JPH0423868A - 新規フタロシアニン化合物及びそれらを用いてなる近赤外線吸収材料 - Google Patents

新規フタロシアニン化合物及びそれらを用いてなる近赤外線吸収材料

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JPH0423868A
JPH0423868A JP2125518A JP12551890A JPH0423868A JP H0423868 A JPH0423868 A JP H0423868A JP 2125518 A JP2125518 A JP 2125518A JP 12551890 A JP12551890 A JP 12551890A JP H0423868 A JPH0423868 A JP H0423868A
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JP
Japan
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group
alkyl group
substituted
halogen
formula
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JP2125518A
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English (en)
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Koji Yoshitoshi
吉年 孝司
Osamu Kaieda
修 海江田
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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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、下記一般式(I)で示される新規なフタロシ
アニン化合物に関するものである・ ・ ・ ・ (I
) 〔式中、R1は直鎖若しくは分岐アルキル基、アルコキ
シアルキル基、アシルオキシアルキル基、またはアルキ
ル基、アルコキシ基、若しくはハロゲンで置換されてい
てもよいフェニル基、シクロアルキル基、若しくはベン
ジル基を表わしくここでR1は各々同一でも異っていて
もよい)、R8は直鎖若しくは分岐アルキル基、シクロ
アルキル基、アルコキシアルキル基、アシルオキシアル
キル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、シ
アノアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、ハ
ロゲン化アルキル基、またはアルキル基、アルコキシ基
、アミノ基、置換可能な2級・3級アミノ基、スルホン
酸基、若しくはハロゲンで置換されていてもよいフェニ
ル基、シクロアルキル基、若しくはベンジル基を表わし
 (ここでR2は各々同一でも異っていてもよ(、また
R、とは異なる入MはZn 、 Cu 、 Pb、 V
O、TiO、TiXz 、  5nXt +Aj!X、
またはInX (ここで、Xはハロゲン原子を示す)を
表わす、〕。
また、本発明は前記一般式(1)のフタロシアニン化合
物を含有してなる近赤外域に吸収をもつ近赤外線吸収材
料に関するものである。
本発明にかかる新規なフタロシアニン化合物は、700
n−〜1.500 nmの近赤外域に吸収を有し溶解性
に優れているので、半導体レーザーを使う光記録媒体、
液晶表示装置、光学文字読取機等における書き込みある
いは読み取りの為の近赤外吸収色素、感熱転写、感熱紙
・感熱孔版等の光熱変換剤、近赤外吸収フィルター、眼
精疲労防止剤あるいは光導電材料等として用いる際に優
れた効果を発揮するものである。
〔従来の技術〕
近年、コンパクトディスク、レーザーディスク、光メモ
リ−ディスク、光カード等光記録媒体、液晶表示装置、
光学文字読取機等における書込みあるいは読み取りの為
に、半導体レーザーが光源として用いられることにより
、また光導電材料、近赤外吸収フィルター、眼精疲労防
止剤、感熱転写・感熱紙、感熱孔版等の光熱変換剤とし
