(57)【要約】  本発明は、高められた蛍光量子収率及び蛍光発光を有する新規のクルクミノイド化合物の二フッ化ホウ素錯体、並びに該二フッ化ホウ素錯体の、バイオイメージング、治療学、セラノスティクス、ディスプレイ技術及びテレコミュニケーション技術、光起電力技術等の様々な分野における蛍光体としての使用に関する。上記化合物の製造も記載されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）：
Ｑ２−Ｑ１−Ｑ３    （Ｉ）
（式中、
Ｑ１は、式（ＩＩ）：
【化１】
2019503992.tif 000068
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化２】
2019503992.tif 000069
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、若しくは４であり、
ｍは、０若しくは１であるか、又は、
Ｑ１は、式（ＩＶ）：
【化３】
2019503992.tif 000070
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
ｐは、０、１、若しくは２であり、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化４】
2019503992.tif 000071
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化５】
2019503992.tif 000072
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化６】
2019503992.tif 000073
から選択され、式中のＲは、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、又はヘテロアリール基であり、前記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、任意に置換されている）の化合物。
【請求項２】
Ｑ１は、式（ＩＩａ）：
【化７】
2019503992.tif 000074
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりオルト位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化８】
2019503992.tif 000075
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２、Ｑ３、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、請求項１で定義される通りである、請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項３】
Ｑ１は、式（ＩＩａ）：
【化９】
2019503992.tif 000076
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりオルト位で置換されており、
ｎ＝ｍ＝０であり、かつ、
Ｑ２及びＱ３は、請求項１で定義される通りであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化１０】
2019503992.tif 000077
から選択される、請求項１又は２に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項４】
Ｑ１は、式（ＩＩｂ）：
【化１１】
2019503992.tif 000078
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりメタ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化１２】
2019503992.tif 000079
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２、Ｑ３、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、請求項１で定義される通りである、請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項５】
Ｑ１は、式（ＩＩｂ）：
【化１３】
2019503992.tif 000080
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりメタ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化１４】
2019503992.tif 000081
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２及びＱ３は、請求項１で定義される通りであり、
ここで、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化１５】
2019503992.tif 000082
から選択される、請求項１又は４に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項６】
Ｑ１は、式（ＩＩｂ）：
【化１６】
2019503992.tif 000083
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりメタ位で置換されており、
ｎ＝１、２、３、又は４であり、
ｍ＝０であり、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、かつ、
Ｑ２及びＱ３は、請求項１で定義される通りであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化１７】
2019503992.tif 000084
から選択される、請求項１、４及び５のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項７】
Ｑ１は、式（ＩＩｃ）：
【化１８】
2019503992.tif 000085
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりパラ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化１９】
2019503992.tif 000086
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２、Ｑ３、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、請求項１で定義される通りである、請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項８】
Ｑ１は、式（ＩＩｃ）：
【化２０】
2019503992.tif 000087
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりパラ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化２１】
2019503992.tif 000088
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、
Ｑ２及びＱ３は、請求項１で定義される通りであり、
ここで、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化２２】
