CN102906215B - 光致变色材料 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种光致变色材料,其特征在于,由通式(1-1)表示的联咪唑化合物形成。(式中,R4和R5各自独立地表示卤素原子或烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。R4可以与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环,R5可以与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。)
Description
技术领域
本发明涉及光致变色材料,特别涉及由新型联咪唑化合物形成的光致变色材料。
背景技术
光致变色材料通常是具有通过照射光而引起异构化反应、使颜色(可见光的透射率)可逆地变化的功能(调光功能)的材料,不仅是光照射前的材料而且光照射后生成的材料也被称为光致变色材料。因此,光致变色材料可用作用于防眩光的眼镜、光学开关、或具有显示/非显示的切换功能的油墨等显示材料。另外,也研究了作为光盘等记录材料、全息照相的应用。
光致变色材料所产生的颜色变化通常通过光照射所带来的材料的可逆的化学变化来体现。作为代表性的光致变色材料,已知有螺吡喃系化合物、螺嗪系化合物、萘并吡喃系化合物、俘精酸酐系化合物和二芳基乙烯系化合物等(例如下述非专利文献1)。另外,近年来也报道了具有高速的光应答性的新结构的化合物(例如下述非专利文献2)。
光致变色材料大致分为以下种类:显示出伴随着光照射所产生的结构变化由无色变为显色(着色)的被称为正光致变色的现象的材料;相反地,显示出因光照射由显色体(着色体)向无色体变化的被称为负光致变色的现象的材料(逆光致变色材料)。
它们中,对于逆光致变色材料,报道了螺苯并吡喃衍生物(专利文献1)、二甲基二氢芘衍生物(专利文献2)、二芳基乙烯衍生物(专利文献3)等数例材料。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:《光致变色材料的开发》主编:市村国宏发行:株式会社CMC(p1~p80)
非专利文献2:Journal of the American Chemical Society 131(12),pp4227-4229(2009)
专利文献
专利文献1:日本特开平04-128834号公报
专利文献2:日本特开平07-009766号公报
专利文献3:日本特开2009-062344号公报
发明内容
但是,对于调光功能,要求适合其用途的颜色、显色浓度、显色速度等特性。因此,需要开发出各种种类的衍生物、具有新分子骨架的化合物。
因此,需要具有新结构的光致变色材料。
本发明的目的在于提供一种通过利用光照射或光照射后在遮光下放置来呈现可逆的结构变化(颜色变化)的新结构的光致变色材料。
本发明人等为了解决上述课题反复进行了认真研究,结果发现全新的光致变色分子。
具体而言,本发明人等发现了以联咪唑为基本骨架、向通式(1-1)的R4和R5导入大体积的取代基而显示负光致变色的新化合物。该分子显示出在稳定状态或初期状态下为显色体、通过照射可见光而向消色体异构化的光致变色特性(逆光致变色特性)。
(式中,R4和R5各自独立地表示卤素原子或烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。R4可以与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环,R5可以与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。)
即,本发明是一种光致变色材料,其特征在于,由上述通式(1-1)表示的联咪唑化合物形成。
如图1所示,通式(1-1)表示的本发明的光致变色材料通过光照射可以变为通式(3-1)表示的异构体。此处,通式(1-1)表示的光致变色材料是显色体,透射率低。另一方面,通式(3-1)表示的异构体是消色体。因此,根据本发明的光致变色材料,可以利用光照射来调整光致变色材料的色调。通式(1-1)表示的本发明的光致变色材料通过光照射由显色体变为消色体。即,通式(1-1)表示的本发明的光致变色材料是逆光致变色材料。应予说明,在图1中,Δ表示热能。其中,通式(1-1)表示的本发明的光致变色材料中,通式(1-1)中R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环且R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环的光致变色材料通常如图3所示,可通过光照射而得到通式(3-1)表示的异构体。但是,这种光致变色材料即使在遮光状态下放置也无法形成图1所示的异构体(II)(参照图3)。
另外,本发明人等发现了以联咪唑为基本骨架、向下述通式(2-1)的R24和R25导入大体积的取代基而显示光致变色的新化合物。该分子显示出在稳定状态下为淡黄色、通过照射光而向无色的结构异构化、进而在遮光下放置时向红色显色体异构化后向原本的淡黄色异构化的光致变色特性。
(式中,R24和R25各自独立地表示烷基或具有取代基的烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。)
即,本发明是一种光致变色材料,其特征在于,由上述通式(2-1)表示的联咪唑化合物形成。
如图2所示,通式(2-1)表示的本发明的光致变色材料通过光照射可以变为异构体(II-2)。异构体(II-2)利用热能向异构体(I-2)和通式(2-1)表示的光致变色材料变化。通常,异构体(I-2)是显色体,透射率低。另一方面,异构体(II-2)是消色体,但透射率与通式(2-1)表示的光致变色材料不同。因此,根据本发明的光致变色材料,可以两个阶段地调整光致变色材料的色调。应予说明,在图2中,Δ表示热能。应予说明,图2是表示将图1中的R4置换为R24、将R5置换为R25而得的图。
另外,本发明人等发现了以联咪唑为基本骨架、向通式(3-1)的R4和R5导入大体积的取代基而显示光致变色的新化合物。
(式中,R4和R5各自独立地表示卤素原子或烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。R4可以与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环,R5可以与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。)
即,本发明是一种光致变色材料,其特征在于,由上述通式(3-1)表示的联咪唑化合物形成。
如图1所示,通式(3-1)表示的本发明的光致变色材料可通过持续进行光照射而维持通式(3-1)表示的结构。另外,本发明的光致变色材料通过在遮光状态下放置,可利用热能变化而变为通式(1-1)表示的异构体,可使透射率下降而成为显色体。另外,在遮光状态下放置通式(1-1)表示的异构体时,可以利用热能变化而变为异构体(II)。其中,通式(3-1)表示的本发明的光致变色材料中,通式(3-1)中R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环且R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环的光致变色材料通常通过形成遮光状态而能够得到通式(1-1)表示的异构体,但即使进一步在遮光状态下放置通式(1-1)表示的异构体,也无法得到图1所示的异构体(II)(参照图3)。
根据本发明提供的光致变色材料,可得到下述(1)、(2)或(3)的效果。
(1)利用可见光照射色调容易由显色体向消色体变化。
(2)利用光照射可以容易地使透射率增加而使色调由淡黄色向无色变化,之后,可以利用热能使透射率下降而变为显色体、返回本发明的光致变色材料。
(3)可以通过遮光而容易地使色调由消色体向显色体变化。
认为上述的性质适用于利用光致变色分子的所有用途。作为具体的用途,有光学开关、印刷用材料、记录材料、全息照相材料等。
而且,本发明的光致变色材料由于结构与以往的显示光致变色的分子完全不同,所以为利用光致变色的器件开发提供了新的选择。
附图说明
[图1]是表示通式(1-1)或(3-1)表示的本发明的光致变色材料通过光照射或遮光而能采取的结构的图。
[图2]是表示通式(2-1)表示的本发明的光致变色材料通过光照射或遮光而能采取的结构的图。
[图3]是表示通式(3-1)中R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环且R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环的光致变色材料通过光照射或遮光而能采取的结构的图。
[图4]是表示实施例1-1的化合物[1-1]的通常状态和激发光照射中的紫外可见吸收光谱的图表。
[图5]是表示实施例1-2的化合物[1-2]的通常状态和激发光照射中的紫外可见吸收光谱的图表。
[图6]是表示实施例1-3的化合物[1-3]的通常状态和激发光照射中的紫外可见吸收光谱的图表。
[图7]是表示实施例1-4的化合物[1-4]的通常状态和激发光照射中的紫外可见吸收光谱的图表。
[图8]是表示实施例1-5的化合物[1-5]的通常状态和激发光照射中的紫外可见吸收光谱的图表。
[图9]是表示比较例1-1的化合物[1-6]的通常状态和激发光照射中的紫外可见吸收光谱的图表。
[图10]是表示实施例2-1的化合物[2-3]的通常状态、激发光照射中、以及激发光照射后在遮光下放置的状态的紫外可见吸收光谱的图表。
[图11]是表示实施例3-1的化合物[2-1]的光照射状态和遮光状态的紫外可见吸收光谱的图表。
