(57)【要約】【課題】本発明は、高感度の蛍光で検出可能な単一分子を用いて、情報を記録し、記録された情報は、繰り返し、読み出し可能であって、さらに、記録した情報を、室温で安定に保存可能な情報記録再生方法、並びに該方法に利用可能な組成物および化合物を提供する。【解決手段】Ｈ会合体およびＪ会合体が共に室温で安定で、相互変換が可能な色素２量体において、Ｈ会合／Ｊ会合様式を外部刺激によって制御してスイッチングを行う。これにより、１分子の会合体に１ビットの情報を記録する。記録された情報は、会合体様式の違いによる蛍光強度の違いによって読み出す。このとき、記録された情報は、蛍光検出のための励起光では消えない。これにより、記録された情報を高感度に、かつ、繰返し読み出すことができる。【選択図】図１
2008010100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１化合物が２分子会合してなり、第１会合状態と第２会合状態との間で会合状態が可逆的に相互変換可能な会合体を用い、
第１外部刺激により上記第１会合状態から第２会合状態に上記会合体の会合状態を変換することによって、上記会合体に情報を記録し、
上記会合体の会合状態を検出することによって、上記情報を再生し、
第２外部刺激により上記第２会合状態から第１会合状態に上記会合体の会合状態を変換することによって、上記会合体に記録された情報を消去することを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項２】
上記第１化合物は、下記一般式（１）〜（７）
【化１】
2008010100.tif 000036
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
のいずれかで表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生方法。
【請求項３】
上記第１会合状態の会合体はＨ会合体であり、上記第２会合状態はＪ会合体であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生方法。
【請求項４】
上記会合体の会合状態を、上記第２会合状態の会合体が発する蛍光を利用して検出することを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生方法。
【請求項５】
上記会合体の会合状態を、上記第１会合状態の会合体と上記第２会合状態の会合体との間の屈折率の相違を利用して検出することを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生方法。
【請求項６】
上記会合体の会合状態を、上記第１会合状態の会合体と上記第２会合状態の会合体との間の吸収波長の相違を利用して検出することを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生方法。
【請求項７】
下記一般式（１）〜（７）
【化２】
2008010100.tif 000037
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
のいずれかで表される第１化合物と、
下記式（８）〜（１４）
【化３】
2008010100.tif 000038
のいずれかで表される第２化合物とを含むことを特徴とする組成物。
【請求項８】
下記式（５）
【化４】
2008010100.tif 000039
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物。
【請求項９】
下記式（６）
【化５】
2008010100.tif 000040
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物。
【請求項１０】
下記式（７）
【化６】
2008010100.tif 000041
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一分子を用いた情報記録再生方法、並びに該方法に利用可能な組成物および化合物に関するものであって、特に、会合体の構造変換を用いた情報記録再生方法、並びに該方法に利用可能な組成物および化合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、市販されている光ディスクには、光磁気メモリ素子や相変化型メモリ素子が主に用いられている。これらの光ディスクでは、レーザー光を細く絞り込み、当該光ディスク中で光エネルギーを熱に変換し、その熱を利用して記録層の物性変化等により情報の記録を行う。より詳しくは、光磁気メモリ素子による光磁気記録では、磁化薄膜に磁場を与えながら、レーザー光で当該磁化薄膜を加熱し、磁化反転させることにより情報の記録を行う。また、情報の読み出しは再生光の偏光面の回転を用いて行う。一方、相変化型メモリ素子による相変化記録では、非晶質と結晶との間、または２つの結晶構造の間の相変化を、熱反応により誘起し、その相変化による光の反射率の違いを用いて、情報を記録する。光ディスクについては、例えば、非特許文献１などにおいても総説されている。
【０００３】
近年、光ディスクに対しては、情報を、高密度に記録することが求められている。このような要望に応えるべく、光ディスクに高密度記録するための技術開発が盛んに行われている。そのような技術としては、例えば、光ディスクに照射するレーザー光の波長を短くする方法がある。しかし、この方法では、光の回折限界から、光ディスクの記録密度を十分に向上させることができない。
【０００４】
そこで、１ビットを記録する素子のサイズを小さくすると同時に、当該素子を精度よく検出することによって、記録密度を高くする技術の開発が進められている。具体的には、単一分子で動作し、当該分子を検出可能な素子を備える分子メモリの開発が進められている。単一分子を検出する技術としては、当該分子が発する蛍光を高感度に検出することが有望視されている。そのため、単一分子で、蛍光を発する状態と蛍光を発しない状態とを実現することが可能な記録材料が求められている。このような記録材料の開発では、分子を基本単位とした光・電子素子を開発し、ボトムアップ手法によってこれを組み上げるアプローチに注目が集まっている。分子を基本単位とした光・電子素子の技術開発の例としては、例えば、非特許文献２および非特許文献３を挙げることができる。
【０００５】
非特許文献２には、光によって制御される分子スイッチが開示されている。具体的には、フォトクロミック化合物と他の発色団とが共有結合で連結された化合物を用いて、光異性化により分子特性を変化させることによって、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることが記載されている。また、蛍光性の分子と電子移動消光システムとを分子内に連結した蛍光メモリが提案されている。
【０００６】
非特許文献３には、ジアリールエテンを用いたメモリおよびスイッチが開示されている。具体的には、フォトクロミック化合物であるジアリールエテンの合成方法、物性、並びにジアリールエテンを用いたメモリおよびスイッチについて、総説されている。
【０００７】
ところで、色素のような特定の分子の凝集体や会合体には、複数の構造異性体が存在し、それら構造異性体間での異性化が可能なものが存在することが知られている。そのような分子の凝集体や会合体の例としては、例えば、非特許文献４〜６に開示されるものがある。
【０００８】
具体的には、非特許文献４には、アセチレンで連結された亜鉛ビスポルフィリンに１つだけイミダゾリル基を導入した化合物は、Stacked体およびExtended体の２種類の構造異性体を取ることが記載されている。また、上記Stacked体とExtended体とが平衡状態にある系に、配位性溶媒として、ピリジン−ｄ５を添加すると、上記Extended体のみが観測されることが記載されている。
【０００９】
さらに、非特許文献５には、非特許文献４に記載の上記化合物の合成方法が記載されている。また、上記Extended体のクロロホルム溶液では、徐々に上記Stacked体が形成されるが、ピリジンのような配位性溶媒を添加すると、上記Extended体に変換できることが記載されている。
【００１０】
また、非特許文献６には、フェニレンビニレンジイミド架橋シルセスキオキサンを、結晶中で電気蛍光発光するＪ会合体から光反応性Ｈ会合体に変換できることが記載されている。
【非特許文献１】Heinz Mustroph, Manfred Stollenwerk, and Volker Bressau, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2016 - 2035.
【非特許文献２】Devens Gust, Thomas A. Moore and Ana L. Moore, Chem. Commun. 2006, 1169-1178.
【非特許文献３】Masahiro Irie, Chem. Rev. 2000, 100, 1685-1716.
【非特許文献４】佐竹彰治、谷原潤一、小夫家芳明、第５５回錯体化学討論会講演要旨集  PC-004  （発行日２００５年９月１日）
【非特許文献５】Junichi Tanihara, Kazuya Ogawa and Yoshiaki Kobuke, J. Photochem. Photobiol. A, 2006, 178, 140-149.
【非特許文献６】Olivier J. Dautel, Guillaume Wantz, Robert Almairac, David Flot, Lionel Hirsch, Jean-Pierre Lere-Porte, Jean-Paul Parneix, Francu oise Serein-Spirau, Laurence Vignau, and Joel J. E. Moreau, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 4892-4901.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、光ディスクに高密度に情報を記録することを可能とするために、様々な技術が開発されている。しかしながら、需要に十分応えうる程に、高密度で、高精度に情報を記録することが可能な光ディスクを実現するには至っていない。
【００１２】
例えば、上記非特許文献２の技術では、フォトクロミック化合物を用いるが、フォトクロミック化合物は、光反応により可逆的に構造が変化し（このような反応を、「フォトクロミック反応」とも称する）、吸収スペクトルやその他の特性が変化する化合物である。このフォトクロミック反応は、可逆反応である。そのため、非特許文献２の技術では、光により情報を記録した後、当該光ディスクに、太陽光や蛍光灯のような可視光線や紫外線などが照射されると、当該可視光線や紫外線を吸収して、フォトクロミック反応の逆反応により記録の消滅が発生するという問題がある。また、当該光ディスクに記録された情報を光で読み出すと、その時点で、当該光ディスクに記録されていた情報が消去される。そのため、当該光ディスクに記録されていた情報を１度しか読み出せず、繰り返し読み出すことが必要な用途には用いることができないという問題がある。
【００１３】
一方、上記非特許文献３の技術では、情報の読み出しを行っても、情報が消えない。しかし、入力信号を取り去ると情報が消えてしまったり、室温程度の熱で構造が元に戻ってしまったりするなどの安定性が低いという問題がある。
【００１４】
このように、単一分子で情報を記録再生するシステムは、様々な問題を抱えており、より実用的なシステムの開発が求められている。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高感度の蛍光で検出可能な単一分子を用いて、情報を記録し、記録された情報は、繰り返し、読み出し可能であって、さらに、記録した情報を、室温で安定に保存可能な情報記録再生方法、並びに該方法に利用可能な組成物および化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の色素錯体は、Ｈ会合体とＪ会合体とが共に安定であり、また、これらＨ会合体とＪ会合体とは可逆的に相互変換可能であることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下の産業上有用な発明を包含する。
【００１７】
（１）第１化合物が２分子会合してなり、第１会合状態と第２会合状態との間で会合状態が可逆的に相互変換可能な会合体を用い、第１外部刺激により上記第１会合状態から第２会合状態に上記会合体の会合状態を変換することによって、上記会合体に情報を記録し、上記会合体の会合状態を検出することによって、上記情報を再生し、第２外部刺激により上記第２会合状態から第１会合状態に上記会合体の会合状態を変換することによって、上記会合体に記録された情報を消去することを特徴とする情報記録再生方法。
【００１８】
（２）上記第１化合物は、下記一般式（１）〜（７）
【００１９】
【化１】
2008010100.tif 000003
【００２０】
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
のいずれかで表される化合物であることを特徴とする（１）に記載の情報記録再生方法。
【００２１】
（３）上記第１会合状態の会合体はＨ会合体であり、上記第２会合状態はＪ会合体であることを特徴とする（１）に記載の情報記録再生方法。
【００２２】
（４）上記会合体の会合状態を、上記第２会合状態の会合体が発する蛍光を用いて検出することを特徴とする（１）に記載の情報記録再生方法。
【００２３】
（５）上記会合体の会合状態を、上記第１会合状態の会合体と上記第２会合状態の会合体との間の屈折率の相違を利用して検出することを特徴とする（１）に記載の情報記録再生方法。
【００２４】
（６）上記会合体の会合状態を、上記第１会合状態の会合体と上記第２会合状態の会合体との間の吸収波長の相違を利用して検出することを特徴とする（１）に記載の情報記録再生方法。
【００２５】
（７）下記一般式（１）〜（７）
【００２６】
【化２】
2008010100.tif 000004
【００２７】
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
のいずれかで表される第１化合物と、下記式（８）〜（１４）
【００２８】
【化３】
2008010100.tif 000005
【００２９】
のいずれかで表される第２化合物とを含むことを特徴とする組成物。
【００３０】
（８）下記式（５）
【００３１】
【化４】
2008010100.tif 000006
【００３２】
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物。
【００３３】
（９）下記式（６）
【００３４】
【化５】
2008010100.tif 000007
【００３５】
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物。
【００３６】
（１０）下記式（７）
【００３７】
【化６】
2008010100.tif 000008
【００３８】
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物。
【発明の効果】
【００３９】
本発明にかかる情報記録再生方法では、相互変換が可能で、室温で安定な２つの会合状態を取りうる会合体の構造変化を利用して、情報の記録再生を行う。それゆえ、単一分子で情報を記録再生できるという効果を奏する。また、情報が記録された状態の会合体は、安定であるため、情報を繰り返し読み出すことができるという効果を奏する。さらに、記録した情報を室温で安定に保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
＜１．本発明にかかる化合物＞
本発明にかかる化合物は、自己組織化により２分子会合し、第１会合状態の会合体を形成する化合物である。なお、本明細書において、「自己組織化」とは、非共有結合や弱い分子間相互作用、例えば、配位結合、水素結合、疎水性相互作用、カチオン−π相互作用、またはＣＨ−π相互作用などによって分子が溶液や固体などのマトリックス中で自発的に会合する現象を指す。
【００４２】
上記第１会合状態の会合体は、第２会合状態の会合体との間で、可逆的に相互変換可能である。また、上記第１会合状態および第２会合状態の会合体は、ともに、室温で、具体的には、４℃〜５０℃で安定である。
【００４３】
