非線形用途向けの改良された２光子吸光度を有する化合物
改良した供与体−受容体−供与体化合物として働くスチルベン誘導体に基づく式（Ｉ）の共役系、および３次元光メモリの発色団光学媒体を含めての非線形光学素子におけるその使用を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光誘起異性化プロセスを受ける強い２光子吸光度を有する改良された発色団に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子光学応用分野における最近の発展は、強い２光子吸光度を有する発色団の開発に基づくものである。強い２光子吸光度を有する発色団の利用から恩恵を受ける用途として、光リミッティング、データ記憶、３Ｄ微細加工およびテレコミュニケーションが挙げられる。「供与体−受容体−供与体」（ＤＡＤ）構造からなる一般構造式を有する発色団は、強い２光子吸光度を有する傾向がある。こうした化合物は、従来３次元光メモリの活性媒体として使用された（国際公開第０３／０７０，６８９号）。
【０００３】
スチルベン、詳細にはビス供与体二置換スチルベンは、該供与体から該分子の中心、すなわち二重結合への強い電荷移動を特徴とする励起状態を有する。ジアミノスチルベン化合物において「電子を押す」ことにより創り出すことができる共鳴形態により、計算することができる励起状態に対応する構造が与えられる（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｊ Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．（２００１）１１，１６００）。
【０００４】
【化１】
【０００５】
この電荷移動により、該分子に強い３次非線形光学活性が与えられる。というのはこの活性が、変動する電界との相互作用により発色団電子の摂動における有意な第二高調波成分を発生させるからである。加えて、該電荷移動形態では、該中心二重結合は弱まる、または存在しないことに留意されたい。こうした観察により、該分子の効率的な光異性化、およびより強い電荷移動供与体ほど異性化が速やかである理由が説明される。
【０００６】
スチルベン二重結合上の水素と、より強い電子受容体である化学基との置換には十分注意すべきであることを留意されたい。というのは完全な共役系である置換スチルベンの全電子配置では、エネルギーを吸収するとスチルベンが分解し得るからである。強さの小さい供与体およびより強い受容体を使用することにより該系の供与体クセプター特徴を増加することが望ましい場合、バランスのよい手法をとるべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、強い２光子吸光度を有する新規な化合物、および多様な電子光学用途におけるその使用が提供される。
【０００８】
従って、本発明は、式（１）の化合物：
【０００９】
【化２】
【００１０】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、共役基であり、それぞれ独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜Ｃ５アルケニレンもしくはＣ２〜Ｃ５アルキニレン、或いは鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、フェニル環の３、４または５位に結合していてもよい、あるいは前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、３〜４または４〜５位においてフェニル環と縮合環を形成していてもよく；Ｄ１およびＤ２は、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、ならびにＮ、ＯまたはＳから選択される１または２個のヘテロ原子を有する５および６員環から選択されるヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］。
を提供する
供与体系におけるＤ１およびＤ２基が、それぞれ独立に、ＮＲ’Ｒ’’からなることができ、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、−Ｃ１〜４ＯＨ、−ＯＣ１〜４アルキル基であり；Ｘ１およびＸ２基が、好ましくは、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキルである置換基によりそれぞれ独立に必要に応じて置換されているフェニル、ピリジン、ピロール、イミダゾール、トリアゾール、チオフェンまたはフランである化合物が好ましい。
【００１１】
受容体系のＡ基は、好ましくは独立にシアノまたはニトロであり；Ｘ３およびＸ４が、好ましくはそれぞれ独立に、Ｃ２〜５アルケニルまたはＣ２〜５アルキニル、あるいは該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログである。
【００１２】
受容体系（Ａ−（Ｘ３）ｎ−またはＡ−（Ｘ４）ｎ）、あるいは供与体系（Ｄ１−（Ｘ１）ｎ−またはＤ１−（Ｘ２）ｎ）が、唯一の共役、例えば、各系においてｎ＝０であるものを有することが可能であることを理解されたい。
【００１３】
従って、本発明は、式（２）の化合物：
【００１４】
【化３】
【００１５】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ１、Ｘ２は、共役基であり、それぞれ独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜Ｃ５アルケニレンまたはＣ２〜Ｃ５アルキニレン、または該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、フェニル環の３、４または５位に結合していてもよい、あるいは前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、３〜４または４〜５位において縮合環を形成していてもよく；Ｄ１およびＤ２は、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、およびヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］
を提供する。
【００１６】
Ｘ１およびＸ２が、独立に、Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分から選択される共役基であり；前記部分が、フェニル環と縮合または結合していてもよく；Ｄ１およびＤ２が、独立に、アルコール、アルコキシまたはアミノであり；Ａが、シアノまたはニトロである、式（１）の化合物が好ましい。
【００１７】
従って、本発明は、さらに式（３）の化合物：
【００１８】
【化４】
【００１９】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ３、Ｘ４は、共役基であり、独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜Ｃ５アルケニレンもしくはＣ２〜Ｃ５アルキニレン、または該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；Ｄ１およびＤ２は、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、およびヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］
を提供する。
【００２０】
Ｄ１およびＤ２が、独立に、アルコールまたはアミノであり、Ａが、シアノまたはニトロであり；Ｘ３、Ｘ４が、Ｎ、ＯまたはＳ原子から選択される１、２または３個のヘテロ原子を必要に応じて有するＣ２〜Ｃ５アルケニレンまたはＣ２〜Ｃ５アルキニレンであり、ｎ＝１である、式（３）の化合物が好ましい。
【００２１】
本発明による具体的な好ましい化合物は、以下：
２−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ホルミル−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ジメチルアミノ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メチル−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルである。
【００２２】
本発明は、例えば、特殊染料、参照標準、光リミッタとしての、微細加工システムにおけるコンポーネントとしての、ナノテクノロジーデバイス向けの、および標的化医療用途向けの非線形光学において用いる上記の式（１）〜（３）の化合物をさらに対象とする。特に、このような化合物は、３次元光メモリの活性媒体として用い得る。
【００２３】
本発明は、化合物（１）〜（３）のいずれか１つを含むデバイスまたは製剤をさらに対象とする。例として、特殊染料、参照標準、光リミッタ、微細加工システム、ナノテクノロジーデバイスまたは標的化医療用途において使用するためのデバイスまたは医薬組成物がある。特に、参照により本明細書に組み込まれている国際公開第０１／７３，７６９号および国際公開第０３／０７０，６８９号に開示された種類の、本発明の化合物を含む３次元光メモリデバイスが提供される。
【００２４】
本発明は、式（１）〜（３）のいずれか１つの化合物を調製するための方法をも対象とする。
【００２５】
本発明を理解し、実際にそれを如何に実施するかを知ることを目的として、ここで好ましい実施形態を、非限定実施例のみを用いて、添付図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
上記のように、本発明は、式（１）〜（３）の化合物における拡張共役系を介しての電荷移動のために強力な２光子吸光度を有する化合物を対象とする。式（１）〜（３）の化合物は、該化合物の中心における供与体から受容体への強い電荷移動を特徴とする励起状態を有する。この強い電荷移動の結果として、こうした化合物では、拡張共役系を有しない化合物に比較して照射したときの異性化がより大きい速度で行われる。この拡張共役系は、縮合していても、既存のπ電子が豊富な系に直接結合していてもよい５または６員の芳香族、任意にヘテロ芳香族であるか、あるいは、π電子が豊富な系に共役なアルキニレンまたはアルケニレン基でもよい。
【００２７】
一般に、電子供与体（Ｄ）として働く置換芳香族基を有するアリール置換エテンは、ＤＡＤ系を形成する。というのは、「エテン性」結合、つまりπ電子は、受容体（Ａ）部分として働き得るからである。こうした系では、簡単な電子的考察により、系の効率が決定される。アミン置換芳香族環は、アルコキシ置換芳香族基より良好な供与体基である。しかし、「エテン性」二重結合上の水素が受容体部分によって置換される場合、修飾ＤＡＤ系が生成し、その系では、アルコキシなどのより弱い供与体部分を用いることが可能であり、受容体は、ニトリルまたはニトロ基である。従って、α，α’−ジメトキシ−スチルベン−ジシアノ（ＤＭＳＤＣ）は、α，α’−ジアミノスチルベンに類似の電荷移動特性を有する。というのは芳香族基上のアルコキシ基のより弱い供与体特性は、二重結合上のシアノ置換基の存在により補償されるからである。しかし、ＤＭＳＤＣにおける受容体は、該共役に参加し得るので、この点のために該系がより複雑になることになる。これはＤＭＳＤＣに関する図１において観察することができる。この図では、ＤＭＳＤＣ１０は、遷移状態２０で存在してもよく、この状態は２つの両性イオン構造３０を取り得る。この後者の構造３０は、２つの遷移状態４０および５０をさらにとることができ、これらの構造が、それぞれ２つの共鳴イオン構造６０および７０の形成に進むこともある。構造６０では、シアニドイオンの喪失が存在し、構造７０では、スチルベンの再配列によりｎ異性体形が形成される可能性が存在する。
【００２８】
発色団を最適化し、２光子断面を増大することにより異性化速度を増加させる１つの方式は、共役の長さを増加することである。拡張共役系を有する発色団と呼称することもあるこうした共役の増加は、同じ発色団内の供与体系と受容体系の両方で実施してもよく、あるいは改良した発色団は、より多く共役された供与体でも、より多く共役された受容体を含んでもよい。これは、以下の例示用スキームＡにおいて理解し得るが、このスキームでは、より多く共役された供与体系が示され、その共役供与体系は、アルコキシ基により置換されたフェニルではなくてアルコキシ基により置換されたビフェニルである。
スキームＡ：
【００２９】
【化５】
【００３０】
スキームＢは、より多く共役された受容体系の別の例を示し、その系では、示すようにニトリルではなくアセチレン−ニトリルである。
スキームＢ：
【００３１】
【化６】
【００３２】
より多く共役した受容体および供与体系を含む改良した発色団は、以下のスキームＣにおいて概略的に表し得る。
スキームＣ：
【００３３】
【化７】
【００３４】
こうした系は、４極ＤＡＤＡ系であり、πスペーサが、芳香族、アルケニル、アルキニルまたはその組合せでよい。スキームＣでは、異性化の際に起きる４極の大きい変化、すなわち、「Ｅ」から「Ｚ」への移行が明らかに示されている。これは、フォトクロミック用途で重要である。こうした系の変化は、スチルベン、あるいは光異性化におけるＤ−Ａ−Ｄ系である置換スチルベンなどの他のフォトクロームで誘起される変化より大きいことがある。
【００３５】
本発明の改良された発色団は、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４が存在しないアナログよりも著しく改良された２光子吸収を提供し、トランス−シス・フォトクロミズムを示すことができる。国際公開第０３／０７０，６８９号に開示のものに類似の方式では、本発明の式（１）、（２）または（３）の化合物は、フォトクロミックで非線形な光学特性を有するプラスチックの製造が可能であるモノマーをもたらす重合可能な基と共有結合していてもよいことに留意されたい。具体的には、こうした化合物は、化合物（ＸＩ）および（Ｘ）として図２に示す。このような化合物では、唯一の拡張されたより多く共役した供与体が存在し、メチル（メタ）アクリレート部分が、拡張されたより多く共役した供与体または通常の供与体と結合している。
【００３６】
本発明の化合物は、改良した２光子吸収を必要とする用途において利用し得る。このような材料の用途の一例は、データ記憶であり、本発明の化合物が、国際公開第０１／７３，７６９号および国際公開第０３／０７０，６８９号に開示の３次元光データ記憶などのデータ記憶向けのより効率の良い発色団として働き得る。このような分子の蛍光は、その微小環境に強く依存する傾向があり、そのために粘度センサとしても利用し得ることにも留意されたい。
【００３７】
本発明の一部の化合物は、図２（詳細経路は以下に示す）において概略を示すように調製し得る。化合物（ＩＩＩ）および（ＩＶ）の合成は、国際公開第０３／０７０，６８９号において知ることができる。簡単にいえば、α，α’−ビス（４−ヒドロキシ）トランス−ジシアノスチルベン（ＩＩＩ）のモノアルキル化は、（ＩＶ）の形成に導く。２つの化合物（ＩＩＩ）および（ＩＶ）は、トリフルオロメタンスルホン酸エステル化することにより重要な中間体（Ｖ）および（ＶＩ）（実施例参照）になる。次いで、ビアリール部分は、Ｐｄ触媒でのクロスカップリング（Ｓｕｚｕｋｉ）法により形成する。一般構造式（ＸＩ）および（ＸＩＩ）は、Ｒ＝ＯＭｅおよびＲ＝ＮＭｅ２の場合について明示した。他の経路は、Ｓｕｚｕｋｉ条件下で化合物（Ｖ）を４−メトキシフェニルボロン酸と反応させることにより（ＶＩＩ）のアナログを得たことで立証した。提示した実施形態の構造は、ＮＭＲおよび質量分析法により立証した。本発明の化合物への他の合成経路は、図３に示す。このような経路は、類似の官能化発色団では一般的であるとみなすことができる。
【実施例】
【００３８】
合成スキームおよび以下の実施例中で参照した化合物は、図２および３において知ることができる。
【００３９】
実施例１：化合物（Ｖ）の合成
オーブンで乾燥し、アルゴンでフラッシュした５００ｍＬの反応容器に、化合物（ＩＩＩ）（図２参照）１０ｇ、トリエチルアミン２１．２ｇを加えた。該混合物を周囲温度で５分間攪拌し、暗赤色になり、次いで、０℃まで冷却した。無水トリフルオロメタンスルホン酸５６．４ｇを３０分間にわたり滴下し、次いで、反応温度を周囲温度まで上昇させ、黒褐色の混合物を２４時間攪拌した。該混合物をろ過し、該固体を水で洗浄し、次いで乾燥して化合物（Ｖ）を収率７８％で得た。
【００４０】
実施例２：化合物（ＶＩ）の合成
凝縮器に連結した三つ口丸底フラスコに、化合物（ＩＶ）（１０グラム、０．０３４モル）、ジクロロメタン（２００ｍＬ）、トリエチルアミン（２０ｍＬ）および無水トリフルオロメタンスルホン酸（２０ｍＬ）を加えた。該混合物は、室温で２４時間磁気攪拌し、ＴＬＣ（ＤＣＭ：ＰＥ（２：４））でモニターした。ジクロロメタン（３００ｍＬ）を加え、該混合物は、希釈水酸化カリウム溶液（３００ｍＬ）２回、次いで、希釈塩酸溶液（３００ｍＬ）、最後に水（３００ｍＬ）で洗浄した。有機相は、硫酸マグネシウム上で乾燥し、ろ過し、溶媒は蒸発させ、粗製材料１４グラムを得た。該粗製材料は、シリカおよび溶離液としてＤＣＭ：ＰＥ（１：１）によりフラッシュクロマトグラフィーで精製し、１．７グラム（０．００４モル、収率１１．８％）を得た。得られた化合物（ＶＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.46 (m, 2H), 7.28 (m, 2H), 7.21 (m, 2H), 6.81 (m, 2H), 4.05 (q, 2H), 1.42 (t, 3H).
