JP2005515183A - ホトクロミックオキサジン化合物およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明はホトクロミックオキサジン化合物およびそれらの製造方法提供する。これらの化合物は有用なホトクロミック化合物である。本発明の化合物はオキサジン部分の２位に芳香族置換基を有する。

Description

本発明はオキサジン化合物に関する。特に、本発明はオキサジン化合物およびそれらの製造方法を提供し、これらの化合物はホトクロミック化合物として有用である。

種々の類のホトクロミック化合物が合成されており、太陽光により可逆的な色変化または暗化が誘発される用途における使用が示唆されている。例えば、スピロオキサジンおよびクロメン化合物は耐疲労性が優れていることが知られている。さらに、例えば米国特許第５，８０１，２４３号に開示されているようなホトクロミック２，２−二置換［２Ｈ−１，４］−ナフトオキサジン化合物が知られている。これらの化合物はクロメン化合物よりも耐疲労性がよいことが知られているものの、製造法が著しく限定されている点で不利である。従って、公知化合物の欠点を克服したさらなるホトクロミックオキサジン化合物に対する需要が存在する。

好適な実施の形態

本発明はオキサジン部分の２位に芳香族置換基を有するオキサジン化合物およびこれらの化合物の製造方法を提供する。

一実施の形態において、本発明は式Ｉ：

（式中、Ｘは窒素または炭素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ は同一または異なって、かつそれぞれ独立に水素、ヒドロキシ、ハロゲン、ベンジル、ホルミル、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、アリール、アリール（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルキル、アリールオキシ、シクロ（Ｃ₃ −Ｃ₆ ）アルキル、（Ｃ₁ −Ｃ₁₈）アルコキシ、ハロ（Ｃ₁ −Ｃ₆ ）アルコキシ、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシカルボニル、または環に５個または６個の炭素を有するヘテロ環窒素−含有置換基、例えば、限定されないが、ピロリジノ、ピペリジノおよびモルホリノであってもよく、ｎ＝１または２である）の化合物を含む、から本質的になる、およびからなる化合物を提供する。ｎ＝１のとき、フェニル部分またはピリジン部分には１個の置換基があり、Ｒ₁ またはＲ₂ はフェニル環のオルト、メタまたはパラ位に位置していてもよい。

好適な一実施の形態において、Ｘは炭素または窒素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、ヒドロキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、ベンジル、ホルミル、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、アリール、アリール（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルキル、アリールオキシ、シクロ（Ｃ₃ −Ｃ₆ ）アルキル、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシ、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシカルボニル、または環に５個または６個の炭素を有するヘテロ環窒素−含有置換基例えば、限定されないが、ピロリジノ、ピペリジノおよびモルホリノであってもよく、ｎ＝１または２である。さらに好ましくは、Ｘは炭素または窒素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、フルオロ、クロロ、メチル、メトキシ、エトキシ、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ピペリジノ、モルホリノ、またはピロリジノであり、かつｎ＝１または２である。

さらに好適な一実施の形態において、本発明は２，２−ジフェニル−フェナンスロ−（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジン、２−（４−メトキシフェニル）−２−フェニル−フェナンスロ（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジン、２−（４−フルオロフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−フェナンスロ（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジン、または２，２−ビス（４−メトキシフェニル）−フェナンスロ（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジンである化合物を提供する。

式Ｉの化合物は下記の反応式Ａ〜反応式Ｅにより調製することができる。全ての反応について、Ｒ₁ 、Ｒ₂ および“ｎ”は上記定義と同じである。下式ＩＶにより表されるベンゾフェノン類は市販されているか、または式ＩＩの塩化ベンゾイルと式ＩＩＩのベンゼンを用いるフリーデル−クラフツ反応により調製することができる。フリーデル−クラフツ反応はジョージ エイ、オラー「フリーデル−クラフツ反応および関連反応」（第３巻、１９６４年）（George A., Olah,“Friedel-Crafts and Related Reactions”（Vol.3, 1964））に記載されている。

反応Ａにおいて、式ＩＩおよび式ＩＩＩにより表される化合物はジクロロメタンに溶解され、限定されないが、塩化アルミニウムを始めとするルイス酸の存在下で反応させて相当する置換ベンゾフェノンを形成する。

