JP2000256347A - クロメン化合物 - Google Patents

クロメン化合物

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JP2000256347A
JP2000256347A JP11066698A JP6669899A JP2000256347A JP 2000256347 A JP2000256347 A JP 2000256347A JP 11066698 A JP11066698 A JP 11066698A JP 6669899 A JP6669899 A JP 6669899A JP 2000256347 A JP2000256347 A JP 2000256347A
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JP
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group
substituted
carbon atoms
ring
alkyl
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JP11066698A
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English (en)
Inventor
Junji Momota
潤二 百田
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 退色速度が速く初期着色を有さず且つ劣化時
の着色が少ないフォトクロミック化合物。 【解決手段】 基本構造としてナフトピラン環の5位に
アルキル基等の置換基を、2位にアルキル基およびアリ
ール基又はヘテロアリール基を有する、例えば下記式で
示されるような新規なクロメン化合物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光もしくは水
銀灯の光のような紫外線を含む光の照射で着色した形態
に変化し、その変化が可逆的で優れた退色速度を示し、
さらに発色前の着色(以下、初期着色と略す。)が少な
く、さらに劣化時の着色が少ない新規なクロメン化合物
に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトクロミズムとは、ここ数年来注目
されてきた現象であって、ある化合物に太陽光あるいは
水銀灯の光のような紫外線を含む光を照射すると速やか
に色が変わり、光の照射をやめて暗所におくと元の色に
戻る可逆作用のことである。この性質を有する化合物は
フォトクロミック化合物と呼ばれ、従来から色々な化合
物が合成されてきたが、その構造には特別な共通性は認
められない。
【0003】特願平3−11075号公報には、下記式
(A)なる化合物が開示されている。
【0004】
【化3】 この化合物は退色速度が遅い。
【0005】また、米国特許第5658500号明細書
には、下記式(B)で示されるクロメン化合物が開示さ
れている。
【0006】
【化4】 このクロメン化合物は、退色速度は改良されているもの
の依然遅く、さらに初期着色を有しそして劣化したとき
の着色が大きい。
【0007】また、PCT特許出願公開明細書WO98
/57943には、下記式(C)なる化合物が開示され
ている。
【0008】
【化5】 この化合物は、退色速度は幾分改良されているものの、
まだ十分ではない。
【0009】また、米国特許第4818096号明細書
には、下記式(D)なる化合物が開示されている。
【0010】
【化6】 この化合物は、退色速度が遅い。
【0011】また、PCT特許出願公開明細書WO98
/28235には、下記式(E)なる化合物が開示され
ている。
【0012】
【化7】 この化合物は、退色速度が遅い。
【0013】以上のように、退色速度、初期着色および
耐久性の点で、今ひとつ満足のいくものではなかった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記した化合物に比べフォトクロミック特性をさら
に向上させ、退色速度が速く、初期着色を有さず且つ劣
化時の着色が少ないクロメン化合物を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために提案されたもので、新規なクロメン化合物
の退色速度が速く、初期着色を有さず且つ劣化時の着色
が少ないという本発明者らによって得られた知見に基づ
いて完成されたものである。
【0016】即ち、本発明は、下記一般式(1)
【0017】
【化8】
【0018】〔式中、R1は炭素数1〜10のアルキル
基であり、R2は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素
数3〜7のシクロアルキル基、アルコキシ基、アラルコ
キシ基、置換アミノ基、窒素原子をヘテロ原子として有
し該窒素原子とナフトピラン環とが結合している置換も