【００４１】
実施例３：化合物（ＶＩＩ）の合成
化合物（Ｖ）（２５５ｍｇ）、ＤＭＦ（３ｍｌ、乾燥）、Ｐｄ（ＰＨ３）４（２０ｍｇ）および４−ジメチルアミノフェニルボロン酸（１１１ｍｇ）をアルゴンでパージした乾燥反応容器に加えた。ＮａＨＣＯ３（２８１ｍｇ）を加え、温度を８０℃まで上昇させた。反応は、アルゴン下で攪拌しながら２０時間継続した後、冷却し、次いでＨＣｌ（３ｍＬ）および水（１０ｍＬ）で停止した。該混合物は、ろ過し、固体を得、該固体は、シリカゲル上でカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：ヘキサン１：１、次いで純クロロホルム）にかけて所望の生成物（５５ｍｇ、収率２０％）を得た。得られた化合物（ＶＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 3.09 (6H, s), 6.9 (2H, br) 7.53 (2H, m), 7.64 (2H, m), 7.77 (2H, m), 7.97 (4H, m).
【００４２】
実施例４：化合物（ＶＩＩＩ）の合成
化合物（ＶＩ）（１．７３ｇ）、ＤＭＦ（２０ｍｌ、乾燥）、Ｐｄ（ＰＨ３）４（９５ｍｇ）および４−ヒドロキシフェニルボロン酸（５６５ｍｇ）をアルゴンでパージした乾燥反応容器に加えた。トリエチルアミン（１．７ｍＬ）を加え、温度を８０℃まで上昇させた。反応は、攪拌しながら２０時間継続した後、ＤＭＦは、真空下で除去した。粗製生成物は、シリカゲル上でカラムクロマトグラフィー（クロロホルム、次いでクロロホルム中２％ＭｅＯＨ）にかけて所望の生成物（８５０ｍｇ）を得た。
【００４３】
実施例５：化合物（ＩＸ）の合成
化合物（ＶＩＩ）（２５ｍｇ）は、ＤＭＦ（３ｍｌ）、ＭｅＯＨ（１．５ｍｌ）および３Ｍ ＮａＯＨ（１．５ｍＬ）の混合物に溶解して赤色溶液を得た。該混合物は、加熱して、４時間還流し、次いで、冷却し、１Ｍ ＨＣｌ（４．５ｍＬ）を加えた。ピリジン（１ｍＬ）を加え、次いで、溶媒は、真空下で除去した。残渣は、水で洗浄し、次いで、シリカゲル上でカラムクロマトグラフィー（クロロホルム、次いでクロロホルム中２％ＭｅＯＨで溶離）にかけて脱保護した生成物を得た。その同定は、質量分析法により確認した。
脱保護した生成物約２ｍｇは、ＭｅＣＮ約３ｍｌに溶解し、炭酸カリウム（約１００ｍｇ）および３−ブロモプロピルメタクリレート（約１００ｍｇ）を加えた。該混合物は、周囲温度で２０時間攪拌し、次いで、ろ過した。溶媒は、蒸発により除去し、次いで、残渣は、分離用ＨＰＬＣにより精製してミリグラム未満の橙赤色生成物を得た。得られた化合物（ＩＸ）は以下の質量スペクトルを有した：Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：５３０（ＭＫ＋、１００％）、５１５（ＭＮａ＋、１９％）、４９１（Ｍ＋、２１％）。
【００４４】
実施例６：化合物（Ｘ）の合成
化合物（ＶＩＩＩ）（８５０ｍｇ）は、ＤＭＦ（１０ｍＬ）およびＭｅＣＮ（２０ｍＬ）の混合物に溶解し、次いで、炭酸カリウム（１ｇ）および３−ブロモプロピルメタクリレート（１ｇ）を加えた。該反応物は、６０℃で５時間加熱し、次いで、冷却し、ろ過し、該固体は、クロロホルムで洗浄した。合わせたろ液は、真空下で濃縮し、次いで、ＭｅＯＨ（３０ｍＬ）を加え、該混合物は、フリーザ中に２時間置いた。該生成物は、ろ過により集めた（５５５ｍｇ）。得られた化合物（Ｘ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.90 (m, 4H), 7.13 (m, 2H), 7.62 (m, 2H), 7.05 (m, 4H), 6.17 (m, H), 5.62 (m, H), 4.42 (t, 2H), 4.16 (m, 4H), 2.25 (tt, 2H), 2.00 (s, 3H), 1.50 (t, 3H).
【００４５】
実施例７：（ＸＩ）の合成
Ａ．前駆体（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−アセトニトリルの調製
４−ブロモフェニルアセトニトリル（２．３５ｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、４−メトキシフェニルボロン酸（２．００ｇ，１３．２ｍｍｏｌ、１．１当量）、Ｋ２ＰＯ４（５．０８ｇ、２３．９ｍｍｏｌ、２当量）をＤＭＦ（３３ｃｃ）中でＡｒ雰囲気流下で９５℃まで加熱した。２０分間で残存水を除去した後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２７ｇ、２％当量）を加え、反応混合物を３．５時間攪拌した。室温まで冷却し、ろ過した。ろ液にクロロホルム（１００ｃｃ）を加え、水（５×１００ｃｃ）で洗浄し、乾燥し（ＭｇＳＯ４）、ろ過し、蒸発させることにより２．８８ｇの固体生成物（ＨＰＬＣによる純度８５％）を得た。ヘキサン：クロロホルム：２−プロパノール（２０５：１１：９ｃｃ）から再結晶した後、明るい淡黄色の粉末０．７４ｇ（ＨＰＬＣによる純度９９％）を収率２８％で得た。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：２２３（Ｍ＋、１００％）、２０８（［Ｍ−Ｍｅ］＋、２６％）、１８０（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｈ＋、２２％）。
【００４６】
Ｂ．前躯体をカップリングして２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルを得る。
（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）アセトニトリル（０．７４ｇ、３．３ｍｍｏｌ）およびヨウ素（０．９２５ｇ、１．１当量）をＭＴＢＥ（８．４ｃｃ）中に部分的に溶解した混合物を、Ａｒ雰囲気下−２０℃で３分間攪拌した。ナトリウムメトキシド（２５％メタノール溶液、１．７ｃｃ、２．２当量）を３０分かけて滴下した。橙褐色の反応混合物を３０分以上かけて室温に到達させ、さらに３０分間攪拌した。反応混合物をろ過し、該固体をＭＴＢＥで完全に洗浄した。該固体を０．１Ｍチオ硫酸ナトリウム溶液に移し、攪拌し、再ろ過し、多量の水で洗浄した。全量で０．５３ｇの２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルを、純度約９０％（主な不純物は、出発物質）、収率３３％で得た。熱Ｐ．Ｅ．および熱ＭｅＯＨで処理した後に十分な純度を得ることができる。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：４４２（Ｍ＋、１００％）、２２３（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＨ２ＣＮ＋、１２％）。
【００４７】
実施例８：化合物（ＸＩＩ）（Ｒ＝ＯＭｅ）の合成
凝縮器に連結した、アルゴン雰囲気下にある１００ｍｌの十分乾燥した三つ口丸底フラスコに、新鮮な蒸留ＤＭＦ１０ｍＬを加えた。次いで、化合物（ＶＩ）（０．５７ｇ、１．３ｍｍｏｌ）、４−アニシルボロン酸（０．２１ｇ、１．３８ｍｍｏｌ）、三塩基性リン酸カリウム（０．４２ｇ、２ｍｍｏｌ）およびテトラキス−（トリフェニルホスフィン）−パラジウム（０）（０．０２３ｇ、０．０２ｍｍｏｌ）を加えた。該混合物を攪拌しながらアルゴンでフラッシュした。該反応混合物を１１０℃で２０時間加熱した。ＴＬＣ試験により出発材料が残っていることが分かったので、追加の４−アニシルボロン酸（０．１ｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を加え、該混合物を１１０℃でさらに４時間加熱した。溶媒を真空下で除去し、クロロホルム（１０ｍｌ）を加えた。有機溶液を希釈ＨＣｌ（１０ｍｌ）で２回洗浄し、次いで、硫酸マグネシウム上で乾燥した。粗製材料（０．７ｇ）をシリカおよび溶離液としてＤＣＭ：ＰＥ（１：１）によるフラッシュクロマトグラフィーにより精製することにより１２０ｍｇ（０．３１ｍｍｏｌ、収率２４．３％）を得た。得られた化合物（ＸＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.88 (m, 2H), 7.84 (m, 2H), 7.70 (m, 2H), 7.59 (m, 2H), 7.02 (m, 4H), 4.13 (q, 2H), 3.87 (s, 3H), 1.47 (t, 3H).
