JPH0314877B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフオトクロミツク材料に関する。

従来の技術 従来、可逆的な色の変化を生ずる材料としてフ
オトクロミツク材料が知られている。フオトクロ
ミツク材料の一つとしてフルギドが挙げられる。
（１）がフルギドの一般式である。つまりフルギ
ドは、無水こはく酸あるいはその誘導体の二つの
メチレン炭素に、それぞれアルキリデン基がつい
ている化合物である。

（ただし、R₂，R₃のうち少なくとも一つは芳香
環、Ｘ＝Ｏ、Ｎ−Ｒ） 現在までに数多くのフルギドが発表されてい
る。フルギド（２）はその中においてもつとも優
れたフオトクロミツク特性を有したフルギドのひ
とつである。このフルギド（２）に337nmの紫外
光を照射すると閉環して、ベンゾフラン形（３）
に変化し、赤色を呈する。473nmの可視光をあて
ると再び（２）に戻る。

この性質を用いて、フルギドの光記憶媒体、光
量子検知素子、光エネルギー変換素子などへの応
用研究が行われている。

発明が解決しようとする問題点 エレクトロニクス部品の小型化にともない、フ
オトクロミツク化合物を光記録媒体、光量子検知
素子などへ利用する場合、薄膜化することが望ま
れる。有機化合物の規則正しい薄膜であるLB（ラ
ンニングミユアーブロジエツト）膜を形成するた
めには、分子の中に、疎水性を有する基（例え
ば、炭化水素鎖）及び、親水性を有する基（例え
ば、カルボニル基）を含む必要がある。ところ
が、従来のフルギド（２）は、疎水性を有しない
ため、LB法で薄膜化することができなかつた。
また、フルギド（２）への疎水基の導入、合成す
る上で、困難を伴うことが多かつた。

問題点を解決するための手段 下記一般式で示されるフオトクロミツク材料。

（ただしＲはＣ＝５〜31のアルキル基） 作 用 親水基と疎水基を合わせ持つ本フオトクロミツ
ク材料は、合成が容易であり、フルギドの有する
フオトクロミツク特性を全く損なうことなくLB
法による薄膜化が可能である。

実施例 本発明におけるフルギドの一例（以下FIF−Ｏ
と称する。）の化学構造式を以下に示す。

F1F−Ｏの合成法を以下に示す。

（ステツプ １） ２、５−ジメチルフラン１モルと無水酢酸1.5
モルのベンゼン溶液に、０℃で無水塩化すず
（IV）１モルのベンゼン溶液を、１時間かけて加
えた。数時間かくはんしたのち、氷（1.5Kg）と、
5Mの塩酸（500ml）にあけた。水層を酢酸エチル
で抽出し、あわせた有機層を水で洗浄し、濃縮し
た。メタノールから再結晶することによつて、ケ
トフラン0.8モルを得た。

（ステツプ ２） 水素化ナトリウム１モルに石油エーテルを加
え、５分間かくはんした。静置して上澄みを除い
た後、アセトン1.5モルと無水こはく酸ジエチル
１モルの混合物を加えた。そこへエタノールを１
滴加えると反応が始まり、激しく水素が発生し
た。水素発生がおさまつたのち、ジエチルエーテ
ルを加え更にかくはんした。１時間後反応混合物
を酢酸エチルで薄め、1Mの炭酸ナトリウム水溶
液で抽出して注意深く酸性にすると、有機層が遊
離してきた。それを酢酸エチルで抽出し、無水硫
酸マグネシウムで乾燥、濃縮してハーフエステル
0.8モルを得た。

（ステツプ ３） ステツプ２で得たハーフエステル0.8モルをエ
タノール500mlに溶かし、濃硫酸50mlを加えて加
熱還流した。３時間後濃縮し、残査をエーテルで
薄めたものを炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し
て、再び乾燥、濃縮した。得られた残査をカラム
クロマトグラフイーで分取することによつてジエ
ステル0.8モルを得た。

