DE2541665A1 - Farbaendernde verbindungen und ihre verwendung - Google Patents

Farbaendernde verbindungen und ihre verwendung

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DE2541665A1
DE2541665A1 DE19752541665 DE2541665A DE2541665A1 DE 2541665 A1 DE2541665 A1 DE 2541665A1 DE 19752541665 DE19752541665 DE 19752541665 DE 2541665 A DE2541665 A DE 2541665A DE 2541665 A1 DE2541665 A1 DE 2541665A1
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DE
Germany
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aldehyde
benzaldehyde
nitro
color
compounds according
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Withdrawn
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DE19752541665
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Masaaki Hayami
Akio Yamashita
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D498/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D498/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D498/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/10—The polymethine chain containing an even number of >CH- groups
    • C09B23/105—The polymethine chain containing an even number of >CH- groups two >CH- groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
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    • C09B23/143—Styryl dyes the ethylene chain carrying a COOH or a functionally modified derivative, e.g.-CN, -COR, -COOR, -CON=, C6H5-CH=C-CN
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K9/00—Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
    • C09K9/02—Organic tenebrescent materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/17—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on variable-absorption elements not provided for in groups G02F1/015 - G02F1/169

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Description

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD. KadoBia, Osaka (Japan)
•Farbändemde Verbindungen vmd ihre Verwendung"
Priorität: 18. September 1974, Japan, Nr. 108250/74
Spiropyran-Verbindungen sind als Substanzen bekannt, die ihre Farbe ändern, verlieren oder wiedergewinnen. Jedoch ist bei den vorgenannten Verbindungen als nachteilig empfunden worden, dass sie eine hohe Energie benötigen und auch nicht ausreichend stabil sind.
Aufgabe vorliegender Erfindung war es daher, neue farbändemde Verbindungen zur Verfügung zu stellen, die stabil sind und eine geringere Energie benötigen, um ihre Farbe zu ändern, zu verlieren oder wiederzuerhalten. Die Erfindung löst diese Aufgabe.
Gegenstand der Erfindung sind demzufolge farbverändernde Verbindungen, deren Farbe bei Anregung durch beispielsweise Licht, Wärme, Ionen, Elektrizität, Druck und/oder radioaktive Strahlen
609315/1389
sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt, gekennzeichnet durch die allgemeine Formel 1
(D
in der Q den Benzolring, der substituiert und/oder mit mindestens einem weiteren Ringsystem kondensiert sein kann, darstellt, R, und R2 gleich oder verschieden sind und niedere Alkylreste, Hydroxyalkylreste oder Alkoxyalkylreste sind, R3 ein Wasserstoff- oder Halogenatom, die Nitril- oder Phenoxygruppe oder einen Alkyl-, Alkoxy- oder aromatischen Rest bedeutet, Y für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, Z ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, der mit Alkylresten substituiert sein kann und der mit der Gruppierung -N-C-Y- eine Ringstruktur bildet, und
A den ankondensierten Rest eines aromatischen oder heterocyclischen Aldehyds oder einer aromatischen oder heterocyclischen Nitroso-Verbindung bedeutet.