しくは非置換の複素環基又は該複素環基に芳香族炭化水
素環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合複素環基、シ
アノ基、置換もしくは非置換のアリール基、ハロゲン原
子、アラルキル基、炭素数1〜6のハロゲノアルキル
基、炭素数1〜6のパーハロゲノアルキル基、アルコキ
シカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキル基また
【0019】
【化9】
【0020】(式中、Xはヒドロキシ基またはシアノ基
であり、mは1〜5の整数である。)であり、R3は、
水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基で
あり、さらにR2及びR3は、互いに結合して置換もしく
は非置換のベンゼン環がナフトピラン環に縮環した基を
形成していてもよく、R4はアルキル基、アルコキシ
基、アラルコキシ基、置換アミノ基、窒素原子をヘテロ
原子として有し該窒素原子とナフトピラン環とが結合し
ている置換もしくは非置換の複素環基又は該複素環基に
芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合
複素環基、シアノ基、置換もしくは非置換のアリール
基、ハロゲン原子またはアラルキル基であり、nは0〜
3の整数であり、nが2以上のときは、R4は同一また
は異なる置換基であってもよく、R5は、置換もしくは
非置換のアリール基または置換もしくは非置換のヘテロ
アリール基である。〕で示されるクロメン化合物であ
る。
【0021】他の発明は、上記一般式(1)で示される
クロメン化合物よりなるフォトクロミック材である。
【0022】
【発明の実施の形態】上記一般式(1)において、R1
は炭素数1〜10のアルキル基である。中でも炭素数1
〜5のアルキル基が好ましい。好適なアルキル基として
は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル
基、イソプロピル基、t−ブチル基、イソブチル基、
1,1−ジメチルペンチル基、ネオペンチル基等を挙げ
ることができる。特にメチル基が退色速度の観点から好
ましい。
【0023】上記一般式(1)において、R2は、炭素
数1〜10のアルキル基、炭素数3〜7のシクロアルキ
ル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、置換アミノ基、
窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子とナフトピ
ラン環とが結合している置換もしくは非置換の複素環基
又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素
環が縮合した縮合複素環基、シアノ基、置換もしくは非
置換のアリール基、ハロゲン原子、アラルキル基、炭素
数1〜6のハロアルキル基、炭素数1〜6のパーハロゲ
ノアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカ
ルボニルアルキル基または
【0024】
【化10】
【0025】(式中、Xはヒドロキシ基またはシアノ基
であり、mは1〜5の整数である。)である。炭素数1
〜10のアルキル基としては、特に制限はされないが、
一般的には炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。好適
なアルキル基を例示すると、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−
ブチル基、t−ブチル、イソプロピル基、t−ブチル
基、イソブチル基、1,1−ジメチルペンチル基、ネオ
ペンチル基等を挙げることができる。炭素数3〜7のシ
クロアルキル基としては特に制限されないが、好適なシ
クロアルキル基を例示すると、シクロプロピル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基等をあげることができ
る。アルコキシ基は特に制限されないが、一般的には炭
素数1〜5のアルコキシ基が好ましい。好適なアルコキ
シ基を具体的に例示すると、メトキシ基、エトキシ基、
n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ
基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等を挙げるこ
とができる。アラルコキシ基としては、特に限定されな
いが、炭素数6〜10のアラルコキシ基が好ましい。好
適なアラルコキシ基を具体的に例示すると、フェノキシ
基、ナフトキシ基等を挙げることができる。置換アミノ
基としては、特に限定されないが、アルキルアミノ基、
ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基またはジアリー
ルアミノ基が好ましい。好適な置換アミノ基を具体的に
