JP2016098363A - 湿度感受性を有する混合物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アゾベンゼン誘導体又は下記式で表される化合物と有機酸を混合する。R3は電子供与性置換基であり、R4は水素原子、置換又は無置換のアルキル基、及び、置換又は無置換のアリール基のいずれかであり、Ar3は置換又は無置換のアリーレン基である。
【選択図】なし
Description
<4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンの製造>
4−アミノアゾベンゼン10g(0.051mol)と4−ヨードトルエン33g(0.15mol)に、窒素雰囲気下、銅粉3.2g(0.050mol)、炭酸カリウム14g(0.10mol)、及び18−クラウン−6 8.0g(0.030mol)を加え、1、2、4−トリクロロベンゼン200ml中にて、180℃で3時間反応させた。反応後の結果物からクロロフォルムで溶液を抽出し、さらにそこから溶媒を除去した後、残りの物質を、トルエンとヘキサンの混合溶媒(1:2v/v)を溶離剤として使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。ヘキサンで再結晶化を行い、黄色〜赤橙色の4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンを取得した。
本実施例に係る薄膜は、4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンのアモルファスとパラトルエンスルホン酸水和物の混合物(モル比1:2)の1,2-ジクロロエタン溶液を、スピンコーティング法によってガラスの基材に塗布することで作製した。この薄膜は、図1(a)に示すように、青紫色であった。
本実施例に係る薄膜に息を吹きかけると、薄膜の色が図1(b)に示すように黄色に変化した。息を止めると、色は直ちに青紫色に変化した。小型分光光度計(Stellar社製、BLUE-WAVE)にて、息を吹きかける前と、息を吹きかけた時の、薄膜の吸収スペクトルを測定した。図2の曲線イに示すように、息を吹きかける前には、波長545nmに広い吸収帯が検出された。一方で、図2の曲線ロに示すように、息を吹きかけるとすぐに変化し、545nm付近の吸収帯はほとんど消失し、440nm付近に新しい吸収帯が検出された。息を止めると、440nmの吸収帯は消失し、545nmの吸収帯が再検出された。図3は、本実施例に係る薄膜に息を吹きかけることと息を止めることとを何度も繰り返した場合における、息を吹きかけたときの波長545nmの吸光度と息を止めたときの波長545nmの吸光度とを表す。図3に示すように、545nm付近における吸収帯の発生と消失が、繰り返し検出された。
<4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸の薄膜(モル比1:0.5)の吸収スペクトルの変化>
4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:0.5になるように、実施例1と同様に薄膜を作製すると共に、吸収スペクトルを測定した。その結果、吸収スペクトルは図4に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は黒色であり、息を吹きかけると薄膜は黄色になった。息を止めると薄膜は黒色に戻った。
<4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸の薄膜(モル比1:1)の吸収スペクトルの変化>
4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:1になるように、実施例1と同様に薄膜を作製した。そして、この薄膜に関して実施例1と同様に吸収スペクトルを測定すると、その結果は図5に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は、黒色であり、息を吹きかけると薄膜は黄色になった。息を止めると薄膜は黒色に戻った。
<4−[フェニル(ビフェニル−4−イル)アミノ]アゾベンゼンの製造>
4−(フェニルアゾ)ジフェニルアミン51g(0.19mol)と4−ヨードビフェニル70g(0.25mol)に、窒素雰囲気下、銅粉15g(0.24mol)、炭酸カリウム143g(1.0mol)、及び18−クラウン−6 10g(0.04mol)を加えて、メシチレン400ml中にて10時間還流した。反応後の結果物からトルエンで目的物を抽出して、水で洗浄した。さらにそこから溶媒を除去した後、残りの物質を、トルエンとヘキサンの混合溶媒(1:4v/v)を溶離剤として使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、トルエン−ヘキサンで再結晶化し、黄色〜赤橙色の4−[フェニル(ビフェニル−4−イル)アミノ]アゾベンゼンを取得した。
4−[フェニル(ビフェニル−4−イル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:2になるように、実施例1と同様に薄膜を作製すると共に、吸収スペクトルを測定した。その結果、吸収スペクトルは図6に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は、青紫色であり(図1(c))、息を吹きかけると薄膜は黄色になった(図1(d))。息を止めると薄膜は青紫色に戻った。息を吹きかけると545nm付近の吸収帯はほとんど消失し、440nm付近に新しい吸収帯が検出された。息を止めると、440nmの吸収帯は消失し、545nmの吸収帯が再検出された。
<4−[ジ(ビフェニル−4−イル)アミノ]アゾベンゼンの製造>
4−アミノアゾベンゼン3.0g(15mmol)と4−ヨードビフェニル20g(71mmol)に、窒素雰囲気下、銅粉0.8g(13mmol)、及び水酸化カリウム7.0g(12mmol)を加え、デカリン10ml中にて、150℃で8時間反応させた。反応後の結果物からトルエンで目的物を抽出して、水で洗浄した。さらにそこから溶媒を除去した後、残りの物質を、トルエンとヘキサンの混合溶媒(1:1v/v)を溶離剤として使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。ヘキサンで再結晶化を行い、橙赤色の4−[ジ(ビフェニル−4−イル)アミノ]アゾベンゼンを取得した。
