (%): calcd. for C33H31EuF18N2O8P2 , C 34.78 , H 2.74 , N 2.46 ; found, C 34.50 , H 2.50, N 2.33
FT-IR (ATR): 1653 (st, C=O), 1252 (st, CF), 1139 (st, P=O) cm −1
〔実施例2〕
((Eu(hfa)3(S,S-QuinoxP*O)の同定データ)
ESI-Mass(m/z):[M-hfa]+ calcd. for C28H30EuF12N2O6P2,933.06; found,933.10
Elemental analysis(%):calcd. for C33H31EuF18N2O8P2,C 34.78,H 2.74,N 2.46; found,C 34.36,H 2.53,N 2.29
[Example 2]
(Identification data of (Eu(hfa) 3 (S, S-QuinoxP * O))
ESI-Mass (m/z): [M-hfa] + calcd. for C28H30EuF12N2O6P2 , 933.06 ; found , 933.10
Elemental analysis (%): calcd. for C33H31EuF18N2O8P2 , C 34.78 , H 2.74 , N 2.46 ; found, C 34.36 , H 2.53, N 2.29
(発光量子収率の測定)
実施例1で得られたビスホスフィンオキシド希土類錯体(Eu(hfa)3(R,R-QuinoxP*O))の溶液中の励起スペクトル(図1)及び発光スペクトル(図2)を測定した。測定には、Eu(hfa)3(R,R-QuinoxP*O)11.4mgを分光分析用ジクロロメタンに10mLに溶解したサンプルを用いた。
(Measurement of emission quantum yield)
An excitation spectrum (FIG. 1) and an emission spectrum (FIG. 2) in a solution of the bisphosphine oxide rare earth complex (Eu(hfa) 3 (R,R-QuinoxP * O)) obtained in Example 1 were measured. A sample prepared by dissolving 11.4 mg of Eu(hfa) 3 (R,R-QuinoxP * O) in 10 mL of dichloromethane for spectroscopic analysis was used for the measurement.
(発光量子収率φLn、放射速度定数kr、無放射速度定数knrの算出)
発光量子収率φLn、放射速度定数kr、無放射速度定数knrは、式(1)~(3)に基づき算出した。結果を表1に示す。
φLn=kr/(kr+knr)=τobs/τrad (1)
1/τrad=AMD,0n3(Itot/IMD) (2)
kr=1/τrad (3)
τobs:観測された発光寿命
τrad:失活過程のない理想的な発光寿命
AMD,0:定数 14.65s-1
n:溶媒の屈折率
Itot/IMD:磁気双極子遷移の面積/発光スペクトルの全体の面積(光学的特性の測定)
(Calculation of luminescence quantum yield φ Ln , radiation rate constant k r , non-radiation rate constant k nr )
The luminescence quantum yield φ Ln , the radiation rate constant k r , and the non-radiation rate constant k nr were calculated based on equations (1) to (3). Table 1 shows the results.
φLn = kr /( kr + knr )= τobs / τrad (1)
1/ τrad = AMD, 0n3 ( Itot / IMD ) (2)
k r =1/τ rad (3)
τ obs : Observed luminescence lifetime τ rad : Ideal luminescence lifetime without deactivation process A MD,0 : Constant 14.65 s −1
n: refractive index of solvent I tot /I MD : area of magnetic dipole transition/total area of emission spectrum (measurement of optical properties)
また、実施例1で得られたビスホスフィンオキシド希土類錯体(Eu(hfa)3(R,R-QuinoxP*O))粉体の励起スペクトル(図3)及び発光スペクトル(図4)を測定した。
算出した発光量子収率φLn、放射速度定数kr、無放射速度定数knrを表2に示す。
Table 2 shows the calculated emission quantum yield φ Ln , radiation rate constant k r , and non-radiation rate constant k nr .
(CDスペクトルの測定)
実施例1及び実施例2で得られたビスホスフィンオキシド希土類錯体の円偏光発光性を求めるため、ビスホスフィンオキシド希土類錯体のジクロロメタン溶液(1×10-4M)を調製し、CDスペクトルを測定した。その結果を図5に示す。
(Measurement of CD spectrum)
In order to determine the circularly polarized luminescence properties of the bisphosphine oxide rare earth complexes obtained in Examples 1 and 2, a dichloromethane solution (1×10 −4 M) of the bisphosphine oxide rare earth complex was prepared and its CD spectrum was measured. . The results are shown in FIG.