[图12]是表示实施例3-2的化合物[3-1]的光照射状态和遮光状态的紫外可见吸收光谱的图表。
[图13]是表示实施例3-3的化合物[3-2]的光照射状态和遮光状态的紫外可见吸收光谱的图表。
[图14]是表示实施例3-4的化合物[3-3]的光照射状态和遮光状态的紫外可见吸收光谱的图表。
[图15]是表示实施例3-5的化合物[3-4]的光照射状态和遮光状态的紫外可见吸收光谱的图表。
[图16]是表示比较例3-1的化合物[1-6]的光照射状态和遮光状态的紫外可见吸收光谱的图表。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式进行详细说明。
<第1实施方式>
首先,针对本发明的第1实施方式进行说明。
本发明的光致变色材料的第1实施方式是,通过在通式(1-1)表示的联咪唑化合物的R4、R5这两部位导入立体上为大体积的取代基而得到具有螺环结构的结构。
作为R4、R5这两部位的大体积的取代基,可举出卤素原子或烷基。上述取代基可以是烷基中最小的甲基。即,光致变色材料可以由下述通式(1-2)表示。
或者,可以R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环且R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。在此,芳环优选是苯环。此时的光致变色材料由下述通式(1-3)表示。
(式中R1~R2和R7~R14各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。)
本发明的光致变色材料可通过如下方式得到,例如在氮化合物的存在下使下述通式(1-4)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物与下述通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物反应而得到含咪唑环的中间体后使该中间体进行氧化反应而得到。在此,也可以代替通式(1-4)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物而使用2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘衍生物。另外,在2,2’-二甲酰基联苯衍生物中不包括2,2’-二甲酰基联苯。原因是如果含有2,2’-二甲酰基联苯,则无法得到本发明的光致变色材料。应予说明,本发明的光致变色材料也可以通过使不同的二芳基乙二酮衍生物与二个甲酰基反应而得到。本发明的光致变色材料的制造方法只要是能得到本发明的结构体分子则可以是任何合成路线,不受合成路线任何限定。
(式中R4和R5各自独立地表示卤素原子或烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。R4可以与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环,R5可以与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。)
(式中Ar1、Ar2各自独立地表示取代或无取代的芳基。)
(式中Ar3Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。)
上述通式(1-1)表示的本发明的光致变色分子的合成原料中使用的2,2’-二甲酰基联苯衍生物优选在6,6’位具有立体上大的取代基。作为这种2,2’-二甲酰基联苯衍生物,例如可例示6,6’二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’二乙基-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’二甲基-2,2’-二正丙基联苯、6,6’二甲基-2,2’-二异丙基联苯、6,6’二甲基-2,2’-二正丁基联苯、6,6’二甲基-2,2’-二异丁基联苯、6,6’二甲基-2,2’-二叔丁基联苯、6,6’二(三氟甲基)-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二羟基-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二甲氧基-6,6’-二甲基-2,2’二甲酰基联苯、4,4’二乙酰氧基-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二氨基-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’双(二甲基氨基)-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二氟-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二氯-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二溴-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二碘-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二硝基-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二氰基-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’二甲氧基羰基-6,6’-二甲基-2,2’-二甲酰基联苯、3,3’,6,6’-四甲基-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’,6,6’-四甲基-2,2’-二甲酰基联苯、5,5’,6,6’-四甲基-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’-二氯-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’-二碘-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’,6,6’-四氯-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’,6,6’-四溴-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’-二氟-6,6’-二氯-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’-二氟-6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’-二氟-6,6’-二碘-2,2’-二甲酰基联苯、3,3’,4,4’,5,5’-六氟-6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基联苯、5,5’二甲氧基-4,4’,6,6’-四甲基-2,2’-二甲酰基联苯等,但并不限定于这些。
另外,作为2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘衍生物,可例示2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二溴-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、4,4’-二溴-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二氯-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二碘-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二甲氧基甲基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二苯基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、6,6’-二甲氧基羰基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、4,4’-二氰基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、7,7’-二羟基-2,2’二甲酰基-1,1’-联萘、7,7’-二甲氧基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、7,7’-双(间氯苄氧基)-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、6,6’-二溴-3,3’-二甲氧基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二甲氧基羰基-4,4’-二羟基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’,6,6’-四苯基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、6,6’-二甲基-7,7’-二羟基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、6,6’-二甲基-7,7’-双(间氯苄氧基)-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’,4,4’-四羟基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基-2,2’–二甲酰基-1,1’-联萘、6,6’-二甲基-7,7’-二羟基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘、6-甲氧基羰基乙基-2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘等,但并不限定于这些。
