(57)【要約】【課題】本発明は結晶状態においても、温度に依存して光学的特性あるいは電磁波特性が連続的に変化する物質を含有する温度検知組成物およびその利用を提供する。【解決手段】温度検知組成物において、熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を含有させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を含有することを特徴とする温度検知組成物。
【請求項２】
上記物質は、結晶であることを特徴とする請求項１に記載の温度検知組成物。
【請求項３】
上記物質は、有機結晶であることを特徴とする請求項１に記載の温度検知組成物。
【請求項４】
上記物質は、温度依存的に上記熱平衡状態が変化することによって、色または電磁波吸収が連続的に変化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度検知組成物。
【請求項５】
上記物質は、色または電磁波吸収の偏光特性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度検知組成物。
【請求項６】
上記物質は、下記一般式（１）〜（５）
【化１】
2009126954.tif 000027
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ原子を含む置換基である。）
のいずれかで表される物質であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度検知組成物。
【請求項７】
上記物質は、１，３−ジアザフェナレニルまたはその誘導体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度検知組成物。
【請求項８】
上記物質は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度検知組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の温度検知組成物を含む温度検知部を備えていることを特徴とする温度検知装置。
【請求項１０】
熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を用いて、温度を検知することを特徴とする温度検知方法。
【請求項１１】
上記物質は、結晶であることを特徴とする請求項１０に記載の温度検知方法。
【請求項１２】
上記物質は、有機結晶であることを特徴とする請求項１０に記載の温度検知方法。
【請求項１３】
上記熱平衡状態が温度依存的に変化することにより、上記物質の色または電磁波吸収が変化し、該物質の色または電磁波吸収を検出することにより、温度を検知することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の温度検知方法。
【請求項１４】
上記物質は、下記一般式（１）〜（５）
【化２】
2009126954.tif 000028
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ原子を含む置換基である。）
のいずれかで表される物質であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の温度検知組成物。
【請求項１５】
上記物質は、１，３−ジアザフェナレニルまたはその誘導体であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の温度検知方法。
【請求項１６】
上記物質は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の温度検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度検知組成物およびその利用に関するものであり、特に、結晶状態においても、温度に依存して光学的または電磁波吸収特性が連続的に変化する物質を含有する温度検知組成物およびその利用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遷移金属錯体や有機開殻種は電気伝導体や磁性体の構成成分となり得ると同時に、それらの性質を温度制御できれば新しい分子スイッチやセンサーとして応用可能である。
【０００３】
例えば、室温下空気中で不安定な高い反応活性種であると一般的に知られている有機ラジカルは、効果的な化学修飾により安定化されることにより新規な機能を有する分子性磁性体の電子スピン源としての可能性を秘めている。
【０００４】
また、有機開殻種の中には、溶液状態において光学的特性に温度依存性がみられる物質が存在することが知られている。具体的には、例えば、非特許文献１には、溶液中において、単量体と二量体との間に平衡が存在し、その平衡状態が温度依存的に変化して、色または光吸収が変化するラジカルが開示されている。
【０００５】
また、有機開殻種の中には、固体状態において光学的特性に温度依存性がみられる物質が存在することも知られている。具体的には、例えば、非特許文献２および非特許文献３には、それぞれ、トリチアトリアザペンタレニルおよびスピロ型ビフェナレニルが、結晶状態において、ある特定の温度で構造相転移により磁性および光学的特性が変化することが記載されている。
【０００６】
温度に依存して光学的特性が変化する現象としては、上記以外に、例えば、コバルトや鉄などのいくつかの遷移金属錯体では混合原子価状態やスピンクロスオーバーに付随して温度により光学的特性が変化することが知られている。
【非特許文献１】Suzuki S. et al., J. Am. Chem. Soc. Vol. 128, No. 8, 2530-2531 (2006)
【非特許文献２】Fujita W. and Awaga K., Science Vol. 286, 261-262 (1999)
【非特許文献３】M. E. Itkis et al., Science Vol. 296, 1443-1445 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に開示される有機ラジカルを含め、光学的特性に温度依存性がみられる有機開殻種や有機ラジカルの多くは、溶液状態でのみ、その光学的特性に温度依存性がみられる。しかしながら、溶液状態でのみ光学的特性に温度依存性がみられる有機開殻種や有機ラジカルの場合、その用途や、利用可能範囲に限界があるという問題がある。
【０００８】
一方、結晶状態で光学的特性に温度依存性がみられる有機開殻種や有機ラジカルは、非特許文献２および３には開示されているものの、非常に稀である。
【０００９】
また、非特許文献２および３にも記載されているように、結晶状態で光学的特性に温度依存性がみられる有機開殻種や有機ラジカルは、温度変化に伴う構造相転移により、光学的特性が変化する。