Wie empirisch gefunden wurde, sind Beispiele verwendbarer Aldehyde:
Benzaldehyd, p-Acetamino-benzaldehyd, p-Brom-benzaldehyd, m-Brom-benzaldehyd, ο-Brom-benzaldehyd, p-Dimethylamino-benzaldehyd, p-Diäthylamino-benzaldehyd, p-Dibutylamino-benzaldehyd, o-Chlor-
609815/1389
benzaldehyd, p-Chlor-benzaldehyd, p-Anisaldehyd, o-Anisaldehyd, p-Tolylaldehyd, m-Tolylaldehyd, o-Tolylaldehyd, ο-Äthoxy-benzaldehyd, p-Xthoxy-benzaldehyd, p-Fluor-benzaldehyd, o-Fluorbenzaldehyd, p-Nitro-benzaldehyd, m-Nitro-benzaldehyd, o-Nitrobenzaldehyd, p-Cyan-benzaldehyd, o-Cyan-benzaldehyd, 2,4-Dichlor-benzaldehyd, 2,6-Dichlor-benzaldehyd, 3,4-Dichlor-benzaldehyd, 3,5-Dichlor-benzaldehyd, 2,4-Diraethoxy-benzaldehyd, 2r5-Diraethoxy-benzaldehyd, 2, 3-Dimethoxy-benzaldehyd, 3,5-Diraethoxy-benzaldehyd, 2,4-Dimethyl-benzaldehyd, 2,5-Dimethylbenzaldehyd, 3,4-Dimethyl-benzaldehyd, 3,5-Dimethyl-benzaldehyd, Veratrumaldehyd (-3,4-Dimethoxy-behzaldehyd), 4-Isopropylbenzaldehyd, o-(2-Chloräthyl)-benzaldehyd, 2,4,6-Trimethylbenzaldehyd, 2,4,6-Triäthoxy-benzaldehyd, 3,4-Dimethyl-p-anisaldehyd, 2,5-Dimethyl-p-anisaldehyd, 2-Chlor-5-nitro-benzaldehyd, 2-Chlor-6-nitro-benzaldehyd, 2-Chlor-3-nitro-benzaldehyd, 5-Chlor-2-nitro-benzaldehyd, Vanillin, o-vanillin, Isovanillin, 5-Brom-vanillin, 2-Chlor-4-dimethylämino-benzaldehyd, 2-Chlor-6-fluor-benzaldehyd, 5-Brom-veratrumaldehyd, 6-Brom-veratrumaldehyd, 5-Brom-2-roethoxy-benzaldehyd, 1-Naphthaldehyd, 2-Naphthaldehyd, p-Dimethylamino-zimtaldehyd, p-Diäthy3amino-zimtaldehyd, p-Nitro-zimtaldehyd, o-Nitro-zimtaldehyd, 2-Chlorzimtaldehyd, 9-Anthrylaldehyd, lO-Chlor-9-anthrylaldehyd, Phenanthren-9-aldehyd und Fluoren-aldehyd.
Wie empirisch gefunden wurde, sind Beispiele verwendbarer aromatischer Nitroso-Verbindungen:
p-Dimethylamino-nitrosobenzol, p-Diäthylamino-nitrosobenzol, p-Methyl-nitrosobenzol (=p-Nitrosotoluol), p-Nitro-nitrosobenzol, o-Nitro-nitrosobenzol, 3-Nitroso-2-nitro-toluol.
1^* liJ/^S9 ORIGINAL INSPECTED
"" 4 ? '■-■ , ι h P-
Wie empirisch gefunden wurde, sind Beispiele verwendbarer heterocyclischer Aldehyde:
Furfurol, Sr^t^yl-furfurol, 5-Brom-furfurol. 4-Isopropylfurfurol, ^^fiiiophön-aldehyd, S^Methyl^-th'io-' phen-aldehyd- · 3-Methoxy~benzo-thiophen-2-aldehyd. 2-Pyridin-a,14eiiydf 3-Pyridin-aldehyd, 4-Pyridin-aldehyd,
1-Äthy lindiöi-S ^aldeliyd,
l-MethylindaiL-^-aldehyd, l-Methyl-2-phenylindol-3-aldehyd, N-Methyl-carbazol-2-aldehyd, N-Sthyl-7-broπι-carbazol-2-aldehyd, N-(n-Octyl) -T-nitro-earbazol^-aldehyd, Benzofuran-2-aldehydr Dibenzofuran-2-aldehyd, Pyrrol-2-aldehyd, N-Methyl-pyrrol-2-aldehyd, N-Phenyl-pyrrol-2-aldehyd, 3-Methyl-pyrrol-2-aldehydf 2-Xthyl-pyrrpl-5-aldehyd, Benzthiazpl-2-alde^hyd, 6-Methylbenzthiazol-2-aldehyd, 6-Chlor-benzthiazol-2-aldehyd/ 5-Chlorbenzthiazöl**-2-aldehydr 6-Methoxy-benzthiazol-2-aldehyd, 5,6-Dichlor-benzthiazol-2-aldehyd, Benzoselenazol-2-aldehyd, 6-Methoxy-benzaselenazQl<-2-aldehyd, 2,4-Dimethyl-pyrrol-2-aldehyd, A,ö-Dichlor-pyrimidin-S-aldehyd, 2-Formyl-4,6-diInethyl-pyriraidin, Chinolin-2-aldehyd, Acridin-10-aldehyd, 2,4-Diphenyl-5,6,7-hexahydrob©BZbpyran-8-aldehyd und 2,4-Diphenyl-6-methyl-5,6 > 7-pentahydrobenzopyran-8-aldehyd. (Die Bezeichnung der Verbindungen erfolgte gemäss D'Ans-Lax "Taschenbuch für Chemiker und Physiker", 3.Auflage, Springer Verlag Berlin, 196 4, Band II, Seiten 1 bis 50.)
