(57)【要約】下記の一般式（Ｉ）で表わされる芳香族系化合物。式（Ｉ）中、Ａは縮合型芳香族炭化水素（例えばトリフェニレン）の残基を表わし、Ｘは水素結合性部位（例えば、アミド結合を含む原子団）を表わし、Ｙは炭素数３〜１８（好ましくは１０〜１８）の鎖式官能基（例えば、アルキル基）を表わし、ｎは２〜１０の整数を表わす。この芳香族系化合物は、芳香環が重なり合った分子配向の分子集合体を形成して、優れた電荷輸送特性を発揮する。2004058684.tif 000013
2004058684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（Ｉ）で表わされることを特徴とする芳香族系化合物。
2004058684.tif 000011
〔式（Ｉ）中、Ａは縮合型芳香族炭化水素の残基を表わし、Ｘは水素結合性部位を表わし、Ｙは炭素数３〜１８の鎖式官能基を表わし、ｎは２〜１０の整数を表わす。〕
【請求項２】
前記縮合型芳香族炭化水素が、トリフェニレン、アセン類、フェナントレン、ペリレン、フルオレン、ピレン、コロネン、またはヘキサベンゾコロネンであり、前記水素結合性部位が、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合、またはウレタン結合を含む原子団であり、前記鎖式官能基が、アルキル基、フルオロアルキル基、またはポリエチレングリコール基であることを特徴とする請求項１に記載の芳香族系化合物。
【請求項３】
前記鎖式官能基の炭素数が１０〜１８であることを特徴とする請求項１または２に記載の芳香族系化合物。
【請求項４】
前記縮合型芳香族炭化水素がトリフェニレンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の芳香族系化合物。
【請求項５】
前記式（Ｉ）が下記の式（ＩＩ）で表わされることを特徴とする請求項４に記載の芳香族系化合物。
2004058684.tif 000012
〔式（ＩＩ）中、Ｒは炭素数３〜１８のアルキル基を表わす。〕
【請求項６】
前記Ｒが炭素数１０〜１８のアルキル基であることを特徴とする請求項５に記載の芳香族系化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、有機分子を機能化する技術分野に属し、特に、電荷輸送材料などとして各種の用途が期待される新規な芳香族系化合物に関する。
【背景技術】  π電子過剰（π電子リッチ）な有機分子は、電荷輸送材料（あるいは光導電性材料）として、有機ＥＬ素子、有機発光ダイオード、光電変換素子、電子写真感光体、液晶ディスプレイなどの分野で多用されている。用いられる有機分子は、一般に、長いπ共役系を有したり、平面状（ディスク状）のπ電子系分子が積み重なることによって、電荷（正孔：ホール）の輸送が効果的に行なわれるような分子構造を有するものであり、後者の例がトリフェニレンに代表されるディスク状の縮合型芳香族炭化水素である。
このトリフェニレンは長鎖を導入することで液晶性を示し、有機分子としては高い導電性を有する材料として知られている。これは、ディスク状の分子が積み重なる、すなわち、カラム状に配向することにより、所謂ディスコティックな液晶構造を呈するためと解されている。しかし、実際にトリフェニレンは液晶状態では４個のすべての環が完全に重なり合った配向をとっていないことが計算などから明らかにされている（例えば、文献Ｐ．Ｅｔｃｈｅｇｏｉｎ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｅ，５６，５３８（１９９７）参照）。
トリフェニレンのようなディスク状芳香族化合物の分子配向を制御してそのπ電子系（芳香環）が完全に重なり合うように分子集合させることができれば、既述のような種々の分野において電荷輸送特性や光導電特性などの向上した機能素子の開発に資するものと期待されるが、そのような技術は見当らない。
本発明の目的は、電荷輸送材料や光導電材料などとして好適な新規な芳香族系化合物を提供することにある。
【発明の開示】