【００４８】
実施例９：（ＸＩＩ）（Ｒ＝ＮＭｅ２）の合成
凝縮器に連結した、アルゴン雰囲気下にある５０ｍｌの十分乾燥した三つ口丸底フラスコに、新鮮な蒸留ＤＭＦ１０ｍＬを加えた。次いで、化合物（ＶＩ）（０．５ｇ、１．１８ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノフェニルボロン酸（０．２３４ｇ、１．４２ｍｍｏｌ）、三塩基性リン酸カリウム（０．５ｇ、２．３５ｍｍｏｌ）およびテトラキス−（トリフェニルホスフィン）−パラジウム（０）（０．０２７ｇ、０．０２３ｍｍｏｌ）を加えた。該混合物を攪拌しながらアルゴンでフラッシュした。該反応混合物を１１５℃で２４時間加熱した。溶媒を真空下で除去し、クロロホルム（１０ｍｌ）を加えた。有機溶液を水（１０ｍｌ）で２回洗浄し、次いで、硫酸マグネシウム上で乾燥した。粗製材料（０．６ｇ）をシリカおよび溶離液としてクロロホルム：アセトン：水酸化アンモニウム（２５：１：１）によるフラッシュクロマトグラフィーにより精製することにより４０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ、収率８．６％）を得た。得られた化合物（ＸＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.91 (m, 2H), 7.87 (m, 2H), 7.74 (m, 2H), 7.63 (m, 2H), 7.05 (m, 2H), 6.9 (br m, 2H), 4.16 (q, 2H), 3.09 (s, 6H), 1.50 (t, 3H).
【００４９】
実施例１０：（ＸＩＩ）（Ｒ＝ＣＨＯ）の合成
凝縮器に連結した、アルゴン雰囲気下にある１００ｍｌの十分乾燥した三つ口丸底フラスコに、新鮮な蒸留ＤＭＦ１０ｍＬを加えた。次いで、化合物（ＶＩ）（０．５ｇ、１．１８ｍｍｏｌ）、４−ホルミルフェニルボロン酸（０．２７ｇ、１．８ｍｍｏｌ）、三塩基性リン酸カリウム（０．４８ｇ、２．２６ｍｍｏｌ）およびテトラキス−（トリフェニルホスフィン）−パラジウム（０）（０．０２７ｇ、０．０２３５ｍｍｏｌ）を加えた。該混合物を攪拌しながらアルゴンでフラッシュした。該赤色反応混合物を１００℃で２０時間加熱した。溶媒を真空下で除去し、クロロホルム（１０ｍｌ）を加えた。有機溶液を希釈ＨＣｌ（１０ｍｌ）で２回洗浄し、次いで、硫酸マグネシウム上で乾燥した。粗製材料をシリカおよび溶離液としてのＤＣＭ：ＰＥ（１：１）によるフラッシュクロマトグラフィーにより精製することにより２００ｍｇ（０．５３ｍｍｏｌ、収率４４．８％）を得た。得られた化合物（ＸＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 10.09 (s, H), 8.01 (m, 2H), 7.93 (m, 2H), 7.87 (m, 2H), 7.81 (m, 2H), 7.79 (m, 2H), 7.03 (m, 2H), 4.13 (q, 2H), 1.47 (t, 3H).
【００５０】
実施例１１：（ＸＩＩＩ）の合成
２−ブロモ−７−アセチル−９，９−ジメチル−フルオレン（９ｇ、２８ｍｍｏｌ）のエタノールを含まないクロロホルム（２５０ｍＬ）攪拌溶液に、固体７０％ＭＣＰＢＡ（１．３当量、３３ｍｍｏｌ、８．０ｇ）を一部ずつ加えた（０℃でＮ２下）。該混合物を徐々に周囲温度まで温め、暗所で３日間攪拌した。反応の完了は、ＨＰＬＣにより確認した。１０％ＮａＨＣＯ３水溶液（１５０ｍＬ）を加え、該混合物を４０分間激しく攪拌した。相を分離し、水層をクロロホルムで再度抽出し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。粗製生成物（９．１ｇ）を次工程向けとし、さらなる精製は行わなかった。得られた生成物は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.66 (d, 1H, J = 7.5 Hz), 7.55 (d, 1H, J = 2.0 Hz), 7.53 (d, 1H, J = 7.5 Hz), 7.46 (dd, 1H, J1 = 7.5 Hz, J2 = 2.0 Hz), 7.15 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 7.07 (dd, 1H, J1= 7.5 Hz, J2 = 2.5 Hz), 2.33 (s, 3H), 1.47 (s, 6H).; 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 170.3, 156.4, 155.4, 151.2, 138.1, 136.5, 130.9, 126.8, 122.0, 121.7, 121.4, 121.3, 116.9, 47.9, 27.6, 21.9
【００５１】
粗製の２−アセトキシ−７−ブロモ−９，９−ジメチル−フルオレン（９．１ｇ、約２７ｍｍｏｌ）をＥｔＯＨ（１２０ｍＬ）に溶解し、固体ＮａＯＨ（約３当量、３．３ｇ）を分割して使用して処理した。加水分解反応は、周囲温度で２時間以内で完了した（ＴＬＣ、ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１およびＨＰＬＣによるモニタリング）。ＭｅＩ（約２．５当量、９．６ｇ）を加え、該混合物を周囲温度で終夜攪拌した。さらなるＭｅＩおよび／またはＮａＯＨを加えることによりアルキル化を完成させた（各材料０．５当量）。フェノールの残留が検出できなくなったら（ＴＬＣおよびＨＰＬＣモニタリング）、該反応混合物を冷水中にゆっくりと注ぎ、希釈ＨＣｌで中和した。該混合物をエーテルで３回抽出し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。該純生成物をクロマトグラフィー（ヘキサン／ＥｔＯＡＣ １０：１）で単離した。収量は８．０ｇ（２６．４ｍｍｏｌ、２段精製後９２％）であった。得られた化合物（ＸＩＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.59 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 7.53 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 7.50 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.46 (dd, 1H, J1 = 8.5 Hz, J2 = 1.5 Hz), 6.96 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 6.89 (dd, 1H, J1= 8.0 Hz, J2 = 2.5 Hz), 3.88 (s, 3H), 1.47 (s, 6H).
【００５２】
実施例１２：（ＸＩＶ）の合成
２−メトキシ−７−ブロモ−９，９−ジメチル−フルオレン（化合物（ＸＩＩＩ））（８．０ｇ、２６．４ｍｍｏｌ）の乾燥攪拌ＴＨＦ（１５０ｍＬ）溶液に、Ｎ２下、−７８℃でｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍヘキサン溶液、１当量）を２０分間で滴下した。該混合物のメタル化反応の完了をＨＰＬＣにより確認しながら、３０分間攪拌した。ＴＨＦ（６ｍＬ）を混合した乾燥ＤＭＦ（１．４当量、３７ｍｍｏｌ、２．７ｇ）を滴下し、該混合物を−７８℃で１時間攪拌し、次いで、周囲温度までゆっくりと温め、さらに１時間攪拌した。反応が完了すると（ＨＰＬＣモニタリング）、最初に形成したアニオンの赤色が消失した。該反応混合物を０℃まで冷却し、３Ｍ ＨＣｌで反応を停止し、２０分間攪拌し、水で希釈し、エーテルで２回抽出した。合わせた有機抽出物を１０％ＮａＨＣＯ３、ブラインで洗浄し、減圧下で蒸発させた。粗製のアルデヒドをＥｔＯＨ（１００ｍＬ）に溶解し、Ｎ２下、固体ＮａＢＨ４（約２当量、５０ｍｍｏｌ、１．９ｇ）で一部ずつ（発泡！）処理した。該反応混合物を周囲温度で２時間攪拌し、ＴＬＣ（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１）またはＨＰＬＣでモニターした。反応が完了すると、大部分のＥｔＯＨは、蒸発し（Ｒｏｔａｖａｐｏｒ、浴温＜４０℃）、次いで、該混合物を１０％ＮａＨＣＯ３（１５０ｍＬ）にゆっくりと注ぎ、２０分間激しく攪拌した。該混合物を水で希釈し、エーテル（３×８０ｍｌ）で３回抽出し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発した。粗製生成物をフラッシュクロマトグラフィー（所望の生成物をヘキサン／ＥｔＯＡＣ ２０：１、次いで１０：１、最後に４：１で溶離）により精製した。純粋の７−（２−メトキシ−９，９−ジメチル）−フルオレニルカルビノールの収量は４．５ｇであった。得られた化合物（ＸＩＶ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.61 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.60 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.41 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.29 (dd, 1H, J1 = 8.0 Hz, J2 = 1.0 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 6.88 (dd, 1H, J1= 8.0 Hz, J2 = 2.5 Hz), 4.74 (d, 2H, J = 3.5 Hz), 3.87 (s, 3H), 1.83 (br t, 1 H, J = 3.5 Hz), 1.47 (s, 6H).
【００５３】
実施例１３：（ＸＶ）の合成
７−（２−メトキシ−９，９−ジメチル）−フルオレニルカルビノール（化合物（ＸＩＶ））（４．５ｇ、１７．７ｍｍｏｌ）の激しく攪拌したＥｔ２Ｏ（２０ｍＬ）溶液に、濃ＨＣｌ（９ｍｌ、約５当量）を０℃で滴下した。該混合物を周囲温度までゆっくりと温め、３時間攪拌した。相を分離し、水層をエーテルで２回洗浄し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、減圧下で蒸発させた。粗製の準固体塩化物（４．１ｇ、約１５ｍｍｏｌ、８５％）をＤＭＦ（４０ｍＬ）に溶解し、固体ＮａＣＮ（１．５ｇ、３０ｍｍｏｌ、約２当量）を３〜４分割で加えた。該混合物を周囲温度で４時間攪拌し、ＴＬＣ（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１）でモニターした。反応が完了したら、該反応混合物を水で希釈し、エーテル（３×５０ｍＬ）で抽出した。今度は、合わせた有機抽出物を水で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。結晶性残渣をＭＴＢＥと共に粉砕し、所望の純ニトリルを白色粉末として得た。得られた化合物（ＸＶ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.62 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.61 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.35 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.24 (dd, 1H, J1 = 8.0 Hz, J2 = 1.0 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 2.5 Hz)
【００５４】
実施例１４：（ＸＶＩ）の合成
ＮａＯＭｅの２５％ＭｅＯＨ溶液（２．４当量、２．４６ｍｍｏｌ、０．６ｍｌ）を、７−（２−メトキシ−９，９−ジメチル）フルオレニル−アセトニトリル（化合物（ＸＶ））（２７０ｍｇ、１．０３ｍｍｏｌ）およびヨウ素（１．２当量、１．２３ｍｍｏｌ、３２０ｍｇ）の攪拌乾燥冷（−２５℃）ＴＨＦ（２０ｍｌ）溶液に非常にゆっくりと（１％／分）加えた。反応終了時に、所望のスチルベン誘導体の内、２つの異性体のみがＴＬＣ（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１、Ｒｆ＝０．５５および０．５０）で検出できた。２つの異性体の動力学的な比は、約１：３（未較正のＨＰＬＣピーク面積比）であるが、アリコート溶液を光に曝露させた置いた場合、約３：１の平衡比は速やかに実現する（ＡＣＮに溶解したＨＰＬＣ試料で約３０分以内）。
該反応混合物を冷水して反応停止させ、ジクロロメタン（３×３０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機抽出物をＮａ２Ｓ２Ｏ３希釈水溶液、ブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。粗製生成物の収率は、８２％（２２０ｍｇ）であり、これは、ＨＰＬＣおよびＮＭＲにより純粋であることが判明した。分析の目的で、Ｅｔ２Ｏと共に粉砕した後、第１の異性体（ＴＬＣ上で極性がより小さい）の結晶をろ過することにより、該異性体を分離し、ろ液の蒸発残渣のクロマトグラフィー（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ １０：１）によりより可溶性で準固体の第２の異性体を単離した。平衡混合物の形成を避けるために、全ての操作（ｒｏｔａｖａｐｏｒ上での分別濃縮、ＮＭＲおよびＨＰＬＣの試料調製など）は、暗所で行った。得られた化合物（ＸＶＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