Wie empirisch gefunden wurde, sind Beispiele heterocyclischer Nitrosoverbindungen:
3-Nitrosoindol, 2-Methyl-3-nitrosoindol und 3-Nitroso-2-phenylindol.
tuysliö/1389 original inspected
.■t pm
Die Eigenschaften der styrylähnlichen Verbindungen vorliegender Erfindung sind folgende:
(1) Die meisten der vorgenannten Verbindungen absorbieren Licht im UV-Bereich und besitzen ein farbloses (transparentes) oder schwach gelbliches Aussehen.
(2) Wenn die Verbindungen durch Licht, Wärme, Ionen, Elektrizität, Druck oder radioaktive Strahlen oder dergleichen angeregt werden, lagern sie sich in die nachstehende ringoffene Struktur vom Indolenium-Typ um:
C = A
(Z)
in der X ein Anion, wie Halogen, ein Säureradikal oder ein Alkoxy-Anion darstellt.
Die umgelagerten Verbindungen wirken als farbbildende Farbstoffe mit einer Absorption im nahen UV-Bereich, im sichtbaren Bereich und/oder im nahen IR-Bereich.
(3) Die Farbstoffe mit der offenen Ringstruktur vom Indolenium-Typ kehren wieder zum ringgeschlossenem Indolin-Typ durch die gegenteilige Anregung oder Aufhebung der vorgenannten Anregungen zurück.
ORIGINAL INSPECTED
(4) Das vorgenannte Farbverändern und/oder Farbverschwinden und -wiederauftreten ist reversibel, und diese reversiblen Veränderungen können sehr oft wiederholt werden, und die wiederauf tretende Farbe ist stabil. Die Umkehrbarkeit hängt von der Festigkeit der chemischen Bindung ab, und je fester bzw. stärker die Bindung ist, desto schlechter ist die Reversibilität. Durch die ausgewählten zweckmässigen Verbindungen sind die unterschiedlichsten Grade einer chemischen Kupplung erhältlich.
(5) Die farbwiederherstellende Struktur des Farbstoffes, wo er durch die Farbe erhalten wird, kann durch Auswahl des Lösungsmittels, eines Zusatzstoffes oder der Temperatur fixiert werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
3,3-Dimethyl-2-(p-dimethylamino-styryl) -indolino/T,2-b7oxazolin
Absorptionsma xima
bei geschlossener Ringstruktur: 296 nm
bei offener Ringstruktur: 547 nm
I U i) * 1 ϋ / 1 3 8 ü ORIGINAL INSPECTED
Beispiel 2
3, S-Diraethyl-S-inethoxy^-(p-dimethylamino-styryl) -indolino-/I,2-b/oxazolin
(4)
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 297 nm bei offener Ringstruktur: 542 nm
Beispiel 3
3,3-Dimethyl-5-nitro-2-(p-dimethylamino-styry1)-indolino-/If 2-b7oxazolin
(5)
Absorptionsmaxiiaa
bei geschlossener Ringstruktur: 303 nm
bei offener Ringstruktur: 580 nm
Beispiel 4 3,3,5-Trimethy1-2-(p-dimethylamino-styryl)-indolino/T,2-b7-
ORIGINAL INSPECTED
oxazolin
(6)
Absorptionsmaxxma
bei geschlossener Ringstruktur: 297 nra bei offener Ringstruktur: 547 nm
/■■ '■■
Beispiel 5
3,3-Dimethyl-2-(p-chlor-styryl)-indolino/1,2-b/oxazolin
CHz
Absorptionsmaxxma
bei geschlossener Ringstruktur: 259 nm
bei offener Ringstruktur: 39 2 nm
Beispiel 6
(7)
3,3-Dimethyl-5-chlor-2-(p-chlor-styryl) -indolino/1, 2-b/oxazolin
.CH5
(S)
y Ϊ It/ i
ORIGINAL INSPECTED
Absorptionsraaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 255 nm bei offener Ringstruktur: 398 nm
Beispiel 7
3, 3-Dimethyl-5-chlor-2-(p-dimethylamino-styryl) -indolino^/1, 2-b/-oxazolin
CH3
(Λ)
H1C CH2
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 299 nm bei offener Ringstruktur: 557 nm