本実施例に係る薄膜は、ポリスチレン中に分散させた4−[ジ(ビフェニル−4−イル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸水和物の混合物(モル比1:2)の1,2-ジクロロエタン溶液を、スピンコーティング法によってガラスの基材に塗布することで作製した。
本実施例に係る薄膜について、実施例1と同様に吸収スペクトルを測定すると、その結果は図7に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は、青紫色であり、息を吹きかけると薄膜は黄色になった。息を止めると薄膜は青紫色に戻った。
<4−[ビス(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)アミノ]アゾベンゼンの製造>
4−アミノアゾベンゼン2.6g(0.013mol)と9,9−ジメチル−2−ヨードフルオレン9.7g(0.030mol)に、窒素雰囲気下、銅粉2.1g(0.033mol)、炭酸カリウム5.2g(0.038mol)、及び18−クラウン−6 0.6g(0.022mol)を加えて、メシチレン150ml中にて35時間還流した。その結果物から溶媒を除去後、残りの物質をトルエンで抽出し、水で洗浄した。洗浄後の物質を、トルエンとヘキサンの混合溶媒(1:2v/v)を溶離剤として使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。トルエン−ヘキサンで再結晶化を行い、橙赤色の4−[ビス(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)アミノ]アゾベンゼンを取得した。
本実施例に係る薄膜は、4−[ビス(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)アミノ]アゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:2になるように、実施例1と同様に作製した。この薄膜について、実施例1と同様に吸収スペクトルを測定すると、その結果は図8に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は、青紫色であり、息を吹きかけると薄膜は黄色になった。息を止めると薄膜は青紫色に戻った。
<4−[ビス(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)アミノ]−4’−ニトロアゾベンゼンの製造方法>
4−アミノ−4’−ニトロアゾベンゼン3.7g(0.015mol)と2−ヨード−9,9−ジメチルフルオレン12g(0.037mol)に、窒素雰囲気下、銅粉2.4g(0.037mol)、炭酸カリウム6.5g(0.047mol)、及び18−クラウン−6 0.7g(0.026mol)を加えて、メシチレン50ml中にて4時間加熱還流した。結果物から減圧下で溶媒を除去後、残りの物質をトルエンで抽出し、水で洗浄した。洗浄後の物質を、トルエンとヘキサンの混合溶媒を溶離剤として使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、シクロヘキサンで再結晶化した。
本実施例に係る薄膜を、4−[ビス(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)アミノ]−4’−ニトロアゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:2になるように、実施例1と同様に作製した。この薄膜について、実施例1と同様に吸収スペクトルを測定すると、その結果は図9に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は、青紫色であり、息を吹きかけると薄膜は赤紫色になった。息を止めると薄膜は青紫色に戻った。
<4−ジメチルアミノアゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸の薄膜(モル比1:2)の吸収スペクトルの変化>
本実施例の薄膜は、4−ジメチルアミノアゾベンゼンとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:2になるように、実施例1と同様に作製した。本薄膜について実施例1と同様に吸収スペクトルを測定すると、その結果は図10に示すようになった。曲線イは息を吹きかける前のスペクトルを示し、曲線ロは息を吹きかけたときのスペクトルを示す。息を吹きかける前の薄膜は、赤色であり、息を吹きかけると薄膜は薄黄色になった。息を止めると薄膜は赤色に戻った。
本実施例の薄膜は、4-[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]ベンズアルデヒドとパラトルエンスルホン酸の混合物を用いて実施例1と同様に作製した。そして、本薄膜について、息を吹きかける前後でどのように発色が変化するかを観察した。その結果、息を吹きかける前には赤橙色であったが、息を吹きかけると無色になった。
Claims (11)
- アゾベンゼン誘導体と有機酸とを含んでいることを特徴とする、湿度感受性を有する混合物。
- 前記アゾベンゼン誘導体が、少なくとも1つの電子供与性置換基を有していることを特徴とする請求項1に記載の混合物。
- 前記有機酸が、下記式1及び下記式2のいずれかで表されることを特徴とする請求項1又は2に記載の混合物。
- 前記有機酸がパラトルエンスルホン酸であることを特徴とする請求項3に記載の混合物。
- 下記式3で表される化合物と有機酸とを含んでいることを特徴とする、湿度感受性を有する混合物。
- R3が下記式4で表されることを特徴とする請求項5に記載の混合物。
- 前記化合物が下記式5で表されることを特徴とする請求項6に記載の混合物。
- 前記有機酸が、下記式6及び下記式7のいずれかで表されることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の混合物。
- 前記有機酸がパラトルエンスルホン酸であることを特徴とする請求項8に記載の混合物。
- 湿度の感受により発色が変化することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の混合物。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の混合物を含んでいることを特徴とする薄膜。
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