【００１０】
より詳しく説明すると、従来の結晶状態で光学的特性に温度依存性がみられる有機開殻種や有機ラジカルは、分子間の均等かつ平均化された相互作用によって１種類の結晶構造様式しか通常は存在せず、結晶構造の相転移が起こる時にのみ有機分子の電子構造が変化し、光学的特性が変化する。そのため、これらの有機開殻種や有機ラジカルにおける光学的特性の変化は、相転移に固有の性質である不連続性に由来して不連続的である。
【００１１】
このような不連続な光学特性の変化では、その用途に制限が多く、実用性に乏しいという問題がある。具体的に言えば、例えば、非特許文献２および３に記載の物質は、温度計としての機能性は原理的に有しておらず、そのような連続的に温度をモニターする用途には用いることができない。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は結晶状態においても、温度に依存して光学的特性または電磁波吸収が連続的に変化する物質を含有する温度検知組成物およびその利用を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質において、完全に可逆的で連続的に色の濃淡または電磁波吸収・偏光特性が変化する、新しい機構に由来するサーモクロミズム現象が見られ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以下の発明を包含する。
【００１４】
（１）熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を含有することを特徴とする温度検知組成物。
【００１５】
（２）上記物質は、結晶であることを特徴とする（１）に記載の温度検知組成物。
【００１６】
（３）上記物質は、有機結晶であることを特徴とする（１）に記載の温度検知組成物。
【００１７】
（４）上記物質は、温度依存的に上記熱平衡状態が変化することによって、色または電磁波吸収が連続的に変化することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の温度検知組成物。
【００１８】
（５）上記物質は、色または電磁波吸収の偏光特性を有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の温度検知組成物。
【００１９】
（６）上記物質は、下記一般式（１）〜（５）
【００２０】
【化１】
2009126954.tif 000002
【００２１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ原子を含む置換基である。）
のいずれかで表される物質であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の温度検知組成物。
【００２２】
（７）上記物質は、１，３−ジアザフェナレニルまたはその誘導体であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の温度検知組成物。
【００２３】
（８）上記物質は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の温度検知組成物。
【００２４】
（９）（１）〜（８）のいずれかに記載の温度検知組成物を含む温度検知部を備えていることを特徴とする温度検知装置。
【００２５】
（１０）熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を用いて、温度を検知することを特徴とする温度検知方法。
【００２６】
（１１）上記物質は、結晶であることを特徴とする（１０）に記載の温度検知方法。
【００２７】
（１２）上記物質は、有機結晶であることを特徴とする（１０）に記載の温度検知方法。
【００２８】
（１３）上記熱平衡状態が温度依存的に変化することにより、上記物質の色または電磁波吸収が変化し、該物質の色または電磁波を検出することにより、温度を検知することを特徴とする（１０）〜（１２）のいずれかに記載の温度検知方法。
【００２９】
（１４）上記物質は、下記一般式（１）〜（５）
【００３０】
【化２】
2009126954.tif 000003
【００３１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ原子を含む置換基である。）
のいずれかで表される物質であることを特徴とする（１０）〜（１３）のいずれかに記載の温度検知組成物。
【００３２】
（１５）上記物質は、１，３−ジアザフェナレニルまたはその誘導体であることを特徴とする（１０）〜（１３）のいずれかに記載の温度検知方法。
【００３３】
（１６）上記物質は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶であることを特徴とする（１０）〜（１３）のいずれかに記載の温度検知方法。
【発明の効果】
【００３４】
本発明にかかる温度検知組成物は、以上のように、熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を含有するため、温度依存的に熱平衡状態が定量的に変移し、該物質の色または電磁波吸収が連続的に変化する。それゆえ、上記物質の色または電磁波吸収を検出することにより、温度を検知することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施形態について、図１および図２に基づ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ない。
【００３６】
ここでは、まず、本発明を完成するに至った経緯について説明し、その後、本発明の実施形態について説明する。
【００３７】
＜Ｉ．本発明を完成させるに至った経緯＞
フェナレニルは電子スピンが関与する機能性分子の構成成分として注目されている。フェナレニルとしては、例えば、２，５，８−トリ−ｔ−ブチルフェナレニル（図１（ａ）中、ＸがＣＨ）を挙げることができる。
【００３８】
２，５，８−トリ−ｔ−ブチルフェナレニルは、高い対称性と分子平面に広く非局在化した特異な量子性および電子スピン構造を有し、結晶中および低温下溶液中においてπ結合性二量体として存在することが知られている。
【００３９】
これに対して、本発明者らは、後述の実施例に記載するように、フェナレニル骨格に二つの窒素原子を導入し対称性を低下させた２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル（図１（ａ）中、ＸがＮ）について、結晶構造を解析した。その結果、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルは、結晶中において非対称性の結合様式を有するハの字型の二量体構造を有することを見出した。