上記第１会合状態の会合体は、第１外部刺激により、上記第２会合状態の会合体に変換される。一方、上記第２会合状態の会合体は、第２外部刺激により、上記第１会合状態の会合体に変換される。なお、上記第１外部刺激とは、上記第１会合状態の会合体を上記第２会合状態の会合体に変換するものであって、上記会合体の種類に応じて決定されるものである。例えば、上記第１会合状態から第２会合状態への変換が、光により起こる場合には、上記第１外部刺激には、光が用いられる。また、上記第１会合状態から第２会合状態への変換が、特定の物質によって行われる場合には、当該物質が上記第１外部刺激として用いられる。すなわち、上記第１外部刺激は、化学的な刺激であってもよいし、物理的な刺激であってもよい。さらに、上記第１外部刺激は、複数の刺激が組み合わされたものであってもよい。同様に、上記第２外部刺激とは、上記第２会合状態の会合体を上記第１会合状態の会合体に変換するものであって、上記会合体の種類に応じて決定されるものである。具体的には、上記第１外部刺激と同様の刺激を例示することができる。
【００４４】
本発明にかかる化合物は、上記のような特性を有するため、後述する情報記録再生方法に好適に用いることができる。なお、本発明にかかる化合物は、後述する情報記録再生方法に好適に用いることが可能であるが、その用途は、これに限定されるものではない。例えば、分子スイッチとして利用することも可能である。より具体的には、上記第１会合状態および第２会合状態の一方の会合状態をＯＦＦ、もう一方の会合状態をＯＮと規定する。そして、上記第１外部刺激および第２外部刺激を用いて、当該会合体の会合状態を相互変換することによって、ＯＮとＯＦＦとの切り換えを行う分子スイッチを実現することができる。
【００４５】
また、本発明にかかる化合物を含有する系においては、上記第１外部刺激する前の初期状態では、当該系内の上記第１会合状態の会合体と、上記第２会合状態の会合体との比率は、１００：０〜５０、好ましくは、１００：０〜１０である。一方、当該系を上記第１外部刺激により刺激すると、当該系内の上記第１会合状態の会合体と、上記第２会合状態の会合体との比率は、０〜５０：１００、好ましくは、０〜１０：１００となる。さらに、当該系を上記第２外部刺激で刺激すると、当該系内の上記第１会合状態の会合体と上記第２会合状態の会合体との比率は、１００：０〜５０、好ましくは、１００：０〜１０に戻る。本発明にかかる化合物は、このような特性を有するため、本発明にかかる情報記録再生方法に好適に用いることができる。
【００４６】
本発明にかかる化合物としては、具体的には、色素錯体を挙げることができ、例えば、２つの金属ポルフィリンまたは金属フタロシアニンを二価の連結基でつなぎ、その一方に配位性の置換基を導入した化合物を挙げることができる。より具体的には、下記一般式（１）〜（７）
【００４７】
【化７】
2008010100.tif 000009
【００４８】
（式中、Ｘは２価の基、Ｚは５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子、Ｍ１およびＭ２は、２価または３価の配位性の金属を表す。）
で表される化合物を挙げることができる。
【００４９】
上記一般式（１）〜（７）で表される化合物は、下記反応式（１５）
【００５０】
【化８】
2008010100.tif 000010
【００５１】
に示されるように、自己組織化により、２分子が互いに配位することによって２量体のＨ会合体（第１会合状態の会合体）を形成する。そして、当該Ｈ会合体は、外部刺激１（第１外部刺激）によりＪ会合体（第２会合状態の会合体）に変換される。また、Ｊ会合体は、外部刺激２（第１外部刺激）によってＨ会合体に変換される。上記外部刺激１は、配位性分子の添加や溶媒の誘電率変化などが挙げられる。具体的には、ピリジンや、イミダゾール、ジメチルスルホキソド、メタノールの添加などを挙げることができる。
【００５２】
また、上記外部刺激２は、上記外部刺激１の除去および加熱である。上記外部刺激１を除去する方法は、特に限定されるものではないが、上記外部刺激１として、ピリジンのような塩基性化合物を添加した場合、酢酸のような酸性化合物を添加して、中和により行うことができる。また、上記外部刺激１として液体化合物を添加した場合、当該液体化合物を気化させて除去することもできる。なお、上記反応式（１５）では、上記一般式（１）で表される化合物が記載されているが、上記一般式（２）〜（７）で表される化合物のように、配位性基の置換位置が異なっている化合物や、金属ポルフィリンが金属フタロシアニンに置換されている化合物であっても、同様の反応性を有する。
【００５３】
また、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物のＨ会合体およびＪ会合体は、共に、室温、具体的には、４℃〜５０℃で安定な会合体である。この安定度は、金属や上記一般式（１）〜（７）における置換基Ｚの種類、また使用形態によって制御が可能である。例えば、配位力の強いＮ−メチルイミダゾールを用いた場合、溶液中におけるＨ会合体およびＪ会合体は、ともに、４℃〜５０℃で安定である。これを固体マトリックス中に分散させると、その安定度は飛躍的に増大する。逆に、配位力の弱い配位子を用いると、会合体の安定度を下げることができ、使用形態と配位子等とを適宜選択することによって、安定に存在する温度範囲を任意に制御することができる。
【００５４】
さらに、上記Ｈ会合体とＪ会合体とは、吸収スペクトル特性や、蛍光特性が異なる。具体的には、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物のＨ会合体は、蛍光をほとんど発しないが、Ｊ会合体は、蛍光を発する。
【００５５】
ここで、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物の構造についてより詳細に説明する。
【００５６】
上記一般式（１）〜（７）において、Ｘは、２価の連結基である。具体的には、２価の鎖状脂肪族炭化水素基、および２価の芳香族基を挙げることができる。上記２価の鎖状脂肪族炭化水素基としては、例えば、−（ＣＨ2）n−（ｎは、０〜６の整数を表す）を挙げることができる。原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮すると、ｎ＝２であることが好ましい。また、上記２価の芳香族基としては、例えば、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、アルアルキニレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基を挙げることができる。なお、本発明において、Ｘは、上記例示したものに限定されるものではない。
【００５７】
上記一般式（１）〜（７）において、Ｚは、Ｍ１、Ｍ２に配位する５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、または配位性カルベン配位子であればよく特に限定されるものではない。本明細書において、「５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基」とは、窒素原子を少なくとも１個有する５若しくは６員のヘテロ環であって、芳香族性を有する基を意味する。上記ヘテロ環は、窒素以外のヘテロ原子として、酸素原子、硫黄原子等を有することができる。また、上記含窒素配位性ヘテロ芳香族環基に構造異性体が存在する場合は、それらの構造異性体が含まれる。
【００５８】
また、「非環状配位性ヘテロ残基」とは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子を少なくとも１個有し、炭素数０〜３の連結基で連結されたものである。硫黄原子やリン原子を有する場合には、高酸化状態、例えば、スルホキシド、スルホン、ホスホン酸であってもよく、その場合は酸素原子が金属に配位する。さらに、「配位性カルベン配位子」とは１−アルキル−２−イミダゾリニリデン基を指し、３位の窒素原子から炭素数０〜３の連結基で連結されたものである。
【００５９】
上記Ｚとして選択可能なＭ１、Ｍ２に配位する５若しくは６員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、非環状配位性ヘテロ残基、および配位性カルベン配位子としては、例えば、下記式群（１６）
【００６０】
【化９】
2008010100.tif 000011
【００６１】
に示されるイミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、２−ピリジル基、アルコール、アミン、チオール、スルホキシド、スルホン、ホスフィン、ホスホン酸エステル、およびカルベンを挙げることができる。中でも、ポルフィリン金属錯体の中心金属との結合の強さ等を考慮すると、イミダリル基であることが好ましい。また、上記式群（１６）に示されるイミダゾリル基におけるＲ2はアルキル基であればよいが、原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮すると、炭素原子数が１〜１０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１のメチル基や炭素数８の２−エチルヘキシル基であることがさらに好ましい。
【００６２】
上記一般式（１）〜（７）において、Ｍ１およびＭ２は、２価または３価の配位性の金属であればよく、特に限定されるものではない。そのような金属としては、典型金属及び遷移金属を挙げることができる。本明細書において、「典型金属」とは、長周期表において、１Ａ、２Ａ、２Ｂ、３Ｂ〜７Ｂ及び０族の金属を指す。具体的には、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等を挙げることができる。また、「遷移金属」とは、３Ａ〜７Ａ、８及び１Ｂ族の金属を指す。具体的には、Ｓｃ、Ｙ、ランタノイド（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等を挙げることができる。中でも、Ｍ１およびＭ２は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｌ、またはＧａであることが好ましい。Ｍ１およびＭ２がこれらの金属であると、上記Ｊ会合体が蛍光を発するため、高感度に情報を読み出すことが可能となる。
【００６３】
また、Ｍ１とＭ２とは、同一の金属であってもよいし、異なる金属であってもよい。Ｍ１とＭ２とが異なる金属である場合、Ｍ２は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｌ、またはＧａであって、Ｍ１は、それ以外の金属であることが好ましい。上記構成とすれば、上記Ｈ会合体が発する蛍光をより低減できるため、情報の読み出し感度をより高くすることができる。
【００６４】
また、上記に加えて、本発明にかかる化合物として、紫外・可視・近赤外領域のいずれかに吸収および蛍光を持つ分子で、金属が配位性基と配位結合することにより、分子の中心に金属が内包されている錯体を、２価の連結基で連結した化合物を挙げることができる。このような化合物は、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物と同様、上記反応式（１５）に示される反応を行う。したがって、後述する情報記録再生方法に好適に用いることができる。
【００６５】
具体的には、下記一般式群（１７）
【００６６】
【化１０】
2008010100.tif 000012
【００６７】
（式中、Ｍ１およびＭ２は２価または３価の配位性の金属であり、Ｒは炭素数１から１０のアルキル基であり、Ｙはアニオン性の配位子であり、ｎは０〜２の整数である。）
より選択される２つの化合物を、２価の連結基で連結した化合物を挙げることができる。なお、上記アニオン性配位子としては、具体的にハロゲン基、シアノ基、チオシアノ基、およびイソシアノ基などが挙げられるが、これに限定されない。
【００６８】
また、上記２価の連結基としては、上記一般式（１）〜（７）におけるＸと同様のものを挙げることができる。さらに、上記式群（１７）より選択される２つの化合物は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００６９】
また、本発明にかかる化合物を製造する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、後述する実施例に記載の方法で製造することができる。
【００７０】
＜２．本発明にかかる組成物＞
本発明にかかる組成物は、上述した本発明にかかる化合物（以下、「第１化合物」ともいう）と、フォトクロミック化合物（以下、「第２化合物」ともいう）とを含有する組成物である。上記「フォトクロミック化合物」とは、フォトクロミック反応性を有する化合物である。より詳しくは、光の作用により単一の化学種が分子量を変えることなく、化学結合の組み替えにより、吸収スペクトルの異なる２つの異性体を可逆的に変化する化合物である。上記２つの異性体は、分子構造が異なっていることから、吸収スペクトルのみならず、蛍光特性、屈折率、双極子モーメントなどの様々な分子物性が異なる。
【００７１】
本発明にかかる組成物では、上記第２化合物の２つの異性体のうち、一方の異性体は、上記第１化合物の会合体を第１会合状態から第２会合状態に変換するための第１外部刺激として機能するものである。それゆえ、本発明にかかる組成物を含有する系では、以下のような反応が進行する。
【００７２】
まず、光を照射していない初期状態では、第１化合物は第１会合状態の会合体として存在し、第２化合物は上記第１外部刺激として機能しない異性体として存在する。
【００７３】
次に、当該系に光を照射すると、第２化合物は、光異性化により、上記第１外部刺激として機能する異性体へと異性化する。その結果、異性化された第２化合物の作用により上記第１化合物の会合体は、第２会合状態へと変換される。
【００７４】
次に、当該系への光照射を停止すると、上記第２化合物は、再び、上記第１外部刺激としては機能しない異性体に異性化される。つまり、これにより、上記第１外部刺激は除去される。しかし、この時点では、第１外部刺激が除去されるだけで、加熱されていないため、上記第１化合物の会合体は、第２会合状態で存在する。当該系への光照射の停止に加えて、当該系を加熱すると、上記第１化合物の会合体は、上記第２会合状態から第１会合状態へと変換され、当該系は初期状態に戻る。つまり、本発明にかかる組成物では、光照射の停止および加熱が、上記第１化合物の会合体を第２会合状態から第１会合状態に変換する第２外部刺激として作用する。
【００７５】
上記構成によれば、本発明にかかる組成物を含有する系では、他の分子の添加を必要とすることなく、光と熱のみで、上記第１化合物の会合体を、第１会合状態と第２会合状態との間で相互変換することができる。
【００７６】
本発明にかかる組成物において、上記第１化合物と第２化合物との存在比率は、上記反応が進行する範囲であれば、特に限定されるものではない。一般的には、本発明にかかる組成物を含有する系の上記初期状態において、上記第１外部刺激として機能しない第２化合物の異性体と、第１化合物の第１会合状態の会合体との比率が、１０：１〜１００００：１であることが好ましい。この比率は、上記第１化合物の第１会合状態の会合体の濃度によって、上記範囲内で適宜変更することが好ましい。例えば、上記第１化合物の第１会合状態の会合体の濃度が、μＭのオーダーであれば、上記比率は、１０００：１程度とすることが好ましい。さらに、上記比率は、上記第２化合物の種類に応じて適宜変更することが好ましい。例えば、上記第２化合物の異性体が、上記第１外部刺激としての作用が強い場合、上記第２化合物の存在比率を低く設定し、逆に、上記第１外部刺激としての作用が弱い場合、上記第２化合物の存在比率を高く設定することが好ましい。
【００７７】
ここで、本発明にかかる組成物に含有される第１化合物および第２化合物についてより具体的に説明する。
【００７８】
上記第１化合物は、上述した本発明にかかる化合物である。例えば、上記一般式（１）〜（７）のいずれかで表される化合物を挙げることができる。このように、本発明にかかる化合物を上記第１化合物として用いれば、本発明にかかる組成物を含有する系において、上述した第１外部刺激と第２外部刺激とを用いて、上記第１化合物の会合体の２つの会合状態の平衡を所望に制御することができる。具体的には、上記第１外部刺激を与えることにより、当該系における上記平衡を、第２会合状態に傾けることができる。逆に、上記第２外部刺激により、当該系における上記平衡を第１会合状態に傾けることができる。