本発明者は、検討を重ねた結果、トリフェニレンのような縮合型芳香族炭化水素を基本骨格とする分子設計に基づき、芳香環が可及的に重なり合う（すべての芳香環が重なり合うこともできる）ように配向して分子集合体を形成する新しいタイプのπ電子系有機分子を見出し本発明を導き出したものである。
かくして、本発明に従えば、下記の一般式（Ｉ）で表わされる芳香族系化合物が提供される。
2004058684.tif 000003
式（Ｉ）中、Ａは縮合型芳香族炭化水素の残基を表わし、Ｘは水素結合性部位を表わし、Ｙは炭素数３〜１８の鎖式官能基を表わし、ｎは２〜１０の整数を表わす。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の芳香族系化合物を構成する縮合型芳香族炭化水素を例示する。
第２図は、本発明の芳香族系化合物を構成する水素縮合性部位および鎖式官能基を例示する。
第３図は、本発明の芳香族系化合物を合成する反応スキームを例示する。
第４図は、本発明の芳香族系化合物の幾つかの例の化学構造式を示す。
第５図は、トリフェニレン由来の本発明の芳香族系化合物の１例を合成するための反応スキームを概示する。
第６図は、本発明の芳香族系化合物由来の有機ゲルおよび有機溶媒溶液について測定された吸収スペクトルを例示する。
第７図は、本発明の芳香族系化合物由来の１例について測定された粉末Ｘ線回折の結果を示す。
第８図は、本発明の芳香族系化合物由来の１例について測定された蛍光スペクトルを示す。
第９図は、本発明の芳香族系化合物由来の他の例について測定された蛍光スペクトルを示す。
第１０図は、本発明化合物の比較用化合物について測定された蛍光スペクトルを示す。
【発明を実施するための最良の形態】  既述の式（Ｉ）で表わされる本発明の化合物の基本骨格を構成する縮合型芳香族炭化水素（Ａ）としては、実質的にディスク状（円盤状）の分子構造を有する既知の各種の化合物が適用できる。このような縮合型芳香族炭化水素の好ましい例は、トリフェニレン、アセン類（アントラセン、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン）、フェナントレン、ペリレン、フルオレン、ピレン、コロネン、またはヘキサベンゾコロネンなどであるが、これらに限られるものではない。第１図にそれらの縮合型芳香族炭化水素の化学構造が示されている。（なお、本願明細書および図面に示す化学構造式においては、慣用的な表現法に従い、炭素原子や水素原子を省略していることもある。）
式（Ｉ）で示されるように本発明の芳香族化合物は、以上のような縮合型芳香族炭化水素の残基に、水素結合部位（Ｘ）と鎖式官能基（Ｙ）から成る鎖状部が複数（ｎ＝２〜１０）結合されており、この点、トリフェニレンに単に長鎖のみが導入された従来より既知のπ電子系ディスク状分子（化合物）とは異なる特徴を有するものである。
水素結合部位の好ましい例としては、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合またはウレタン結合を含む原子団が挙げられるが、これらに限られるものではない。また、鎖式官能基としては、アルキル基が一般的であるが、フルオロアルキル基やポリエチレングリコール基なども使用可能である。鎖式官能基は、一般に、炭素数が３から１８であるような長さを有し、後述するように、この長さがディスク状分子の配向性に影響を与える。第２図に、水素結合部位および鎖式官能基として好ましい例の化学構造式が示されている。
如上の本発明の芳香族化合物は、特定の有機溶媒（一般に炭化水素系の非極性溶媒）をゲル化し、その有機溶媒中で分子集合体（分子会合体）を形成する。そして、この分子集合体（ゲル）の構造は、有機溶媒を蒸発除去した固体状態や、該有機溶媒からキャストフィルム化した状態でも保持される。
式（Ｉ）で表わされる本発明の芳香族系化合物が形成する分子集合体は、芳香環、すなわちπ電子系が重なり合った分子配向をとることが、分光学的測定やＸ線回折測定などにより確認されている。特に、鎖式官能基が長い（炭素数１０〜１８）場合には、形成される分子集合体において、すべての芳香環が重なり合った配向を呈することもできる。