式ＶＩにより表される二置換アクリル酸は反応Ｂおよび反応Ｃに示す別の反応によって調製してもよい。反応Ｂにおいて、ベンゾフェノンは過剰量の水酸化ナトリウムの存在下にアセトニトリルと反応されて式Ｖの２，２−二置換アクリロニトリルを形成する。この方法はジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー、第４４（２５）巻、第４６４０頁〜４６４９頁（１９７９年）（J.Org. Chem., 44(25), 4640〜4649（1979））に記載されている。エチレングリコール中、水酸化ナトリウムで加水分解し、酸性化した後、二置換アクリル酸を得ることができる。

あるいはまた、反応Ｃにおいて、テトラヘドロン、第５２（３１）巻、第１０４５５頁〜１０４７２頁（１９９６年）（Tetrahedron, 52(31)、 10455-10472（1996））に記載されているように、ベンゾフェノンを出発物質としてホーナー−エモンズ（Hornor-Emmons）反応を行ってもよい。得られた式ＶＩＩの３，３−二置換アクリル酸エチルエステルを加水分解して式ＶＩにより表される二置換アクリル酸を形成してもよい。Ｒ₁ 、Ｒ₂ および“ｎ”は上記定義の通りである。

反応Ｄにおいて、３，３−二置換アクリル酸を塩化チオニルと反応させた後、アジ化ナトリウムと反応させて式ＶＩＩＩのアジ化３，３−二置換ブト−２−エノイルを形成する。限定されないが、ベンゼンまたはトルエンを始めとする非極性溶媒中で加熱下、アジ化３，３−二置換ブト−２−エノイルは転位して式ＩＸのイソシアネートを形成する。

式Ｉのホトクロミックオキサジンの合成における重要な工程は反応Ｅに示されており、この反応Ｅでは式ＩＸのイソシアネート誘導体が、限定されないが、置換もしくは未置換フェナンスレン−９，１０−ジオンおよび式Ｘの置換もしくは未置換１，１０−フェナンスロリン−５，６−ジオンを含む対称キノンと適当な有機溶媒中で触媒量のトリフェニルアルセンオキシドの存在下に穏やかな条件下で一般に約２時間〜約１０時間の、反応を完了するのに十分な時間反応させられる。使用できる有機溶媒としては、限定されないが、ベンゼン、ジオキサン、テトラヒドロフラン（“ＴＨＦ”）、トルエン等およびこれらの組み合わせが挙げられる。反応温度はさまざまであるが、典型的には約４０℃〜約１２０℃の範囲である。好適な一実施の形態では、ベンゼンまたはトルエンのような溶媒を用いて、反応を約５０℃〜約１１０℃で約１時間〜約１５時間行う。さらに好ましくは、溶媒はトルエンまたはベンゼンであり、反応は約６０℃〜約８０℃で約２時間〜約４時間行われる。

あるいはまた、本発明のホトクロミックオキサジン化合物は反応Ｆおよび反応Ｇに示すように調製してもよい。これらの反応において、Ｒ₁ 、Ｒ₂ および“ｎ”は上記定義と同じである。反応Ｆにおいて、式ＩＶのベンゾフェノンは、ジメチルスルホキシド（“ＤＭＳＯ”）中で沃化トリメチルスルホキシニウムおよびｔｅｒｔ−ブトキシ化カリウムで処理することにより式ＸＩの１，１−二置換エポキシドに転換される。この反応はジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー、第６２（１９）巻、第６５４７頁〜６５６１頁（１９９７年）（J.Org. Chem., 62(19), 6547-6561（1997））に記載されている。二置換エポキシドをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（“ＤＭＦ”）中、塩化リチウムの存在下、アジ化ナトリウムで処理すると、式ＸＩＩの置換２−アジド−１，１−二置換エチレンが形成される。

ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー、第３３（６）巻、第２４１１頁〜２４１６頁（１９６８年）（J.Org. Chem., 33(6), 2411-2416（1968））に記載の手順に従うと、２−アジド−１，１−二置換エチレンをピリジン中、塩化チオニルで処理することにより脱水すると式ＸＩＩＩの２−アジド−１，１−二置換エチレンが得られる。引き続きこの２−アジド−１，１−二置換エチレンをトリフェニルホスフィンで処理することによりシュタウジンガー反応を行うと式ＸＩＶにより表されるイリドが形成される。