第１の異性体：1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.91 (d, 2H, J = 2.0 Hz), 7.83 (dd, 2H, J1 = 8.0 Hz, J2 = 2.0 Hz), 7.75 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 7.69 (d, 2H, J = 8.5 Hz), 7.00 (d, 2H, J = 2.0 Hz), 6.93 (dd, 2H, J1 = 8.5 Hz, J2 = 2.0 Hz), 3.91 (s, 6H), 1.54 (s, 12H); 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 161.5, 157.3, 154.6, 143.6, 131.4, 130.6, 129.0, 124.9, 123.7, 122.6, 120.3, 118.3, 113.9, 109.2, 56.3, 47.9, 27.7
第２の異性体：1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.59 (d, 2H, J = 8.5 Hz), 7.52 (d, 2H, J = 8.0Hz), 7.34 (dd, 2H, J1= 8.0Hz, J2 = 2.0Hz), 7.33 (d, 2H, J = 2.0 Hz), 6.91 (d, 2H, J = 2.5 Hz), 6.89 (dd, 2H, J1 = 8.5 Hz, J2 = 2.5 Hz), 3.87 (s, 6H), 1.31 (s, 12H); 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 161.5, 157.1, 154.6, 131.1, 129.6, 129.2, 128.0, 124.3, 122.4, 120.3, 118.6, 113.9, 109.2, 108.3, 56.3, 47.6, 27.6
【００５５】
実施例１５：（ＸＶＩＩ）の合成
４−ブロモアセトニトリル（２．３５ｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、４−メトキシフェニルボロン酸（２．００、１３．２ｍｍｏｌ、１．１当量）、Ｋ２ＰＯ４（５．０８ｇ、２３．９ｍｍｏｌ、２当量）をＤＭＦ（３３ｃｃ）中Ａｒ雰囲気流下で９５℃まで加熱した。２０分間で水の残渣を除去した後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２７ｇ、２％当量）を加え、反応混合物を３．５時間攪拌した。室温まで冷却し、ろ過した。ろ液にクロロホルム（１００ｃｃ）を加え、水（５×１００ｃｃ）で洗浄し、乾燥し（ＭｇＳＯ４）、ろ過し、蒸発させることにより固体生成物２．８８ｇ（ＨＰＬＣにより純度８５％）を得た。ヘキサン：クロロホルム：２−プロパノール（２０５：１１：９ｃｃ）からの再結晶させた後、明るい淡黄色の粉末（ＨＰＬＣにより純度９９％）０．７４ｇを収率２８％で得た。得られた化合物（ＸＶＩＩ）は以下の質量スペクトルを有した。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：２２３（Ｍ＋，１００％）、２０８（［Ｍ−Ｍｅ］＋、２６％）、１８０（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｈ＋、２２％）。
【００５６】
実施例１６：（ＸＶＩＩＩ）の合成
ＭＴＢＥ（８．４ｃｃ）中に部分的に溶解した（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−アセトニトリル（化合物（ＸＶＩＩ））（０．７４ｇ、３．３ｍｍｏｌ）およびヨウ素（０．９２５ｇ、１．１当量）の混合物をＡｒ雰囲気下−２０℃で３分間攪拌した。ナトリウムメトキシド（２５％メタノール溶液、１．７ｃｃ、２．２当量）を３０分かけて滴下した。橙褐色の反応混合物を３０分かけて室温に到達させ、さらに３０分間攪拌した。反応混合物をろ過し、該固体をＭＴＢＥで完全に洗浄した。該固体を０．１Ｍチオ硫酸ナトリウム溶液に移し、攪拌し、再びろ過し、多量の水で洗浄した。全量で０．５３ｇの２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルを純度約９０％（主な不純物は、出発物質である）、収率３３％で得た。熱Ｐ．Ｅ．および熱ＭｅＯＨによる処理後、十分な純度を得ることができる。得られた化合物（ＸＶＩＩＩ）は以下の質量スペクトルを有した。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：４４２（Ｍ＋、１００％）、２２３（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＨ２ＣＮ＋、１２％）。
【００５７】
実施例１７：分析
Ｒ＝ＯＭｅおよびＮＭｅ２である式ＸＩＩの化合物（実施例８を参照）の非線形フォトクロミズムを試験した。レーザー光の多様な波長で溶液を照射し、トランス−シス異性体比を追跡した。スチルベンおよび（ＩＩＩ）のジメチルエーテルについて同一の実験を実施して比較した。結果を図４に示す。共役系の長い本明細書記載の発色団が共役ブリッジの短い対照発色団より有意に優れている（より大きな異性化速度）ことは明らかである。
【００５８】
実施例１８：異性化実験
４または６個の石英製キュベット（内寸法１０×１０ｍｍ、栓付）をトラフ内に一列に固定し、２個のキュベットを約１ｍｍ離した。キュベット間の隙間を鉱油で満たして、その隙間の充填時のキュベット間の内部反射を最小化した。レーザービームが第１のキュベットの中心に入り、最後のキュベットの中心から出るように、ＯＰＯ系を出る該レーザービームの経路内にキュベットの列を並べた。
ＯＰＯレーザー系は、Ｎｄ：ＹＡＧ（Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ）ポンプＯＰＯ（Ｐａｎｔｈｅｒ）に基づき、これにより１０Ｈｚにおける１６ｎｓパルス列が生成した。ＯＰＯ系を出るレーザービームから干渉フィルタにより３５５ｎｍおよび５３２ｎｍの迷光をフィルタし、レンズおよび絞りを用いて平行化および形状形成を行うことにより直径約２ｍｍのビームを生成した。該レーザーは、波長可変であり、その使用可能な範囲にわたり出力を大きく変更した。通常得られた出力は２０ｍＷであり、充填キュベット列を通過することにより、ビームは大きく減衰しないことが判明した。従って、各キュベットは、同一照射量を受光した。
被検化合物の溶液は、適切な溶媒中の濃度３ｍＭで暗所の褐色バイアル中に調製した。可能であれば、純トランス異性体を用い、それがない場合は、最高のトランス：シス比を有する試料を用いた。以後、発色団溶液は全て、暗所において取り扱った。被検溶液１０滴を各キュベットに加え、体積が３ｍＬになるまで酢酸エチルを補給した。６個の列の中の最初と最後のキュベットは、両方が「ｅＭＭＡ」を含むことも多く、（ａ）異なる実験のノーマライゼーションのため、および（ｂ）異なるキュベットが全て、同じ照射量を受光したことを立証するために用いた。キュベット中の試料と同一のものを調製し、キュベットの横に（ビームが通過しない場所）並べた。
【００５９】
該レーザービームを約１６時間点灯し、その間キュベット中の該溶液を照射し、大小の程度の差こそあれ２光子異性化を行わせた。実験の最後に、キュベット中の該溶液、およびそれに隣接して並べた同一試料を、５０：５０ ＭｅＯＨ：水で開始し、５分後に１００％ＭｅＯＨに達する溶離液の勾配を用い、Ｃ−１８逆相カラムにおけるＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって試験した。このような勾配により、化合物のトランスおよびシス異性体の分別が可能になった。ＮＭＲ分光分析法を用いることにより、各異性体に帰属するピークを検証した。クロマトグラムが各異性体への比を正しく反映することを目的として、２種の異性体が同じ吸収係数を有する波長においてＵＶ検出器による検出を実施した。各発色団の吸光度スペクトルにおける、ＵＶ光を照射したときの等吸収点を知ることにより、この波長を見出した。各発色団のこの波長は、異なり、ｅＭＭＡでは３３０ｎｍである。ＨＰＬＣクロマトグラムの結果から、異性体比における％変化を計算し、この値を結果の報告向けに用いた。
ｅＭＭＡを参照とした実験に加えて、発色団の１つがスチルベンである実験を実施した。スチルベンの異性化の２光子断面積および量子収率はよく知られているので、この実験により準定量的な解析が可能になった。
実験結果の例として以下を挙げる：
【００６０】
【表１】
【００６１】
この実験では、（ＸＩＩ）の拡張共役系には発色団活性を増加させる傾向があることが明示されている。Ｒ＝ＣＨＯの場合、例外が存在するが、これはＣＨＯ基が強い供与体でないためである。
【００６２】
【表２】
【００６３】
この場合も、より長い共役系およびより強い供与体を有する化合物は、良好な性能を示す。キュベット６は、より弱い供与体を有するｅＭＭＡアナログの例を示すが、予想通りそれは活性がより小さい材料である。
【００６４】
【表３】
【００６５】
キュベット列において異なる位置の同じ化合物では結果が類似していることは容易に理解できよう。より強い供与体（例えば、ＯＭｅではなくＯＨ）は、より速やかな異性化をもたらすことも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】スチルベンの全部分への連続電荷移動、またはスチルベンの酸化分解をもたらすイオンの喪失をもたらし得る置換スチルベンにおける共役経路を明示する図である。
【図２】本発明による式（１）の化合物の調製方法を例示する図である。
【図３】本発明の化合物を合成するいくつかの他の経路を例示する図である。
【図４】いくつかの式（１）の化合物の紫外スペクトルを比較し、式（１）の化合物における共役が増加した結果として１つの異性形態から他への相互変換の収率が高くなることを明示する図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光誘起異性化プロセスを受ける強い２光子吸光度を有する改良された発色団に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子光学応用分野における最近の発展は、強い２光子吸光度を有する発色団の開発に基づくものである。強い２光子吸光度を有する発色団の利用から恩恵を受ける用途として、光リミッティング、データ記憶、３Ｄ微細加工およびテレコミュニケーションが挙げられる。「供与体−受容体−供与体」（ＤＡＤ）構造からなる一般構造式を有する発色団は、強い２光子吸光度を有する傾向がある。こうした化合物は、従来３次元光メモリの活性媒体として使用された（国際公開第０３／０７０，６８９号）。
【０００３】
スチルベン、詳細にはビス供与体二置換スチルベンは、該供与体から該分子の中心、すなわち二重結合への強い電荷移動を特徴とする励起状態を有する。ジアミノスチルベン化合物において「電子を押す」ことにより創り出すことができる共鳴形態により、計算することができる励起状態に対応する構造が与えられる（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｊ Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．（２００１）１１，１６００）。
【０００４】
【化１】
【０００５】
この電荷移動により、該分子に強い３次非線形光学活性が与えられる。というのはこの活性が、変動する電界との相互作用により発色団電子の摂動における有意な第二高調波成分を発生させるからである。加えて、該電荷移動形態では、該中心二重結合は弱まる、または存在しないことに留意されたい。こうした観察により、該分子の効率的な光異性化、およびより強い電荷移動供与体ほど異性化が速やかである理由が説明される。
【０００６】
スチルベン二重結合上の水素と、より強い電子受容体である化学基との置換には十分注意すべきであることを留意されたい。というのは完全な共役系である置換スチルベンの全電子配置では、エネルギーを吸収するとスチルベンが分解し得るからである。強さの小さい供与体およびより強い受容体を使用することにより該系の供与体クセプター特徴を増加することが望ましい場合、バランスのよい手法をとるべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、強い２光子吸光度を有する新規な化合物、および多様な電子光学用途におけるその使用が提供される。
【０００８】
従って、本発明は、式（１）の化合物：
【０００９】
【化２】
【００１０】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、共役基であり、それぞれ独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜Ｃ５アルケニレンもしくはＣ２〜Ｃ５アルキニレン、或いは鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、フェニル環の３、４または５位に結合していてもよい、あるいは前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、３〜４または４〜５位においてフェニル環と縮合環を形成していてもよく；Ｄ１およびＤ２は、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、ならびにＮ、ＯまたはＳから選択される１または２個のヘテロ原子を有する５および６員環から選択されるヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］。
を提供する
供与体系におけるＤ１およびＤ２基が、それぞれ独立に、ＮＲ’Ｒ’’からなることができ、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、−Ｃ１〜４ＯＨ、−ＯＣ１〜４アルキル基であり；Ｘ１およびＸ２基が、好ましくは、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキルである置換基によりそれぞれ独立に必要に応じて置換されているフェニル、ピリジン、ピロール、イミダゾール、トリアゾール、チオフェンまたはフランである化合物が好ましい。
【００１１】