例示すると、メチルアミノ基、エチルアミノ基、フェニ
ルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ
フェニルアミノ基、等を挙げることができる。窒素原子
をヘテロ原子として有し該窒素原子とナフトピラン環と
が結合している置換もしくは非置換の複素環基又は該複
素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮合
した縮合複素環基としては、特に制限されないが、該複
素環基を構成する炭素原子の数は一般的には2〜10、
好ましくは2〜6である。環内にはナフトピラン環と結
合している窒素原子の他に更にヘテロ原子が存在してい
てもよく、該ヘテロ原子は特に限定されないが、酸素原
子、硫黄原子、窒素原子等が好適である。好適な窒素原
子をヘテロ原子として有し該窒素原子とナフトピラン環
とが結合している置換もしくは非置換の複素環基又は該
複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮
合した縮合複素環基を具体的に例示すると、モルホリノ
基、ピペリジノ基、ピロリジニル基、ピペラジノ基、N
−メチルピペラジノ基、インドリニル基等を挙げること
ができる。上記の置換もしくは非置換のアリール基は特
に制限されないが、一般的には炭素数6〜10のアリー
ル基が好ましい。好適なアリール基を例示すると、フェ
ニル基、ナフチル基等を挙げることができる。またアリ
ール基の置換基としては、R2として説明したのと同様
のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、置換アミノ
基、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子とナフ
トピラン環とが結合している置換もしくは非置換の複素
環基又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族
複素環が縮合した縮合複素環基等を挙げることができ
る。上記のハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原
子、臭素原子又はヨウ素原子を挙げることができる。ア
ラルキル基は特に制限されないが、一般的には炭素数7
〜11のアラルキル基が好ましい。好適なアラルキル基
を例示すると、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニ
ルプロピル基、フェニルブチル基等を挙げることができ
る。炭素数1〜6のハロゲノアルキル基としては特に制
限されないが、好適なハロアルキル基を例示すると、ク
ロロメチル基、ジクロロメチル基、ブロモメチル基、2
−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2,2,2−
トリフルオロエチル基等を挙げることができる。炭素数
1〜6のパーハロゲノアルキル基としては特に制限され
ないが、好適なパーハロゲノアルキル基を具体的に例示
すると、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、
トリフルオロエチル基等を挙げることができる。アルコ
キシカルボニル基としては特に制限されないが、メトキ
シアルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカ
ルボニル基等が好ましい。アルコキシカルボニルアルキ
ル基としては特に限定されないが、メトキシカルボニル
メチル基、エトキシカルボニルメチル基、エトキシカル
ボニルエチル基等が好ましい。下記基
【0026】
【化11】 (式中、Xはヒドロキシ基またはシアノ基であり、mは
1〜5の整数である。)としては、ヒドロキシメチル
基、2−ヒドロキシエチル基、シアノメチル基、2−シ
アノエチル基等が好ましい。
【0027】上記一般式(1)において、R3は、水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基であ
る。炭素数1〜6のアルキル基としては、特に制限はさ
れないが、好適なアルキル基を例示すると、メチル基、
エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、sec−ブチル基、t−ブチル、イソプロピル
基、t−ブチル基、イソブチル基、1,1−ジメチルペ
ンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。ア
ルコキシ基は特に制限されないが、一般的には炭素数1
〜5のアルコキシ基が好ましい。好適なアルコキシ基を
具体的に例示すると、メトキシ基、エトキシ基、n−プ
ロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、 s
ec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることがで
きる。