2019503992.tif 000089
である、請求項１又は７に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項９】
Ｑ１は、式（ＩＩｃ）：
【化２３】
2019503992.tif 000090
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりパラ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍ＝０であり、かつ、
Ｑ２及びＱ３は、請求項１で定義される通りであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化２４】
2019503992.tif 000091
から選択される、請求項１、７及び８のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１０】
Ｑ１は、式（ＩＶ）：
【化２５】
2019503992.tif 000092
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
ｐは、０、１、又は２であり、かつ、
Ｑ２、Ｑ３、Ｒ２、及びＲ３は、請求項１で定義される通りである、請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１１】
Ｑ１は、式（ＩＶ）：
【化２６】
2019503992.tif 000093
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
ｐは、０、１、又は２であり、かつ、
Ｑ２及びＱ３は、請求項１で定義される通りであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化２７】
2019503992.tif 000094
から選択される、請求項１又は１０に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物の、蛍光体としての使用。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物の、バイオイメージングにおける、揮発性酸／塩基のセンサとしての、光線力学療法における、アルツハイマー病の診断における、セラノスティクスにおける、嫌気性環境のための光学センサとしての、ディスプレイ技術及びテレコミュニケーション技術における、光起電力技術における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高められた蛍光量子収率及び蛍光発光を有する新規のクルクミノイド化合物の二フッ化ホウ素錯体、並びに該二フッ化ホウ素錯体の、バイオイメージング、治療学、セラノスティクス、ディスプレイ技術及びテレコミュニケーション技術、光起電力技術等の様々な分野における蛍光体としての使用に関する。上記化合物の製造も記載されている。
【背景技術】
【０００２】
溶液及び固体状態における、高いモル吸光係数、大きな２光子吸収断面積、高い発光量子収率、大きなストークスシフト、高い熱的安定性及び光化学的安定性を示す化合物は、蛍光レポーターとして魅力的な候補である。特に、近赤外（ＮＩＲ、国際照明委員会によれば７００ｎｍより長い波長）領域での２光子励起を用いて、ＮＩＲで発光する色素は、励起及び検出の両方が生体の透過窓において機能するため、セルイメージングで使用するために大きな関心が持たれている。
【０００３】
多くの種類の有機色素のなかでも、ボロンジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）化合物等のホウ素錯体が特に魅力的である。溶液における興味深い光学的特性に加えて、多くの二フッ化ホウ素錯体（ＢＯＤＩＰＹ以外）は、固体状態においてかなり効率的なフォトルミネッセンス挙動が得られることも明らかにされている。特に、アセチルアセトネート配位子から誘導する化合物は、高い２光子吸収断面積、メカノフルオロクロミック挙動、並びにセルイメージングのための使用、又は揮発性酸／塩基のセンサ、アミロイドのための蛍光レポーター、嫌気性環境のための光学センサ及び太陽電池における電子供与体としての使用に導く効率的なＮＩＲ発光等の興味深い特性を示した。
【０００４】
最近では、二フッ化ホウ素単位を含むクルクミノイド構造は、上述の要求の多くを満たす効率的な発光体であると示されている。しかしながら、この研究はまた、クルクミノイドのＢＦ２錯体の固体状態蛍光が、高積層型発色団から生じるという結論に導いた。そのような相互作用は、発光がＮＩＲで生ずることを説明し得るが、本来は効率的なフェイス−トゥー−フェイス型の消光が惹起され、それが蛍光量子収率（Φｆ）を約５％にまで制限する（非特許文献１、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A. D'Aleo, D. Gachet, V. Heresanu, M. Giorgi and F. Fages, Chem. Eur. J., 2012, 18, 12764-12772
【非特許文献２】G. Bai, C. Yu, C. Cheng, E. Hao, Y. Wei, X. Mu and L. Jiao, Org. Biomol. Chem., 2014, 12, 1618-1626
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
溶液及び固体状態における改善された吸収能及び蛍光量子収率を有する新規の化合物が真に求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、一般式（Ｉ）：
Ｑ２−Ｑ１−Ｑ３    （Ｉ）
（式中、
Ｑ１は、式（ＩＩ）：
【化１】
2019503992.tif 000002
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化２】
2019503992.tif 000003
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、若しくは４であり、
ｍは、０若しくは１であるか、又は、
Ｑ１は、式（ＩＶ）：
【化３】
2019503992.tif 000004
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
ｐは、０、１、若しくは２であり、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化４】
2019503992.tif 000005
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化５】
2019503992.tif 000006
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化６】
2019503992.tif 000007
から選択され、式中のＲは、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、又はヘテロアリール基であり、上記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、任意に置換されている）の化合物を提供することにより、これらの要求を満たすことである。
【０００８】
好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化７】
2019503992.tif 000008
から選択され、式中のＲは、メチル基を表す。
【０００９】
