アルキル化ベンゾイミダゾロンを含むオルガノゲル組成物
【課題】有機液のオルガノゲルを作成できる化合物と有機液からなるオルガノゲルを含む組成物の提供。
【解決手段】オルガノゲルを作成できる化合物は、例えば５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン、ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］のようなアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物であって、任意の有機液と混合し、加熱、冷却により得られるオルガノゲル組成物。
【解決手段】オルガノゲルを作成できる化合物は、例えば５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン、ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］のようなアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物であって、任意の有機液と混合し、加熱、冷却により得られるオルガノゲル組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（共同研究契約の当事者）
本出願は、Ｘｅｒｏｘ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎとＮａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｏｆ Ｃａｎａｄａの共同研究契約の範囲で実施された活動の成果であり、この契約は、本出願に至る研究が実施された日まで有効であった。
【０００２】
本明細書には、アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と有機液とを含むオルガノゲル組成物が開示される。
【背景技術】
【０００３】
オルガノゲルは、有機液によって格子間の空間が満たされた、非共有結合によって相互作用する分子の三次元網目構造である。低分子量オルガノゲルは、このような材料の中でも急速に発達している種類であり、低分子ビルディングブロックは、非共有相互作用（すなわち、水素結合、πスタッキング、ファンデルワールス、金属−配位子など）によって、ナノスケールまたはマイクロスケールの集合体へと自己整列することができ、この集合体は、さらに、非常に低い濃度で流体全体を剛性にすることが可能な三次元網目構造を作ることができる。
【０００４】
分子ビルディングブロックがナノ構造の材料に変わる「ボトムアップ型」の自己整列は、進歩した材料研究のために非常に関心を集めていた。大きさ、形状、機能を制御したナノ構造の材料は、多くの産業用途にとって重要である。低分子量オルガノゲルは、このような材料の中でも急速に発達している種類であり、低分子ビルディングブロックは、水素結合した自己集合体へと自己整列し、この集合体は、非常に低い濃度で流体全体を剛性にすることが可能な三次元網目構造を作ることができる。オルガノゲル材料の使用は、多様性があり、医薬、エレクトロニクス、印刷、パーソナルケア、環境の修復といった多くの用途にわたっている。多くのオルガノゲル化化合物は、多くの研究者たちによって報告されており、新しいオルガノゲル化剤の合理的設計および合成は、このゲルの性能を所与の液体中では分子構造だけから予測することができないため、依然として重要な課題である。それに加え、液体と接触したときに、すべての自己整列するナノ構造がゲルを形成するわけではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書には、（ａ）アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と、（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物が開示される。また、本明細書には、（ａ）以下の式
【化１】
を有するアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物（式中、（ｉ）Ｙは、（Ａ）−Ｏ−；（Ｂ）−Ｓ−；または（Ｃ）−ＮＨ−であり；（ｉｉ）Ｒｃは、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基であり；（ｉｉｉ）Ｒｄは、二価の部分である）と、（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物も開示される。さらに、（ａ）以下の式を有するアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物
【化２】
（式中、Ｒｃは、（ｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化３】
（式中、ｍは整数であり、ｐは整数である）、（ｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化４】
（式中、ｓは整数であり、ｔは整数である）、（ｉｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化５】
（式中、ｕは整数であり、ｖは整数である）、または、（ｉｖ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化６】
（式中、ｑは整数であり、ｒは整数である））と、（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物が開示される。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書に開示されるアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物は、加熱しつつ有機液に溶解し、次いで、得られた溶液を冷却してゲルを生成することによってゲルを形成する。このプロセスは、アルキル化ベンゾイミダゾロン分子を多孔性ナノスケールゲル網目構造へと階層的に自己整列することに起因し、この網目構造は、溶媒分子を捕捉し、全容積の液体を剛性にすることができる。
【０００７】
ヘテロ芳香族基（例えば、ベンゾイミダゾロン（ＢＺＩ）基）は、可逆性の水素結合を形成し、その結果、共有結合ではなく非共有結合である水素結合によって互いに保持されるオリゴマーまたは超分子ポリマーを形成する。ＢＺＩ基は、立体配座が制限された（剛性の）ベンゼン環に縮合した環状尿素であり、２個の−ＮＨ供与基および１個の−Ｃ＝Ｏ受容基を介する強い水素結合をする能力をもつ。ＢＺＩ誘導体の水素結合モチーフのいくつかの例を以下に示し、２箇所または１箇所の水素結合による相互作用を介し、またはこれらの組み合わせによって会合が起こることがある。
【化７】
【０００８】
多くのＢＺＰ化合物が、水素結合した構造を形成し、自己整列するナノ構造を形成し、これらの構造のほとんどは、硬く、高度に結晶性の性質をもつ。このような材料から軟質オルガノゲルを作成すると、異なる性質をもつ。
【０００９】
本明細書に開示するオルガノゲルは、アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物を用いて作られる。これらの化合物として、以下の式を有する化合物が挙げられ、
【化８】
式中、
ＲａおよびＲｂは、それぞれ互いに独立して、（ａ）水素原子、または（ｂ）直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換、非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよく、但し、ＲａおよびＲｂのうち少なくとも１つが水素原子である、アルキル基であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ互いに独立して、
（ａ）水素原子；
（ｂ）直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換、非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキル基；
（ｃ）置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アリール基、例えば、フェニルなど；
（ｄ）置換および非置換のアリールアルキル基を含み、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アリールアルキル基のアルキル部分またはアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３２個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アリールアルキル基、例えば、ベンジルなど；または
（ｅ）置換および非置換のアルキルアリール基を含み、アルキルアリール基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキルアリール基のアルキル部分またはアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３２個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキルアリール基、例えば、ベンジルなどであり；
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、少なくとも１つが−Ｘ−Ｒｃであり、
（ｆ）−Ｘ−は、Ｒｃと芳香族基との間の接続基であり、例としては（限定されないが）、
（ｉ）−Ｏ−；
（ｉｉ）−Ｓ−；
（ｉｉｉ）−ＳＯ−；
（ｉｖ）−ＳＯ２−；
（ｖ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−；
（ｖｉ）−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｖｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−；
（ｖｉｉｉ）−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｉｘ）−ＮＨ−；
（ｘ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｘｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｘｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−；
（ｘｉｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｓ−；
（ｘｉｖ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｘｖ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｘｖｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｏ−；
（ｘｖｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−；
（ｘｖｉｉｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｘｉｘ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｘｘ）−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−；
（ｘｘｉ）−（Ｃ＝Ｏ）−Ｓ−；
（ｘｘｉｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−；
（ｘｘｉｉｉ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｏ）−；
（ｘｘｉｖ）−（Ｃ＝Ｓ）−Ｏ−；
（ｘｘｖ）−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−；
（ｘｘｖｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｓ）−；
（ｘｘｖｉｉ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−；
（ｘｘｖｉｉｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−；
（ｘｘｉｘ） −Ｏ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｏ−；
など、およびこれらの組み合わせが挙げられ；
（ｇ）Ｒｃは、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換、非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１８個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３２個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキル基であり；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち、２つ以上が接続して環を形成していてもよく；
置換アルキル基、置換アリール基、置換アリールアルキル基、置換アルキルアリール基の置換基は、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、アゾ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、シリル基、シロキシル基、シラン基、これらの混合物などであってもよく、２個以上の置換基が互いに接続して環を形成していてもよい。
【００１０】
以下の式
【化９】
は、以下の式の構造を包含し、
【化１０】
式中、Ｒａ’は、Ｒａと同じ定義をもち、Ｒａと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｂ’は、Ｒｂと同じ定義をもち、Ｒｂと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｄは、２個以上のベンゾイミダゾール基を架橋する二官能部分であり、適切なＲｄ基の例としては、（限定されないが）、
（ａ）−（ＣＨ２）ｎ−；
（ｂ）−Ｘ−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ’−；
（ｃ）−［（ＸＣＨ２ＣＨ２）ｎ］Ｘ’−；
（ｄ）−［（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｎ−（Ｃ＝Ｏ）］−；
（ｅ）−Ｘ−［（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｎ−（Ｃ＝Ｏ）］−Ｘ’−；
（ｆ）−Ｘ−［（Ｃ＝Ｏ）−Ｘ’−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ”−（Ｃ＝Ｏ）］−Ｘ’”−；
（ｇ）−［（Ｃ＝Ｏ）−Ｘ−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ’−（Ｃ＝Ｏ）］−などが挙げられ、Ｘ、Ｘ’、Ｘ”、Ｘ’”は、それぞれ互いに独立して、Ｏ、ＳまたはＮＨであると定義され、ｎは整数であり、一実施形態では、少なくとも約１、一実施形態では、約５０以下である。また、Ｒｄの具体的な例としては、例えば、以下のような大きな分岐したアルキル化官能基
【化１１】
など、およびこれらの混合物が挙げられ、Ｘ、Ｘ’、Ｘ”およびＸ’”は、それぞれ互いに独立して、Ｏ、ＳまたはＮＨであると定義される。
【００１１】
ある具体的な実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、実際に１つは−Ｘ−Ｒｃである。
【００１２】
ある具体的な実施形態では、Ｒ２は−Ｘ−Ｒｃであり、Ｒ１、Ｒ３およびＲ４は水素原子である。別の具体的な実施形態では、Ｒ２は−Ｘ−Ｒｃであり、Ｒ１、Ｒ３およびＲ４は水素原子であり、ＲａおよびＲｂは水素原子である。
【００１３】
ある具体的な実施形態では、−Ｘ−Ｒｃは、
【化１２】
であり、−Ｙ−は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−である。別の具体的な実施形態では、−Ｘ−Ｒｃは、
【化１３】
であり、−Ｙ−は−ＮＨ−である。
【００１４】
具体的な一実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１４】
別の具体的な実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１５】
さらに別の具体的な実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１６】
なお別の具体的な実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１７】
【００１５】
具体的な一実施形態では、化合物は、以下の式を有し、
【化１８】
式中、Ｒｄは、
【化１９−１】
【化１９−２】
【化１９−３】
【化１９−４】
【化１９−５】
【化１９−６】
など、およびこれらの混合物である。
【００１６】
Ｒｃ基の具体例としては、（限定されないが）、
（ａ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２０】
（式中、ｍは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約１７以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｍの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｐは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約１７以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｐの値は、これらの範囲から外れていてもよく、具体的な値としては、例えば、
（ｉ）ｍ＝１１、ｐ＝９；
（ｉｉ）ｍ＝７、ｐ＝５；
などである）；
（ｂ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２１】
（式中、ｓは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約４９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｓの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｔは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約５９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｔの値は、これらの範囲から外れていてもよい）；
（ｃ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２２】
（式中、ｕは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約４９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｕの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｖは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約５９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｖの値は、これらの範囲から外れていてもよい）；
（ｄ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化２３】
（式中、ｑは整数であり、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約４、さらに別の実施形態では、少なくとも約６、一実施形態では、約１８以下、別の実施形態では、約１２以下、さらに別の実施形態では、約１０以下であるが、ｑの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｒは整数であり、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約４、さらに別の実施形態では、少なくとも約６、一実施形態では、約１８以下、別の実施形態では、約１２以下、さらに別の実施形態では、約１０以下であるが、ｒの値は、これらの範囲から外れていてもよく、具体的な値としては、例えば、
【化２４】
など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１７】
アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物は、例えば、米国特許第７，５０３，９７３号および同第７，９３８，９０３号、同時係属中の出願である米国特許出願第１２／７７７，３２９号に開示されるように調製することができる。
【００１８】
本明細書に開示されるアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物を用い、有機液を含むオルガノゲルを作成することができる。任意の望ましい有機液または有効な有機液を使用することができ、（限定されないが）炭化水素（脂肪族および芳香族の炭化水素を含む）、アルコール、アミン、エステル、エーテル、メルカプタン、酸（カルボン酸、スルホン酸など、およびこれらの混合物を含む）、スルホン、無水物、酸ハロゲン化物、シロキサン、ポリマー液、イオン液など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】
適切な有機液の具体例としては、（限定されないが）、
