CN117043168A - 具有三烷基甲硅烷基和烯属不饱和基团的茚并萘并吡喃 - Google Patents

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CN117043168A CN202180096185.9A CN202180096185A CN117043168A CN 117043168 A CN117043168 A CN 117043168A CN 202180096185 A CN202180096185 A CN 202180096185A CN 117043168 A CN117043168 A CN 117043168A
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Abstract

本发明涉及由下式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物。参照式(I)，R1至R6如说明书中所述。前提是由式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物包含：(i)至少一个三烷基甲硅烷基；和(ii)选自乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。本发明还涉及光致变色组合物和光致变色制品，其包含由式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物。

Description

具有三烷基甲硅烷基和烯属不饱和基团的茚并萘并吡喃
技术领域
本发明涉及具有至少一个三烷基甲硅烷基和至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团的茚并萘并吡喃化合物，以及包含此类茚并萘并吡喃化合物的光致变色组合物和光致变色制品。
背景技术
响应于电磁辐射(或“光化辐射”)的某些波长，光致变色化合物如茚并萘并吡喃(或茚并稠合萘并吡喃)典型地经历从一种形式或状态到另一种形式的转变，其中每种形式具有与其相关的特征或可区别的吸收光谱。典型地，一经暴露于光化辐射，许多光致变色化合物从对应于光致变色化合物的未活化(或发白(bleached)，例如，基本上无色)状态的封闭形式转变至对应于光致变色化合物的活化(或着色)状态的开放形式。在不暴露于光化辐射的情况下，此类光致变色化合物可逆地从活化(或着色)状态转变回到未活化(或发白)状态。含有光致变色化合物或具有施加于其的光致变色化合物(例如呈光致变色涂料组合物的形式)的组合物和制品(如眼镜镜片)典型地显示对应于包含在其中或施加于其的光致变色化合物的无色和有色状态的无色(例如透明)和有色状态。
可以将光致变色化合物掺入到聚合物基质中，这可以导致形成光致变色制品，如光致变色眼科镜片。通常希望光致变色化合物与其所掺入的聚合物基质具有良好的相容性，这可以导致例如光致变色化合物的开放和封闭形式之间的有效转变，并相应地提高光致变色性能。在一些应用中，还希望光致变色化合物从其所掺入的聚合物基质中几乎不迁移，如从含有光致变色化合物的层或部分到不含光致变色组合物的相邻层或部分。
希望开发这样的新的茚并萘并吡喃化合物：其是光致变色的，与它们所掺入的聚合物基质具有良好的相容性，并且其在其所掺入的聚合物基质内和/或从其所掺入的聚合物基质中几乎不迁移。此外，希望此类新开发的茚并萘并吡喃化合物具有常规茚并萘并吡喃化合物至少相同的光致变色特性，如但不限于褪色率和/或光密度特性。
发明内容
根据本发明，提供了由下式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物，
参照式(I)：m是从0至3；n是从0至3；p是1或2；并且q是从0至4。
进一步参照式(I)：
R1对于每个m独立地、R2对于每个n独立地、R3对于每个p独立地、以及R4对于每个q独立地，在每种情况下独立地是，
羟基；
氰基；
(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺；
乙烯基苯基；
氨基，或取代的含氮杂环，或未取代的含氮杂环；
卤素基团；
全卤代烷基或全卤代芳基；
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的烯基；
取代或未取代的炔基；
取代或未取代的杂环烷基；
取代或未取代的芳基；
取代或未取代的杂芳基；
取代或未取代的烷氧基或取代或未取代的芳氧基；
取代或未取代的烷硫基或取代或未取代的芳硫基；
酮、醛、羧酸酯(carboxylic acid ester)、羧酸、羧酸类化合物(carboxylate)或酰胺；
碳酸酯、氨基甲酸酯、羰基氨基或脲；
聚醚、聚酯、聚碳酸酯或聚氨酯；
甲硅烷氧基、烷氧基硅烷或聚硅氧烷；
三烷基甲硅烷基；或
其组合；以及
R5和R6各自独立地是，
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的芳基；
聚醚、聚酯、聚碳酸酯或聚氨酯；
三烷基甲硅烷基；或
R5和R6一起形成螺环。
另外参照式(I)，每个含氮杂环取代基、每个烷基取代基、每个烯基取代基、每个炔基取代基、每个杂环烷基取代基、每个芳基取代基、每个杂芳基取代基、每个烷氧基取代基、每个芳氧基取代基、每个烷硫基取代基、和每个芳硫基取代基在每种情况下各自独立地选自，
卤素、氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、全卤代烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、羟基、硫醇(thiol)、烷基醚、烷基硫醚、芳基醚、芳基硫醚、酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物、硅氧烷、烷氧基硅烷、聚硅氧烷、酰胺、氨基、含氮杂环、烷基胺、芳基胺、氨基甲酸酯、碳酸酯、脲、聚酯基团、聚醚基团、聚碳酸酯基团、聚氨酯基团、三烷基甲硅烷基、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团、乙烯基苯基、其组合、或其两种或更多种。
前提是由式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物包含，
(i)至少一个三烷基甲硅烷基，和
(ii)选自乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。
本发明还涉及光致变色组合物和光致变色制品，其在每种情况下都包含一种或多种由式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物。
在权利要求书中具体指出了表征本发明的特征，将其附在本披露内容中并使其构成本披露内容的一部分。从以下详细说明中将更全面地理解本发明的这些和其他特征、其操作优点以及通过其使用所获得的特定目的，在以下详细说明中展示并描述了本发明的非限制性实施例。
具体实施方式
如本文所使用的，冠词“一个/种(a/an)”、以及“所述(the)”包括复数指示物，除非另外清楚地且明确地限于一个指示物。
除非另有指明，否则本文所披露的所有范围或比率应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围或子比率。例如，叙述的范围或比率“1至10”应视为包括在最小值1与最大值10之间(并且包括端点)的任何和所有子范围；即，以最小值1或更大值开始并且以最大值10或更小值结束的所有子范围或子比率，如但不限于1至6.1、3.5至7.8、以及5.5至10。
如本文所使用的，除非另有指明，否则连接基团如二价连接基团的从左向右表示包括其他合适的取向，如但不限于从右向左取向。出于非限制性说明的目的，二价连接基团或等效地-C(O)O-的从左向右表示包括其从右向左表示或等效地-O(O)C-或-OC(O)-。
除非另外指明，否则在说明书和权利要求书中所使用的表示成分、反应条件等的量的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。
如本文所使用的，聚合物的分子量值如重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)通过凝胶渗透色谱法使用合适的标准物(如聚苯乙烯标准物)来确定。
如本文所使用的，多分散性指数(PDI)值表示聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率(即，Mw/Mn)。
如本文所使用的，术语“聚合物”意指均聚物(例如，由单一单体种类所制备的)、共聚物(例如，由至少两种单体种类所制备的)、以及接枝聚合物。
如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)”和类似术语(如“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylic acid ester)”)意指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸”意指甲基丙烯酸和/或丙烯酸。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酰胺”意指甲基丙烯酰胺和/或丙烯酰胺。
如本文所描述的，本发明的茚并萘并吡喃化合物，包括但不限于由式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物，在每种情况下可以任选地进一步包括一种或多种由此类化合物的合成产生的副产物。