【００４０】
また、本発明者らは、２９６ＫのＸ線結晶構造解析を行い、図１（ｂ）に示すように、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの二量体間の最も近接する二つの炭素の温度因子が非常に大きいことを見出した。
【００４１】
さらに、本発明者らは、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルラジカル結晶は、図２に示すように１００Ｋでは電磁波吸収があるものの可視領域ではほとんど無色であるが、温度上昇とともに緑色に着色し、４３０Ｋでは深緑色になることを見出した。加えて、このラジカルは空気中においても長期間安定に存在し、ほとんど退色しないことを見出した。
【００４２】
このような２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルラジカル結晶で観測された連続的に色の濃淡あるいは電磁波吸収が変化するというサーモクロミズムは、結晶状態において、ある特定の温度で構造相転移により磁性と光学的特性が変化することが知られているテトラチアテトラアザペンタレニルや、トリチアトリアザペンタレニル、スピロ型ビフェナレニルでは観測されない。
【００４３】
すなわち、本発明者らは、ジアザフェナレニルラジカルの純有機結晶を用いて、結晶状態で、温度に依存して連続的に色の濃淡あるいは電磁波吸収が変化する現象、およびそのような現象を引き起こすことが可能な物質（結晶工学的な分子設計および構築）を、世界で初めて見出し、本発明を完成させるに至ったのである。本発明は、安定な有機ラジカルの特異な量子性および電子スピン構造に着目したからこそ完成させることができたものである。以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００４４】
＜ＩＩ．温度検知組成物およびその利用＞
本発明にかかる温度検知組成物は、熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質（以下、「温度検知物質」ともいう）を含有していればよく、その他の具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００４５】
上記温度検知物質は、熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存しているため、σ結合性二量体とπ結合性二量体との熱平衡状態が温度に依存して変化する。この際、上記温度検知物質は、その熱平衡状態の変化に伴って、色あるいは電磁波吸収が変化する。したがって、該色の変化あるいは電磁波吸収を検出することにより、温度を検知することができる。
【００４６】
本発明では、上記温度検知物質における色の変化あるいは電磁波吸収の変化は可逆的であることが好ましい。このような温度検知物質によれば、温度の変化を連続的に観察することができる。したがって、本発明にかかる温度検知組成物を、温度を連続的にモニターする用途に好適に用いることができる。
【００４７】
また、上記温度検知物質は、温度依存的に、色あるいは電磁波吸収が連続的に変化することが好ましい。このような温度検知物質によれば、温度を高精度に検知することができる。したがって、本発明にかかる温度検知組成物を、温度計のように温度を正確に測定する用途に用いることができる。
【００４８】
さらに、上記温度検知物質における色の変化あるいは電磁波吸収は、単色あるいはモノクロ電磁波波長の変化、換言すれば色調の変化あるいはモノクロ波長の吸収強度の変化であることが好ましい。このような温度検知物質を含有させることにより、本発明にかかる温度検知組成物の温度の検知精度をより向上させることができる。
【００４９】
また、上記温度検知物質は、空気中での安定性に優れることが好ましい。このような温度検知物質によれば、空気中で該温度検知物質が分解されるなどして、温度検知物質の色が退色する、あるいは電磁波吸収強度が減衰することがない。
【００５０】
さらに、上記温度検知物質は、偏光特性を有することが好ましい。換言すれば、上記温度検知物質は、特定の方向から照射された光あるいは電磁波に対しては、特定の波長域に吸収をもつが、他の方向から照射された光あるいは電磁波は吸収しないことが好ましい。
【００５１】
このような温度検知物質を用いることにより、本発明にかかる温度検知組成物に対して、温度検知能と偏光特性との両方の特性を与えることができる。そのため、本発明にかかる温度検知組成物の用途範囲を広げることができる。
【００５２】
上記温度検知物質の物性は、上説した通りであるが、本発明にかかる温度検知組成物に含有される温度検知物質の形態は特に限定されるものではない。具体的には、例えば、粉体であってもよいし、結晶であってもよいし、他の媒体で希釈するなど、その他の形態であってもよい。また、溶媒に溶解した形態であってもよい。
【００５３】
ここで、上記温度検知物質の構造について、より具体的に説明するが、本発明における温度検知物質は、以下の例示物質に限定されるものではない。
【００５４】
上記温度検知物質としては、具体的には、例えば、下記一般式（１）〜（５）
【００５５】
【化３】
2009126954.tif 000004
【００５６】
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ原子を含む置換基である。）
のいずれかで表される物質を挙げることができる。上記一般式（１）〜（５）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ原子を含む置換基であればよいが、好ましい置換基としては、ｔｅｒｔ−ブチル基を挙げることができる。
【００５７】
また、上記一般式（１）〜（５）におけるＮ（窒素原子）は、Ｐ（リン原子）などの他のヘテロ原子に置換されていてもよい。さらに、上記一般式（１）〜（５）において、一部の原子が金属原子に置換されていてもよい。
【００５８】
上記一般式（２）で表される物質は、１，３−ジアザフェナレニルの誘導体である。つまり、本発明において、上記温度検知物質の好ましい例として、１，３−ジアザフェナレニルまたはその誘導体（以下、これらを総称して、「ジアザフェナレニル」ともいう）を挙げることができる。
【００５９】
ここで、ジアザフェナレニルの一例である２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル（一般式（２）中のＲ１〜Ｒ３が全てｔｅｒｔ−ブチル基）についてより詳細に説明する。
【００６０】
