DE1293773B - Substituierte Spiro-[(2'H-1'-benzopyran)-2, 2'-indoline] - Google Patents
Substituierte Spiro-[(2'H-1'-benzopyran)-2, 2'-indoline]Info
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Description
Die Erfindung betrifft
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindoIin)-2,2'-(6'-nitro-
5',7'-dichloro-benzo-2'H-1 '-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-
7',8'-dichloro-benzo-2'H-1 '-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(5',6',8'-tri-
chloro-7'-nitro-benzo-2'H-l'-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-
7'-chlor-benzo-2'H-1 '-pyran)], Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(5',6'-dinitro-
8'-methoxy-benzo-2'H-1 '-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-
8'-fluoro-benzo-2'H-l '-pyran)], Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-
8'-jodo-benzo-2'H-l'-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-
8'-bromo-benzo-2'H-1 '-pyran)], Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(5'-nitro-
6',8'-dichloro-benzo-2'H-l '-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-bromo-
8'-nitro-benzo-2'H-l'-pyran)], Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-jodo-
8'-nitro-benzo-2'H-1 '-pyran)], Spiro-[( 1 ^,S-trimethylindolinKW'-io'-chloro-8'-nitro-benzo-2'H-l
'-pyran)].
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß in an sich bekannter Weise 2-Methylen-l,3,3-trimethylindolin mit 3,5-Dichlor-4-nitro-salicylaldehyd
oder 5,6-Dichlor-4-nitro-salicylaldehyd oder SAo-Trichlor-S-nitro-salicylaldehyd
oder S-ChloM-nitro-salicylaldehyd oder 3,4-Dinitro-6-methoxy-salicylaldehyd
oder o-FluoM-nitro-salicylaldehyd
oder 6-Jod-4-nitro-salicylaldehyd oder 6-Brom-4-nitro-salicylaldehyd oder 4,6-Dichlor-3-nitro-salicylaldehyd
oder 4-Brom-6-nitro-salicylaldehyd oder 4-Jod-6-nitro-salicylaldehyd oder 4-ChIor-6-nitro-salicylaldehyd in Gegenwart eines
Lösungsmittels kondensiert wird.
Diese Verbindungen sind farblos und haben die Eigenschaft, daß sie in einen deutlich farbigen Zustand
übergehen, wenn die 2'-1 '-Bindung unterbrochen ist. Der farbige Zustand wird durch Bestrahlen einer
Lösung der Verbindung mit elektromagnetischer Strahlung erreicht, bei der die blauen und ultravioletten
Komponenten überwiegen. Der farblose Zustand wird dadurch wieder hergestellt, daß die Löung der
Verbindung einer elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird, in der größere Wellenlängen als die des
blauen Spektralbereiches überwiegen. Die aus »Helvetica Chimica Acta«, Bd. 23, 1940, S. 247 bis 271,
bekannten Verbindungen Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(benzo-2'H-l'-pyran)]
und Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(8'-methoxy-benzo-2'H-r-pyran)],
die in den beiden ersten Spalten der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben werden, weisen zwar auch diese
Photochromismus genannte Eigenschaft auf, jedoch nur bei Temperaturen, die weit unterhalb der normalen
Umgebungstemperatur liegen. Als photochrome Stoffe, etwa zur Anwendung für die Datenspeicherung
oder in Anzeigevorrichtungen, waren die bekannten Verbindungen deshalb nicht geeignet, da kostspielige
Kühlanlagen zum Betrieb erforderlich wären.
Die beanspruchten Verbindungen besitzen nicht nur die Eigenschaft, daß der Zustandsweehsel bei
Temperaturen um -i-2() C und darüber durch die beschriebene elektromagnetische Strahlung wiederholt
erreicht werden kann; ihr jeweiliger Zustand ist in Lösung auch bei Wärmeeinwirkung in dem genannten
Temperaturbereich mehrere Monate lang beständig, wenn sie keiner entgegenwirkenden elektromagnetisehen
Strahlung augesetzt werden.
Aus dem nachfolgenden Versuchsbericht gehen die vorteilhaften Eigenschaften der beanspruchten Verbindungen
gegenüber den bekannten Verbindungen hervor.