如本文所使用的，术语“光致变色”和类似术语(如“光致变色化合物”)意指具有响应于至少光化辐射的吸收而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱。此外，如本文所使用的，术语“光致变色材料”意指适于显示光致变色特性(如适于具有响应于至少光化辐射的吸收而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱)并且包含至少一种光致变色化合物的任何物质。
如本文所使用的，术语“光化辐射”意指能够在材料中引起响应的电磁辐射，如但不限于将光致变色材料从一种形式或状态转变到另一种形式或状态，如本文将进一步详细讨论的。
如本文所使用的，术语“光致变色材料”包含热可逆光致变色材料和化合物以及非热可逆光致变色材料和化合物。如本文所使用的，术语“热可逆光致变色化合物/材料”意指能够响应于光化辐射从第一状态(例如“透明状态”)转换至第二状态(例如“着色状态”)、并且响应于热能返回至第一状态的化合物/材料。如本文所使用的，术语“非热可逆光致变色化合物/材料”意指能够响应于光化辐射从第一状态(例如“透明状态”)转换至第二状态(例如“着色状态”)、并且响应于与着色状态的吸收基本上相同波长的光化辐射返回至第一状态的化合物/材料。
如本文所使用的，为了修饰术语“状态”，术语“第一”和“第二”不旨在指任何特定顺序或时间顺序，而是指两种不同的条件或特性。出于非限制性说明的目的，光致变色化合物的第一状态和第二状态可以在至少一种光学特性方面不同，如但不限于可见辐射和/或UV辐射的吸收。因此，根据本文所披露的各种非限制性实施例，本发明的光致变色化合物可以在第一和第二状态中的每一个中具有不同的吸收光谱。例如，虽然本文没有限制，本发明的光致变色化合物可以在第一状态下是透明的并且在第二状态下是着色的。替代性地，本发明的光致变色化合物可以在第一状态下具有第一颜色并且在第二状态下具有第二颜色。
如本文所使用的，术语“光学”意指与光和/或视觉有关或相关联。例如，根据本文所披露的各种非限制性实施例，光学制品或元件或装置可以选自：眼科制品、元件和装置，显示制品、元件和装置，窗，镜，以及有源和无源液晶盒制品、元件和装置。
如本文所使用的，术语“眼科”意指与眼睛和视觉有关或相关联。眼科制品或元件的非限制性实例包括矫正和非矫正镜片(其包括单视或多视镜片，多视镜片可以是分段的或非分段的多视镜片(如但不限于双焦镜片、三焦镜片和渐进镜片))、以及用于矫正、保护或增强(美容或其他)视觉的其他元件(其包括但不限于接触镜片、眼内镜片、放大镜片、以及保护性镜片或护目镜)。
如本文所使用的，术语“显示(display)”意指呈字、数字、符号、设计或图的信息的可见的或机器可读的表示。显示元件的非限制性实例包括屏幕、监视器、以及安全元件，如安全标记。
如本文所使用的，术语“窗”意指适于允许辐射透射穿过那里的孔。窗的非限制性实例包括汽车和飞机的透明体、挡风玻璃、滤光片、遮光器、以及光学开关。
如本文所使用的，术语“镜”意指镜面反射很大部分的入射光的表面。
如本文所使用的，术语“液晶盒”是指含有能够被有序化的液晶材料的结构。液晶盒元件的非限制性实例是液晶显示器。
如本文所使用的，空间或方向术语，如“左”、“右”、“内”、“外”、“在…上方”、“在…下方”等与所描绘的本发明相关。然而，应理解的是，本发明可以采取各种替代性的取向，并且因此，这样的术语不应被视为限制性的。
如本文所使用的，术语“形成在……上/在……上形成(formed over)”、“沉积在……上/在……上沉积(deposited over)”、“提供在……上/在……上提供(providedover)”、“施加在……上/在……上施加(applied over)”、“驻留在……上/在……上驻留(residing over)”或“定位在……上/在……上定位(positioned over)”意指形成、沉积、提供、施加、驻留或定位在上面，但不必然与下面的元件、或下面的元件的表面直接(或邻接)接触。例如，“放置在基材上”的层不排除位于所放置的或所形成的层与基材之间的相同或不同组成的一个或多个其他层、涂层、或膜的存在。
如本文所使用的，与环位置，如但不限于位置x(例如，位置6或位置7)有关的叙述意指本发明的茚并萘并吡喃化合物的环结构中的特定位置，并且在本文中根据一些实施例由具有代表性化学式如但不限于式(I)的环结构内的数字来描绘。
本文所提及的所有文献(如但不限于公布的专利和专利申请)，并且除非另有指明，否则均视为以其全文“通过援引并入”。
如本文所使用的，“直链或支链”基团(如直链或支链烷基)的叙述在本文应理解为包括亚甲基或甲基；直链的基团，如直链C2-C25烷基；以及适当支化的基团，如支链C3-C25烷基。
如本文所使用的术语“烷基”意指直链或支链的环状或非环状的C1-C25烷基。直链或支链烷基可以包括C1-C25烷基，如C1-C20烷基，如C2-C10烷基，如C1-C12烷基，如C1-C6烷基。本发明的各种烷基可以选自其的烷基的实例包括但不限于本文进一步列举的那些。烷基可以包括“环烷基”。如本文所使用的，术语“环烷基”意指适当环状的基团，如但不限于C3-C12环烷基(包括但不限于环状C3-C10烷基、或环状C5-C7烷基)。环烷基的实例包括但不限于本文进一步列举的那些。如本文所使用的，术语“环烷基”还包括：桥环多环烷基(bridged ringpolycycloalkyl group)(或桥环多环烷基(bridged ring polycyclic alkyl group))，如但不限于双环[2.2.1]庚基(或降冰片基)和双环[2.2.2]辛基；以及稠环多环烷基(polycycloalkyl)(或稠环多环烷基(polycyclic alkyl))，如但不限于八氢-1H-茚基、以及十氢萘基。
如本文所使用的，术语“杂环烷基”意指适当环状的基团，如但不限于C2-C12杂环烷基，如C2-C10杂环烷基，如C5-C7杂环烷基，并且其在环状环中具有至少一个杂原子，如但不限于O、S、N、P、及其组合。杂环烷基的实例包括但不限于咪唑基、四氢呋喃基、四氢吡喃基和哌啶基。如本文所使用的，术语“杂环烷基”还包括：桥环多环杂环烷基，如但不限于7-氧杂双环[2.2.1]庚烷基；以及稠环多环杂环烷基，如但不限于八氢环戊并[b]吡喃基和八氢-1H-异色烯基。
如本文所使用的，术语“芳基”和相关术语，如“芳基基团”，意指芳香族环状单价烃基。如本文所使用的，术语“芳香族”和相关术语，如“芳香族基团”，意指具有稳定性(由于π电子的离域)的环状共轭烃，该稳定性显著大于假设的局域结构的稳定性。芳基的实例包括C6-C14芳基，如但不限于苯基、萘基、菲基和蒽基。
如本文所使用的，术语“杂芳基”包括但不限于C3-C18杂芳基，如但不限于C3-C10杂芳基(包括稠环多环杂芳基)并且意指在芳族环中或在稠环多环杂芳基的情况下在至少一个芳族环中具有至少一个杂原子的芳基。杂芳基的实例包括但不限于呋喃基、吡喃基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、和嘧啶基。
如本文所使用的，术语“芳烷基”包括但不限于C6-C24芳烷基，如但不限于C6-C10芳烷基，并且意指被芳基取代的烷基。芳烷基的实例包括但不限于苄基和苯乙基。
代表性烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基。代表性烯基包括但不限于乙烯基、烯丙基和丙烯基。代表性炔基包括但不限于乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、以及2-丁炔基。代表性环烷基包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、以及环辛基。
如本文所使用的，术语“含氮杂环”，如“含氮杂环基团”或含氮杂环取代基，包括但不限于其中含氮环通过环氮键合的含氮环。含氮杂环的实例包括但不限于环状氨基，如吗啉基、哌啶基、吡咯烷基和十氢异喹啉基；以及杂芳族化合物，如咪唑、吡咯、吲哚和咔唑。
如本文所使用的，“取代的”基团的叙述意指包括但不限于烷基、杂环烷基、芳基和/或杂芳基的基团，其中其至少一个氢已被除氢之外的基团取代或替代，如但不限于：烷氧基；卤基(例如，F、Cl、I、以及Br)；羟基；硫醇基团；烷硫基；芳硫基；酮基团；醛基团；酯基团；羧酸基团；磷酸基团；磷酸酯基团；磺酸基团；磺酸酯基团；硝基；氰基；烷基(包括芳烷基)；烯基；炔基；卤代烷基；全卤代烷基；杂环烷基；芳基(包括烷芳基，包括羟基取代的芳基，如苯酚，并且包括多稠环芳基)；杂芳基(包括多稠环杂芳基)；氨基，如-N(R11’)(R12’)，其中R11’和R12’各自独立地选自例如氢、烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基；羧酸类化合物基团；硅氧烷基团；烷氧基硅烷基团；聚硅氧烷基团；酰胺基团；氨基甲酸酯基团；碳酸酯基团；脲基团；聚酯基团；聚醚基团；聚碳酸酯基团；聚氨酯基团；三烷基甲硅烷基；乙烯基苯基；丙烯酸酯基团；甲基丙烯酸酯基团；丙烯酰胺基团；甲基丙烯酰胺基团；含氮杂环化合物；或其组合，包括如本文所进一步描述的那些种类和实例。根据本发明的一些实施例，更具体地列举了取代基团的取代基。
如本文所使用的，术语“卤素”和相关术语，如“卤素基团(halo group)”、“卤素取代基(halo substituent)”、“卤素基团(halogen group)”和“卤素取代基(halogensubstituent)”，意指单键卤素基团，如-F、-Cl、-Br和-I。