【００７９】
また、本発明にかかる組成物では、第１化合物として、複数の種類の化合物を混合して用いてもよい。
【００８０】
上記第２化合物は、光異性化によって配位力や誘電率が変化することにより、上記第１化合物の会合体を第１会合状態から第２会合状態に変換するための外部刺激として機能する化合物である。したがって、上記第２化合物は、上記第１化合物の特性に応じて、適宜選択されるべきものであって、特に限定されるものではない。例えば、上記第１化合物が、上記一般式（１）〜（７）のいずれかで表される化合物である場合、上記第２化合物は、非配位性の異性体と配位性の異性体との間で可逆的に変化するフォトクロミック化合物であることが好ましい。より詳しく言えば、第２化合物は、熱的に安定で非配位性の異性体に光を照射すると、異性化して、配位性の異性体に変換されるフォトクロミック化合物を用いることが好ましい。そのようなフォトクロミック化合物としては、例えば、下記式（８）〜（１４）
【００８１】
【化１１】
2008010100.tif 000013
【００８２】
で表される化合物を挙げることができる。上記式（８）〜（１４）で表される化合物は、下記反応式（１８）
【００８３】
【化１２】
2008010100.tif 000014
【００８４】
に示すように、非配位性の閉環体と、配位性の開環体との間で可逆的な異性化が起こる。また、上記閉環体から開環体への異性化は、紫外光を照射することにより、引き起こされる。一方、上記開環体から閉環体への異性化は、紫外光の照射を停止し、系を室温で放置あるいは可視光存在下に放置することにより起こる。なお、上記反応式（１８）には、上記式（８）で表される化合物が記載されているが、上記式（９）〜（１４）で表される化合物でも、同様の反応が起こる。
【００８５】
また、本発明にかかる組成物では、上記第２化合物として、複数のフォトクロミック化合物を混合して用いてもよい。
【００８６】
ここで、第１化合物として、上記一般式（１）〜（７）のいずれかで表される化合物を含有し、第２化合物として、上記式（８）〜（１４）のいずれかで表されるフォトクロミック化合物を含有する組成物を例に、本発明にかかる組成物についてより具体的に説明する。なお、本発明にかかる組成物は、これに限定されるものではない。
【００８７】
上記組成物においては、紫外光を照射していないとき、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物はＨ会合体として存在する。一方、上記フォトクロミック化合物は閉環体として存在する。上記閉環体は、熱的に安定で、非配位性である。そのため、上記Ｈ会合体に上記閉環体は配位することはできない。したがって、上記Ｈ会合体の異性化は起こらず、蛍光もほとんど発しない。
【００８８】
この状態のときに、上記組成物に紫外光を照射すると、上記フォトクロミック化合物は、開環体に異性化し、配位性を有するようになる。そのため、上記開環体は、上記Ｈ会合体に配位する。これにより、上記Ｈ会合体はＪ会合体に異性化する。したがって、この状態では、Ｊ会合体が強い蛍光を発する。
【００８９】
その後、上記組成物に紫外光を照射している状態から、紫外光の照射をやめ、系を室温で放置するか、または可視光存在下に放置すると、上記フォトクロミック化合物は、閉環体に異性化する。このとき、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物のＪ会合体は、安定であるため、Ｊ会合体の状態を維持する。したがって、この時点でも、Ｊ会合体は強い蛍光を発する。
【００９０】
さらに、系を加熱すると、上記Ｊ会合体は、Ｈ会合体に異性化する。したがって、この時点では、蛍光はほとんど発しない。
【００９１】
このように、上記組成物では、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物のＨ会合体とＪ会合体との間の相互変換を、外部から分子を添加することなく、光と熱とだけによって行うことができる。すなわち、本発明にかかる組成物では、第１化合物の会合体の会合状態を変換するための外部刺激が、光ではないものであっても、上記第２化合物であるフォトクロミック化合物の作用により、光を上記外部刺激として用いることができる。
【００９２】
したがって、本発明にかかる組成物は、後述する情報記録再生方法に好適に用いることができる。また、本発明にかかる組成物は、光ディスクのような情報記録媒体の材料として利用することも可能である。
【００９３】
本発明にかかる組成物には、その用途に応じて、上記第１化合物および第２化合物以外の成分を含有させることができる。例えば、本発明にかかる組成物を、情報記録再生用組成物として用いる、換言すれば、情報記録媒体の材料として用いる場合、必要に応じて、樹脂、酸化防止剤、無機充填剤、安定剤、帯電防止剤、染料、顔料、難燃剤、耐衝撃性改良用エラストマーなどの添加剤を添加することができる。また、加工性を向上させる目的で滑剤などの添加剤を添加することもできる。さらに、本発明にかかる組成物を流延してキャストフィルムを成形する場合には、レベリング剤を添加することができる。
【００９４】
上記酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，２’−ジオキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルフェニルメタン、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５ートリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル−ベンゼン、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−ジオキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−５，５’−ジエチルフェニルメタン、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］、２，４，８，１０−テトラオキスピロ［５，５］ウンデカン、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイトなどが挙げられる。
【００９５】
上記無機充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、カーボンファイバー、金属酸化物などが挙げられる。
【００９６】
上記レベリング剤としては、例えばフッ素系ノニオン界面活性剤、特殊アクリル樹脂系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤などが挙げられる。
【００９７】
本発明にかかる組成物を製造する方法は、特に限定されるものでない。例えば、（１）上記第１化合物、上記第２化合物、および必要に応じて上記例示したようなその他の添加物を、二軸押出機、ブラベンダー、ロール混練機などで混合し、押出機を用いてペレット化する方法またはさらにペレットを粉砕機により粉砕し粉末状とする方法や、（２）適当な溶媒に、上記第１化合物、第２化合物、および、必要に応じて上記例示したようなその他の添加物を溶解または分散させる方法などによって製造することができる。
【００９８】
本発明にかかる組成物の製造において、溶媒を用いる場合、当該溶媒は、上記第１化合物および第２化合物を溶解または分散し、変性や反応を起こさない溶剤であればよく、特に限定されるものではない。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤；アルカン類、シクロアルカン類などの脂肪族炭化水素系溶剤；ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、ヨウ化メチル、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、ジクロロナフタレンなどのハロゲン化炭化水素系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤；ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどのエーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、ギ酸エチル、ギ酸ブチル、セロソルブアセテート、カルビトールアセテートなどのエステル系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、セロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶剤を用いることができる。また、これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。上記例示した溶媒のうち、本発明では、テトラクロロエタン、トルエン、クロロホルムを用いることが好ましい。
【００９９】
また、本発明にかかる組成物は、その用途に応じて、粘度が調整されることが好ましい。具体的には、本発明にかかる組成物において、第１化合物および第２化合物の異性化速度が高いことが求められる場合、当該組成物の粘性を低くすることが好ましい。
【０１００】
以下、本発明にかかる組成物の利用について説明する。上述したように、本発明にかかる組成物は、後述する情報記録再生方法において好適に用いることができる。なお、情報記録再生方法への利用は、後述するので、ここでは詳細は説明しない。
【０１０１】
また、本発明にかかる組成物は、後述する情報記録再生方法を用いて情報を記録再生する光ディスクや、光メモリなどに利用することができる。ここでは、本発明にかかる組成物の一利用形態として、当該組成物を用いた情報記録媒体について説明する。
【０１０２】
上記情報記録媒体の一実施形態として、基板と、この基板上に形成された記録層とから構成される情報記録媒体が挙げられる。具体的には、例えば、基板の両面、あるいは片面に記録層を形成した情報記録媒体を挙げることができる。
【０１０３】
このような情報記録媒体では、例えば、上記記録層に本発明にかかる組成物を含有させればよい。上記記録層の厚みは、０．０１μｍ〜３．０ｍｍであることが好ましく、０．０５μｍ〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。記録層の厚みが０．０１μｍ未満である場合には、記録層の記録表示性能が十分に発揮されないことがある。一方、記録層の厚みが３．０ｍｍを超える場合には、全面にわたって平滑な記録層を形成することが困難となることがある。
【０１０４】
上記基板としては、例えば、ポリメチルメタクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）系樹脂、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）系樹脂、シクロオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、ガラス、紙などよりなるものを用いることができる。
【０１０５】
このような情報記録媒体の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、本発明にかかる組成物の溶液を、上記基板上に流延し、得られた溶液層に対して溶媒の除去処理を行うことによって該基材上に記録層を形成させることにより製造することができる。上記組成物を基板上に流延する方法は特に限定されるものではなく、例えばバーコーターなどのような従来公知の方法を用いて行うことができる。
【０１０６】
また、上記基板の表面に、本発明にかかる組成物の塗膜を形成することによって、製造することもできる。上記基板の表面に本発明にかかる組成物の塗膜を形成する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、刷毛塗り法、浸漬塗布法、スプレーコーティング法、プレートコーティング法、スピナーコーティング法、ビードコーティング法、カーテンコーティング法などの湿式法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法などの製膜法を挙げることができる。
【０１０７】
さらに、上記情報記録媒体は、本発明にかかる組成物を成形することによって、上記基板と記録層とが一体形成したものとして製造したり、本発明にかかる組成物からなるフィルムを、上記基板に積層することによって、製造したりすることもできる。
【０１０８】
また、上記情報記録媒体では、上記記録層の上に、表面保護膜などを設けてもよい。
【０１０９】
さらに、本発明にかかる組成物は、液体の形状で用いることも可能である。例えば、本発明にかかる組成物を適当な溶媒（例えば、製造において利用可能として例示した溶媒）に溶解することによって得られる本発明にかかる組成物の溶液を、ガラスセルなどに封入することによって、情報記録媒体として利用することができる。
【０１１０】
このような本発明にかかる情報記録媒体では、例えば、キセノンランプ、水銀ランプ、ハロゲンランプ、ＬＥＤ、レーザーなどを用い、記録層に対して集束した紫外線を照射することによって、照射部分にある第２化合物、すなわち、フォトクロミック化合物を異性化し、その異性化したフォトクロミック化合物によって、第１化合物の会合体の状態を変換することにより、上記情報記録媒体に情報を記録する。このとき、上記記録層に紫外線を照射する時間は、特に限定されないが、一般的には、１００マイクロ秒（μｓ）間以上照射すればよい。
【０１１１】
当該情報記録媒体に記録された情報は、情報が記録された記録層の領域に、第２会合状態の第１化合物の会合体を励起する光を照射し、当該会合体から発せられる蛍光を検出することにより再生される。本発明にかかる情報記録媒体では、後述するような加熱処理をしない限り、当該情報記録媒体から情報が消去されることはない。したがって、当該情報記録媒体に記録された情報を何度でも繰り返し再生することができる。
【０１１２】
また、上記情報記録媒体に記録された情報は、赤外線ランプなどを用い、記録層の全体を、例えば６０℃以上で加熱処理することによって消去される。こうして情報が消去された情報記録媒体には、再び記録層に対して紫外線を照射することによって情報を記録することができる。つまり、本発明にかかる情報記録媒体には、情報の記録と消去とを繰り返し行うことができる。
【０１１３】
また、本発明にかかる組成物は、上記の用途以外にも、スイッチとして利用することも可能である。具体的には、上記第１化合物の２つの会合状態の一方をＯＮ、他方をＯＦＦと規定し、光と熱とを用いて、上記第１化合物の会合状態を相互変換することにより、ＯＮとＯＦＦとの切り換えが可能である。なお、上記第１化合物の会合状態は、２つの会合状態間での物性の相違、例えば、蛍光特性、光の吸収効率や吸収波長、屈折率、反射率の相違を利用して検出することができる。
【０１１４】
＜３．本発明にかかる情報記録再生方法＞
本発明にかかる情報記録再生方法は、第１化合物が２分子会合してなり、第１会合状態と第２会合状態との間で会合状態が可逆的に相互変換可能な会合体を用いて、情報の記録再生を行う方法である。具体的には、（ａ）第１外部刺激により上記第１会合状態から第２会合状態に上記会合体の会合状態を変換することによって、上記会合体に情報を記録し（この工程を、以下「記録工程」ともいう）、（ｂ）上記会合体の会合状態を検出することによって、上記情報を再生（この工程を、以下「再生工程」ともいう）、（ｃ）第２外部刺激により上記第２会合状態から第１会合状態に上記会合体の会合状態を変換することによって、上記会合体に記録された情報を消去する（この工程を、以下「消去工程」ともいう）方法である。
【０１１５】
本明細書において、「記録」なる用語は、「書き込み」および「記憶」と置き換え可能に用いられるものである。また、「再生」なる用語は、「読み出し」と置き換え可能に用いられるものである。
【０１１６】
上記第１化合物は、自己組織化により、２分子が互いに配位することによって、会合することが可能な化合物である。また、２分子が会合した会合体は、第１会合状態と第２会合状態との間で会合状態が可逆的に相互変換可能である。本発明にかかる情報記録再生方法は、この会合体の構造変換を制御することによってスイッチング機能を発現させ、両会合状態間での蛍光などの光学特性の違いを利用してその会合状態を読み取り、情報の記録再生を実現する方法である。
【０１１７】