本発明の化合物は、溶液において高められた光学的特性、例えば１光子励起及び２光子励起で得られる高い光学的輝度を示す。水溶液中で形成された本発明の化合物を含む固体状態粒子の紫外／可視吸収は、これらの化合物が強く凝集されることを明らかにし、蛍光分光法は、該化合物がＮＩＲで発光を示すと共に、従来技術の化合物と比較して高められた蛍光量子収率を有することを示している。
【００１０】
本発明の化合物においては、Ｑ１が式（ＩＩ）：
【化８】
2019503992.tif 000009
により表され、かつｎが２、３、又は４である場合に、アルコキシ基Ａは、同一又は異なり得る。
【００１１】
本発明の目的のためには、用語「アルキル基」は、１個〜１２個の炭素原子、例えば１個〜８個の炭素原子を含む、任意に置換された、飽和の、かつ直鎖状、分枝鎖状、又は環状の炭素含有基を意味するものと解釈される。飽和の、かつ直鎖状又は分枝鎖状のアルキルとしては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、及びドデカニル基、並びにそれらの分枝鎖状の異性体を挙げることができる。環状のアルキルとしては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロ［２．１．１］ヘキシル基、及びビシクロ［２．２．１］ヘプチル基を挙げることができる。本発明の意味の範囲内のアルキル基は、１個以上のヒドロキシル基、１個以上のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子から選択される１個以上のハロゲン原子、１個以上のニトロ（−ＮＯ２）基、１個以上のニトリル（−ＣＮ）基、又は１個以上のアリール基により任意に置換されていてもよく、上記アルコキシ基及びアリール基は、本発明において定義される。
【００１２】
用語「アリール」は、一般的に、６個〜２０個の炭素原子、例えば６個〜１０個の炭素原子を含む芳香族環式置換基を示す。本発明においては、該アリール基は、単環式又は多環式であり得る。望ましいものとしては、フェニル基、ベンジル基、及びナフチル基を挙げることができる。該アリール基は、１個以上のヒドロキシル基、１個以上のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子から選択される１個以上のハロゲン原子、１個以上のニトロ（−ＮＯ２）基、１個以上のニトリル（−ＣＮ）基、又は１個以上のアルキル基により任意に置換されていてもよく、上記アルコキシ基及びアルキル基は、本発明において定義される。
【００１３】
用語「ヘテロアリール」は、一般的に、少なくとも２個の炭素原子を含み、かつ窒素、酸素、ホウ素、ケイ素、リン、又は硫黄から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む５員から１０員までを含む芳香族単環式置換基又は芳香族多環式置換基を示す。該ヘテロアリール基は、単環式又は多環式であり得る。望ましいものとしては、フリル基、ベンゾフラニル基、ピロリル基、インドリル基、イソインドリル基、アザインドリル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、イソチアゾリル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、及びキナゾリニル基を挙げることができる。該ヘテロアリール基は、１個以上のヒドロキシル基、１個以上のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子から選択される１個以上のハロゲン原子、１個以上のニトロ（−ＮＯ２）基、１個以上のニトリル（−ＣＮ）基、１個以上のアリール基、又は１個以上のアルキル基により任意に置換されていてもよく、上記アルキル基、アルコキシ基、及びアリール基は、本発明において定義される。
【００１４】
用語「アルコキシ基」は、酸素原子を介して結合された上記定義のアルキル基（−Ｏ−アルキル）を意味する。
【００１５】
用語「ハロゲン原子」は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子から選択される原子を意味するものと解釈される。
【００１６】
式（Ｉ）の化合物においては、Ｑ１が、
【化９】
2019503992.tif 000010
である場合に、Ｑ２及びＱ３は、オルト位、メタ位、又はパラ位にあり得る。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態によれば、一般式（Ｉ）の化合物は、上記定義の化合物であって、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩａ）：
【化１０】
2019503992.tif 000011
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりオルト位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化１１】
2019503992.tif 000012
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化１２】
2019503992.tif 000013
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化１３】
2019503992.tif 000014
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化１４】
2019503992.tif 000015
から選択され、式中のＲは、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、又はヘテロアリール基であり、上記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、任意に置換されている、化合物である。
【００１８】
本発明の第２の実施の形態によれば、一般式（Ｉ）の化合物は、上記定義の化合物であって、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩａ）：
【化１５】
2019503992.tif 000016
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりオルト位で置換されており、
ｎ＝ｍ＝０であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化１６】
2019503992.tif 000017
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化１７】
2019503992.tif 000018
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化１８】
2019503992.tif 000019
から選択される、化合物である。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態の例は、化合物１及び化合物２：
【化１９】
2019503992.tif 000020
である。
【００２０】
本発明の第３の実施の形態によれば、一般式（Ｉ）の化合物は、上記定義の化合物であって、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩｂ）：
【化２０】
2019503992.tif 000021
