Electron beam-induced fries rearrangement of sulfonamide and sulfonate crystals

スルホンアミド及びスルホン酸エステル結晶の電子線Fires転位反応

加藤 順*; 前川 康成; 吉田 勝

Kato, Jun*; Maekawa, Yasunari; Yoshida, Masaru

電子線を利用した有機機能性材料創製の一環として、結晶状態のスルホンアミド及びスルホン酸エステル結晶の電子線反応について検討を行った。われわれは、スルホン誘導体が、対応するカルボニル化合物よりも高い電子線反応性を有し、Fries転位反応性生物を与えることを見いだした。この反応は、無溶媒でエステル結合を極性の高いフェノールやアニリン構造に変換する有効な方法である。さらに、スルホンアミドの電子線反応によるアニリン誘導体の生成は、酸性物質が塩基性物質に化学変換される非常に興味深い反応である。したがって、これらの電子線により引き起こされる化学変換は、電子線リソグラフィーやナノレベルでの構造制御のための新しい材料設計への展開が期待できる。

We have investigated the useful EB induced reactions of sulfonamide and sulfonate derivatives in the crystalline state. In this letter, we found that the EB sensitivity of sulfonic acid derivatives in the crystalline tate was much higher than that of the corresponding carboxylic acid derivatives, which was distinct from the results using other energy sources, to give Fries rearrangement products. It is notable that these reactions are solvent-free and are accompanied by the transformation of amide and ester linkages to hydrophilic aniline and phenol groups; especially, an acidic sulfonamide can be converted to the corresponding basic aniline derivatives. These new EB induced transformations can significantly contribute to designing new materials for EB lithography as well as nanoscopic architectures.