受容体系のＡ基は、好ましくは独立にシアノまたはニトロであり；Ｘ３およびＸ４が、好ましくはそれぞれ独立に、Ｃ２〜５アルケニルまたはＣ２〜５アルキニル、あるいは該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログである。
【００１２】
受容体系（Ａ−（Ｘ３）ｎ−またはＡ−（Ｘ４）ｎ）、あるいは供与体系（Ｄ１−（Ｘ１）ｎ−またはＤ１−（Ｘ２）ｎ）が、唯一の共役、例えば、各系においてｎ＝０であるものを有することが可能であることを理解されたい。
【００１３】
従って、本発明は、式（２）の化合物：
【００１４】
【化３】
【００１５】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ１、Ｘ２は、共役基であり、それぞれ独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜Ｃ５アルケニレンまたはＣ２〜Ｃ５アルキニレン、または該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、フェニル環の３、４または５位に結合していてもよい、あるいは前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、３〜４または４〜５位において縮合環を形成していてもよく；Ｄ１およびＤ２は、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、およびヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］
を提供する。
【００１６】
Ｘ１およびＸ２が、独立に、Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分から選択される共役基であり；前記部分が、フェニル環と縮合または結合していてもよく；Ｄ１およびＤ２が、独立に、アルコール、アルコキシまたはアミノであり；Ａが、シアノまたはニトロである、式（１）の化合物が好ましい。
【００１７】
従って、本発明は、さらに式（３）の化合物：
【００１８】
【化４】
【００１９】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ３、Ｘ４は、共役基であり、独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜Ｃ５アルケニレンもしくはＣ２〜Ｃ５アルキニレン、または該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；Ｄ１およびＤ２は、−Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、およびヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］
を提供する。
【００２０】
Ｄ１およびＤ２が、独立に、アルコールまたはアミノであり、Ａが、シアノまたはニトロであり；Ｘ３、Ｘ４が、Ｎ、ＯまたはＳ原子から選択される１、２または３個のヘテロ原子を必要に応じて有するＣ２〜Ｃ５アルケニレンまたはＣ２〜Ｃ５アルキニレンであり、ｎ＝１である、式（３）の化合物が好ましい。
【００２１】
本発明による具体的な好ましい化合物は、以下：
２−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ホルミル−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ジメチルアミノ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メチル−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルである。
【００２２】
本発明は、例えば、特殊染料、参照標準、光リミッタとしての、微細加工システムにおけるコンポーネントとしての、ナノテクノロジーデバイス向けの、および標的化医療用途向けの非線形光学において用いる上記の式（１）〜（３）の化合物をさらに対象とする。特に、このような化合物は、３次元光メモリの活性媒体として用い得る。
【００２３】
本発明は、化合物（１）〜（３）のいずれか１つを含むデバイスまたは製剤をさらに対象とする。例として、特殊染料、参照標準、光リミッタ、微細加工システム、ナノテクノロジーデバイスまたは標的化医療用途において使用するためのデバイスまたは医薬組成物がある。特に、参照により本明細書に組み込まれている国際公開第０１／７３，７６９号および国際公開第０３／０７０，６８９号に開示された種類の、本発明の化合物を含む３次元光メモリデバイスが提供される。
【００２４】
本発明は、式（１）〜（３）のいずれか１つの化合物を調製するための方法をも対象とする。
【００２５】
本発明を理解し、実際にそれを如何に実施するかを知ることを目的として、ここで好ましい実施形態を、非限定実施例のみを用いて、添付図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
上記のように、本発明は、式（１）〜（３）の化合物における拡張共役系を介しての電荷移動のために強力な２光子吸光度を有する化合物を対象とする。式（１）〜（３）の化合物は、該化合物の中心における供与体から受容体への強い電荷移動を特徴とする励起状態を有する。この強い電荷移動の結果として、こうした化合物では、拡張共役系を有しない化合物に比較して照射したときの異性化がより大きい速度で行われる。この拡張共役系は、縮合していても、既存のπ電子が豊富な系に直接結合していてもよい５または６員の芳香族、任意にヘテロ芳香族であるか、あるいは、π電子が豊富な系に共役なアルキニレンまたはアルケニレン基でもよい。
【００２７】
一般に、電子供与体（Ｄ）として働く置換芳香族基を有するアリール置換エテンは、ＤＡＤ系を形成する。というのは、「エテン性」結合、つまりπ電子は、受容体（Ａ）部分として働き得るからである。こうした系では、簡単な電子的考察により、系の効率が決定される。アミン置換芳香族環は、アルコキシ置換芳香族基より良好な供与体基である。しかし、「エテン性」二重結合上の水素が受容体部分によって置換される場合、修飾ＤＡＤ系が生成し、その系では、アルコキシなどのより弱い供与体部分を用いることが可能であり、受容体は、ニトリルまたはニトロ基である。従って、α，α’−ジメトキシ−スチルベン−ジシアノ（ＤＭＳＤＣ）は、α，α’−ジアミノスチルベンに類似の電荷移動特性を有する。というのは芳香族基上のアルコキシ基のより弱い供与体特性は、二重結合上のシアノ置換基の存在により補償されるからである。しかし、ＤＭＳＤＣにおける受容体は、該共役に参加し得るので、この点のために該系がより複雑になることになる。これはＤＭＳＤＣに関する図１において観察することができる。この図では、ＤＭＳＤＣ１０は、遷移状態２０で存在してもよく、この状態は２つの両性イオン構造３０を取り得る。この後者の構造３０は、２つの遷移状態４０および５０をさらにとることができ、これらの構造が、それぞれ２つの共鳴イオン構造６０および７０の形成に進むこともある。構造６０では、シアニドイオンの喪失が存在し、構造７０では、スチルベンの再配列によりｎ異性体形が形成される可能性が存在する。
【００２８】
発色団を最適化し、２光子断面を増大することにより異性化速度を増加させる１つの方式は、共役の長さを増加することである。拡張共役系を有する発色団と呼称することもあるこうした共役の増加は、同じ発色団内の供与体系と受容体系の両方で実施してもよく、あるいは改良した発色団は、より多く共役された供与体でも、より多く共役された受容体を含んでもよい。これは、以下の例示用スキームＡにおいて理解し得るが、このスキームでは、より多く共役された供与体系が示され、その共役供与体系は、アルコキシ基により置換されたフェニルではなくてアルコキシ基により置換されたビフェニルである。
スキームＡ：
【００２９】
【化５】
【００３０】
スキームＢは、より多く共役された受容体系の別の例を示し、その系では、示すようにニトリルではなくアセチレン−ニトリルである。
スキームＢ：
【００３１】
【化６】
【００３２】
より多く共役した受容体および供与体系を含む改良した発色団は、以下のスキームＣにおいて概略的に表し得る。
スキームＣ：
【００３３】
【化７】
【００３４】
こうした系は、４極ＤＡＤＡ系であり、πスペーサが、芳香族、アルケニル、アルキニルまたはその組合せでよい。スキームＣでは、異性化の際に起きる４極の大きい変化、すなわち、「Ｅ」から「Ｚ」への移行が明らかに示されている。これは、フォトクロミック用途で重要である。こうした系の変化は、スチルベン、あるいは光異性化におけるＤ−Ａ−Ｄ系である置換スチルベンなどの他のフォトクロームで誘起される変化より大きいことがある。
【００３５】
本発明の改良された発色団は、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４が存在しないアナログよりも著しく改良された２光子吸収を提供し、トランス−シス・フォトクロミズムを示すことができる。国際公開第０３／０７０，６８９号に開示のものに類似の方式では、本発明の式（１）、（２）または（３）の化合物は、フォトクロミックで非線形な光学特性を有するプラスチックの製造が可能であるモノマーをもたらす重合可能な基と共有結合していてもよいことに留意されたい。具体的には、こうした化合物は、化合物（ＸＩ）および（Ｘ）として図２に示す。このような化合物では、唯一の拡張されたより多く共役した供与体が存在し、メチル（メタ）アクリレート部分が、拡張されたより多く共役した供与体または通常の供与体と結合している。
【００３６】
本発明の化合物は、改良した２光子吸収を必要とする用途において利用し得る。このような材料の用途の一例は、データ記憶であり、本発明の化合物が、国際公開第０１／７３，７６９号および国際公開第０３／０７０，６８９号に開示の３次元光データ記憶などのデータ記憶向けのより効率の良い発色団として働き得る。このような分子の蛍光は、その微小環境に強く依存する傾向があり、そのために粘度センサとしても利用し得ることにも留意されたい。
【００３７】
本発明の一部の化合物は、図２（詳細経路は以下に示す）において概略を示すように調製し得る。化合物（ＩＩＩ）および（ＩＶ）の合成は、国際公開第０３／０７０，６８９号において知ることができる。簡単にいえば、α，α’−ビス（４−ヒドロキシ）トランス−ジシアノスチルベン（ＩＩＩ）のモノアルキル化は、（ＩＶ）の形成に導く。２つの化合物（ＩＩＩ）および（ＩＶ）は、トリフルオロメタンスルホン酸エステル化することにより重要な中間体（Ｖ）および（ＶＩ）（実施例参照）になる。次いで、ビアリール部分は、Ｐｄ触媒でのクロスカップリング（Ｓｕｚｕｋｉ）法により形成する。一般構造式（ＸＩ）および（ＸＩＩ）は、Ｒ＝ＯＭｅおよびＲ＝ＮＭｅ２の場合について明示した。他の経路は、Ｓｕｚｕｋｉ条件下で化合物（Ｖ）を４−メトキシフェニルボロン酸と反応させることにより（ＶＩＩ）のアナログを得たことで立証した。提示した実施形態の構造は、ＮＭＲおよび質量分析法により立証した。本発明の化合物への他の合成経路は、図３に示す。このような経路は、類似の官能化発色団では一般的であるとみなすことができる。
【実施例】
【００３８】
合成スキームおよび以下の実施例中で参照した化合物は、図２および３において知ることができる。
【００３９】
実施例１：化合物（Ｖ）の合成
オーブンで乾燥し、アルゴンでフラッシュした５００ｍＬの反応容器に、化合物（ＩＩＩ）（図２参照）１０ｇ、トリエチルアミン２１．２ｇを加えた。該混合物を周囲温度で５分間攪拌し、暗赤色になり、次いで、０℃まで冷却した。無水トリフルオロメタンスルホン酸５６．４ｇを３０分間にわたり滴下し、次いで、反応温度を周囲温度まで上昇させ、黒褐色の混合物を２４時間攪拌した。該混合物をろ過し、該固体を水で洗浄し、次いで乾燥して化合物（Ｖ）を収率７８％で得た。
【００４０】
実施例２：化合物（ＶＩ）の合成
凝縮器に連結した三つ口丸底フラスコに、化合物（ＩＶ）（１０グラム、０．０３４モル）、ジクロロメタン（２００ｍＬ）、トリエチルアミン（２０ｍＬ）および無水トリフルオロメタンスルホン酸（２０ｍＬ）を加えた。該混合物は、室温で２４時間磁気攪拌し、ＴＬＣ（ＤＣＭ：ＰＥ（２：４））でモニターした。ジクロロメタン（３００ｍＬ）を加え、該混合物は、希釈水酸化カリウム溶液（３００ｍＬ）２回、次いで、希釈塩酸溶液（３００ｍＬ）、最後に水（３００ｍＬ）で洗浄した。有機相は、硫酸マグネシウム上で乾燥し、ろ過し、溶媒は蒸発させ、粗製材料１４グラムを得た。該粗製材料は、シリカおよび溶離液としてＤＣＭ：ＰＥ（１：１）によりフラッシュクロマトグラフィーで精製し、１．７グラム（０．００４モル、収率１１．８％）を得た。得られた化合物（ＶＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.46 (m, 2H), 7.28 (m, 2H), 7.21 (m, 2H), 6.81 (m, 2H), 4.05 (q, 2H), 1.42 (t, 3H).
【００４１】
実施例３：化合物（ＶＩＩ）の合成
化合物（Ｖ）（２５５ｍｇ）、ＤＭＦ（３ｍｌ、乾燥）、Ｐｄ（ＰＨ３）４（２０ｍｇ）および４−ジメチルアミノフェニルボロン酸（１１１ｍｇ）をアルゴンでパージした乾燥反応容器に加えた。ＮａＨＣＯ３（２８１ｍｇ）を加え、温度を８０℃まで上昇させた。反応は、アルゴン下で攪拌しながら２０時間継続した後、冷却し、次いでＨＣｌ（３ｍＬ）および水（１０ｍＬ）で停止した。該混合物は、ろ過し、固体を得、該固体は、シリカゲル上でカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：ヘキサン１：１、次いで純クロロホルム）にかけて所望の生成物（５５ｍｇ、収率２０％）を得た。得られた化合物（ＶＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 3.09 (6H, s), 6.9 (2H, br) 7.53 (2H, m), 7.64 (2H, m), 7.77 (2H, m), 7.97 (4H, m).