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりメタ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化２１】
2019503992.tif 000022
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化２２】
2019503992.tif 000023
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化２３】
2019503992.tif 000024
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化２４】
2019503992.tif 000025
から選択され、式中のＲは、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、又はヘテロアリール基であり、上記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、任意に置換されている、化合物である。
【００２１】
本発明の第４の実施の形態によれば、一般式（Ｉ）の化合物は、上記定義の化合物であって、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩｂ）：
【化２５】
2019503992.tif 000026
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりメタ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化２６】
2019503992.tif 000027
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化２７】
2019503992.tif 000028
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化２８】
2019503992.tif 000029
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ここで、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化２９】
2019503992.tif 000030
から選択される、化合物である。
【００２２】
本発明の第３の実施の形態及び第４の実施の形態の例は、化合物３：
【化３０】
2019503992.tif 000031
である。
【００２３】
本発明の第５の実施の形態によれば、一般式（Ｉ）の化合物は、上記定義の化合物であって、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩｂ）：
【化３１】
2019503992.tif 000032
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりメタ位で置換されており、
ｎ＝１、２、３、又は４であり、
ｍ＝０であり、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化３２】
2019503992.tif 000033
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化３３】
2019503992.tif 000034
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化３４】
2019503992.tif 000035
から選択される、化合物である。
【００２４】
この第５の実施の形態においては、ｎは、好ましくは３と等しい。
【００２５】
この第５の実施の形態の例は、化合物４〜化合物１２：
【化３５】
2019503992.tif 000036
である。
【００２６】
本発明の第６の実施の形態によれば、一般式（Ｉ）の化合物は、上記定義の化合物であって、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩｃ）：
【化３６】
2019503992.tif 000037
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりパラ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化３７】
2019503992.tif 000038
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化３８】
2019503992.tif 000039
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化３９】
2019503992.tif 000040
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化４０】
2019503992.tif 000041
から選択され、式中のＲは、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、又はヘテロアリール基であり、上記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、任意に置換されている、化合物である。
【００２７】
本発明の第７の実施の形態によれば、上記定義の一般式（Ｉ）の化合物は、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩｃ）：
【化４１】
2019503992.tif 000042
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりパラ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｂは、式（ＩＩＩ）：
【化４２】
2019503992.tif 000043
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍは、０又は１であり、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化４３】
2019503992.tif 000044
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化４４】
2019503992.tif 000045
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ここで、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化４５】
2019503992.tif 000046
から選択される、化合物である。
【００２８】
本発明の第８の実施の形態によれば、上記定義の一般式（Ｉ）の化合物は、式中、
Ｑ１は、式（ＩＩｃ）：
【化４６】
2019503992.tif 000047
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３によりパラ位で置換されており、
Ａは、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基であり、
ｎは、０、１、２、３、又は４であり、
ｍ＝０であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化４７】
2019503992.tif 000048
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化４８】