て近赤外光を吸収する物質、いわゆる近赤外線吸収色素
への開発要求が高まっている。なかでも光、熱、温度等
に対して安定であり堅牢性に優れているフタロシアニン
系化合物については数多く検討されている。
しかしながら、その大多数は、溶媒不溶性のものであり
、実用上色素を薄膜化するためには、蒸着あるいは樹脂
への分散といった工程が必要であった。
実用上有利となる溶解性を有するフタロシアニン化合物
も最近開示されている0例えば、3.6−オクタアルコ
キシフタロシアニン(特開昭61−223056号)が
あげられるが、近赤外域において吸収が不充分なことお
よび製造工程が複雑で安価なフタロシアニンを得ること
ができないという問題を有している。
また、特開昭60−209583号、同昭61−152
685号、同昭63−308073号、同昭64−62
361号にはフタロシアニン骨格にチオエーテル置換基
等を多数置換させることにより、溶解度を向上させると
同時に、吸収波長を長波長化させた例が開示されている
。その中で、特開昭60−209583号、同昭61−
152685号では、フタロシアニン骨格特に3.6−
位にチオエーテル置換基を導入する合成例が開示されて
いる。
その方法は、フタロシアニン骨格の3.6位にクロル原
子を有するフタロシアニン化合物と有機チオール化合物
をキノリン溶媒中、KOH存在下加熱して3.6−位に
チオエーテル置換基を有するフタロシアニンを得ている
。しかし、いずれも収率が20〜30%程度であり製造
効率に問題を有している。
特開昭60−209583号、同昭61−152685
号、特開昭64−62361号ではフタロシアニン骨格
に8〜16ケのポリチオエーテル置換基を導入する合成
例が開示されている。
その方法は、フタロシアニン骨格のベンゼン核に、8ケ
〜16ケのクロル原子および/またはブロム原子を有す
るフタロシアニン化合物と有機チオール化合物をキノリ
ン溶媒中、KOB存在下加熱してフタロシアニン骨格の
ベンゼン核に8〜16ケのチオエーテル置換基を有する
フタロシアニンを得ている。しかし前述のものと同じく
いずれも収率が20〜30%程度であり製造効率に問題
を有している。即ち、クロル原子またはブロム原子のチ
オエーテル置換基への置換性が悪い為に低収率となり、
例えば、クロル原子がチオエーテル置換基に全く置換さ
れていないままの未反応フタロシアニンあるいは一部の
クロル原子がチオエーテル置換基に置換した未反応型フ
タロシアニンが生成する。これらの未反応型のフタロシ
アニンと目的物質のフタロシアニンとを互いに分離する
のは実用上困難であり、よって実質的には種々の組成の
フタロシアニンの混合物しか得られないのが実情である
。事実、特開昭64−62361号ではシリカケルカラ
ムで分離後でもポリチオール置換混合縮合型フタロシア
ニン組成物として記載されており未反応型が残存してい
るのを物語っている。
なお、クロル原子が一部残存した場合それらの溶解性は
著しく低下する為、近赤外吸収色素として溶解させて薄
膜化させるには不利となる。
特開昭63−308073号では、モノブロモテトラデ
カクロロフタロシアニンと2−アミノチオフェノールお
よび4−メチルフェニルチオールの有機チオール混合物
とをDMF溶媒中でKOJI存在下加熱してチオエーテ
ル置換基を導入し、フタロシアニンを42%の収率で得
ている。しかしこれらの方法は、異なる有機チオール混
合物を同時に加えて反応させているので、種々の組み合
わせのチオエーテル置換基を有しているフタロシアニン
混合物が得られることにより近赤外吸収色素として使う
際単一な特性が得られず、よって用途が限定されるとい
う問題を有している。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は従来技術の有する前記事情に鑑みてなされたも
のである。つまり、本発明の目的は近赤外域に吸収を有
し、溶解性にすぐれた新規置換フタロシアニン化合物を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、フタロシアニン骨格の3,6位にフッ素
原子、4,5位にチオエーテル置換基を有するフタロシ
アニン化合物とチオアルコール類またはチオフェノール
類とを反応させることにより上記目的を満足する化合物
が得られることを見出して本発明を完成させた。