直鎖、分枝鎖、および／または環状の非置換脂肪族炭化水素、例えば、ブタン、ペンタン（例えば、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタンなど）、ヘキサン（例えば、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ネオヘキサン、シクロヘキサンなど）、ヘプタン（例えば、ｎ−ヘプタン、イソヘプタン、ネオヘプタン、シクロヘプタンなど）、オクタン（例えば、ｎ−オクタン、イソオクタン、ネオオクタン、シクロオクタンなど）、ノナン、デカン（例えば、ｎ−デカン、イソデカン、ネオデカン、デカヒドロナフタレンなど）、ウンデカン、ドデカン（例えば、ｎ−ドデカン、イソドデカン、ネオドデカンなど）、トリデカン、テトラデカン（例えば、ｎ−テトラデカン、イソテトラデカン、ネオテトラデカンなど）、ペンタデカン（例えば、ｎ−ペンタデカン、イソペンタデカン、ネオペンタデカンなど）、ヘキサデカン（例えば、ｎ−ヘキサデカン、イソヘキサデカン、ネオヘキサデカンなど）、ヘプタデカン（例えば、ｎ−ヘプタデカン、イソヘプタデカン、ネオヘプタデカンなど）、オクタデカン（例えば、ｎ−オクタデカン、イソオクタデカン、ネオオクタデカンなど）、ノナデカン、エイコサン（例えば、ｎ−エイコサン、イソエイコサン、ネオエイコサンなど）、ナフテンなど、およびこれらの混合物；
直鎖、分枝鎖、および／または環状の置換脂肪族炭化水素、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなど、およびこれらの混合物；
直鎖、分枝鎖、および／または環状の非置換脂肪族アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノールなど、およびこれらの混合物；
非置換の芳香族およびヘテロ芳香族炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、スチレン、ピリジン、ピロール、フラン、ピラジンなど、およびこれらの混合物；
置換の芳香族およびヘテロ芳香族炭化水素、例えば、フルオロベンゼン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、ニトロベンゼンなど、およびこれらの混合物；
脂肪族および芳香族のアミン、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、アニリン、アントラニル酸メチルなど、およびこれらの混合物；
脂肪族および芳香族のエステル、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、ミリスチン酸メチル、オレイン酸メチル、リノール酸メチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ベンジルなど、およびこれらの混合物；
脂肪族および芳香族のエーテル、例えば、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテルなど、およびこれらの混合物が挙げられ；
適切な置換基の例としては、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、アゾ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、シリル基、シロキシル基、シラン基、これらの混合物などが挙げられ、２個以上の置換基が互いに接続して環を形成していてもよい；
など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００２０】
アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物は、有機液中に、オルガノゲルを作成するのに望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、少なくとも約０．０５重量％、別の実施形態では、少なくとも約０．１重量％、さらに別の実施形態では、少なくとも約１重量％、一実施形態では、約２０重量％以下、別の実施形態では、約１０重量％以下、さらに別の実施形態では、約５重量％以下の量で存在するが、この量は、これらの範囲から外れていてもよい。
【００２１】
本明細書に開示されるオルガノゲル組成物を、広範囲の用途に使用することができ、用途としては、（限定されないが）、多くの製品（例えば、塗料、コーティング、潤滑剤、接着剤、パーソナルケア製品、医薬用ゲルおよび皮膚用ゲル、または時には特定の食品）のための増粘剤が挙げられ、組織工学、バイオミネラル化（テンプレートとして）、触媒、エネルギー移動および集光のためのゲル系骨格などに使用することができる。
【００２２】
実施例ＩおよびＩＩの化合物を使用し、例えば、Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ ＣｈｅｍｉｓｔｒｙのＦａｇｅｓ、Ｆ．Ｌｏｗ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍａｓｓ Ｇｅｌａｔｏｒｓ、Ｖｏｌ．２５６、２００５に記載されているようなバイアル反転法によって有機液をゲル化した。特定の量のゲル化剤粉末を、適切な有機溶媒を入れたバイアルに入れることによってゲルを調製した。次いで、この混合物を、均質な混合物または透明溶液が得られるまで、特定の温度まで特定の時間加熱し、その後、冷却し、室温で少なくとも３０分間放置した。次いで、「反転試験」を用いてゲルを定性評価した。反転試験は、ゲルサンプルを反転し、流動挙動を観察することを伴っていた。材料が重力によって自重で流動しなかった場合、または落下しなかった場合、その材料はゲルであると分類された。
【００２３】
最小ゲル化剤濃度（ＭＧＣ）は、液体をゲル化するためのゲル化剤の最小濃度であり、通常は、重量％であらわされる。ＭＧＣは、あらかじめ秤量しておいたゲル化剤の量と、同じ量の溶媒を用いてゲルを作成した後、反転試験を行ったゲルの量によって決定することができる。または、ゲルを続けて希釈し、再加熱し、冷却し、次いで、反転試験によって試験することができる。
【００２４】
ゲル化剤について、ゲル−ゾル転移温度を「球落下」法を用いて測定した。この方法では、密閉した容器中、２ｍｍのステンレス鋼の球をゲルサンプルの上部に注意深く置く。次いで、ゲルを約１〜２℃／分の速度でゆっくりと加熱し、球の位置を観察する。球が容器の底部に接したときの温度を、ゲル−ゾル転移温度とする。この様式で決定されたゲル−ゾル転移温度は、一定値に保持される他のパラメータ（例えば、オルガノゲル（オルガノゲル化剤および溶媒）の合計量、オルガノゲル化剤の濃度、球の大きさ／重さ、容器の寸法）に依存する。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンの合成
工程１：２−デシルテトラデカノイルクロリドの調製
不活性雰囲気下、２−デシルテトラデカン酸（ＩＳＯＣＡＲＢ ２４、Ｓａｓｏｌ Ａｍｅｒｉｃａ、ＴＸから得た、７．０９ｇ、０．０１９２ｍｏｌ）および乾燥テトラヒドロフラン（１００ｍＬ）を２５０ｍＬの一ッ口丸底フラスコに加えた。塩化オキサリル（６．８ｍＬ、０．０７７９ｍｏｌ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、ミルウォーキー、ＷＩから得た）を滴下し、その後、触媒量のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（０．３０μＬ、３．８７ｍｍｏｌ）を加えた。気体の発生が止んだことが観察されるまで、この混合物を３０分間撹拌した。次いで、この混合物をさらに９０分間撹拌した後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去し、粘性の淡黄色油状物を得た。このようにして得られた酸塩化物化合物をさらに精製することなく、次の工程で使用した。
【００２６】
工程２：５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンの調製
２５０ｍＬ丸底フラスコ中、不活性雰囲気下で５−アミノベンゾイミダゾロン（２．９３ｇ、１９．６ｍｍｏｌ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ、オレゴン、ＵＳＡから得た）およびトリエチルアミン（４ｍＬ、２８．７ｍｍｏｌ）を２０ｍＬのＮ−メチルピロリジノンに溶解した。この溶液に、工程１から得た２−デシルテトラデカノイルクロリドを乾燥ＴＨＦ（１５０ｍＬ）に溶解した第２の溶液をゆっくりと加えた。一晩撹拌した後、脱イオン水を加え、この混合物を３００ｍＬの酢酸エチルに加え、１００ｍＬの脱イオン水で３回洗浄した。次いで、白色スラリーが得られるまで、有機層をロータリーエバポレーションで濃縮した。この固体を濾過によって集め、冷たい酢酸エチルで洗浄し、５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンを白色固体として得た（７．１８ｇ）。この生成物を１Ｈ ＮＭＲおよび１３Ｃ ＮＭＲ分光法およびＥＳＩ−ＭＳで同定し、満足な純度を得た。この化合物は、以下の式を有すると考えられた。
【化２５】
【００２７】
（シクロヘキサンのゲル化およびオルガノゲルの作成）
このようにして調製した化合物をシクロヘキサンのゲル化に使用した。密閉した容器に５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン（４１．７ｍｇ）およびシクロヘキサン（１ｍＬ）を入れ、混合し、透明な均一溶液が得られるまで加熱した。ゆっくりと冷却し、容器を室温で少なくとも３０分間放置した後、無色透明のゲルが生成し、このゲルは、容器を反転させても落ちないか、または流動しなかった。
【００２８】
また、シクロヘキサン中、さまざまな濃度の５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンについて反転試験を繰り返し、ＭＧＣは４．０ｗｔ％であると決定した。
【００２９】
５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンを他の有機溶媒中で用い、さらなるオルガノゲルを作成した。結果は以下の通りであった。
【表１】
【００３０】
（ゲル−ゾル転移温度の決定）
「球落下」法を用い、上の２種類のゲルについてゲル−ゾル転移温度を決定した。ステンレス鋼の球（直径２ｍｍ）を、シクロヘキサン中、約１０ｗｔ％の５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンから作られたゲルの上部に注意深く置いた。このゲルが入った容器（外径が１５ｍｍであり、高さが４５ｍｍの１ドラムバイアル）を密閉し、油浴中、約１〜２℃／分の速度でゆっくりと加熱した。球は、４５℃でバイアルの底部に接し、この温度をゲル−ゾル転移温度であるとした。
【００３１】
（実施例２）
５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンの合成
工程１：２−ヘキシルデカノイルクロリドの調製
不活性雰囲気下、２−ヘキシルデカン酸（ＪＡＲＣＨＥＭ、６．６１ｇ、０．０２５８ｍｏｌ、Ｊａｒｃｈｅｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．、ニュージャージー、ＵＳＡから得た）および乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）を２５０ｍＬの一ッ口丸底フラスコに加えた。塩化オキサリル（９．０ｍＬ、０．１０３ｍｏｌ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た）をゆっくりと滴下し、その後、触媒量のＤＭＦ（０．３０ｍＬ、３．８７ｍｍｏｌ）を加えた。気体の発生が止んだことが観察されるまで、この混合物を３０分間撹拌した。次いで、この混合物をさらに９０分間撹拌した後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去し、沈殿を含む粘性混合物を得た。このようにして得た酸塩化物化合物をさらに精製することなく、次の工程で使用した。