(円偏光発光スペクトル(CPLスペクトル)の測定)
実施例1及び実施例2で得られたビスホスフィンオキシド希土類錯体の円偏光を調べるため、円偏光発光スペクトル(CPLスペクトル)を測定した。円偏光発光スペクトルはビスホスフィンオキシド希土類錯体のジクロロメタン溶液(1×10-3M)を調製し、以下の測定条件で測定を行った。その結果を図6に示す。
測定装置:CPL-200 (JASCO)
励起側
:励起波長:360nm、スリット幅:3000μm
検出側
:感度:Standard、データ取り込み間隔:0.2nm、走査モード:Continuous、走査速度:10nm/min、レスポンス:1sec、スリット幅:200μm、積算:5回
(Measurement of circularly polarized light emission spectrum (CPL spectrum))
In order to examine the circularly polarized light of the bisphosphine oxide rare earth complexes obtained in Examples 1 and 2, circularly polarized light emission spectra (CPL spectra) were measured. A bisphosphine oxide rare earth complex in dichloromethane solution (1×10 −3 M) was prepared and the circularly polarized light emission spectrum was measured under the following measurement conditions. The results are shown in FIG.
Measuring device: CPL-200 (JASCO)
Excitation side: excitation wavelength: 360 nm, slit width: 3000 μm
Detection side: Sensitivity: Standard, Data acquisition interval: 0.2 nm, Scanning mode: Continuous, Scanning speed: 10 nm/min, Response: 1 sec, Slit width: 200 µm, Integration: 5 times
図5及び図6に示したように、(R,R)体と(S,S)体とでは、反転した形状のCDスペクトルとCPLスペクトルが観測された。また、下記計算式により、CPLスペクトルからgCPL値を算出した。結果を表3に示す。なお、gCPL値は、絶対値として表記した。実施例1では発光波長が588.4nmでの値であり、実施例2では発光波長が588.6nmでの値である。
g値=2ΔI/I=2(IL-IR)/(IL+IR)
(式中、ILは左回りの円偏光発光強度、IRは右回りの円偏光発光強度を表す。)
As shown in FIGS. 5 and 6, the (R,R) and (S,S) isomers had inverted CD and CPL spectra. Also, the g CPL value was calculated from the CPL spectrum by the following formula. Table 3 shows the results. In addition, the g CPL value was described as an absolute value. In Example 1, the values are at an emission wavelength of 588.4 nm, and in Example 2, the values are at an emission wavelength of 588.6 nm.
g-value=2ΔI/I=2( IL - IR )/( IL + IR )
(In the formula, IL represents the intensity of left-handed circularly polarized luminescence, and IR represents the intensity of right-handed circularly polarized luminescence.)
表3より、gCPLは、Eu(hfa)3(R-BINAPO)の文献値(0.03)(Inorg.Chem.2009,48,11242)より、2~2.5倍高いことが確認された。
Table 3 confirms that the g CPL is 2 to 2.5 times higher than the literature value of Eu(hfa) 3 (R-BINAPO) (0.03) (Inorg. Chem. 2009, 48, 11242). rice field.
Claims (7)
(式中、R1~R4は、置換されていてもよい直鎖状若しくは分岐状の炭素数1~10のアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアダマンチル基又は置換されていてもよいフェニル基を示し、R1~R4は、それぞれが同一の基であっても異なる基であってもよい。R5は、直鎖状又は分岐状であり且つ炭素数が1~6のアルキル基、シクロアルキル基、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基及びシリル基から選ばれる一価の置換基を示し、nは0~4の整数を示す。m1は1~2の整数を示し、m1が2の場合、2つのビスホスフィンオキシド配位子は、それぞれが同一であっても異なっていてもよい。
A1~A3は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基、シアノ基、シリル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプト基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のアルコキシカルボニル基、ニトロ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、置換されていてもよいジアリールホスフィノ基、置換されていてもよいジヘテロアリールホスフィノ基、炭素数1~20のジアルキルホスフィノ基、炭素数1~20のアルキルアリールホスフィノ基又は炭素数1~20のアルキルヘテロアリールホスフィノ基を示す。A1~A3は、それぞれが同一の基であっても異なる基であってもよく、A1とA3又はA2とA3はお互いに結合して環構造を形成していてもよい。m2は2~4の整数を示し、2~4つのアセチルアセトン配位子は、それぞれが同一であっても異なっていてもよい。
Lnは三価の希土類イオンを示す。) A bisphosphine oxide rare earth complex represented by the following general formula (1), in which a bisphosphine oxide ligand and an acetylacetone ligand are coordinated to a rare earth ion.
(wherein R 1 to R 4 are optionally substituted linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, optionally substituted cycloalkyl groups, optionally substituted adamantyl or an optionally substituted phenyl group, R 1 to R 4 may be the same group or different groups, R 5 is linear or branched, and a monovalent substituent selected from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group, a nitro group, an amino group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group and a silyl group; , n represents an integer of 0 to 4. m1 represents an integer of 1 to 2, and when m1 is 2, the two bisphosphine oxide ligands may be the same or different.