如本文所使用的，“卤素取代的”和相关术语(如但不限于卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代芳基和卤代杂芳基)的叙述意指其中其至少一个、且至多且包括所有可用氢基团被卤素基团(如但不限于F、Cl或Br)取代的基团。术语“卤素取代的”包括“全卤素取代的”。如本文所使用的，术语全卤素取代的基团和相关术语(如但不限于全卤代烷基、全卤代烯基、全卤代炔基、全卤代芳基或全卤代杂芳基)意指其中其所有可用氢基团被卤素基团取代的基团。出于非限制性说明的目的：全卤代甲基是-CX3；并且全卤代苯基是-C6X5，其中X表示一个或多个卤素基团，如但不限于F、Cl、Br或I。
如本文所使用的，“…中的至少一个/种”与“…中的一个/种或多个/种”同义，无论要素是结合地列出还是分离地列出。例如，短语“A、B、和C中的至少一个/种”和“A、B、或C中的至少一个/种”各自意指A、B、或C中的任意一个/种，或者A、B、或C中的任意两个/种或更多个/种的任意组合。例如单独的A；或单独的B；或单独的C；或A和B；或A和C；或B和C；或A、B和C全部。
如本文所使用的，“选自(selected from)”与“选自(chosen from)”同义，无论要素是结合地列出还是分离地列出。进一步地，短语“选自A、B、和C”和“选自A、B、或C”各自意指A、B、或C中的任意一个/种，或者A、B、或C中的任意两个/种或更多个/种的任意组合。例如单独的A；或单独的B；或单独的C；或A和B；或A和C；或B和C；或A、B和C全部。
本文中本发明的论述可以在某些限制内将某些特征描述为“具体地”或“优选地”(例如，在某些限制内，“优选地”、“更优选地”或“甚至更优选地”)。应理解，本发明不限于此类具体的或优选的限制或不受其限制，但是涵盖本披露的整个范围。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“三烷基甲硅烷基”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“三烷基甲硅烷基”和“三烷基甲硅烷基取代基”意指由以下通式-Si(Rc)(Rd)(Re)表示的基团，其中Rc、Rd和Re各自独立地选自烷基，包括本文先前所述的烷基的那些种类和实例，如C1-C10烷基或C1-C5烷基。对于本发明的一些实施例，Rc、Rd和Re各自为甲基，并且三烷基甲硅烷基是三甲基甲硅烷基。对于本发明的一些进一步的实施例，三烷基甲硅烷基的Si不直接键合至杂原子，如O、S或N。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“(甲基)丙烯酸酯”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“(甲基)丙烯酸酯基团”和“(甲基)丙烯酸酯取代基”包括由-O-C(O)-C(R’)＝CH2表示的材料，其中R’是氢或甲基。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“(甲基)丙烯酰胺”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“(甲基)丙烯酰胺基团”和“(甲基)丙烯酰胺取代基”对于一些实施例包括由-N(R”)-C(O)-C(R’)＝CH2表示的材料，其中：R’是氢或甲基；并且R”是如下所描述的基团R。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“乙烯基苯基”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“乙烯基苯基”和“乙烯基苯基取代基”包括由以下通式表示的材料，
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“酮”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“酮基团”和“酮取代基”包括由-C(O)R表示的材料，其中R选自如下所描述的除氢以外的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“羧酸”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语(如“羧酸基团”和“羧酸取代基”)包括由-C(O)OH表示的材料。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“酯”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“酯基团”和“酯取代基”意指由-C(O)OR表示的羧酸酯基团，其中R选自如下所描述的除氢以外的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“羧酸类化合物”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“羧酸类化合物基团”和“羧酸类化合物取代基”包括由-OC(O)R表示的材料，其中R选自如下所描述的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“酰胺”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“酰胺基团”和“酰胺取代基”包括由-C(O)N(R)(R)或-N(R)C(O)R表示的材料，其中每个R独立地选自如下所描述的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“碳酸酯”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“碳酸酯基团”和“碳酸酯取代基”包括由-OC(O)OR表示的材料，其中R选自如下所描述的除氢以外的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“氨基甲酸酯”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“氨基甲酸酯基团”和“氨基甲酸酯取代基”包括由-OC(O)N(R)(H)或-N(H)C(O)OR表示的材料，其中在每种情况下R独立地选自如下所描述的除氢以外的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“脲”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“脲基团”和“脲取代基”包括由-N(R)C(O)N(R)(R)表示的材料，其中每个R独立地选自如下所描述的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“甲硅烷氧基”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“甲硅烷氧基”和“甲硅烷氧基取代基”包括由-O-Si(R)3表示的材料，其中每个R独立地选自如下所描述的除氢以外的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“烷氧基硅烷”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“烷氧基硅烷基团”和“烷氧基硅烷取代基”包括由-Si(OR”)w(R)t表示的材料，其中w是1至3并且t是0至2，其前提是w和t的和是3；R”对于每个w独立地选自烷基；并且R对于每个t独立地选自如下所描述的除氢以外的那些基团。
如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“聚硅氧烷”(如关于本发明的光致变色化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语如“聚硅氧烷基团”和“聚硅氧烷取代基”包括由下式(A)表示的材料：
参照式(A)：t’大于或等于2，如从2至200；Rf和Rg对于每个t’各自独立地选自如下所描述的除氢以外的基团R；并且Rh独立地是如下所描述的基团R。
除非另有说明，否则以上所描述的(甲基)丙烯酰胺、酮、酯(羧酸酯)、羧酸类化合物、酰胺、碳酸酯、氨基甲酸酯、脲、硅氧烷、烷氧基硅烷基团和聚硅氧烷基团中的每一个的每个R基团在每种情况下独立地选自氢、烷基、卤代烷基、全卤代烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基及其组合(包括如本文先前列举的那些种类及其实例)。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物，如但不限于由式(I)表示的那些及其各种基团，在本文中进一步详细描述如下。
对于本发明的一些实施例并且参照式(I)，R5和R6一起形成螺环。对于一些进一步的实施例，R5和R6一起形成为完全碳环的螺环(在螺环中仅包含碳原子)，如C3-C10螺环或C5至C8螺环。对于一些另外的实施例，R5和R6一起形成未取代的螺环。
参照式(I)：m是从0至3(如0、1、2或3)；n是从0至3(如0、1、2或3)；p是1或2；并且q是从0至4(如0、1、2、3或4)。进一步参照式(I)，并且出于非限制性说明的目的：当下标m小于3(包括0)时，氢(-H)键合至R1未键合的每个位置；当m是3时，氢(-H)键合至三个R1基团未键合的单个位置；当下标n小于3(包括0)时，氢(-H)键合到R2未键合的每个位置；当n是3时，氢(-H)键合至三个R2基团未键合的单个位置；当下标q小于4时，氢(-H)键合至R4未键合的每个位置；以及当下标q是0时，氢(-H)键合至位置9、10、11和12中的每一个。