本发明的光致变色材料的原料中使用的通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物例如可举出2-氟苯偶酰、3-氟苯偶酰、4-氟苯偶酰、2-氯苯偶酰、3-氯苯偶酰、4-氯苯偶酰、2-溴苯偶酰、3-溴苯偶酰、4-溴苯偶酰、2-碘苯偶酰、3-碘苯偶酰、4-碘苯偶酰、2-羟基苯偶酰、3-羟基苯偶酰、4-羟基苯偶酰、2-甲氧基苯偶酰、3-甲氧基苯偶酰、4-甲氧基苯偶酰、2-乙氧基苯偶酰、3-乙氧基苯偶酰、4-乙氧基苯偶酰、2-苯氧基苯偶酰、3-苯氧基苯偶酰、4-苯氧基苯偶酰、2-乙酰氧基苯偶酰、3-乙酰氧基苯偶酰、4-乙酰氧基苯偶酰、2-甲基苯偶酰、3-甲基苯偶酰、4-甲基苯偶酰、2-羧基苯偶酰、3-羧基苯偶酰、4-羧基苯偶酰、2-(甲基羧基)苯偶酰、3-(甲基羧基)苯偶酰、4-(甲基羧基)苯偶酰、2-(苯基羧基)苯偶酰、3-(苯基羧基)苯偶酰、4-(苯基羧基)苯偶酰、2-硝基苯偶酰、3-硝基苯偶酰、4-硝基苯偶酰、2-氰基苯偶酰、3-氰基苯偶酰、4-氰基苯偶酰、2-甲硫基苯偶酰、3-甲硫基苯偶酰、4-甲硫基苯偶酰、2-苯硫基苯偶酰、3-苯硫基苯偶酰、4-苯硫基苯偶酰、2-苯乙炔基苯偶酰、3-苯乙炔基苯偶酰、4-苯乙炔基苯偶酰、2-苯乙烯基苯偶酰、3-苯乙烯基苯偶酰、4-苯乙烯基苯偶酰、2-苯基甲基苯偶酰、3-苯基甲基苯偶酰、4-苯基甲基苯偶酰、2-氨基苯偶酰、3-氨基苯偶酰、4-氨基苯偶酰、2-二甲基氨基苯偶酰、3-二甲基氨基苯偶酰、4-二甲基氨基苯偶酰、2-溴甲基苯偶酰、3-溴甲基苯偶酰、4-溴甲基苯偶酰、2-甲氧基甲基苯偶酰、3-甲氧基甲基苯偶酰、4-甲氧基甲基苯偶酰、2-(N-甲基氨基羰基)苯偶酰、3-(N-甲基氨基羰基)苯偶酰、4-(N-甲基氨基羰基)苯偶酰、2-(N-苯基氨基羰基)苯偶酰、3-(N-苯基氨基羰基)苯偶酰、4-(N-苯基氨基羰基)苯偶酰、2-三氟甲基苯偶酰、3-三氟甲基苯偶酰、4-三氟甲基苯偶酰、3,4-亚甲二氧基苯偶酰、3,4-亚乙二氧基苯偶酰、3,4-亚乙二硫基苯偶酰、2,4-二羟基苯偶酰、2,4-二甲基苯偶酰、2,3-二甲基苯偶酰、3,4-二甲基苯偶酰、3,4-二甲氧基苯偶酰、2,4-二甲氧基苯偶酰、2,4-二硝基苯偶酰、2-甲基-3-硝基苯偶酰、2-甲氧基-3-硝基苯偶酰、2-氯-4-甲氧基苯偶酰、3-氯-4-氨基苯偶酰、2,3-二氯苯偶酰、3,4-二氯苯偶酰、2-二氟甲基-3-甲基苯偶酰、3-氟-4-溴苯偶酰、3,5-二甲氧基苯偶酰、3,5-二氟苯偶酰、3,4,5-三甲氧基苯偶酰、4-(2-氧代-苯基乙酰基)萘-1,8-二羧酸酐、1-(9-氧代芴-2-基)-2-苯基乙二酮、1-(4-硝基苯基)-3-[4-(2-氧代-2-苯基乙酰基)苯基]脲、乙基-4-甲基-2-{[4-(2-氧代-2-苯基乙酰基)苯基]羰基氨基}-1,3-噻唑-5-羧酸酯、N-(2-甲氧基-5-甲基苯基)[4-(2-氧代-2-苯基乙酰基)苯基]羧酰胺、N-(2-甲氧基乙基)[4-(2-氧代-2-苯基乙酰基)苯基]羧酰胺、4-氯-2-甲基苯基-4-(2-氧代-2-苯基乙酰基)苯甲酸酯、1-苯基-2-(2-萘基)乙二酮、1-苯基-2-(1-萘基)乙二酮、1-苯基-2-[4-(4-硝基苯氧基)苯基]乙二酮、氨基甲酰基甲基-4-(2-氧代-2-苯基乙酰基)苯甲酸酯、1-苊-5-基-2-苯基乙二酮、2,3,4,5,6-五氯苯偶酰、苯偶酰、2,2’-二氟苯偶酰、3,3’-二氟苯偶酰、4,4’-二氟苯偶酰、2,2’-二氯苯偶酰、3,3’-二氯苯偶酰、4,4’-二氯苯偶酰、2,2’-二溴苯偶酰、3,3’-二溴苯偶酰、4,4’-二溴苯偶酰、2,2’-二碘苯偶酰、3,3’-二碘苯偶酰、4,4’-二碘苯偶酰、2,2’-二羟基苯偶酰、3,3’-二羟基苯偶酰、4,4’-二羟基苯偶酰、2,2’-二甲氧基苯偶酰、3,3’-二甲氧基苯偶酰、4,4’-二甲氧基苯偶酰、2,2’-二乙氧基苯偶酰、3,3’-二乙氧基苯偶酰、4,4’-二乙氧基苯偶酰、2,2’-二苯氧基苯偶酰、3,3’-二苯氧基苯偶酰、4,4’-二苯氧基苯偶酰、2,2’-二乙酰氧基苯偶酰、3,3’-二乙酰氧基苯偶酰、4,4’-二乙酰氧基苯偶酰、2,2’-二甲基苯偶酰、3,3’-二甲基苯偶酰、4,4’-二甲基苯偶酰、2,2’-二羧基苯偶酰、3,3’-二羧基苯偶酰、4,4’-二羧基苯偶酰、2,2’-双(甲基羧基)苯偶酰、3,3’-双(甲基羧基)苯偶酰、4,4’-双(甲基羧基)苯偶酰、2,2’-双(苯基羧基)苯偶酰、3,3’-双(苯基羧基)苯偶酰、4,4’-双(苯基羧基)苯偶酰、2,2’-二硝基苯偶酰、3,3’-二硝基苯偶酰、4,4’-二硝基苯偶酰、2,2’-二氰基苯偶酰、3,3’-二氰基苯偶酰、4,4’-二氰基苯偶酰、2,2’-二甲硫基苯偶酰、3,3’-二甲硫基苯偶酰、4,4’-二甲硫基苯偶酰、2,2’-二苯硫基苯偶酰、3,3’-二苯硫基苯偶酰、4,4’-二苯硫基苯偶酰、2,2’-二苯乙炔基苯偶酰、3,3’-二苯乙炔基苯偶酰、4,4’-二苯乙炔基苯偶酰、2,2’-二苯乙烯基苯偶酰、3,3’-二苯乙烯基苯偶酰、4,4’-二苯乙烯基苯偶酰、2,2’-二(苯基甲基)苯偶酰、3,3’-二(苯基甲基)苯偶酰、4,4’-二(苯基甲基)苯偶酰、2,2’-二氨基苯偶酰、3,3’-二氨基苯偶酰、4,4’-二氨基苯偶酰、2,2’-双(二甲基氨基)苯偶酰、3,3’-双(二甲基氨基)苯偶酰、4,4’-双(二甲基氨基)苯偶酰、2,2’-二溴甲基苯偶酰、3,3’-二溴甲基苯偶酰、4,4’-二溴甲基苯偶酰、2,2’-二(甲氧基甲基)苯偶酰、3,3’-二(甲氧基甲基)苯偶酰、4,4’-二(甲氧基甲基)苯偶酰、2,2’-双(N-甲基氨基羰基)苯偶酰、3,3’-双(N-甲基氨基羰基)苯偶酰、4,4’-双(N-甲基氨基羰基)苯偶酰、2,2’-双(N-苯基氨基羰基)苯偶酰、3,3’-双(N-苯基氨基羰基)苯偶酰、4,4’-双(N-苯基氨基羰基)苯偶酰、2,2’-双(三氟甲基)苯偶酰、3,3’-双(三氟甲基)苯偶酰、4,4’-双(三氟甲基)苯偶酰、3,4,3’,4’-二(亚甲二氧基)苯偶酰、3,4,3’,4’-二(亚乙二氧基)苯偶酰、3,4,3’,4’-二(亚乙二硫基)苯偶酰、2,2’,4,4’-四甲基苯偶酰、3,3’,4,4’-四甲氧基苯偶酰、2,2’,4,4’-四甲氧基苯偶酰、2,2’,4,4’-四硝基苯偶酰、2,2’-二甲基-3,3’-二硝基苯偶酰、2,2’-二甲氧基-3,3’-二硝基苯偶酰、2,2’-二氯-4,4’-二甲氧基苯偶酰、3,3’-二氯-4,4’-二氨基苯偶酰、2,2’,3,3’-四氯苯偶酰、3,3’,4,4’-四氯苯偶酰、2,2’-双(二氟甲基)-3,3’-二甲基苯偶酰、3,3’-二氟-4,4’-二溴苯偶酰、3,3’,5,5’-四甲氧基苯偶酰、3,3’,5,5’-四氟苯偶酰、3,3’,4,4’,5,5’-六甲氧基苯偶酰、4,4’-双(3-甲基-3-羟基-1-丁炔基)苯偶酰、4,4’-二苯基苯偶酰、4,4’-双(N-吗啉基)苯偶酰、1,2-双(2,3,6,7-四氢-1H,5H-吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-基)乙二酮、3,3’-二硝基-4,4’-二氯苯偶酰、3,3’-二硝基-4,4’-二甲氧基苯偶酰、3,3’-二硝基-4,4’-二溴苯偶酰、4-甲基-4’-氯苯偶酰、2-氯-3’,4’-二甲氧基苯偶酰、2,4’-二溴苯偶酰、2,3,4,5,6-五氯-2’,3’,4’,5’,6’五氟苯偶酰等,但不限定于这些。
用于使通式(1-4)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物与通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物反应的温度根据催化剂的有无和使用的催化剂而不同,不能一概而论,但例如不使用催化剂而使用乙酸作为溶剂时,反应温度通常是80~120℃,优选是100~120℃。另外,使用例如ZrCl4、碘作为催化剂时,反应温度在催化剂的存在下可以是20℃~75℃。
反应时间也是根据催化剂的有无和使用的催化剂而不同,不能一概而论,但例如不使用催化剂而使用乙酸作为溶剂时,反应温度是4~32小时,优选是12~24小时。另外,使用例如ZrCl4、碘作为催化剂时,反应时间在催化剂存在下可以是1~10小时。
作为上述氮化合物,例如可举出乙酸铵和氨等,其中,由于加热时不易挥发的理由,因此优选乙酸铵。
作为上述反应的溶剂,只要能溶解原料则可没有特别限制地使用。作为这种溶剂,例如优选乙酸、乙腈这种极性溶剂。
中间体的氧化反应例如可如下进行:将中间体溶解在溶剂中制备成溶液,在该溶液中加入氧化剂。
溶剂只要能溶解中间体则可没有特别限制地使用。作为这种溶剂,例如可使用苯、二氯甲烷等。
氧化剂只要是氧化中间体而得到通式(1-1)表示的光致变色材料的化合物则可没有特别限制地使用。作为这种氧化剂,例如可举出铁氰化钾、氧化铅,其中优选铁氰化钾。这是因为铁氰化钾的反应性更高。
应予说明,在上述溶液中除氧化剂以外还进一步添加碱。作为这种碱,例如可使用氢氧化钾等。