すなわち本発明の新規フタロシアニン化合物(下記一般
式I)は、例えば下記一般式(If)で示される含フツ
素フタロシアニン化合物と・ ・ ・ ・ (n) 〔式中、R1は直鎖若しくは分岐アルキル基、アルコキ
シアルキル基、アシルオキシアルキル基、またはアルキ
ル基、アルコキシ基、若しくはハロゲンで置換されてい
てもよいフェニル基、ルキル基、若しくはベンジル基を
表わしくここでR1は同一でも異っていてもよい)、M
はZn 、 Cu 。
Pb、 VO+ TiO+ TiXz r 5nXz 
+ A ILまたはInX(ここで、Xはハロゲン原子
を示す)を表わす、〕一般式R,SR(式中、R2は直
鎖若しくは分岐アルキル基、アルコキシアルキル基、ア
シルオキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アミノ
アルキル基、シアノアルキル基、アルコキシカルボニル
アルキル基、ハロゲン化アルキル基、またはアルキル基
、アルコキシ基、アミノ基、置換可能な2級・3級アミ
ノ基、スルホン酸基、若しくはハロゲンで置換されてい
てもよいフェニル基、シクロアルキル基、若しくはベン
ジル基を表わす)で示されるチオアルコール類またはチ
オフェノール類とを不活性な有機溶媒媒体中、好ましく
は非プロトン性極性溶媒、ベンゾニトリル、アセトニト
リル、キノリンおよびピリジンからなる群から選択され
る少な(とも1種の媒体中で、好ましくはアルカリ性物
質存在下、好ましくはKOH、KJO,。
NaOHおよびHai、osからな群から選択される少
なくとも1種の存在下、好ましくは30°C〜250℃
、更に好ましくは80°から200℃の範囲の温度に加
熱して反応させることにより効率良く製造できる。尚、
本発明の新規フタロシアニン化合物の合成法は上記方法
に限定されるものではない。
さらに、           本発明は、下記一般式
(1)で示されるフタロシアニン化合物を含有してなる
、700 nm〜1500nmの近赤外域に吸収を有し
、かつ溶解性に優れている*カ士与近赤外線吸収材料を
提供する。
・ ・ ・ ・ (1) 〔式中、R1は直鎖若しくは分岐アルキル基、アルコキ
シアルキル基、アシルオキシアルキル基、またはアルキ
ル基、アルコキシ基、若しくはハロゲンで置換されてい
てもよいフェニル基、シクロアルキル基、若しくはベン
ジル基を表わしくここでR1は同一でも異っていてもよ
い)、R2は直鎖若しくは分岐アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アシルオキシアルキル基、ヒドロキシアル
キル基、アミノアルキル基、シアノアルキル基、アルコ
キシカルボニルアルキル基、ハロゲン化アルキル基また
はアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、置換可能な2
級・3級アミノ基、スルホン酸基、若しくはハロゲンで
置換されていてもよいフェニル基、シクロアルキル基、
若しくはベンジル基を表わしくここで6は各々同一でも
異っていてもよく、またR8とは異なる)、MはZn 
、 Cu 、 Pb、  VO。
TiOITiXz 、 SnX、 、 Aj!X、また
はInX  (ここで、Xはハロゲン原子を示す)を表
わす、〕。
本発明の化合物である前記一般式(1)で示される新規
フタロシアニンにおいて、R,Sで示される群中、直鎖
または分岐のアルキルチオ基の具体例としては、例えば
メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、1so−
プロピルチオ、n−ブチルチオ、1so−ブチルチオ、
ter t−ブチルチオ、n−ペンチルチオ、1,2−
ジメチルプロピルチオ、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、
オクチルチオ、ノニルチオ等炭素数1〜20の直鎖また
は分岐のアルキルチオ基等が挙げられる。アルコキシア
ルキルチオ基の具体例としては、例えばメトキシメチル
チオ、エトキシメチルチオ、メトキシエチルチオ、エト
キシエチルチオ、プロポキシエチルチオ、ブトキシエチ
ルチオ、ヘキシルオキシエチルチオ、3−メトキシブチ
ルチオ、フェノキシエチルチオ等が挙げられる。アシル
オキシアルキルチオ基としては、例えばアセチルオキシ