また、第１会合状態および第２会合状態の会合体は、共に、常温で安定であることが好ましい。このような第１化合物としては、本発明にかかる化合物を好ましく用いることができる。また、詳細については後述するが、本発明にかかる情報記録再生方法は、本発明にかかる組成物を用いても好適に実施することができる。
【０１１８】
ここで、上記記録工程、再生工程、および消去工程について詳細に説明する。
【０１１９】
（ａ）記録工程
上記記録工程では、第１会合状態にある上記第１化合物の会合体に、第１外部刺激を与えて、上記会合体の会合状態を第２会合状態とする。上記会合体は、上記第１会合状態と第２会合状態とでは構造が異なるため、この違いにより、データを記録することができる。
【０１２０】
上記第１外部刺激は特に限定されるものではなく、上記会合体の特性に応じて、適宜選択すればよい。例えば、上記第１会合状態から第２会合状態への変換が、光により可能な場合には、上記第１外部刺激には、光を用いればよい。また、上記第１会合状態から第２会合状態への変換が、特定の物質によって行われる場合には、当該物質を上記第１外部刺激として用いればよい。すなわち、上記第１外部刺激は、化学的な刺激であってもよいし、物理的な刺激であってもよい。さらに、上記第１外部刺激として、複数の刺激を組み合わせて用いてもよい。
【０１２１】
また、本発明にかかる情報記録再生方法では、上記第１外部刺激は、上記例示したような上記会合体の会合状態の変換に直接的に作用するものだけではなく、間接的に作用するものであってもよい。例えば、上記会合体と、フォトクロミック化合物とが混合された系において、上記第１外部刺激として光を用いて、まず、上記フォトクロミック化合物を異性化させる。そして、異性化された上記フォトクロミック化合物が、上記会合体に作用して、上記会合体を第１会合状態から第２会合状態に変換してもよい。このような構成は、例えば、本発明にかかる組成物を用いることによって実現することができる。
【０１２２】
（ｂ）再生工程
上記再生工程では、上記会合体の会合状態を検出する。具体的には、上記会合体が、第１会合状態であるのか、もしくは第２会合状態であるのかを検出する。これにより、上記記録工程で記録された情報を再生することができる。上記再生工程において、上記会合体の会合状態を検出する方法は、特に限定されるものではなく、上記第１会合状態と第２会合状態と構造や物性の違いを利用して、第１会合状態および第２会合状態の少なくともいずれかの会合状態を検出できればよい。例えば、上記第１会合状態の会合体は、非蛍光性であって、上記第２会合状態の会合体は、蛍光性である場合、上記第２会合状態の会合体が発する蛍光を検出すればよい。なお、上記蛍光を検出する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の蛍光検出方法を用いればよい。さらに、今後開発される様々な検出方法を用いても本発明を実施することができる。このような蛍光検出による情報の再生は、例えば、上記一般式（１）〜（７）で表されるような化合物を用いることにより実施することができる。また、上記第１会合状態の会合体と上記第２会合状態の会合体との間で屈折率や吸収波長、吸収効率、反射率が異なる場合には、それら屈折率や吸収波長、吸収効率、反射率の相違を利用して、当該会合体がいずれの会合状態にあるのかを検出すればよい。具体的には、レーザー光のような光を照射し、その反射光や透過光を検出することによって、当該会合体がいずれの会合状態にあるのかを検出すればよい。
【０１２３】
また、上記第１化合物として、本発明にかかる化合物にように、第１会合状態および第２会合状態の会合体が共に安定な化合物を用いることにより、何度も繰り返し、情報を再生することができる。
【０１２４】
（ｃ）消去工程
上記消去工程では、第２外部刺激により、上記会合体の会合状態を、上記第２会合状態から第１会合状態に変換する。これにより、上記会合体に記録された情報を消去することができる。
【０１２５】
上記第２外部刺激は、上記会合体の会合状態を、上記第２会合状態から第１会合状態に変換可能なものであればよく、特に限定されるものではない。すなわち、上記会合体の特性に応じて、適宜選択すればよい。また、上記第１外部刺激と同様に、上記第２外部刺激は、化学的な刺激であっても、物理的な刺激であってもよい。具体的には、上記会合体において、上記第２会合状態から上記第１会合状態への変換が、熱によって行われる場合、上記第２外部刺激として、熱を用いればよい。熱は、赤外線などの光の形で与えてもよい。また、上記第２会合状態から第１会合状態への変換が、特定の化合物によって行われる場合、上記第２外部刺激として、当該化合物を用いればよい。さらに、複数の刺激を組み合わせて上記第２外部刺激として用いてもよい。例えば、上記第１化合物として、上記一般式（１）〜（７）で表されるような化合物を用いる場合、上記第２外部刺激としては、上記第１外部刺激の除去および加熱を行えばよい。
【０１２６】
また、上記第２外部刺激は、上記第２会合状態から第１会合状態への変換に直接的に作用するものであってもよいし、間接的に作用するものであってもよい。このように第２外部刺激としては、あらゆる刺激を用いることができるが、光ディスクのような情報記録媒体等への適用性の観点から、特に、熱であることが好ましい。また、上記第２外部刺激は、上記第１外部刺激と同じであってもよいが、上記会合体に記録された情報を繰り返し、読み出すとの観点から、上記第２外部刺激と、上記第１外部刺激とは異なることが好ましい。
【０１２７】
このように、本発明にかかる情報記録再生方法は、１分子の会合体の会合状態を外部刺激によって変化させることによって、情報の記録および再生を行うものである。つまり、１〜２ｎｍ程度の大きさの単一分子で情報を記録できるので、従来の情報記録再生方法と比較して、超高密度に情報を記録することができる。
【０１２８】
ここで、上記第１化合物として本発明にかかる化合物を用いる実施形態、および本発明にかかる組成物を用いる実施形態を例にとって、本発明にかかる情報記録再生方法について、より具体的に説明する。なお、以下の記述は、本発明にかかる情報記録再生方法についてより具体的に説明するものであって、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２９】
（Ａ）本発明にかかる化合物を用いる実施形態
ここでは、本発明にかかる化合物として、色素錯体、例えば、上記一般式（１）〜（７）で表される化合物を用いる実施形態について説明する。なお、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１３０】
図１に示すように、本実施形態における色素錯体の会合体は、蛍光を発しないＨ会合体と、蛍光を発するＪ会合体との２つの会合状態をとる。入力信号が入力しない状態では、上記会合体は、Ｈ会合体として存在する。そこで、入力信号が入力されると、上記会合体はＪ会合体に変換され、上記会合体に情報が記録される。上記入力信号は、上述した第１外部刺激の形で入力される。
【０１３１】
上記会合体に記録された情報は、Ｊ会合体である当該会合体に、当該情報を読み出すための光（図１中、読み取り光）を照射し、Ｊ会合体から発される蛍光を検出し、それを出力することにより再生される。上記色素錯体のＪ会合体は、室温で安定であり、読み取り光を複数回照射しても、Ｈ会合体に変換されることはない。したがって、上記会合体に記録された情報は、複数回読み出すことができる。
【０１３２】
一方、Ｊ会合体である上記会合体に記録された情報は、入力信号を入力し、当該会合体をＨ会合体に変換することにより消去することができる。具体的には、情報を消去するための入力信号は、上述した第２外部刺激の形で入力される。
【０１３３】
本実施形態において、上記色素錯体はどのような形態で用いてもよいが、例えば、溶液中または固体マトリックスに上記色素錯体のＨ会合体を分散させて用いることができる。上記固体マトリックスとしては、ポリマー、液晶、ゼオライトなどの無機多孔質体、有機多孔質結晶、ゲルなどが挙げられる。
【０１３４】
（Ｂ）本発明にかかる組成物を用いる実施形態
ここでは、本発明にかかる組成物として、上記一般式（１）で表される第１化合物と、上記式（８）で表される第２化合物とを含有する組成物を用いる実施形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１３５】
本実施形態では、系内に第１化合物に加えて、第２化合物が含有されている。表１には、入力信号と第１化合物および第２化合物の構造形態との関係を示している。以下、表１に基づいて、本発明にかかる組成物を用いて情報を記録再生する方法について説明する。
【０１３６】
【表１】
2008010100.tif 000015
【０１３７】
初期状態（表１中、状態１）では、下記反応式（１９）
【０１３８】
【化１３】
2008010100.tif 000016
【０１３９】
に示すように、上記第１化合物および第２化合物は、それぞれＨ会合体（反応式（１９）中、１−Ｈ）、および閉環体（反応式（１９）中、Ｘ−Ｃ）として存在する。上記第２化合物の閉環体は、熱的に安定で、非配位性である。そのため、上記第１化合物のＨ会合体には配位せず、Ｈ会合体はＪ会合体に異性化しない。Ｈ会合体はほとんど蛍光を発しないため、この初期状態では、系からの蛍光発光はほとんどない。
【０１４０】
この初期状態に紫外光を当てる（表１中、状態２）と、フォトクロミック分子である第２化合物が開環体（反応式（１９）中、Ｘ−Ｏ）へと異性化し、配位性となる。配位性分子である開環体の発生に伴って、第１化合物のＨ会合体は、Ｊ会合体（反応式（１９）中、１−Ｊ）へと異性化する。これにより、情報を記録することができる。また、この状態では、Ｊ会合体は蛍光を発するため、情報を蛍光として読み出すことができる。
【０１４１】
次に、紫外光の照射を止め（表１中、状態３）、系を室温で放置あるいは可視光存在下におくと、フォトクロミック分子である第２化合物は閉環体へと戻る。しかし、この状態では、第１化合物のＪ会合体は安定に存在する。また、この第１化合物のＪ会合体は、蛍光を検出するための励起光に対しても安定である。それゆえ、記録された情報を、蛍光として、繰り返し読み出すことができる。
【０１４２】
さらに、上記状態３の後、加熱する（表１中、状態４）と、第１化合物は、Ｊ会合体からＨ会合体へと戻る。そのため、系から発せられる蛍光強度は弱くなる。これにより、記録されていた情報は消去され、加熱を止めると上記初期状態（表１中、状態１）に戻る。
【０１４３】
このように、本発明にかかる組成物を用いる実施形態では、上記一般式（１）で表される化合物のように、Ｈ会合体とＪ会合体との相互変換が光によって行えない化合物を用いた場合であっても、情報の書き込み、読み出し、消去を、光と熱とだけで行うことができ、外部から分子を添加する必要がない。
【０１４４】
したがって、本発明にかかる組成物を用いる実施形態では、上記第１化合物の選択域を広げることが可能となる。
【０１４５】
以上のように、本発明にかかる情報記録再生方法は、単一分子の会合体の構造変化、例えば、自己組織化色素錯体のＨ会合体／Ｊ会合体の相互変換に基づく、物性変化、例えば、蛍光特性変化を利用して、情報を記録再生するものである。本発明にかかる情報記録再生方法では、原理的に、１分子の会合体に１ビットの情報を記録する。よって、本発明を用いることにより、新たな単一分子メモリ、例えば、蛍光検出型の単一分子メモリを実現することが可能である。このような単一分子メモリでは、１〜２ｎｍ程度の大きさの単一分子に情報を記録できるので、光磁気メモリ素子や相変化型メモリ素子を用いる場合よりも、超高密度に情報を記録することができる。
【０１４６】
また、本発明にかかる情報記録再生方法で用いる化合物は、安価な有機化合物である。したがって、上記情報記録再生方法を用いれば、現在求められている光・電子材料の高機能化、省エネルギー化、およびコストダウンを同時に実現することが可能である。
【０１４７】
また、本発明は、分子の精密構築、精密変換に関する新しい技術としても利用することも可能である。
【０１４８】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１４９】
本発明について、実施例、並びに図２〜１０に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例におけるＮＭＲスペクトル測定、ＩＲスペクトル測定、蛍光スペクトル測定、マススペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、およびカラムクロマトグラフィーは、次のようにして行った。
【０１５０】
〔ＮＭＲスペクトル測定〕
ＮＭＲスペクトルはJEOL JNM EX270分光計(270MHz)またはJEOL ECP600分光計（６００ＭＨｚ）を用いて測定した。溶媒は通常ＤＭＳＯ−ｄ６、ＣＤＣｌ３を用い、ケミカルシフトはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を基準ピークとしてδ（ｐｐｍ）で表記した。また、必要に応じてtetrachloroethane-d2、pyridine-d5を溶媒として用いた。
【０１５１】
〔ＩＲスペクトル測定〕
ＩＲスペクトルはニコレーAVATAR320ESを用い、ＫＢｒ法にて測定した。
【０１５２】
〔紫外・可視吸収スペクトル測定〕
紫外・可視吸収スペクトルは島津UV-3100PCまたはUV-1650PCを用いて測定した。
【０１５３】
〔蛍光スペクトル測定〕
蛍光スペクトルは、日立製作所F-4500を用いて測定した。セルは光路長１０ｍｍを使用した。
【０１５４】
〔マススペクトル（MALDI-TOF mass）測定〕
マススペクトル(MALDI-TOF mass) はPerSeptive Biosystems VoyagerDE-STRを用いて測定した。マトリックスにはDithranol(Aldrich)を用いた。
【０１５５】
〔薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）〕
薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）は，シリカゲル60F254(Merck)を用いた。スポット検出には、ＵＶ照射（２５４ｎｍ、３６４ｎｍ）や、アニスアルデヒド呈色、リンモリブデン呈色、ヨウ素呈色を用いた。
【０１５６】
〔カラムクロマトグラフィー〕
カラムクロマトグラフィーに用いたシリカゲルには、関東化学社製の球状（６３−２１０μｍ）中性シリカゲルを用いた。また、フラッシュ用シリカゲルには、関東化学社製の球状（４０−５０μｍ）中性シリカゲルを用いた。
【０１５７】
〔溶媒〕
溶媒は別途記載しない限り乾燥を行わず、市販品をそのまま用いた。無水テトラヒドロフラン(dry-THF)、無水ジメトキシエタン(dry-DME)、および無水トルエン(dry-toluene)は、市販品のナトリウム片、並びにベンゾフェノンを加えて還流し、紺色のケチルラジカルの発生を確認してから蒸留にて精製した。無水ジメチルホルムアミド(dry-DMF)、無水トリエチルアミン(dry-Et3N)、および無水ジメチルアミン(dry-Et2NH)は、市販品の水素化カルシウムを入れて一晩攪拌後し、dry-Et3Nとdry-Et2NHにおいては常圧で、dry-DMFにおいては減圧下で蒸留した。
【０１５８】
〔合成例１：ビス亜鉛ポルフィリン５の合成〕
ビス亜鉛ポルフィリン５は、下記スキーム（１）に示すように、ヨードポルフィリン１とエチニルポルフィリン２との縮合反応の後、エステル交換、亜鉛導入を経て合成した。以下、その詳細について説明する。なお、ビス亜鉛ポルフィリン５の合成法は上記非特許文献５にも記載されている。
【０１５９】
【化１４】
2008010100.tif 000017
【０１６０】
（１）ポルフィリン１の合成
（１−１）3-Allyloxy-1-propanol （６）の合成
【０１６１】
【化１５】
2008010100.tif 000018
【０１６２】
１００ｍＬの滴下漏斗を付けた３００ｍＬの三つ口フラスコ中、窒素雰囲気下で６０％水素化ナトリウム（８．２ｇ、 ２００ｍｍｏｌ）を１００ｍＬの無水ＴＨＦに分散させ、氷冷下攪拌しながら、５０ｍＬの無水ＴＨＦに溶解したトリメチレングリコール（５２ｍｇ、６８０ｍｍｏｌ）を滴下した。１時間後、臭化アリル（１４ｍＬ、１７０ｍｍｏｌ）を滴下し、還流管を取り付けて２時間還流した後、氷冷しながら蒸留水を加えて反応をクエンチした。溶媒を減圧留去し、エーテルで抽出して無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧蒸留（０．０１ｋＰａ、６２℃）にて精製し、無色液体６（１３．５ｇ、６８％）を得た。