氧化反应优选在惰性气体环境下在遮光条件下进行。之所以设为惰性气体环境是为了抑制与氧的反应。作为惰性气体,例如可使用氮。之所以优选在遮光条件下进行氧化反应是为了防止得到的光致变色材料因光而由显色体变为无色体。
<第2实施方式>
接下来,对于本发明的第2实施方式进行说明。
本发明的光致变色材料的第2实施方式是,通过向通式(2-1)表示的联咪唑化合物的R24、R25这两部位导入立体上为大体积的取代基而得到具有螺环结构的结构。
作为R24、R25这两部位的大体积取代基,可举出烷基或具有取代基的烷基。在此,对于取代基,例如可举出卤素原子、羟基、烷氧基、氨基或烷基氨基。R4、R5这两部位的大体积取代基可以是烷基中最小的甲基。即,光致变色材料可以由下述通式(2-2)表示。
本发明的光致变色材料例如通过如下方式得到:在氮化合物的存在下使下述通式(2-3)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物与上述通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物反应而得到含咪唑环的中间体后使该中间体进行氧化反应,制造图2所示的异构体(II-2),在遮光下放置该异构体(II-2)。另外,2,2’-二甲酰基联苯衍生物不包括2,2’二甲酰基联苯。这是因为如果含有2,2’-二甲酰基联苯,则得不到本发明的光致变色材料。应予说明,本发明的光致变色材料也可以通过使不同的二芳基乙二酮衍生物与二个甲酰基反应来得到。本发明的光致变色材料的制造方法只要是能得到本发明的结构体分子则可以选择任何合成路线,不受合成路线任何限定。
(式中R24和R25各自独立地表示烷基或具有取代基的烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。)
上述通式(2-1)表示的本发明的光致变色材料的合成原料中使用的2,2’-二甲酰基联苯衍生物优选6,6’位具有立体上大的取代基。作为这样的2,2’-二甲酰基联苯衍生物,可使用6,6’-二氯-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基联苯、6,6’-二碘-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’,6,6’-四氯-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’,6,6’-四溴-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’-二氟-6,6’-二氯-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’-二氟-6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基联苯、4,4’-二氟-6,6’-二碘-2,2’-二甲酰基联苯、和3,3’,4,4’,5,5’-六氟-6,6’-二溴-2,2’-二甲酰基联苯,除此之外,还可使用与第1实施方式相同的化合物。
作为本发明的光致变色材料的原料中使用的通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物,除了第1实施方式中举出的例子以外,例如可使用1,2-双(2-萘基)乙二酮、1,2-双(1-萘基)乙二酮、1,2-双{2-(6-甲氧基萘基)}乙二酮。
用于使通式(2-3)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物与上述通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物反应的温度与第1实施方式相同。
对于反应时间、氮化合物、上述反应的溶剂、上述中间体的氧化反应、以及上述中间体的氧化反应中使用的溶剂,与第1实施方式相同。
氧化剂只要是能氧化中间体而得到异构体(II-2)的氧化剂则可没有特别限制地使用。作为这样的氧化剂,例如可举出铁氰化钾、氧化铅,其中优选铁氰化钾。这是因为铁氰化钾的反应性更高。
应予说明,上述溶液中,除氧化剂以外还进一步添加碱。作为这样的碱,例如可使用氢氧化钾等。
氧化反应优选在惰性气体环境下、在遮光条件下进行。之所以设为惰性气体环境是为了抑制与氧的反应。作为惰性气体,例如可使用氮。之所以优选在遮光条件下进行氧化反应是为了防止光异构化反应。
异构体(II-2)如果在遮光下放置时,则变为通式(2-1)表示的本发明的光致变色材料。因此,为了得到本发明的光致变色材料,在遮光下放置该异构体(II-2)即可。应予说明,由于图2表示的3种化合物发生热异构化反应,所以通式(2-1)表示的光致变色材料通过光照射并不一定仅形成异构体(II-2),也能形成异构体(I-2)和通式(2-1)混合的状态。
上述异构体(II-2)的遮光下的温度通常是10~50℃,优选是25~40℃。
上述异构体(II-2)的遮光下的放置时间通常是50~100小时,优选是70~80小时。
<第3实施方式>
接着,对本发明的第3实施方式进行说明。
通式(3-1)表示的本发明的光致变色材料的第3实施方式是,通过在通式(3-1)表示的联咪唑化合物的R4、R5这两部位导入立体上为大体积的取代基而得到具有螺环结构的结构。
作为R4、R5这两部位的大体积的取代基,可举出卤素原子或烷基。此时,通式(3-1)表示的光致变色材料通过持续光照射而能维持通式(3-1)表示的结构,如图1所示,通过设为遮光状态,也可以变为通式(1-1)表示的异构体、也可以变为异构体(II)。通常,通式(1-1)表示的异构体是显色体,透射率低。另外,异构体(II)也是显色体,但透射率与通式(1-1)表示的异构体不同。通式(3-1)表示的光致变色材料是消色体,透射率与通式(1-1)表示的异构体和异构体(II)不同。因此,可以两个阶段地调整光致变色材料的色调。
上述取代基可以是烷基中最小的甲基。即,光致变色材料可以由下述通式(3-2)表示。
通式(3-1)中,可以R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环且R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。在此,芳环优选是苯环。此时的光致变色材料由下述通式(3-3)表示。下述通式(3-3)表示的光致变色材料通常通过设为遮光状态而能形成通式(1-1)表示的异构体,但即使进一步设为遮光状态,也无法形成图1所示的异构体(II)。
(式中R1~R2和R7~R14各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、羰基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基。Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。)
本发明的光致变色材料例如可通过如下方式得到:在氮化合物的存在下使上述通式(1-4)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物与上述通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物反应而得到含咪唑环的中间体后,使该中间体进行氧化反应,得到图3所示的通式(1-1)表示的异构体,然后对该通式(1-1)表示的异构体照射可见光。在此,也可以代替通式(1-4)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物而使用2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘衍生物。另外,2,2’-二甲酰基联苯衍生物中不包括2,2’-二甲酰基联苯。原因是如果含有2,2’-二甲酰基联苯,则得不到通式(1-1)表示的异构体,其结果得不到本发明的光致变色材料。应予说明,本发明的光致变色材料也可以通过使不同的二芳基乙二酮衍生物与二个甲酰基反应而得到。本发明的光致变色材料的制造方法只要能得到本发明的结构体分子则可以采取任何合成路线,不受合成路线任何限定。
上述通式(3-1)表示的本发明的光致变色材料的合成原料中使用的2,2’-二甲酰基联苯衍生物优选在6,6’位具有立体上大的取代基,这与第1实施方式相同,这样的2,2’-二甲酰基联苯衍生物的具体例也与第1实施方式相同。
另外,作为2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘衍生物,可使用与第1实施方式相同的化合物。
作为本发明的光致变色材料的原料中使用的通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物,可使用与第1实施方式相同的化合物。
用于使通式(1-4)表示的2,2’-二甲酰基联苯衍生物与通式(1-5)和(1-6)表示的二芳基乙二酮衍生物反应的温度与第1实施方式相同。
对于反应时间、上述氮化合物、上述反应的溶剂、中间体的氧化反应、中间体的氧化反应中使用的溶剂,与第1实施方式相同。
氧化剂只要是能氧化中间体而得到通式(1-1)表示的异构体则可没有特别限制地使用。作为这种氧化剂,例如可举出铁氰化钾、氧化铅,其中,优选铁氰化钾。这是因为铁氰化钾的反应性更高。
应予说明,上述溶液中,除氧化剂以外还进一步添加碱。作为这种碱,例如可使用氢氧化钾等。
氧化反应优选在惰性气体环境下、在遮光条件下进行。之所以设为惰性气体环境是为了抑制与氧的反应。作为惰性气体,例如可使用氮。之所以优选在遮光条件下进行氧化反应是为了防止得到的通式(1-1)表示的异构体因可见光而由显色体变为消色体。
对通式(1-1)表示的异构体进行照射的光只要是包含通式(1-1)表示的异构体在可见光波长区域中的最大吸收波长的波长区域的光即可。光的照射时间取决于光的强度,但通常是10~600秒,优选是30~300秒。