エチルチオ、プロピオニルオキシエチルチオ等が挙げら
れる。アルキル基、アルコキシ基またはハロゲンで置換
されていてもよいフェニルチオ基、シクロアルキルチオ
基またはベンジルチオ基の具体例としては、例えばフェ
ニルチオ、0−メチルフェニルチオ、p−メチルフェニ
ルチオ、2,4−ジメチルフェニルチオ、2.3−ジメ
チルフェニルチオ、2.6−ジメチルフェニルチオ、0
−フルオロフェニルチオ、メトキシフェニルチオ参≠、
p−エトキシフェニルチオ、2−シクロへキシルチオ、
3−シクロヘキシルプロピルチオ、ベンジルチオ等が挙
げられる。また、R,Sで示される群中、直鎖または分
岐のアルキルチオ基の具体例としては、例えばメチルチ
オ、エチルチオ、n−プロピルチオ、iso −プロピ
ルチオ、n−ブチルチオ、1so−ブチルチオ、ter
t−ブチルチオ、n−ペンチルチオ、1.2−ジメチル
プロピルチオ、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチル
チオ、ノニルチオ等の炭素数1〜20の直鎖または分岐
のアルキルチオ基等が挙げられる。シアノアルキルチオ
基の具体例としては、例えばシアノメチルチオ、シアノ
エチルチオ等が挙げられ、ヒドロキシアルキルチオ基の
具体例としては、例えばヒドロキシメチルチオ、2−ヒ
ドロキシプロピルチオ等が挙げられる。アミノアルキル
チオ基の具体例としては、例えばアミノメチルチオ、2
−アミノエチルチオ、3−アミノブチルチオ等が挙げら
れる。アシルオキシアルキルチオ基の具体例としては、
例えばアセチルオキシエチルチオ、プロピオニルオキシ
エチルチオ等が挙げられ、アルコキシカルボニルアルキ
ルチオ基の具体例としては、例えばメトキシカルボニル
メチルチオ、エトキシカルボニルエチルチオ、ブトキシ
カルボニルプロピルチオ等が挙げられ、ハロゲン化アル
キルチオ基の具体例としては、例えばトリフルオロメチ
ルチオ等が挙げられ、またアルキル基、アルコキシ基、
アミノ基、置換可能な2級および3級アミノ基、スルホ
ン酸基、若しくはハロゲンで置換されていてもよいフェ
ニルチオ基、シクロアルキルチオ基またはベンジルチオ
基の具体例としては、例えばフェニルチオ、0−メチル
フェニルチオ、P−メチルフェニルチオ、2,4−ジメ
チルフェニルチオ、2.3−ジメチルフェニルチオ、p
−スルフォニルフェニルチオ、0−フルオロフェニルチ
オ、p−フルオロフェニルチオ、2.3.5.6−チト
ラフルオロフエニルチオ、0−メトキシフェニル、p−
メトキシフェニルチオ、P−エトキシフェニルチオ、0
−アミノフェニルチオ、p−アミノフェニルチオ、0−
ジメチルアミノフェニルチオ、p−ジメチルアミノフェ
ニルチオ、2−シクロへキシルチオ、3−シクロへキシ
ル−2メチルプロピル千オ、ベンジルチオ等が挙げられ
る。
本発明において、本発明の出発原料である含フツ素フタ
ロシアニン(前記一般式■)は、例えば下記のスキーム
、すなわち第一ステップおよび第ニステップに従って合
成できる。かくして本発明は、それらの原料を用いて下
記の第三ステップのスキームに従って目的物質のフタロ
シアニンが合成できる。
なお、本発明者らは下記の第一、第ニステップの製造方
法については既に特願昭63−65806号、特願平1
−103554号、特願平1−103555号および特
願平1−209599号等に開示している。
(第一ステップ) (第ニステップ) (第三ステップ) 〔発明の効果〕 本発明の新規フタロシアニン化合物は、従来知られてい
るフタロシアニン化合物に比べ、ジメチルフォルムアミ
ド、テトラヒドロフラン、ケトン類、アルコール類等の
有機溶媒への溶解性が高く、TOO〜1500nmの近
赤外線、に吸収をもつので、する。
中井施劇主 実施例1 オクタキス(ブチルチオ)−オクタキス(フ
ェニルチオ)バナジルフタロシ アニン(VOPc (BuS) m (PhS) s 
)の合成n−ブタンチオール2.74 g (32wm
ojり、水酸化カリウム3.58 g (64smoj
り 、およびジメチルホJレムアミド(DMF) 30
 wanを100cc4ツロフラスコに仕込み80℃で
1時間反応させた。
その後、オクタフルオロ−オクタキス(フェニルチオ)
バナジルフタロシアニン(VOPc(PhS)sFs 
)3.18g (2smoffi)を加え還流条件下(