【００３２】
工程２：５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンの調製
２５０ｍＬ丸底フラスコ中、不活性雰囲気下で５−アミノベンゾイミダゾロン（３．８６ｇ、２５．８ｍｍｏｌ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ、オレゴン、ＵＳＡから得た）およびトリエチルアミン（５．４ｍＬ、３８．７ｍｍｏｌ）を２０ｍＬ Ｎ−メチルピロリジノンに溶解した。この溶液に、工程１から得た２−ヘキシルデカノイルクロリドを乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶解した第２の溶液をゆっくりと加えた。一晩撹拌した後、脱イオン水を加え、この混合物を３００ｍＬの酢酸エチルに注ぎ、１００ｍＬの脱イオン水で３回洗浄した。次いで、白色スラリーが得られるまで、有機層をロータリーエバポレーションで濃縮した。この固体を濾過によって集め、冷たい酢酸エチルで洗浄し、５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンを白色固体として得た（６．３７ｇ）。この生成物を１Ｈ ＮＭＲおよび１３Ｃ ＮＭＲ分光法およびＥＳＩ−ＭＳで同定し、満足な純度を得た。この化合物は、以下の式を有すると考えられた。
【化２６】
【００３３】
（トルエンのゲル化およびオルガノゲルの作成）
密閉した容器に５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロン（２９．９ｍｇ）およびトルエン（１ｍＬ）を入れ、混合し、透明な均一溶液が得られるまで加熱した。ゆっくりと冷却し、容器を室温で少なくとも３０分間放置した後、濁ったゲルが生成し、このゲルは、容器を反転させても落ちないか、または流動しなかった。
【００３４】
また、トルエン中、さまざまな濃度の５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンについて反転試験を繰り返し、ＭＧＣは２．５〜３．０ｗｔ％であると決定した。
【００３５】
５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンを他の有機溶媒中で用い、さらなるオルガノゲルを作成した。結果は以下の通りであった。
【表２】
【００３６】
（ゲル−ゾル転移温度の決定）
「球落下」法を用い、トルエン中の５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンについてゲル−ゾル転移温度を決定した。ステンレス鋼の球（直径２ｍｍ）を、トルエン中、約３ｗｔ％の５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンから作られたゲルの上部に注意深く置いた。このゲルが入った容器（外径が１５ｍｍであり、高さが４５ｍｍの１ドラムバイアル）を密閉し、油浴中、約１〜２℃／分の速度でゆっくりと加熱した。球は、８５℃でバイアルの底部に接し、この温度をゲル−ゾル転移温度であるとした。
【００３７】
（実施例３）
ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］の合成
工程１：９，１０−ジノニルオクタデカノイルジクロリドの合成
不活性雰囲気下、９，１０−ジノニルオクタデカン酸（ＰＲＩＰＯＬ １００６、３．４４ｇ、６．０７ｍｍｏｌ）および乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）を２５０ｍＬの一ッ口丸底フラスコに入れ、０℃まで冷却した。塩化オキサリル（３．２０ｍＬ、３６．７ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、その後、ＤＭＦ（０．１４０ｍＬ、１．８１ｍｍｏｌ）を加えた。次いで、この混合物を室温までゆっくりと加温し、３．５時間撹拌した後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去し、減圧下で乾燥させ、淡黄色油状物を得た。このようにして得た二酸塩化物化合物をさらに精製することなく、次の工程で使用した。
【００３８】
工程２：ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］の合成
１００ｍＬ丸底フラスコ中、不活性雰囲気下で５−アミノベンゾイミダゾロン（１．９２ｇ、１２．８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（２．５ｍＬ、１７８９ｍｍｏｌ）および乾燥Ｎ−メチルピロリジノン（２０ｍＬ）を混合した。この溶液に、工程１から得た９，１０−ジノニルオクタデカノイルジクロリドを乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶解した第２の溶液をゆっくりと加えた。一晩撹拌した後、このベージュ色の懸濁物に脱イオン水（５０ｍＬ）を加え、減圧濾過によって固体を集め、脱イオン水で洗浄し、ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］をベージュ色粉末として得た（４．８７ｇ）。この生成物を１Ｈ ＮＭＲおよび１３Ｃ ＮＭＲ分光法およびＥＳＩ−ＭＳで同定し、満足な純度を得た。この生成物は、以下の式を有すると考えられた。
【化２７】
【技術分野】
【０００１】
（共同研究契約の当事者）
本出願は、Ｘｅｒｏｘ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎとＮａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｏｆ Ｃａｎａｄａの共同研究契約の範囲で実施された活動の成果であり、この契約は、本出願に至る研究が実施された日まで有効であった。
【０００２】
本明細書には、アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と有機液とを含むオルガノゲル組成物が開示される。
【背景技術】
【０００３】
オルガノゲルは、有機液によって格子間の空間が満たされた、非共有結合によって相互作用する分子の三次元網目構造である。低分子量オルガノゲルは、このような材料の中でも急速に発達している種類であり、低分子ビルディングブロックは、非共有相互作用（すなわち、水素結合、πスタッキング、ファンデルワールス、金属−配位子など）によって、ナノスケールまたはマイクロスケールの集合体へと自己整列することができ、この集合体は、さらに、非常に低い濃度で流体全体を剛性にすることが可能な三次元網目構造を作ることができる。
【０００４】
分子ビルディングブロックがナノ構造の材料に変わる「ボトムアップ型」の自己整列は、進歩した材料研究のために非常に関心を集めていた。大きさ、形状、機能を制御したナノ構造の材料は、多くの産業用途にとって重要である。低分子量オルガノゲルは、このような材料の中でも急速に発達している種類であり、低分子ビルディングブロックは、水素結合した自己集合体へと自己整列し、この集合体は、非常に低い濃度で流体全体を剛性にすることが可能な三次元網目構造を作ることができる。オルガノゲル材料の使用は、多様性があり、医薬、エレクトロニクス、印刷、パーソナルケア、環境の修復といった多くの用途にわたっている。多くのオルガノゲル化化合物は、多くの研究者たちによって報告されており、新しいオルガノゲル化剤の合理的設計および合成は、このゲルの性能を所与の液体中では分子構造だけから予測することができないため、依然として重要な課題である。それに加え、液体と接触したときに、すべての自己整列するナノ構造がゲルを形成するわけではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書には、（ａ）アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と、（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物が開示される。また、本明細書には、（ａ）以下の式
【化１】
を有するアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物（式中、（ｉ）Ｙは、（Ａ）−Ｏ−；（Ｂ）−Ｓ−；または（Ｃ）−ＮＨ−であり；（ｉｉ）Ｒｃは、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基であり；（ｉｉｉ）Ｒｄは、二価の部分である）と、（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物も開示される。さらに、（ａ）以下の式を有するアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物
【化２】
（式中、Ｒｃは、（ｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化３】
（式中、ｍは整数であり、ｐは整数である）、（ｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化４】
（式中、ｓは整数であり、ｔは整数である）、（ｉｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化５】
（式中、ｕは整数であり、ｖは整数である）、または、（ｉｖ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化６】
（式中、ｑは整数であり、ｒは整数である））と、（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物が開示される。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書に開示されるアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物は、加熱しつつ有機液に溶解し、次いで、得られた溶液を冷却してゲルを生成することによってゲルを形成する。このプロセスは、アルキル化ベンゾイミダゾロン分子を多孔性ナノスケールゲル網目構造へと階層的に自己整列することに起因し、この網目構造は、溶媒分子を捕捉し、全容積の液体を剛性にすることができる。
【０００７】
ヘテロ芳香族基（例えば、ベンゾイミダゾロン（ＢＺＩ）基）は、可逆性の水素結合を形成し、その結果、共有結合ではなく非共有結合である水素結合によって互いに保持されるオリゴマーまたは超分子ポリマーを形成する。ＢＺＩ基は、立体配座が制限された（剛性の）ベンゼン環に縮合した環状尿素であり、２個の−ＮＨ供与基および１個の−Ｃ＝Ｏ受容基を介する強い水素結合をする能力をもつ。ＢＺＩ誘導体の水素結合モチーフのいくつかの例を以下に示し、２箇所または１箇所の水素結合による相互作用を介し、またはこれらの組み合わせによって会合が起こることがある。
【化７】
【０００８】
多くのＢＺＰ化合物が、水素結合した構造を形成し、自己整列するナノ構造を形成し、これらの構造のほとんどは、硬く、高度に結晶性の性質をもつ。このような材料から軟質オルガノゲルを作成すると、異なる性質をもつ。
【０００９】
本明細書に開示するオルガノゲルは、アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物を用いて作られる。これらの化合物として、以下の式を有する化合物が挙げられ、