光照射时的温度优选是30℃以下,更优选是0℃以下。另外,光照射时的温度是30℃以下时,与大于30℃的情况相比,由通式(1-1)表示的异构体生成本发明的光致变色材料的效率更高。但是,优选光照射时的温度为高于上述溶剂的熔点的温度。即,光照射优选在上述溶剂不成为固体的状态下进行。
应予说明,由于图3所示的2种化合物发生热异构化反应,所以通式(3-1)表示的光致变色材料并不一定单独存在,也能成为通式(1-1)表示的异构体和通式(3-1)混合的状态。具体而言,对通式(1-1)表示的异构体照射光时,生成通式(3-1)表示的光致变色材料,但由于该光致变色材料向光照射时的结构、即通式(1-1)表示的异构体的返回反应在热反应下进行,因此也成为通式(1-1)表示的异构体与通式(3-1)混合的状态。同样地,由于图1所示的3种化合物发生热异构化反应,所以通式(3-1)表示的光致变色材料并不一定单独存在,而是也能成为通式(1-1)表示的异构体、异构体(II)、通式(3-1)混合的状态。
实施例
以下,利用实施例更具体地说明本发明,但本发明不限于下述实施例。
首先,对与本发明第1实施方式相对应的实施例进行具体说明。
作为以下的合成例1-1~1-6、2-1、和3-1~3-5中使用的苯偶酰、4,4’-二甲氧基苯偶酰、4,4’-双(二甲基氨基)苯偶酰、4,4’-二溴苯偶酰、乙酸铵、乙酸、铁氰化钾、氢氧化钾,使用市售的试剂(东京化成工业株式会社制)。另外,如果没有特别说明,NMR的测定在25℃进行。
<合成例1-1>
将6,6’二甲基-2,2’-二甲酰基联苯100mg、4,4’-二甲氧基苯偶酰270mg、乙酸铵960mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌16小时进行反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-I)273mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-I)的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.92(2H s)、8.38(2H d)、7.53(2H t)、7.46(4H d)、7,40(2H d)、6.94(4H d)、6.80(4H d)、6.75(4H d)3.78(12H s)、1.99(6H s)
中间体(1-I)
将上述的中间体(1-I)120mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾4.1g和氢氧化钾1.8g溶解在30ml的水中而成的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到含有由逆光致变色分子构成的化合物[1-1]的混合物102mg,得到化合物[1-1]24mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-1]的生成。应予说明,NMR的分析是对混合物进行的,没有得到化合物[1-1]纯品的NMR的分析结果,但从甲氧基和甲基的特征峰与显示逆光致变色特性来看,认为混合物中含有下述结构式表示的化合物[1-1]是清楚的。
化合物[1-1]
<合成例1-2>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、4,4’-二甲氧基苯偶酰183mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌14小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-II)158mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-II)的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.78(2H d)、8.45(2H s)、8.19(2H d)、8.02(2H d)7.55-7.51(2H m)、7.42(4H d)、7.32-7.30(4H m)、6.78(4H d)6.69-6.64(8H m)、3.77(12H s)
中间体(1-II)
将上述的中间体(1-II)84mg溶解到苯25ml中,在氮下在遮光条件加入使铁氰化钾2.5g和氢氧化钾1.1g溶解在20ml的水中而成的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到由逆光致变色分子构成的化合物[1-2]79mg。根据NMR的分析和X射线结晶结构解析确认了化合物[1-2]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.24(1H d)、7.92(1H d)、7.90(1H d)、7.77(1H d)、7.50(2H d)、7.47-7.42(5H m)、7.30-7.20(4H m)、7.09-7.05(1H m)、6.93(1H d)、6.89(1H d)、6.85(2H d)、6.80(2H d)6.73(2H d)、6.54(2H d)、6.44(2H d)、3.82(3H s)、3.81(3H s)、3.73(3H s)、3.73(3H s)
化合物[1-2]
<合成例1-3>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、苯偶酰149mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌14小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-III)162mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-III)的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.76(2H d)、8.69(2H s)、8.20(2H d)、8.04(2H d)7.56-7.51(2H m)、7.51-7.49(4H m)、7.33-7.31(4H m)、7.24-7.14(12H m)6.75-6.73(4H m)
中间体(1-III)
将上述的中间体(1-III)87mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件加入使铁氰化钾2.9g和氢氧化钾1.3g溶解在20ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到由逆光致变色分子构成的化合物[1-3]75mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-3]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.26(1H d)、7.93(2H d)、7.80(1H d)、7.57(2H d)、7.47(2H d)、7.47(2H d)、7.44(3H d)、7.40(1H d)、7.35-7.31(4H m)、7.30-7.21(3H m)、7.19-7.15(3H m)、7.13-7.07(2H m)、7.01(2H t)、6.98(1H d)、6.94(1H d)、6.55(2H d)
化合物[1-3]
<合成例1-4>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、4,4’-双(二甲基氨基)苯偶酰210mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌18小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-IV)114mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-IV)的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.84(2H br.s)、8.28(2H br.s)、8.18(2H d)、8.00(2H d)7.51-7.48(2H m)、7.43(4H br.s)、7.30-7.28(4H m)、6.63(8H br.s)6.49(4H br.s)、2.91(24H s)
中间体(1-IV)
将上述的中间体(1-IV)80mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾2.3g和氢氧化钾1.0g溶解在20ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂使固体析出。使析出的固体溶解在乙醇中进行重结晶,得到由逆光致变色分子构成的化合物[1-4]59mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-4]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.23(1H d)、7.91(1H d)、7.86(1H d)、7.74(1H d)、7.52-7.50(3H m)、7.47(4H d)、7.23(1Ht)、7.19-7.17(3H m)、7.02-6.98(1H m)、6.89(1H d)、6.76(1H d)、6.62(2H d)、6.59-6.56(4H m)6.40(2H d)、6.33(2H d)、3.00(6Hs)、2.99(6H s)、2.87(6H s)、2.86(6H s)