２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルは、１種類の有機分子であるが、結晶中に２種類の構造様式体（σ型二量体およびπ型二量体）を構築する。すなわち、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルは、σ結合性およびπ結合性二量体共存型有機結晶と称することができる。
【００６１】
σ結合性二量体は、可視部のエネルギー吸収がなく無色である。一方、π結合性二量体は二量体間の電子遷移に対応する可視部のエネルギー吸収を有するために濃緑色を示す。
【００６２】
後述の実施例にも記載するが、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの単結晶中には、低温状態の場合、π結合性二量体の存在は少なく、σ結合性二量体が多く存在する。そのため、低温状態（例えば、１００Ｋ）では、結晶全体としては可視領域の電磁波に対しては無色である。
【００６３】
これに対し、温度が上昇すると、π型二量体の存在割合が徐々に増大し、それに伴い、徐々に緑色が濃くなる。そして、４３０Ｋでは深緑色になる。すなわち、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルでは、可視領域の電磁波に対しては単色（具体的には、緑色）の色調変化が起こる。
【００６４】
２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルでは、微小な温度変化に鋭敏かつ瞬時に対応して２種類の構造様式体（すなわち、σ結合性二量体およびπ結合性二量体）が単結晶中で可逆的に相互変換することにより、連続的な色の変化あるいは電磁波吸収が実現される。
【００６５】
また、後述の実施例にも記載するが、可視領域の電磁波に対する色調変化が観測できる温度範囲は、１００Ｋ（−１７３℃)〜４３０Ｋ（＋１５７℃）と幅広い。このように幅広い領域にわたり、温度を観測できるため、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルを含有する本発明にかかる温度検知組成物は、様々な用途に用いることができる。
【００６６】
さらに、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのπ結合性二量体間の電子遷移は、二量体間軸に平行な方向の偏光のみを吸収することで濃緑色を示す。なお、二量体間軸とは、図１（ｂ）において、対向する２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのジアザフェナレニル骨格平面に対して垂直な軸を指す。
【００６７】
一方、二量体間軸に垂直な偏光の場合は、いずれの温度範囲においても無色である。
【００６８】
このように、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの単結晶は、単色（緑色）の連続的な色調変化と偏光特性を幅広い温度領域で併せもっている。
【００６９】
以上、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの単結晶の特性を説明したが、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルは、ヘキサン等の有機溶媒に溶解した溶液状態においても、温度に依存して可視領域の電磁波に対する色が連続的に変化する。具体的には、図示しないが、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのヘキサン溶液は、１００Ｋでは無色であるが、温度上昇に伴い、徐々に紫色を帯び、最終的に濃紫色となる。
【００７０】
上記温度検知物質は、上記例示したものに限定されるものではない。本明細書に鑑みた当業者であれば、上説した特性を有する温度検知物質を、従来公知の量子化学的計算法を用いて、容易に設計することができる。
【００７１】
本発明にかかる温度検知組成物は、上記温度検知物質に加えて、その他の物質を含んでいてもよい。例えば、本発明にかかる温度検知組成物は、上記温度検知物質を有機溶媒に溶解させた溶液であっても、どんな媒体に希釈した系でもよい。
【００７２】
本発明にかかる温度検知組成物は、上記構成を備えているため、上記温度検知物質の色あるいは電磁波吸収を指標として、温度を知ることができる。したがって、本発明にかかる温度検知組成物は、温度を検知することが必要なあらゆる用途に用いることができる。
【００７３】
さらに、上記温度検知物質として、偏光特性を有する物質（例えば、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル）を用いることにより、偏光板の色補償、偏光出力光あるいは電磁波の補償等の用途に用いることができる。
【００７４】
本発明には、本発明にかかる温度検知組成物を用いた温度検知装置が含まれる。本発明にかかる温度検知装置の実施形態としては、具体的には、例えば、本発明にかかる温度検知組成物を用いて温度検知部を構成し、該温度検知部を備える温度検知装置が挙げられる。
【００７５】
また、本発明にかかる温度検知装置の別の実施形態としては、フィルム上に、上記温度検知物質、好ましくは、温度検知物質の結晶を配置した温度検知フィルムが挙げられる。
【００７６】
本発明にかかる温度検知装置の用途は特に限定されるものではないが、例えば、カラー温度計や、温度補償および較正デバイスとして用いることができる。
【００７７】
従来、周囲の温度変化に対応して、形、体積、色や電気抵抗が変化する物質が、温度計として広く一般に用いられている。例えば、ある種の有機物や水銀が温度変化に対応して体積が変化する性質を利用したものが、アルコール温度計や水銀温度計である。
【００７８】
しかし、これら従来の温度計は液体状態であるために、光学機器への設置を考慮した場合、使用範囲が大幅に制限され有効性は乏しい。また一般に、金属製温度計や電気式温度計として知られている温度計は、白金等の貴重な金属元素を用いていることから、汎用性には大きな制限がある。
【００７９】
これに対して、本発明によれば、微小な単結晶一つで、上説した光学的特性を発揮することができる温度検知物質を用いるため、ごく限られた微小空間に、上記温度検知物質を設置した、広い温度範囲をカバーできる極微小の光学的温度センサー（カラー温度計）や、温度補償および較正デバイスを実現することができる。
【００８０】
さらに、上記温度検知物質として、偏光特性を有する物質（例えば、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル）を用いることにより、該温度検知物質の温度検知能と、偏光特性とを利用した光フィルターや、高性能液晶ディスプレイ、新しい光あるいは電磁波デバイスを実現することができる。
【００８１】
したがって、本発明にかかる温度検知装置は、有機ＥＬ等のディスプレイ部や各種の光学および磁気測定機器の温度補正センサー等、および偏光板の色補償部（色補償装置）、偏光出力光あるいは電磁波の補償部（補償装置）、光フィルターとして用いることができる。