【化８】
式中、
ＲａおよびＲｂは、それぞれ互いに独立して、（ａ）水素原子、または（ｂ）直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換、非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよく、但し、ＲａおよびＲｂのうち少なくとも１つが水素原子である、アルキル基であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ互いに独立して、
（ａ）水素原子；
（ｂ）直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換、非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキル基；
（ｃ）置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アリール基、例えば、フェニルなど；
（ｄ）置換および非置換のアリールアルキル基を含み、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アリールアルキル基のアルキル部分またはアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３２個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アリールアルキル基、例えば、ベンジルなど；または
（ｅ）置換および非置換のアルキルアリール基を含み、アルキルアリール基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキルアリール基のアルキル部分またはアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３２個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキルアリール基、例えば、ベンジルなどであり；
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、少なくとも１つが−Ｘ−Ｒｃであり、
（ｆ）−Ｘ−は、Ｒｃと芳香族基との間の接続基であり、例としては（限定されないが）、
（ｉ）−Ｏ−；
（ｉｉ）−Ｓ−；
（ｉｉｉ）−ＳＯ−；
（ｉｖ）−ＳＯ２−；
（ｖ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−；
（ｖｉ）−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｖｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−；
（ｖｉｉｉ）−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｉｘ）−ＮＨ−；
（ｘ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｘｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｘｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−；
（ｘｉｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｓ−；
（ｘｉｖ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｘｖ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−；
（ｘｖｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｏ−；
（ｘｖｉｉ）−ＮＨ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−；
（ｘｖｉｉｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｘｉｘ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−；
（ｘｘ）−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−；
（ｘｘｉ）−（Ｃ＝Ｏ）−Ｓ−；
（ｘｘｉｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−；
（ｘｘｉｉｉ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｏ）−；
（ｘｘｉｖ）−（Ｃ＝Ｓ）−Ｏ−；
（ｘｘｖ）−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−；
（ｘｘｖｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｓ）−；
（ｘｘｖｉｉ）−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−；
（ｘｘｖｉｉｉ）−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−；
（ｘｘｉｘ） −Ｏ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｏ−；
など、およびこれらの組み合わせが挙げられ；
（ｇ）Ｒｃは、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換、非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約１２個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約１８個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約５０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約３２個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキル基であり；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち、２つ以上が接続して環を形成していてもよく；
置換アルキル基、置換アリール基、置換アリールアルキル基、置換アルキルアリール基の置換基は、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、アゾ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、シリル基、シロキシル基、シラン基、これらの混合物などであってもよく、２個以上の置換基が互いに接続して環を形成していてもよい。
【００１０】
以下の式
【化９】
は、以下の式の構造を包含し、
【化１０】
式中、Ｒａ’は、Ｒａと同じ定義をもち、Ｒａと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｂ’は、Ｒｂと同じ定義をもち、Ｒｂと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｄは、２個以上のベンゾイミダゾール基を架橋する二官能部分であり、適切なＲｄ基の例としては、（限定されないが）、
（ａ）−（ＣＨ２）ｎ−；
（ｂ）−Ｘ−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ’−；
（ｃ）−［（ＸＣＨ２ＣＨ２）ｎ］Ｘ’−；
（ｄ）−［（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｎ−（Ｃ＝Ｏ）］−；
（ｅ）−Ｘ−［（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｎ−（Ｃ＝Ｏ）］−Ｘ’−；
（ｆ）−Ｘ−［（Ｃ＝Ｏ）−Ｘ’−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ”−（Ｃ＝Ｏ）］−Ｘ’”−；
（ｇ）−［（Ｃ＝Ｏ）−Ｘ−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ’−（Ｃ＝Ｏ）］−などが挙げられ、Ｘ、Ｘ’、Ｘ”、Ｘ’”は、それぞれ互いに独立して、Ｏ、ＳまたはＮＨであると定義され、ｎは整数であり、一実施形態では、少なくとも約１、一実施形態では、約５０以下である。また、Ｒｄの具体的な例としては、例えば、以下のような大きな分岐したアルキル化官能基
【化１１】
など、およびこれらの混合物が挙げられ、Ｘ、Ｘ’、Ｘ”およびＸ’”は、それぞれ互いに独立して、Ｏ、ＳまたはＮＨであると定義される。
【００１１】
ある具体的な実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、実際に１つは−Ｘ−Ｒｃである。
【００１２】
ある具体的な実施形態では、Ｒ２は−Ｘ−Ｒｃであり、Ｒ１、Ｒ３およびＲ４は水素原子である。別の具体的な実施形態では、Ｒ２は−Ｘ−Ｒｃであり、Ｒ１、Ｒ３およびＲ４は水素原子であり、ＲａおよびＲｂは水素原子である。
【００１３】
ある具体的な実施形態では、−Ｘ−Ｒｃは、
【化１２】
であり、−Ｙ−は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−である。別の具体的な実施形態では、−Ｘ−Ｒｃは、
【化１３】
であり、−Ｙ−は−ＮＨ−である。
【００１４】
具体的な一実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１４】
別の具体的な実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１５】
さらに別の具体的な実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１６】
なお別の具体的な実施形態では、化合物は、以下の式を有する。
【化１７】
【００１５】
具体的な一実施形態では、化合物は、以下の式を有し、
【化１８】
式中、Ｒｄは、
【化１９−１】
【化１９−２】
【化１９−３】
【化１９−４】
【化１９−５】
【化１９−６】
など、およびこれらの混合物である。
【００１６】
Ｒｃ基の具体例としては、（限定されないが）、
（ａ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２０】
（式中、ｍは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約１７以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｍの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｐは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約１７以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｐの値は、これらの範囲から外れていてもよく、具体的な値としては、例えば、