参照式(I)，并且根据一些实施例，R1对于每个m独立地、R2对于每个n独立地、R3对于每个p独立地、以及R4对于每个q独立地，在每种情况下独立地选自：羟基；氰基；(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺；乙烯基苯基；氨基，或取代的含氮杂环，或未取代的含氮杂环；卤素基团；全卤代烷基或全卤代苯基；取代或未取代的烷基；取代或未取代的苯基；取代或未取代的烷氧基；酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物或酰胺；碳酸酯、氨基甲酸酯、羰基氨基或脲；聚醚；甲硅烷氧基或烷氧基硅烷；三烷基甲硅烷基；或其两种或更多种的组合。
参照式(I)，并且根据一些实施例，R5和R6各自独立地是取代或未取代的烷基或三烷基甲硅烷基。
进一步参照式(I)，并且根据一些实施例，独立地对于R1、R2、R3、R4、R5和R6中的每一个，每个含氮杂环取代基、每个烷基取代基、每个苯基取代基和每个烷氧基取代基在每种情况下独立地选自：卤素；氰基；硝基；烷基；烯基；炔基；卤代烷基；全卤代烷基杂环烷基；苯基；杂芳基；羟基；硫醇；烷基醚；烷基硫醚；苯基醚；苯基硫醚；酮；醛；羧酸酯；羧酸；羧酸类化合物；硅氧烷；烷氧基硅烷；酰胺；氨基；含氮杂环；烷基胺；苯基胺；氨基甲酸酯；碳酸酯；脲；聚醚基团；三烷基甲硅烷基；丙烯酸酯基团；甲基丙烯酸酯基团；丙烯酰胺基团；甲基丙烯酰胺基团；乙烯基苯基；其组合；或其两种或更多种。
对于本发明的一些实施例，并且参照式(I)：m是至少1，并且一个R1是三烷基甲硅烷基；并且p是2。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些实施例，并且参照式(I)，R3对于每个p独立地选自：烷氧基；氨基；未取代的含氮杂环；或取代的含氮杂环，其中取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些实施例，并且参照式(I)：p是2；在位置6处的R3是烷氧基；并且在位置7处的R3选自氨基、未取代的含氮杂环或取代的含氮杂环，其中取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些进一步的实施例，并且参照式(I)：p是2；在位置6处的R3是烷氧基；并且在位置7处的R3选自未取代的含氮杂环，所述未取代的含氮杂环选自哌啶基、十氢异喹啉基或十氢喹啉基；或者取代的含氮杂环，所述取代的含氮杂环选自取代的哌啶基、取代的十氢异喹啉基或取代的十氢喹啉基，其中取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些另外的实施例，并且参照式(I)：m是至少1，并且一个R1选自三烷基甲硅烷基；或者q是至少1，并且在位置11处的R4选自三烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基单取代的苯基。
对于本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些实施例，并且参照式(I)：(A)m是至少1，并且一个R1由以下式(V)或式(VI)中的一个表示。
其中可以表示一个R1的式(V)提供如下：
参照式(V)，R15是氢或甲基，X1是O或NH，u是0至4，R16对于每个u独立地是烷基或环烷基，并且L1是二价烷基或由下式(Va)表示的二价基团，
参照式(Va)，Ra和Rb各自独立地选自二价烷基。参照式(V)，并且对于一些实施例，L1是二价C1-C6烷基。参照式(Va)，并且根据一些实施例，Ra和Rb各自独立地选自二价C1-C6烷基。
其中可替代地表示一个R1的式(VI)提供如下：
参照式(VI)，R15是氢或甲基，y是1至20，并且R17对于每个y独立地是二价烷基。进一步参照式(VI)，并且根据一些实施例，R17对于每个y独立地是二价C2-C6烷基。
对于本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些进一步实施例，替代如上所述的(A)，并且参照式(I)：(B)p是至少1，并且在位置7处的R3由下式(VII)表示，
参照式(VII)，R18是氢或甲基，X2是O或NH，L2是单键或二价烷基，u是0至4，并且R19对于每个u独立地是烷基或环烷基。关于一些实施例，式(VII)的L2是单键或二价C1-C6烷基。关于进一步的实施例，式(VII)的R19对于每个u独立地为C1-C6烷基或C5-C7环烷基。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些实施例，并且参照式(I)：m是至少1，并且一个R1是三烷基甲硅烷基；并且p是2，在位置6处的R3是烷氧基，并且在位置7处的R3由下式(VII)表示，
参照式(VII)，R18是氢或甲基，X2是O或NH，L2是单键或二价烷基，u是0至4，并且R19对于每个u独立地是烷基或环烷基。关于一些实施例，式(VII)的L2是单键或二价C1-C6烷基。关于进一步的实施例，式(VII)的R19对于每个u独立地为C1-C6烷基或C5-C7环烷基。
对于本发明的茚并萘并吡喃化合物的一些实施例，如由式(I)表示的，每个三烷基甲硅烷基是三甲基甲硅烷基。
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物的非限制性实例由以下式(I-1)、(I-2)、(I-3)和(I-4)表示。
式(I-1)
式(I-2)
式(I-3)
式(I-4)
根据本发明的茚并萘并吡喃化合物可以根据本领域认可的方法制备。关于一些实施例，根据本发明的茚并萘并吡喃化合物是根据本文进一步实例中所描述的合成程序制备的。
关于一些实施例，本发明的茚并萘并吡喃化合物是光致变色茚并萘并吡喃化合物。根据本发明，还提供了光致变色组合物，其包含至少一种根据本发明的茚并萘并吡喃化合物，其是光致变色茚并萘并吡喃化合物，如由式(I)表示的。
根据本发明的一些实施例，光致变色组合物包含：(i)基质形成材料，其中该基质形成材料是聚合物材料、低聚物材料和/或单体材料中的至少一种；和(ii)根据本发明的茚并萘并吡喃化合物，其是光致变色茚并萘并吡喃化合物，如由式(I)表示的。
关于一些实施例，光致变色组合物是可聚合光致变色组合物，并且基质形成材料包含能够与本发明的茚并萘并吡喃化合物的烯属不饱和自由基可聚合基团形成共价键的一个或多个反应性基团。关于一些进一步的实施例，可聚合光致变色组合物的基质形成材料包含选自例如乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。
关于一些实施例，可聚合光致变色组合物的单体的实例包括但不限于乙烯基苯基单体、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、丙烯酰胺单体、甲基丙烯酰胺单体或其两种或更多种的组合。关于一些实施例，可聚合光致变色组合物的单体包括两个或更多个(如2至6个)烯属不饱和自由基可聚合基团，其中每个烯属不饱和自由基可聚合基团独立地选自例如乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
关于一些实施例，可聚合光致变色组合物的聚合物的实例包括但不限于：聚(碳酸酯)；乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物；乙烯和乙烯醇的共聚物；乙烯、乙酸乙烯酯和乙烯醇的共聚物(如由乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物的部分皂化产生的那些)；乙酸丁酸纤维素；聚(氨酯)；聚(丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸酯)；环氧树脂；聚(酸酐)；聚(脲氨酯)；N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺官能聚合物；聚(硅氧烷)或聚硅氧烷；聚(硅烷)或聚硅烷；及其组合和混合物。可以与本发明的光致变色组合物一起使用的聚合物材料的另外的种类和实例包括但不限于US 9,028,728 B2的第39栏第45行至第40栏第67行披露的那些，其披露内容通过援引特别并入本文。本发明的可聚合光致变色组合物的低聚物的非限制性实例包括以上列举的聚合物的低聚物形式(或低聚物)。
根据本发明的一些实施例，可聚合光致变色组合物的基质形成材料包含一种或多种具有至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团的聚硅氧烷，所述烯属不饱和自由基可聚合基团选自例如乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。可以包含在本发明的光致变色组合物中的聚硅氧烷的种类包括具有至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团的聚二烷基硅氧烷，所述烯属不饱和自由基可聚合基团选自例如乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。对于一些实施例，本发明的可聚合光致变色组合物的聚二烷基硅氧烷选自具有至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团的聚二烷基硅氧烷，所述烯属不饱和自由基可聚合基团选自例如乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。
