DE1293773B - Substituierte Spiro-[(2'H-1'-benzopyran)-2, 2'-indoline] - Google Patents

Substituierte Spiro-[(2'H-1'-benzopyran)-2, 2'-indoline]

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DE1293773B
DE1293773B DEN18103A DEN0018103A DE1293773B DE 1293773 B DE1293773 B DE 1293773B DE N18103 A DEN18103 A DE N18103A DE N0018103 A DEN0018103 A DE N0018103A DE 1293773 B DE1293773 B DE 1293773B
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pyran
benzo
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    • G03C1/685Compositions containing spiro-condensed pyran compounds or derivatives thereof, as photosensitive substances
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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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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)-
2,2'-(6'-chloro-8'-nitro-benzo-
2'H-l'-pyran)] 134 bis 135

Claims (14)

Patentansprüche:
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.
DEN18103A 1959-04-03 1960-03-31 Substituierte Spiro-[(2'H-1'-benzopyran)-2, 2'-indoline] Pending DE1293773B (de)

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