Photochrome Eigenschaften in Toluol bei' Bestrahlung mit UV-Licht
Verbindung | Schmelzpunkt | 96 | Aus beute |
C | 0 I) |
||
H3C CH3 | |||
95 bis | 123 | 80 | |
CH, | |||
H1C CH3 | 194 | ||
C0o~> | 122 bis | 80 | |
CHj OCH3 | |||
Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)- | 193 bis | 184 | 90 |
2,2'-(6'-nitrö,5',7'-dichloro- | |||
benzo-2'H-l'-pyran)] | |||
Spiro-[(1,3,3-trimethylindolin)- | 182 bis | 85 | |
2,2'-(6'-nitro,7',8'-dichloro- | |||
benzo-2'H-r-pyran)] | |||
Färbung der Lösung | belichtet 20 C |
belichtet 100 C |
|
unbelichtet | belichtet Ü C |
keine Ände rung |
keine Änderung |
farblos | keine Ände rung |
keine Ände rung |
keine Änderung |
farblos | keine Ände rung |
Dunkel blau |
Blau |
farblos | Dunkel blau |
Dunkel blau |
keine Änderung |
farblos | Dunkel blau |
Temperaturbereich,
in dem Photochromismus beobachtet werden kann
-80 bis -50 C
-80 bis -15 C farblos bis Bläu
-80 bis +100 C
-80 bis +50 C
Verbindung | Schmelzpunkt C |
bis | 103 | 1 293 773 | unbclichtct | Färbung c belichtet 0 C |
er Lösung belichtet 20 C |
4 | Temperaturbereich, in dem Photo chromismus beob achtet werden kann |
+ 50 | C | |
3 | Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- 2,2'-(5',6',8'-trichloiO,7'-nitro- benzo-2'H- I'-pyranJ] |
102 | bis | 148 | farblos | Blau | Blau | -80 bis | + 90 | C | ||
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- 2,2'-((i'-nitro-7'-chIor- benzo- 2'H- -Γ-pyran)] |
!46 | bis | 249 | farblos | Blau | Blau | belichtet KX) C |
-80 bis | + 100 | C | ||
Spiro-[( 1,3,3-trimethyIindolin)- 2.2-15',6'-dinitro-8'-methoxy- benzo-2'H-1 '-pyran)] |
247 | bis | 304 | Fortsetzung | farblos | Blau | Biau | keine Änderung |
-80 bis | + 65 | C | |
Spiro- -[(1,3,3-triinethylindolin)- 2,2-16'-nitro-8'-fluoro-benzo- 211-1 '-pyran)] |
302 | bis | 229 | Aus beute (I f! |
farblos | Blau | Blau | keine Änderung |
-80 bis | + 70 | C | |
Spiro-[( 1.3,3-trimethylindoIin I- 2,2'-(6'-nitro-8'-jodo-benzo- 2'H-r-pyran)] |
228 | bis | 256 | 80 | farblos | Rlan | Blau | Blau | -80 bis | + 70 | C | |
Spiro-[( 1,3.3-trimethylindolin)- 2,2'-(6'-nitro-8'-bromo- benzo-2'Η-ί '-pyran)] |
255 | bis | 2 i 7 | 85 | farblos | Blau | Blau | keine Änderung |
-80 bis | + 35 | C | |
Spiro-[(I,3.3-trimethylindoIin)- 2,2'-(5'-nitro-6',8'-dichloro- ben/o-2'H-l '-pyran)] |
215 | bis | 123 | 90 | farblos | Blau | Blau | keine Änderung |
-80 bis | — 55 | C | |
Spiro-[| 1.3,3-trimeiiiyhndolin)- 2.2 -<6'-bromo-8'-nitro- benzo-2'H-i '-pyran)] |
122 | bis | 206 | 90 | farblos | Blau | Blau | keine Änderung |
-80 bis | + 45 | C | |
Spiro-[U,3.3-trimethyIindolin)- 2.2'-|(i'-jodo-8'-nitro-benzo- 2Ή-1 -pyran i j |
2(W | bis | 135 | 75 | farblos | Blau | Blau | keine Änderung |
-80 bis | -i- 55 | C | |
Spiro-[( 1.3,3-trimethylindoIin)- 2,2'-(6'-chloro-8'-nitro-benzo- 2'H-r-pyran)] |
134 | 88 | farblos I |
Elan | Blau | keine Änderung |
-80 bis | |||||
30 | keine Änderung |
|||||||||||
80 | keine Änderung |
|||||||||||
80 | ||||||||||||
86 | ||||||||||||
Die beanspruchten Verbindungen haben eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. Sie können
z. B. in Lösung eingekapselt und in dieser Form auf einen blattförmigen Träger aufgebracht werden. Ein
derartiges Aufzeichnungsmaterial ist lichtempfindlich und durch beliebige Bestrahlung mit kurzwelligem
Licht entstehen farbige oder farblose Zonen in Übereinstimmung mit der Art der Daten. Dadurch, daß
das Material längerwelligem Licht und/oder Wärme ausgesetzt wird, können die Daten gelöscht werden.