【０１６３】
こうして得られた無色液体６について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、および薄層クロマトグラフィーを行った。その結果を以下に示す。
【０１６４】
TLC (CHCl3/MeOH = 10/1) Rf = 0.5
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 5.96-5.84 (m, 1H, e), 5.27 (ddt, 1H, J = 17.3, 1.6, 1.6 Hz, f), 5.19 (dt, 1H, J = 10.3, 1.4 Hz, g), 3.99 (ddd, 2H, J = 5.7, 1.4, 1.4 Hz, d), 3.79 (q, 2H, J = 5.7, c), 3.64 (t, 2H, J = 5.7 Hz, a), 1.87 (q, 2H, J = 5.7, 1.4 Hz, b)
【０１６５】
（１−２）2-Allyloxy-1-propanal （７）の合成
【０１６６】
【化１６】
2008010100.tif 000019
【０１６７】
２本の１００ｍＬ滴下漏斗を付けた５００ｍＬ三つ口フラスコ中、窒素雰囲気下で塩化オキサリル（１１ｍＬ、１２８ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬのクロロホルムに溶解させ、−８０℃に冷却した。４０ｍＬのクロロホルムに溶解したＤＭＳＯ（１８ｍＬ、２５６ｍｍｏｌ）を２分間かけて滴下し、続いて８０ｍＬのクロロホルムに溶解した3-Allyloxy-1-propanol（６）（１３．５ｇ、１１６ｍｍｏｌ）を５分間かけて滴下した後、１５分間攪拌した。その後、トリエチルアミン（８１ｍＬ、５８１ｍｍｏｌ）を加え、一晩かけて室温まで昇温した。反応溶液を１００ｍＬの０．１Ｍ ＨＣｌ水溶液で３回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して褐色液体７（１５．９ｇ、quant.)を得た。
【０１６８】
こうして得られた褐色液体７について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、および薄層クロマトグラフィーを行った。その結果を以下に示す。
【０１６９】
TLC (CHCl3/MeOH = 10/1) Rf = 0.9
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 9.81 (t, 1H, J = 1.9 Hz, a), 5.89 (m, 1H, e), 5.27 (dt, 1H, J = 17.3, 1.6 Hz, f), 5.20 (ddt, 1H, J = 10.3, 1.4, 1.4 Hz, g), 4.00 (ddd, 2H, J = 6.0, 1.1, 1.1 Hz, d), 3.78 (t, 2H, J = 5.9 Hz, c), 2.69 (td, 2H, J = 6.2, 1.9 Hz, b)
【０１７０】
（１−３）5,15-Bis(2-allyloxyethyl)porphyrin （８）の合成
【０１７１】
【化１７】
2008010100.tif 000020
【０１７２】
３００ｍＬナス型フラスコ中、窒素雰囲気下でジピロメタン９（５８．５ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）およびアルデヒド７（６８．５ｍｇ、０．６ｍｍｏｌ）を１００ｍＬのクロロホルムに溶解させた後、トリフルオロ酢酸（５６μＬ、０．８ｍｍｏｌ）を加え、遮光下、室温で１５時間攪拌した。続いて2,3,5,6-テトラクロロ-1,4-ベンゾキノン（ｐ−クロラニル）（３００ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）を加えて、室温でさらに１２時間攪拌した。反応溶液を飽和重曹水で中和し、水層を１００ｍＬのクロロホルムで３回抽出した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で３回精製し、金属光沢のある褐色固体８（２４ｍｇ、２５％）を得た。
【０１７３】
こうして得られた褐色固体８について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０１７４】
TLC (CHCl3) Rf = 0.3
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 10.13 (d, 2H, J = 2.7 Hz, meso), 9.58 (dd, 4H, J = 4.6, 1.9 Hz, β2), 9.38 (dd, 4H, J = 4.6, 1.9 Hz, β1), 5.96 (m, 2H, d), 5.28 (m, 6H, a, e), 5.16 (ddt, 2H, J = 10.4, 1.35, 1.35 Hz, f), 4.48 (t, 4H, J = 7.6 Hz, b), 4.09 (ddd, 4H, J = 5.4, 1.4, 1.4 Hz, c), -3.04 (s, 2H, NH)であった。
【０１７５】
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 479.225 (M + H)+, calcd for C30H30N4O2478.237
【０１７６】
（１−４）5,15-Bis(2-allyloxyethyl)-10-iodoporphyrin （１）の合成
【０１７７】
【化１８】
2008010100.tif 000021
【０１７８】
５０ｍＬの滴下漏斗を付けた５００ｍＬの三つ口フラスコ中、5,15-Bis(2-allyloxyethyl)porphyrin （８）（５０ｍｇ、０．１０５ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬのクロロホルムに溶解させた。トリフルオロアセトキシヨードベンゼン（３３．７ｍｇ、０．０７８ｍｍｏｌ）、ヨウ素（７．８ｍｇ、０．０６３ｍｍｏｌ）およびピリジン（４２μＬ、０．５ｍｍｏｌ）を２５ｍＬのクロロホルムに溶解させ、１０分間攪拌した溶液を滴下漏斗に入れ、遮光下、室温で１時間かけて滴下した。反応溶液を５０ｍＬの飽和チオ硫酸ナトリウムで３回洗浄し、水層を除いて無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／アセトン＝２０／１ フラッシュ用シリカ）で精製し、暗紫色の固体１（２２ｍｇ、３５％）を得た。
【０１７９】
こうして得られた暗紫色の固体１について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０１８０】
TLC (CHCl3) Rf = 0.4
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 10.06 (s, 1H, meso), 9.85 (d, 2H, J = 4.9 Hz, β1), 9.57-9.53 (m, 4H, β2, β4), 9.33 (d, 2H, J = 4.9 Hz, β3), 5.90 (m, 2H, d), 5.32-5.17 (m, 8H, a, e, f), 4.47 (t, 4H, J = 7.8 Hz, b), 4.10 (ddd, 4H, J = 5.4, 1.4, 1.4 Hz, c), -3.01 (s, 2H, NH)
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 605.121 (M + H)+, calcd for C30H29IN4O2604.134
【０１８１】
（２）ポルフィリン２の合成
（２−１）Meso-(2-methoxycarbonylethyl)dipyrromethane （１０）の合成
【０１８２】
【化１９】
2008010100.tif 000022
【０１８３】
Meso-(2-methoxycarbonylethyl)dipyrromethaneは、以下のようにして合成したが、本化合物の合成方法は、A. Ohashi, A. Satake, Y. Kobuke, Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 365-374 (2004)にも記載されている。
【０１８４】
１００ｍＬナス型フラスコ中、アルデヒド１１（２．２６ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）をピロール（５４ｍＬ、７８０ｍｍｏｌ）に溶解させ、１０分間窒素ガスをバブリングした後、トリフルオロ酢酸（１４５μＬ、２ｍｍｏｌ）を加えて、窒素雰囲気下、遮光して室温で４時間攪拌した。反応溶液を飽和重曹水で中和後、５０ｍＬのクロロホルムで３回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、減圧蒸留（２．５ｋＰａ、３５℃）にて未反応のピロール（３０ｍＬ）を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝２／１）にて精製し、山吹色固体１０（１．９ｇ、４２％）を得た。
【０１８５】
こうして得られた山吹色固体１０について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、および薄層クロマトグラフィーを行った。その結果を以下に示す。
【０１８６】
TLC (Hexane/EtOAc = 2/1) Rf = 0.45
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 7.86 (s, 2H, NH), 6.64 (q, 2H, J = 1.4 Hz, g), 6.14 (q, 2H, J = 3.0 Hz, f), 6.07 (s, 2H, e), 4.03 (t, 1H, J = 7.3 Hz, d), 3.64 (s, 3H, a), 2.37-2.21 (m, 4H, b, c)
【０１８７】
（２−２）5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-(2-trimethylsilylethynyl)porphyrin （１２）
【０１８８】
【化２０】
2008010100.tif 000023
【０１８９】
５００ｍＬのナス型フラスコ中、窒素雰囲気下で3-trimethylsilylpropynal（１８９ｍｇ、３ｍｍｏｌ）、ジピロメタン１０（７００ｍｇ、３ｍｍｏｌ）および1-methylimidazole-2-carboxaldehyde（３３０ｍｇ、１．５ｍｍｏｌ）を３００ｍＬのクロロホルムに溶解させ、トリフルオロ酢酸（３４０μＬ、７．５ｍｍｏｌ）を加えて、遮光下、室温で４時間攪拌した。続いて2,3,5.6-テトラクロロ-1,4-ベンゾキノン（クロラニル）（１．１ｇ、７．５ｍｍｏｌ）を加えて、室温でさらに１２時間攪拌した。反応溶液を飽和重曹水で中和後、水層を５０ｍＬのクロロホルムで３回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１０／１で１回、クロロホルムのちクロロホルム／アセトン＝５／１で１回)にて精製した。さらに、溶媒を減圧留去してよく乾燥させた残渣にエーテルを加え、生じた沈殿をメンブランフィルターで濾取し、金属光沢のある紫色固体１２（７８ｍｇ、８．９％）を得た。
【０１９０】
こうして得られた紫色固体１２について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０１９１】
TLC (CHCl3/MeOH = 10/1) Rf =0.55
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 9.74 (d, 2H, J = 4.9 Hz, β1), 9.47 (d, 2H, J = 4.9 Hz, β2), 9.40 (d, 2H, J = 4.9 Hz, β3), 8.75 (d, 2H, J = 4.9 Hz, β4), 7.67 (d, 1H, J = 1.4 Hz, a), 7.46 (d, 1H, J = 1.4 Hz, b), 5.26 (t, 2H, J = 8.1 Hz, e), 3.74 (s, 6H, g), 3.47 (t, 2H, J = 8.1 Hz, f), 3.37 (s, 3H, c), 0.65 (s, 9H, d), -2.58 (s, 2H, NH)
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 660.333 (M + H)+, calcd for C37H38N6O4Si 658.272
【０１９２】
（２−３）5-Ethynyl-10,20-bis(methoxycarbonylethyl)-15-(1-methyl-2-imidazolyl)porphyrin （２）の合成
【０１９３】
【化２１】
2008010100.tif 000024
【０１９４】
５０ｍＬのナス型フラスコ中、5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-(2-trimethylsilylethynyl)porphyrin （１２）（１１３ｍｇ、０．１７２ｍｍｏｌ）を３０ｍＬのクロロホルムに溶解させ、１０分間窒素ガスをバブリングした。１ｍｏｌ／Ｌテトラブチルアンモニウムフルオリド／ＴＨＦ（５２０μＬ、０．５２ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下、遮光して室温で３０分間攪拌した。少量のメタノールを加えて反応をクエンチし、蒸留水を加えて５０ｍＬのクロロホルムで３回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／アセトン＝５／１）で精製し、さらに、溶媒を減圧留去してよく乾燥した残渣にエーテルを加え、沈殿をメンブランフィルターで濾取し、金属光沢のある紫色固体２（９１ｍｇ、９０％）を得た。
【０１９５】
こうして得られた紫色固体２について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０１９６】
TLC (CHCl3/MeOH = 10/1) Rf = 0.55
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 9.78 (d, 2H, J = 4.6 Hz, β1), 9.51 (d, 2H, J = 4.8 Hz, β2), 9.43 (d, 2H, J = 4.8 Hz, β3), 8.78 (d, 2H, J = 4.8 Hz, β4), 7.68 (d, 1H, J = 1.4 Hz, a), 7.48 (d, 1H, J = 1.4 Hz, b), 5.29 (t, 2H, J = 8.1 Hz, e), 4.22 (s, 1H, d), 3.75 (s, 6H, g), 3.49 (t, 2H, J = 8.1 Hz, f), 3.40 (s, 3H, c), -2.54 (s, 2H, NH)
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 587.803 (M + H)+, calcd for C34H30N6O4586.233
【０１９７】
（３）ポルフィリン５の合成
（３−１）5-{5’,15’-(Bis-allyloxyethyl)porphyrinylethyn-2-yl}-10,15-bis(methoxycarbonylethyl)-20-(1-methyl-2-imidazolyl)porphyrin （３）の合成
【０１９８】
【化２２】
2008010100.tif 000025
【０１９９】
５０ｍＬのナス型フラスコ中に、窒素雰囲気下でアセチレンポルフィリン２（６４．７ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）、ヨードポルフィリン１（８０ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）、tris(dibenzylideneacetone)(chloroform)-dipalladium(0) (Pd2(dba)3CHCl3) （１８．２ｍｇ、１７．６μｍｏｌ）、トリフェニルアルシン（Ｐｈ３Ａｓ）（４２．８ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）を入れ、そこへ、１７．５ｍＬのdry-THFと３．５ｍＬのトリエチルアミンとの混合液を加えて、遮光し、４０℃で５時間攪拌した。溶媒を減圧留去した後、蒸留水を加えて５０ｍＬのクロロホルムで３回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルムの値クロロホルム／アセトン＝５／１）にて精製した。溶媒を減圧留去して乾燥した残渣にエーテルを加え、沈殿をメンブランフィルターで濾取し、金属光沢のある緑色固体３（１１１ｍｇ、９５％）を得た。