【００８２】
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】
【００８３】
本発明について、実施例および図１〜図１６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温度可変電子スピン共鳴スペクトル、Ｘ線結晶構造解析、固体電子スペクトル、結晶での偏光吸収スペクトル、および振動子強度は、次のようにして測定した。
【００８４】
〔温度可変電子スピン共鳴スペクトル〕
温度可変電子スピン共鳴スペクトルは、オックスフォード製ＥＳＲ９１０温度制御装置を装備したブルカー社製ＥＳＰ３００／３５０スペクトロメータを用いて測定した。
【００８５】
〔Ｘ線結晶構造解析〕
Ｘ線結晶構造解析はリガク製RAXIS-RAPID Imaging Plate回折器を用いて株式会社リガクで行った。
【００８６】
〔固体電子スペクトル〕
固体電子スペクトルは、以下の方法に従い、測定した。まず、粉末化した試料をＫＢｒで希釈した。その後、その混合物を、圧力（〜７ｋｂａｒ）の真空条件下でペレット化した。こうして得られたペレットのＵＶ−Ｖｉｓ吸収スペクトルを、JASCO V-570 spectrometerを用いて測定した。
【００８７】
〔結晶での偏光吸収スペクトル〕
結晶での偏光吸収スペクトルは、特許第３９８６９３０号公報（平成１９（２００７）年７月２０日登録）に記載された方法を改変した方法で測定した。
【００８８】
具体的には、試料を、顕微鏡下測定用光学クライオスタットにセットし、温度変化測定を行った。光源にはタングステンランプを用いた。この光を光学チョッパーを通した後、分光器（ＣＴ−２５）で分光し、顕微鏡に導入した。顕微鏡内部で偏光子を通して試料に入射光を照射した。試料の透過光を検出器としてのシリコンフォトダイオードを用いて検出した。検出器により取り出した電流信号は電流電圧変換器で電圧信号に変換した。この信号をロックインアンプに入力し、ロックインアンプにより電圧値を読み取り、各波長の光強度としてコンピュータに取り込んだ。
【００８９】
試料がないときのスペクトルをＩ_0(λ)として、試料があるときのスペクトルをＩ(λ）として、各波長の吸光度スペクトルを吸光度＝−log_10(I(λ)/I_0(λ))により求めた。
【００９０】
なお、特許第３９８６９３０号公報は、参照として本明細書に全体が援用される。
【００９１】
〔振動子強度〕
振動子強度は偏光吸収スペクトルより以下の式を用いて決定した。
【００９２】
ｆ＝４ｃｍε０／Ｎｈｅ×∫αｄ（ＰＥ）
（式中、ｃ：光速、ｍ：電子の質量、ε０：真空の誘電率、Ｎ：１ｍ３中の全二量体の個数、ｈ：プランク定数、ｅ：電子の電荷、∫αｄ（ＰＥ）：光子エネルギー１．４５８ｅＶ〜２．７５４ｅＶ間（波長８５０ｎｍ〜４５０ｎｍ）の吸収係数（α）の積分値を表す）
結晶を用いて温度を決定する場合は以下の式により振動子強度を用いて再現性よく決定することができる。
【００９３】
Ｔ／Ｋ＝１，３２０×ｌｎ（０．１１８／ｆ−１）−１
〔実施例１〕
Morita Y., et al., Angew. Chem. Int. Ed., Vol. 41, No. 10, 1793-1796 (2002)に従い、図１（ａ）に示す分子構造（図１（ａ）中、ＸがＮ）を有する２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルを合成した。
【００９４】
得られた２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶構造について解析した。その結果、図１（ｂ）に示すように、結晶中において非対称性の結合様式を有するハの字型（あるいは切妻型）の二量体構造を有していた。また、２９６ＫのＸ線結晶構造解析において二量体間の最も近接する二つの炭素の温度因子が非常に大きかった。
【００９５】
なお、図１（ｂ）において、実線の楕円は炭素を表し、破線の楕円は窒素を表す。また、図１（ｂ）において、ｔ−ブチル基は省略している。
【００９６】
次に、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルについて、温度と色との関係を調べた。その結果、図２に示すように、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルラジカル結晶は１００Ｋではほとんど無色であったが、温度上昇とともに緑色に着色した。さらに、３００Ｋ〜４３０Ｋ（分解点）までの温度の上昇に伴い緑色が濃くなり、４３０Ｋでは深緑色になった。
【００９７】
なお、図２は、０．１５ｍｍの厚さの２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶の１００Ｋ〜３００Ｋにおける色の変化を示す図である。
【００９８】
また、この温度に依存した色の変化は、可逆的であった。すなわち、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルラジカル結晶は、１００Ｋ〜４３０Ｋまでの広い温度範囲で無色〜深緑色に可逆的に変化した。可視領域での電磁波に対する、この色の変化は、単色性の変化であることから、カラー温度計として高い温度分解能を有する。
【００９９】
次に、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルについて、上記の方法に従って、９３Ｋ、１５３Ｋ、２１３Ｋ、２７３Ｋ、および３３３ＫにおけるＸ線結晶構造解析を行った。具体的には、図３に示すσ結合性二量体およびπ結合性二量体のディスオーダーの様式に従い、図１（ｂ）において、大きな温度因子および異方性を有していた炭素原子をそれぞれ二つの炭素原子に分割して解析を行った。
【０１００】
なお、Ｃ１−Ｃ２、Ｃ１−Ｃ１２、Ｃ２６−Ｃ２７、およびＣ２６−Ｃ３７の結合距離を、それぞれ、１．５１Åとした。また、Ｃ１０１−Ｃ２、Ｃ１０１−Ｃ１２、Ｃ１２６−Ｃ２７、およびＣ１２６−Ｃ３７の結合距離を、それぞれ、１．４０Åとした。
【０１０１】
Ｃ１の占有率は最小自乗法により決定した。Ｃ２６の占有率はＣ１の占有率に等しいとした。Ｃ１とＣ１０１との占有率の和、およびＣ２６とＣ１２６との占有率の和は、それぞれ、１とした。
【０１０２】
各温度における２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶学的データ、並びに原子座標および等方性温度因子を表１〜表１０に示す。
【０１０３】
【表１】
2009126954.tif 000005
【０１０４】
【表２】
2009126954.tif 000006
【０１０５】
【表３】
2009126954.tif 000007