对于本发明的一些实施例，可聚合光致变色组合物包括具有至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团的聚二甲基硅氧烷，所述烯属不饱和自由基可聚合基团选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其组合(其在本文中也称为(甲基)丙烯酸酯官能聚二甲基硅氧烷)。合适的(甲基)丙烯酸酯官能聚二甲基硅氧烷的实例包括但不限于单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，如从盖尔斯公司(Gelest,Inc)可商购的那些。
根据一些实施例，本发明的可聚合光致变色组合物，除了一种或多种由式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物以外还包含(甲基)丙烯酸酯官能的聚二甲基硅氧烷。
对于一些进一步的实施例，本发明的光致变色组合物进一步包含以下中的至少一种：互补的光致变色材料(包括本文进一步描述的那些其他光致变色材料和化合物中的一种或多种)、光引发剂、热引发剂、聚合引发剂、溶剂、光稳定剂、热稳定剂、脱模剂、流变调节剂、流平剂、自由基清除剂、和/或粘合促进剂。
可与本发明的茚并萘并吡喃化合物组合使用的其他光致变色化合物的种类包括但不限于热可逆光致变色化合物、非热可逆光致变色化合物及其混合物或组合。可与本发明的茚并萘并吡喃化合物组合使用的其他光致变色化合物的种类的实例包括但不限于茚并稠合的萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪(quinoxazine)、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、及其混合物。可与本发明的茚并萘并吡喃化合物组合使用的其他光致变色化合物的另外的实例包括但不限于在US 9,028,728 B2(将其披露内容通过引用特别并入本文)的第34栏第20行直至第35栏第13行所披露的那些。
对于一些实施例，本发明的可聚合光致变色组合物是可聚合(或可固化)光致变色涂料组合物。对于一些实施例，根据本发明的可聚合(或可固化)光致变色涂料组合物可以任选地包含一种或多种添加剂，如用于流动和润湿的蜡、流量调节剂(例如聚(2-乙基己基)丙烯酸酯)、用来改性和优化涂料特性的助剂树脂、抗氧化剂和紫外(UV)光吸收剂。有用的抗氧化剂和UV光吸收剂的实例包括从巴斯夫公司(BASF)以商标IRGANOX和TINUVIN可商购的那些。这些任选的添加剂在使用时典型地以基于可固化光致变色涂料组合物的树脂固体的总重量最高达20重量百分比(例如，从0.5至10重量百分比)的量存在。
根据本发明的光致变色组合物、光致变色制品和光致变色涂料组合物对于一些实施例可以进一步包含本领域认可的添加剂，其有助于或协助组合物或制品的加工和/或性能。此类添加剂的非限制性实例包括光引发剂、热引发剂、聚合引发剂、溶剂、光稳定剂(如但不限于紫外光吸收剂和光稳定剂，如受阻胺光稳定剂(HALS))、热稳定剂、脱模剂、流变调节剂、流平剂(如但不限于表面活性剂)、自由基清除剂、粘合促进剂(如己二醇二丙烯酸酯和偶联剂)、及其组合和混合物。
本发明的光致变色茚并萘并吡喃化合物可以以这样的量(或比率)使用，使得掺入或另外连接光致变色化合物的组合物、基质材料(如有机材料)、或基材(例如，光致变色制品和光致变色涂料)展现出期望的光学特性。对于一些实施例，可以选择光致变色材料的量和类型，使得组合物、基质材料、有机材料、或基材在光致变色化合物呈封闭形式(例如，处于发白或未活化状态)时是透明或无色的，并且在光致变色化合物(如本发明的光致变色茚并萘并吡喃化合物)呈开放形式时(例如，在通过光化辐射活化时)可以展现出期望的所得颜色。用于本文描述的各种光致变色组合物和制品中的茚并萘并吡喃化合物的精确量不是关键，其前提是使用足够的量以产生期望的效果。所使用的光致变色材料的具体量可以取决于各种因素，如但不限于光致变色化合物的吸收特征、在活化时期望的颜色的颜色和强度、以及用来将光致变色材料掺入或连接到基材上的方法。根据本发明的光致变色组合物可以包含根据本发明的茚并萘并吡喃化合物，如由式(I)表示的化合物，其量为基于光致变色组合物的重量从0.01至40重量百分比，如从0.05至15，或从0.1至5重量百分比。出于进一步非限制性说明的目的，掺入有机(或基质、或基质形成)材料的茚并萘并吡喃化合物/材料如由式(I)表示的化合物的量可以为基于有机(或基质、或基质形成)材料的重量范围从0.01至40重量百分比，或从0.05至15，或从0.1至5重量百分比。
本发明还涉及光致变色制品，其包含一种或多种根据本发明的茚并萘并吡喃化合物，如由式(I)表示的。对于一些实施例，这些光致变色制品通过本领域认可的方法，如通过吸入法、现场浇铸法、涂覆法、模具内涂覆法、过模(over-mold)法和层压法来制备。
对于一些实施例，这些光致变色制品选自眼科制品、显示制品、窗、镜子、以及有源液晶盒制品和无源液晶盒制品。
根据一些进一步的实施例，本发明的光致变色制品是眼科制品，并且这些眼科制品选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片和护目镜。
对于一些另外的实施例，本发明的光致变色制品是显示制品，并且这些显示制品选自屏幕、监视器和安全元件。
本发明可以进一步地由以下非限制性条款中的一项或多项进行表征。
条款1：一种由下式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物，
其中，
m是从0至3，
n是从0至3，
p是1或2，
q是从0至4，
R1对于每个m独立地、R2对于每个n独立地、R3对于每个p独立地、以及R4对于每个q独立地，在每种情况下独立地是，
羟基；
氰基；
(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺；
乙烯基苯基；
氨基，或取代的含氮杂环，或未取代的含氮杂环；
卤素基团；
全卤代烷基或全卤代芳基；
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的烯基；
取代或未取代的炔基；
取代或未取代的杂环烷基；
取代或未取代的芳基；
取代或未取代的杂芳基；
取代或未取代的烷氧基或取代或未取代的芳氧基；
取代或未取代的烷硫基或取代或未取代的芳硫基；
酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物或酰胺；
碳酸酯、氨基甲酸酯、羰基氨基或脲；
聚醚、聚酯、聚碳酸酯或聚氨酯；
甲硅烷氧基、烷氧基硅烷或聚硅氧烷；
三烷基甲硅烷基；或
其组合；以及
R5和R6各自独立地是，
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的芳基；
聚醚、聚酯、聚碳酸酯或聚氨酯；
三烷基甲硅烷基；或
R5和R6一起形成螺环，
其中每个含氮杂环取代基、每个烷基取代基、每个烯基取代基、每个炔基取代基、每个杂环烷基取代基、每个芳基取代基、每个杂芳基取代基、每个烷氧基取代基、每个芳氧基取代基、每个烷硫基取代基、和每个芳硫基取代基在每种情况下各自独立地选自，
卤素、氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、全卤代烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、羟基、硫醇、烷基醚、烷基硫醚、芳基醚、芳基硫醚、酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物、硅氧烷、烷氧基硅烷、聚硅氧烷、酰胺、氨基、含氮杂环、烷基胺、芳基胺、氨基甲酸酯、碳酸酯、脲、聚酯基团、聚醚基团、聚碳酸酯基团、聚氨酯基团、三烷基甲硅烷基、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团、乙烯基苯基、其组合、或其两种或更多种，
其前提是所述茚并萘并吡喃化合物包含，
(i)至少一个三烷基甲硅烷基，和
(ii)选自乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。
条款2：如条款1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
R1对于每个m独立地、R2对于每个n独立地、R3对于每个p独立地、以及R4对于每个q独立地，在每种情况下独立地是，
羟基；
氰基；
(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺；
乙烯基苯基；
氨基，或取代的含氮杂环，或未取代的含氮杂环；
卤素基团；
全卤代烷基或全卤代苯基；
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的苯基；
取代或未取代的烷氧基；
酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物或酰胺；
碳酸酯、氨基甲酸酯、羰基氨基或脲；
聚醚；
甲硅烷氧基或烷氧基硅烷；
三烷基甲硅烷基；或
其组合；以及
R5和R6各自独立地是，
取代或未取代的烷基，或
三烷基甲硅烷基；
其中每个含氮杂环取代基、每个烷基取代基、每个苯基取代基、和每个烷氧基取代基在每种情况下各自独立地选自，
卤素、氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、全卤代烷基、杂环烷基、苯基、杂芳基、羟基、硫醇、烷基醚、烷基硫醚、苯基醚、苯基硫醚、酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物、硅氧烷、烷氧基硅烷、酰胺、氨基、含氮杂环、烷基胺、苯基胺、氨基甲酸酯、碳酸酯、脲、聚醚基团、三烷基甲硅烷基、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团、乙烯基苯基、其组合、或其两种或更多种，
