JPS61148162A - ビオロゲン誘導体 - Google Patents

ビオロゲン誘導体

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JPS61148162A
JPS61148162A JP26954084A JP26954084A JPS61148162A JP S61148162 A JPS61148162 A JP S61148162A JP 26954084 A JP26954084 A JP 26954084A JP 26954084 A JP26954084 A JP 26954084A JP S61148162 A JPS61148162 A JP S61148162A
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JP
Japan
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formula
group
viologen
formulas
alkyl
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Pending
Application number
JP26954084A
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English (en)
Inventor
Yoshio Sugiyama
義雄 杉山
Motoaki Yoshida
元昭 吉田
Hiromi Kamogawa
鴨川 博美
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分計〕 本発明はビオロゲン誘導体に関する。
〔従来の技術〕
ビオロゲン誘導体は電極又はその近傍で起こる酸化還元
反応により一電子還元を受は電極上に可逆的にラジカル
カチオンの着色不溶性塩を析出することからエレクトロ
クロミック表示素子などにおける着色体等として注目さ
れている。また、光照射によってもラジカルカチオンを
生成するためフォトクロミック材料としても求められて
いる。
本発明は、そのような動向にそって、新規なビオロゲン
誘導体を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、ビピリジニウム基が置換基として、アルキル
基を有する一般式(I) (式中R1,R2は、少なくとも一方がアルキル基であ
り他方が水素原子;R3,R4はそれぞれ独立に(mは
1〜10) の基;X1J2  はそれぞれ独立にハロゲン原子又は
安定な陰イオンを形成する原子団)で示されるビオロゲ
ン誘導体である。
一般式(I)中、R1,p R2はその少なくとも一方
がメチル基、エチル基、プ四ビル基、ブチル基等のアル
キル基であり、他方が水*i子である。
R1,R2の両方がアルキル基の場合それらは同一であ
ってもよいし、異なっていてもよい。またアルキル基が
結合する位置はコt2’5Jz3’のいずれであっでも
よい。R3,R4は窒素原子に結合する基であれば特に
制限はない。
ロゲンまたは、BF4 yo104 v (SO4) 
1 /J! 等の安定な陰イオンを形成する原子団であ
る。具体的にはたとえば一般式(1)でR1tR2が2
,22位に結合したメチル基* R3yR4がベンジル
基、Xl、X2が臭素原子である コ、コl−ジメチル−/ 、 /’−ジベンジルー! 
、 4!/−ビピリジニウム0113      Ua
3 および R1,R2が3,31位に結合したメチル基;R3+R
4へニア シA 基; xIJ2が臭素原子である3、
3/−ジメチル−/、//−ジベンジル−弘、l/−ビ
ピリジニウムジプロマイド  口1 H3 が有用である。
ビオロゲンは通常4(、tI/−ジピリジルと目的の置
換基をもつ臭化物とのメンシュドキン反応f(Mens
chutkin反応)によって合成される。しかし& 
、 l/−ジピリジルの2,3、コ/、J/位のlケ所
又は前2つのうちの1つと後一つのうちのlっのコケ所
にアルキル基が導入された基と目的の置換基をもつ臭化
物とのメンシェドキン反応は報告されでいない。またア
ルキル基の立体障害のためへ反応が進行するかどうか不
明であった。ところがアルキル基を置換基として持つf
、f/−ジピリジルと臭化物との反応を行ない、目的と
するアルキル置換ビオロゲンを実際合成した。
〔作用および発明の効果〕
本発明において、ビピリジニウム基がアルキル基を有す
るビオロゲンのカチオンラジカルは、そのアルキル基の
立体障害のため会合しにくくなる。
これをエレクトロクロミック材料及びフォトクロミック
材料へ応用する場合、ビオロゲンのカチオンラジカル間
の反応(劣化反応)が起こしにくくなるため材料の耐久
性が向上して有利となる。またアルキル基の導入により
カチオンラジカルの吸収極大波長が変化し、アルキル基
がない場合と異なる色相となる。化合物(n)、(II
I)および比較のためビピリジニウム基忙メチル基のな
い/、//−ジベンジル=lI、4//−ビピリジニウ
ムジブロマイド(IV)  をそれぞれポリビニルピロ
リドンに分散したサンプルに水銀燈の光を照射した後測
定した吸収スペクトルを図面に示した。化合物(n)の
吸収極大波長λmaxは603nmであり化合物(N)
のλI[IaX g 10nm K近いが、化合物(I
lり  のλmaxは710nmであり大きく変化して
いる。
〔実 施 例〕
以下実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、
これにより本発明が限定されるものではない。
実施例/ コツ21−ジメチルー/、l/−ジベンジル−≠ 44
7〜ビピリジニウムジブロマイド、α−ピコリン1!;
ml (0,9rnO6)、金属ナトリウム/ 9 (
0,0113mol )を、300m1!三角フラスコ
に入れ、塩化カルシウム管を付けてコグーμl#rIj
J7j!拌スル。
次に、還流冷却管を付けて、//II−//j″C11
0−/4時間保持する。そして、溶液中に#素を90’
C付近において、バブルする。これは、溶液の色が完全
に変色するまで行う。それから、温度を上げて、過剰の