【０１０６】
【表４】
2009126954.tif 000008
【０１０７】
【表５】
2009126954.tif 000009
【０１０８】
【表６】
2009126954.tif 000010
【０１０９】
【表７】
2009126954.tif 000011
【０１１０】
【表８】
2009126954.tif 000012
【０１１１】
【表９】
2009126954.tif 000013
【０１１２】
【表１０】
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【０１１３】
【表１１】
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【０１１４】
【表１２】
2009126954.tif 000016
【０１１５】
【表１３】
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【０１１６】
【表１４】
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【０１１７】
【表１５】
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【０１１８】
【表１６】
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【０１１９】
【表１７】
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【０１２０】
【表１８】
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【０１２１】
【表１９】
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【０１２２】
【表２０】
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【０１２３】
次に、表１〜表１０に基づいて、二量体分子内の原子間距離（各原子に付した番号は、図４を参照）の温度変化を調べた。その結果を表１１に示す。なお、表１１には、ディスオーダーした炭素原子間の距離は図３に示したような制限をかけているため、記載していない。
【０１２４】
【表２１】
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【０１２５】
表１１の結果から、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶では、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、二種類の二量体（すなわち、σ結合を有するハの字型二量体（σ結合性二量体）とジアザフェナレニル環が反平行に配向した二量体（π結合性二量体））とが不規則に存在していることがわかった。
【０１２６】
なお、図５（ａ）の結晶構造は、１５３ＫでのＸ線結晶構造解析により得られた構造から抽出したσ結合性二量体およびπ結合性二量体の結晶構造である。また、図５（ａ）において、実線の楕円は炭素、破線の楕円は窒素を表す。また、ｔ−ブチル基は省略している。
【０１２７】
また、これらの２つの二量体構造は、図６に示すように、その構造自体は温度により変化せず、その数の比だけが変化した。より具体的には、温度上昇に対してσ結合性二量体の数が減少し、π結合性二量体の数が増加した。すなわち、π結合性二量体の占有率が温度上昇によって増加した。９３Ｋにおけるσ結合性二量体の占有率０．２はボルツマン分布に従うとするとかなり大きいが、これは図３で示したような制限をかけて解析では行っているためであると考えられる。
【０１２８】
なお、図６において、黒塗りの四角はσ結合性二量体、×印はπ結合性二量体を表す（エラーバーは標準偏差の２．５倍）。
【０１２９】
次に、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルについて、上記の方法に従って、温度可変固体吸収スペクトルを測定した。その結果、図７（ａ）に示すように、６７０ｎｍの吸収強度が２５０Ｋ以上で増加した。なお、図７（ａ）において、各スペクトルは、下から順に、１００Ｋ、１５０Ｋ、２００Ｋ、２５０Ｋ、３００Ｋにおける２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの固体吸収スペクトルを表す。また、温度可変偏光吸収スペクトルに用いた結晶の大きさを図８に示している。
【０１３０】
さらに、３００Ｋにおける２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル結晶について、（０１０）面（図８を参照）での偏光吸収スペクトルを測定した。
【０１３１】
その結果、図７（ｂ）に示すように、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル結晶では６７０ｎｍの吸収はｃ軸方向に偏光かけた場合に強く観測された。この方向はジアザフェナレニル骨格平面に対して垂直方向であることから、６７０ｎｍの吸収は二量体分子内遷移に帰属される。
【０１３２】
結晶中でπ結合性二量体を形成するトリ−ｔ−ブチルフェナレニルでは５９５ｎｍの光を吸収することがわかっており、その類似性から２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルにおける６７０ｎｍの吸収も同様にπ結合性二量体の分子内遷移に由来すると考えられる。
【０１３３】
また、二つのキナゾリン部位がσ結合で連結したσ結合性二量体では可視光を吸収しないと考えられる。６７０ｎｍの吸収は温度上昇に伴い連続的にその強度が増加していることから、π結合性二量体状態はσ結合性二量体状態よりもエネルギーが高いことが示唆された。
【０１３４】
なお、図７（ｂ）中、実線はｃ軸方向、点線はｃ軸に垂直な方向の偏光を用いたときの偏光吸収スペクトルを示す。また、３００Ｋにおける偏光下での２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル結晶の写真を図９に示した。図９（ａ）は、ｃ軸に平行な方向の偏光下での結晶であり、図９（ｂ）はｃ軸に垂直な方向の偏光下での結晶である。
【０１３５】
以上の実験結果から、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶のサーモクロミズム現象は構造相転移によって起こるのではなく、基底状態のσ結合性二量体と励起状態のπ結合性二量体の間に熱平衡が存在することで発現することがわかった。
【０１３６】