これは、本発明の芳香族系化合物においては、芳香環同志の会合力のみならず、水素結合の存在によって各分子間の配向（重なり合い）が強められ、特に、その鎖式官能基が長くなると、ファンデルワールス相互作用も加わることによって、すべての芳香環が重なり合った配向が安定に形成されるものと考えられる（後述の実施例４参照）。
本発明の芳香族系化合物は、既知の反応を工夫することによって合成することができる。例えば、水素結合部位としてアミド結合を有する本発明の芳香族系化合物を合成する場合には、第９図ａ）の代表例に示すように、ヒドロキシル基で置換された縮合型芳香族炭化水素を、臭素のようなハロゲン原子を末端に持つアミド化合物とウイリアムソン反応させればよい。水素結合部位として尿素結合あるいはチオ尿素結合を有する芳香族系化合物を合成する場合は、第９図ｂ）の代表例に示すように、アミノ基を持つ縮合型芳香族炭化水素化合物とイソシアナート化合物あるいはチオイソシアナート化合物との縮合反応を行なえばよい。第４図には、第９図のａ）またはｂ）のような反応によってそれぞれ合成される本発明の芳香族系化合物の例の化学構造式が示されている。また、第５図には、具体例として、縮合型芳香族炭化水素がトリフェニレンである本発明の芳香族系化合物の合成スキームが示されている。
本発明の芳香族系化合物として好ましい例は、縮合型芳香族炭化水素がトリフェニレンであり、特に好ましいのは、式（Ｉ）が下記の式（ＩＩ）で表わされるものである。
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式（ＩＩ）中、Ｒは炭素数３〜１８のアルキル基を表わすが、Ｒが炭素数１０〜１８のアルキル基（例えば、ドデシル基）である場合には、４個のすべての環が重なり合った配向をとることが示されている。
本発明の芳香族系化合物は、それぞれに応じて適当な有機溶媒を用い、その有機溶媒と芳香族系化合物からゲルを形成させた後、有機溶媒を蒸発除去し乾燥することにより、当該芳香族系化合物から成る分子集合体を粉末状固体として得ることができる。
以下に本発明の特徴をさらに具体的に示すために実施例を記すが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
実施例１：芳香族系化合物の合成
本発明に従う芳香族系化合物として、第５図に概示する反応スキーム〔（ｉ）および（ｉｉ）〕に従い、既述の式（ＩＩ）においてＲ＝Ｃ１２Ｈ２５に相当する化合物１およびＲ＝Ｃ４Ｈ９に相当する化合物２を合成した。比較のために、従来から知られているトリフェニレンに単に長鎖（ＯＣ１２Ｈ２５）のみが導入された化合物３〔スキーム（ｉｉｉ）〕も合成した。
１−ブロモ酢酸ドデシルアミドの合成：
窒素気流下、滴下ロートを取りつけた２００ｍｌ二口フラスコにドデシルアミン５ｇ（２６．９７ｍｍｏｌ）、ＴＥＡ３．７７ｍｌ（１．１ｅｑ．）および乾燥塩化メチレン１００ｍｌを加えた。氷浴下、ブロモ酢酸クロライド２．２３ｍｌ（１．０ｅｑ．）の乾燥塩化メチレン溶液５０ｍｌを滴下した。滴下終了後、室温で一晩攪拌した後不要物を取り除き、蒸留水（２００ｍｌ×２）で洗浄した。さらにフラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル：クロロホルム）で原点成分を取り除いた。これ以上精製を行なわず次の反応に用いた。
化合物１の合成：
窒素気流下、１００ｍｌの二口フラスコに２，３，６，７，１０，１１−ヒドロキシターフェニレン３００ｍｇ（０．９２ｍｍｏｌ）を乾燥ＤＭＦ２５ｍｌに溶解した。すりつぶした炭酸カリウム１．２８ｇ（６．０ｅｑ．）のおよび１−ブロモ酢酸ドデシルアミド１．８６ｇ（６．６ｅｑ．）を加え、６０℃で一晩攪拌した。２００ｍｌの蒸留水を加え、沈殿物を濾取し、メタノールで洗浄した。クロロホルムを加え溶解した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；クロロホルム：メタノール＝１０：１）で精製し、白色の粉末を得た（８００ｍｇ／５２％）。同定はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、元素分析および１Ｈ−ＮＭＲ（表１）により行なった。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（ＣＨＣＡ）：ｍ／ｚ１７００．０５（［Ｍ＋Ｎａ］＋の理論値１１７１５．６０５）。