【００４２】
実施例４：化合物（ＶＩＩＩ）の合成
化合物（ＶＩ）（１．７３ｇ）、ＤＭＦ（２０ｍｌ、乾燥）、Ｐｄ（ＰＨ３）４（９５ｍｇ）および４−ヒドロキシフェニルボロン酸（５６５ｍｇ）をアルゴンでパージした乾燥反応容器に加えた。トリエチルアミン（１．７ｍＬ）を加え、温度を８０℃まで上昇させた。反応は、攪拌しながら２０時間継続した後、ＤＭＦは、真空下で除去した。粗製生成物は、シリカゲル上でカラムクロマトグラフィー（クロロホルム、次いでクロロホルム中２％ＭｅＯＨ）にかけて所望の生成物（８５０ｍｇ）を得た。
【００４３】
実施例５：化合物（ＩＸ）の合成
化合物（ＶＩＩ）（２５ｍｇ）は、ＤＭＦ（３ｍｌ）、ＭｅＯＨ（１．５ｍｌ）および３Ｍ ＮａＯＨ（１．５ｍＬ）の混合物に溶解して赤色溶液を得た。該混合物は、加熱して、４時間還流し、次いで、冷却し、１Ｍ ＨＣｌ（４．５ｍＬ）を加えた。ピリジン（１ｍＬ）を加え、次いで、溶媒は、真空下で除去した。残渣は、水で洗浄し、次いで、シリカゲル上でカラムクロマトグラフィー（クロロホルム、次いでクロロホルム中２％ＭｅＯＨで溶離）にかけて脱保護した生成物を得た。その同定は、質量分析法により確認した。
脱保護した生成物約２ｍｇは、ＭｅＣＮ約３ｍｌに溶解し、炭酸カリウム（約１００ｍｇ）および３−ブロモプロピルメタクリレート（約１００ｍｇ）を加えた。該混合物は、周囲温度で２０時間攪拌し、次いで、ろ過した。溶媒は、蒸発により除去し、次いで、残渣は、分離用ＨＰＬＣにより精製してミリグラム未満の橙赤色生成物を得た。得られた化合物（ＩＸ）は以下の質量スペクトルを有した：Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：５３０（ＭＫ＋、１００％）、５１５（ＭＮａ＋、１９％）、４９１（Ｍ＋、２１％）。
【００４４】
実施例６：化合物（Ｘ）の合成
化合物（ＶＩＩＩ）（８５０ｍｇ）は、ＤＭＦ（１０ｍＬ）およびＭｅＣＮ（２０ｍＬ）の混合物に溶解し、次いで、炭酸カリウム（１ｇ）および３−ブロモプロピルメタクリレート（１ｇ）を加えた。該反応物は、６０℃で５時間加熱し、次いで、冷却し、ろ過し、該固体は、クロロホルムで洗浄した。合わせたろ液は、真空下で濃縮し、次いで、ＭｅＯＨ（３０ｍＬ）を加え、該混合物は、フリーザ中に２時間置いた。該生成物は、ろ過により集めた（５５５ｍｇ）。得られた化合物（Ｘ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.90 (m, 4H), 7.13 (m, 2H), 7.62 (m, 2H), 7.05 (m, 4H), 6.17 (m, H), 5.62 (m, H), 4.42 (t, 2H), 4.16 (m, 4H), 2.25 (tt, 2H), 2.00 (s, 3H), 1.50 (t, 3H).
【００４５】
実施例７：（ＸＩ）の合成
Ａ．前駆体（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−アセトニトリルの調製
４−ブロモフェニルアセトニトリル（２．３５ｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、４−メトキシフェニルボロン酸（２．００ｇ，１３．２ｍｍｏｌ、１．１当量）、Ｋ２ＰＯ４（５．０８ｇ、２３．９ｍｍｏｌ、２当量）をＤＭＦ（３３ｃｃ）中でＡｒ雰囲気流下で９５℃まで加熱した。２０分間で残存水を除去した後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２７ｇ、２％当量）を加え、反応混合物を３．５時間攪拌した。室温まで冷却し、ろ過した。ろ液にクロロホルム（１００ｃｃ）を加え、水（５×１００ｃｃ）で洗浄し、乾燥し（ＭｇＳＯ４）、ろ過し、蒸発させることにより２．８８ｇの固体生成物（ＨＰＬＣによる純度８５％）を得た。ヘキサン：クロロホルム：２−プロパノール（２０５：１１：９ｃｃ）から再結晶した後、明るい淡黄色の粉末０．７４ｇ（ＨＰＬＣによる純度９９％）を収率２８％で得た。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：２２３（Ｍ＋、１００％）、２０８（［Ｍ−Ｍｅ］＋、２６％）、１８０（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｈ＋、２２％）。
【００４６】
Ｂ．前躯体をカップリングして２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルを得る。
（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）アセトニトリル（０．７４ｇ、３．３ｍｍｏｌ）およびヨウ素（０．９２５ｇ、１．１当量）をＭＴＢＥ（８．４ｃｃ）中に部分的に溶解した混合物を、Ａｒ雰囲気下−２０℃で３分間攪拌した。ナトリウムメトキシド（２５％メタノール溶液、１．７ｃｃ、２．２当量）を３０分かけて滴下した。橙褐色の反応混合物を３０分以上かけて室温に到達させ、さらに３０分間攪拌した。反応混合物をろ過し、該固体をＭＴＢＥで完全に洗浄した。該固体を０．１Ｍチオ硫酸ナトリウム溶液に移し、攪拌し、再ろ過し、多量の水で洗浄した。全量で０．５３ｇの２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルを、純度約９０％（主な不純物は、出発物質）、収率３３％で得た。熱Ｐ．Ｅ．および熱ＭｅＯＨで処理した後に十分な純度を得ることができる。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：４４２（Ｍ＋、１００％）、２２３（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＨ２ＣＮ＋、１２％）。
【００４７】
実施例８：化合物（ＸＩＩ）（Ｒ＝ＯＭｅ）の合成
凝縮器に連結した、アルゴン雰囲気下にある１００ｍｌの十分乾燥した三つ口丸底フラスコに、新鮮な蒸留ＤＭＦ１０ｍＬを加えた。次いで、化合物（ＶＩ）（０．５７ｇ、１．３ｍｍｏｌ）、４−アニシルボロン酸（０．２１ｇ、１．３８ｍｍｏｌ）、三塩基性リン酸カリウム（０．４２ｇ、２ｍｍｏｌ）およびテトラキス−（トリフェニルホスフィン）−パラジウム（０）（０．０２３ｇ、０．０２ｍｍｏｌ）を加えた。該混合物を攪拌しながらアルゴンでフラッシュした。該反応混合物を１１０℃で２０時間加熱した。ＴＬＣ試験により出発材料が残っていることが分かったので、追加の４−アニシルボロン酸（０．１ｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を加え、該混合物を１１０℃でさらに４時間加熱した。溶媒を真空下で除去し、クロロホルム（１０ｍｌ）を加えた。有機溶液を希釈ＨＣｌ（１０ｍｌ）で２回洗浄し、次いで、硫酸マグネシウム上で乾燥した。粗製材料（０．７ｇ）をシリカおよび溶離液としてＤＣＭ：ＰＥ（１：１）によるフラッシュクロマトグラフィーにより精製することにより１２０ｍｇ（０．３１ｍｍｏｌ、収率２４．３％）を得た。得られた化合物（ＸＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.88 (m, 2H), 7.84 (m, 2H), 7.70 (m, 2H), 7.59 (m, 2H), 7.02 (m, 4H), 4.13 (q, 2H), 3.87 (s, 3H), 1.47 (t, 3H).
【００４８】
実施例９：（ＸＩＩ）（Ｒ＝ＮＭｅ２）の合成
凝縮器に連結した、アルゴン雰囲気下にある５０ｍｌの十分乾燥した三つ口丸底フラスコに、新鮮な蒸留ＤＭＦ１０ｍＬを加えた。次いで、化合物（ＶＩ）（０．５ｇ、１．１８ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノフェニルボロン酸（０．２３４ｇ、１．４２ｍｍｏｌ）、三塩基性リン酸カリウム（０．５ｇ、２．３５ｍｍｏｌ）およびテトラキス−（トリフェニルホスフィン）−パラジウム（０）（０．０２７ｇ、０．０２３ｍｍｏｌ）を加えた。該混合物を攪拌しながらアルゴンでフラッシュした。該反応混合物を１１５℃で２４時間加熱した。溶媒を真空下で除去し、クロロホルム（１０ｍｌ）を加えた。有機溶液を水（１０ｍｌ）で２回洗浄し、次いで、硫酸マグネシウム上で乾燥した。粗製材料（０．６ｇ）をシリカおよび溶離液としてクロロホルム：アセトン：水酸化アンモニウム（２５：１：１）によるフラッシュクロマトグラフィーにより精製することにより４０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ、収率８．６％）を得た。得られた化合物（ＸＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.91 (m, 2H), 7.87 (m, 2H), 7.74 (m, 2H), 7.63 (m, 2H), 7.05 (m, 2H), 6.9 (br m, 2H), 4.16 (q, 2H), 3.09 (s, 6H), 1.50 (t, 3H).
【００４９】
実施例１０：（ＸＩＩ）（Ｒ＝ＣＨＯ）の合成
凝縮器に連結した、アルゴン雰囲気下にある１００ｍｌの十分乾燥した三つ口丸底フラスコに、新鮮な蒸留ＤＭＦ１０ｍＬを加えた。次いで、化合物（ＶＩ）（０．５ｇ、１．１８ｍｍｏｌ）、４−ホルミルフェニルボロン酸（０．２７ｇ、１．８ｍｍｏｌ）、三塩基性リン酸カリウム（０．４８ｇ、２．２６ｍｍｏｌ）およびテトラキス−（トリフェニルホスフィン）−パラジウム（０）（０．０２７ｇ、０．０２３５ｍｍｏｌ）を加えた。該混合物を攪拌しながらアルゴンでフラッシュした。該赤色反応混合物を１００℃で２０時間加熱した。溶媒を真空下で除去し、クロロホルム（１０ｍｌ）を加えた。有機溶液を希釈ＨＣｌ（１０ｍｌ）で２回洗浄し、次いで、硫酸マグネシウム上で乾燥した。粗製材料をシリカおよび溶離液としてのＤＣＭ：ＰＥ（１：１）によるフラッシュクロマトグラフィーにより精製することにより２００ｍｇ（０．５３ｍｍｏｌ、収率４４．８％）を得た。得られた化合物（ＸＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 10.09 (s, H), 8.01 (m, 2H), 7.93 (m, 2H), 7.87 (m, 2H), 7.81 (m, 2H), 7.79 (m, 2H), 7.03 (m, 2H), 4.13 (q, 2H), 1.47 (t, 3H).
【００５０】
実施例１１：（ＸＩＩＩ）の合成
２−ブロモ−７−アセチル−９，９−ジメチル−フルオレン（９ｇ、２８ｍｍｏｌ）のエタノールを含まないクロロホルム（２５０ｍＬ）攪拌溶液に、固体７０％ＭＣＰＢＡ（１．３当量、３３ｍｍｏｌ、８．０ｇ）を一部ずつ加えた（０℃でＮ２下）。該混合物を徐々に周囲温度まで温め、暗所で３日間攪拌した。反応の完了は、ＨＰＬＣにより確認した。１０％ＮａＨＣＯ３水溶液（１５０ｍＬ）を加え、該混合物を４０分間激しく攪拌した。相を分離し、水層をクロロホルムで再度抽出し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。粗製生成物（９．１ｇ）を次工程向けとし、さらなる精製は行わなかった。得られた生成物は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.66 (d, 1H, J = 7.5 Hz), 7.55 (d, 1H, J = 2.0 Hz), 7.53 (d, 1H, J = 7.5 Hz), 7.46 (dd, 1H, J1 = 7.5 Hz, J2 = 2.0 Hz), 7.15 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 7.07 (dd, 1H, J1= 7.5 Hz, J2 = 2.5 Hz), 2.33 (s, 3H), 1.47 (s, 6H).; 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 170.3, 156.4, 155.4, 151.2, 138.1, 136.5, 130.9, 126.8, 122.0, 121.7, 121.4, 121.3, 116.9, 47.9, 27.6, 21.9
【００５１】
粗製の２−アセトキシ−７−ブロモ−９，９−ジメチル−フルオレン（９．１ｇ、約２７ｍｍｏｌ）をＥｔＯＨ（１２０ｍＬ）に溶解し、固体ＮａＯＨ（約３当量、３．３ｇ）を分割して使用して処理した。加水分解反応は、周囲温度で２時間以内で完了した（ＴＬＣ、ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１およびＨＰＬＣによるモニタリング）。ＭｅＩ（約２．５当量、９．６ｇ）を加え、該混合物を周囲温度で終夜攪拌した。さらなるＭｅＩおよび／またはＮａＯＨを加えることによりアルキル化を完成させた（各材料０．５当量）。フェノールの残留が検出できなくなったら（ＴＬＣおよびＨＰＬＣモニタリング）、該反応混合物を冷水中にゆっくりと注ぎ、希釈ＨＣｌで中和した。該混合物をエーテルで３回抽出し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。該純生成物をクロマトグラフィー（ヘキサン／ＥｔＯＡＣ １０：１）で単離した。収量は８．０ｇ（２６．４ｍｍｏｌ、２段精製後９２％）であった。得られた化合物（ＸＩＩＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.59 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 7.53 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 7.50 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.46 (dd, 1H, J1 = 8.5 Hz, J2 = 1.5 Hz), 6.96 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 6.89 (dd, 1H, J1= 8.0 Hz, J2 = 2.5 Hz), 3.88 (s, 3H), 1.47 (s, 6H).