2019503992.tif 000049
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化４９】
2019503992.tif 000050
から選択される、化合物である。
【００２９】
本発明の第６の実施の形態、第７の実施の形態、及び第８の実施の形態の例は、化合物１４〜化合物１６：
【化５０】
2019503992.tif 000051
である。
【００３０】
実施の形態１〜実施の形態８においては、Ａは、好ましくはＣ１〜Ｃ８アルコキシである。
【００３１】
本発明の第９の実施の形態によれば、上記定義の一般式（Ｉ）の化合物は、式中、
Ｑ１は、式（ＩＶ）：
【化５１】
2019503992.tif 000052
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
ｐは、０、１、又は２であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化５２】
2019503992.tif 000053
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化５３】
2019503992.tif 000054
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化５４】
2019503992.tif 000055
から選択され、式中のＲは、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、又はヘテロアリール基であり、上記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、任意に置換されている、化合物である。
【００３２】
本発明の第１０の実施の形態によれば、上記定義の一般式（Ｉ）の化合物は、式中、
Ｑ１は、式（ＩＶ）：
【化５５】
2019503992.tif 000056
により表され、ここで、
Ｑ１は、Ｑ２及びＱ３により置換されており、
ｐは、０、１、又は２であり、かつ、
Ｑ２は、式（Ｖ）：
【化５６】
2019503992.tif 000057
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
Ｑ３は、式（ＶＩ）：
【化５７】
2019503992.tif 000058
のジフルオロホウ素β−ジケトンであり、
ここで、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、
【化５８】
2019503992.tif 000059
から選択される、化合物である。
【００３３】
本発明の第９の実施の形態、及び第１０の実施の形態の例は、化合物１７〜化合物２１：
【化５９】
2019503992.tif 000060
である。
【００３４】
第１の実施の形態、第３の実施の形態、第６の実施の形態、第９の実施の形態においては、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、好ましくは、独立して、
【化６０】
2019503992.tif 000061
から選択され、式中のＲは、メチル基を表す。
【００３５】
全ての実施の形態においては、Ｒがアルキル基である場合に、Ｒは、好ましくは直鎖状の非置換のアルキル基である。
【００３６】
本発明の化合物は、G. Mann, L. Beyer and A. Arrieta, Z. Chem., 1987, 27, 172-173又はJ. Med. Chem. 2006, 49, 6111-6119に記載されるプロトコルに従って、以下：
【化６１】
2019503992.tif 000062
（式中、Ｙは、
【化６２】
2019503992.tif 000063
から選択される）
に示されるようにして得ることができる。
【００３７】
クルクミノイドの合成
丸底フラスコにおいて、酢酸エチル（ＤＭＦ）（１０ｍＬ）中に溶解されたヘミクルクミノイド（１モル当量）及びＢ２Ｏ３（０．５モル当量）の溶液を、６０℃で３０分間にわたり撹拌した。酢酸エチル（１０ｍＬ）中の、適切なビス−アルデヒド（Ａ又はＢ）又はトリス−アルデヒド（Ａ）（１モル当量のアルデヒド官能）及びトリ（ｎ−ブチル）ボラン（１モル当量のアルデヒド官能）の溶液を添加し、その混合物を、６０℃で３０分間にわたり撹拌した。次いで、該溶液に、触媒量のｎ−ブチルアミン（０．５モル当量）を添加し、その反応混合物を一晩還流させた。６０℃に冷却した後に、３０ｍＬの０．４ＭのＨＣｌを添加し、その混合物を３０分間にわたり撹拌した。冷却後に、沈殿物を濾別し、真空乾燥させることで、純粋なビス−クルクミノイド又はトリス−クルクミノイドが得られた。その固体が純粋でなかった場合に、それを、固定相としてシリカゲルを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製した。
【００３８】
クルクミノイドＢＦ２の合成
丸底フラスコにおいて、配位子（１モル当量）を、ジクロロメタン（２０ｍＬ）中で可溶化させてから、三フッ化ホウ素エーテラート（１．１モル当量）を添加した。その反応混合物を一晩還流させた。室温に冷却した後に、溶媒を蒸発させ、得られた固体をジエチルエーテル中に懸濁した。沈殿物を濾別することで、純粋な錯体が得られた。その粗製錯体が純粋でなかった場合に、それを、固定相としてシリカゲルを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製した。
【００３９】
本発明者らは、本発明の化合物が、高い蛍光量子収率（水中で１２．５％にて６９２ｎｍに最大発光を有し、かつジクロロメタン中で６１％にて５７４ｎｍで最大発光を有する）を示し、かつ良好な値の２光子吸収断面積（水中で８５０ｎｍの励起で５６０ＧＭであり、かつジクロロメタン中で８００ｎｍの励起で５１０ＧＭである）を示し、それにより該化合物が魅力的な蛍光体となることを明らかにした。これらの蛍光体は、固体状態で、例えばイメージング用途のために特に有用である改善されたＮＩＲ発光特性を有する。
【００４０】
本発明のもう一つの態様は、式（Ｉ）の化合物の、蛍光体としての使用に関する。本発明の化合物は、溶液、特に有機溶媒においても固体状態でもその両方で使用することができる。
【００４１】
本発明はまた、式（Ｉ）の化合物の、バイオイメージングにおける、特にセルイメージングのための、揮発性酸／塩基のセンサとしての、光線力学療法における、アルツハイマー病の診断における、セラノスティクスにおける、嫌気性環境のための光学センサとしての、ディスプレイ技術及びテレコミュニケーション技術における、光起電力技術における使用に関する。
【００４２】
本発明の化合物は、アルツハイマー病の過程において神経組織及び血液中で産生されるヒトβ−アミロイドペプチドのための蛍光レポーターとなることができ、したがってアルツハイマー病の診断において使用することができる。
【００４３】
光起電力技術において、本発明の化合物は、太陽電池における電子供与体とみなすことができる。
【００４４】
本発明のその他の利点及び特徴は、説明を目的として示される以下の実施例及び添付の図面を考慮してより良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】０．１Ｍの［（ｎＢｕ４Ｎ）ＰＦ６］を含有するジクロロメタン（ＤＣＭ）溶液中での化合物４のサイクリックボルタンモグラム（１００ｍＶ／ｓのスキャン速度）を表す図である。
【図２】ａ／は、室温でＤＣＭ中にて記録された、化合物Ｘ（実線、■）、化合物Ｙ（実線、●）、化合物Ｚ（実線、▲）、及び化合物４（実線、▼）の電子吸収スペクトル、及び補正され正規化された蛍光発光スペクトル（約１０−６Ｍの濃度、吸収極大でのλｅｘｃ）を示す図である。