ref)11時間反応させた0反応終了後、反応物を水
中に投置 入し生成した肴形分を炉遇した後メタノールで洗浄する
ことにより目的物の黒色ケーキVOPc (BuS) 
m(PhS)s4.32 gを得た(収率86.8%)
吸収波長 DMF中      813rv 塗    膜      860nm 溶解度 D M F    1.5賀t% アセトン   1.2賀t% 元素分析値  CIIN    SF 理論値α)  62,57 5.25 5.21 23
.86 0.00分析値(χ)  62.06 5.5
1 5.89 23.20 0.00実施2〜25 実施例1におけるn−ブタンチオールの代りに一般式R
15Rにおいて表1と2に示すR2に変えたチオフェノ
ールまたはチオアルコールを用い、実施例1におけるV
OPc (BuS) s (PhS) mの代りに一般
式(I)において表1と2に示すR1と中心金属を含む
フッ素フタロシアニンを表1と2に示す仕込み量で用い
、実施例1の水酸化カリウムの仕込み量を表1と2に示
す仕込み量に変え、そして実施例1の反応条件を表1と
2に示す反応条件に変えた以外、実施例1と同様に操作
して一般式(1)における表1と2に示すR,、R,と
中心金属のフタロシアニンを表1と2に示す収率で得た
また、これらの得られたフタロシアニンの物性を表3と
4に示した。
実施例26−28 実施例1におけるn−ブタンチオールの代りに一般式R
,SHにおいて表5に示すR2に変えたチオフェノール
またはチオアルコールを用い、実施例1におけるVOP
c(PhS)aFsO代りに一般式(It)において表
5に示すR8と中心金属を含むフッ素フタロシアニンを
表5に示す仕込み量で用い、実施例1の水酸化カリウム
の代りに表5で示すアルカリ性物質に変えそして実施例
1の反応条件を表5に示す反応条件に変えた以外、実施
例1と同様に操作して一般式(1)における表5に示す
R,、R,と中心金属のフタロシアニンを表5に示す収
率で得た。
またこれらの得られたフタロシアニンの物性を表6に示
した。
実施例29 オクタキス(フェニルチオ)−オクタキス
(0−アミノフェニルチオ) バナジルガフタロシアニンの合成 [VOPc (0−NHzPhS)a(PhS)s )
0−アミノチオフェノール0.40 g (3,15m
n+ofI水酸化カリウム0.35 g (6,3mm
of ) 、およびDMF 15 tar!を100c
c4ツロフラスコに入れ80°Cで1時間反応させた。
ついでVOPc(PhS)Jsl g (0,63mm
of)を入れ還流条件下11時間反応させた。反応終了
後、反応混合物を水中に投入し、希HCf水溶液で中和
したのち固形分を濾過し、水、メタノールで洗浄するこ
とにより黒色ケーキ(VOPc (0−NHzPhS)
s(PhS)s ) 1.06 g(収率75.5%)
を得た。
吸収波長 DMF中   λ−、x:910nm 塗  膜    λ−x :11010n溶解度 D M F   1.5軛t% アセトン   1.2%1t% 元素分析値  CFIN    SF 理論値(χ)  63.26 3.65 9.22 2
1.11 0.00分析値(χ)  64.01 3.
92 9.02 20.98 0.00実施例30−4
1 実施例29における0−アミノチオフェノールの代りに
一般式1hSHにおいて表7に示すR2に変えたチオフ
ェノールまたはチオアルコールを用い、実施例29にお
けるVOPc (PhS) *Fsの代りに一般式(I
I)において表7に示すR,Sと中心金属の含フツ素フ
タロシアニンを表7に示す仕込み量で用い、実施例29
の水酸化カリウムの仕込み量を表7に示す仕込み量に変
え、そして実施例の反応条件を表7に示す反応条件に変
えた以外、実施例29と同様に操作して一般式(1)に
おける表7に示すR+、 Rzと中心金属のフタロシア
ニンを表7に示す収率で得た。
またこれらの得られたフタロシアニンの物性を表8に示
した。
実施例42 オクタキス(ベンジルチオ)オクタキス(
シクロへキシルチオ)亜鉛フ タロシアニンの合成 シクロヘキシルメルカプタン2.38 g、水酸化カリ
ウム1.12 gおよびピリジン20s+j!を四ツロ
フラスコ中に仕込み80°Cで1時間反応させた。
その後、オクタフルオロオクタキス(ベンジルチオ)亜
鉛フタロシアニン(ZnPc(BzS)sFs) 1.