【０２００】
こうして得られた緑色固体３について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０２０１】
TLC (CHCl3/MeOH = 10/1) Rf = 0.7
1H NMR (600 MHz, CDCl3)  δ 10.45 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 10.02 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.63 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.49 (s, 1H, meso), 9.36 (m, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.19 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.09 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 8.97 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 8.80 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 7.85 (s, 1H, a), 7.56 (s, 1H, b), 6.00 (m, 2H, j), 5.33 (dd, 2H, J = 17.4, 1.8 Hz, l), 5.21 (dd, 2H, J = 10.5, 1.2, m, k), 5.08-4.99 (m, 8H, d, g), 4.39 (t, 4H, J = 7.2 Hz, h), 4.12 (d, 4H, i), 3.80 (s, 6H, f), 4.43-4.41 (m, 7H, c, e), -3.40 (s, 2H, NH1), -3.59 (s, 2H, NH2)
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 1063.7 (M + H)+, calcd for C64H58N10O61062.454
【０２０２】
（３−２）5-{5’,15’-(Bis-allyloxyethyl)porphyrinylethyn-2-yl)}-10,15-bis(allyloxycarbonylethyl)-20-(1-methyl-2-imidazolyl)porphyrin （４）の合成
【０２０３】
【化２３】
2008010100.tif 000026
【０２０４】
２００ｍＬのナス型フラスコ中、ポルフィリンメチルエステル３（１１１ｍｇ、０．１０５ｍｍｏｌ）を１３０ｍＬのトルエンに溶解し、アリルアルコール（２２ｍＬ、９０．９ｍｍｏｌ）および1,3-dichlorotetrabutyldistannoxane（１．１５ｇ、２．０８ｍｍｏｌ）を加えて、遮光下、７０℃で２０時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、クロロホルムにて抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／アセトン＝５／１）にて精製した。溶媒を減圧留去して乾燥した残渣にエーテルを加え、沈殿をメンブランフィルターで濾取し、金属光沢のある緑色固体４（８０ｍｇ、６８％）を得た。
【０２０５】
こうして得られた緑色固体４について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、薄層クロマトグラフィー、マススペクトル測定、紫外可視吸収スペクトル測定、および蛍光スペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０２０６】
TLC (CHCl3/MeOH = 10/1) Rf = 0.7
1H NMR (270 MHz, CDCl3)  δ 10.43 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.88 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.58 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 9.34-9.29 (m, 3H, meso, β), 9.03 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 8.93 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 8.84 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 8.80 (d, 2H, J = 1.6 Hz, β), 7.88 (d, 1H, J = 1.4 Hz, a), 7.56 (d, 1H, J = 1.4 Hz, b), 5.96 (m, 4H, m, g), 5.29 (m, 8H, h, i, n, o), 5.10-4.90 (br, 8H, d, j), 4.74 (d, 4H, f), 4.33 (t, 4H, J = 7.8 Hz, k), 4.09 (d, 4H, J = 5.4 Hz, l), 3.39 (brs, 7H, c, e), -3.79 (s, 2H, NH1), -3.99 (s, 2H, NH2)
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 1115.84 (M + H)+, calcd for C68H62N10O61114.485
紫外可視吸収スペクトル(CHCl3) λmax/nm (吸光度) : 403(0.052), 471(0.089), 517(0.011), 613(0.015), 712(0.017)
蛍光スペクトル(CHCl3) λEX : 471 nm (励起波長の吸光度を0.1に調製), λmax/nm (蛍光強度) : 731.4 (1116.5)
【０２０７】
（３−３）5-{5’,15’-(Bis-allyloxyethyl)porphyrinatozinc(II)ethyn-2-yl}-10,15-bis(allyloxycarbonylethy)-20-(1-methyl-2-imidazolyl)porphyrinatozinc(II) （５）の合成
【０２０８】
【化２４】
2008010100.tif 000027
【０２０９】
５００ｍＬのナス型フラスコ中、無金属ポルフィリン４（８０ｍｇ、０．０７２ｍｍｏｌ）を２００ｍＬのクロロホルムに溶解させ、酢酸亜鉛二水和物（１．５ｇ、７．２ｍｍｏｌ）の飽和メタノール溶液を加えて、遮光下、室温で２時間攪拌した。反応溶液を、飽和重曹水で中和し、水層を５０ｍＬのクロロホルムで３回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／アセトン＝２０／１）にて精製した。溶媒を減圧留去した残渣を少量のクロロホルムに溶解し、そこへエーテルを加えて生じた沈殿をメンブランフィルターで濾取し、金属光沢のある緑色固体５（７７ｍｇ、８７％）を得た。この状態で緑色固体５は配位２量体を形成しており、Stacked体Ｓ−５Ｄ
【０２１０】
【化２５】
2008010100.tif 000028
【０２１１】
と、Extended体Ｅ−５Ｄ
【０２１２】
【化２６】
2008010100.tif 000029
【０２１３】
とが混在していた。この混合物を少量のクロロホルムに溶解し、メタノールを加えて再沈殿させた。生じた固体をメンブランフィルターでろ取するとStacked体Ｓ−５Ｄがほぼ選択的に得られた。ろ液は濃縮し、再沈殿を繰り返すことによって定量的にStacked体へ変換することができた。その１Ｈ ＮＭＲを図２（ａ）に示す。
【０２１４】
一方、再沈殿前の混合物またはStacked体Ｓ−５Ｄをピリジン２０ｍＬに溶かしたのち、ピリジンを減圧留去するとExtended体が選択的に得られた。その１Ｈ ＮＭＲを図２（ｂ）に示す。
【０２１５】
Stacked体Ｓ−５ＤおよびExtended体Ｅ−５Ｄのそれぞれについて、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル、紫外可視吸収スペクトル(CHCl3)、および蛍光スペクトル(CHCl3) λEX : 484 nm (励起波長の吸光度を０．１に調製)を測定した。その結果を以下に示す。
【０２１６】
Stacked体Ｓ−５Ｄ；
TLC (CHCl3/Acetone = 20/1) Rf = 0.7
1H NMR (600 MHz, Tetrachloroethane-d2)  δ 10.22 (s, 2H, meso), 9.74 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β6 or β8), 9.66 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β6 or β8), 9.50 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β3 or β7), 9.43 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β3 or β7), 9.20 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β2), 7.86 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β4 or β5), 7.66 (d, 4H, J = 3.6 Hz, β4 or β5), 6.36-6.28 (m, 8H, g, m), 5.80 (s, 8H, d), 5.63-5.62 (m, 4H, β1, b), 5.68 (dd, J = 16.9, 1.1 Hz, 4H, h), 5.58 (dd, J = 16.9, 1.1 Hz, 4H, i), 5.56 (br 8H, j), 5.50 (d, 4H, J = 11.1 Hz, n), 5.42 (d, 4H, J = 9.1 Hz, o), 5.14 (m, 8H, f), 4.85 (dm, 8H, J = 99.5 Hz, k), 4.48 (t, 8H, J = 5.3 Hz, l), 4.31 (m, 8H, e), 2.12 (s, 2H, a), 1.88 (s, 6H, c)
紫外可視吸収スペクトル(CHCl3) λmax/nm (吸光度) : 399(0.044), 486.5(0.075),739.0(0.023)
蛍光スペクトル(CHCl3) λEX : 484 nm (励起波長の吸光度を０．１に調製), λmax/nm (蛍光強度) : 742.4 (149.5)
Extended体Ｅ−５Ｄ;
TLC (CHCl3/Acetone = 20/1) Rf = 0.75
1H NMR (600 MHz, Tetrachloroethane-d2)  δ 10.74-10.73 (m, 4H, β4 or β5), 10.06 (s, 2H, meso), 10.00 (d, 2H, J = 4.2 Hz, β6), 9.96 (d, 2H, J = 4.2 Hz, β3), 9.71 (d, 2H, J = 4.2 Hz, β7), 9.41 (d, 2H, J = 4.2 Hz, β8), 8.98 (d, 1H, J = 4.2 Hz, β2), 6.15-6.01 (m, 8H, g, m), 5.67 (d, 2H, J = 1.8 Hz, b), 5.67 (d, 2H, J = 3.6 Hz, β1), 5.57 (br 8H, d), 5.52 (dd, J = 16.9, 1.1 Hz, 4H, h), 5.46 (br 8H, j), 5.40-5.36 (m, 8H, i, n), 5.24 (dd, 4H, J = 10.2, 1.1 Hz, o), 4.93 (m, 8H, f), 4.66 (s, 8H, k), 4.23 (d, 8H, J = 5.3 Hz, l), 3.91 (dm, 8H, J = 58.8 Hz, e), 2.47 (s, 2H, a), 1.82 (s, 6H, c)
MALDI-TOF mass (dithranol) m/z 1241.3 (M + H)+, calcd for C68H58N10O6Zn21240.309
紫外可視吸収スペクトル(CHCl3) λmax/nm (吸光度) : 402(0.051), 489.5(0.105), 728.0(0.029)
蛍光スペクトル(CHCl3) λEX : 484 nm (励起波長の吸光度を０．１に調製), λmax/nm (蛍光強度) : 742.4 (542.0)
【０２１７】
〔実施例１：ビス亜鉛ポルフィリン５のStacked体／Extended体相互変換〕
（１）Stacked体Ｓ−５ＤからExtended体Ｅ−５Ｄへの変換
上記合成例１で合成したビス亜鉛ポルフィリン５について、下記スキーム（２）で表されるStacked体Ｓ−５ＤからExtended体Ｅ−５Ｄへの変換を調べた。
【０２１８】
【化２７】
2008010100.tif 000030
【０２１９】
上記変換は、ＮＭＲ滴定および吸収・蛍光滴定により観察した。図３（ａ）〜（ｅ）は、ＮＭＲ滴定の結果を示す図であり、図４（ａ）および（ｂ）は、吸収・蛍光滴定の結果を示す図である。
【０２２０】
ＮＭＲ滴定では、まず、ＮＭＲ試料管にＳ−５Ｄを主に含む試料（Ｓ−５Ｄ：Ｅ−５Ｄ＝１：０．４４）を入れ、（ＣＤＣｌ２）２に溶解した（５換算で４．８ｍＭ）。このときの１Ｈ ＮＭＲを図３（ａ）に示す。なお、図３（ａ）〜（ｅ）において、白丸はＳ−５Ｄのシグナルであり、黒丸はＥ−５Ｄのシグナルである。このサンプルに配位性溶媒である重ピリジンを少しずつ添加してゆくと（図３（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ））、Stacked体Ｓ−５ＤがExtended体Ｅ−５Ｄへと異性化することが分かった。
【０２２１】
また、吸収・蛍光滴定では、まず、１ｃｍ×１ｃｍのふたつき蛍光セルにＳ−５Ｄ（Ｓ−５Ｄ：Ｅ−５Ｄ＝１０：１）を入れ、５換算で１．６μＭになるように（ＣＤＣｌ２）２に溶解した。そこに、ピリジンを徐々に添加し、２分間、６０℃で攪拌した後に室温に戻し、紫外可視吸収スペクトルと蛍光スペクトルとを測定した。異性化に伴う吸収の変化量の少ない４９０ｎｍを蛍光スペクトルの励起波長とした。そのときの吸収スペクトル変化と蛍光スペクトル変化とをそれぞれ図４（ａ）および図４（ｂ）に示す。この変化はStacked体からExtended体への異性化を表している。Extended体に変化することによって蛍光スペクトルの強度が大きくなった。図５には７５６ｎｍにおける蛍光スペクトルの強度変化プロットを示す。Extended体の吸収波長で励起し、Extended体の最大波長で検出すると、Stacked体からExtended体へ変化することによって強度が９倍程度大きくなった。また、蛍光量子収率として比較すると、Stacked体からExtended体へ変化することによって約２．５倍高くなった。
【０２２２】
（２）Stacked体Ｓ−５ＤとExtended体Ｅ−５Ｄとの間での可逆的な変換反応
Stacked体／Extended体の可逆的な変換を蛍光の単一波長モニターによって確認した。１ｃｍ×１ｃｍのふたつき蛍光セルにＳ−５Ｄ（Ｓ−５Ｄ：Ｅ−５Ｄ＝１０：１）を入れ、５換算で１．０５×１０−５Ｍ（２ｍＬ）になるように（ＣＤＣｌ２）２に溶解した。セル中に攪拌子をいれ、攪拌しながら、蛍光分光光度計を用いて４９２ｎｍ励起で７５６ｎｍの蛍光を、２５℃でモニターした。時間経過と蛍光強度の変化を図６に示す。
【０２２３】
