JPS61101559A - ホトクロミック材料及びホトクロミック被膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、スピロピラン類に属する新規なホトクロミン
ク材料に関する。

従来例の構成とその問題点 ホトクロミック物質とは、光の照射により、色の変化を
伴なう化学構造の変化を可逆的に行ない得る性質（ホト
クロミズム）を有する物質のことである。最近、ホトク
ロミック物質の色変化を情報記憶に用いる試みが行なわ
れている。しかしながら、従来のホトクロミック物質は
、色変化を起こしても、短時間の保存中に退色し元の構
造に戻ってしまうため、情報記憶の目的では実用化がな
されていなかった。

発明の目的 本発明は、色変化を起こした後も長期保存による退色が
なく、良好な情報記憶媒体の材料となるホトクロミック
材料を提供することを目的とする。

発明の構成 で表わされる。

式中Ｒ１，およびＲ２は−ＣｎＨ２ｎ＋１（ｎ≧１）望
ましくはＲ１＝１２＝−ＣＨ３，Ｒ３はＣｎＨ２ｎ＋１
（ｎ≧１０）望ましくは２６≧ｎ≧１４．ｘは存在しな
いかあるいは−ＣｎＨ２ｎＯＣＯ−、−ＣｎＨ２ｎＣｏ
ｏ＋。

−ＣＨＮＨＣＯ−、−ＣＨ２ＣＯＮＨ−又は　　２ｎ −ＣｎＨ２ｎＱ　　、　（ｎ≧０）、望ましくは−ＣＨ
２０ＣＯ−。

−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯＨ−又は−ＣＨ２Ｃ
ＯＯ−。

Ｒ４はＣｎＨ２ｎ＋１（ｎ≧１．望ましくはｎ≧１０）
である。

上式で表わされる新規スピロピラン化合物は、色変化後
の退色が著しく少ない良好なホトクロミズムを示し、さ
らにＬＢ膜を構成することにより、一層退色の少ないホ
トクロミック特性を示す。

本発明において最も１要な点はＲ３およびＲ４のアルキ
ル基の長さにある。

スピロピランは一般に異なる波長をもつ２種の光ｈνと
ｈν′によって 以　　下　　　余　　　白 で表わされる開環−閉環反応を行なう。従来のスピロピ
ランの着色体が早く退色するのは、閉環反応が容易に起
こりすぎたためである。この点に着目して、Ｒ３および
Ｒ４に長鎖アルキル基を導入し閉環反応の立体障害によ
る抑制を図ることにより着色体の安定化を達成した点が
本発明の特徴である。

なお、そのような抑制効果を実用的に十分な程度得るた
めには、Ｒ３の炭素数が１０以上であることが必要であ
る。

また、Ｒ３およびＲ４の長さはＬＢ膜を構成する際にも
重要な要素である。ＬＢ膜を構成する特性は、Ｒ３とＲ
４それぞれの長さに相関している。

発明者らは、Ｒ３とＲ４の長さに検討を加えた結果、Ｒ
３は炭素数１０以上（望ましくは１４〜２５）、Ｒ４は
炭素数１以上（望ましくは１０以上）の物質が良好なＬ
Ｂ膜を構成可能であり、物質自体の安定性とＬＢ膜を構
成したことによる安定化が達成されることを見いだ゛し
た。

実施例の説明 以下、第１の実施例として表記の化合物の代表的な合成
方法を示す。

（ａ）　　２、．３　、３−）リメチルインドレニン０
．５モルとヨードオクタデカン（Ｃ１８Ｈ３□Ｉ）０．
５モルをクロロホルム中で３０時間リフラックスした後
、ジエチルエーテルで洗滌し赤色固体（１−オクタデシ
ル−２，３，３−トリメチルインドレニウムヨーシト）
を得た。

これを濃ＫＯＨ水溶液で処理した後、ジエチルエーテル
で抽出後乾燥すると、赤色液体（１−オクタデシル−３
，３／−ジメチル−２−メチレンインドリン）を得た。

（ｂ）　　ｓ−ニトロサリチルアルデヒド０．６モルを
クロロメチルメチルエーテル１２に溶解し、氷冷しなが
ら、粉砕した塩化アルミニウム２．５モルを加え、８０
時間のりフラックス後、溶液に氷を加えた。溶けだ氷の
中に茶色の沈澱が析出したのでこれをｎ−ヘキサン１０
２を用いて再結晶したら、針状無色結晶（３−クロロメ
チル−６−二トロサリチルアルデヒド）を得た。

（Ｃ）　　（ｂ）で合成した３−クロロメチル−５−ニ
トロサリチルアルデヒド０．１モルと、ステアリン酸銀
（Ｃ１７）（３５Ｃ○ＯＡｇ）０．１５％ルを混合し、
トルエン中で４０時間リフラックスした後、熱い溶液を
ろ過し、３液を冷却して白色結晶（３−ステアロイロキ
シメチル−６−ニトロサリチルアルデヒド）を得た。