このイリドを任意の適当な溶媒中、式Ｘの対称キノンとともに反応を完了するのに十分な時間加熱すると、式Ｉの所望のオキサジンが得られる。使用する有機溶媒としては、限定されないが、ベンゼン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、トルエン等およびそれらの組み合わせが挙げられる。反応温度はさまざまであるが、典型的には約６０℃〜約１２０℃の範囲であり、反応時間は約２時間〜約２４時間である。好適な一実施の形態では、使用溶媒はベンゼンまたはトルエンであり、反応は約７０℃〜約１００℃で約５〜約５時間行われる。

本発明のオキサジンは有機ホトクロミック物質が典型的に用いられる任意の用途に使用することができ、これらの用途としては、限定されないが、眼科用レンズ、ウィンドウ、自動車の透明部品、ポリマーフィルム等が挙げられる。本発明のオキサジンは有機溶媒中でまたは有機ポリマーホスト中で用いることができる。有機溶媒は任意の適当な溶媒であってもよく、限定されないが、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン、エタノール、メタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、エチレングリコール、キシレン、シクロヘキサン、Ｎ−メチルピロリジノン等およびこれらの組み合わせが挙げられる。ホストポリマーはポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネートおよび酢酸セルロースのような透明ポリマーであってもよい。オキサジンの使用量はホトクロミック化合物または化合物の混合物が適用される、または導入される有機ホスト材料が所望の色、例えばフィルターをかけない太陽光で活性化されたときに実質的に中性の色を示すような量である。溶液またはポリマーマトリックス中で使用される光互変性化合物の量は所望の暗化の程度によって決まり、通常はホストポリマーの約０．００１重量％〜約２０重量％である。

本発明は下記の非限定的な実施例を考慮してさらに詳細に説明される。

工程１
１００ｍｌの三口フラスコ内に固体状ＫＯＨ（３．３０ｇ、０．０５モル）と２５ｍｌのアセトニトリルをアルゴン下で装入し、次いで加熱還流した。アセトニトリル２０ｍｌ中のベンゾフェノン（９．１ｇ、０．０５モル）を撹拌下に続々と添加した。８時間還流した後、熱反応溶液を砕氷１００ｇに注ぎ、ジクロロメタン（３×１５ｍｌ）で抽出した。結合した有機抽出物を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過した。溶媒を除去し、残滓をシリカゲル上のフラッシュクロマトグラフィー（エーテル−ヘキサン１：５を溶離液とした）により生成して７．９ｇの無色の油を得た（収率：７７％）。¹ ＨＮＭＲから、生成物は３，３−ジフェニル−アクリロニトリルと一致する構造を有することが判った。
¹ ＨＮＭＲ(ＣＤＣ１₃ ):δ５．７５(ｓ，１Ｈ)，７．２７−７．５０(ｍ，１０Ｈ)

工程２
工程１において生成された３，３−ジフェニル−アクリロニトリル（５．７６ｇ、２．８１ミリモル）と水酸化ナトリウム（１１．２ｇ、２８０ミリモル）をエチレングリコール１８０ｍｌと水１ｍｌの混液中で３日間還流した。反応混合物を冷却し、水１００ｍｌで希釈し、ｐＨが＜１となるまで５Ｍ塩酸で酸性化し、吸引濾過し、水で完全に洗浄した。この固体ペーストを酢酸エチルに溶解し、希塩酸で洗浄した。有機層を分離し、水槽を酢酸エチルで２度抽出した。結合した酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過した。溶媒を全体積が約４０ｍｌになるまで真空下で除去した。この溶液を短いシリカゲルカラムを通して濾過し、酢酸エチルで洗浄した。真空下で溶媒を除去した後、残滓を少量のヘキサン−酢酸エチル（４：１）で滴定し、酢酸エチル／ヘキサンから再結晶した。無色血漿（５．３４ｇ）を得た（収率：８４．８％）。¹ ＨＮＭＲから、生成物は３，３−ジフェニル−アクリル酸と一致する構造を有することが判った。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣ１₃ ）：
δ６．３８(ｓ,１Ｈ)，７．２４−７．３５(ｍ,１Ｈ)，７．４０−７．４６(ｍ,３Ｈ)

工程３
アクリル酸（２２５ｍｇ、１ミリモル）を乾燥ベンゼン（４ｍｌ）に懸濁した懸濁液を過剰の塩化チオニル（０．２０ｍｌ）とともに２時間還流した。減圧下、溶媒と過剰の塩化チオニルを除去すると、必要な３，３−ジフェニル−アクリル酸クロライドが得られた。このアシルクロライドを乾燥ＴＨＦ（２．５ｍｌ）中に入れ０℃に冷却し、アジ化ナトリウム（１３０ｍｇ、２ミリモル）の水（２ｍｌ）溶液で処理した。混合物を０℃で２時間撹拌してから水（１０ｍｌ）を添加した。この混合物をエーテル（２×１０ｍｌ）で抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。