（i）４９２ｎｍの光で励起開始直後から少なくとも１５分間は蛍光強度変化は見られず、光によって異性化が起こらないことを確認した。
【０２２４】
（ii）図６中、Ａ点では4-dimethylaminopyridineを ５．２５×１０−４Ｍになるように添加した。添加直後から、蛍光強度が大きく上昇した。これはStacked体からExtended体への異性化が起こっていることを示している。
【０２２５】
（iii）図６中、Ｂ点において、酢酸を５．２５×１０−４Ｍになるように添加した。蛍光強度の急上昇が止まった。その後３０分間は強い蛍光強度を維持した。このことから、光による戻りの反応（Extended体からStacked体への異性化）は起こらないことが明らかとなった。したがって、本実施例にかかる化合物を用いて、上述した本発明にかかる情報記録再生方法を実施すれば、蛍光によって情報を繰り返し読み出すことができる。さらに、記録した情報を安定して保存しておくことができる。
【０２２６】
（iv）図６中、Ｃ点において、測定を一旦停止し、サンプルを７０℃で３０分間加熱した。その後、室温に冷却し、図６中、Ｄ点において再び測定を開始した。加熱前に比べ、蛍光強度が大きく減少することが分かった。加熱によって、Extended体からStacked体への異性化が起こったことを示している。
【０２２７】
（v）図６中、Ｅ点において、4-dimethylaminopyridineを３．１５×１０−３Ｍになるように添加した。添加直後から、再び蛍光強度が大きく上昇した。これは、再びStacked体からExtended体への異性化が起こっていることを示している。
【０２２８】
（vi）同様にして、もう１サイクル、酢酸の添加、加熱、4-dimethylaminopyridineの添加実験を繰り返した。具体的には、図６中、Ｆ点において、酢酸を２．８× １０−３Ｍになるように添加した。図６中、Ｇ点において、4-dimethylaminopyridineを２．１×１０−２Ｍになるように添加した。さらに、図６中、Ｈ点において、酢酸（５００μＬ）を添加した。その結果、同様な蛍光強度の変化が観測され、Stacked体Ｓ−５ＤとExtended体Ｅ−５Ｄとの間の異性化に関して、可逆性が確認された。なお、図６中、Ｈ点では、希釈効果によって蛍光強度が減少していた。
【０２２９】
以上のように、ビス亜鉛ポルフィリン５は、Ｈ会合体とＪ会合体との間で、可逆的に相互変換可能であることが分かった。従来、Ｈ会合体やＪ会合体といえば、気液界面、固液界面やポリマー、結晶で形成される多量体中の構造を示すことが主であった。このように、単一分子の安定なＨ会合体やＪ会合体が観察された例はほとんどなく、さらに、本実施例のように、単一分子会合体間の相互変換の例は知られていない。つまり、ビス亜鉛ポルフィリン５は、従来知られていない全く未知な物性を有する化合物である。なお、最近、結晶中でＪ会合体をＨ会合体に変換し、機能を変えることが可能であるという報告（上記非特許文献６を参照）がなされたが、これは、結晶中における会合状態の変換に関するものであって、本実施例で示したような単一分子での会合状態の変換を示すものではない。また、単一分子と、結晶とは全く構造は異なるものであるため、非特許文献６に記載される技術は、単一分子の系に適用することは不可能である。
【０２３０】
また、図６の結果は、このような新規な物性を有するビス亜鉛ポルフィリン５の会合体１分子を用いて、情報の記録、および記録された情報の繰り返し再生が可能なことを示すものである。さらに、情報の消去も可能である。したがって、本実施例にかかる化合物を用いることによって、上述した本発明にかかる情報記録再生方法を実施することができることが明らかとなった。
【０２３１】
〔実施例２：亜鉛ポルフィリン−亜鉛フタロシアニン連結体２４の合成〕
亜鉛ポルフィリン−亜鉛フタロシアニン連結体２４を下記スキーム（３）に示すようにヨードポルフィリン２１とエチニルフタロシアニン２２とをカップリングする経路で合成した。
【０２３２】
【化２８】
2008010100.tif 000031
【０２３３】
また、ヨードポルフィリン２１、エチニルフタロシアニン２２、およびヨードベンズアルデヒド２９については、それぞれ、下記スキーム（４）〜（６）の経路で合成した。
【０２３４】
【化２９】
2008010100.tif 000032
【０２３５】
【化３０】
2008010100.tif 000033
【０２３６】
【化３１】
2008010100.tif 000034
【０２３７】
（１）4-(3-Hydroxy-3-methyl-1-butynyl)phthalonitrile（２５）の合成
4-(3-Hydroxy-3-methyl-1-butynyl)phthalonitrileは、以下に示す方法で合成したが、本化合物の合成方法については、Maya, E. M.; Haisch. P.; Va´zquez, P.; Torres, T. Tetrahedron, 1998, 54, 4397-4404.にも記載されている。
【０２３８】
２０ｍＬナスフラスコに4-iodophthalonitrile（５００ｍｇ、１．９７ｍｍｏｌ）とCopper(I) Iodide（１．８５ｍｇ、０．０１ｍｍｏｌ）とBis[triphenylphosphine]-palladium(II) dichloride（１３．７ｍｇ、０．０１９５ｍｍｏｌ）とをいれ、Ａｒ雰囲気下にした。dry-diethylamine（４ｍＬ）とdry-THF（１．５ｍＬ）とを入れ、Ａｒで１０分間、バブリングした。2-Methyl-3-butyn-2-ol（０．３１ｍＬ、２．３６ｍｍｏｌ）を加えて、室温で攪拌した。３０時間後、ＴＬＣで確認し、原料消失を確認した。その後、エバホレーターで溶媒を留去し、赤褐色粘液を得た。これをクロロホルムで抽出し、水で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥し、溶媒を留去し、黄色粘性液体を得た。これを酢酸エチル：ヘキサン＝１：１のシリカゲルカラムクロマトグラフィーで目的物を採取し、溶媒を留去し、黄褐色結晶２５（１９０ｍｇ、４６％）を得た。
【０２３９】
こうして得られた黄褐色結晶２５について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
【０２４０】
1H NMR (CDCl3) δ 7.82 (1H, d, J = 0.7 Hz, b), 7.76 (1H, d, J = 7.9 Hz, c), 7.72 (1H, dd, J = 8.0, 1.2 Hz, a), 2.15 (1H, s, e), 1.63 (6H, s, d)であった。
【０２４１】
（２）2-(3-hydroxy-3-methyl-1-butynyl)-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butylzincphthalocyanine（２６）の合成
２０ｍＬナスフラスコに4-(3-Hydroxy-3-methyl-1-butynyl)phthalonitrile（２５）（１１７ｍｇ、０．５６ｍｍｏｌ）と4-(t-buthyl)phtalonitrile（３０８ｍｇ、１．６７ｍｍｏｌ）とＺｎＣｌ２（７６ｍｇ、０．５６ｍｍｏｌ）とを入れて、dimethylaminoethanol（ＤＭＡＥ、２．５ｍＬ）を加えた。これに還流管をつけ、室温、Ａｒ雰囲気下で３０分間攪拌した。その後、オイルバスにて１３０℃で攪拌した。２４時間攪拌後、ＴＬＣにて原料消失を確認した。反応溶液を室温に戻して、ＥｔＯＨ：Ｈ２Ｏ＝６０：４０溶液（１５０ｍＬ）を徐々に加えて再沈殿を行った。冷蔵庫に一晩放置した後、ロートに綿をつめて、綿栓濾過を行った。ろ取した固体を、風乾し、ＣＨＣｌ３で溶出後、溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  ＣＨＣｌ３：２−プロパノール＝３０：１)により精製し、さらに展開溶媒をＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝５０：１に換え、もう一度カラムクロマトグラフィー精製を行うことによって、青色固体２６（１０５ｍｇ、２３％）を得た。
【０２４２】
こうして得られた青色固体２６について、上述した方法で、マススペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
【０２４３】
MALDI-TOF mass: m/z 826.192(M+H)+, calcd for C49H46N8OZn 828.333
【０２４４】
（３）2-ethynyl-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butylzincphthalocyanine（２２）の合成
２０ｍＬナスフラスコに2-(3-hydroxy-3-methyl-1-butynyl)-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butylzincphthalocyanine（２６）（５０．７ｍｇ、０．０６１ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ（１０ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）とを入れ、Ａｒ雰囲気下にした。dry-toluene（４ｍＬ）を加え還流した。３時間後、ＴＬＣにて原料消失を確認した。CHCl3で抽出し蒸留水で洗浄、有機層を分取した。Ｎａ２ＳＯ４で乾燥、溶媒を留去、真空乾燥した。青色個体２２（３８．５ｍｇ、８２％）を得た。MALDI-TOF massスペクトルで目的物に対する分子量（ｍ／ｚ＝７６８）を確認した。その結果、MALDI-TOF mass: m/z 768.416 (M+H)+, calcd mass for C46H40N8Zn 770.253であった。
【０２４５】
（４）4-Iodobenzoic acid（２７）の合成
５００ｍＬナスフラスコに4-Aminobenzoic acid（０．５ｇ、３．６ｍｍｏｌ）と蒸留水（９ｍＬ）をいれ氷浴で冷却した。conc.HCl（２．７ｍＬ、３２．４ｍｍｏｌ）を滴下しながら加え、０℃まで冷却した。冷やしたＮａＮＯ２水溶液（０．３１ｇ、３．６ｍｍｏｌ）を滴下しながら加えた。３０分後、ＴＬＣにて原料消失を確認、氷冷していたＫＩ水溶液（０．６ｇ、３．６ｍｍｏｌ）に反応溶液を滴下しながら加えた。１５分間攪拌後、氷浴からはずして室温に戻した。オイルバスでゆっくりと９０℃に加熱、１０分間攪拌した。室温に戻してから、吸引ろ過を行った。濾取した個体をＥｔＯＨ：Ｈ２Ｏで再結晶し、褐色固体２７（２．９８ｇ、３２．５％）を得た。
【０２４６】
こうして得られた褐色固体２７について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、ＩＲスペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０２４７】
1H NMR (270MHz DMSO-d6) δ 7.88 (2H, dd, J = 8.6, 2.1 Hz, b), 7.68 (2H, dd, J = 8.6, 1.9 Hz, a)
FT-IR(KBr) Wavenumber  (cm−1): 3427-2500 (carbolic acid νO:H), 1681(carbolic acid νC::O)
【０２４８】
（５）1-hydroxymethyl-4-iodobenzene（２８）の合成
３０ｍＬの二口フラスコに4-Iodobenzoic acid（２７）（０．２７ｇ、１．０９ｍｍｏｌ）をいれ、Ａｒ雰囲気下にした。dry-THF（２．１６ｍＬ）を加え１０分間攪拌した。BH3・THF complex（３．２ｍＬ、２．８８ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で３６時間攪拌後、２Ｎ ＨＣｌを加えて反応を停止した。反応溶液から目的物質をＣＨＣｌ３で抽出後、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥、溶媒を留去し黄色固体を得た。これを少量のＥｔＯＨに溶かし、多量のＨ２Ｏを加えて再沈殿し、白色固体２８（０．２５ｇ、９８％）を得た。
【０２４９】
こうして得られた白色固体２８について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
【０２５０】
1H-NMR (270MHz, CDCl3) δ 7.66 (2H, d, J = 8.2 Hz, b), 7.07 (2H, d, J = 8.4 Hz, a), 4.59 (2H, s, c), 2.22 (1H, brs, d)
（６）4-Iodobenzaldehyde（２９）の合成
２０ｍＬナスフラスコに活性ＭｎＯ２（０．９６ｇ、１１．１ｍｍｏｌ）をいれ、ＣＨＣｌ３（３．９ｍＬ）に溶かした1-hydroxymethyl-4-iodobenzene（２８）（１００ｍｇ、０．４３ｍｍｏｌ）を加えて、室温Ａｒ雰囲気下にて攪拌した。１時間後、反応溶液をセライトでろ過し、濾液を濃縮し、白色固体２９（６２．４ｍｇ、６３％）を得た。
【０２５１】
こうして得られた白色固体２９について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
【０２５２】
1H-NMR (270MHz, CDCl3) δ 9.96 (1H, s, c), 7.92 (2H, dt, J = 8.5, 1.9 Hz, b), 7.59 (2H, dt, J = 8.5, 1.8 Hz, a)
【０２５３】
（６）5,15-Bis[3-Allyoxypropyl]-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-(4-Iodophenyl)-porphyrin（２１）の合成
２００ｍＬ三口フラスコに4-iodobenzaldehyde（１３．２ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）と1-methylimidazole-2-carboxaldehyde（２７．８ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）とジピロメタン30（A. Ohashi, A. Satake, Y. Kobuke, Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 365-374 (2004)を参照）（５８．６ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）とクロロホルム（４８ｍＬ）とを入れ、室温で攪拌しながら脱気窒素置換した。５０秒間かけてTrifluoroacetic acid（ＴＦＡ、０．０２７ｍｌ、０．３６ｍｍｏｌ）を加え、４時間後triethylamine（０．０５９ｍｌ、０．４２ｍｍｏｌ）を加えた。３０分間攪拌後chloranil（９１．５ｍｇ、０．３７２ｍｍｏｌ）を加え５時間攪拌した。反応液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒クロロホルム→クロロホルム／アセトン＝１０／１）でターゲット化合物を分取した。さらに展開溶媒を替えて、二回目のシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒クロロホルム／酢酸エチル＝３／１→１／１）精製をおこない、紫色固体２１（１９．１ｍｇ、２０％）を得た。
【０２５４】
こうして得られた紫色固体２１について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０２５５】
1H-NMR (270MHz, CDCl3)  δ 9.53 (2H, d, J = 4.8 Hz, β), 9.49 (2H, d, J = 4.8 Hz, β), 8.84 (2H, d, J = 4.9 Hz, β), 8.78 (2H, d, J = 4.6 Hz, β), 8.10 (2H, t, J = 7.4 Hz, Ph2), 7.91 (2H, dd, J = 28.0, 7.6 Hz, Ph1), 7.69 (1H, s, Im2), 7.47 (1H, s, Im1), 6.08 (2H, dq, J = 22.6, 5.3 Hz, Ally5), 5.41 (2H, dq, J = 17.3, 1.6 Hz, Ally6), 5.26 (2H, dq, J = 10.4, 1.3 Hz, Ally7), 5.09 (4H, t, J = 7.5 Hz, Ally3), 4.22 (1H, q, J = 3.0 Hz), 4.07 (4H, dd, J = 5.5, 1.1 Hz, Ally4), 3.65 (4H, t, J = 5.8 Hz, Ally1), 3.39 (3H, s, Im3), 2.78 (4H, tt, J = 13.1, 7.5 Hz, Ally2), -2.71(2H, brs, inner-H)