（ψ　（、）及び（ロ）で各々合成した１−オクタデシ
ル−３，３’−ジメチル−２−メチレンインドリンおよ
び３−ステアロイロキシメチル−６−ニトロサリチルア
ルデヒドそれぞれＯ，ＯＳモルずつを、メチルエチルケ
トン中で２０時間リフラックスした後、生成物をカラム
（担体シリカゲル。

溶媒はＣＣｎ４／ＣＨＣｊ！３＝１０／３）でＭ製して
本発明の効果を調べるために、下式で表わされる最も代
表的と思われる公知のスピロピラン（ＳＰｌ） ２種のスピロピランをいずれも１Ｘ１０ｍｏｌ／２のエ
タノール溶液とし、２６０〜３５０　ｎｍの波長をもつ
紫外線を１６分照射すると、本発明のものは青色ＳＰ１
は赤紫に着色した。この時点の吸光度を規準として、暗
室中に保存し吸光度が半分に減るまでの時間を測定する
と、ＳＰｌば５時間、本発明物質は１００時間以上であ
った。

次に第２の実施例の説明を行なう。

第１の実施例のスピロピランの５Ｘ１０−’ｍ　ｏ−１
／１ベンゼ／溶液ｌＸ１０ｍ１を面積８００ｃｒｌの清
浄な水面に滴下した。ぺ／ゼ／溶液は展開して、気水界
面におけるスピロピラ／の単分子膜を形成した。スピロ
ピラン単分子膜の表面圧（π）を測定しながら、撥水性
のパーで水面を掃いて、単分子膜を圧縮した。この操作
における１分子あたりの占有面（Ａ／分子）と表面圧（
ｄｙｎｅ／ｃｍ　）の関係を図に示す。図は本発明のス
ピロピランが良好な単分子膜を形成していることを示唆
している。

スピロピラン単分子膜の表面圧を２ｏｄｙｎｅ／６ｒＫ
保ちながら表面をトリメチルクロルシランで疎水化した
石英ガラス板を鉛直方向に上下して、水中に浸せきおよ
び引き上げを行なったところ、スピロピラン単分子膜が
気水界面から石英板表面に移動した。この操作を１０回
反復することにより、石英板上に表裏針４０層の単分子
累積膜が形成された。この単分子累積膜を用いて、第１
の実施例と同様の退色寿命の比較実験を行なったところ
、１０００時間以上の長寿命を達成した。また、ＳＰｌ
を用いて同様な方法で単分子膜の形成を試だが、ＳＰｌ
は全く単分子膜は形成しなかった。

発明の効果 本発明によれば退色寿命の著しく長いホトクロミック色
素が実現される。

【図面の簡単な説明】 図は本発明のホトクロミック材料の一実施例におけるス
ピロピランの表面圧と分子占有面積との関係を示すグラ
フである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式で示される化合物からなるホトクロミ
   ック材料。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲ＿１およびＲ＿２は−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿
   １（ｎ≧１）で示されるアルキル基、Ｒ＿３は−Ｃ＿ｎ
   Ｈ＿２＿ｎ＿＋＿１（ｎ≧１０）、Ｘは存在しないかあ
   るいは、−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎＯＣＯ−、−Ｃ＿ｎＨ＿２
   ＿ｎＣＯＯ−、−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎＮＨＣＯ−、−Ｃ＿
   ｎＨ＿２＿ｎＣＯＮＨ−、又は−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎＯ−
   （いずれもｎ≧０）で示される結合部、Ｒ＿４はＣ＿ｎ
   Ｈ＿２＿ｎ、（ｎ≧１）（なお全てについてｎは整数）
   を表わす。
2. （２）下記一般式で示される化合物からなるホトクロミ
   ック材料の単分子累積膜からなるホトクロミック被膜。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲ＿１およびＲ＿２は−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿
   １（ｎ≧１）で示されるアルキル基、Ｒ＿３は−Ｃ＿ｎ
   Ｈ＿２＿ｎ＿＋＿１（ｎ≧１０）、Ｘは存在しないかあ
   るいは、−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎＯＣＯ−、−Ｃ＿ｎＨ＿２
   ＿ｎＣＯＯ−、−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎＮＨＣＯ−、−Ｃ＿
   ｎＨ＿２＿ｎＣＯＮＨ−、又は−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎＯ−
   （いずれもｎ≧０）で示される結合部、Ｒ＿４はＣ＿ｎ
   Ｈ＿２＿ｎ、（ｎ≧１）（なお全てについてｎは整数）
   を表わす。