【実施例】
【0035】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例により限定されるものではない。
【0036】
[4−(9−カルバゾリル)フェニルエタノンの合成]
フレームドライした300mlの三口フラスコに、1−(p−ブロモフェニル)エタノン(1.52g、7.67mmol)とカルバゾール(1.12g、6.70mmol)、無水炭酸カリウム(2.96g、21.4mmol)及び酢酸パラジウム(スパチュラ一杯分)を加え、脱気し、系内をアルゴン置換した。得られた溶液に、トリ−t−ブチルホスフィン(スパチュラ三杯分)を脱水キシレン(20ml)に溶かしたものを、シリンジを用いて加え、120℃で40時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えて簡易ろ過した後、ジクロロメタンと水で抽出した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え、更にろ過した後、エバポレーター(オイルバス)で溶媒を除去した。得られた化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:ジクロロメタン=1:1、Rf=0.45)を用いて精製し、黄色い粉体を得た。収率は0.78g(35.6%)であった。
1H-NMR(400 MHz, CDCl
3, TMS): δ/ppm= 2.70(3H, s),7.30-7.35 (2H, m), 7.41-7.52 (4H, m), 7.70-7.74 (2H, d), 8.14-8.16 (2H, d),8.20-8.23 (2H, d).
【0037】
[エチル−4−(9H−カルバゾール−9−イル)ベンゾエートの合成]
フレームドライした300mlの三口フラスコに、エチル−p−ブロモベンゾエート(3.02g、13.6mmol)とカルバゾール(2.20g、12.5mmol)、無水炭酸カリウム(5.07g、36.7mmol)、酢酸パラジウム(スパチュラ二杯分)を加え、脱気し、系内をアルゴン置換した。得られた溶液に、トリ−t−ブチルホスフィン10wt%ヘキサン溶液(1ml)と脱水キシレン(40ml)を、シリンジを用いて加え、120℃で48時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えて簡易ろ過した後、ジクロロメタンと水で抽出した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え、更にろ過した後、エバポレーター(オイルバス)で溶媒を除去した。得られた化合物に少量のエタノールを加えると白濁した。これを吸引ろ過することにより、白色の粉体が得られた。収率は0.76g(17.6%)であった。
1H-NMR(400 MHz, CDCl
3, TMS):δ/ppm= 1.44-1.47 (3H,t), 4.43-4.48 (2H, q), 7.30-7.34 (2H, m), 7.40-7.49 (4H, m), 7.67-7.70 (2H, d),8.14-8.16 (2H, d), 8.28-8.31 (2H, d).
【0038】
[DCBMの合成]
フレームドライした300mlの三口フラスコに、エチル−4−(9H−カルバゾール−9−イル)ベンゾエート(0.76g、1.90mmol)及び水素化ナトリウム(0.40g、10.0mmol)を加え、脱気し、系内をアルゴン置換した。得られた溶液に脱水THF(40ml)を加え、室温で30分攪拌させた。得られた溶液に、4−(9−カルバゾリル)フェニルエタノン(0.54g、1.90mmol)を脱水THF(20 ml)に溶かしたものを加え、65℃で24時間加熱還流した。溶液に水を加え、約2mol/L塩酸を加え中和した後、ジクロロメタンと水で抽出した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え、ろ過した後、エバポレーターで溶媒を除去した。得られた化合物をジクロロメタンとヘキサンで再沈殿した後、ジクロロメタン及びヘキサンで再結晶し、茶色い粉体を得た。収率は0.47g(44.8%)であった。得られた化合物は、NMR及び質量分析によってジ(4−カルバゾール−ベンゾイル)メタン(DCBM)と同定された。
1H-NMR(400 MHz, CD
2Cl
2): δ/ppm= 7.08(1H, s), 7.30-7.35 (4H, d,d), 7.43-7.48 (4H, d,d), 7.52-7.56 (4H, d), 7.77-7.80(4H, d), 8.15-8.18 (4H, d), 8.29-8.31 (4H, d), 17.1 (1H, s), HRMS(ESI): found :m / z =555.20, calcd for C
39H
26O
2N
2: [M+H]
+ = 555.20.
【0039】
DCBMを、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン又はN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解して2.5×10
−4M溶液を調製した。各溶液の、励起波長290nmの発光スペクトルを測定した。結果を
図1に示す。各溶媒における発光帯(ピーク)波長を表1に示す。
【0040】
【表1】
【0041】
ヘキサン、トルエン、クロロホルム及びジクロロメタンでは2つの発光帯が観測され、DMFでは3つの発光帯が観測された。発光準位は、非プロトン性又は非プロトン受容性溶媒の極性が上がるとともに長波長へシフトする傾向が観察された。発光は電荷移動遷移に基づくものであることが示唆された。上記発光帯1での量子収率は、トルエン中で10%、クロロホルム中で30%、ジクロロメタン中で49%であった。
【0042】
同じ溶媒を用いて、励起波長を360nm超に変更した以外は同条件で発光スペクトルを測定した。結果を
図2に示す。励起波長によって、発光色が変化することが観察された。
【0043】
溶媒として、トルエン100%、又はクロロホルム−トルエン混合液(クロロホルム:トルエン=90:10、クロロホルム:トルエン=50:50(質量比))を用いた場合の、励起波長400nmでの発光スペクトルをそれぞれ測定した。結果を
図3に示す。溶液中のクロロホルムの濃度に応じて発光スペクトルは変化した。クロロホルム濃度が10%の場合でも発光スペクトルはトルエン100%の場合と比べて大きくシフトしていた。得られた発光スペクトルから、上記溶液における波長500nmでの発光強度比を求め、更に各溶媒における量子収率を加味して予測した、各溶液における発光強度を
図4に示す。本実施形態に係る化合物を用いて、所定の波長における発光強度に基づいて溶液中のクロロホルムの濃度を予測できることが示された。