元素分析：Ｃ１０２Ｈ１７４Ｎ６Ｏ１２の計算値：Ｃ、７３．０７；Ｈ、１０．４６；Ｎ、５．０１％。実測値：Ｃ、７２．１７；Ｈ、１０．２１；Ｎ、４．８０％。
2004058684.tif 000005
化合物２の合成：
ドデシルアミンの代わりにブチルアミンを用いて、化合物１と同様の操作で合成を行ない、生成物を同定した。
化合物３の合成：
窒素気流下、１００ｍｌの二口フラスコに２，３，６，７，１０，１１−ヒドロキシターフェニレン５０ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）を乾燥ＤＭＦ５ｍｌに溶解した。すりつぶした炭酸カリウム０．１３ｇ（６．０ｅｑ．）および１−ドデシルブロミド２４６．７ｍｇ（６．６ｅｑ．）を加え、６０℃で一晩攪拌した。２００ｍｌの蒸留水を加え、沈殿物を濾取し、メタノールで洗浄した。クロロホルムを加え溶解した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘキサン：クロロホルム＝２：１）で精製し、白色の粉末を得た（７０ｍｇ、３５％）。同定はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、元素分析および１Ｈ−ＮＭＲ（表２）により行なった。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（ＣＨＣＡ）：ｍ／ｚ１３３４．８２（［Ｍ＋Ｈ］＋の理論値１３３４．５０）。
元素分析：Ｃ１０２Ｈ１７４Ｎ６Ｏ１２・０．７５ＣＨＣｌ３の計算値：Ｃ、７６．５６；Ｈ、１１．１０％。実測値：Ｃ、７６．４５；Ｈ、１１．５２％。
2004058684.tif 000006
化合物４の合成：
本発明に従う芳香族系化合物の別の例として、下記の式（ＩＩＩ）で表される化合物４を合成した。
2004058684.tif 000007
２，７−ジヒドロキシナフタレン（１６０ｍｇ，１．０ｍｍｏｌ）の乾燥ＤＭＦ溶液にすりつぶした炭酸カリウム（４００ｍｇ，２．０ｍｍｏｌ）および１−ブロモ酢酸ドデシルアミド６２０ｍｇ（２．２当量）を加えて一晩６０℃で撹拌した。２００ｍｌの蒸留水を加え、沈殿物を濾取し、メタノールで洗浄した。溶解する溶媒（クロロホルム）を加え、溶解したのちに、カラムクロマトグイラフィー（シリカゲル）および再結晶により精製し、白色の粉末を得た（４２５ｍｇ／７０％）。同定はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、および１Ｈ−ＮＭＲにより行った。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（ＣＨＣＡ）：ｍ／ｚ６１１．５２（［Ｍ＋Ｈ］＋の理論値６１１．４７）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＴＭＳ基準／ｐｐｍ、ＣＤＣｌ３、室温）０．８７（ｔ，６Ｈ），１．２９−１．５５（ｍ，４０Ｈ），３．２０（ｑ，４Ｈ），４．９３（ｓ，４Ｈ），６．９６（２Ｈ），７．０４（２Ｈ），７．５８（２Ｈ）。
化合物５の合成：
本発明に従う更に別の芳香族化合物として、下記の式（ＩＶ）で表される化合物５を合成した。
2004058684.tif 000008
２，３，６，７−テトラヒドロキシアントラセン（２４２ｍｇ，１．０ｍｍｏｌ）の乾燥ＤＭＦ溶液にすりつぶした炭酸カリウム（８００ｍｇ，４．０ｍｍｏｌ）および１−ブロモ酢酸ドデシルアミド１．３ｇ（４．４当量）を加えて一晩６０℃で撹拌した。２００ｍｌの蒸留水を加え、沈殿物を濾取し、メタノールで洗浄した。溶解する溶媒（クロロホルム）を加え、溶解したのちに、カラムクロマトグイラフィー（シリカゲル）および再結晶により精製し、白色の粉末を得た（４２５ｍｇ／７０％）。同定はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、および１Ｈ−ＮＭＲにより行った。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（ＣＨＣＡ）：ｍ／ｚ１１４４．１２（［Ｍ＋Ｈ］＋の理論値１１４３．８９）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＴＭＳ基準／ｐｐｍ、ＣＤＣｌ３、室温）０．９２（ｔ，１２Ｈ），１．２６−１．５７（ｍ，８０Ｈ），３．２４（ｑ，８Ｈ），４．８８（ｓ，８Ｈ），７．２０（４Ｈ），８．０８（２Ｈ）。