其前提是所述茚并萘并吡喃化合物包含，
(i)至少一个三烷基甲硅烷基，和
(ii)选自乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。
条款3：如条款1或2所述的茚并萘并吡喃化合物，其中：
m是至少1，并且一个R1是三烷基甲硅烷基；以及
p是2。
条款4：如条款1至3中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
R3对于每个p独立地选自，
烷氧基，
氨基，
未取代的含氮杂环，或
取代的含氮杂环，
其中取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
条款5：如条款1至4中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
p是2，
在位置6处的R3是烷氧基；以及
在位置7处的R3选自，
氨基，
未取代的含氮杂环，或
取代的含氮杂环，
其中取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
条款6：如条款1至5中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
在位置7处的R3选自，
未取代的含氮杂环，所述未取代的含氮杂环选自哌啶基、十氢异喹啉基或十氢喹啉基，或者
取代的含氮杂环，所述取代的含氮杂环选自取代的哌啶基、取代的十氢异喹啉基或取代的十氢喹啉基，其中取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
条款7：如条款1至6中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中以下中的一个：
m是至少1，并且一个R1选自三烷基甲硅烷基；
或
q是至少1，并且在位置11处的R4选自三烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基单取代的苯基。
条款8：如条款1至7中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中(A)或(B)中的一个：
(A)m是至少1，并且一个R1由以下式(V)或式(VI)中的一个表示，
其中对于式(V)，R15是氢或甲基，X1是O或NH，u是0至4，R16对于每个u独立地是烷基或环烷基，并且L1是二价烷基或由下式(Va)表示的二价基团，
其中对于式(Va)，Ra和Rb各自独立地选自二价烷基，或
其中对于式(VI)，R15是氢或甲基，y是1至20，并且R17对于每个y独立地是二价烷基；
或
(B)p是至少1并且在位置7处的R3由下式(VII)表示，
其中对于式(VII)，R18是氢或甲基，X2是O或NH，L2是单键或二价烷基，u是0至4，并且R19对于每个u独立地是烷基或环烷基。
条款9：如条款1至8中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中：
p是2，在位置6处的R3是烷氧基，并且在位置7处的R3是未取代的含氮杂环；
q是至少1，并且在位置11处的R4是三烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基单取代的苯基；以及
m是至少1，并且一个R1由以下式(V)或式(VI)中的一个表示，
其中对于式(V)，R15是氢或甲基，X1是O或NH，u是0至4，R16对于每个u独立地是烷基或环烷基，并且L1是二价烷基或由下式(Va)表示的二价基团，
其中对于式(Va)，Ra和Rb各自独立地选自二价烷基，或
其中对于式(VI)，R15是氢或甲基，y是1至20，并且R17对于每个y独立地是二价烷基。
条款10：如条款1至9中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中：
m是至少1，并且一个R1是三烷基甲硅烷基；以及
p是2，在位置6处的R3是烷氧基，并且在位置7处的R3由下式(VII)表示，
其中对于式(VII)，R18是氢或甲基，X2是O或NH，L2是单键或二价烷基，u是0至4，并且R19对于每个u独立地是烷基或环烷基。
条款11：如条款1至10中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，每个三烷基甲硅烷基是三甲基甲硅烷基。
条款12：如条款1或2所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，所述茚并萘并吡喃化合物选自如本文先前所描述的由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、或(I-4)表示的至少一种茚并萘并吡喃化合物。
条款13：一种光致变色组合物，其包含如条款1至12中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物。
条款14：如条款13所述的光致变色组合物，其中，所述光致变色组合物是进一步包含(甲基)丙烯酸酯官能的聚二甲基硅氧烷的可聚合光致变色组合物。
条款15：一种光致变色制品，其包含如条款1至12中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，所述光致变色制品选自由以下组成的组：眼科制品、显示制品、窗、镜子、有源液晶盒制品、和无源液晶盒制品。
条款16：如条款15所述的光致变色制品，其中，所述光致变色制品选自眼科制品，并且所述眼科制品选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片和护目镜。
在以下实例中更具体地描述了本发明，这些实例仅旨在是说明性的，因为其中的许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。
实例
在以下实例的部分-1中，提供了对比茚并萘并吡喃化合物(对比实例CE-1、CE-2和CE-3)和根据本发明的茚并萘并吡喃化合物(实例4、5和6)的合成制备的描述。在部分-2中，提供了对部分-1的某些对比茚并萘并吡喃和根据本发明的茚并萘并吡喃在含可聚合聚硅氧烷的组合物中的溶解度的评估总结。
部分-1
合成描述
对比实例CE-1：
根据以下八步骤合成程序制备对比茚并萘并吡喃化合物CE-1。
步骤1
向干燥的2L单颈圆底烧瓶中添加4-羟基二苯甲酮(218g)、碳酸钾(230g)、氯乙醇(200g)和二甲硫醚(400ml)。将所得浆料在磁力搅拌下加热至110℃持续24小时，然后冷却至50℃。向混合物中添加水(600ml)。将浆料用氯仿(2×500ml)萃取。将底部层分离并用水(500ml)洗涤，然后用Na2SO4干燥，过滤并在减压下冷凝。将所得油状残留物在加热的真空烘箱中干燥(70℃，持续24小时)。产物4-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)二苯甲酮作为油状残留物获得并在没有进一步纯化的情况下在下一步骤中原样使用。
步骤2
在配备有磁力搅拌的干燥单颈2L圆底烧瓶中将来自步骤1的油状产物溶解在无水二氯甲烷(500ml)中。添加固体樟脑磺酸(2.2g)，并用冰浴(0℃)冷却烧瓶。在30分钟内添加液体3,4-二氢-2H-吡喃(140ml)。将所得混合物在0℃下搅拌1小时。向混合物中添加饱和碳酸氢钠(10g在500ml水中)。将混合物搅拌5分钟，然后转移至2L分离漏斗中。将底部层分离并用硫酸钠干燥。将溶液过滤并在减压下冷凝。产物4-(2-(2-(2-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)二苯甲酮作为油状残留物获得并在下一步骤中原样使用而无需进一步纯化。
步骤3
在磁力搅拌和氮气氛下，将步骤2的产物(1.1mol)溶解在干燥的2L单颈烧瓶中的无水二甲基甲酰胺(200ml，用乙炔气体饱和的)中。将烧瓶用冰浴冷却。将矿物油浆料中的乙炔化钠(320g，按重量计18％)分批添加到烧瓶中。将所得混合物搅拌30分钟。将混合物在搅拌下缓慢倒入冰水(500ml)中，然后用乙酸乙酯(2×500mL)萃取。将顶部层合并并用硫酸钠干燥，过滤并在减压下冷凝。产物1–苯基-1-(2-(2-(2-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-2-丙炔-l-醇作为油状残留物获得并用于下一步而无需进一步纯化。
步骤4
向配备有磁力搅拌的2L单颈圆底烧瓶中添加固体9-溴-2,3-二甲氧基-7,7-二丙基-7H-苯并[c]芴-5-醇(100g)、对甲苯磺酸水合物(2g)和甲苯(500ml)。将以上步骤3产物在甲苯中的溶液随时间添加到混合物中，直到通过HPLC分析观察到最小萘酚峰。向混合物中添加甲醇(50ml)。将混合物加热至50℃持续2小时。然后将混合物冷却至室温并通过硅胶柱过滤。用70％乙酸乙酯和30％己烷混合溶剂清洗产物。收集主要染料级分，并在减压下浓缩至较小体积(180g)。产物作为油状残留物获得并在下一步骤中原样使用而无需进一步纯化。NMR分析表明，该结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-溴-13,13-二丙基-3-苯基-3-(2-(2-(1-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如以下图解式所示。
步骤5