70gを加え還流条件下2時間反応させた0反応終了後
、混合物をベンゼン中に投入し、析出した水酸化カリウ
ムを決別した後、溶媒を留去しメタノールで洗浄するこ
とにより上記化合物の黒色ケーキ1.25g(収率73
.7%)を得た。
吸収波長 DMF中   768.5nm 塗  膜    815ns+ 溶解度 DMF   2.4wt% アセトン   2.2賀t% 元素分析値  CHN    SF 理論値(χ)  66.12 5.8?  4.54 
20.76 0.00分析値(χ)  65.58 6
.0B  4.24 20.18 0.00実施例43
−48 実施例42におけるシクロへキシルメルカプタンの代り
に一般式R,SHにおいて表9に示すR2に変えたチオ
フェノールまたはチオアルコールを用い、実施例42に
おけるZnPc(BzS)sFsの代りに一般式(II
)において表9に示すR3と中心金属の含フツ素フタロ
シアニンを表9に示す仕込み量で用い、実施例42のピ
リジンの代りに表9に示す溶媒に変え、そして実施例4
2の反応条件を表9に示す反応条件に変えた以外、実施
例42と同様に操作して一般式(If)における表9に
示すR1+ Rzと中心金属のフタロシアニンを表9に
示す収率で得た。
またこれらの得られたフタロシアニンの物性を表1Oに
示した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記一般式( I )で示される新規フタロシアニ
    ン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 〔式中、R_1は直鎖若しくは分岐アルキル基、アルコ
    キシアルキル基、アシルオキシアルキル基、またはアル
    キル基、アルコキシ基、若しくはハロゲンで置換されて
    いてもよいフェニル基、シクロアルキル基、若しくはベ
    ンジル基を表わし(ここでR_1は同一でも異っていて
    もよい)、R_2は直鎖若しくは分岐アルキル基、シク
    ロアルキル基、アルコキシアルキル基、アシルオキシア
    ルキル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、
    シアノアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、
    ハロゲン化アルキル基、またはアルキル基、アルコキシ
    基、アミノ基、置換可能な2級・3級アミノ基、スルホ
    ン酸基、若しくはハロゲンで置換されていてもよいフェ
    ニル基、シクロアルキル基、若しくはベンジル基を表わ
    し(ここでR_2は同一でも異っていてもよく、またR
    _1とは異なる)、MはZn。 Cu、Pb、VO、TiO、TiX_2、SnX_2、
    AlX、またはInX(ここで、Xはハロゲン原子を示
    す)を表わす。〕。
  2. (2)下記一般式( I )で示される新規フタロシアニ
    ン化合物を含有してなる700〜1500nmの範囲に
    吸収をもつ近赤外線吸収材料 ▲数式、化学式、表等があります▼ ・・・・( I ) 〔式中、R_1は直鎖若しくは分岐アルキル基、アルコ
    キシアルキル基、アシルオキシアルキル基、またはアル
    キル基、アルコキシ基、若しくはハロゲンで置換されて
    いてもよいフェニル基、シクロアルキル基、若しくはベ
    ンジル基を表わし(ここでR_1は各々同一でも異って
    いてもよい)、R_2は直鎖若しくは分岐アルキル基、
    アルコキシアルキル基、アシルオキシアルキル基、ヒド
    ロキシアルキル基、アミノアルキル基、シアノアルキル
    基、アルコキシカルボニルアルキル基、ハロゲン化アル
    キル基、またはアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、
    置換可能な2級・3級アミノ基、スルホン酸基、若しく
    はハロゲンで置換されていてもよいフェニル基、シクロ
    アルキル基、若しくはベンジル基を表わし(ここでR_
    2は各々同一でも異っていてもよく、またR_1とは異
    なる)、MはZn、Cu、Pb、VO、TiO、TiX
    _2、SnX_2、AlX、またはInX(ここで、X
    はハロゲン原子を示す)を表わす。〕。
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