A 1 to A 3 are hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, hydroxyl group, nitro group, amino group, sulfonyl group, cyano group, silyl group, phosphonic acid group, diazo group, mercapto group, C 1-20 alkyl group, halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms, nitro group, optionally substituted aryl group, optionally substituted heteroaryl group, optionally substituted diarylphosphino group, optionally substituted diheteroarylphosphino group, dialkylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms, alkylarylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms group or an alkylheteroarylphosphino group having 1 to 20 carbon atoms. A 1 to A 3 may be the same group or different groups, and A 1 and A 3 or A 2 and A 3 may be bonded to each other to form a ring structure. . m2 represents an integer of 2 to 4, and the 2 to 4 acetylacetone ligands may be the same or different.
Ln represents a trivalent rare earth ion. )
(一般式(2)の式中のR1~R2、R5、n、A1~A3、Ln、m1及びm2は前記一般式(1)と同義。但し、R1とR2は同一の基ではない。
一般式(3)の式中のR1、R3~R4、R5、n、A1~A3、Ln、m1及びm2は前記一般式(1)と同義。但し、R3とR4は同一の基ではない。
一般式(2)及び一般式(3)の式中の*はリン原子上の不斉中心を示す。) 3. The optically active bisphosphine oxide rare earth complex according to claim 2, represented by the following general formula (2) or (3).
(R 1 to R 2 , R 5 , n, A 1 to A 3 , Ln, m1 and m2 in general formula (2) have the same meanings as in general formula (1), provided that R 1 and R 2 are not the same group.
R 1 , R 3 to R 4 , R 5 , n, A 1 to A 3 , Ln, m1 and m2 in general formula (3) have the same meanings as in general formula (1). However, R 3 and R 4 are not the same group.
* in formulas (2) and (3) indicates an asymmetric center on the phosphorus atom. )
(i)R1とR2がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(ii)R1とR2がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(iii)R1とR2が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(iv)R1とR2がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
(v)R1とR2が1-メチルシクロヘキシル基とメチル基の組み合わせ。 4. The optically active bisphosphine oxide rare earth complex according to claim 3, wherein R 1 and R 2 in general formula (2) are any combination of groups (i) to (v) below.
(i) A combination of a tert-butyl group and a methyl group for R 1 and R 2 .
(ii) a combination of an adamantyl group and a methyl group for R1 and R2 ;
(iii) R 1 and R 2 are a combination of 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and methyl group.
(iv) A combination of isopropyl and methyl groups for R 1 and R 2 .
(v) R 1 and R 2 are a combination of a 1-methylcyclohexyl group and a methyl group.
(1)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(2)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(3)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(4)R1はtert-ブチル基であり、R3とR4がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
(5)R1はアダマンチル基であり、R3とR4がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(6)R1はアダマンチル基であり、R3とR4が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(7)R1はアダマンチル基であり、R3とR4がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(8)R1はアダマンチル基であり、R3とR4がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。
(9)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4がtert-ブチル基とメチル基の組み合わせ。
(10)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4が1,1,3,3-テトラメチルブチル基とメチル基の組み合わせ。
(11)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4がアダマンチル基とメチル基の組み合わせ。
(12)R1は1,1,3,3-テトラメチルブチル基であり、R3とR4がイソプロピル基とメチル基の組み合わせ。 The optically active form of the bisphosphine oxide rare earth complex according to claim 3, wherein R 1 , R 3 and R 4 in the general formula (3) are any combination of groups (1) to (12) below. .
(1) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a tert-butyl group and a methyl group.
(2) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and a methyl group.
(3) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an adamantyl group and a methyl group.
(4) R 1 is a tert-butyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an isopropyl group and a methyl group.
(5) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a tert-butyl group and a methyl group.
(6) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and a methyl group.
(7) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an adamantyl group and a methyl group.
(8) R 1 is an adamantyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an isopropyl group and a methyl group.
(9) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a tert-butyl group and a methyl group.
(10) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and a methyl group.
(11) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an adamantyl group and a methyl group.