（ｉ）ｍ＝１１、ｐ＝９；
（ｉｉ）ｍ＝７、ｐ＝５；
などである）；
（ｂ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２１】
（式中、ｓは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約４９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｓの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｔは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約５９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｔの値は、これらの範囲から外れていてもよい）；
（ｃ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２２】
（式中、ｕは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約４９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｕの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｖは整数であり、一実施形態では、０、別の実施形態では、少なくとも約１、さらに別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約５９以下、別の実施形態では、約１１以下、さらに別の実施形態では、約５以下であるが、ｖの値は、これらの範囲から外れていてもよい）；
（ｄ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化２３】
（式中、ｑは整数であり、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約４、さらに別の実施形態では、少なくとも約６、一実施形態では、約１８以下、別の実施形態では、約１２以下、さらに別の実施形態では、約１０以下であるが、ｑの値は、これらの範囲から外れていてもよく、ｒは整数であり、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約４、さらに別の実施形態では、少なくとも約６、一実施形態では、約１８以下、別の実施形態では、約１２以下、さらに別の実施形態では、約１０以下であるが、ｒの値は、これらの範囲から外れていてもよく、具体的な値としては、例えば、
【化２４】
など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１７】
アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物は、例えば、米国特許第７，５０３，９７３号および同第７，９３８，９０３号、同時係属中の出願である米国特許出願第１２／７７７，３２９号に開示されるように調製することができる。
【００１８】
本明細書に開示されるアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物を用い、有機液を含むオルガノゲルを作成することができる。任意の望ましい有機液または有効な有機液を使用することができ、（限定されないが）炭化水素（脂肪族および芳香族の炭化水素を含む）、アルコール、アミン、エステル、エーテル、メルカプタン、酸（カルボン酸、スルホン酸など、およびこれらの混合物を含む）、スルホン、無水物、酸ハロゲン化物、シロキサン、ポリマー液、イオン液など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】
適切な有機液の具体例としては、（限定されないが）、
直鎖、分枝鎖、および／または環状の非置換脂肪族炭化水素、例えば、ブタン、ペンタン（例えば、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタンなど）、ヘキサン（例えば、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ネオヘキサン、シクロヘキサンなど）、ヘプタン（例えば、ｎ−ヘプタン、イソヘプタン、ネオヘプタン、シクロヘプタンなど）、オクタン（例えば、ｎ−オクタン、イソオクタン、ネオオクタン、シクロオクタンなど）、ノナン、デカン（例えば、ｎ−デカン、イソデカン、ネオデカン、デカヒドロナフタレンなど）、ウンデカン、ドデカン（例えば、ｎ−ドデカン、イソドデカン、ネオドデカンなど）、トリデカン、テトラデカン（例えば、ｎ−テトラデカン、イソテトラデカン、ネオテトラデカンなど）、ペンタデカン（例えば、ｎ−ペンタデカン、イソペンタデカン、ネオペンタデカンなど）、ヘキサデカン（例えば、ｎ−ヘキサデカン、イソヘキサデカン、ネオヘキサデカンなど）、ヘプタデカン（例えば、ｎ−ヘプタデカン、イソヘプタデカン、ネオヘプタデカンなど）、オクタデカン（例えば、ｎ−オクタデカン、イソオクタデカン、ネオオクタデカンなど）、ノナデカン、エイコサン（例えば、ｎ−エイコサン、イソエイコサン、ネオエイコサンなど）、ナフテンなど、およびこれらの混合物；
直鎖、分枝鎖、および／または環状の置換脂肪族炭化水素、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなど、およびこれらの混合物；
直鎖、分枝鎖、および／または環状の非置換脂肪族アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノールなど、およびこれらの混合物；
非置換の芳香族およびヘテロ芳香族炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、スチレン、ピリジン、ピロール、フラン、ピラジンなど、およびこれらの混合物；
置換の芳香族およびヘテロ芳香族炭化水素、例えば、フルオロベンゼン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、ニトロベンゼンなど、およびこれらの混合物；
脂肪族および芳香族のアミン、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、アニリン、アントラニル酸メチルなど、およびこれらの混合物；
脂肪族および芳香族のエステル、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、ミリスチン酸メチル、オレイン酸メチル、リノール酸メチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ベンジルなど、およびこれらの混合物；
脂肪族および芳香族のエーテル、例えば、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテルなど、およびこれらの混合物が挙げられ；
適切な置換基の例としては、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、アゾ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、シリル基、シロキシル基、シラン基、これらの混合物などが挙げられ、２個以上の置換基が互いに接続して環を形成していてもよい；
など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００２０】
アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物は、有機液中に、オルガノゲルを作成するのに望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、少なくとも約０．０５重量％、別の実施形態では、少なくとも約０．１重量％、さらに別の実施形態では、少なくとも約１重量％、一実施形態では、約２０重量％以下、別の実施形態では、約１０重量％以下、さらに別の実施形態では、約５重量％以下の量で存在するが、この量は、これらの範囲から外れていてもよい。
【００２１】
本明細書に開示されるオルガノゲル組成物を、広範囲の用途に使用することができ、用途としては、（限定されないが）、多くの製品（例えば、塗料、コーティング、潤滑剤、接着剤、パーソナルケア製品、医薬用ゲルおよび皮膚用ゲル、または時には特定の食品）のための増粘剤が挙げられ、組織工学、バイオミネラル化（テンプレートとして）、触媒、エネルギー移動および集光のためのゲル系骨格などに使用することができる。
【００２２】
実施例ＩおよびＩＩの化合物を使用し、例えば、Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ ＣｈｅｍｉｓｔｒｙのＦａｇｅｓ、Ｆ．Ｌｏｗ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍａｓｓ Ｇｅｌａｔｏｒｓ、Ｖｏｌ．２５６、２００５に記載されているようなバイアル反転法によって有機液をゲル化した。特定の量のゲル化剤粉末を、適切な有機溶媒を入れたバイアルに入れることによってゲルを調製した。次いで、この混合物を、均質な混合物または透明溶液が得られるまで、特定の温度まで特定の時間加熱し、その後、冷却し、室温で少なくとも３０分間放置した。次いで、「反転試験」を用いてゲルを定性評価した。反転試験は、ゲルサンプルを反転し、流動挙動を観察することを伴っていた。材料が重力によって自重で流動しなかった場合、または落下しなかった場合、その材料はゲルであると分類された。
【００２３】
最小ゲル化剤濃度（ＭＧＣ）は、液体をゲル化するためのゲル化剤の最小濃度であり、通常は、重量％であらわされる。ＭＧＣは、あらかじめ秤量しておいたゲル化剤の量と、同じ量の溶媒を用いてゲルを作成した後、反転試験を行ったゲルの量によって決定することができる。または、ゲルを続けて希釈し、再加熱し、冷却し、次いで、反転試験によって試験することができる。
【００２４】
ゲル化剤について、ゲル−ゾル転移温度を「球落下」法を用いて測定した。この方法では、密閉した容器中、２ｍｍのステンレス鋼の球をゲルサンプルの上部に注意深く置く。次いで、ゲルを約１〜２℃／分の速度でゆっくりと加熱し、球の位置を観察する。球が容器の底部に接したときの温度を、ゲル−ゾル転移温度とする。この様式で決定されたゲル−ゾル転移温度は、一定値に保持される他のパラメータ（例えば、オルガノゲル（オルガノゲル化剤および溶媒）の合計量、オルガノゲル化剤の濃度、球の大きさ／重さ、容器の寸法）に依存する。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンの合成
工程１：２−デシルテトラデカノイルクロリドの調製
不活性雰囲気下、２−デシルテトラデカン酸（ＩＳＯＣＡＲＢ ２４、Ｓａｓｏｌ Ａｍｅｒｉｃａ、ＴＸから得た、７．０９ｇ、０．０１９２ｍｏｌ）および乾燥テトラヒドロフラン（１００ｍＬ）を２５０ｍＬの一ッ口丸底フラスコに加えた。塩化オキサリル（６．８ｍＬ、０．０７７９ｍｏｌ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、ミルウォーキー、ＷＩから得た）を滴下し、その後、触媒量のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（０．３０μＬ、３．８７ｍｍｏｌ）を加えた。気体の発生が止んだことが観察されるまで、この混合物を３０分間撹拌した。次いで、この混合物をさらに９０分間撹拌した後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去し、粘性の淡黄色油状物を得た。このようにして得られた酸塩化物化合物をさらに精製することなく、次の工程で使用した。