一方、トリ−ｔ−ブチルフェナレニルでは、そのようなサーモクロミズムは見られない。このことから、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルでは窒素導入により電子スピン密度分布の対称性の低下がσ結合性二量体の形成に重要な役割を果たしていると考えられる。
【０１３７】
次に、二つの二量体状態のエネルギー差（ΔＥσ−π）を、温度可変偏光吸収スペクトルにおけるπ結合性二量体に由来する吸収の振動子強度（ｆ）から見積もった（図１０（ａ））。
【０１３８】
なお、図１０（ａ）は、厚さ０．１３ｍｍの結晶を用いた偏光吸収スペクトル（図１０（ａ）の内部図）から求めたπ結合性二量体の振動子強度の温度変化を示す図である。図１０（ａ）において、黒塗りの四角は、実測値であり、実線は二量体状態間のエネルギー差（ΔＥσ−π）は１．３２（３）×１０３Ｋ（２．６２（６）ｋｃａｌ／ｍｏｌ）を用いた計算値を表す。
【０１３９】
π結合性二量体の数とすべての二量体の数との比がボルツマン分布に従うとすると、振動子強度ｆは以下の式に従う。
【０１４０】
【数１】
2009126954.tif 000026
【０１４１】
振動子強度とのフィッティングにより、二量体状態間のエネルギー差（ΔＥσ−π）は、図１０（ｃ）に示すように、１．３２（３）×１０３Ｋ（２．６２（６）ｋｃａｌ／ｍｏｌ）と見積もられた。
【０１４２】
この値は、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊法を用いた計算から得られたσ結合性二量体状態とπ結合性二量体状態とのエネルギー差（３．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）にほぼ一致した（図１１）。なお、図１１において、二量体構造は、結晶構造の座標を初期座標として、ガウシアンプログラムでＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊レベルで最適化した。
【０１４３】
電子スピン共鳴法を用いて求めた２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの溶液中でのσ結合性二量体の解離エネルギーは、図１２に示すように、１２ｋｃａｌ／ｍｏｌであった。
【０１４４】
なお、図１２において、白抜きの四角は３２０Ｋの信号強度を１としたときの相対値を表す。一方、実線は、単量体と二量体との平衡が存在するときのエンタルピー差ΔＨ＝−１２．２（９）ｋｃａｌ／ｍｏｌ、エントロピー差ΔＳ＝−３１（３）ｅｕとしたときの計算値を表す。図１２の内部には、３２０Ｋにおける電子スピン共鳴スペクトルを示している。
【０１４５】
また、図１３に、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのヘキサン溶液（１×１０−４Ｍ）での温度可変吸収スペクトルを示す。図１３に示すように、５５０ｎｍ付近の吸収強度が温度低下に伴い減少し、２００Ｋで観測されなくなった。この減少は低温下においてσ結合性二量体の形成を示している。
【０１４６】
このように、結晶状態における二量体間のエネルギー差は、上記σ結合性二量体の解離エネルギーと比較すると明らかに小さい。この差は計算した最高占有軌道の図に見られるようなπ結合性二量体の結合性相互作用に由来すると考えられる（図５（ｃ）および図１４を参照）。
【０１４７】
図５（ｃ）および図１４に示すように、σ結合性二量体の場合、二つの２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル間の結合性相互作用はσ結合を通してのみ可能であり、π軌道性分子軌道の重なりほとんどない。
【０１４８】
一方、π結合性二量体ではπ軌道性分子軌道の効果的な重なりが見られており、多結合性相互作用により安定化していると考えられる。
【０１４９】
なお、図５（ｃ）および図１５において、それぞれの二量体構造はガウシアンプログラムでＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊レベルで最適化した。
【０１５０】
次に、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルと、スピン状態および固体状態での磁性との関連性を解明するために、多結晶を用いて磁化率を測定した。その結果、図１５（ａ）に示すように、２５０Ｋ以下では結晶の格子欠陥（約０．１％）に由来するモノラジカル種による弱い常磁性磁化率が観測された。
【０１５１】
また、２５０Ｋ以上でＸｐａｒａＴ（常磁性磁化率×絶対温度）のわずかな立ち上がりが見られた。これは結晶中における二量体の基底状態が一重項状態であることと、２５０Ｋ以上で熱励起三重項状態が存在することを示している。
【０１５２】
なお、図１５（ａ）において、白抜きの四角は実験値であり、実線は格子欠陥に由来するモノラジカル種（０．１％）から見積もられる常磁性磁化率を表す。
【０１５３】
また、図１５（ｂ）は、三重項種の電子スピン共鳴スペクトル信号の温度依存性を示す図である。図１５（ｂ）において、白抜きの四角は実験値であり、実線は一重項σ結合性二量体と三重項π結合性二量体とのエネルギー差ΔＥＳ−Ｔを４．１９（２）×１０３Ｋとしたときの計算値を表す。図１５（ｂ）の内部の図は、３５０Ｋにおける固体電子スピン共鳴スペクトルを示す図である。三重項信号強度は三重項π結合性二量体の数に比例する。
【０１５４】
図１０（ｂ）の下段の図に示すように、室温における多結晶を用いた固体電子スピン共鳴法において、三重項状態のΔＭｓ＝±１による許容遷移が観測された。
【０１５５】
そのゼロ磁場分裂定数（｜Ｄ｜／ｈｃ＝０．０１７３ｃｍ−１、かつ、｜Ｅ｜／ｈｃ＜１０−３ｃｍ−１）は結晶中でπ結合性二量体構造を有するトリ−ｔ−ブチルフェナレニルで観測された値（｜Ｄ｜／ｈｃ＝０．０１６７ｃｍ−１、かつ、｜Ｅ｜／ｈｃ＜１０−３ｃｍ−１）とほぼ同値であった（図１６）。
【０１５６】
また、図１０（ｂ）の上段の図に示すように、２００Ｋでは三重項種に由来する信号が消失することから、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの三重項状態は熱励起π結合性二量体状態に帰属される。
【０１５７】
なお、図１０（ｂ）では、中央に格子欠陥に由来するモノラジカル種による信号が観測され、その両脇に熱励起三重項に由来する微細構造が観測される。また、図１６において、白抜きの四角は実験値であり、実線は一重項σ結合性二量体と三重項π結合性二量体とのエネルギー差ΔＥＳ−Ｔを３．３４（３）×１０３Ｋとしたときの計算値を表す。図１６の内部の図は、３００Ｋにおける固体電子スピン共鳴スペクトルを示す図である。
【０１５８】
また、図１４に示すように、固体電子スピン共鳴スペクトルにおける微細構造の小さいＥ値（ほぼ０）は、π結合性二量体の最高占有軌道と最低非占有軌道との対称性とから予測される状態とよく一致している。