在氮气气氛下，在配备有磁力搅拌的1L单颈圆底烧瓶中将来自步骤4的产物(150g)、苯基硼酸(29g)、碳酸钠(35g)、甲苯(200ml)/DMF(200ml)/乙醇(50ml)/水(50ml)合并。将所得混合物用氮气鼓泡20分钟。向混合物中添加四(三苯基膦)钯(0)(5g)。然后将反应混合物加热至90℃持续1小时，然后加热至95℃持续1小时。将反应混合物冷却至50℃。向混合物中添加乙酸乙酯(350ml)、水(350ml)和Celite(300g)。将所得浆料搅拌45分钟。然后过滤浆料，并将滤液倒入3L分离漏斗中。将顶部层分离并用水(350ml)洗涤。将底部层用乙酸乙酯(250ml)洗涤。将顶部有机层合并并用无水硫酸镁过滤。将滤液在减压下冷凝至较小的体积。将所得残留物通过硅胶塞柱过滤。收集主要染料级分并在减压下冷凝以完全脱除溶剂。产物作为油状残留物获得并在下一步骤中原样使用而无需进一步纯化。NMR分析表明，该结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-苯基-13,13-二丙基-3-苯基-3-(2-(2-(1-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致。
步骤6
在配备有磁力搅拌的2L单颈圆底烧瓶中，将来自步骤5的产物溶解在无水DCM(1.2L)中。向烧瓶中添加固体樟脑磺酸(0.6g)。将烧瓶通过冰/盐水浴(-5至0℃)冷却。将液体3,4-二氢-2H-吡喃(35ml)通过另外的漏斗在5分钟内滴入烧瓶中。将混合物在-5至0℃下搅拌5小时。将碳酸氢钠溶液(5g在450ml水中)添加到混合物中并将混合物搅拌15分钟。将混合物倒入2L分离漏斗中。将底部层分离并用硫酸钠干燥。将溶液过滤并在减压下冷凝至较小的体积。将油状残留物通过大的硅胶塞柱过滤。收集希望的低极性染料级分并在减压下冷凝以完全脱除溶剂。产物作为油状残留物(150g)获得并在下一步骤中原样使用而无需进一步纯化。NMR分析表明，该结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-苯基-13,13-二丙基-3-苯基-3-(2-(2-(-2-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致。
步骤7
在配备有磁力搅拌的2L干燥单颈圆底烧瓶中，将来自步骤6的产物(110g)和哌啶(15ml)溶解在无水四氢呋喃(500ml)中。将烧瓶用冰浴(0℃)冷却。将正丁基锂在己烷中的溶液通过加料漏斗在15分钟内滴入烧瓶中。添加后形成深棕色溶液。移除冷却槽。将混合物搅拌45分钟。向混合物中添加水(500ml)和乙酸乙酯(250ml)。将所得混合物转移到2L分离漏斗中。将顶部有机层分离并在减压下冷凝至较小的体积。
THP脱保护-在配备有磁力搅拌的1L干燥单颈圆底烧瓶中，将以上残留物溶解在二氯甲烷(500ml)和甲醇(150ml)中。向混合物中添加对甲苯磺酸水合物(25g)。将混合物加热至40℃持续1小时。将混合物冷却至室温并通过硅胶塞柱过滤。将主要染料级分收集并浓缩。将残留物通过硅胶色谱法进一步纯化。产物作为油状残留物(60g)获得并在下一步骤中原样使用而无需进一步纯化。NMR分析表明，该结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-苯基-13,13-二丙基-3-苯基-3-(2-(2-(1-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致。
步骤8
在配备有磁力搅拌的干燥的1L单颈圆底烧瓶中，将来自步骤7的产物(60g)、4-(二甲氨基)吡啶(1g)、三乙胺(35ml)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(0.4g)和甲基丙烯酸酐(35ml)溶解在无水二氯甲烷(350ml)中。
将混合物加热至35℃持续1.5小时。向混合物中添加甲醇(20ml)以使过量的甲基丙烯酸酐骤冷。向混合物中添加甲苯(100ml)。将混合物在减压下冷凝以除去甲醇和二氯甲烷。将剩余的溶液在硅胶塞上过滤。收集深色染料级分并在减压下浓缩至较小的体积。将残留物通过硅胶色谱法进一步纯化。收集希望的染料产物级分，并在减压下浓缩至较小体积。在叔丁基甲基醚和甲醇混合溶剂中再结晶以得到固体染料产物(50g)。NMR分析表明，CE-1的化合物的结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-苯基-13,13-二丙基-3-苯基-3-(2-(2-(1-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如由以下图解式所表示的。将所得化合物配制成如美国专利号8,608,988B2的部分2中所描述的涂料组合物。在暴露于紫外线下时，该化合物呈现出深棕色。
对比实例CE-2：
如US 9,139,552 B2的实例3中所描述的制备对比茚并萘并吡喃化合物CE-2。NMR分析表明，CE-2的化合物的结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-13,13-二甲基-3-苯基-3-(4-(4-(4-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基)-4-氧代丁酰基)哌嗪-1-基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如由以下图解式所表示的。将所得化合物配制成如美国专利号8,608,988B2的部分2中所描述的涂料组合物。在暴露于紫外线下时，该化合物呈现出紫色。
对比实例CE-3：
对比实例CE-3的合成类似于US 9,139,552Β2的实例2，但其中使用2,3-二甲氧基-7,7-二甲基-9-(4-叔丁基苯基)-7H-苯并[C]芴-5-醇作为起始材料来代替2,3-二甲氧基-7,7-二甲基-9-(2-甲氧基苯基)-7H-苯并[C]芴-5-醇。此外，在步骤3中，使用甲基丙烯酸酐代替2-异氰酸基乙基甲基丙烯酸酯以形成希望的取代。NMR分析表明，CE-3的化合物的结构与6-甲氧基-7-((3-甲基丙烯酰氧基甲基)哌啶-1-基)-11-(4-叔丁基苯基)-13,13-二甲基-3-(4-吗啉代苯基)-3-苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如由以下图解式所表示的。将所得化合物配制成如美国专利号8,608,988B2的部分2中所描述的涂料组合物。在暴露于紫外线下时，该化合物呈现出深紫色。
实例4：
实例4的化合物的合成遵循如上所描述的对比实例CE-1的合成，不同之处在于在步骤5中使用等摩尔量的4-(三甲基甲硅烷基)苯基硼酸代替苯基硼酸。NMR分析表明，实例4的化合物的结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-(4-三甲基甲硅烷基苯基)-13,13-二丙基-3-苯基-3-(2-(2-(1-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如由以下图解式所表示的。将所得化合物配制成如美国专利号8,608,988B2的部分2中所描述的涂料组合物。在暴露于紫外线下时，该化合物呈现出深棕色。
实例5：
实例5的化合物的合成类似于对比实例CE-2的合成，不同之处在于在步骤1中使用等摩尔量的2,3-二甲氧基-7,7-二甲基-9-三甲基甲硅烷基-7H-苯并[C]芴-5-醇代替2,3-二甲氧基-7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴-5-醇。NMR分析表明，实例5的化合物的结构与6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)-11-三甲基甲硅烷基-13,13-二甲基-3-苯基-3-(4-(4-(4-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基)-4-氧代丁酰基)哌嗪-1-基)苯基-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如由以下图解式所表示的。将所得化合物配制成如美国专利号8,608,988B2的部分2中所描述的涂料组合物。在暴露于紫外线下时，该化合物呈现出紫色。
实例6：
实例3的化合物的合成类似于对比实例CE-3的合成，不同之处在于在步骤2中使用1-(4-三甲基甲硅烷基苯基)-1-(4-吗啉代苯基)-2-丙炔-1-醇代替1-苯基-1-(4-吗啉代苯基)-2-丙炔-1-醇。NMR分析表明，实例6的化合物的结构与6-甲氧基-7-((3-甲基丙烯酰氧基甲基)哌啶-1-基)-11-(4-叔丁基苯基)-13,13-二甲基-3-(4-吗啉代苯基)-3-(4-三甲基甲硅烷基苯基)-3H,13H-茚并[2',3':3,4]萘并[l,2-b]吡喃一致，如由以下图解式所表示的。将所得化合物配制成如美国专利号8,608,988B2的部分2中所描述的涂料组合物。在暴露于紫外线下时，该化合物呈现出深紫色。
部分-2
溶解度评估
含可聚合聚硅氧烷的配制品：
通过将下表1中所列的成分以所列的量混合在一起来制备含可聚合聚硅氧烷的配制品。
表1
______________________
(1)单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，从盖尔斯公司可商购。
溶解度评估：