【００２６】
工程２：５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンの調製
２５０ｍＬ丸底フラスコ中、不活性雰囲気下で５−アミノベンゾイミダゾロン（２．９３ｇ、１９．６ｍｍｏｌ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ、オレゴン、ＵＳＡから得た）およびトリエチルアミン（４ｍＬ、２８．７ｍｍｏｌ）を２０ｍＬのＮ−メチルピロリジノンに溶解した。この溶液に、工程１から得た２−デシルテトラデカノイルクロリドを乾燥ＴＨＦ（１５０ｍＬ）に溶解した第２の溶液をゆっくりと加えた。一晩撹拌した後、脱イオン水を加え、この混合物を３００ｍＬの酢酸エチルに加え、１００ｍＬの脱イオン水で３回洗浄した。次いで、白色スラリーが得られるまで、有機層をロータリーエバポレーションで濃縮した。この固体を濾過によって集め、冷たい酢酸エチルで洗浄し、５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンを白色固体として得た（７．１８ｇ）。この生成物を１Ｈ ＮＭＲおよび１３Ｃ ＮＭＲ分光法およびＥＳＩ−ＭＳで同定し、満足な純度を得た。この化合物は、以下の式を有すると考えられた。
【化２５】
【００２７】
（シクロヘキサンのゲル化およびオルガノゲルの作成）
このようにして調製した化合物をシクロヘキサンのゲル化に使用した。密閉した容器に５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン（４１．７ｍｇ）およびシクロヘキサン（１ｍＬ）を入れ、混合し、透明な均一溶液が得られるまで加熱した。ゆっくりと冷却し、容器を室温で少なくとも３０分間放置した後、無色透明のゲルが生成し、このゲルは、容器を反転させても落ちないか、または流動しなかった。
【００２８】
また、シクロヘキサン中、さまざまな濃度の５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンについて反転試験を繰り返し、ＭＧＣは４．０ｗｔ％であると決定した。
【００２９】
５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンを他の有機溶媒中で用い、さらなるオルガノゲルを作成した。結果は以下の通りであった。
【表１】
【００３０】
（ゲル−ゾル転移温度の決定）
「球落下」法を用い、上の２種類のゲルについてゲル−ゾル転移温度を決定した。ステンレス鋼の球（直径２ｍｍ）を、シクロヘキサン中、約１０ｗｔ％の５−（２’−デシルテトラデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンから作られたゲルの上部に注意深く置いた。このゲルが入った容器（外径が１５ｍｍであり、高さが４５ｍｍの１ドラムバイアル）を密閉し、油浴中、約１〜２℃／分の速度でゆっくりと加熱した。球は、４５℃でバイアルの底部に接し、この温度をゲル−ゾル転移温度であるとした。
【００３１】
（実施例２）
５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンの合成
工程１：２−ヘキシルデカノイルクロリドの調製
不活性雰囲気下、２−ヘキシルデカン酸（ＪＡＲＣＨＥＭ、６．６１ｇ、０．０２５８ｍｏｌ、Ｊａｒｃｈｅｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．、ニュージャージー、ＵＳＡから得た）および乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）を２５０ｍＬの一ッ口丸底フラスコに加えた。塩化オキサリル（９．０ｍＬ、０．１０３ｍｏｌ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た）をゆっくりと滴下し、その後、触媒量のＤＭＦ（０．３０ｍＬ、３．８７ｍｍｏｌ）を加えた。気体の発生が止んだことが観察されるまで、この混合物を３０分間撹拌した。次いで、この混合物をさらに９０分間撹拌した後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去し、沈殿を含む粘性混合物を得た。このようにして得た酸塩化物化合物をさらに精製することなく、次の工程で使用した。
【００３２】
工程２：５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンの調製
２５０ｍＬ丸底フラスコ中、不活性雰囲気下で５−アミノベンゾイミダゾロン（３．８６ｇ、２５．８ｍｍｏｌ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ、オレゴン、ＵＳＡから得た）およびトリエチルアミン（５．４ｍＬ、３８．７ｍｍｏｌ）を２０ｍＬ Ｎ−メチルピロリジノンに溶解した。この溶液に、工程１から得た２−ヘキシルデカノイルクロリドを乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶解した第２の溶液をゆっくりと加えた。一晩撹拌した後、脱イオン水を加え、この混合物を３００ｍＬの酢酸エチルに注ぎ、１００ｍＬの脱イオン水で３回洗浄した。次いで、白色スラリーが得られるまで、有機層をロータリーエバポレーションで濃縮した。この固体を濾過によって集め、冷たい酢酸エチルで洗浄し、５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロンを白色固体として得た（６．３７ｇ）。この生成物を１Ｈ ＮＭＲおよび１３Ｃ ＮＭＲ分光法およびＥＳＩ−ＭＳで同定し、満足な純度を得た。この化合物は、以下の式を有すると考えられた。
【化２６】
【００３３】
（トルエンのゲル化およびオルガノゲルの作成）
密閉した容器に５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロン（２９．９ｍｇ）およびトルエン（１ｍＬ）を入れ、混合し、透明な均一溶液が得られるまで加熱した。ゆっくりと冷却し、容器を室温で少なくとも３０分間放置した後、濁ったゲルが生成し、このゲルは、容器を反転させても落ちないか、または流動しなかった。
【００３４】
また、トルエン中、さまざまな濃度の５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンについて反転試験を繰り返し、ＭＧＣは２．５〜３．０ｗｔ％であると決定した。
【００３５】
５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンを他の有機溶媒中で用い、さらなるオルガノゲルを作成した。結果は以下の通りであった。
【表２】
【００３６】
（ゲル−ゾル転移温度の決定）
「球落下」法を用い、トルエン中の５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンについてゲル−ゾル転移温度を決定した。ステンレス鋼の球（直径２ｍｍ）を、トルエン中、約３ｗｔ％の５−（２’−ヘキシルデカンアミド）−２−ベンズイミダゾロンから作られたゲルの上部に注意深く置いた。このゲルが入った容器（外径が１５ｍｍであり、高さが４５ｍｍの１ドラムバイアル）を密閉し、油浴中、約１〜２℃／分の速度でゆっくりと加熱した。球は、８５℃でバイアルの底部に接し、この温度をゲル−ゾル転移温度であるとした。
【００３７】
（実施例３）
ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］の合成
工程１：９，１０−ジノニルオクタデカノイルジクロリドの合成
不活性雰囲気下、９，１０−ジノニルオクタデカン酸（ＰＲＩＰＯＬ １００６、３．４４ｇ、６．０７ｍｍｏｌ）および乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）を２５０ｍＬの一ッ口丸底フラスコに入れ、０℃まで冷却した。塩化オキサリル（３．２０ｍＬ、３６．７ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、その後、ＤＭＦ（０．１４０ｍＬ、１．８１ｍｍｏｌ）を加えた。次いで、この混合物を室温までゆっくりと加温し、３．５時間撹拌した後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去し、減圧下で乾燥させ、淡黄色油状物を得た。このようにして得た二酸塩化物化合物をさらに精製することなく、次の工程で使用した。
【００３８】
工程２：ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］の合成
１００ｍＬ丸底フラスコ中、不活性雰囲気下で５−アミノベンゾイミダゾロン（１．９２ｇ、１２．８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（２．５ｍＬ、１７８９ｍｍｏｌ）および乾燥Ｎ−メチルピロリジノン（２０ｍＬ）を混合した。この溶液に、工程１から得た９，１０−ジノニルオクタデカノイルジクロリドを乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶解した第２の溶液をゆっくりと加えた。一晩撹拌した後、このベージュ色の懸濁物に脱イオン水（５０ｍＬ）を加え、減圧濾過によって固体を集め、脱イオン水で洗浄し、ビス−［５，５−（９’，１０’−ジノニルオクタデカンアミド）−２−ベンゾイミダゾロン］をベージュ色粉末として得た（４．８７ｇ）。この生成物を１Ｈ ＮＭＲおよび１３Ｃ ＮＭＲ分光法およびＥＳＩ−ＭＳで同定し、満足な純度を得た。この生成物は、以下の式を有すると考えられた。
【化２７】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と、
（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物。
【請求項２】
前記アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物が、以下の式を有し、
【化１】
式中、
（１）ＲａおよびＲｂは、それぞれ互いに独立して、
（ａ）水素原子または
（ｂ）置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基
であり、
（２）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ互いに独立して、
（ａ）水素原子、
（ｂ）置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基、
（ｃ）置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子が、アリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アリール基、
（ｄ）置換および非置換のアリールアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アリールアルキル基、
（ｅ）置換および非置換のアルキルアリール基を含み、ヘテロ原子が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキルアリール基