実施例２：ゲル形成とその吸収スペクトル
この実施例は、実施例１で合成したような本発明の芳香族系化合物が特定の有機溶媒中でπ−π相互作用による分子集合体（有機ゲル）を形成することを示すものである。
ゲル化試験
ミクロチューブ（内径５ｍｍ）に化合物１，２の濃度が１０ｍＭとなるように各溶媒を１００μｌを加え、超音波照射およびドライヤーにて加熱溶解した。室温で３０分間放置後、試料を逆さに傾けても試料が流れなかったものを目視によりゲルと判定した。ゲル化しなかったものについてはさらに温度を冷やし静置した後判定した。
表３に化合物１，２のゲル化能を示す。表１に示されるように、化合物１は特に炭化水素系の非極性溶媒とゲルを形成することができる。化合物３は高い溶解性を示し、ゲル化挙動は観測されなかった。
2004058684.tif 000009
吸収スペクトル測定
化合物１および２のシクロヘキサンゲル、ならびにそれらの化合物がゲル化能を有さず溶解しているクロロホルム溶液について吸収スペクトルを測定した。ゲルについては、所定濃度のゲルを調整した後、石英板に滴下し、もう一枚の石英板で挟んだものを試料とした。また、クロロホルム溶液（２．０×１０−５Ｍ）はＬＢプロットにより単分散していることを確認した。
第６図に、得られた吸収スペクトルを示す。化合物１および２はシクロヘキサン中で、トリフェニレン部位が基底状態で相互作用できるほど近接していることが示唆される。また、スペクトルの形状は多少異なるものの、変化の傾向は類似している。したがって、会合形態はほぼ類似したものであると推測される。すなわち、トリフェニレン部位はスタッキングしている（重なり合うように配向している）ことが示唆される。一重項励起状態（Ｓ０→Ｓ１）への遷移エネルギーに相当する３４０ｎｍ付近の吸収は、いずれも長波長側にシフトしている。
吸収スペクトルの温度変化を測定したところ、ゲルがゾルに転移する昇温に伴いスペクトルのブロードニングの解消が確認され、ゲル状態におけるπ−π相互作用の存在が示された。
実施例３：ＸＲＤ等による構造評価
この実施例は、実施例２で形成された化合物１によるゲル等について、ＸＲＤ（Ｘ線回折）やＩＲ（赤外線吸収スペクトル）による構造評価を行なった結果を示すものである。
ＸＲＤ測定
化合物１のシクロヘキサンゲルから、室温でエバポレータにより溶媒を取り除いた固体についてＸＲＤ測定を行なった。粉末は０．７ｍｍ径のキャピラリーに詰めた。化合物２はシクロヘキサンのパーシャルゲル状態から、室温でエバポレータにより溶媒を取り除き、得られた粉末を０．７ｍｍ径のキャピラリーに詰めた。
化合物１によるシクロヘキサンゲル由来の粉末のＸＲＤ測定結果を第７図に示す。広角側の２θ＝２０〜３０°の領域の二つのピーク、ｄ＝４．３５Å、ｄ＝３．５６Åが認められる。これらは、それぞれ長鎖ドデシル基の融解と、トリフェニレン分子間距離（ディスク間距離）に相当している。その値はトリフェニレンを基体とした液晶とほぼ同等の値である。また、２次元性を示す低角側にも二つのピークが確認される。これらのことから、本発明の化合物１は、トリフェニレンを基体とする液晶と同様に、各分子がカラム状に重なり合った分子集合体を形成するものと理解される。但し、ディスコティック液晶の二次元規則性を判断する２θ＝５°付近のピークが確認されないことから規則的な二次元のパッキング（ヘキサゴナルなど）ではないと考えられる。
化合物２とシクロヘキサンから形成されるゲル由来の粉末のＸＲＤ測定についても、化合物１の場合と類似した結果が得られた。すなわち、トリフェニレン分子間距離に相当するピーク（ｄ＝３．５８Å）が認められ、この値は第７図の化合物１のピークとほぼ同じ値であった。但し、化合物２は短いアルキル鎖しか有していないためアルキル鎖の融解によるピークは観測されなかった。
ＩＲ測定