（ステツプ ４） 水素化ナトリウム1.2モルに石油エーテルを加
え５分間かくはんした。静置して上澄みを除いた
後、ステツプ１で得たケトフラン0.8モルと、ス
テツプ３で得たジエステル0.8モルの混合物を、
できるだけ少量の石油エーテルに溶かして加え
た。そこへエタノールを１滴加えると反応が始ま
り、激しく水素が発生した。水素発生がおさまつ
たのち、ジエチルエーテルを加え更にかくはんを
続けた。１時間後反応混合物を酢酸エチルで薄
め、1Mの炭酸ナトリウム水溶液で抽出して注意
深く酸性にすると、有機層が遊離してきた。それ
を酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで
乾燥、濃縮した。得られた残査をカラムクロマト
グラフイーで分取することによつて、ハーフエス
テル0.5モルを得た。

（ステツプ ５） 得られたハーフエステル0.5モルを５％アルコ
ール性水酸化カリウムに溶かして15時間加熱還流
したのち、6N塩酸にあけて酢酸エチルで抽出し
無水硫酸ナトリウムで乾燥、濃縮することによ
り、ジカルボン酸0.3モルを得た。さらにこのジ
カルボン酸0.3モルに塩化アセチル100mlを加え、
室温で10分間かくはんした。その後反応混合物を
濃縮し、残査をシリカゲルカラムクロマトグラフ
イーを用いて分離精製した。このようにして得ら
れた酸無水物は、Ｅ体とＺ体の混合物であつた。
この混合物を、再結晶によつて分離し、フオトク
ロミズムを示すＥ体酸無水物0.05モルを得た。

（ステツプ ６） Ｅ体酸無水物0.05モルと塩化ステアロイル0.05
モルのベンゼン溶液に塩化すず0.1モルのベンゼ
ン溶液を加え、室温で１時間かくはんのち、氷
（0.5Kg）と5Mの塩酸（100ml）にあけた。水層を
酢酸エチルで抽出し、あわせた有機層を水で洗
浄、濃縮し、カラムクロマトグラフイーで粗精製
したのち、メタノールから再結晶を２回行うこと
によつて、目的のフルギドF1F−Ｏを0.01モル得
た。

以上の方法で合成したフルギドF1F−Ｏのヘキ
サン溶液の紫外可視吸収スペクトルを第１図の曲
線Ａに示す。この溶液にλ＝280nmの紫外光を照
射すると、閉環して黄色に着色した。この紫外可
視吸収スペクトルを第１図の曲線Ｂに示す。さら
にλ＝450nmの可視光を照射すると、再び開環し
て無色形に戻つた。無色形、有色形共に、暗所で
は非常に安定であつた。

このフルギドのベンゼン溶液を中性のりん酸バ
ツフアーに展開し、シラン処理を施した石英基板
に累積したところ、良好なLB膜が得られ、さら
にこのLB膜は、ヘキサン溶液中と同様のフオト
クロミズムを示した。

なお、ＲがＣ＝15〜19のフルギドはまつたく同
様に良好なLB膜が得られ、もつとも望ましい。
Ｃ＝５のフルギドでもLB膜を形成可能であるが、
Ｃ＝４のフルギドでは、良好なLB膜を得ること
ができなかつた。

さらに、Ｃ＝31のフルギドでもLB膜の形成は
可能であるが、それ以上の長鎖の化合物について
は、原料の酸塩化物を得るのが困難である。

発明の効果 本発明により、LB膜を形成するフオトクロミ
ツク材料の提供が可能になり、その波乃効果は大
である。

【図面の簡単な説明】

１図は、本発明の実施例で用いたフルギド
（FIF−Ｏ）と、その有色形のヘキサン中におけ
る紫外可視吸収スペクトル図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記一般式で示されるフオトクロミツク材
   料。 （ただしＲは炭素数５〜31のアルキル鎖）