MALDI-TOF mass m/z 788.066 (M+H)+, calcd for C42H41IN6O2 788.718
【０２５６】
（７）5,15-Bis(3-Allyoxypropyl)-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-[2-ethynyl- (4-phenyl)-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butyl-2-phthalocyaninyl]-porphyrin（２３）の合成
二口ナシフラスコに5,15-Bis[3-Allyoxypropyl]-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-(4-Iodophenyl)-porphyrin（２１）（２２．７ｍｇ、０．０２９ｍｍｏｌ）、2-ethynyl-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butylzincphthalocyanine（２２）（２４．８ｍｇ、０．０３２２）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（９．２４ｍｇ、０．００８９ｍｍｏｌ）、およびＡｓＰｈ３（２０．３ｍｇ、０．０６６ｍｍｏｌ）を入れ、Ａｒ置換した。dry-triethylamine（１．５ｍＬ）、dry-THF（１５ｍＬ）を加えて、オイルバスで４０℃に加熱攪拌した。４時間後、溶媒を留去し、残渣をクロロホルムに溶かして水で洗浄、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥、濃縮、真空乾燥した。２回のシリカゲルカラムクロマトグラフィー（１回目、展開溶媒：クロロホルム／２−プロパノール＝５０：１、２回目、展開溶媒：ベンゼン／酢酸エチル＝６０／１→１０／１）で精製し、青色固体２３（８．９ｍｇ、２２％）を得た。純度の確認としてＨＰＬＣ−ＧＰＣ分析を行い（カラム：JAIGEL 2H-A、検出波長：４２０、７１０ｎｍ、流速：１．２ｍＬ／ｍｉｎ、溶媒：ＣＨＣｌ３)、ポルフィリン−フタロシアニンの連結体が純度よく形成されていることを確認した。
【０２５７】
こうして得られた青色固体２３について、上述した方法で、マススペクトルを測定した。その結果を以下に示す。
【０２５８】
MALDI-TOF mass m/z 1429.98 (M+H)+, calcd for C88H80N14O2Zn 1431.06
【０２５９】
（８）5,15-Bis(3-Allyoxypropyl)-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-[2-ethynyl- (4-phenyl)-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butyl-2-phthalocyaninyl]-zincporphyrin（２４）の合成
２０ｍＬナスフラスコ中、5,15-Bis(3-Allyoxypropyl)-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-[2-ethynyl- (4-phenyl)-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butyl-2-phthalocyaninyl]-porphyrin（２３）（４．６２ｍｇ、０．００３２ｍｍｏｌ）をＣＨＣｌ３（３ｍＬ）に溶解し、飽和Ｚｎ（ＯＡｃ）２in ＭｅＯＨを１０滴加えて、室温で攪拌した。３時間後、Massにて反応終了を確認し、飽和食塩水と蒸留水で洗浄した。ごく短いシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム／２−プロパノール＝４０／１）精製を行い、緑色固体２４（４．５ｍｇ、９４％）を得た。ＨＰＬＣ−ＧＰＣ（カラム：TSKgel G2500H HR、流速：０．８ｍＬ／ｍｉｎ、溶媒：Pyridine)分析より、ポルフィリン−フタロシアニンの連結体が純度よく形成されていることを確認した。
【０２６０】
こうして得られた緑色固体２４について、上述した方法で、ＮＭＲスペクトル測定、およびマススペクトル測定を行った。その結果を以下に示す。
【０２６１】
1H-NMR (600MHz, Tetrachloroethane-d2and 0.017mmol Pyridine-d5)  δ 9.67 (2H, d, J = 3.0 Hz,β), 9.59 (2H, d, J = 4.4 Hz, Ph1), 9.12 (2H, d, J = 2.2 Hz,β), 8.94 (2H, d, J = 3.3 Hz,β), 8.52 (2H, d, J = 6.3 Hz, Ph2), 6.17 (2H, dq, J = 22.5, 5.2 Hz, Allyl5), 5.56 (1H, s, Im2), 5.53 (1H, d, J = 1.4 Hz, Allyl6trans)), 5.50 (1H, d, J = 1.4 Hz, Allyl6trans), 5.41 (2H, d, J = 3.8 Hz,β), 5.32 (2H, d, J = 10.4 Hz, Allyl6cis ), 4.22 (4H, d, J = 5.2 Hz, Allyl4), 3.95-3.91 (4H, m, Allyl2), 3.10 (2H, s, Allyl3), 2.98 (2H, s, Allyl3), 2.12 (1H, s, Im1) , 10.00-8.00(Pc-alpha and beta), 2.00-0.80(Pc-tert-buty)
MALDI-TOF mass m/z 1491.19(M+H)+, calcd for C88H78N14O2Zn21494.434, m/z 2982.54(M+H)+, calcd for C176H156N28O4Zn42988.867
【０２６２】
〔実施例３：亜鉛ポルフィリン−亜鉛フタロシアニン連結体２４のStacked体／Extended体相互変換〕
（１）Stacked体からExtended体への変換
上記実施例２で合成した亜鉛ポルフィリン−亜鉛フタロシアニン連結体２４（5,15-Bis(3-Allyoxypropyl)-10-(1-methyl-2-imidazolyl)-20-[2-ethynyl- (4-phenyl)-9(10),16(17),23(24)-tri-tert-butyl-2-phthalocyaninyl]-zincporphyrin）について、下記式
【０２６３】
【化３２】
2008010100.tif 000035
【０２６４】
で表されるStacked体（Ｓ−２４Ｄ）からExtended体（Ｅ−２４Ｄ）への変換への変換を調べた。上記変換は、ＮＭＲ滴定および吸収・蛍光滴定により観察した。図７（ａ）〜（ｊ）は、ＮＭＲ滴定の結果を示す図であり、図８は、吸収滴定の結果を示す図である。また、図９および図１０は、それぞれ、Ｓ−２４ＤおよびＥ−２４Ｄの吸収スペクトル、および４５０ｎｍ励起による蛍光スペクトルを示す図である。
【０２６５】
ＮＭＲ滴定では、まず、ＮＭＲ試料管にＳ−２４Ｄを入れ、（ＣＤＣｌ２）２に溶解した。（２４換算で８．７ ｍＭ）このときの１Ｈ ＮＭＲを図７（ａ）に示す。フタロシアニン部の置換基の位置異性体が存在し、それぞれのプロトンの環境が異なるためにスペクトルが複雑であるが、配位情報を知るための特徴的なシグナルであるイミダゾールプロトンＩｍ１およびＩｍ２は１３Ｃ ＮＭＲとの相関信号により、それぞれ３．３５、５．７６ ｐｐｍと帰属された（白丸印）。この値は通常の化学シフト値（７．１−７．３ ｐｐｍ）よりも大きく高磁場シフトしているが、フタロシアニンのないポルフィリン２量体の値２．１４、５．５０ｐｐｍ（A. Ohashi, A. Satake, Y. Kobuke, Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 365-374 (2004)を参照）よりも低磁場であることから、イミダゾールがフタロシアニン側に配位したStacked体であると推定された。このサンプルに配位性溶媒である重ピリジンを少しずつ添加してゆくと（図７（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｆ）→（ｇ）→（ｈ）→（ｉ）→（ｊ））、３．３５、５．７６ ｐｐｍのシグナルは徐々に減少し、新たに２．１２、５．５６ ｐｐｍにＩｍ１およびＩｍ２のシグナルが現れ、強度が強くなっていった。その変化に対応して他のピークも変化し、４．５当量加えた時点（図７（ｊ））で変化がほぼ収束した。２．１２、５．５６ ｐｐｍに現れたＩｍ１およびＩｍ２の化学シフトはフタロシアニンのないポルフィリン二量体のものに近似しており、Extended体であると帰属された。
【０２６６】
このＮＭＲ滴定実験で見られた亜鉛ポルフィリン−亜鉛フタロシアニン連結体２４の２量体の変化は、上記実施例１で述べたポルフィリン２量体の変化と同様であった。このことは、このような配位２量体の構造変換は、本実施例にかかる色素錯体に限定されるものではなく、色素錯体の種類や、２つの色素錯体を連結する部位が異なる場合であっても起こることを示すものである。具体的には、実施形態において説明した本発明にかかる化合物に広く見られる一般性のある反応であることを示している。
【０２６７】
また、吸収滴定では、まず、１ｃｍ×１ｃｍのふたつき蛍光セルにＳ−２４Ｄを入れ、２４換算で０．１７μＭになるようにトルエンに溶解した。N-methylimidazole（Ｉｍ）を徐々に添加しながら、紫外可視吸収スペクトルを測定した（０〜６６６６当量）。その滴定スペクトルを図８に示す。特徴的な変化はポルフィリンのSoret帯とフタロシアニン由来のＱ帯とで観測された。Ｉｍ添加前、ポルフィリン由来のSoret帯はλmax＝４３２ｎｍに１本観測された。一方、フタロシアニンのＱ帯はλmax＝６８７，７０５ｎｍに通常より長波長シフトして観測された。この長波長シフトは配位結合によって近接したポルフィリンと励起子相互作用をしているためであると予測された。これに、Ｉｍを加えていくとポルフィリンのSoret帯λmax＝４３２ｎｍが２つに分裂してλmax＝４１５，４３７ｎｍへと変化した。この分裂は、既に報告されているポルフィリン同士による相補的２量体の吸収（A. Ohashi, A. Satake, Y. Kobuke, Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 365-374 (2004)を参照）と帰属された。一方、フタロシアニンのＱ帯もλmax＝６８７，７０５ｎｍからλmax＝６８０，６９１ｎｍへと短波長シフトし、単量体のエチニルフタロシアニン２６の吸収スペクトルとほぼ一致した。この２つの特徴的なスペクトル変化より、Stacked体からExtended体へと構造変換が起こっていることが確かめられた。
【０２６８】
さらに、上記吸収滴定の手法を用い、Stacked体とExtended体とを連続的に合成し、蛍光強度の比較を行った。具体的には、Stacked体Ｓ−２４Ｄ １．７５×１０−７Ｍトルエン溶液（２４換算）を３ｍＬ蛍光セルに入れ、吸収および蛍光スペクトルを測定し、その後、Ｉｍ（４０００当量）を加えExtended体Ｅ−２４Ｄを作成した。Ｓ−２４ＤおよびＥ−２４Ｄそれぞれの吸収スペクトルと、４５０ｎｍ励起による蛍光スペクトルとを図９および図１０に示す。
【０２６９】
図１０に示すように、４５０ｎｍで励起するとExtended体がより強く蛍光を発することが分かった。また、図９に示すように、４５０ｎｍにおけるの吸光度は、Extended体が０．０１４５、Stacked体が０．００４８でExtended体が３倍ほど大きい。蛍光スペクトルの波長６９４ｎｍの強度を比較すると、Stacked体の１４０（単位なし、装置検出計の絶対値）から、Extended体では２０５８へと大きく上昇しており、この条件で観測すると１５倍もの信号強度の上昇が得られた。
【０２７０】
このように、ポルフィリン−フタロシアニン連結体２４においても配位状態を変えることによって、蛍光の信号強度を大きく変化させることが可能なことが分かった。このような性質は、ポルフィリン−フタロシアニン連結体２４を分子メモリ材料に応用可能であることを示すものである。
【０２７１】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。
【産業上の利用可能性】
【０２７２】
以上のように、本発明では、２つの会合状態の間で相互変換が可能な会合体を用い、その２つの会合状態における会合体の特性の違いを利用して、情報を記録再生する。それゆえ、会合体単一分子による情報の記録再生が可能となる。したがって、本発明は、分子メモリや、分子スイッチとして、メモリ（記録材料）や、情報記録媒体、スイッチに利用できるだけではなく、それらを備える電子機器、電子部品に広く適用することができる。さらには、発光性光学材料としての利用も可能であり、発光を用いる産業にも幅広く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２７３】
【図１】蛍光検出型単一分子メモリの模式図である。
【図２】Ｓ−５Ｄ（図２（ａ））と Ｅ−５Ｄ（図２（ｂ））の１Ｈ ＮＭＲ（６００ＭＨｚ、（ＣＤＣｌ２）２中）を示す図である。なお、図中、Ｘは不純物由来のシグナルを示す。
【図３】Stacked体Ｓ−５ＤからExtended体Ｅ−５Ｄへの変換の様子を、１Ｈ ＮＭＲ滴定によりモニターした結果を示す図である。図３（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、重ピリジン添加量が０等量、０．４等量、０．８等量、１．２等量、および２等量の時のＮＭＲスペクトルを示す。
【図４】Stacked体Ｓ−５ＤからExtended体Ｅ−５Ｄへの変換の様子を、吸収・蛍光滴定によりモニターした結果を示す図である。なお、図４（ａ）は、吸収スペクトル変化を示す図であり、図４（ｂ）は、蛍光スペクトル変化（Ｅｘ ４９０ ｎｍ）を示す図である。
【図５】添加したピリジン濃度と７５６ｎｍにおける蛍光強度との関係を示す図である。
【図６】本発明にかかる化合物を第１外部刺激および第２外部刺激で刺激したときの蛍光強度（蛍光７５６ｎｍ観測、励起波長４９２ｎｍ、２５℃）を、経過時間に対してプロットした図である。
【図７】Ｓ−２４Ｄに重ピリジンを添加したときの１Ｈ ＮＭＲ変化（６００ＭＨｚ、（ＣＤＣｌ２）２中）を示す図である。なお、図７（ａ）〜（ｊ）は、それぞれ、重ピリジン添加量が０等量、０．５等量、１等量、１．５等量、２等量、２．５等量、３等量、３．５等量、４等量、および４．５等量の時のＮＭＲスペクトルを示す。
【図８】Ｓ−２４ＤのN-methylimidazole滴定（０〜６６６６ ｅｑ．）において、紫外可視吸収スペクトルの変化をモニターした結果を示す図である。図中、Ｓ−２４ＤからＥ−２４Ｄへの吸収変化が矢印で示されている。
【図９】Ｓ−２４ＤおよびＥ−２４Ｄの吸収スペクトル（トルエン中）を示す図である。なお、図中、実線はＳ−２４Ｄの吸収スペクトルを示し、破線はＥ−２４Ｄの吸収スペクトルを示す。
【図１０】Ｓ−２４ＤおよびＥ−２４Ｄの蛍光スペクトル（トルエン中、４５０ｎｍ励起）を示す図である。なお、図中、実線はＳ−２４Ｄの蛍光スペクトルを示し、破線はＥ−２４Ｄの蛍光スペクトルを示す。また、直線は６９４ｎｍを表す。
【図１】
2008010100.tif 000042
【図２】
2008010100.tif 000043
【図３】
2008010100.tif 000044
【図４】
2008010100.tif 000045
【図５】
2008010100.tif 000046
【図６】
2008010100.tif 000047
【図７】
2008010100.tif 000048
【図８】
2008010100.tif 000049
【図９】
2008010100.tif 000050
【図１０】
2008010100.tif 000051