【００５２】
実施例１２：（ＸＩＶ）の合成
２−メトキシ−７−ブロモ−９，９−ジメチル−フルオレン（化合物（ＸＩＩＩ））（８．０ｇ、２６．４ｍｍｏｌ）の乾燥攪拌ＴＨＦ（１５０ｍＬ）溶液に、Ｎ２下、−７８℃でｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍヘキサン溶液、１当量）を２０分間で滴下した。該混合物のメタル化反応の完了をＨＰＬＣにより確認しながら、３０分間攪拌した。ＴＨＦ（６ｍＬ）を混合した乾燥ＤＭＦ（１．４当量、３７ｍｍｏｌ、２．７ｇ）を滴下し、該混合物を−７８℃で１時間攪拌し、次いで、周囲温度までゆっくりと温め、さらに１時間攪拌した。反応が完了すると（ＨＰＬＣモニタリング）、最初に形成したアニオンの赤色が消失した。該反応混合物を０℃まで冷却し、３Ｍ ＨＣｌで反応を停止し、２０分間攪拌し、水で希釈し、エーテルで２回抽出した。合わせた有機抽出物を１０％ＮａＨＣＯ３、ブラインで洗浄し、減圧下で蒸発させた。粗製のアルデヒドをＥｔＯＨ（１００ｍＬ）に溶解し、Ｎ２下、固体ＮａＢＨ４（約２当量、５０ｍｍｏｌ、１．９ｇ）で一部ずつ（発泡！）処理した。該反応混合物を周囲温度で２時間攪拌し、ＴＬＣ（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１）またはＨＰＬＣでモニターした。反応が完了すると、大部分のＥｔＯＨは、蒸発し（Ｒｏｔａｖａｐｏｒ、浴温＜４０℃）、次いで、該混合物を１０％ＮａＨＣＯ３（１５０ｍＬ）にゆっくりと注ぎ、２０分間激しく攪拌した。該混合物を水で希釈し、エーテル（３×８０ｍｌ）で３回抽出し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発した。粗製生成物をフラッシュクロマトグラフィー（所望の生成物をヘキサン／ＥｔＯＡＣ ２０：１、次いで１０：１、最後に４：１で溶離）により精製した。純粋の７−（２−メトキシ−９，９−ジメチル）−フルオレニルカルビノールの収量は４．５ｇであった。得られた化合物（ＸＩＶ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.61 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.60 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.41 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.29 (dd, 1H, J1 = 8.0 Hz, J2 = 1.0 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 6.88 (dd, 1H, J1= 8.0 Hz, J2 = 2.5 Hz), 4.74 (d, 2H, J = 3.5 Hz), 3.87 (s, 3H), 1.83 (br t, 1 H, J = 3.5 Hz), 1.47 (s, 6H).
【００５３】
実施例１３：（ＸＶ）の合成
７−（２−メトキシ−９，９−ジメチル）−フルオレニルカルビノール（化合物（ＸＩＶ））（４．５ｇ、１７．７ｍｍｏｌ）の激しく攪拌したＥｔ２Ｏ（２０ｍＬ）溶液に、濃ＨＣｌ（９ｍｌ、約５当量）を０℃で滴下した。該混合物を周囲温度までゆっくりと温め、３時間攪拌した。相を分離し、水層をエーテルで２回洗浄し、合わせた有機抽出物をブラインで洗浄し、減圧下で蒸発させた。粗製の準固体塩化物（４．１ｇ、約１５ｍｍｏｌ、８５％）をＤＭＦ（４０ｍＬ）に溶解し、固体ＮａＣＮ（１．５ｇ、３０ｍｍｏｌ、約２当量）を３〜４分割で加えた。該混合物を周囲温度で４時間攪拌し、ＴＬＣ（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１）でモニターした。反応が完了したら、該反応混合物を水で希釈し、エーテル（３×５０ｍＬ）で抽出した。今度は、合わせた有機抽出物を水で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。結晶性残渣をＭＴＢＥと共に粉砕し、所望の純ニトリルを白色粉末として得た。得られた化合物（ＸＶ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.62 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.61 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.35 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.24 (dd, 1H, J1 = 8.0 Hz, J2 = 1.0 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 2.5 Hz)
【００５４】
実施例１４：（ＸＶＩ）の合成
ＮａＯＭｅの２５％ＭｅＯＨ溶液（２．４当量、２．４６ｍｍｏｌ、０．６ｍｌ）を、７−（２−メトキシ−９，９−ジメチル）フルオレニル−アセトニトリル（化合物（ＸＶ））（２７０ｍｇ、１．０３ｍｍｏｌ）およびヨウ素（１．２当量、１．２３ｍｍｏｌ、３２０ｍｇ）の攪拌乾燥冷（−２５℃）ＴＨＦ（２０ｍｌ）溶液に非常にゆっくりと（１％／分）加えた。反応終了時に、所望のスチルベン誘導体の内、２つの異性体のみがＴＬＣ（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ ４：１、Ｒｆ＝０．５５および０．５０）で検出できた。２つの異性体の動力学的な比は、約１：３（未較正のＨＰＬＣピーク面積比）であるが、アリコート溶液を光に曝露させた置いた場合、約３：１の平衡比は速やかに実現する（ＡＣＮに溶解したＨＰＬＣ試料で約３０分以内）。
該反応混合物を冷水して反応停止させ、ジクロロメタン（３×３０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機抽出物をＮａ２Ｓ２Ｏ３希釈水溶液、ブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、蒸発させた。粗製生成物の収率は、８２％（２２０ｍｇ）であり、これは、ＨＰＬＣおよびＮＭＲにより純粋であることが判明した。分析の目的で、Ｅｔ２Ｏと共に粉砕した後、第１の異性体（ＴＬＣ上で極性がより小さい）の結晶をろ過することにより、該異性体を分離し、ろ液の蒸発残渣のクロマトグラフィー（ヘキサン／ＥｔＯＡｃ １０：１）によりより可溶性で準固体の第２の異性体を単離した。平衡混合物の形成を避けるために、全ての操作（ｒｏｔａｖａｐｏｒ上での分別濃縮、ＮＭＲおよびＨＰＬＣの試料調製など）は、暗所で行った。得られた化合物（ＸＶＩ）は以下の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）スペクトルを有した。
第１の異性体：1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.91 (d, 2H, J = 2.0 Hz), 7.83 (dd, 2H, J1 = 8.0 Hz, J2 = 2.0 Hz), 7.75 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 7.69 (d, 2H, J = 8.5 Hz), 7.00 (d, 2H, J = 2.0 Hz), 6.93 (dd, 2H, J1 = 8.5 Hz, J2 = 2.0 Hz), 3.91 (s, 6H), 1.54 (s, 12H); 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 161.5, 157.3, 154.6, 143.6, 131.4, 130.6, 129.0, 124.9, 123.7, 122.6, 120.3, 118.3, 113.9, 109.2, 56.3, 47.9, 27.7
第２の異性体：1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 7.59 (d, 2H, J = 8.5 Hz), 7.52 (d, 2H, J = 8.0Hz), 7.34 (dd, 2H, J1= 8.0Hz, J2 = 2.0Hz), 7.33 (d, 2H, J = 2.0 Hz), 6.91 (d, 2H, J = 2.5 Hz), 6.89 (dd, 2H, J1 = 8.5 Hz, J2 = 2.5 Hz), 3.87 (s, 6H), 1.31 (s, 12H); 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 161.5, 157.1, 154.6, 131.1, 129.6, 129.2, 128.0, 124.3, 122.4, 120.3, 118.6, 113.9, 109.2, 108.3, 56.3, 47.6, 27.6
【００５５】
実施例１５：（ＸＶＩＩ）の合成
４−ブロモアセトニトリル（２．３５ｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、４−メトキシフェニルボロン酸（２．００、１３．２ｍｍｏｌ、１．１当量）、Ｋ２ＰＯ４（５．０８ｇ、２３．９ｍｍｏｌ、２当量）をＤＭＦ（３３ｃｃ）中Ａｒ雰囲気流下で９５℃まで加熱した。２０分間で水の残渣を除去した後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２７ｇ、２％当量）を加え、反応混合物を３．５時間攪拌した。室温まで冷却し、ろ過した。ろ液にクロロホルム（１００ｃｃ）を加え、水（５×１００ｃｃ）で洗浄し、乾燥し（ＭｇＳＯ４）、ろ過し、蒸発させることにより固体生成物２．８８ｇ（ＨＰＬＣにより純度８５％）を得た。ヘキサン：クロロホルム：２−プロパノール（２０５：１１：９ｃｃ）からの再結晶させた後、明るい淡黄色の粉末（ＨＰＬＣにより純度９９％）０．７４ｇを収率２８％で得た。得られた化合物（ＸＶＩＩ）は以下の質量スペクトルを有した。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：２２３（Ｍ＋，１００％）、２０８（［Ｍ−Ｍｅ］＋、２６％）、１８０（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｈ＋、２２％）。
【００５６】
実施例１６：（ＸＶＩＩＩ）の合成
ＭＴＢＥ（８．４ｃｃ）中に部分的に溶解した（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−アセトニトリル（化合物（ＸＶＩＩ））（０．７４ｇ、３．３ｍｍｏｌ）およびヨウ素（０．９２５ｇ、１．１当量）の混合物をＡｒ雰囲気下−２０℃で３分間攪拌した。ナトリウムメトキシド（２５％メタノール溶液、１．７ｃｃ、２．２当量）を３０分かけて滴下した。橙褐色の反応混合物を３０分かけて室温に到達させ、さらに３０分間攪拌した。反応混合物をろ過し、該固体をＭＴＢＥで完全に洗浄した。該固体を０．１Ｍチオ硫酸ナトリウム溶液に移し、攪拌し、再びろ過し、多量の水で洗浄した。全量で０．５３ｇの２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリルを純度約９０％（主な不純物は、出発物質である）、収率３３％で得た。熱Ｐ．Ｅ．および熱ＭｅＯＨによる処理後、十分な純度を得ることができる。得られた化合物（ＸＶＩＩＩ）は以下の質量スペクトルを有した。
Ｍ．Ｓ（ＥＩ＋）：４４２（Ｍ＋、１００％）、２２３（ＭｅＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＨ２ＣＮ＋、１２％）。
【００５７】
実施例１７：分析
Ｒ＝ＯＭｅおよびＮＭｅ２である式ＸＩＩの化合物（実施例８を参照）の非線形フォトクロミズムを試験した。レーザー光の多様な波長で溶液を照射し、トランス−シス異性体比を追跡した。スチルベンおよび（ＩＩＩ）のジメチルエーテルについて同一の実験を実施して比較した。結果を図４に示す。共役系の長い本明細書記載の発色団が共役ブリッジの短い対照発色団より有意に優れている（より大きな異性化速度）ことは明らかである。
【００５８】
実施例１８：異性化実験
４または６個の石英製キュベット（内寸法１０×１０ｍｍ、栓付）をトラフ内に一列に固定し、２個のキュベットを約１ｍｍ離した。キュベット間の隙間を鉱油で満たして、その隙間の充填時のキュベット間の内部反射を最小化した。レーザービームが第１のキュベットの中心に入り、最後のキュベットの中心から出るように、ＯＰＯ系を出る該レーザービームの経路内にキュベットの列を並べた。
ＯＰＯレーザー系は、Ｎｄ：ＹＡＧ（Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ）ポンプＯＰＯ（Ｐａｎｔｈｅｒ）に基づき、これにより１０Ｈｚにおける１６ｎｓパルス列が生成した。ＯＰＯ系を出るレーザービームから干渉フィルタにより３５５ｎｍおよび５３２ｎｍの迷光をフィルタし、レンズおよび絞りを用いて平行化および形状形成を行うことにより直径約２ｍｍのビームを生成した。該レーザーは、波長可変であり、その使用可能な範囲にわたり出力を大きく変更した。通常得られた出力は２０ｍＷであり、充填キュベット列を通過することにより、ビームは大きく減衰しないことが判明した。従って、各キュベットは、同一照射量を受光した。
被検化合物の溶液は、適切な溶媒中の濃度３ｍＭで暗所の褐色バイアル中に調製した。可能であれば、純トランス異性体を用い、それがない場合は、最高のトランス：シス比を有する試料を用いた。以後、発色団溶液は全て、暗所において取り扱った。被検溶液１０滴を各キュベットに加え、体積が３ｍＬになるまで酢酸エチルを補給した。６個の列の中の最初と最後のキュベットは、両方が「ｅＭＭＡ」を含むことも多く、（ａ）異なる実験のノーマライゼーションのため、および（ｂ）異なるキュベットが全て、同じ照射量を受光したことを立証するために用いた。キュベット中の試料と同一のものを調製し、キュベットの横に（ビームが通過しない場所）並べた。
【００５９】
該レーザービームを約１６時間点灯し、その間キュベット中の該溶液を照射し、大小の程度の差こそあれ２光子異性化を行わせた。実験の最後に、キュベット中の該溶液、およびそれに隣接して並べた同一試料を、５０：５０ ＭｅＯＨ：水で開始し、５分後に１００％ＭｅＯＨに達する溶離液の勾配を用い、Ｃ−１８逆相カラムにおけるＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって試験した。このような勾配により、化合物のトランスおよびシス異性体の分別が可能になった。ＮＭＲ分光分析法を用いることにより、各異性体に帰属するピークを検証した。クロマトグラムが各異性体への比を正しく反映することを目的として、２種の異性体が同じ吸収係数を有する波長においてＵＶ検出器による検出を実施した。各発色団の吸光度スペクトルにおける、ＵＶ光を照射したときの等吸収点を知ることにより、この波長を見出した。各発色団のこの波長は、異なり、ｅＭＭＡでは３３０ｎｍである。ＨＰＬＣクロマトグラムの結果から、異性体比における％変化を計算し、この値を結果の報告向けに用いた。