であり、
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、少なくとも１つが−Ｘ−Ｒｃであり、ここで、
（ｆ）−Ｘ−は、Ｒｃと芳香族基との間の接続基であり、
（ｇ）Ｒｃは、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基であり、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち２つ以上が接続して環を形成していてもよい、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｒｃが、
（ａ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２】
（式中、ｍは整数であり、ｐは整数である）、
（ｂ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化３】
（式中、ｓは整数であり、ｔは整数である）、
（ｃ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化４】
（式中、ｕは整数であり、ｖは整数である）、または、
（ｄ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化５】
（式中、ｑは整数であり、ｒは整数である）
である、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
Ｒｃが、
（ａ）
【化６】
（式中、ｍ＝１１およびｐ＝９）、
（ｂ）
【化７】
（式中、ｍ＝７およびｐ＝５）、
（ｃ）
【化８】
または
（ｄ）
【化９】
である、請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
【化１０】
式中、Ｒａ’は、Ｒａと同じ定義をもち、Ｒａと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｂ’は、Ｒｂと同じ定義をもち、Ｒｂと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｄは、二官能部分である、以下の式を有する請求項２に記載の組成物。
【請求項６】
（ａ）以下の式
【化１１】
（式中、
（ｉ）Ｙは、
（Ａ）−Ｏ−；
（Ｂ）−Ｓ−；または
（Ｃ）−ＮＨ−であり；
（ｉｉ）Ｒｃは、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基であり；
（ｉｉｉ）Ｒｄは、二価の部分である）
のアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と、
（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物。
【請求項７】
前記アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物が、前記有機液中に、約０．１〜約１０重量％の量で存在する、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記化合物が、以下の式を有し、
【化１２】
ここで、Ｒｄが、
【化１３−１】
【化１３−２】
【化１３−３】
【化１３−４】
【化１３−５】
【化１３−６】
またはこれらの混合物である、請求項６に記載の組成物。
【請求項９】
（ａ）以下の式を有するアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物
【化１４】
（式中、Ｒｃは、
（ｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化１５】
（式中、ｍは整数であり、ｐは整数である）、
（ｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化１６】
（式中、ｓは整数であり、ｔは整数である）、
（ｉｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化１７】
（式中、ｕは整数であり、ｖは整数である）、または、
（ｉｖ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化１８】
（式中、ｑは整数であり、ｒは整数である））と、
（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物。
【請求項１】
（ａ）アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と、
（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物。
【請求項２】
前記アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物が、以下の式を有し、
【化１】
式中、
（１）ＲａおよびＲｂは、それぞれ互いに独立して、
（ａ）水素原子または
（ｂ）置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基
であり、
（２）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ互いに独立して、
（ａ）水素原子、
（ｂ）置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基、
（ｃ）置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子が、アリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アリール基、
（ｄ）置換および非置換のアリールアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アリールアルキル基、
（ｅ）置換および非置換のアルキルアリール基を含み、ヘテロ原子が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分の片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキルアリール基
であり、
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、少なくとも１つが−Ｘ−Ｒｃであり、ここで、
（ｆ）−Ｘ−は、Ｒｃと芳香族基との間の接続基であり、
（ｇ）Ｒｃは、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基であり、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち２つ以上が接続して環を形成していてもよい、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｒｃが、
（ａ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化２】
（式中、ｍは整数であり、ｐは整数である）、
（ｂ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化３】
（式中、ｓは整数であり、ｔは整数である）、
（ｃ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化４】
（式中、ｕは整数であり、ｖは整数である）、または、
（ｄ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化５】
（式中、ｑは整数であり、ｒは整数である）
である、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
Ｒｃが、
（ａ）
【化６】
（式中、ｍ＝１１およびｐ＝９）、
（ｂ）
【化７】
（式中、ｍ＝７およびｐ＝５）、
（ｃ）
【化８】
または
（ｄ）
【化９】
である、請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
【化１０】
式中、Ｒａ’は、Ｒａと同じ定義をもち、Ｒａと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｂ’は、Ｒｂと同じ定義をもち、Ｒｂと同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒｄは、二官能部分である、以下の式を有する請求項２に記載の組成物。
【請求項６】
（ａ）以下の式
【化１１】
（式中、
（ｉ）Ｙは、
（Ａ）−Ｏ−；
（Ｂ）−Ｓ−；または
（Ｃ）−ＮＨ−であり；
（ｉｉ）Ｒｃは、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子が、アルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい、アルキル基であり；
（ｉｉｉ）Ｒｄは、二価の部分である）
のアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物と、
（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物。
【請求項７】
前記アルキル化ベンゾイミダゾロン化合物が、前記有機液中に、約０．１〜約１０重量％の量で存在する、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記化合物が、以下の式を有し、
【化１２】
ここで、Ｒｄが、
【化１３−１】
【化１３−２】
【化１３−３】
【化１３−４】
【化１３−５】
【化１３−６】
またはこれらの混合物である、請求項６に記載の組成物。
【請求項９】
（ａ）以下の式を有するアルキル化ベンゾイミダゾロン化合物
【化１４】
（式中、Ｒｃは、
（ｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化１５】
（式中、ｍは整数であり、ｐは整数である）、
（ｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化１６】
（式中、ｓは整数であり、ｔは整数である）、
（ｉｉｉ）以下の式を有する分岐した非置換アルキル基
【化１７】
（式中、ｕは整数であり、ｖは整数である）、または、
（ｉｖ）以下の式を有する多岐に分岐した非置換アルキル基
【化１８】
（式中、ｑは整数であり、ｒは整数である））と、
（ｂ）有機液とを含むオルガノゲルを含む組成物。
【公開番号】特開２０１３−１０４０６２（Ｐ２０１３−１０４０６２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３３１２３（Ｐ２０１２−２３３１２３）
【出願日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【出願人】（５９５００６２２３）ナショナル リサーチ カウンシル オブ カナダ (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【出願人】（５９５００６２２３）ナショナル リサーチ カウンシル オブ カナダ (25)
【Ｆターム（参考）】
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