JPH049829B2

JPH049829B2 -

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Publication number: JPH049829B2
Application number: JP62163992A
Authority: JP
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1992-02-21
Also published as: JPS649282A

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
ミツク材料の一としてフルギドが挙げられる。式
(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R1〜R4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。その一つとして式(2)のフルギドを例としてそ
のフオトクロミズムについて簡単に説明する。式
(2)のフルギドは、芳香環としてフラン環を用いた
もので、無色である。このフルギド(2)に337nｍ
の紫外光をあてると、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。

なお、こようなフオトクロミズムは、他のフル
ギドについても、吸収波長が異なるだけで、ほぼ
共通している。

エレクトロニクス部品の小型化、高性能化に伴
い、このフオトクロミツク特性の光記録媒体、光
量子検知素子などへの応用を考えた場合、フルギ
ドを均一超薄膜化しなければならない。

LB（ラングミユアブロジエツト）膜は、代表的
な有機化合物の均一超薄膜である。LB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）を含みしかも両者が、
適度なバランスを持つことが必要である。

発明が解決しようとする問題点従来のイミド環を有するフルギドは疎水基を有
しないか、有したとしても親水基とのバランスが
悪いため、LB膜の形成が困難であつた。

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＝５〜30のアルキル鎖）作用上記フオトクロミツク材料は、イミド環を有す
るフルギドの中において置換基の位置と場所を特
定した特別な材料である。本構成をとることによ
り、疎水性のないフルギド骨格に適当な疎水性を
付与することが可能であるため、フオトクロミツ
ク特性を全く損わない、均一な超薄膜（LB膜）
を得ることが可能である。

実施例本発明におけるフルギドの一例（以下FF−N1
と称する。）の化学構造式を以下に示す。

（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
（）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）水素化ナトリムウ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
グネシムウで乾燥、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、農硫酸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）水素化ナトリムウ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
した後、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。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分間撹拌した。次に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。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）酸無水物0.1モルとオクタデシルアミン0.3モル
をピリジン20mlに溶かし、50℃に加熱して30分か
くはんする。反応終了後、ピリジンを留去し、残
査をシリカゲルカラムクロマトグラフイーを用い
て分離精製することにより、アミドカルボン酸
0.09モルを得た。

（ステツプ７）アミドカルボン酸0.09モルを塩化アセチルのジ
エチルエーテル溶液に加え、10分間かくはんし
た。炭端水素カルシム水溶液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。更に純度を上げるため、メタノ
ールからの再結晶を１回、ヘキサンからの再結晶
を２回行うことによつて、目的のフルギド0.08モ
ルを得た。

以上の方法で合成したフルギドFF−N1を気水
界面に展開し、石英基板に累積することによつ
て、膜厚が100Aの均一超薄膜（LB膜）を得るこ
とができた。この超薄膜は、良好なフオトクロミ
ツク特性を示した。

なお、LB膜形成には、オクタデシルアミンを
用いた本実施例がもつとも望ましい。さらに、Ｒ
において、炭素数が14から22の場合、良好なLB
膜を形成し、その膜は良好なフオトクロミツク特
性を示した。

オクタデシルアミンのかわりにベンチルアミン
を用いて、同様の方法でフルギドを合成したとこ
ろ、LB膜を得ることができた（ＲはＣ＝５の炭
素鎖）。しかし、ブチルアミンを用いたフルギド
では、親水性と疎水性のバランスが悪いために、
LB膜を得ることができなかつた。

さらに、オクタデシルアミンの代りにトリアコ
ンチルアミンを用いて、同様の方法でフルギドを
合成したところ、LB膜を得ることができ、その
膜は、フオトクロミツク特性を示した（ＲはＣ＝
30の炭素鎖）。しかし、それ以上の長鎖の化合物
については、原料のアミンを得るこのが困難であ
る。

発明の効果本発明によつて、フルギドの有するフオトクロ
ミツク特性を失うことなく、LB法による超薄膜
の提供が可能となり、その波及効果は大である。

Claims

【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Ｃ＝５〜30のアルキル鎖）