Beispiel 8
3,3-Dimethyl-5-jod-2-(p-dimethylamino-styryl) -indolino/1, 2-b/-oxazolin
CH3
(10)
CH2
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 298 nm
t ü y v<l b / 1 3 Ö a
ORIGINAL INSPECTED
bei offener Ringstruktur:
561 nm
Beispiel 9
3,3-Dimethyl-4,5-benzo-2-(p-dimethylamino-styryl)-indolino/I,2-b7-oxazolin
CH3
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 298 nm bei offener Ringstruktur: 560 nm
Beispiel 10
3,3-Dimethyl-4,5-benzo-2-(p-dimethylamino-styryl) -indolino-/1,2-b7-lι3-tetrahydroxazin
CH5
(12)
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 304 nm bei offener Ringstruktur: 564 nm
ORIGINAL INSPECTED
Beispiel 11
3,3-Dimethyl-2-(p-dimethylamino-Ginnamyliden-vinyl)-indolino- £L,2-b/oxazolin
XH3
(13)
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 328 1^1
bei offener Ringstruktur: 618 nm
Beispiel 12
3,3-Dimethyl-5-chlor-2-(p-dimethylamino-cinnamyliden-vinyl) indolino/ϊ,2-b7oxazolin
CH3
■04-)
H2C
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur
bei offener Ringstruktur:
338 nm 635 nm
Beispiel 13
3,3-Dimethyl-5-methoxy-2-(p-dimethylamino-cinnamyliden-vinyl)
t ·_■ ;« r lir/iis^
ORIGINAL INSPECTED
indolino/1,2-b/oxazolin
H3C^CH5
H2O CH2
CH3
Absorptionsmaximum
bei geschlossener Ringstruktur: 326 nm
bei offener Ringstruktur: 594 nm
Beispiel 14
3, 3-Dimethyl-2-(p-dimethylamino-2-azastyryl) -indolino/T,2-b7-oxazolin
H5C CH3
CH5
H2C CHz
(16)
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 290 nm bei offener Ringstruktur: 587 nm
Beispiel 15
3, 3-Dimethyl-5-methoxy-2-(p-dimethylamino-2-azastyryl) -indoline /1,2-b/oxazolin
H1C CH2
ö 1 b/138ö
(17)
ORIGINAL INSPECTED
Absorptionsmaxiaa
bei geschlossener Ringstruktur: 271 nm bei offener Ringstruktur: 589 nm
Beispiel 16
3,3^Jiiaethyl-5-chlor-2- (p-dimethylamino-2-azastyryl) -indolino-,2-*7oxazolin
H2C
CI«)
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 301 nm bei offener Ringstruktur: 600 nm
Beispiel 17
3,3-Diraethyl-2-(p-methoxy-styryl)-indolino/1,2-b/-l,3-tetrahydroxazin
Absorptionsmaxima
bei geschlossener Ringstruktur: 264 nm bei offener Ringstruktur:
423 nm
ti Li Ö 3 i b / 1 3 8 Ü
ORIGINAL JNSPECTED
Beispiel 18
3, 3-Dimethyl-5-chlor-2-(p-dimethylamino-styryl) -indolino/1,2-b/-5-azolin
(20)
Absorptionsmaxiraa
bei geschlossener Ringstruktur: 408 bis 410 nra bei offener Ringstruktur: 538 bis 540 nm
Beispiel 19
3,3-Dimethyl-2-12- (9-methyl-carbazolyl) -vinylf-indolino/l, 2-b7~
oxazolin
H5C CH3
Absorptionsmaxiraa
bei geschlossener Ringstruktur: 284 bis 285 nm bei offener Ringstruktur: 500 bis 502 nm
ORIGINAL INSPECTED
38Ö
2 S ■:' ? S 5
Die Verbindungen vorliegender Erfindungen können in einer Vorrichtung verwendet werden, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Zeichnung ist ein Längsschnitt durch eine Zelle, die begrenzt wird von zwei Glasplatten 4 und 5 mit leitfähigen Schichten 2 und 3. Zwischen den beiden Elektroden ist mittels einer Isolierung 6 ein Hohlraum gebildet, der die Flüssigkeit 1 mit der farbändernden Verbindung aufnimmt. In mindestens einer der Elektroden ist eine Aussparung vorhanden, durch die die Flüssigkeit mit der farbändernden Verbindung betrachtet werden kann.