ｅＭＭＡを参照とした実験に加えて、発色団の１つがスチルベンである実験を実施した。スチルベンの異性化の２光子断面積および量子収率はよく知られているので、この実験により準定量的な解析が可能になった。
実験結果の例として以下を挙げる：
【００６０】
【表１】
【００６１】
この実験では、（ＸＩＩ）の拡張共役系には発色団活性を増加させる傾向があることが明示されている。Ｒ＝ＣＨＯの場合、例外が存在するが、これはＣＨＯ基が強い供与体でないためである。
【００６２】
【表２】
【００６３】
この場合も、より長い共役系およびより強い供与体を有する化合物は、良好な性能を示す。キュベット６は、より弱い供与体を有するｅＭＭＡアナログの例を示すが、予想通りそれは活性がより小さい材料である。
【００６４】
【表３】
【００６５】
キュベット列において異なる位置の同じ化合物では結果が類似していることは容易に理解できよう。より強い供与体（例えば、ＯＭｅではなくＯＨ）は、より速やかな異性化をもたらすことも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】スチルベンの全部分への連続電荷移動、またはスチルベンの酸化分解をもたらすイオンの喪失をもたらし得る置換スチルベンにおける共役経路を明示する図である。
【図２】本発明による式（１）の化合物の調製方法を例示する図である。
【図３】本発明の化合物を合成するいくつかの他の経路を例示する図である。
【図４】いくつかの式（１）の化合物の紫外スペクトルを比較し、式（１）の化合物における共役が増加した結果として１つの異性形態から他への相互変換の収率が高くなることを明示する図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）の化合物：
【化１】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ１およびＸ２、Ｘ３、Ｘ４は、共役基であり、それぞれ独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜５アルケニレンもしくはＣ２〜５アルキニレン、または該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、フェニル環の３、４または５位に結合していてもよい、あるいは前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、３〜４または４〜５位においてフェニル環と縮合環を形成していてもよく；Ｄ１およびＤ２は、Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、およびヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］。
【請求項２】
Ｄ１およびＤ２が、ＮＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、Ｃ１〜４ＯＨ、−ＯＣ１〜４アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｘ１およびＸ２基が、それぞれ独立に、必要に応じて置換されているフェニル、ピリジン、ピロール、イミダゾール、トリアゾール、チオフェンまたはフランである、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ａが、独立にシアノまたはニトロである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
Ｘ３およびＸ４が、それぞれ独立に、Ｃ２〜５アルキニレンまたはＣ２〜５アルケニレン、あるいは該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
式（２）：
【化２】
を有し、式中、ｎ、Ｄ１、Ｄ２、Ｘ１、Ｘ２およびＡが、上記で定義した通りである、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｘ１およびＸ２が、独立に、Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分から選択される共役基であり；前記部分が、フェニル環と縮合または結合していてもよく；Ｄ１およびＤ２が、独立に、ＮＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、Ｃ１〜４ＯＨであり；Ａが、独立に、シアノまたはニトロである、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
式（３）：
【化３】
を有し、式中、ｎ、Ｄ１、Ｄ２、Ｘ３、Ｘ４およびＡが、上記で定義した通りである、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
Ｄ１およびＤ２が、独立に、ＮＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、Ｃ１〜４ＯＨであり；Ａが、独立に、シアノまたはニトロであり；Ｘ３、Ｘ４が、Ｃ２〜５アルケニレンまたはＣ２〜５アルキニレン、あるいは該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログであり；ｎ＝１である、請求項８に記載の化合物。
【請求項１０】
２−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ホルミル−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ジメチルアミノ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メチル−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリル
から選択される化合物。
【請求項１１】
式（ＸＩ）および式（ＸＩＩ）の化合物の調製方法。
【化４】
【請求項１２】
式（ＸＶＩＩＩ）の化合物の調製方法。
【化５】
【請求項１３】
式（ＸＩ）の化合物の調製方法。
【化６】
【請求項１４】
非線形光学において使用するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１５】
染料、参照標準、発色団光学媒体、光リミッタ、微細加工システムにおけるコンポーネント、ナノテクノロジーデバイス、または標的化医療用途として使用するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１６】
３次元光メモリの発色団光学媒体として使用するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１７】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物を含むデバイス。
【請求項１８】
発色団光学媒体、光リミッタ、微細加工システムにおけるコンポーネント、ナノテクノロジーデバイスから選択される、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
請求項１〜９、および１３のいずれか一項に記載の化合物を含む製剤。
【請求項２０】
染料、参照標準または医薬組成物から選択される、請求項１９に記載の製剤。
【請求項１】
式（１）の化合物：
【化１】
［式中、ｎは、独立に０、１または２であり；Ｘ１およびＸ２、Ｘ３、Ｘ４は、共役基であり、それぞれ独立に、（ｉ）Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分、および（ｉｉ）Ｃ２〜５アルケニレンもしくはＣ２〜５アルキニレン、または該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログから選択され；前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、フェニル環の３、４または５位に結合していてもよい、あるいは前記Ｘ１およびＸ２の一方または両方は、３〜４または４〜５位においてフェニル環と縮合環を形成していてもよく；Ｄ１およびＤ２は、Ｃ１〜４アルキル、−ＯＣ１〜４アルキル、−ＳＣ１〜４アルキルおよび−Ｃ１〜４ＯＨ、チオールおよびその塩、ＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’およびＲ’’が、独立に、水素またはＣ１〜４アルキルである）、ビフェニル、およびヘテロ芳香族から独立に選択される電子供与体部分であり；Ａは、ピリジニウム、アンモニウム塩、Ｃ２〜５アルケニルもしくはＣ２〜５アルキニル基、アゾベンゼン、Ｃ１〜４ＣＮ、ハライド、Ｃ１〜６ＣＯＯＨもしくはそのＣ１〜６エステル、またはＣ１〜４ＮＯ２化合物から独立に選択される電子受容体部分である］。
【請求項２】
Ｄ１およびＤ２が、ＮＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、Ｃ１〜４ＯＨ、−ＯＣ１〜４アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｘ１およびＸ２基が、それぞれ独立に、必要に応じて置換されているフェニル、ピリジン、ピロール、イミダゾール、トリアゾール、チオフェンまたはフランである、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ａが、独立にシアノまたはニトロである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
Ｘ３およびＸ４が、それぞれ独立に、Ｃ２〜５アルキニレンまたはＣ２〜５アルケニレン、あるいは該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
式（２）：
【化２】
を有し、式中、ｎ、Ｄ１、Ｄ２、Ｘ１、Ｘ２およびＡが、上記で定義した通りである、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｘ１およびＸ２が、独立に、Ｎ、ＯまたはＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み得る５または６員芳香族部分から選択される共役基であり；前記部分が、フェニル環と縮合または結合していてもよく；Ｄ１およびＤ２が、独立に、ＮＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、Ｃ１〜４ＯＨであり；Ａが、独立に、シアノまたはニトロである、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
式（３）：
【化３】
を有し、式中、ｎ、Ｄ１、Ｄ２、Ｘ３、Ｘ４およびＡが、上記で定義した通りである、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
Ｄ１およびＤ２が、独立に、ＮＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、独立に、水素またはＣ１〜４アルキル、Ｃ１〜４ＯＨであり；Ａが、独立に、シアノまたはニトロであり；Ｘ３、Ｘ４が、Ｃ２〜５アルケニレンまたはＣ２〜５アルキニレン、あるいは該鎖中にＮ、ＯまたはＳ原子を必要に応じて含み得るそれらのヘテロ原子鎖アナログであり；ｎ＝１である、請求項８に記載の化合物。
【請求項１０】
２−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ホルミル−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２−（４’−ジメチルアミノ−ビフェニル−４−イル）−３−（４−メトキシメチル−フェニル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メトキシ−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリル
２，３−ビス−（４’−メチル−ビフェニル−４−イル）−ブト−２−エンジニトリル
から選択される化合物。
【請求項１１】
式（ＸＩ）および式（ＸＩＩ）の化合物の調製方法。
【化４】
【請求項１２】
式（ＸＶＩＩＩ）の化合物の調製方法。
【化５】
【請求項１３】
式（ＸＩ）の化合物の調製方法。
【化６】
【請求項１４】
非線形光学において使用するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１５】
染料、参照標準、発色団光学媒体、光リミッタ、微細加工システムにおけるコンポーネント、ナノテクノロジーデバイス、または標的化医療用途として使用するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１６】
３次元光メモリの発色団光学媒体として使用するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１７】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物を含むデバイス。
【請求項１８】
発色団光学媒体、光リミッタ、微細加工システムにおけるコンポーネント、ナノテクノロジーデバイスから選択される、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
請求項１〜９、および１３のいずれか一項に記載の化合物を含む製剤。
【請求項２０】
染料、参照標準または医薬組成物から選択される、請求項１９に記載の製剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００８−５２６８３２（Ｐ２００８−５２６８３２Ａ）
【公表日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５００１９（Ｐ２００７−５５００１９）
【出願日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００６／００００５２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７５３２８
【国際公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（５０７２３４００３）メンパイル インク． (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００６／００００５２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７５３２８
【国際公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（５０７２３４００３）メンパイル インク． (4)
【Ｆターム（参考）】
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