【0028】また、上記一般式(1)において、R2
びR3は、これらが互いに結合して置換もしくは非置換
のベンゼン環がナフトピラン環に縮環した基を形成して
もよい。この場合の置換基としては、R3として説明し
た基をあげることができる。中でも合成のしやすさか
ら、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。
【0029】上記一般式(1)において、R4は、アル
キル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、置換アミノ
基、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子とナフ
トピラン環とが結合している置換もしくは非置換の複素
環基又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族
複素環が縮合した縮合複素環基、シアノ基、置換もしく
は非置換のアリール基、ハロゲン原子またはアラルキル
基である。これらの基は上述のR2で説明した基と同義
である。R4の置換数を示すnは0〜3の整数である。
nが2以上のときは、それぞれのR4は同一であっても
異なっていてもよい。これらの置換基が結合する位置は
ナフトピラン環の7位、8位、9位又は10位であれば
特に制限されず、その総数も特に限定されないが、これ
らの位置に存在する置換基の総数は、好ましくは2以下
である。
【0030】上記一般式(1)において、R5は、置換
もしくは非置換のアリール基または置換もしくは非置換
のヘテロアリール基である。アリール基としては特に限
定されないが、一般的には炭素数6〜10のアリール基
が好ましい。好適なアリール基を例示するとフェニル
基、ナフチル基等を挙げることができる。アリール基の
置換基としては、上述のR2として説明した基と同義の
基が適用される。ヘテロアリール基としては、特に限定
されないが、一般的には炭素数4〜8のヘテロアリール
基が好ましい。好適なヘテロアリール基を例示するとチ
エニル基、フラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラ
ニル基等を挙げることができる。ヘテロアリール基の置
換基としては、上述のR2として説明した基と同義の基
が適用される。
【0031】本発明においては、下記式(2)
【0032】
【化12】 〔式中、R8は炭素数1〜5のアルキル基であり、R
9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のハロ
ゲノアルキル基、炭素数1〜6のパーハロゲノアルキル
基、シアノ基、ハロゲン原子または
【0033】
【化13】 (式中、Xはヒドロキシ基またはシアノ基であり、mは
1〜5の整数である。)であり、R10が水素原子または
炭素数1〜6のアルキル基であり、さらにR9及びR10
は、互いに結合して置換もしくは非置換のベンゼン環が
ナフトピラン環に縮環した基を形成していてもよく、R
11は、アルキル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、置
換アミノ基、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原
子とナフトピラン環とが結合している置換もしくは非置
換の複素環基又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしく
は芳香族複素環が縮合した縮合複素環基、シアノ基、置
換もしくは非置換のアリール基、ハロゲン原子またはア
ラルキル基であり、nは0〜3の整数であり、R12は、
置換もしくは非置換のアリール基または置換もしくは非
置換のヘテロアリール基である。〕で示されるクロメン
化合物が、退色速度の点から好適である。
【0034】本発明において好適なクロメン化合物を具
体的に例示すれば、次のような化合物を挙げることがで
きる。 1)5−メチル−2−メチル−2−フェニル−2H−ベ
ンゾ(h)クロメン 2)5−メチル−2−メチル−2−(2−フルオロフェ
ニル)−2H−ベンゾ(h)クロメン 3)5−メチル−2−メチル−2−(2−メトキシフェ
ニル)−2H−ベンゾ(h)クロメン 4)5−メチル−2−メチル−2−(2,4−ジメトキ
シフェニル)−2H−ベンゾ(h)クロメン 5)5,6−ジメチル−2−t-ブチル−2−フェニル
−2H−ベンゾ(h)クロメン 6)5−イソプロピル−2−メチル−2−フェニル−2
H−ベンゾ(h)クロメン 7)5−トリフルオロメチル−2−メチル−2−フェニ
ル−2H−ベンゾ(h)クロメン 8)5−メチル−2−メチル−2−(3−(2,5−ジ
クロルチエニル)−2H−ベンゾ(h)クロメン 9)2−メチル−2−フェニル−2H−ジベンゾ(f,
h)クロメン 10)2−メチル−2−(2−ナフチル)−2H−ジベ
ンゾ(f,h)クロメン 11)5−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチル−2