Machstehend werden verschiedene Anregungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen farbändernden Verbindungen gegeben. (A) Anregung durch Licht;
Eine beliebige Verbindung vorliegender Erfindung verändert ihre Farbe durch Lichtanregung.
Beispielsweise wird die Verbindung des Beispiels 1, die durch die chemische Formel 3 ausgedrückt wird.in η-Hexan gelöst. Die Lösung wird auf weisses Papier aufgebracht und das Lösungsmittel verdampfen gelassen. Wenn das Papier UV-Strahlen ausgesetzt wird, wird es rosa. Die rosa Farbe bleibt eine lange Zeit sogar nach Entfernen der UV-Strahlen bestehen. Der Grund für die vorgenannte Retention der Farbe wird darin vermutet, dass die Verbindung der chemischen Formel 3, die durch UV-Strahlen zur Bildung einer offenen Ringstruktur angeregt worden ist, anschliessend durch Anionen und Protonen des im Papier enthaltenen Wassers angeregt wird.
C: L■ si 2 1 δ / 1 3 S ί( ORIGINAL INSPECTED
Andere der vorgenannten styrylähnlichen Verbindungen zeigen ähnliche Wirkungen. Z.B. ändert die Verbindung des Beispiels 7 gemäss der chemischen Formel 9 ihre Farbe von transparent zu rot bei der Anregung durch UV-Strahlen.
Obwohl UV-Strahlen zu einer wirksamen Anregung geeignet sind, können andere Strahlen, z.B. sichtbares Licht, ebenfalls angewendet werden, wenn eine ausreichende Anregungszeit gegeben wird. Wenn anstelle des Papiers eine Glasplatte verwendet wird, wird die Farbänderung reversibel, da auf dem Glas weder Anionen noch Protonen vorhanden sind.
(B) Anregung dtnrch Temperatur;
Eine beliebige Verbindung vorliegender Erfindung verändert ihre Farbe durch Wärmeanregung.
Beispielsweise wird die Verbindung des Beispiels 1 gemäss der chemischen Formel 3 in Dimethylsulfoxid gelöst. Die durchsichtige Lösung wird in den schmalen Raum zwischen einem Paar Glasplatten eingebracht. Wenn die Lösung allmählich erwärmt wird, wird sie bei etwa 140 C rot und, wenn die Temperatur sinkt, wieder durchsichtig.
Derartige Farbveränderungen durch Wärmeanregung finden bei Temperaturen an der Nähe des Schmelzpunktes der Verbindung statt. Die Farbveränderungstemperaturen werden beträchtlich erniedrigt, wenn Protonen oder Anionen vorliegen, die die Verbindung umgeben.
INSPECTED
Wenn nach einem anderen Beispiel die Verbindung des Beispiels 7 gemäss der chemischen Formel 5 allein erwärmt wird, ändert sich die Farbe der Verbindung von transparent zu rot bei etwa 165 C, während die gleiche Verbindung, in Dimethylsulfoxid mit einem Gehalt an einer geringen Menge Methylalkohol gelöst, erwärmt wird, wird die Farbe bereits bei etwa 50°C rot.
Je höher die Protonenkonzentration um die Verbindung herum wird, desto niedriger werden die Farbveränderungstemperaturen.
Wenn nach einem anderen Beispiel die Verbindung des Beispiels 2 gemäss der chemischen Formel 4 in einem nichtprotonischen Lösungsmittel gelöst und erwärmt wird, ändert die Lösung ihre Farbe bei etwa 130°C in rosa.
Wenn nach einem anderen Beispiel die Verbindung des Beispiels 17 gemäss der chemischen Formel 19 in einem nichtprotonischen Lösungsmittel gelöst und erwärmt wird, wird die Lösung bei etwa 9O0C rot.