将如部分-1中所描述制备的对比实例CE-1和CE-2以及实例4和5的光致变色化合物各自添加到根据表1的含可聚合聚硅氧烷的配制品中，以形成可聚合光致变色组合物A、B、C和D，如下表2中所总结的。将可聚合光致变色组合物各自在室温下搅拌24小时，之后通过视觉观察确定光致变色化合物的溶解度。如在下表2中所总结的，观察到含有实例4和5的光致变色化合物的可聚合光致变色组合物A和C没有雾度并且没有悬浮颗粒，表明其实例4和5的光致变色化合物的溶解度是优异的。如在下表2中所进一步总结的，观察到含有对比实例CE-1和CE-2的对比光致变色化合物的可聚合光致变色组合物B和D包含悬浮固体颗粒，表明其对比实例CE-1和CE-2的光致变色化合物的溶解度是差的。
表2
______________________
(2)表1的含可聚合聚硅氧烷的配制品。
已经参照本发明的特定实施例的具体细节描述了本发明。这并不旨在认为这些细节是对本发明的范围的限制，除非在它们包含在所附权利要求中的程度上。

Claims (13)

1.一种由下式(I)表示的茚并萘并吡喃化合物，
其中，
m是从0至3，
n是从0至3，
p是1或2，
q是从0至4，
R1对于每个m独立地、R2对于每个n独立地、R3对于每个p独立地、以及R4对于每个q独立地，在每种情况下独立地是，
羟基；
氰基；
(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺；
乙烯基苯基；
氨基，或取代的含氮杂环，或未取代的含氮杂环；
卤素基团；
全卤代烷基或全卤代芳基；
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的烯基；
取代或未取代的炔基；
取代或未取代的杂环烷基；
取代或未取代的芳基；
取代或未取代的杂芳基；
取代或未取代的烷氧基或取代或未取代的芳氧基；
取代或未取代的烷硫基或取代或未取代的芳硫基；
酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物或酰胺；
碳酸酯、氨基甲酸酯、羰基氨基或脲；
聚醚、聚酯、聚碳酸酯或聚氨酯；
甲硅烷氧基、烷氧基硅烷或聚硅氧烷；
三烷基甲硅烷基；或
其组合；以及
R5和R6各自独立地是，
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的芳基；
聚醚、聚酯、聚碳酸酯或聚氨酯；
三烷基甲硅烷基；或
R5和R6一起形成螺环，
其中每个含氮杂环取代基、每个烷基取代基、每个烯基取代基、每个炔基取代基、每个杂环烷基取代基、每个芳基取代基、每个杂芳基取代基、每个烷氧基取代基、每个芳氧基取代基、每个烷硫基取代基、和每个芳硫基取代基在每种情况下各自独立地选自，
卤素、氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、全卤代烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、羟基、硫醇、烷基醚、烷基硫醚、芳基醚、芳基硫醚、酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物、硅氧烷、烷氧基硅烷、聚硅氧烷、酰胺、氨基、含氮杂环、烷基胺、芳基胺、氨基甲酸酯、碳酸酯、脲、聚酯基团、聚醚基团、聚碳酸酯基团、聚氨酯基团、三烷基甲硅烷基、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团、乙烯基苯基、其组合、或其两种或更多种，
其前提是所述茚并萘并吡喃化合物包含，
(i)至少一个三烷基甲硅烷基，和
(ii)选自乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。
2.如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
R1对于每个m独立地、R2对于每个n独立地、R3对于每个p独立地、以及R4对于每个q独立地，在每种情况下独立地是，
羟基；
氰基；
(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺；
乙烯基苯基；
氨基，或取代的含氮杂环，或未取代的含氮杂环；
卤素基团；
全卤代烷基或全卤代苯基；
取代或未取代的烷基；
取代或未取代的苯基；
取代或未取代的烷氧基；
酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物或酰胺；
碳酸酯、氨基甲酸酯、羰基氨基或脲；
聚醚；
甲硅烷氧基或烷氧基硅烷；
三烷基甲硅烷基；或
其组合；以及
R5和R6各自独立地是，
取代或未取代的烷基，或
三烷基甲硅烷基；
其中每个含氮杂环取代基、每个烷基取代基、每个苯基取代基、和每个烷氧基取代基在每种情况下各自独立地选自，
卤素、氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、全卤代烷基、杂环烷基、苯基、杂芳基、羟基、硫醇、烷基醚、烷基硫醚、苯基醚、苯基硫醚、酮、醛、羧酸酯、羧酸、羧酸类化合物、硅氧烷、烷氧基硅烷、酰胺、氨基、含氮杂环、烷基胺、苯基胺、氨基甲酸酯、碳酸酯、脲、聚醚基团、三烷基甲硅烷基、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团、乙烯基苯基、其组合、或其两种或更多种，
其前提是所述茚并萘并吡喃化合物包含，
(i)至少一个三烷基甲硅烷基，和
(ii)选自乙烯基苯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的至少一个烯属不饱和自由基可聚合基团。
3.如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中：
m是至少1，并且一个R1是三烷基甲硅烷基；以及
p是2。
4.如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
R3对于每个p独立地选自，
烷氧基，
氨基，
未取代的含氮杂环，或
取代的含氮杂环，
其中所述取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
5.如权利要求4所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，
p是2，
在位置6处的R3是烷氧基；以及
在位置7处的R3选自，
氨基，
未取代的含氮杂环，或
取代的含氮杂环，
其中所述取代的含氮杂环的每个取代基独立地包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
6.如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中以下中的一个：
m是至少1，并且一个R1选自三烷基甲硅烷基；
或
q是至少1，并且在位置11处的R4选自三烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基单取代的苯基。
7.如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中以下中的一个：
(A)m是至少1，并且一个R1由以下式(V)或式(VI)中的一个表示，
其中对于式(V)，R15是氢或甲基，X1是O或NH，u是0至4，R16对于每个u独立地是烷基或环烷基，并且L1是二价烷基或由下式(Va)表示的二价基团，
其中对于式(Va)，Ra和Rb各自独立地选自二价烷基，或
其中对于式(VI)，R15是氢或甲基，y是1至20，并且R17对于每个y独立地是二价烷基；
或
(B)p是至少1并且在位置7处的R3由下式(VII)表示，
其中对于式(VII)，R18是氢或甲基，X2是O或NH，L2是单键或二价烷基，u是0至4，并且R19对于每个u独立地是烷基或环烷基。
8.如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中：
p是2，在位置6处的R3是烷氧基，并且在位置7处的R3是未取代的含氮杂环；
q是至少1，并且在位置11处的R4是三烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基单取代的苯基；以及
m是至少1，并且一个R1由以下式(V)或式(VI)中的一个表示，
其中对于式(V)，R15是氢或甲基，X1是O或NH，u是0至4，R16对于每个u独立地是烷基或环烷基，并且L1是二价烷基或由下式(Va)表示的二价基团，
其中对于式(Va)，Ra和Rb各自独立地选自二价烷基，或
其中对于式(VI)，R15是氢或甲基，y是1至20，并且R17对于每个y独立地是二价烷基。
9.如权利要求1至8中任一项所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，每个三烷基甲硅烷基是三甲基甲硅烷基。
10.一种光致变色组合物，其包含如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物。
11.如权利要求10所述的光致变色组合物，其中，所述光致变色组合物是进一步包含(甲基)丙烯酸酯官能的聚二甲基硅氧烷的可聚合光致变色组合物。
12.一种光致变色制品，其包含如权利要求1所述的茚并萘并吡喃化合物，其中，所述光致变色制品选自由以下组成的组：眼科制品、显示制品、窗、镜子、有源液晶盒制品、和无源液晶盒制品。
13.如权利要求12所述的光致变色制品，其中，所述眼科制品选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片和护目镜。
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