−フェニル−2H−ベンゾ(h)クロメン
【0035】本発明の前記一般式(1)で示される化合
物は、一般に常温常圧で無色、あるいは淡黄色の固体ま
たは粘稠な液体として存在し、次の(イ)〜(ハ)のよ
うな手段で確認できる。 (イ)プロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)
を測定することにより、δ5.0〜9.0ppm付近に
アロマティックなプロトン及びアルケンのプロトンに基
づくピーク、δ1.0〜4.0ppm付近にアルキル基
及びアルキレン基のプロトンに基づくピークが現れる。
また、それぞれのスペクトル強度を相対的に比較するこ
とにより、それぞれの結合基のプロトンの個数を知るこ
とができる。 (ロ)元素分析によって相当する生成物の組成を決定す
ることができる。(ハ)13C−核磁気共鳴スペクトル(
13C−NMR)を測定することにより、δ110〜16
0ppm付近に芳香族炭化水素基の炭素に基づくピー
ク、δ80〜140ppm付近にアルケン及びアルキン
の炭素に基づくピーク、δ20〜80付近にアルキル基
及びアルキレン基の炭素に基づくピークが現われる。
【0036】本発明の一般式(1)で示されるクロメン
化合物の製造方法は、特に限定されず如何なる合成法に
よって得ても良い。一般に好適に採用される代表的な方
法を以下に説明する。
【0037】下記の一般式(3)
【0038】
【化14】 (但し、R2、R3、R4およびnは一般式(1)におけ
る定義と同義である。)で示されるナフトール誘導体と
一般式(4)
【0039】
【化15】 (但し、R1およびR5は一般式(1)における定義と同
義である。)で示されるアルデヒド誘導体を酸触媒存在
下で反応させる方法である。
【0040】上記一般式(3)および一般式(4)で示
される化合物の合成法は特に限定されない。上記一般式
(3)で示されるナフトール誘導体は、例えば、o−ブ
ロモアセトフェノンとアルキン誘導体を10〜160℃
で10分〜2時間反応させた後、−78℃でポタジウム
ヘキサメチルジシラジド(KHMDS)を添加し、75
℃で30分〜2時間加熱することにより合成できる。こ
の時、o−ブロモアセトフェノンの2位,3位,4位,
5位に置換基を有するo−ブロモアセトフェノンを使用
した場合にはそれぞれナフトピラン環の10位、9位、
8位、7位に置換基を有するクロメン化合物が合成可能
である。また上記一般式(4)で示されるアルデヒド誘
導体は、例えば、上記一般式(4)に対応するケトン誘
導体とシッフ塩基等の化合物と反応させることにより合
成できる。
【0041】上記一般式(3)で示される化合物と一般
式(4)で示される化合物との反応は、次のようにして
行なわれる。すなわち、これらの2種の化合物の反応比
率は、広い範囲から採用されるが、一般には1:10〜
10:1(モル比)の範囲から選択される。また、酸触
媒としてはテトラエトキシチタン等が用いられ、上記一
般式(3)と(4)で表される反応基質の総和に対して
0.1〜10重量部の範囲で用いられる。反応温度は、
通常0〜200℃が好ましく、溶媒としては、非プロト
ン性有機溶媒、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トル
エン等が使用される。
【0042】生成物の精製方法としては特に限定されな
い。例えば、シリカゲルカラム精製を行い、さらに再結
晶により、生成物の精製を行こうことができる。
【0043】本発明の前記一般式(1)で示されるクロ
メン化合物は、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロ
フラン等の一般の有機溶媒によく溶ける。このような溶
媒に一般式(1)で示されるクロメン化合物を溶かした
とき、一般に溶液はほぼ無色透明であり、太陽光あるい
は紫外線を照射すると速やかに発色し、光を遮断すると
速やかに元の無色にもどる良好な可逆的なフォトクロミ
ック作用を呈する。
【0044】このような一般式(1)の化合物における
フォトクロミック作用は、高分子固体マトリックス中で
も同様な特性を示す。かかる対象となる高分子固体マト
リックスとしては、本発明の一般式(1)で示されるク
ロメン化合物が均一に分散するものであればよく、光学
的に好ましくは、例えばポリアクリル酸メチル、ポリア
クリル酸エチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタク
リル酸エチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、
ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ(2
−ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリジメチルシ
ロキサン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を挙げる
ことができる。