(C) Anregung durch Elektrizität:
Die Verbindung des Beispiels 1 gemäss der chemischen Formel 3 wird in Dimethylsulfoxid gelöst. Die erhaltene Lösung wird dann in eine Glaszelle eingebracht, wie sie in der. Zeichnung dargestellt ist, wobei die Zelle aus der Lösung 1, den elektrischleitfähigen Folien 2 und 3, die das Paar Elektroden bilden, wovon mindestens eine durchsichtig ist, den Glasplatten 4 und 5 und den Distanzring 6 einer spezifischen Dicke, z.B. 0,005 bis
oL'iNifc/IJÖd ORIGINAL INSPECTED
0,1 mm besteht. Der Abstandsring ist aus Polyäthylen-terephthalat oderPolyfluoräthylen hergestellt und dient als isolierende Seitenwandung, die die Ränder der Glasplatten 4 und 5 umgibt. Wenn an die Elektroden 2 und 3 Gleich- oder Wechselspannung aufgedrückt wird, ändert die in der Zelle in Lösung befindliche Verbindung ihre Farbe. Die zur Änderung der Farbe erforderliche Spannung ist sehr niedrig, z.B. 2,0 Volt. Wenn die Spannung entfernt wird, kehrt die ursprüngliche Farbe zurück. Insbesondere wenn Gleichspannung angewendet und eine bestimmte Menge des Gegenstroins zur ursprünglich angewendeten Gleichspannung eine kurze Zeitdauer zu Beginn der Umkehrung angewendet wird, kann die Farbänderung beschleunigt werden.
Wenn die Verbindung des Beispiels 1 gemäss der chemischen Formel 3 in die Zelle bei der Spannungseinwirkung eingebracht wird, tritt ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 552 nm auf, das eine rosarote Farbe zeigt.
Wenn die Verbindung,des Beispiels 7 gemäss der chemischen Formel 9 in die Zelle bei der Spannungseinwirkung eingebracht wird, liegt das Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 557 nm und zeigt eine rosarote Farbe.
Wenn eine Verbindung des Beispiels 2 gemäss der chemischen Formel 4 in die Zelle bei der Spannungseinwirkung eingebracht wird, liegt das Absoprtionsmaximum bei einer Wellenlänge von 542 nm und zeigt eine rosarote Farbe.
büäJJIS/1389 ORIGINAL INSPECTED
- is - 2Si 1 ι? 3 5
Bei den vorgenannten Lösungsmitteln sind jene der nichtprotonischer Art geeignet. Die Farbänderungen (und/oder das Wiederauftreten and Verschwinden) bei den Spannungseinwirkungen beruhen vermitlich auf Anionen und Protonen, und aus diesem Grunde wird der Mechanismus der Farbänderung ähnlich dem durch Ionen verursachten betrachtet.
(D) Anregung durch Druck;
Die Verbindung des Beispiels 4 gemäss der chemischen Formel 6 wird in Gelatine zusammen mit, jedoch in einem getrennten Zustand
/japanischem sauren
von 7 Ton dispergiert. Das Gemisch wird auf ein Blatt
Papier aufgetragen und dann getrocknet. Das Papier ist weiss, wenn es liegengelassen wird. Wenn man auf einige Stellen des Papiers Druck ausübt, reagiert der Farbstoff an den Druckstellen
/japanischen sauren Bit den Teilchen des . / Tons und wird rot.
(E) Anregung durch radioaktive Strahlen:
Die Verbindung des Beispiels 6 gemäss der chemischen Formel 8
-2 und Hydrochinon werden jeweils in einer Konzentration von 10 Holprozent in Gelatine dispergiert. Wenn das erhaltene Gemisch Lichtstrahlen, Elektronenstrahlen, o(- oder ^-Strahlen ausgesetzt wird, wird es blau. Die blaue Farbe bleibt sogar nach dem Entfernen der Strahlenemission erhalten.
Wenn anstelle der vorgenannten Verbindung die Verbindung des Beispiels 18 gemäss der chemischen Formel 20 in Gelatine dispergiert wird, wird das Gemisch beim Bestrahlen rot, und die rote Farbe bleibt auch nach der Entfernung der Strahlenquelle
ORIGINAL INSPECTED
- 2O -
2 > -^ ϊ !? ο 5
erhalten.
Wenn anstelle der vorgenannten Verbindung die Verbindung des Beispiels 19 gentäss der chemischen Formel 21 verwendet wird, wird das Gemisch orange und die orange Farbe bleibt auch nach dem Entfernen der Strahlungsquelle erhalten.