Der Vorgang ist also reversibel und das Material vielfach verwendbar. Die Verbindungen können auch
für Filterzwecke sowie als Beschichtung für Anzeigeschirme verwendet werden.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung einiger der beanspruchten Derivate des Spiro-[( 1,3,3-irimethylindolin)
- 2,2' - benzo - 2Ή -Γ - pyrans] erläutert.
Das als Ausgangsmaterial verwendete 2-Methylen-1,3,3-trimethylindolin
ist im Handel erhältlich.
Der als zweiter Ausgangsstoff benötigte 4,6-Dichlor-5-nitrosalicylaldehyd
ergibt sich durch Nitrieren des 4,6-DichlorsaIicylaldehyds, der in einer Reimer-Tiemann-Reaktion
durch Zusetzen einer Aldehydgruppe zu dem im Handel erhältlichen 3,5-Dichlorphenol
hergestellt wird.
In einem 250 ecm fassenden, mit einem Friedrich-Kühler
ausgestatteten Rundbodenkolben werden KX) ecm absoluten Äthanols, 3,46 g (0,02 Mol) 2-Methyien-l,3,3-trimethylindolin
und "4,72 g (0,02 Mol) 4,6-Dichlor-5-nitro-salicylaldehyd gegeben. Die erhaltene
purpurfarbene Lösung wird 2 Stunden lang
jo unter Rückfluß erhitzt und dann in einem Eisbad
abgekühlt, so daß sich ein kristalliner Niederschlag ergibt. Dieser wird abfiltriert, in kaltem Äthanol
gewaschen und luftgetrocknet. Das erhaltene Produkt ist Spiro - [(1,3,3 - trimethylindolin) - 2,2' - (6' - nitro-S'J'-dichloro-benzo^'H-l'-pyran)],
dessen Summenformel durch Verbrennung mit 58,2% C und 4.0° „ H
theoretisch 58,3" „ C und 4,1° „ H als
C11)Hj6N2O1Cl2 bestimmt wird und bei 193 bis 194 C
schmilzt.
In feinverteilter Form ist diese Verbindung ein farbloser Stoff, der in dem bezeichneten Temperaturbereich
fest ist und in Toluol eine farblose Lösung bildet, die bei Bestrahlung mit Licht, in dem ultraviolette
Komponenten überwiegen, dunkelblau, in Äthanol jedoch rot wird, die jedoch wieder in den
farblosen Zustand zurückkehrt, wenn anschließend eine Bestrahlung mit vorwiegend sichtbarem oder
infrarotem Licht erfolgt.
Der im Handel erhältliche 5-Brom-salicylaldehyd
wird nitriert und dann mit dem 2-Methylen-l,3,3-trimethylindolin gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1
kondensiert. Das erhaltene Produkt ist Spiro-ßl,3,3-trimethylindolin)
- 2,2' - (6' - bromo - 8' - nitro - benzo-2'H-r-pyran)]
mit einem Schmelzpunkt bei 122 bis 123 C.
In Äthanol gelöst ist diese Verbindung farblos, wenn die 2', 1'-Bindung intakt ist, während sie bei
unterbrochener Bindung eine rote Farbe aufweist.