【0045】さらに、エチレングリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチ
レングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールビスグリ
シジルメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレ
ート、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシエトキ
シフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロ
モー4ーメタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロ
パン等の多価アクリル酸及び多価メタクリル酸エステル
化合物;ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレー
ト、ジアリルイソフタレート、酒石酸ジアリル、エポキ
シこはく酸ジアリル、ジアリルフマレート、クロレンド
酸ジアリル、ヘキサフタル酸ジアリル、ジアリルカーボ
ネート、アリルジグリコールカーボネート、トリメチロ
ールプロパントリアリルカーボネート等の多価アリル化
合物;1,2−ビス(メタクリロイルチオ)エタン、ビ
ス(2−アクリロイルチオエチル)エーテル、1,4−
ビス(メタクリロイルチオメチル)ベンゼン等の多価チ
オアクリル酸及び多価チオメタクリル酸エステル化合
物;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、β−メチルグリシジルメタクリレート、ビスフェノ
ールA−モノグリシジルエーテル−メタクリレート、4
−グリシジルオキシメタクリレート、3−(グリシジル
−2−オキシエトキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート、3−(グリシジルオキシ−1−イソプロピ
ルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3
−グリシジルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)
−2−ヒドロキシプロピルアクリレート等のアクリル酸
エステル化合物及びメタクリル酸エステル化合物;ジビ
ニルベンゼン等のラジカル重合性多官能単量体を重合し
てなる熱硬化性樹脂を挙げることができる。
【0046】また、これらの各単量体とアクリル酸、メ
タクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸;ア
クリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ベ
ンジル、メタクリル酸フェニル、2−ヒドロキシエチル
メタクリレート等のアクリル酸及びメタクリル酸エステ
ル化合物;フマル酸ジエチル、フマル酸ジフェニル等の
フマル酸エステル化合物;メチルチオアクリレート、ベ
ンジルチオアクリレート、ベンジルチオメタクリレート
等のチオアクリル酸及びチオメタクリル酸エステル化合
物;スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ビニ
ルナフタレン、α−メチルスチレンダイマー、ブロモス
チレン等のビニル化合物等のラジカル重合性単官能単量
体との共重合体が挙げられる。
【0047】本発明の一般式(1)で示されるクロメン
化合物を上記高分子固体マトリックス中へ分散させる方
法としては特に制限はなく、一般的な手法を用いること
ができる。例えば、上記熱可塑性樹脂とクロメン化合物
を溶融状態にて混練し、樹脂中に分散させる方法、また
は上記重合性単量体にクロメン化合物を溶解させた後、
重合触媒を加え熱または光にて重合させ樹脂中に分散さ
せる方法、あるいは上記熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂
の表面にクロメン化合物を染色することにより樹脂中に
分散させる方法等を挙げることができる。
【0048】本発明のクロメン化合物はフォトクロミッ
ク材として広範囲に利用でき、例えば、銀塩感光材に代
る各種の記憶材料、複写材料、印刷用感光体、陰極線管
用記憶材料、レーザー用感光材料、ホログラフィー用感
光材料などの種々の記憶材料として利用できる。その
他、本発明のクロメン化合物を用いたフォトクロミック
材は、フォトクロミックレンズ材料、光学フィルター材
料、ディスプレイ材料、光量計、装飾などの材料として
も利用できる。例えば、フォトクロミックレンズに使用
する場合には、均一な調光性能が得られる方法であれば
特に制限がなく、具体的に例示するならば、本発明のフ
ォトクロミック材を均一に分散してなるポリマーフィル
ムをレンズ中にサンドウイッチする方法、あるいは、本
発明のクロメン化合物を前記の重合性単量体中に分散さ
せ、所定の手法により重合する方法、あるいは、この化