未反応のピコリンを蒸留して取り除く。
最後に、残ルにエーテルを加え攪拌し、ガラス俸で塊を
粉砕し、/”2ml程度の水を加え数分間攪拌後、全体
をエーテルで抽出し、抽出液を硫酸す) IJウムで脱
水後、溶媒を取り除く。
粗生成物に過剰の濃塩酸を加え蒸発乾固させて、次に、
等容の無水エタノールを加え冷蔵庫中に一晩放置する。
析出した生成物を濾過し、エタノールで洗浄後、手早く
真空デシケータ−中で乾燥させる。
生成物を水に溶解し、これに過剰の水酸化ナトリウムを
加えq、ψI−ジピリジルを遊離する。そして、全体を
エーテルで抽出し、エーテル層を水洗後、硫酸す) I
Jウムで脱水する。その後溶媒を除去する。
生成物を乾燥後、ベンゼン−石油エーテルで再結品し、
コ、コl−ツメチルーグ (4/−ジピリジルを得た。
融点 74Z〜7j’C 核磁気共鳴吸収 toMHz (CDC13)δppm
  コ、j乙へ2.63 (≦H9S)7・−20〜7
・″(1・d)1 g、す乙へ1.70  (2H,d) 赤外吸収 (KBr) cm−x 3010−3010.296!; 、293g、/60
0 へ4130゜120〜7ヲq 次に2,21−ジメチル−ψ、ダメージピリジル2.0
0gT (10,ざ5mmog 、ベンジルブovイド
3、り/gr(,2コ、IA m mol)  を脱水
7セ)二)IJル110m1に加え、75″Cで一晩加
熱した。その後沈殿を濾過し、乾燥した。2,2/−ジ
メチル−/、l/−ジベンジル−#、#/−ビピリジニ
ウムジブロマイド(II)(Il、≦tIgr (/ 
1.2%)ttmりOコノ結晶ハ空気中で吸湿性を示す
核磁気共鳴吸収 AOMHz (D20)δppm  
2.97  (4H,S)!;、97  (≠at  
S) 7.30 へ7.70   (10H,m)ざ、30A
−9,20(4H,m) 赤外吸収 (KBr) cm−1 30!;0,29ざ0 、 /6’lOA−/’l!;
O、/220 、/ /乙0元素分析値 HG     N 計算値(%) ≠、9g   !;9.33   !;
、32実測値(%)  L9j    1.1   !
;、60フォトクロミズム 化合物(n)(7,0λり とポリビニルピロリドン0
、!;9を純水jml に加え均一溶液とした。
この溶液0.!; mlをハ2cmX 2Cmのガラス
板に塗布し、−晩室温でデシケータ−に入れた後湿度g
ψ%の下で一晩放置した。サンプルの色は螢光燈下で淡
黄色であった。7jW水銀燈のランプより10cm離し
た位置でこのサンプルKJO秒間光照射すると、青色に
なった。
その後、暗所で1時間放置すると、もとの淡黄色にもど
った。再び水銀の光を照射すると青色に発色した。
実施例コ 3.31−ジメチル−/ 、 /’−ジベンジルーダ 
Q/−ビピリジニウム ジブロマイド β−ピコリンを使用し、実施例1と同様に、3,3/−
ジメチル−4!、G’−ジピリジルを得た。
融点 /20へ722℃ 依磁気共鳴吸収 t OMHz  (CD(J’s)δ
ppm  /、90へ2.10  (4H,S)乙、ざ
3へ7.05 (2H,d) g3o−r、乙O(ダH,d) 赤外吸Q  (KBr) cm−1 30J′O〜30ノ0,29t!;、2931゜/60
0−/’130.ざ20〜79’iZ3.31−ジメチ
ル−II、tI/−ジピリジルを使用し、実施例/と同
様に、3,31−ジメチル−/、/’ −ジベンジルー
ゲ、ψl−ビピリジニウムジブロマイド(m)o、tt
ttgrを得た。この結晶は空気中で吸湿性を示す。
核磁気共鳴吸収 toMHz (D20)δppm  
2.2≦    (!:H,S)3.92      
(4)1.  S)7、tOCl0H,m) 7.90〜9.20   (4H,m)赤外吸収 (K
Br)  Cm−1 30!;0.2910.2930 、 /6IIOヘ/
11!;0/2’lO、/ /60 フォトクロミズム 実施例/と同様にして、化合物(1)  が7オトクロ
ミズムを示すことを確かめた。また特開昭jj−1’1
9/9の実施例1と同様の方法でこの化合物の耐久性を
調べたところ、反転回数/X109回の動作後も、表示
状態の変化は認められなかった。
〔比較例〕
/、//−ジベンジル−g、g’−ビビリジニウムジプ
ovイド既知の方法(N、 Menshutkin 。
Z、 Phys、 Chem、 6巻、II/頁、11
90年)に従い、4!、!/−ジピリジルとベンジルブ
ロマイドより、/ 、 //−ジベンジル−1,#/−
ビビリジニウムジブロマイド(V)を合成した。化合物
(IV)が7オトクロミズムを示すことを実施例/と同
様の方法で確かめた。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の実施例を示すものであって、ビオロゲ
ンをポリビニルピロリドンへ分散したサンプルの光学特
性を°示している。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R_1、R_2は少なくとも一方が、アルキル基
    であり他方が水素原子;R_3、R_4はそれぞれ独立
    に▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
    、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
    ▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、または▲数式、化
    学式、表等があります▼ (mは1〜10) の基;X_1、X_2はそれぞれ独立にハロゲン原子又
    は安定な陰イオンを形成する原子団)で示されるビオロ
    ゲン誘導体。
  2. (2)前記R_1、R_2がいずれも2,2′位に結合
    したメチル基であり、X_1、X_2がいずれも臭素原
    子である特許請求の範囲第1項に記載のビオロゲン誘導
    体。
  3. (3)前記R_1、R_2がいずれも3,3′位に結合
    したメチル基でありX_1、X_2がいずれも臭素原子
    である特許請求の範囲第1項に記載のビオロゲン誘導体
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