【図３】エラーバーを伴う２光子励起（■、上側のｘ座標、及び実線、右側のｙ座標）、ＤＣＭ中でのオルト−フタルアルデヒド（ＯＰＡ）スペクトル（実線、下側のｘ座標、及び実線、左側のｙ座標）を表す図である（ａ／化合物Ｚ及びｂ／化合物４）。
【図４】ＤＣＭ溶液（実線、■）及び水中の粒子（実線、●）の紫外／可視吸収スペクトル、並びにＤＣＭ溶液（破線、□）及び水中の粒子（破線、○）の蛍光スペクトルを表す図である（ａ／化合物Ｘ、ｂ／化合物Ｙ、ｃ／化合物Ｚ、及びｄ／化合物４）。
【図５】エラーバーを伴う２光子励起（■、上側のｘ座標、及び実線、右側のｙ座標）、水中での化合物４の粒子のＯＰＡスペクトル（実線、ｘ座標、及び実線、左側のｙ座標）を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００４６】
材料及び方法
分光測定
分光測定は、分光法グレードの溶媒を用いて実施した。ＮＭＲスペクトル（１Ｈ、１３Ｃ、１９Ｆ）を、室温でＢＲＵＫＥＲ  ＡＣ  ２５０において、それぞれ１Ｈ、１３Ｃ、及び１９Ｆについて４００ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、及び４２５ＭＨｚで操作して記録した。データは、百万分率（ｐｐｍ）で列挙され、テトラメチルシラン（１Ｈ及び１３Ｃ）に対して報告される；重溶媒の残留溶媒ピークを、内部標準として使用した。質量スペクトルは、Spectropole de Marseille（http://www.spectropole.fr/）で実施した。固体状態スペクトル及び発光量子収率を、積分球を使用して測定した。紫外／可視吸収スペクトルは、Ｖａｒｉａｎ  Ｃａｒｙ  ５０において測定した。発光スペクトルは、３重スリットのダブルグレーティング励起及び２．１ｎｍ・ｍｍ−１（１２００本の溝・ｍｍ−１）の分散を有するスペクトログラフ／発光モノクロメーターを備えたホリバ・ジョバンイボン社製のＦｌｕｏｒｏｌｏｇ−３型分光蛍光光度計において測定した。定常状態発光励起は、４５０ＷのキセノンＣＷランプからの無偏光を使用して行い、希釈溶液測定（１０ｍｍの石英セル）のために赤感性の浜松ホトニクス社製のＲ９２８光電子増倍管を用いて９０゜の角度で検出した。後者の装置で得られたＮＩＲ発光スペクトルを補正するのに特別な注意を払った。検出器は、Parkerら（C. A. Parker著のPhotoluminescence of Solutionsにて、Elsevier Publishing, Amsterdam, 1969）によって記載された手順に従って補正した。観察された光電子増倍管出力Ａ１を、見かけの発光スペクトルに相当する波長λで記録した。Ａ１は、［等式１］により示され、ここで、Ｆ１及びＳ１は、それぞれ、補正された発光スペクトル及びモノクロメーター−光電子増倍管設備の分光感度係数である。
【００４７】
Ａ１＝（Ｆ１）（Ｓ１）／λ２  （等式１）
【００４８】
Ｓ１を計算するために、４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−４’−ニトロスチルベン（ＤＭＡＮＳ）が、補正された発光スペクトルが正確に測定されている標準ＮＩＲ蛍光体として使用される（J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd edn., Kluwer, New-York (NY), 2006）。発光量子収率（Φｆ）は、０．１未満の吸光度を有する希釈ＤＣＭ溶液中で［等式２］を使用することにより測定され、ここで、ＯＤ（λ）は、励起波長（λ）での吸光度であり、ｎは、屈折率であり、かつＩは、積分発光強度である。
【００４９】
Φｆｘ／Φｆｒ＝［ＯＤｒ（λ）／ＯＤｘ（λ）］［Ｉｘ／Ｉｒ］［ｎｘ／ｎｒ］  （等式２）
【００５０】
下付文字「ｒ」及び「ｘ」は、それぞれ参考及び試料を表す。発光量子収率は、屈折率により補正しなかった。本発明者らは、４５０ｎｍ領域で吸収を示す化合物のための参考として、水中のルテニウムトリスビピリジンビスクロリド（Φｆｒ＝０．０２１）を使用し、その一方で、５４０ｎｍから５６０ｎｍの間での励起のために、ＥｔＯＨ中のローダミンＢ（Φｆｒ＝０．４９）を使用した。
【００５１】
寿命測定を、時間相関単一光子計数法のために改造されたホリバ・ジョバンイボンIBH社製のＦｌｕｏｒｏＬｏｇ−３型分光蛍光光度計において実施した。これらの測定のために、適切な波長を有するパルスＬＥＤを使用した。発光は、励起パルスに対して垂直に観察され、そして分光選択は、スペクトログラフへ通過させることにより達成された。高速立ち上がり時間の光電子増倍管、広帯域前置増幅器、及びピコ秒−コンスタントフラクションディスクリミネータを組み込んだ熱電冷却式の単一光子検出モジュール（ホリバ・ジョバンイボンIBH社、ＴＢＸ−０４−Ｄ）を、検出器として使用した。シグナルは、IBH社製のＤａｔａＳｔａｔｉｏｎ  Ｈｕｂ型光子計数モジュールを使用して取得し、データ解析は、ホリバ・ジョバンイボンIBH社から市販されているＤＡＳ  ６減衰解析ソフトウェアパッケージを使用することにより実施した。報告されるτ値は、約１０％の推定不確かさで示される。
【００５２】
サイクリックボルタンモグラム（ＣＶ）データは、ＢＡＳ  １００型ポテンシオスタット（Bioanalytical Systems社）及びＢＡＳ１００Ｗソフトウェア（ｖ２．３）を備えたＰＣコンピュータを使用して取得した。Ｐｔ作用電極（直径１．６ｍｍ）、Ｐｔ対電極、及びＡｇ／ＡｇＣｌ（３ＭのＮａＣｌ内部液を有する）参照電極を備えた３電極システムを使用した。不活性電解質として［（ｎＢｕ）４Ｎ］ＰＦ６（ジクロロメタン中０．１Ｍ）を用いた。サイクリックボルタンモグラムは、１００ｍＶ・ｓ−１のスキャン速度で記録した。内部標準としてフェロセンを使用した（N. G. Connelly and W. E. Geiger, Chem. Rev., 1996, 96, 877-910）。
【００５３】
実施例１：  化合物４の合成
化合物４の合成を以下に報告する。化合物４の２光子励起蛍光（ＴＰＥＦ）特性を、溶液において特性評価した。化合物４を使用して得られた有機ナノ粒子の製造及び蛍光発光も記載する。このアプローチは、溶液の場合及び固体状態の場合の両方において、改善された発光能を有する本発明で規定される化合物の一例を挙げることを可能にする。
【００５４】
【化６３】
2019503992.tif 000064
【００５５】
化合物４の合成は、最初に、化合物Ａの製造を必要とする。この中間体は、クネーフェナーゲル反応により過剰のアセチルアセトン（ａｃａｃ／アルデヒド  ３：１）を使用して製造され、化合物Ａは、６０％の妥当な収率で得られる（G. Mann, L. Beyer and A. Arrieta, Z. Chem., 1987, 27, 172-173）。次いで、２当量の化合物Ａと１，３，５−トリス（ｎ−オクチルオキシ）ベンゼンとを反応させることにより、化合物４が、３４％の収率で得られた。
【００５６】
二フッ化ホウ素への錯化は、化合物Ｂとわずかに過剰の三フッ化ホウ素エーテラートとをジクロロメタン溶液（ＤＣＭ）中で反応させることにより行われる。化合物４は、結晶化により精製されるか、又は必要であれば、カラムクロマトグラフィーにより精製される。化合物４は、濃く呈色した固体として得られ、１Ｈ−ＮＭＲ分光法及び１９Ｆ−ＮＭＲ分光法、並びに高分解能質量分析法（ＨＲＭＳ）により特性評価する。
【００５７】
化合物Ａ（（１Ｅ，４Ｚ）−５−ヒドロキシ−１−（４−メトキシフェニル）ヘキサ−１，４−ジエン−３−オン）の合成