Wenn die Verbindung des Beispiels 6 gemäss der chemischen
Formel 8 und Hydrochinon in einem nichtprotonischen polaren
—*y
Lösungsmittel jeweils in einer Konzentration von 10 Molprozent
werden,/
gelöst / wird das Gemisch beim Bestrahlen blau, und beim Entfernen der Strahlungsquelle kehrt die ursprüngliche Farbe zurück.
ORIGJNAL INSPECTED
to ü $ Si S/1369

Claims (13)

Patentansprüche
1. Farbändernde Verbindungen, deren Farbe bei Anregung durch beispielsweise Licht, Wärme, Ionen, Elektrizität, Druck und/oder radioaktive Strahlen sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt, gekennzeichnet durch die allgemeine Formel 1
(i)
in der Q den Benzolring, der substituiert und/oder mit mindestens einem weiteren Ringsystem kondensiert sein kann, darstellt,
R. und R- gleich oder verschieden sind und niedere Alkylreste, Hydroxyalkylreste oder Alkoxyalkylreste sind, R3 ein Wasserstoff- oder Halogenatom, die Nitril- oder Phenoxy- gruppe oder einen Alkyl-, Alkoxy- oder aromatischen Rest bedeutet, Y für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, Z ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, der mit Alkylresten substituiert sein kann und der mit der Gruppierung
ν
-N-C-Y- eine Ringstruktur bildet, und
A den ankondensierten Rest eines aromatischen oder heterocyclischen Aldehyds oder einer aromatischen oder heterocyclischen Nitroso-Verbindung bedeutet.
6Q98I S/1389 original inspected
■~ - ■* - "■ c
.-■' ""·■ .j.. I ""■ I"1. ^ - 22 -
2. Verbindungen nach Anspruch 1, bei denen sich der ankondensierte Rest A von einem aromatischen Aldehyd ableitet und einen Rest darstellt von
Benzaldehyd, p-Acetamino-benzaldehyd, p-Brom-benzaldehyd, m-Brom-benzaldehyd, ο-Brom-benzaldehyd, p-Dimethylainino-benzaldahyd, p-Diäthylamino-benzaldehyd, p-Dibutylamino-benzaldehyd, ο-Chlorbenzaldehyd, p-Chlor-benzaldehyd, p-Anisaldehyd, o-Anisaldehyd, p-Tolylaldehyd, m-Tolylaldehyd, o-ToIyIaldehyd, o-Äthoxy-benzaldehyd, p-Äthoxy-benzaldehyd, p-Fluor-benzaldehyd, o-Fluorbenzaldehyd, p-Nitro-benzaldehyd, m-Nitro-benzaldehyd, o~Nitrobenzaldehyd, p-Cyan-benzaldehyd, o-Cyan-benzaldehyd, 2,4-Dichlor-benzaldehyd, 2,6-Dichlor-benzaldehyd, 3,4-Dichlor-benzaldehyd, 3,5-Dichlor-benzaldehyd, 2,4-Dimethoxy-benzaldehyd, 2,5-Diraethoxy-benzaldehyd, 2^3-Dimethoxy-benzaldehyd, 3,5-Dimethoxy-benzaldehyd, 2,4-Bimethyl-benzaldehyd, 2,5-Dimethylbenzaldehyd, 3r4-Din»thyl-benzaldehyd, 3,5-Dimethyl-benzaldehyd, Veratrumaldehyd (=3,4-Dintethoxy-benzaldehyd), 4-Isopropylbenzaldehyd, o-(2-Chloräthyl) -benzaldehyd, 2,4,6-Trimethylbenzaldehyd, 2,4,6-Triäthoxy-benzaldehyd, 3,4-Dimethyl-p-anis-■ aldehyd, 2,5-Diniethyl-p-an±saldehyd, 2-Chlor-5-nitro-benzaldehyd, 2-Chlor-6-nitro-benzaldehyd, 2-Chlor-3-nitro-benzaldehyd, 5-Chlor-2-nitro-benzaldehydr Vanillin, o-vanillin, Isovanillin, 5-Brom-vanillin, 2-Chlor-4-dimethylaraino-benzaldehyd, 2-Chlor-6-fluor-benzaldehyd, 5-Brom-veratrumaldehyd,· 6-Brom-veratrumaldehyd, 5-Brom-2-methoxy-benzaldehyd, 1-Naphthaldehyd, 2-Naphthaldehyd, p-Dimethylamino-zimtaldehyd, p-Diäthylarnino-zimtaldehyd, p-Nitro-zimtaldehyd, o-Nitro-zimtaldehyd, 2-Chlorzirataldehyd, 9-Anthrylaldehyd, lO-Chlor-9-anthrylaldehyd, Phenanthren-9-aldehyd und Fluoren-aldehyd.