合物を例えばシリコーンオイル中に溶解して150〜2
00℃で10〜60分かけてレンズ表面に含浸させ、さ
らにその表面を硬化性物質で被覆し、フォトクロミック
レンズにする方法などがある。さらに、上記ポリマーフ
ィルムをレンズ表面に塗布し、その表面を硬化性物質で
被覆し、フォトクロミックレンズにする方法などもあ
る。
【0049】
【発明の効果】本発明のクロメン化合物は、溶液中また
は高分子固体マトリックス中で、速い退色速度を示し、
初期着色もなくそして劣化時の着色が少ない。例えば、
本発明のクロメン化合物を用いたフォトクロミックレン
ズは、屋外で紫外線により着色した後、屋内等に入った
ときでも速やかに退色するので視界が良好である。さら
に長時間使用したときでも劣化に伴う着色は少なく良好
な耐久性を示す。
【0050】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0051】実施例1下記のナフタレン誘導体
【0052】
【化16】 1.0g(0.006mol)と、下記のプロパギルア
ルコール誘導体
【0053】
【化17】 0.96g(0.0066mol)とをトルエン50m
lに溶解し、さらにテトラエトキシチタンを1.56g
加えて90℃で1時間攪拌した。反応後、溶媒を除去
し、シリカゲル上でのクロマトグラフィーにより精製す
ることにより、淡黄色粉末状の生成物0.45gを得
た。収率は26%であった。
【0054】この生成物の元素分析値は、C88.05
%、H6.32%、O5.63%であって、C21H1
8Oの計算値であるC88.08%、H6.34%、O
5.59%に極めてよく一致した。
【0055】また、プロトン核磁気共鳴スペクトルを測
定したところ、図1に示すように、δ1.2〜2.8p
pm付近にメチル基のプロトンに基づく6Hのピーク、
δ5.6〜8.4ppm付近にアロマティックなプロト
ン及びアルケンのプロトンに基づく12Hのピークを示
した。
【0056】さらに13C−核磁気共鳴スペクトルを測定
したところ、δ110〜160ppm付近に芳香環の炭
素に基づくピーク、δ80〜140ppm付近にアルケ
ンの炭素に基づくピーク、δ20〜60ppmにアルキ
ルの炭素に基づくピークを示した。
【0057】上記の結果から単離生成物は、下記構造式
(5)で示される化合物であることを確認した。
【0058】
【化18】
【0059】実施例2〜32 実施例1と同様にして表1に示したクロメン化合物を合
成した。得られた生成物について、実施例1と同様な構
造確認の手段を用いて構造解析した結果、表1に示す構
造式で示される化合物であることを確認した。また、表
2にこれらの化合物の元素分析値、各化合物の構造式か
ら求めた計算値及び1H−NMRスペクトルの特徴的な
スペクトルを示した。
【0060】
【表1】
【0061】
【表2】
【0062】
【表3】
【0063】
【表4】
【0064】
【表5】
【0065】
【表6】
【0066】
【表7】
【0067】
【表8】
【0068】
【表9】
【0069】
【表10】
【0070】
【表11】
【0071】実施例33〜65、比較例1〜5 実施例1で得られたクロメン化合物0.05部をテトラ
エチレングリコールジメタクリレート70部、トリエチ
レングリコールジメタクリレート15部、グリシジルメ
タクリレート10部、2−ヒドロエチルメタクリレート
5部に添加し十分に混合した。この混合液をガラス板と
エチレン−酢酸ビニル共重合体からなるガスケットで構
成された鋳型の中に注入し、注型重合を行った。重合は
空気炉を用い、30℃〜90℃まで18時間かけ徐々に
温度を上げていき、90℃で2時間保持した。重合終了
後、重合体を鋳型のガラス型から取り外した。
【0072】得られた重合体(厚み2mm)に、浜松ホ
トニクス製のキセノンランプL−2480(300W)
SHL−100をエアロマスフィルター(コーニング社
製)を介して20℃±1℃、重合体表面でのビーム強度
365nm=2.4mW/cm2,245nm=24μ
W/cm2で120秒間照射して発色させ、フォトクロ
ミック特性を測定した。フォトクロミック特性は次のよ
うなもので表した。 最大吸収波長(λmax):(株)大塚電子工業製の
分光光度計(瞬間マルチチャンネルフォトディテクター
MCPD1000)によりこの重合体の発色後のλma
xを求めた。 初期着色(−)=ε(0) ・ε(0):光を照射したときの最大吸収波長と同じ波
長での未照射状態の重合体の吸光度。 発色濃度(−)=ε(120)−ε(0) ・ε(120):最大吸収波長における、この重合体の
上記条件下での照射120秒間後の吸光度。 退色速度〔τ1/2(min.)〕=120秒間照射後、こ
の重合体の吸光度が〔ε(120)−ε(0)〕の1/
2まで低下するのに要する時間。 退色度〔f(%)〕=120秒間照射後、1時間退色
させたときのこの重合体の吸光度〔ε(1hr)〕のε
(120)に対する割合〔ε(1hr)/ε(12
0)〕。
【0073】劣化の促進方法として次の試験を行った。