５０ｍＬ容の丸底フラスコにおいて、酢酸エチル（１０ｍＬ）中に溶解されたアセチルアセトン（３．００ｇ、３０ｍｍｏｌ）及びＢ２Ｏ３（１．０５０ｇ、１５ｍｍｏｌ）の溶液を、６０℃で３０分間にわたり撹拌した。酢酸エチル（８ｍＬ）中の、アニスアルデヒド（１．３６ｇ、１０ｍｍｏｌ）及びトリ（ｎ−ブチル）ボラン（２．３０ｇ、１０ｍｍｏｌ）の溶液を添加し、その混合物を、６０℃で３０分間にわたり撹拌した。次いで、該溶液に、触媒量のｎ−ブチルアミン（０．４４ｇ、６ｍｍｏｌ）を添加し、その反応混合物を一晩還流させた。６０℃に冷却した後に、３０ｍＬの０．４ＭのＨＣｌを添加し、その混合物を３０分間にわたり撹拌した。冷却後に沈殿物を濾別した。残留溶液を蒸発させた。油状化合物を、ジクロロメタン中に溶解させた。有機層を、水、ブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４を通じて乾燥させ、そして蒸発乾固させた。油状粗製物を、シリカ上でのシクロヘキサン及びジクロロメタンの混合物（１／１から３／１までのグラジエント）を使用するカラムクロマトグラフィーにより精製することで、純粋な化合物Ａが帯黄色の固体として得られた（１．２０ｇ、５５％）。
【００５８】
化合物Ｂ（（１Ｅ，１’Ｅ，４Ｚ，４’Ｚ，６Ｅ，６’Ｅ）−１，１’−（２，４，６−トリス（オクチルオキシ）−１，３−フェニレン）ビス（５−ヒドロキシ−７−（４−メトキシフェニル）ヘプタ−１，４，６−トリエン−３−オン））の合成
５０ｍＬ容の丸底フラスコにおいて、酢酸エチル（１０ｍＬ）中に溶解された化合物Ａ（１モル当量）及びＢ２Ｏ３（０．５モル当量）の溶液を、６０℃で３０分間にわたり撹拌した。酢酸エチル（１０ｍＬ）中の、適切なアルデヒド（１モル当量のアルデヒド官能）及びトリ（ｎ−ブチル）ボラン（１モル当量のアルデヒド官能）の溶液を添加し、その混合物を、６０℃で３０分間にわたり撹拌した。次いで、該溶液に、触媒量のｎ−ブチルアミン（０．５モル当量）を添加し、その反応混合物を一晩還流させた。６０℃に冷却した後に、３０ｍＬの０．４ＭのＨＣｌを添加し、その混合物を３０分間にわたり撹拌した。冷却後に、沈殿物を濾別し、真空乾燥させることで、純粋な化合物Ｂが得られた。
【００５９】
化合物Ｂ：（（１Ｅ，１’Ｅ，４Ｚ，４’Ｚ，６Ｅ，６’Ｅ）−１，１’−（２，４，６−トリス（オクチルオキシ）−１，３−フェニレン）ビス（５−ヒドロキシ−７−（４−メトキシフェニル）ヘプタ−１，４，６−トリエン−３−オン））
暗橙色の固体、収率：３４％、１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）  ：δ＝７．９２（ｄ，３Ｊ＝１６．１Ｈｚ，２Ｈ）、７．６０（ｄ，３Ｊ＝１５．８Ｈｚ，２Ｈ）、７．４９（ｄ，３Ｊ＝８．７Ｈｚ，４Ｈ）、７．０４（ｄ，３Ｊ＝１６．１Ｈｚ，２Ｈ）、６．８９（ｄ，３Ｊ＝８．７Ｈｚ，４Ｈ）、６．４８（ｄ，３Ｊ＝１５．８Ｈｚ，２Ｈ）、６．２３（ｓ，１Ｈ）、５．６９（ｓ，２Ｈ）、４．０５（ｔ，３Ｊ＝６．２Ｈｚ，４Ｈ）、３．８３（ｍ，６Ｈ）、３．７７（ｔ，３Ｊ＝６．３Ｈｚ，４Ｈ）、１．８８（ｍ，６Ｈ）、１．５３（ｍ，６Ｈ）、１．３０（ｍ，２４Ｈ）、０．８７（ｍ，９Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１８４．０９、１８３．７８、１６１．６６、１６１．２３、１３９．８０、１３１．８６、１２９．７８、１２８．００、１２５．６８、１２２．２９、１１４．４１、１１１．４４、１０１．７６、９２．６３、６９．０４、５５．４７、３１．９７、２９．６８、２９．５３、２９．４４、２９．１７、２６．４２、２６．３６、２２．８１、１４．２３。ＨＲＭＳ（ＥＳＩ＋）［Ｍ＋２Ｈ］２＋  Ｃ５８Ｈ８０Ｏ８＋について計算されたｍ／ｚ＝４６０．２９０１、実測のｍ／ｚ＝４６０．２９０３。
【００６０】
二フッ化ホウ素錯体のための一般的な手順
５０ｍＬ容の丸底フラスコにおいて、配位子（１モル当量）を、ジクロロメタン（２０ｍＬ）中で可溶化させてから、三フッ化ホウ素エーテラート（１．１モル当量）を添加した。その反応混合物を一晩還流させた。室温に冷却した後に溶媒を蒸発させ、得られた固体をジエチルエーテル中に懸濁した。沈殿物を濾別することで、純粋な化合物４が得られた。
【００６１】
化合物４：（（１Ｅ，１’Ｅ，４Ｚ，４’Ｚ，６Ｅ，６’Ｅ）−１，１’−（２，４，６−トリス（オクチルオキシ）−１，３−フェニレン）ビス（５−（ジフルオロボリルオキシ）−７−（４−メトキシフェニル）ヘプタ−１，４，６−トリエン−３−オン））
赤色の固体、収率：９７％、１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ，ｐｐｍ）：δ＝８．２５（ｄ，３Ｊ＝１６Ｈｚ，２Ｈ）、７．９７（ｄ，３Ｊ＝１５．５Ｈｚ，２Ｈ）、７．５５（ｄ，３Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ）、７．１４（ｄ，３Ｊ＝１６Ｈｚ，２Ｈ）、６．９３（ｄ，３Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ）、６．５４（ｄ，３Ｊ＝１５．５Ｈｚ，２Ｈ）、６．２６（ｓ，１Ｈ）、５．５６（ｓ，１Ｈ）、４．１４（ｔ，３Ｊ＝６．５Ｈｚ，４Ｈ）、３．８５（ｓ，６Ｈ）、３．８０（ｔ，３Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ）、１．９２（ｍ，６Ｈ）、１．３２（ｍ，３０Ｈ）、０．９０ｐｐｍ（ｍ，９Ｈ）；１９Ｆ  ＮＭＲ（２３５ＭＨｚ，ＤＭＳＯ）：δ＝−１４０．９１（１０Ｂ−Ｆ，０．２）、−１４０．９７ｐｐｍ（１１Ｂ−Ｆ，０．８）。ＨＲＭＳ（ＥＳＩ＋）［Ｍ＋２Ｎａ］２＋  Ｃ５８Ｈ７６Ｏ９Ｂ２Ｆ４Ｎａ２２＋について計算されたｍ／ｚ＝５３０．２７０７、実測のｍ／ｚ＝５３０．２７０５。
【００６２】
実施例２：  化合物４の電気化学的特性、光物理的特性、及び固体状態の光学的特性、並びにその他の化合物との比較
ここでは、４種の化合物の有機溶媒中での電気化学的特性及び光学的特性の研究を報告する（モノ−クルクミノイド化合物の３種の二フッ化ホウ素錯体（化合物Ｘ、Ｙ、及びＺとする）対化合物４、つまりビス−クルクミノイド系の二フッ化ホウ素錯体）。４種の化合物の２光子励起蛍光（ＴＰＥＦ）特性を、溶液において特性評価した。
【００６３】
二フッ化ホウ素クルクミノイド誘導体Ｘ、Ｙ、Ｚの分子構造を、以下に表す。
【００６４】
【化６４】
2019503992.tif 000065
【００６５】
２．１．  電気化学的特性の比較
化合物Ｘ、Ｙ、Ｚ、及び４の電気化学的特性を、０．１Ｍの（ｎ−Ｂｕ）４ＮＰＦ６を含有するジクロロメタン（ＤＣＭ）溶液中で調査した。
【００６６】
サイクリックボルタンモグラム（ＣＶ）は、図１に示され、酸化還元半波電位値（フェロセン／フェロセニウムに対するＥ１／２）を、表１にまとめる。
【００６７】
【表１】
2019503992.tif 000066
【００６８】
化合物４における化合物Ｚに対する酸化電位の増加は、第２のクルクミノイド部の存在によるものと考えられる。さらに、化合物４の還元過程及び酸化過程の両方とも、同じ数の電子を必要とするので、化合物４中のメトキシフェニル末端基及びジオキサボリン環は、それぞれ同じ電位で同時に酸化及び還元されると想定することができる。
【００６９】
２．２．  光物理的特性の比較