ORIGINAL INSPECTED
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3. Verbindungen nach Anspruch 1, bei denen sich der ankondensierte Rest A von einer aromatischen Nitroso-Verbindung ableitet und einen Rest darstellt von
p-Dimethylamino-nitrosobenzol, p-Diäthylamino-nitrosobenzol, p-Methyl-nitrosobenzol (=p-Nitrosotoluol), p-Nitro-nitroscbenzol, o-Nitro-nitrosobenzol, 3-Nitroso-2-nitro-toluol.
4. Verbindungen nach Anspruch 1, bei denen sich der ankondensierte Rest A von einem heterocyclischen Aldehyd ableitet und einen Rest darstellt von
Furfurol, 5-Methyl-furfurol, 5-Brom-furfurol. 4-Isopropylfurfurol, 2-Thiojjhen-aldehyd, 5-Methyl-thiophen-aldehyd, 3-Hethoxy-benzo-thiophen-2-aldehyd. 2-Pyridin-aldehyd, 3-Pyridin-aldehyd, 4-Pyridin-aldehyd,
l-Äthylindol-3-aldehyd,
l-Methylindol-3-aldehyd, 1-Methy l-2-phenylindol-3-aldehyd, N-Methyl-carbazol-2-aldehyd, N-Äthyl-7-brom-carbazol-2-aldehyd, N-(n-Octyl) -7-nitro-carbazol-2-aldehyd/ Benzof uran-2-aldehyd, Dibenzofuran-2-aldehyd, Pyrrol-2-aldehyd, N-Methyl-pyrrol-2-aldehyd, N-Phenyl-pyrrol-2-aldehyd, 3~Methyl-pyrrol-2-aldehyd, 2-Äthyl-pyrrol-5-aldehyd, Benzthiazol-2-aldehyd, 6-Methylbenzthiazol-2-aldehyd, 6-Chlor-benzthiazoi-f2-aldehyd,5-Chlorbenzthiazol-2-aldehyd, 6-Methoxy~benzthiazol-2-aldehyd, 5,6-Dichlor-benzthiazol-2-aldehyd, Benzoselenazol-2-aldehyd, 6-Methoxy-benzoselenazol-2-aldehyd, 2,4-Dimethyl-pyrrol-2-aldehydr Α,e-Dichlor-pyrimidin-S-aldehyd, 2-Formyl-4,6-dimethyl-pyrimidin,
c L :» Ϊ I b / I i α ϊ ORIGINAL INSPECTED
Chinolin-2-aldehyd, Acridin-lO-aldehyd, 2,4-Diphenyl-5,6,7-hexahydrobenzopyran-8-aldehyd und 2,4-Diphenyl-6-methyl-5,6, 7-pentahydrobenzopyran-8-aldehyd.
5. Verbindungen nach Anspruch 1, bei denen sich der ankondensierte Rest A von einer heterocyclischen Nitroso-Verbindung ableitet und einen Rest darstellt von
3-Nitrosoindol, 2-Methyl-3-nitrosoindol und 3-Nitroso-2-phenylindol.
6. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Farbe sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt bei Anregung durch Licht.
7. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Farbe sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt bei Anregung durch Wärme.
8. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Farbe sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt bei Anregung durch Ionen.
9. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Farbe sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt bei Anregung durch Elektrizität.
10. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Farbe sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt bei
6Ui)Ö15/1389 original inspected
? S 4 * : r- 5
Anregung durch Druck.
11. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Farbe sich ändert, verschwindet oder wieder auftritt bei Anregung durch radioaktive Strahlen.
12. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Protonen liefernden Lösungsmittel gelöst sind.
13. Verwendung der farbändernden Verbindungen nach Anspruch 1 in einer Vorrichtung zur Farbänderung, bestehend aus einem Paar geeignete Aussparungen aufweisende Elektroden, von denen mindestens eine durchsichtig ist, und aus einem isolierten Zwischenraum, der zusammen mit den Elektroden eine Zelle bildet, die die Lösung einer farbändernden Verbindung nach Anspruch 1 enthält.
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