化合物[1-4]
<合成例1-5>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、4,4’-二溴苯偶酰261mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌18小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-V)249mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-V)的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.82(2H s)、8.62(2H d)、8.19(2H d)、8.04(2H d)7.84-7.82(4H m)、7.69-7.67(4H m)、7.56(2H t)、7.35-7.29(8H m)、6.61(4H d)
中间体(1-V)
将上述的中间体(1-V)80mg溶解在苯10ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾2.0g和氢氧化钾0.90g溶解在15ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂使固体析出。使析出的固体溶解在乙醇中进行重结晶,得到由逆光致变色分子构成的化合物[1-5]22mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-5]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.21(1H d)、7.95(2H d)、7.83(1H d)、7.49(2H d)、7.43(2H d)、7.40-7.29(12H m)、7.23(2H d)、7.16(2H d)、7.08(1H d)、6.96(1H d)6.36(2H d)
化合物[1-5]
<合成例1-6>
将2,2’-二甲酰基联苯50mg、4,4’-二甲氧基苯偶酰142mg、乙酸铵550mg和乙酸3.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌24小时使其反应后,加入28%氨水6.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-VI)136mg。根据NMR的分析确认了中间体(1-VI)的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ9.37(2H s)、8.31(2H d)、7.56(2H t)、7.48-7.38(8H m)、7,29(2H d)、7.00(2H br.s)、6.77(8Hd)3.78(12H s)
中间体(1-VI)
将上述的中间体(1-VI)89mg溶解在苯35ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾3.2g和氢氧化钾1.4g溶解在25ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂使固体析出。使析出的固体溶解在乙醇中进行重结晶,得到不显示光致变色的化合物[1-6]86mg。利用NMR的分析和质谱确认了化合物[1-6]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3)δ8.06(2H d)、7.45(2H t)、7.42(8H d)、7,19(2H t)、6.99(2H d)、6.79(8H d)3.80(12H s)FD-MS m/z=708(M+)
化合物[1-6]
<实施例1-1>
使用含有合成例1-1中合成的化合物[1-1]的混合物制备1.0×10-3M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,照射UV点光源L8333(浜松Photonics制)的激发光,利用对在可见光区域透射率变化最大的波长的透射率进行观测的紫外可见吸收光谱分析来进行显色体和消色体的测定。将结果示于表1和图4。应予说明,在图4中,实线表示照射激发光的状态,虚线表示通常的状态(未照射激发光的状态)。如表1和图4所示,显色体的最大吸收波长496nm的透射率因激发光照射而由60%增加到93%。
<实施例1-2>
使用合成例1-2中合成的化合物[1-2]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,照射UV点光源L8333(浜松Photonics制)的激发光,利用对在可见光区域透射率变化最大的波长的透射率进行观测的紫外可见吸收光谱分析来进行显色体和消色体的测定。将结果示于表1和图5。应予说明,在图5中,实线表示照射激发光的状态,虚线表示不照射光的通常状态。如表1和图5所示,显色体的最大吸收波长493nm的透射率因激发光照射而由17%增加到88%。
<实施例1-3>
使用合成例1-3中合成的化合物[1-3]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,照射UV点光源L8333(浜松Photonics制)的激发光,利用对在可见光区域透射率变化最大的波长的透射率进行观测的紫外可见吸收光谱分析来进行显色体和消色体的测定。将结果示于表1和图6。应予说明,在图6中,实线表示照射激发光的状态,虚线表示通常的状态(未照射激发光的状态)。如表1和图6所示,显色体的最大吸收波长475nm的透射率因激发光照射而由16%增加到73%。
<实施例1-4>
使用合成例1-4中合成的化合物[1-4]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中、照射UV点光源L8333(浜松Photonics制)的激发光,利用对在可见光区域透射率变化最大的波长的透射率进行观测的紫外可见吸收光谱分析来进行显色体和消色体的测定。将结果示于表1和图7。应予说明,在图7中,实线表示照射激发光的状态,虚线表示通常的状态(未照射激发光的状态)。如表1和图7所示,显色体的最大吸收波长544nm的透射率因激发光照射而由23%增加到74%。
<实施例1-5>
使用合成例1-5中合成的化合物[1-5]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,照射UV点光源L8333(浜松Photonics制)的激发光,利用对在可见光区域透射率变化最大的波长的透射率进行观测的紫外可见吸收光谱分析来进行显色体和消色体的测定。将结果示于表1和图8。应予说明,在图8中,实线表示照射激发光的状态,虚线表示通常的状态(未照射激发光的状态)。如表1和图8所示,显色体的最大吸收波长486nm的透射率因激发光照射而由39%增加到74%。
<比较例1-1>
使用合成例1-6中合成的化合物[1-6]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,照射UV点光源L8333(浜松Photonics制)的激发光,利用紫外可见吸收光谱分析来测定未照射激发光的状态的透射率和照射激发光的状态的透射率。将结果示于表1和图9。应予说明,在图9中,实线表示照射激发光的状态,虚线表示通常的状态(未照射激发光的状态)。如表1和图9所示,即使照射激发光,透射率也不由93%变化。
[表1]
由表1所示的结果可知通过向通式(1-1)表示的联咪唑化合物的R4和R5导入立体上为大体积的取代基,可得到显示逆光致变色特性的分子。
接着,对与本发明的第2实施方式相对应的实施例进行具体说明。
<合成例2-1>
将6,6’二甲基-2,2’-二甲酰基联苯100mg、4,4’-二甲氧基苯偶酰270mg、乙酸铵960mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌16小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-I)273mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-I)的生成。
中间体(1-I)
将上述的中间体(1-I)120mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾4.1g和氢氧化钾1.8g溶解在30ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到化合物[2-1]纯品89mg。利用NMR的分析确认了化合物[2-1]以下述结构式表示。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3);7.43(2H s)、7.41(4H d)、7.36(4H d)、7.13(2H t)、6.83(2H d)、6.80(4H d)、6.75(4H d)、3.81(6H s)、3.77(6H s)、2.48(6H s)
13C-NMR(500MHz CDCl3);169.9、164.9、161.14、161.09、136.1、135.4、134.9、131.2、130.6、128.3、126.7、125.4、125.0、121.6、113.5、113.3、106.7、55.3、55.2、21.3
化合物[2-1]