(12) R 1 is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and R 3 and R 4 are a combination of an isopropyl group and a methyl group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019132858A JP7270909B2 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Bisphosphine oxide rare earth complex and optical functional material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019132858A JP7270909B2 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Bisphosphine oxide rare earth complex and optical functional material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021017403A JP2021017403A (en) | 2021-02-15 |
| JP7270909B2 true JP7270909B2 (en) | 2023-05-11 |
Family
ID=74564029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019132858A Active JP7270909B2 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Bisphosphine oxide rare earth complex and optical functional material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7270909B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005082529A (en) | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Kansai Tlo Kk | Strongly luminous rare earth complex |
| WO2011013520A1 (en) | 2009-07-29 | 2011-02-03 | 国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学 | Rare-earth complex and uses thereof |
| JP2016074787A (en) | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 国立大学法人山口大学 | Light emitting composition light-emitting by three-photon excitation |
| JP2017203052A (en) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 日本化学工業株式会社 | Bisphosphine-bipyridine ligand-containing conjugated polymer and method for producing the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4234729A (en) * | 1979-06-18 | 1980-11-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Phosphine oxide-substituted pyrimidines |
-
2019
- 2019-07-18 JP JP2019132858A patent/JP7270909B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005082529A (en) | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Kansai Tlo Kk | Strongly luminous rare earth complex |
| WO2011013520A1 (en) | 2009-07-29 | 2011-02-03 | 国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学 | Rare-earth complex and uses thereof |
| JP2016074787A (en) | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 国立大学法人山口大学 | Light emitting composition light-emitting by three-photon excitation |
| JP2017203052A (en) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 日本化学工業株式会社 | Bisphosphine-bipyridine ligand-containing conjugated polymer and method for producing the same |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Chemical Science,2017年,8,2841-2851 |
| Inorganic Chemistry ,2009年,Vol.48, No.23,11242-11250 |
| NATURE COMMUNICATIONS,2018年,9:2290,1-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021017403A (en) | 2021-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8975385B2 (en) | Rare-earth complex and uses thereof | |
| JP5713360B2 (en) | Circularly polarized light-emitting rare earth complex | |
| Wu et al. | Achieving stable and switchable ultralong room-temperature phosphorescence from polymer-based luminescent materials with three-dimensional covalent networks for light-manipulated anticounterfeiting | |
| WO2010032395A1 (en) | Rare earth complex nanocrystals and applications thereof | |
| Zhang et al. | Efficient near-infrared (NIR) luminescent PMMA-supported hybrid materials doped with tris-β-diketonate Ln3+ complex (Ln= Nd or Yb) | |
| Tsurui et al. | Asymmetric lumino-transformer: circularly polarized luminescence of chiral Eu (III) coordination polymer with phase-transition behavior | |
| Inoue et al. | Syntheses of heterotriptycenes and their Pt complexes that emit circularly polarised fluorescence and phosphorescence | |
| EP3535348A1 (en) | Photochromic hydrazone switches | |
| Shi et al. | A strategy for maintaining high CPL activity of lanthanide complexes in films through alkyl-alkyl interactions | |
| JP7270909B2 (en) | Bisphosphine oxide rare earth complex and optical functional material | |
| Zhou et al. | Three new five-coordinated mercury (II) dyes: structure and enhanced two-photon absorption | |
| JP4370455B2 (en) | Rare earth ternary complex | |
| US12291545B2 (en) | Rare earth complex, rare earth complex solution, luminescent molded article, method for producing luminescent product, luminescent sheet, and vinyl greenhouse for agriculture | |
| US8674116B2 (en) | Metal complex and use thereof | |
| JP7269621B2 (en) | Circularly polarized luminescent rare earth complexes | |
| WO2020241498A1 (en) | Luminescent europium complex | |
| JP2011178755A (en) | Photoresponsive dichroic luminescent material | |
| KR102204104B1 (en) | Platinum complex and chiral supramolecular assembly using the same | |
| DAI et al. | Engineering a single-benzene luminophore for acid/base responsiveness, crystal optical waveguiding, and amplified spontaneous emission. | |
| WO2019098286A1 (en) | Rare earth compound, light-emitting body, light-emitting device, wavelength conversion material, and security material | |
| JP2025133609A (en) | Circularly polarized luminescent rare earth complex, coating composition, molded article, film, optically functional material, three-dimensional display, method for producing circularly polarized luminescent rare earth complex, and use of circularly polarized luminescent rare earth complex | |
| Malina et al. | Comparison of Luminescent Properties in Solid-State and Polymer Films of Eu (III) Complexes Containing 2-Acylindandione Ligands | |
| JP3360106B2 (en) | Deflection color filter materials | |
| DAI et al. | Engineering a single-benzene luminophore for acid/base<? A3B2 pi6?> responsiveness, crystal optical waveguiding,<? A3B2 pi6?> and amplified spontaneous emission | |
| Ambili Raj | Luminescence of fluorinated β-diketonate complexes of lanthanides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20190729 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190729 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220524 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230314 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230417 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7270909 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |