FR2751648A1 - Cpds. used in mfr. of e.g. ophthalmic lenses - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne de nouveaux composé s de type naphtopyranes et présentant, en particulier, des propriétés photochromiques. Elle concerne, également, les compositions photochromiques et articles ophtalmiques (par exemple des lentilles) contenant des naphtopyranes. The present invention relates to novel compounds of the naphthopyran type and having, in particular, photochromic properties. It also relates to photochromic compositions and ophthalmic articles (for example lenses) containing naphthopyrans.
Les composés photochromiques sont capables de changer de couleur sous l'influence d'une lumière poly- ou monochromatique (par exemple des W) et de retrouver leur couleur initiale, quand l'irradiation lumineuse cesse, ou sous l'influence d'une lumière poly- ou monochromatique différente de la première, ou sous l'influence de la température et/ou d'une lumière poly- ou monochromatique différente de la première. The photochromic compounds are capable of changing color under the influence of a poly- or monochromatic light (eg W) and to recover their initial color, when the light irradiation ceases, or under the influence of a light poly- or monochromatic different from the first, or under the influence of temperature and / or a poly- or monochromatic light different from the first.
Ces composés photochromiques trouvent des applications dans divers domaines, par exemple, pour la fabrication de lentilles ophtalmiques, lentilles de contact, lunettes de protection solaire, filtres, optiques de caméra ou d'appareils photographiques ou d'autres dispositifs optiques et d'observation, vitrages, objets décoratifs, éléments d'affichage ou bien encore pour le stockage d'informations par inscription optique (codage). These photochromic compounds have applications in various fields, for example, for the manufacture of ophthalmic lenses, contact lenses, sunglasses, filters, camera optics or cameras or other optical and observation devices, glazings, decorative objects, display elements or even for the storage of information by optical inscription (coding).
Dans le domaine de l'optique ophtalmique, et en particulier la lunetterie, une lentille photochrome, comprenant un ou plusieurs composés photochromiques, doit présenter
- une transmission élevée dans l'obscurité ou en l'absence de lumière solaire,
- une transmission faible (forte colorabilité) sous irradiation solaire,
- une cinétique de coloration et de décoloration adaptée,
- une teinte acceptable par le consommateur (grise ou marron de préférence) avec, de préférence, un maintien de la teinte choisie au cours de la coloration et de la décoloration de la lentille,
- un maintien des performances des propriétés dans une gamme de température de 0-40 C,
- une durabilité importante, car les objectifs visés sont des lentilles correctrices sophistiquées et donc chères.In the field of ophthalmic optics, and in particular eyewear, a photochromic lens, comprising one or more photochromic compounds, must present
- high transmission in the dark or in the absence of sunlight,
a weak transmission (high colorability) under solar irradiation,
a suitable coloration and discoloration kinetics,
a shade acceptable by the consumer (preferably gray or brown) with, preferably, a maintenance of the hue chosen during the coloration and the discoloration of the lens,
a maintenance of the properties of the properties in a temperature range of 0-40 C,
- an important durability, because the objectives are sophisticated corrective lenses and therefore expensive.
Ces caractéristiques de lentille sont, en fait, déterminées par les composés photochromiques actifs, qui doivent, en outre, être parfaitement compatibles avec le matériau organique ou minéral constituant la lentille. These lens characteristics are, in fact, determined by the active photochromic compounds, which must, in addition, be perfectly compatible with the organic or inorganic material constituting the lens.
Il est par ailleurs, à noter que l'obtention d'une teinte grise ou marron peut nécessiter l'emploi d'au moins deux photochromes de couleurs différentes, c'est-à-dire ayant des longueurs d'onde d'absorption maximale dans le visible distinctes. Cette association impose encore d'autres exigences aux composés photochromiques. En particulier, les cinétiques de coloration et de décoloration des deux ou plusieurs composés photochromiques actifs associés doivent être sensiblement identiques. Il en va de même pour leur stabilité dans le temps et, également, pour leur compatibilité à un support plastique ou minéral. It should also be noted that obtaining a gray or brown hue may require the use of at least two photochromics of different colors, that is to say having wavelengths of maximum absorption. in the visible distinct. This association imposes other requirements on photochromic compounds. In particular, the staining and fading kinetics of the two or more associated active photochromic compounds must be substantially identical. It is the same for their stability over time and, also, for their compatibility with a plastic or mineral support.
Parmi les nombreux composés photochromiques décrits dans l'art antérieur, on peut citer les naphtopyranes décrites dans les brevets US 3 567 605, US 3 627 690, US 4 826 977,
US 5 200 116, US 5 458 814 et dans Research Disclosure NO 36144:
Among the numerous photochromic compounds described in the prior art, mention may be made of the naphthopyrans described in patents US Pat. No. 3,567,605, US Pat. No. 3,627,690 and US Pat. No. 4,826,977.
US 5,200,116, US 5,458,814 and Research Disclosure No. 36144:
Ces composés prétendent satisfaire au cahier des charges défini supra. En réalité, si ces composés ont bien une ou plusieurs des propriétés de base recherchées, telles qu'une transmission élevée dans l'obscurité et une forte colorabilité sous irradiation solaire, tous les composés décrits à ce jour n'ont pas la combinaison complète de propriétés recherchées, nécessaire à la production d'articles satisfaisants, susceptibles d'une fabrication industrielle. Si l'art antérieur enseigne comment modifier la cinétique de décoloration par la présence de groupement méthyle en R1 et R2, il n'enseigne pas comment modifier le profil du spectre visible de la forme activée (exposition à l'UV). Les composés de l'art antérieur sont généralement orange ou rouge avec une bande d'absorption principale dans le visible. These compounds claim to meet the specifications defined above. In fact, if these compounds do have one or more of the desired basic properties, such as high dark transmittance and high colorability under solar irradiation, all the compounds described to date do not have the complete combination of properties sought, necessary for the production of satisfactory articles, susceptible of industrial manufacture. If the prior art teaches how to modify the decolorization kinetics by the presence of methyl groups at R1 and R2, it does not teach how to modify the profile of the visible spectrum of the activated form (exposure to UV). The compounds of the prior art are generally orange or red with a main absorption band in the visible.
Il est du mérite de la Demanderesse d'avoir trouvé, d'une façon surprenante, que la présence d'au moins deux groupements alcoxys, en R3 à R6 permettait l'obtention de photochromes ayant deux bandes d'absorption intenses dans le visible et aux Xmax élevées. Les composés de l'invention couvrent ainsi une partie du spectre visible (400 à 700 nm). It is the merit of the Applicant to have found, in a surprising way, that the presence of at least two alkoxy groups, at R3 to R6, allowed obtaining photochromes having two intense absorption bands in the visible and at high Xmax. The compounds of the invention thus cover a part of the visible spectrum (400 to 700 nm).
Ainsi, la présente invention concerne des composés, en particulier photochromiques, de formule générale (I) suivante
dans laquelle
- R1 à R6 sont identiques ou différents et représentent: .1' hydrogène,
un groupement alkyle, alcoxy, cycloalkyle, alcényle, alcynyle , aryle, alkylaryle, hétéroaryle, aryloxyle ou aralkyle, ledit groupement étant éventuellement halogéné,
un halogène, de préférence F, Br, C1,
un groupement amine,
-OCOR, -COOR, avec R = H, alkyle et/ou cycloalkyle et/ou aryle,
un reste de (poly)éther, (poly)amide, (poly)carbonate, (poly)carbamate, (poly)urée ou (poly)ester,
- R7 et R8 sont identiques ou différents et représentent un groupement
(poly)aromatique (par exemple phényle ou naphthyle, substitué ou non),
(poly)hétéroaromatique (par exemple furanyle, thiényle, pyridyle, benzofuranyle, substitué ou non)
cycloalkyle (par exemple cyclopropyle), ou bien
- les deux groupements R7 et R8 peuvent être liés pour former ensemble un groupement adamantyle, norbornyle, fluorénylidène ou dialkylanthracénylidène, éventuellement substitué.Thus, the present invention relates to compounds, in particular photochromic compounds, of general formula (I) below
in which
R 1 to R 6 are identical or different and represent:
an alkyl, alkoxy, cycloalkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, alkylaryl, heteroaryl, aryloxyl or aralkyl group, said group being optionally halogenated,
a halogen, preferably F, Br, C1,
an amine group,
-OCOR, -COOR, with R = H, alkyl and / or cycloalkyl and / or aryl,
a residue of (poly) ether, (poly) amide, (poly) carbonate, (poly) carbamate, (poly) urea or (poly) ester,
- R7 and R8 are identical or different and represent a grouping
(poly) aromatic (for example phenyl or naphthyl, substituted or unsubstituted),
(poly) heteroaromatic (e.g. furanyl, thienyl, pyridyl, benzofuranyl, substituted or unsubstituted)
cycloalkyl (for example cyclopropyl), or
the two groups R7 and R8 may be linked to form together an optionally substituted adamantyl, norbornyl, fluorenylidene or dialkylanthracenylidene group.
caractérisé en ce qu'au moins deux des groupements R3 à
R6 sont des groupes alcoxys en C1 à C6.characterized in that at least two of the groups R3 to
R6 are C1-C6 alkoxy groups.
Parmi les substituants envisageables pour les composés de la formule (I) selon l'invention, il convient d'envisager des groupements comprenant et/ou formant au moins une fonction susceptible de polymérisation et/ou réticulation, sélectionnés, de préférence, dans la liste suivante alcényle - avantageusement vinyle, méthacryloyle, acryloyle, acryloxyalkyle, méthacryloxyalkyle ou époxy. Among the possible substituents for the compounds of the formula (I) according to the invention, it is necessary to envisage groups comprising and / or forming at least one function capable of polymerization and / or crosslinking, preferably selected from the list next alkenyl - advantageously vinyl, methacryloyl, acryloyl, acryloxyalkyl, methacryloxyalkyl or epoxy.
Ainsi, les composés photochromiques selon l'invention peuvent être des monomères, de natures différentes ou non, susceptibles de réagir entre eux ou avec d'autres comonomères, pour former des homopolymères et/ou copolymères, porteurs d'une fonctionnalité photochromique et possédant des propriétés mécaniques de macromolécules. Il s'ensuit que l'un des objets de la présente invention est formé par ces homopolymères ou copolymères comprenant des (co)monomères et/ou par des réticulats, au moins en partie constitués par des composés photochromiques (I) selon l'invention. Thus, the photochromic compounds according to the invention may be monomers, of different or different natures, capable of reacting with each other or with other comonomers, to form homopolymers and / or copolymers, carrying a photochromic functionality and possessing mechanical properties of macromolecules. It follows that one of the objects of the present invention is formed by those homopolymers or copolymers comprising (co) monomers and / or by reticulates, at least partly constituted by photochromic compounds (I) according to the invention. .
Dans ce même ordre d'idée, les susdits composés (I) peuvent être des agents de réticulation pourvus de fonctions réactives susceptibles de permettre des pontages entre des chaînes de polymères de nature photochromique ou non. Les réticulats, susceptibles d'être ainsi obtenus, font également partie de la présente invention. In the same vein, the aforementioned compounds (I) may be crosslinking agents provided with reactive functions capable of allowing bridging between photochromic or non-photochromic polymer chains. The reticles, which can thus be obtained, are also part of the present invention.
De manière particulièrement préférée, les groupements alcoxys sont des méthoxys. Des composés préférés de l'invention répondent aux formules (I1 à I4) suivantes
In a particularly preferred manner, the alkoxy groups are methoxys. Preferred compounds of the invention have the following formulas (I1 to I4)
où R7 et R8 sont des groupements (poly)aromatiques ou (poly)hétéroaromatique éventuellement substitués par un ou plusieurs groupements alcoxys en C1 à C5, amine ou alkyle en C1 à C6 ou aryle en C6 à C12. where R7 and R8 are (poly) aromatic or (poly) heteroaromatic groups optionally substituted by one or more C1-C5 alkoxys, amines or C1-C6 alkyl or C6-C12 aryl groups.
Il est du mérite de la Demanderesse d'avoir révélé ces composés, car ceux-ci présentent des propriétés photochromiques particulièrement avantageuses. Plus précisément, il sont doués d'une forte colorabilité avec deux bandes d'absorption dans le visible avec des Xmax élevées. It is the merit of the Applicant to have disclosed these compounds, because they have particularly advantageous photochromic properties. Specifically, they are endowed with high colorability with two bands of absorption in the visible with high Xmax.
Ces composés sont, par ailleurs, parfaitement stables et compatibles avec des matrices en polymère organique ou en matériau minéral, aussi bien sous forme incluse dans la matrice que sous forme de revêtement. These compounds are, moreover, perfectly stable and compatible with matrices of organic polymer or mineral material, both in the form included in the matrix and in the form of coating.
En solution ou dans une matrice polymère, les composés selon l'invention sont incolores ou légèrement colorés à l'état initial et développent rapidement une coloration intense sous une lumière W (365 nm) ou une source lumineuse de type solaire. Enfin, ils retrouvent rapidement leur couleur initiale lorsque l'irradiation cesse. In solution or in a polymer matrix, the compounds according to the invention are colorless or slightly colored in the initial state and rapidly develop an intense coloration under a light W (365 nm) or a solar-type light source. Finally, they quickly recover their initial color when irradiation ceases.
Les composés de l'invention peuvent être obtenus par condensation d'un dérivé du 1-naphtol convenablement substitué et d'un dérivé d'alcool propargylique. Cette voie de synthèse est classique et est décrite par exemple dans les références citées précédemment. The compounds of the invention can be obtained by condensation of a suitably substituted 1-naphthol derivative and a propargyl alcohol derivative. This synthetic route is conventional and is described for example in the references cited above.
Cette réaction peut s'effectuer dans des solvants comme le toluène ou le tétrahydrofurane en présence d'un catalyseur acide tel que l'acide paratoluène sulfonique, l'acide chloroacétique ou l'alumine acide.
This reaction can be carried out in solvents such as toluene or tetrahydrofuran in the presence of an acidic catalyst such as para-toluenesulphonic acid, chloroacetic acid or acidic alumina.
Les dérivés du l-naphtol quant à eux sont obtenus par des méthodes adaptées de la littérature (voir par exemple le brevet US 5 200 116 et Sibi et al. J. Org. Chem. 1986, vol 51, p 271-273). Des exemples de dérivés naphthols synthétisables par ces méthodes sont
The 1-naphthol derivatives for their part are obtained by methods adapted from the literature (see, for example, US Patent 5,200,116 and Sibi et al., J. Org Chem 1986, vol 51, p 271-273). Examples of naphthol derivatives synthesizable by these methods are
S'agissant des applications des composés selon la présente invention, il convient de noter qu'ils peuvent être utilisés comme matière photochromique dispersée dans la masse d'une matrice polymère. Ils peuvent aussi être utilisés en solution. As regards the applications of the compounds according to the present invention, it should be noted that they can be used as photochromic material dispersed in the mass of a polymer matrix. They can also be used in solution.
Une solution photochromique peut être obtenue en solubilisant le composé dans un solvant organique, tel que le toluène, le dichlorométhane, le tétrahydrofurane ou 1' éthanol. Les solutions obtenues sont généralement incolores et transparentes. Exposées à la lumière solaire, elles développent une forte coloration et reviennent à l'état incolore lorsqu'elles sont placées dans une zone de moindre exposition au rayonnement solaire ou, en d'autres termes, lorsqu'elles ne sont plus soumises aux UV. Il suffit, en général, d'une très faible concentration de produit (de l'ordre de 0,01 à 5 W) pour obtenir une coloration intense. A photochromic solution can be obtained by solubilizing the compound in an organic solvent, such as toluene, dichloromethane, tetrahydrofuran or ethanol. The solutions obtained are generally colorless and transparent. Exposed to sunlight, they develop a strong color and return to the colorless state when they are placed in an area of least exposure to solar radiation or, in other words, when they are no longer subjected to UV. In general, a very low concentration of product (of the order of 0.01 to 5 W) is sufficient to obtain an intense coloration.
Les applications les plus intéressantes sont celles dans lesquelles le photochrome est dispersé uniformément au sein ou sur la surface d'un polymère, copolymère ou mélange de polymères. Les procédés de mise en oeuvre envisageables sont très variés. Parmi ceux connus de l'homme de l'art, on peut citer, par exemple, la diffusion dans le (co)polymère, à partir d'une suspension ou solution du photochrome, dans une huile de silicone, dans un hydrocarbure aliphatique ou aromatique, dans un glycol, ou à partir d'une autre matrice polymère. La diffusion est couramment effectuée à une température de 50 à 2000C pendant une durée de 15 minutes à quelques heures, selon la nature de la matrice polymère. The most interesting applications are those in which the photochromic is dispersed uniformly within or on the surface of a polymer, copolymer or mixture of polymers. The implementation methods that can be envisaged are very varied. Among those known to those skilled in the art, there may be mentioned, for example, the diffusion in the (co) polymer, from a suspension or solution of photochromic, in a silicone oil, in an aliphatic hydrocarbon or aromatic, in a glycol, or from another polymer matrix. The diffusion is commonly carried out at a temperature of 50 to 2000C for a period of 15 minutes to a few hours, depending on the nature of the polymer matrix.
Une autre technique de mise en oeuvre consiste à mélanger le photochrome dans une formulation de matières polymérisables, à déposer ce mélange sur une surface ou dans un moule et à effectuer ensuite la polymérisation. Ces techniques de mise en oeuvre et d'autres sont décrites dans l'article de CRANO et al. "spiroxazines and their use in photochromic lentes publié dans Applied Photochromic PolymerSystems, Ed. Blackie et Son Ltd - 1992. Conformément à une variante de l'invention, il est également envisageable de greffer les photochromes sur des (co)polymères. Ainsi, un autre objet de l'invention est formé par les (co)polymères greffés par au moins l'un des photochromes décrits ci-avant.Another implementation technique consists in mixing the photochromic in a formulation of polymerizable materials, depositing this mixture on a surface or in a mold and then performing the polymerization. These and other processing techniques are described in the article by CRANO et al. In a variant of the invention, it is also possible to graft photochromic substances onto (co) polymers. Another object of the invention is formed by the (co) polymers grafted with at least one of the photochromics described above.
A titre d'exemples de matériaux polymères préférés pour des applications optiques des composés photochromiques selon l'invention, on peut mentionner les produits suivants
- poly(mono-, di-, tri-, tétra-)acrylate ou poly(mono-, di-, tri-, tétra-)méthacrylate d'alkyle, de cycloalkyle, d'aryle ou d'arylalkyle, éventuellement halogéné ou comportant au moins un groupement éther et/ou ester et/ou carbonate et/ou carbamate et/ou thiocarbamate et/ou urée et/ou amide ; polystyrène, polycarbonate (e.g. polycarbonate de bisphénol-A, poly (carbonate de diallyl diéthylène glycol), polyépoxy, polyuréthanne, polythiouréthanne, polysiloxane , polyacrylonitrile, polyamide, polyester aliphatique ou aromatique, polymères vinyliques, acétate de cellulose, triacétate de cellulose, acétate-propionate de cellulose ou polyvinylbutyral,
- copolymères de deux ou plusieurs types de monomères ou mélanges de polymères visés supra, de préférence polycarbonate-polyuréthanne, poly(méth)acrylatepolyuréthanne, polystyrène-poly(méth)acrylate ou encore polystyrène-polyacrylonitrile, avantageusement un mélange de polyester et de polycarbonate ou de poly(méth)acrylate. By way of examples of preferred polymeric materials for optical applications of the photochromic compounds according to the invention, mention may be made of the following products
poly (mono-, di-, tri-, tetra-) acrylate or optionally halogenated alkyl, cycloalkyl, aryl or arylalkyl poly (mono-, di-, tri-, tetra-) methacrylate or comprising at least one ether and / or ester and / or carbonate and / or carbamate and / or thiocarbamate and / or urea and / or amide groups; polystyrene, polycarbonate (eg bisphenol-A polycarbonate, poly (diallyl diethylene glycol carbonate), polyepoxy, polyurethane, polythiourethane, polysiloxane, polyacrylonitrile, polyamide, aliphatic or aromatic polyester, vinyl polymers, cellulose acetate, cellulose triacetate, acetate cellulose propionate or polyvinyl butyral,
copolymers of two or more types of monomers or polymer mixtures referred to above, preferably polycarbonate-polyurethane, poly (meth) acrylatepolyurethane, polystyrene-poly (meth) acrylate or else polystyrene-polyacrylonitrile, advantageously a mixture of polyester and polycarbonate or poly (meth) acrylate.
La quantité de photochrome utilisée dépend du degré d'assombrissement souhaité. De manière habituelle, on en utilise une quantité comprise entre 0, 001 et 20 W en poids. The amount of photochromic used depends on the degree of darkening desired. In the usual way, an amount of between 0.001 and 20 wt.
Les composés photochromiques selon l'invention peuvent être utilisés seuls ou en mélange avec d'autres produits pour former une composition susceptible de se présenter sous forme solide ou liquide, par exemple en solution ou en dispersion, comme cela a déjà été indiqué supra. Ces compositions, qui constituent un autre objet de l'invention, peuvent comprendre un ou plusieurs composés (I) selon l'invention et d'autres composés photochromiques complémentaires permettant d'obtenir des colorations foncées, par exemple grises ou brunes, souhaitées par le public dans des applications telles que la lunetterie ophtalmique ou solaire. Ces composés photochromiques complémentaires peuvent être ceux connus de l'homme de l'art et décrits dans la littérature, par exemple des chromènes (US 3 567 605, US 5 238 981, WO 94 22 850, EP 562 915), des spiropyranes ou des naphtospiropyranes (US 5 238 981) et des spiroxazines (CRANO et al.,"Applied Photochromic Polymer Systems, Ed. Blackie & Son Ltd, 1992, chapitre 2
Ces compositions selon l'invention peuvent également comporter
- des colorants non photochromiques permettant l'ajustement de la teinte,
- et/ou un ou plusieurs stabilisants, comme par exemple un antioxydant
- et/ou un ou plusieurs anti-UV,
- et/ou un ou plusieurs antiradicaux,
- et/ou désactiveurs d'états excités photochimiques.The photochromic compounds according to the invention may be used alone or as a mixture with other products to form a composition which may be in solid or liquid form, for example in solution or in dispersion, as already indicated above. These compositions, which constitute another subject of the invention, may comprise one or more compounds (I) according to the invention and other complementary photochromic compounds making it possible to obtain dark, for example gray or brown, colors desired by the in applications such as ophthalmic or solar eyewear. These additional photochromic compounds may be those known to those skilled in the art and described in the literature, for example chromenes (US 3,567,605, US 5,238,981, WO 94/2850, EP 562 915), spiropyrans or naphtospiropyrans (US 5,238,981) and spiroxazines (CRANO et al., "Applied Photochromic Polymer Systems, Ed. Blackie & Son Ltd, 1992, Chapter 2
These compositions according to the invention may also comprise
non-photochromic dyes for adjusting the hue,
and / or one or more stabilizers, for example an antioxidant
- and / or one or more anti-UV,
and / or one or more antiradicals,
and / or deactivators of photochemically excited states.
Ces additifs peuvent permettre d'améliorer la durabilité desdites compositions. These additives can make it possible to improve the durability of said compositions.
Selon un autre de ses aspects relatifs à l'application des composés photochromiques (I), la présente invention a également pour objet des articles ophtalmiques, tels que les articles de lunetterie ophtalmique ou solaire, comprenant au moins un composé selon l'invention et/ou au moins un (co)polymère formé, au moins en partie, d'unités récurrentes dérivées de composés de formule (I), et/ou au moins une composition comprenant les composés (I), selon l'invention, tels que définis ci-dessus, et/ou au moins une matrice, telle que définie supra, en matériau polymère organique ou en matériau minéral ou encore en matériau hybride minéralorganique incorporant au moins un composé de l'invention. According to another of its aspects relating to the application of photochromic compounds (I), the present invention also relates to ophthalmic articles, such as ophthalmic or solar eyewear, comprising at least one compound according to the invention and or at least one (co) polymer formed, at least in part, of repeating units derived from compounds of formula (I), and / or at least one composition comprising compounds (I), according to the invention, as defined above, and / or at least one matrix, as defined above, of organic polymer material or mineral material or hybrid organic mineral material incorporating at least one compound of the invention.
En pratique, les articles plus particulièrement visés par la présente invention sont les lentilles ophtalmiques ou solaires photochromiques, les vitrages (vitres pour bâtiments, pour engins de locomotion, véhicules automobiles), les dispositifs optiques, les articles décoratifs, les articles de protection solaire, le stockage d'informations, etc... In practice, the articles more particularly targeted by the present invention are ophthalmic lenses or photochromic lenses, glazing (windows for buildings, for locomotion machines, motor vehicles), optical devices, decorative items, sun protection articles, storage of information, etc ...
La présente invention sera mieux comprise à la lumière des exemples qui suivent, de synthèse et de validation photochromique de composés de la formule générale (I). The present invention will be better understood in the light of the following examples, of synthesis and photochromic validation of compounds of the general formula (I).
EXEMPLES
SYHTHESE ET PROPRIETES DE COMPOSES PHOTOCHROMIQUES 1 â 3
SELON L'INVENTION
Exemple 1 : Synthèse du composé (1)
Etape 1 : Le 5,7-diméthoxy-3-méthyl-1-naphtol est synthétisé à partir du N-diéthyl-3,5-diméthoxybenzamide et du 3-bromo-2-méthylpropène selon la méthode décrite par Sibi et al. (J. Org. Chem. 1986, vol 51, p271-273).EXAMPLES
SYHTHESIS AND PROPERTIES OF PHOTOCHROMIC COMPOUNDS 1-3
ACCORDING TO THE INVENTION
Example 1 Synthesis of the compound (1)
Step 1: 5,7-Dimethoxy-3-methyl-1-naphthol is synthesized from N-diethyl-3,5-dimethoxybenzamide and 3-bromo-2-methylpropene according to the method described by Sibi et al. (J. Org Chem 1986, vol 51, p271-273).
Etape 2 : L'alcool bis(para-méthoxyphényle)propargylique est obtenu par réaction de l'acétylure de lithium (complexe diamine) avec le 4,4'-diméthoxybenzophénone dans DMSO suivi d'une hydrolyse et d'une extraction au toluène. Step 2: The bis (para-methoxyphenyl) propargyl alcohol is obtained by reaction of lithium acetylide (diamine complex) with 4,4'-dimethoxybenzophenone in DMSO followed by hydrolysis and extraction with toluene.
Etape 3 : On fait réagir le composé obtenu de l'étape 1 (2 g) avec celui obtenu de l'étape 2 (2,23 g) dans 30 ml de toluène en présence d'une quantité catalytique de l'acide paratoluène sulfonique à 250C pendant 2 heures. Le milieu est ensuite lavé à l'eau contenant 10 W de bicarbonate de sodium, évaporé à sec puis le photochrome séparé par chromatographie sur colonne de silice en éluant avec un mélange heptane/éther diisopropylique. On obtient ainsi 100mg du composé C1 sous forme de poudre blanche. La RMN 1H confirme la struture du produit. En solution dans le THF, la couleur de la solution change de l'incolore au violet au soleil et se décolore rapidement dans l'obscurité. Step 3: The compound obtained from step 1 (2 g) is reacted with that obtained from step 2 (2.23 g) in 30 ml of toluene in the presence of a catalytic amount of paratoluene sulphonic acid. at 250C for 2 hours. The medium is then washed with water containing 10 W of sodium bicarbonate, evaporated to dryness and then the photochrome separated by chromatography on a silica column, eluting with a heptane / diisopropyl ether mixture. In this way, 100 mg of compound C1 is obtained in the form of a white powder. 1H NMR confirms the structure of the product. In solution in THF, the color of the solution changes from colorless to violet in the sun and fades quickly in the dark.
Exemple 2 : Synthèse du composé 2
Le composé 2 est obtenu de façon analogue à celle utilisée pour le composé 1 à partir du 5,7-diméthoxy-3méthyl-l-naphtol et de l'alcool (3,4-diméthoxyphényl-4'méthoxyphényl)propargylique.Example 2 Synthesis of Compound 2
Compound 2 is obtained analogously to that used for compound 1 from 5,7-dimethoxy-3-methyl-1-naphthol and (3,4-dimethoxyphenyl-4'-methoxyphenyl) propargyl alcohol.
Exemple 3 : Synthèse du composé 3
Le composé 3 est obtenu de façon analogue à celle utilisée pour le composé 1 à partir du 5,7-diméthoxy-3méthyl-l-naphtol et de l'alcool (6-méthoxynaphtyl-4h- méthoxyphényl)propargylique.Example 3 Synthesis of Compound 3
Compound 3 is obtained analogously to that used for compound 1 from 5,7-dimethoxy-3-methyl-1-naphthol and (6-methoxynaphthyl-4H-methoxyphenyl) propargyl alcohol.
Exemple 4 : Incorporation des composés dans un polyacrylate
Procédure générale : 10-4 mole de chacun des composés sont solubilisés dans 100 g de diméthacrylate de bisphénol A tétraéthoxylé (commercialisé sous le nom de DIACRYL 121 par la société AKZO) contenant également 40 mg de 2,2'-azobis(2méthylbutyronitrile). La solution est ensuite dégazée, inertée à l'argon, puis versée dans un moule à lentille en verre de 8 cm de diamètre et de 2 mm d'épaisseur. Le moule est ensuite placé dans une étuve à 70 OC pendant 12 heures.Example 4 Incorporation of the Compounds in a Polyacrylate
General procedure: 10 -4 moles of each of the compounds are solubilized in 100 g of tetraethoxylated bisphenol A dimethacrylate (sold under the name DIACRYL 121 by AKZO) also containing 40 mg of 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile). The solution is then degassed, inerted with argon, and then poured into a glass lens mold 8 cm in diameter and 2 mm thick. The mold is then placed in an oven at 70 ° C for 12 hours.