化合物１および２をそれぞれ５ｍＭとなるように、クロロホルムまたはシクロヘキサンを加えたサンプルを調整し、このサンプルから基板（石英版）にキャストし、風乾した後、ＩＲ測定を行った。
この結果、アミドＩ吸収帯（Ｃ＝Ｏ伸縮）は水素結合により１６５５ｃｍ−１に観測された。アミドＩＩ吸収帯（ＮＨ変角）は、１６２２ｃｍ−１付近に肩となって現われている。また、ＮＨ伸縮も３２７５ｃｍ−１および３０９５ｃｍ−１付近に観測された。以上から、化合物およびキャストした溶媒に関わらず、水素結合が形成されていることが示された。
実施例４：蛍光スペクトル測定による構造評価
この実施例は、実施例２で得られるような本発明の芳香族系化合物由来のゲルについて更に詳細な構造評価を行なった例であり、特に、化合物１由来のゲル（分子集合体）においては、４個のすべての芳香環が重なり合った配向を呈することを示すものである。
化合物１，２，３の溶液中とゲル中での蛍光スペクトル測定：
化合物１または化合物２とシクロヘキサンからゲルを形成させた（以下、単にシクロヘキサンゲルという）。シクロヘキサン中の化合物１または化合物２の濃度は５ｍＭとした。また、化合物１，２または３の５×１０−５Ｍクロロホルム溶液を調製した。それぞれについて蛍光スペクトルを測定した。励起波長λｅｘは３４０ｎｍである。
化合物１についての結果を第８図に示す。図に示すように、化合物１のクロロホルム溶液中での蛍光は、これまでに報告されている長鎖をエーテル結合で修飾したトリフェニレンと同様のスペクトルであった。しかし、シクロヘキサンゲル中では長波長シフトした蛍光とともに５２５ｎｍを中心にブロードな蛍光を示した。このスペクトルの形状は励起波長を３４０ｎｍを中心に変化させてもほとんど変わらなかった。シクロヘキサンゲル中の励起スペクトルを測定したところ、一重項励起状態（Ｓ０→Ｓ１）への遷移エネルギーに相当する波長（３４０ｎｍ付近）に吸収が確認された。この事実、および、これまでに報告された（Ｊ．Ｂ．Ｂｉｒｋｓ，Ｒｅｐ．Ｐｒｏｇ．Ｐｈｙｓ．３８，９０３（１９７５））−１７０℃に冷却されたトリフェニレンフィルムのエキサイマー発光における波長５２０ｎｍを考慮すると、５２５ｎｍの蛍光はエキサイマー発光に帰属できる。また、蛍光の長波長シフトは基底状態エネルギー準位への集合状態の影響に由来するものと考えられる。
同様の測定を化合物２に関して行なった。シクロヘキサンゲルの蛍光スペクトルにおいて化合物２では、化合物１のような５２５ｎｍ付近のブロードな蛍光は確認されず、長波長シフトした蛍光のみが観測された。このスペクトルの形状は励起波長を３４０ｎｍを中心に変化させてもほとんど変わらなかった（第９図参照）。
化合物３はシクロヘキサンおよびクロロホルムに溶解し、第１０図のようなスペクトルを示した。５２５ｎｍ付近の蛍光は認められず、長波長シフトした蛍光も見られなかった。
固体状態での蛍光スペクトル測定：
化合物１および２はともに熱シクロヘキサンに溶解するので、シクロヘキサンにそれぞれ溶解し、室温でエバポレータにより溶媒を取り除くことによって固体状態にし、蛍光スペクトル測定を行なった。その結果、第８図および第９図に示されるようなゲル状態での違いを反映したスペクトルの違いが固体状態でも確認された。したがって、ゲル状態での集合形態を保持した固体が形成されていることが確認された。
以上のように、化合物１のゲル状態に由来する集合形態のみが強いエキサイマー発光を示す。エキサイマーとは、励起状態にある化学種が基底状態にある同じ化学種と形成する励起二量体であり、このエキサイマーが形成されると、一般に励起単量体からの発光とともにエキサイマーからの発光がその長波長側に観測される。化合物１由来のゲルは、この系に該当することが上述の結果から裏づけられる。
エキサイマーの形成にはＰｚ軌道の重なりが重要であり、例えば、フェナントレンのシクロファンにおいて芳香環が完全に重なり合ったときのみエキサイマー発光が観測されることが知られている。本発明の化合物１がシクロヘキサンのような溶媒中で形成した分子集合体（ゲル）は、基底状態において、エキサイマー発光に有利な芳香環が完全に重なり合った配向をとり、励起後速やかにエキサイマーを形成するものと理解される。