Sämtliche anderen beanspruchten Verbindungen können durch Kondensieren von 2-Methylen-l,3,3-trimethylindolin
mit dem entsprechend substituierten Salicylaldehyd in der beschriebenen Weise hergestellt
werden. Diese Verbindungen sind:
IO
'5
Verbindung | Schmelzpunkt C |
20 |
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- | ||
2,2'-(6'-nitro-7',8'-dichloro-benzo- | ||
2'H-r-pyran)] | 182 bis 184 | |
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- | ||
2,2'-(5',6',8'-trichloro-7'-nitro- | 25 | |
benzo-2'H-l'-pyran)] | 102 bis 103 | |
Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)- | ||
2,2'-(6'-nitro-7'-chlor-benzo- | ||
2'H-r-pyran)] | 146 bis 148 | ^O |
Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)- | ||
2,2'-(5',6'-dinitro-8'-methoxy- | ||
benzo-2'H-l '-pyran)] | 247 bis 249 | |
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- | ||
2,2'-(6'-nitro-8'-fluoro-benzo- | 35 | |
2'H-l'-pyran)] | 302 bis 304 | |
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- | ||
2,2'-(6'-nitro-8'-jodo-benzo- | ||
2'H-r-pyran)] | 228 bis 229 | |
Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)- | 40 | |
2,2'-(6'-nitro-8'-bromo-benzo- | ||
2Ή-1 '-pyran)] | 255 bis 256 | |
Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)- | ||
2.2'-(5'-nitro-6',8'-dichloro-benzo- | ||
2'H-l'-pyran)] | 215 bis 217 | 45 |
Spiro-[( 1.3,3-trimethylindolin)- | ||
2.2'-(6'-jodo-8'-nilro-benzo- | ||
2'H-r-pyran)] | 204 bis 206 | |
Spiro-[( 1.3,3-trimethylindolin)- | 5° | |
2,2'-(6'-chloro-8'-nitro-benzo- | ||
2'H-l'-pyran)] | 134 bis 135 | |
Claims (14)
1. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-.
5',7'-dichloro-benzo-2'H-1 '-pyran)].
2. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-7',8'-dichloro-benzo-2'H-l'-pyran)].
3. Spiro - [(1,3,3 - trimethylindolin) - 2,2' - (5',6\
8'-trichloro-7'-nitro-benzo-2'H-l '-pyran)].
4. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-7'-chlor-benzo-2'H-l
'-pyran)].
5. Spiro-[(l,3,3-trimethyIindolin)-2,2'-(5',6'-dinitro-8'-methoxy-benzo-2'H-1
'-pyran)].
6. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-8'-fluoro-benzo-2'H-l
'-pyran)].
7. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-8'-jodo-benzo-2'H-l
'-pyran)].
8. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-nitro-8'-bromo-benzo-2'H-l
'-pyran)].
9. Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(5'-nitro-6',8'-dichloro-benzo-2'H-r-pyran)].
10. Spiro-[(l,3,3-lrimethylindolin)-2,2'-(6'-bromo-8'-nitro-benzo-2'H-l
'-pyran)].
11. Spiro-[( 1,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-jodo-8'-nitro-benzo-2'H-1'-pyran)].
12. Spiro-[(l,3,3-trimethylindolin)-2,2'-(6'-chloro-8'-nitro-benzo-2'H-r-pyran)].
13. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen
gemäß Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise 2-Methylen-1.3,3-trimethylindolin
mit 3,5-Dichlor-4-nitro-salicylaldehyd
oder 5,6-Dichlor-4-nitrosalicylaldehyd oder 3,4,6-Trichlor-5-nitro-salicylaldehyd
oder 5-Chlor-4-nitro-salicylaldehyd oder 3,4-Dinitro-6-methoxy-salicylaldehyd oder
6 - Fluor - 4 - nitro - salicylaldehyd oder 6 - Jod-4-nitro-salicylaldehyd
oder 6-Brom-4-nitrosalicylaldehyd oder 4,6-Dichlor-3-nitro-salicylaldehyd oder 4 - Brom - 6 - nitro - salicylaldehyd
oder 4-Jod-6-nitro-salicylaldehyd oder 4-Chlor-6-nilro-salicyhildehyd
in Gegenwart eines Lösungsmittels kondensiert wird.
14. Verwendung der Verbindungen gemäß Ansprüchen 1 bis 12 als lichtempfindliches Material.
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Publication Number | Publication Date |
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