【０１５９】
二つの一重項状態と励起π結合性三重項状態とを考慮したモデルを用いて、電子スピン共鳴法における熱励起三重項種の信号強度の温度変化を解析することにより、一重項σ結合性二量体状態と三重項π結合性二量体状態とのエネルギー差（ΔＥＳ−Ｔ）は４．１９（２）×１０３Ｋ（８．３３（４）ｋｃａｌ／ｍｏｌ）と見積もられた。
【０１６０】
以上のことから、図１０（ｃ）に示すように、結晶状態における２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル二量体のエネルギー準位図を実験的に決定した。有機開殻種のエネルギー準位図を実験的に決定した例はこれまでになく、本発明が初めてである。
【０１６１】
上記実施例により、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの結晶中ではσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存し、熱平衡状態にあることにより、可視領域に対する色の濃淡が連続的に変化するサーモクロミズム現象を発現し、カラー温度計として機能できることが明らかとなった。
【０１６２】
また、結晶中では一重項σ結合性二量体状態と、一重項π結合性二量体状態と、熱励起三重項π結合性二量体状態との三準位が共存していることもわかった。
【０１６３】
このような特徴的な電子スピン構造ならびにカラー温度計としての機能は安定フェナレニルラジカルの非局在化した電子スピン構造および特異な量子性を基盤としており、このことは外部環境によって制御可能な機能を有する分子性物質や分子デバイスを構築するための重要なキーポイントとなり得る。
【０１６４】
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】
【０１６５】
以上のように、本発明では、熱平衡状態にあるσ結合性二量体とπ結合性二量体とが共存している物質を用いて温度を検知するため、微小な単結晶一つの色の変化あるいは電磁波吸収により温度を正確に検知することができる。そのため、本発明は、温度検知組成物やそれを用いた温度検知装置やその製造分野に用いることができるだけではなく、該温度検知装置を備える各種デバイスおよびその製造分野に広く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】図１は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルおよび２，５，８−トリ−ｔ−ブチルフェナレニルの分子構造（ａ）、および２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの二量体の結晶構造（ｂ）を示す図である。
【図２】図２は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル結晶の１００Ｋ〜３００Ｋの各温度における色の変化を示す図である。
【図３】図３は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのσ結合性二量体およびπ結合性二量体のディスオーダーの様式を示す図である。
【図４】図４は、表１１のジアザフェナレニルの二量体分子の原子間距離における各原子の位置関係を示す図である。
【図５】図５は、結晶中における２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの２つの二量体構造を示す図であり、（ａ）は１５３ＫでのＸ線結晶構造解析により得られた構造から抽出したσ結合性二量体およびπ結合性二量体であり、（ｂ）は二量体構造の模式図であり、（ｃ）は２つの二量体構造を、それぞれ、ガウシアンプログラムを用いてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊法により最適化して求めた最高占有軌道図である。
【図６】図６は、ディスオーダーした１５３Ｋにおける２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの２種類の二量体構造、およびＸ線結晶構造解析から決定した五点での温度における２種類の二量体構造の占有率の変化を示す図である。
【図７】図７は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの温度可変固体吸収スペクトル（ａ）および３００Ｋにおける（０１０）面の偏光吸収スペクトル（ｂ）を示す図である。
【図８】図８は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル結晶の形の模式図と、図２に示した結晶および温度可変偏光吸収スペクトルに用いた結晶の大きさを示す図である。
【図９】図９は、３００Ｋにおける偏光下での２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニル結晶を示す図であり、（ａ）はｃ軸に平行な方向から見た図であり、（ｂ）はｃ軸に垂直な方向から見た図である。
【図１０】図１０は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの振動子強度の温度変化（ａ）、電子スピン共鳴スペクトル（ｂ）、および実験的に決定したエネルギー準位（ｃ）を示す図である。
【図１１】図１１は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのσ結合性二量体およびπ結合性二量体の最適化構造、並びにエネルギー差を示す図である。
【図１２】図１２は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのヘキサン溶液中（１×１０−３Ｍ）での電子スピン共鳴信号強度の温度依存性を示す図である。
【図１３】図１３は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルのヘキサン溶液（１×１０−４Ｍ）での温度可変吸収スペクトルを示す図である。
【図１４】図１４は、トリ−ｔ−ブチルフェナレニルおよび２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの最高占有軌道および最低非占有軌道を示す図である。
【図１５】図１５は、２，５，８−トリ−ｔ−ブチル−１，３−ジアザフェナレニルの磁化率×温度と温度との関係を示す図である。
【図１６】図１６は、トリ−ｔ−ブチルフェナレニル由来の三重項状態の電子スピン共鳴スペクトル信号の温度依存性を示す図である。
【図１】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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