そして、このような配向制御が行なわれる一因は、化合物１のような本発明化合物においては、アミド基（アミド結合）のような水素結合性部位が導入されていることによるものと考えられる。すなわち、本発明の芳香族系化合物においては、芳香環同志の会合力のみならず、水素結合の存在によって各分子間の配向（重なり合い）が強められる。さらに、アルキル基のような鎖式官能基も影響している。すなわち、化合物２のようにアルキル鎖長の短い場合には従来から知られた液晶性トリフェニレンと同様の配向、すなわち、芳香環が完全ではなく幾分ずれて重なり合った配向をした集合体を形成しているが、化合物１のようにアルキル鎖が長くなり、ファンデルワールス相互作用が加わることによって、芳香環が完全に重なり合った配向が安定になるものと考えられる。
実施例５：電荷移動度測定
この実施例は、本発明の芳香族系化合物が優れた電荷輸送特性を有することを示すものである。
化合物の調製：
実施例２と同様に化合物１とシクロヘキサンから加熱溶解を経てゲルを形成させた。シクロヘキサン中の化合物の濃度は５ｍＭとした。得られたシクロヘキサンゲルから室温でロータリーエバポレーターにより溶媒を取り除いて得られた化合物の粉末を用いた。
電荷移動度の測定条件設定：
電荷移動度の測定にあたり化合物１の配向制御の主な要因である水素結合の存在しうる温度範囲を温度可変型ＩＲ分光測定装置を用いて検討した。アミド基の伸縮振動は室温から２５０℃までの間、３２７２−３２９２ｃｍ−１に見られ強く分子間で水素結合していることが認められた。２６０℃を超えると３３８９および３３４３ｃｍ−１にシフトした。すなわち水素結合力が弱まり芳香族化合物のπ−πスタッキングのみによる配向状態であった。示差走査型熱量測定（ＤＳＣ）に用いて確認したところ１００から２６０℃までの間、安定に化合物１は配向制御された構造をとることが示された。以上のことから測定条件を１６０℃とした。なお、偏光顕微鏡観察においても１００から２６０℃まで同一のテクスチャを示し安定に配向制御されていることが確認された。
測定方法および結果：
測定は既知の論文の方法に従い行った（Ｎ．Ｂｏｄｅｎ，Ｒ．Ｊ．Ｂｕｓｈｂｙ，Ｊ．Ｃｌｅｍｅｎｔｓ，Ｂ．Ｍｏｖａｇｈａｒ，Ｋ．Ｊ．Ｄｏｎｏｖａｎ  ａｎｄ  Ｔ．Ｋｒｅｏｕｚｉｓ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ，１９９５，５２，１３２７４．）。すなわち、一定の厚み（１６μｍ）に離された２枚の電極の間に、上記のように調製した芳香族化合物１を充填し、光導電性をＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ型の測定装置を用いて行った。その結果は、時間−光電流のｌｏｇ−ｌｏｇプロットの変曲点からＴｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｔｉｍｅ（ｔΤ）として得られ、電荷（ホール）移動度（μ）は、以下の式から計算できる。ここでｄはサンプルの厚み、Ｅは印加電位である。
μ＝ｄ／Ｅ・ｔΤ
化合物１を用いた場合、電荷移動度μ＝２．１×１０−２ｃｍ−２Ｖ−１ｓ−１という値が得られた。これに対して、本発明の化合物１に類似するが水素結合部位を含まない下記の式（Ｖ）で表されるアルコキシトリフェニレンの電荷移動度は、１×１０−３〜１０−４ｃｍ−２Ｖ−１ｓ−１と報告されており（上記のＮ．Ｂｏｄｅｎらによる論文）、この値は、アルコキシトリフェニレン系化合物について最も高い値として知られていた。化合物１は、このようなトリフェニレン系化合物よりも極めて高い電荷移動度を発現しており、水素結合部位を有する本発明の芳香族系化合物が電荷輸送材料として有用であることを示している。
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【産業上の利用可能性】  以上の説明から理解されるように、本発明は、電荷輸送材料等の機能性材料として有用な新規な芳香族系化合物を提供するものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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