Après démoulage, on obtient une lentille transparente et rigide. Sous irradiation de type solaire, le verre développe rapidement une coloration violet intense et redevient incolore dans l'obscurité. Les caractéristiques photochromiques sont données dans le tableau 1 ci-après. A titre de comparaison, les caractéristiques du composé C1 de l'art antérieur sont données dans le tableau 1 ci-après.After demolding, a transparent and rigid lens is obtained. Under solar irradiation, the glass rapidly develops an intense violet color and becomes colorless in the dark. The photochromic characteristics are given in Table 1 below. By way of comparison, the characteristics of the compound C1 of the prior art are given in Table 1 below.
Après 15 minutes d'exposition à une lampe Xénon, on enregistre le spectre UV-visible et on mesure les Xmax des deux bandes principales et leur absorbance. After 15 minutes of exposure to a Xenon lamp, the UV-visible spectrum is recorded and the Xmax of the two main bands and their absorbance are measured.
Structures des composés 1 a 3 selon l'invention et de l'exemple comparatif C1
Structures of Compounds 1 to 3 According to the Invention and Comparative Example C1
Composé I Composé 2 Composé 3
Comparntzf i
Tableau 1
Compound I Compound 2 Compound 3
Compare i
Table 1
<tb> <SEP> bande <SEP> 1 <SEP> bande <SEP> 2 <SEP> absorbances
<tb> composé <SEP> Amax <SEP> Amax <SEP> bande <SEP> 1/
<tb> <SEP> (absorbance) <SEP> (absorbance) <SEP> bande <SEP> 2
<tb> Exemple <SEP> 440 <SEP> nm <SEP> (1,0) <SEP> 552 <SEP> nm <SEP> (0,9) <SEP> 1,2
<tb> Exemple <SEP> 444 <SEP> nm <SEP> (1,0) <SEP> 552 <SEP> (0,9) <SEP> 1,2
<tb> <SEP> 2
<tb> Exemple <SEP> 444 <SEP> nm <SEP> (1,0) <SEP> 556 <SEP> (0,9) <SEP> 1,2
<tb> <SEP> 3
<tb> <SEP> Cl* <SEP> 422 <SEP> nm <SEP> (0,6) <SEP> 502 <SEP> nm <SEP> (0,9) <SEP> 0,7
<tb>
* décrit dans Research Disclosure No. 36.144
Les résultats démontrent clairement que le composé selon l'invention
a des Xmax plus élevés (effet bathochrome),
est plus colorable et
a un rapport des absorbances bande 1/ bande 2 plus élevé en comparaison avec le composé analogue ayant aucun méthoxy (C1) sur le noyau naphtyle du naphtopyrane. <tb><SEP> band <SEP> 1 <SEP> band <SEP> 2 <SEP> absorbances
<tb> compound <SEP> Amax <SEP> Amax <SEP> band <SEP> 1 /
<tb><SEP> (absorbance) <SEP> (absorbance) <SEP> band <SEP> 2
<tb> Example <SEP> 440 <SEP> nm <SEP> (1.0) <SEP> 552 <SEP> nm <SEP> (0.9) <SEP> 1,2
<tb> Example <SEP> 444 <SEP> nm <SEP> (1,0) <SEP> 552 <SEP> (0,9) <SEP> 1,2
<tb><SEP> 2
<tb> Example <SEP> 444 <SEP> nm <SEP> (1,0) <SEP> 556 <SEP> (0,9) <SEP> 1,2
<tb><SEP> 3
<tb><SEP> Cl * <SEP> 422 <SEP> nm <SEP> (0.6) <SEP> 502 <SEP> nm <SEP> (0.9) <SEP> 0.7
<Tb>
* described in Research Disclosure No. 36.144
The results clearly demonstrate that the compound according to the invention
has higher Xmax (bathochromic effect),
is more colorable and
has a higher band 1 / band 2 absorbance ratio compared to the analogous compound having no methoxy (C1) on the naphthyl ring of the naphthopyran.
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