得られた重合体をスガ試験器(株)製キセノンウェザー
メーターX25により200時間促進劣化させた。劣化
前後のフォトクロミック性の評価方法としては、前受注
の発色濃度の評価を劣化の前後で行い、初期の発色濃度
(A0)および促進実験200時間後の発色濃度
(A2 00)を測定し、耐久性を下記のように表した。 耐久性(%)=(A200/A0)×100 さらに、劣化前後での発色前の着色度を、スガ試験機
(株)製の色差計(SM−4)で色差を測定し、劣化前
の着色度をYI(0)、劣化後の着色度をYI(20
0)で、そして劣化に伴う着色変化度を△YIで表し、
劣化時の着色とした。 着色変化度(△YI)=YI(200)−YI(0) 以上の結果を表3に示した。
【0074】また、クロメン化合物として実施例2ない
し32で得られた化合物を用いた以外は、上記と同様に
してフォトクロミック重合体を得、その特性を表3に示
した。
【0075】さらに、比較のために、下記式(A)、
(B)、(C)、(D)及び(E)
【0076】
【化19】
【0077】
【化20】
【0078】
【化21】
【0079】
【化22】
【0080】
【化23】 で示される化合物を用い、上記と同様にしてフォトクロ
ミック重合体を得、その特性を表3に併せて示した。
【0081】
【表12】 比較例1〜5のフォトクロミック重合体はいづれも退色
速度が遅い。また、比較例2のフォトクロミック重合体
は初期着色が大きくさらに劣化時の着色が大きい。これ
に対し、本発明のクロメン化合物を用いた実施例33〜
65では、フォトクロミック重合体は、退色速度が速
く、初期着色もなく且つ劣化時の着色が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の化合物のプロトン核磁気共鳴スペ
クトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03C 1/73 503 G03C 1/73 503

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 〔式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基であり、R2
    は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜7のシク
    ロアルキル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、置換ア
    ミノ基、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子と
    ナフトピラン環とが結合している置換もしくは非置換の
    複素環基又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳
    香族複素環が縮合した縮合複素環基、シアノ基、置換も
    しくは非置換のアリール基、ハロゲン原子、アラルキル
    基、炭素数1〜6のハロゲノアルキル基、炭素数1〜6
    のパーハロゲノアルキル基、アルコキシカルボニル基、
    アルコキシカルボニルアルキル基または 【化2】 (式中、Xはヒドロキシ基またはシアノ基であり、mは
    1〜5の整数である。)であり、R3は、水素原子、炭
    素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基であり、さらに
    2及びR3は、互いに結合して置換もしくは非置換のベ
    ンゼン環がナフトピラン環に縮環した基を形成していて
    もよく、R4はアルキル基、アルコキシ基、アラルコキ
    シ基、置換アミノ基、窒素原子をヘテロ原子として有し
    該窒素原子とナフトピラン環とが結合している置換もし
    くは非置換の複素環基又は該複素環基に芳香族炭化水素
    環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合複素環基、シア
    ノ基、置換もしくは非置換のアリール基、ハロゲン原子
    またはアラルキル基であり、nは0〜3の整数であり、
    nが2以上のときは、R4は同一または異なる置換基で
    あってもよく、R5は、置換もしくは非置換のアリール
    基または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であ
    る。〕で示されるクロメン化合物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のクロメン化合物からなる
    フォトクロミック材。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のクロメン化合物を含有し
    てなるフォトクロミック光学材料。
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