接着,将上述得到的化合物[2-1]30mg溶解在氘代氯仿5ml中在遮光下25℃的条件下放置3日,得到下述化合物[2-3]纯品30mg。利用NMR的分析确认了化合物[2-3]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3);7.96(1H d)、7.64(1H d)、7.58(1H d)、7.39(1H t)、7.35(1H d)、7.28(2H d)、7.26(1H d)、7.19(1H t)、7.16(2H d)、7.11(1H d)、6.90(2H d)、6.85(1H d)、6.73(2H d)、6.71(2H d)、6.70(1H d)、6.67(2H d)、3.90(3H s)、3.83(3H s)、3.76(3H s)、3.71(3H s)、2.28(3H s)、2.23(3H s)
化合物[2-3]
应予说明,将化合物[2-1]30mg溶解在氘代氯仿5ml中在遮光下25℃的条件下放置1日,得到化合物[2-1]、下述化合物[1-1]、化合物[2-3]的混合物。它们的存在比以摩尔比计是化合物[2-1]:化合物[1-1]:化合物[2-3]=10:15:75。由混合物的NMR分析可知具有甲氧基和甲基的特征峰,由UV光谱分析可知化合物[1-1]在496nm具有特征吸收带,所以认为化合物[1-1]是由下述结构式表示的结构。
化合物[1-1]
<实施例2-1>
使用合成例2-1中合成的化合物[2-3]制备1.0×10-3M的苯溶液。对于该苯溶液利用紫外可见吸收光谱分析来测定透射率。将结果示于图10。另外,将上述苯溶液加入到四面石英池中,照射UV点光源L8333(浜松Photonics(株)制)的紫外可见光作为激发光,在该状态下对苯溶液利用紫外可见吸收光谱分析来测定透射率。将结果示于图10。另外,对上述苯溶液照射UV点光源L8333(浜松Photonics(株))的紫外可见光作为激发光后,在遮光下在25℃放置1日,对该状态的苯溶液利用紫外可见吸收光谱分析来测定透射率。将结果示于图10。应予说明,在图10中,虚线表示通常的状态(未照射激发光的状态),实线表示照射激发光的状态,点划线表示照射激发光后在遮光下25℃放置1日的状态。如图10所示,含有作为显色体的化合物[1-1]的混合物在最大吸收波长496nm处的化合物[2-3]的透射率在激发光的照射后通过在遮光下放置而由87%下降到60%。由此可知化合物[2-3]在激发光的照射后通过在遮光下放置可变为含有化合物[1-1]的混合物。另外,同样地,化合物[2-3]在496nm处的透射率因激发光的照射而由87%增加到91%。由此可知化合物[2-3]利用激发光的照射可变为化合物[2-1]。
由实施例2-1和比较例1-1所示的结果可确认,通过向通式(1)表示的联咪唑化合物的R4和R5导入立体上为大体积的取代基,可得到表现光致变色的分子。
接着,对与本发明的第3实施方式相对应的实施例进行具体说明。
<合成例3-1>
将6,6’二甲基-2,2’-二甲酰基联苯100mg、4,4’-二甲氧基苯偶酰270mg、乙酸铵960mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌16小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-I)273mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-I)的生成。
中间体(1-I)
将上述的中间体(1-I)120mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾4.1g和氢氧化钾1.8g溶解在30ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到含有化合物[1-1]的混合物102mg,化合物[1-1]为24mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-1]的生成。应予说明,NMR的分析是针对混合物进行的,没有得到化合物[1-1]纯品的NMR的分析结果,但从甲氧基和甲基的特征峰、UV光谱中在496nm显示特征吸收带来看,可认为混合物中的化合物[1-1]由下述结构式表示。
化合物[1-1]
接着,对于化合物[1-1],溶解于氘代氯仿在25℃照射可见光300秒。之后,利用NMR的分析确认了化合物[2-1]的生成。
化合物[2-1]
<合成例3-2>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、4,4’-二甲氧基苯偶酰183mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌14小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-II)158mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-II)的生成。
中间体(1-II)
将上述的中间体(1-II)84mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾2.5g和氢氧化钾1.1g溶解20ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到化合物[1-2]79mg。利用NMR的分析和X射线结晶结构解析确认了化合物[1-2]的生成。
化合物[1-2]
接着,对于化合物[1-2],溶解于氘代氯仿在-78℃照射可见光300秒。之后,利用冷却到-50℃的条件的NMR分析确认了化合物[3-1]的生成。应予说明,NMR的分析结果如下所述。
1H-NMR(500MHz CDCl3);7.97(2H d)、7.87(2H d)、7.82(2H d)、7.56(2H t)、7.46-7.42(8H m)、7.41(2H t)、7.23(2H d)、6.89(4H d)、6.75(4H d)、3.88(6H s)、3.79(6H s)
13C-NMR(500MHz CDCl3);170.5、165.4、160.7、160.6、137.9、134.0、133.3、132.5、131.4、131.3、130.6、130.5、128.0、125.3、124.6、124.5、123.8、122.4、113.2、112.7、106.3、55.3、55.2
化合物[3-1]
<合成例3-3>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、苯偶酰149mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌14小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-III)162mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-III)的生成。
中间体(1-III)
将上述的中间体(1-III)87mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾2.9g和氢氧化钾1.3g溶解在20ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂进行重结晶,得到化合物[1-3]75mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-3]的生成。
化合物[1-3]
<合成例3-4>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、4,4’-双(二甲基氨基)苯偶酰210mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌18小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-IV)114mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-IV)的生成。
中间体(1-IV)
将上述的中间体(1-IV)80mg溶解在苯25ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾2.3g和氢氧化钾1.0g溶解在20ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂使固体析出。使析出的固体溶解在乙醇中进行重结晶,得到化合物[1-4]59mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-4]的生成。
化合物[1-4]
<合成例3-5>
将2,2’-二甲酰基-1,1’-联萘100mg、4,4’-二溴苯偶酰261mg、乙酸铵750mg和乙酸4.0ml混合,在110℃的油浴中加热搅拌18小时使其反应后,加入28%氨水8.0ml一边使固体析出一边中和,水清洗固体后进行过滤,用真空干燥机干燥。用硅胶柱分离精制干燥的固体,然后浓缩溶剂,得到中间体(1-V)249mg。利用NMR的分析确认了中间体(1-V)的生成。
中间体(1-V)
将上述的中间体(1-V)80mg溶解在苯10ml中,在氮下在遮光条件下加入使铁氰化钾2.0g和氢氧化钾0.90g溶解在15ml的水中而得的溶液,在室温搅拌2小时使其反应后,分离水层并用苯萃取,浓缩溶剂使固体析出。使析出的固体溶解在乙醇中进行重结晶,得到由逆光致变色分子构成的化合物[1-5]22mg。利用NMR的分析确认了化合物[1-5]的生成。
化合物[1-5]
<实施例3-1>
使用合成例3-1中合成的含有化合物[1-1]的混合物制备1.0×10-3M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,在25℃照射可见光30秒。