化合物Ｘ、Ｙ、Ｚ、及び４の電子吸収スペクトルを、ＤＣＭ溶液（図２）において記録し、分光データを、表２で報告する。該スペクトルは、主として、強く許容されたπ−π＊遷移を原因とする低いエネルギー（４５０ｎｍ〜５５０ｎｍ）で１つの強力な遷移帯からなる。より大幅に低い強度の第２の電子遷移帯は、より高いエネルギーではショルダーとして現れる（４００ｎｍ未満、下記参照）。化合物Ｘ、Ｙ、及びＺのスペクトルは、同じ形状の吸収プロファイルを示し、それらのスペクトルは遷移帯の位置の点で相違するだけである。それに対して、化合物４は、形状、半値全幅、及び強度が大きく異なる低エネルギー吸収帯を示す。化合物４について測定されたモル吸光係数は、化合物Ｘ、Ｙ、及びＺの２倍の高さである。より複雑な形状の吸収帯は、恐らく２つのクルクミノイド発色団の間の分子内励起子相互作用に起因するものである。
【００７０】
化合物Ｘ、Ｙ、Ｚ、及び４は、低エネルギー遷移帯へと励起すると可視領域（５４０ｎｍ〜５７５ｎｍ）で蛍光を示し、ＤＣＭ中で４４％から６１％までの範囲の蛍光量子収率を示す。電子吸収データと一致して、ドナー強度の増大は、蛍光発光の５３８ｎｍ（化合物Ｘ）から５７４ｎｍ（化合物４）への赤方移動を引き起こす。注目すべき点は、Φｆの最高値（６１％）が錯体４の場合に得られ、約８７０００Ｍ−１ｃｍ−１の高い輝度値が得られることである。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
化合物Ｘ、Ｙ、Ｚ、及び４の２光子励起蛍光発光スペクトル及び蛍光励起スペクトルを、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長範囲においてフェムト秒チタンサファイアパルスレーザー源を使用して、Webbら（C. Xu and W. W. Webb, J. Opt. Soc. Am. B, 1996, 13, 481-491）に記載される実験プロトコルに従って参照としてクマリン−３０７及びローダミンＢ（C. Xu and W. W. Webb, J. Opt. Soc. Am. B, 1996, 13, 481-491）を使用して、記録した。幾つかの波長での入射レーザー出力に対する蛍光強度の二次従属性の観察により、蛍光発光の起源が、ＤＣＭ溶液におけるＴＰＡ過程を原因とし得ることが明確に確認された。これらの測定のために使用される実験的レーザー出力範囲においては、飽和も光分解も起こらないことが確認された。化合物Ｘ、Ｙ、Ｚ、及び４のＤＣＭ中での２光子励起スペクトルは、図３に示され、相応のデータを、表２で報告する。化合物Ｘは、７７０ｎｍで１５５ＧＭのＴＰＡ断面積（σＴＰＡ）を有する一方で、より強力な供与基を有する化合物Ｙでは、その極大値は８１０ｎｍに赤方移動し、約２４８ＧＭのより大きなσＴＰＡ値を有する。興味深いことには、化合物Ｚは、７９０ｎｍで２０８ＧＭという中間的なσＴＰＡ値を表す。化合物４について、既にモル吸光係数についても認められたように、その２光子断面積は、化合物Ｚについて測定された値の２倍強（すなわち、５１３ＧＭ）である。これにより、モデル二フッ化ホウ素錯体Ｘ、Ｙ、Ｚで得られるよりも大幅に高い３１３ＧＭの２光子輝度が得られる。
【００７３】
２．３．  固体状態の光学的特性の比較
固体状態の粒子を、古典的な迅速沈殿法（H. Kawai, H. S. Nalwa, H. Oikawa, S. Okada, H. Matsuda, N. Minami, A. Kakuda, K. Ono, A. Mukoh and H. Nakanishi, Jpn. J. Appl. Phys., 1992, 31, L1132-L1134）に従って、化合物Ｙ、Ｚ、及び４の濃縮されたＴＨＦ溶液を水中に素早く添加することによって製造した。こうして得られた懸濁液により、凝集分子の紫外／可視吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを測定することができた。化合物Ｘの製造は、Felouatら（A. Felouat, A. D'Aleo and F. Fages, J. Org. Chem., 2013, 78, 4446-4455）により報告されており、得られた分光データを、比較のために本明細書で引き合いに出す。化合物Ｘ、Ｙ、Ｚ、及び４の電子吸収スペクトルの形状は、溶液のスペクトルに関して強く影響される。化合物Ｘ、Ｙ、及び４の吸収プロファイル（それぞれ図４ａ、図４ｂ、及び図４ｄ）は、複雑で幅広く、それらの極大は、浅色移動（約３０ｎｍ〜６０ｎｍ）を表す。これらの観察は、励起子相互作用が凝縮相においては優勢であることを示しており、それは、化合物Ｘの場合の単結晶Ｘ線回折データと相関し得る。化合物Ｚの吸収スペクトルは、非常に様々な効果を示す（図４ｃ）。低エネルギー遷移は、かなり青方移動（約９６ｎｍ）しており、これまでのクルクミノイド粒子の形状と比べてより狭い形状を有する。これらの分光的特徴は、化合物Ｚについては固体状態でのＨ凝集の特徴である。同様に非対称のクルクミノイド発色団を有する化合物４が、そのような配置を取らないことは注目に値する。
【００７４】
化合物Ｙ、Ｚ、及び４の粒子は、６９２ｎｍから７１７ｎｍまでのＮＩＲにおいて蛍光を発する（図４、表２）。それらのスペクトルは、極性の高いアセトニトリル溶媒中の溶液において得られたスペクトルと比較して、かなり赤方移動（９５ｎｍを上回る）している。そのような長い発光波長は、化合物ＸについてのＸ線回折、そしてその他の化合物についての電子吸収分光法により（図４）示されるように、固体状態における発色団のパッキングに起因し得る。化合物Ｘ、Ｙ、及びＺの蛍光量子収率は、１．５％〜６．０％の範囲内に認められ、それらは、ＮＩＲで発光する凝集された有機色素にとってはかなりの値である。予想通り、Ｈ凝集された化合物Ｚで１．５％の最低値が得られる。注目すべきことに、色素４のΦｆは、固体状態において１２．５％のかなりの値に達し、それにより化合物４は、非常に明るい固体状態のＮＩＲ蛍光体（７００ｎｍで６９５２Ｍ−１ｃｍ−１の輝度）となる。実際に、上記４種の化合物により放出される光子のかなりの大部分は、７００ｎｍ未満のエネルギーを有する。それというのも、該粒子の発光スペクトルは幅広いからである。しかしながら、７００ｎｍより長い波長の光子だけが吸収される場合に、色素４は、約６．５％のＮＩＲ発光量子収率を有する一連の色素のうち最も発光性の二フッ化ホウ素錯体にとどまる一方で、その他の３種の色素は、それぞれ４．０％、１．５％、及び１．０％の量子収率を有することを強調することができる。
【００７５】
さらに、化合物４の２光子特性を測定することができ、以前に報告された化合物Ｘの粒子に匹敵し得た。注目すべきことに、化合物Ｙ及びＺの粒子は、これらの試料における、より一層高い光散乱が信頼のおけるデータを得ることを妨げたため測定することができなかった。ＤＣＭ溶液中で、そして化合物Ｘの場合は水中で観察されるように、化合物４の２光子極大は、１光子吸収Ｓ０−Ｓ１遷移の極大と重複していないが（図５）、それはＳ０−Ｓ２遷移とより良く一致している（上記参照）。この極大は、８５０ｎｍに位置し、約５６０ＧＭの２光子断面積を有する。そのような２光子断面積値は、化合物Ｘの値より２．５倍高く、化合物４のより高い蛍光量子収率と関連して、化合物４について、より一層高い２光子輝度をもたらす（化合物Ｘの５倍を上回る大きさ）。
【００７６】
２．４．  結論
化合物４では、その吸収スペクトルは、分子内励起子相互作用が溶液において存在することを明らかにし、それは２個の発色団単位が光学的に独立していないことを示している。化合物４は、高い蛍光量子収率、及び良好な２光子吸収断面積の値を示し、それにより該化合物４は、魅力的な蛍光体となる。化合物Ｘ、Ｙ、及びＺと同様に、化合物４は、凝縮相において分子相互作用を伴う。しかしながら、化合物４は、調査された一連の化合物内でより高い値の蛍光量子収率を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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