接着,在持续照射可见光的状态下,利用紫外可见吸收光谱分析来测定化合物[2-1](消色体)的光谱。将结果示于表2和图11。应予说明,图11中,实线表示化合物[2-1]的光谱。
接着,在含有上述化合物[2-1]的苯溶液中,停止光照射,在遮光下在25℃放置1日。然后,对于该状态的苯溶液,利用紫外可见吸收光谱分析来测定光谱。将结果示于表2和图11。应予说明,结果在图11中用虚线表示。上述苯溶液经过NMR分析具有甲氧基和甲基的特征峰,经过UV光谱分析在496nm具备特征吸收带。由此可知上述苯溶液含有化合物[1-1]。
如表2和图11所示,可知显色体的最大吸收波长496nm处的消色体的透射率通过在遮光状态放置而由93%下降到60%。
<实施例3-2>
使用合成例3-2中合成的化合物[1-2]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,在25℃照射可见光30秒。
接着,在持续照射可见光的状态下,利用紫外可见吸收光谱分析来测定化合物[3-1](消色体)的光谱。将结果示于表2和图12。应予说明,图12中,实线表示化合物[3-1]的光谱。
接着,对于含有上述化合物[3-1]的苯溶液,停止光照射,在遮光下在25℃放置10分钟。然后,对于该状态的苯溶液,利用紫外可见吸收光谱分析来测定光谱。将结果示于表2和图12。应予说明,结果在图12中用虚线表示。
如表2和图12所示,可知显色体的最大吸收波长493nm处的化合物[3-1](消色体)的透射率由88%下降到17%。另外,图12中虚线所示的光谱与化合物[1-2]的光谱相同。由此可知化合物[3-1]通过在遮光下放置而变为化合物[1-2]。
<实施例3-3>
使用合成例3-3中合成的化合物[1-3]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,在25℃照射可见光30秒。此时,由于看到与实施例3-2相同的UV光谱变化,所以确认了下述化合物[3-2]的生成。
化合物[3-2]
接着,在持续照射可见光的状态下,利用紫外可见吸收光谱分析来测定化合物[3-2](消色体)的光谱。将结果示于表2和图13。应予说明,图13中,实线表示化合物[3-2]的光谱。
接着,对于含有上述化合物[3-2]的苯溶液,停止光照射,在遮光下在25℃放置10分钟。然后,对于该状态的苯溶液,利用紫外可见吸收光谱分析来测定光谱。将结果示于表2和图13。应予说明,结果在图13中用虚线表示。
如表2和图13所示,可知显色体的最大吸收波长475nm处的化合物[3-2](消色体)的透射率通过在遮光下放置而由73%下降到16%。另外,图13中虚线所示的光谱与化合物[1-3]的光谱相同。由此可知化合物[3-2]通过在遮光下放置可变为化合物[1-3]。
<实施例3-4>
使用合成例3-4中合成的化合物[1-4]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,在25℃照射可见光30秒。此时,可看到与合成例3-2相同的UV光谱变化,所以确认了下述化合物[3-3]的生成。
化合物[3-3]
接着,在持续照射可见光的状态下,利用紫外可见吸收光谱分析来测定化合物[3-3](消色体)的光谱。将结果示于表2和图14。应予说明,图14中,实线表示化合物[3-3]的光谱。
接着,对于含有上述化合物[3-3]的苯溶液,停止光照射,在遮光下在25℃放置10分钟。然后,对于该状态的苯溶液,利用紫外可见吸收光谱分析来测定光谱。将结果示于表2和图14。应予说明,结果在图14中用虚线表示。
如表2和图14所示,可知显色体的最大吸收波长544nm处的化合物[3-3](消色体)的透射率通过在遮光下放置而由74%下降到23%。另外,图14中虚线所示的光谱与化合物[1-4]的光谱相同。这样,可知化合物[3-3]通过在遮光下放置而变为化合物[1-4]。
<实施例3-5>
使用合成例3-5中合成的化合物[1-5]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该溶液加入到四面石英池中,在25℃照射可见光30秒。此时,可看到与合成例3-2相同的UV光谱变化,所以确认了下述化合物[3-4]的生成。
化合物[3-4]
接着,在持续照射可见光的状态下,利用紫外可见吸收光谱分析来测定化合物[3-4](消色体)的光谱。将结果示于表2和图15。应予说明,图15中,实线表示化合物[3-4]的光谱。
接着,对于含有上述化合物[3-4]的苯溶液,停止光照射,在遮光下在25℃放置10分钟。然后,对于该状态的苯溶液,利用紫外可见吸收光谱分析来测定光谱。将结果示于表2和图15。应予说明,结果在图15中用虚线表示。
如表2和图15所示,可知显色体的最大吸收波长486nm处的消色体的透射率通过在遮光下放置而由74%下降到39%。另外,图15中虚线所示的光谱与化合物[1-5]的光谱相同。由此可知化合物[3-4]通过在遮光下放置而变为化合物[1-5]。
<比较例3-1>
使用合成例1-6中合成的化合物[1-6]制备2.0×10-4M的苯溶液。将该苯溶液加入到四面石英池中,在25℃照射可见光30秒。
接着,在持续照射可见光的状态下,利用紫外可见吸收光谱分析对上述苯溶液测定光谱。将结果示于表2和图16。应予说明,结果在图16中用实线表示。
接着,对于含有上述化合物[1-6]的苯溶液,停止光照射,在遮光下在25℃放置10分钟。然后,对于该状态的苯溶液,利用紫外可见吸收光谱分析来测定光谱。将结果示于表2和图16。应予说明,结果在图16中用虚线表示。
如表2和图16所示,可知即使在遮光下放置,500nm处的消色体的透射率也不由93%变化。由此可知化合物[1-6]即使在遮光下放置也没有任何变化。
[表2]
由表2所示的结果可知,通过向通式(3-1)表示的联咪唑化合物的R4和R5中导入立体上为大体积的取代基,可得到显示光致变色特性的分子。
产业上的可利用性
本发明的光致变色材料显示下述(1)、(2)或(3)的光致变色特性。
(1)呈现由红色到紫色、对可见光具有敏感性、吸收该光而大幅提升透射率的光致变色特性
(2)吸收光而大幅降低透射率的光致变色特性
(3)通过在遮光下放置来大幅降低透射率的光致变色特性
利用上述(1)~(3)的特性,能够在一直以来提出应用的光学开关、印刷用材料、记录材料等领域中利用。例如,如果作为光存储元件的遮挡层材料使用,则可以不使播放信号劣化地从高密度记录的位(ビツト)得到良好的播放信号。而且,本发明的光致变色材料的结构与以往的显示光致变色的分子完全不同,所以为应用了光致变色的器件开发提供了新的选择。
Claims (8)
1.一种光致变色材料,其特征在于,由下述通式(1-1)表示的联咪唑化合物形成,
式中,R4和R5各自独立地表示卤素原子或烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基;R4可以与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环,R5可以与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。
2.如权利要求1所述的光致变色材料,其特征在于,在所述通式(1-1)中,R4和R5为甲基,该材料由下述通式(1-2)表示,
式中,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。
3.如权利要求1所述的光致变色材料,其特征在于,在所述通式(1-1)中,R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的苯环,R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的苯环,该材料由下述通式(1-3)表示,
式中,R1~R2和R7~R14各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。
4.一种光致变色材料,其特征在于,由下述通式(2-1)表示的联咪唑化合物形成,
式中,R24和R25各自独立地表示烷基或具有取代基的烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。
5.如权利要求4所述的光致变色材料,其特征在于,在所述通式(2-1)中,R24和R25为甲基,该材料由下述通式(2-2)表示,
式中,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。
6.一种光致变色材料,其特征在于,由下述通式(3-1)表示的联咪唑化合物形成,
式中,R4和R5各自独立地表示卤素原子或烷基,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基;R4可以与R3一起形成缩合的取代或无取代的芳环,R5可以与R6一起形成缩合的取代或无取代的芳环。
7.如权利要求6所述的光致变色材料,其特征在于,在所述通式(3-1)中,R4和R5为甲基,该材料由下述通式(3-2)表示,
式中,R1~R3和R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。
8.如权利要求6所述的光致变色材料,其特征在于,在所述通式(3-1)中,R4与R3一起形成缩合的取代或无取代的苯环,R5与R6一起形成缩合的取代或无取代的苯环,该材料由下述通式(3-3)表示,
式中,R1~R2和R7~R14各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、烷基羰基、硝基、氰基或芳基;Ar1~Ar4各自独立地表示取代或无取代的芳基。
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