減圧下、溶媒を除去すると黄色油（２００ｍｇ）が得られた。これを９，１０−フェナンスレンキノン（１４６ｍｇ、０．７ミリモル）およびトリフェニルアルセンオキシド（１６ｍｇ）とともに乾燥トルエン（１２ｍｌ）中で８０℃に一夜加熱した。クロマトグラフィー（シリカゲル、ジクロロメタン−ヘキサン２：１を溶離液とした）とジクロロメタン−ヘキサンからの再結晶により、所望のホトクロミックオキサジン２０３ｍｇが白色（わずかに淡黄色）結晶として得られた（収率：５２．７％）。

工程１
沃化トリメチルスルホキシニウム（１．１２ｇ、５ミリモル）とｔｅｒｔ−ブトキシ化カリウム（０．５９ｇ、５ミリモル）をＤＭＳＯ（１０ｍｌ）中、室温で１０分間撹拌した。ベンゾフェノン（０．７７ｇ、４．２ミリモル）を添加し、混合物を４０℃で２４時間撹拌した後、冷却し、砕氷と水を添加し、エーテル（３×１５ｍｌ）で抽出した。結合したエーテル溶液を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した。溶媒を除去してほとんど１，１−ジフェニルオキシランを含む淡黄色の油が得られた。これを精製せずに工程２で直接用いた。
¹ ＨＮＭＲ(ＣＤＣｌ₃ )：δ３．２９(ｓ，２Ｈ)，７．３０−７．４０(ｍ，１０Ｈ)

工程２
工程１で得られた油をアジ化ナトリウム（０．３６ｇ、５．５ミリモル）と塩化リチウム（０．３２ｇ、７．５ミリモル）とともにＤＭＦ（２０ｍｌ）中で窒素下８０℃で２４時間撹拌し、冷却し、水（２０ｍｌ）を添加し、混合物をエーテル（３×２０ｍｌ）で抽出した。結合したエーテル溶液を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した。真空下、溶媒を除去した後、残滓をシリカゲル（ジクロロメタン−ヘキサン１：２を溶離液とした）上クロマトグラフィーにより精製した。無色油（０．６４ｇ）が得られた。近赤外スペクトルは２１００ｃｍ^-1に強い吸収を示した。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ２．９１(ｓ，２Ｈ)，４．０２(ｓ，２Ｈ)，７．２７−７．４５(ｍ，１０Ｈ)
¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
¹ ＨＮＭＲ(ＣＤＣｌ₃ )：
δ６０．４，７８．２，１２６．３，１２７．８，１２８．５，１４３．８

工程３
工程２で得られた２−アジド−１，１−ジフェニルメタノール（１６０ｍｇ、０．６７ミリモル）、塩化チオニル（０．２ｍｌ）およびピリジン（２ｍｌ）を２時間還流した。冷却後、水（１０ｍｌ）を氷冷下、反応混合物に注意深く添加し、エーテル（３×５ｍｌ）で抽出した。結合したエーテル溶液を４Ｍ塩酸、水および食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した。溶媒を除去して黄色油（１２０ｍｇ）を得た。近赤外スペクトルは２０９７ｃｍ^-1に強い吸収を示した。¹ ＨＮＭＲから、得られた生成物は２−アジド−１，１−ジフェニルエチレンと一致する構造を有することが判った。
¹ ＨＮＭＲ(ＣＤＣｌ₃ )：δ６．６９(ｓ，１Ｈ)，７．１８−７．４２(ｍ，１０Ｈ)

工程４
工程３で得られた２−アジド−１，１−ジフェニルエチレンの乾燥トルエン（５ｍｌ）混合物にトリフェニルホスフィン（１５７ｍｇ、０．６ミリモル）を室温窒素下に添加した。０．５時間撹拌した後、９，１０−フェナンスレン−９，１０−ジオン（１０４ｍｇ、０．５ミリモル）を添加した。混合物を８０℃で一夜加熱した。シリカゲル（ジクロロメタン−ヘキサン１：１を溶離液とした）上クロマトグラフィーによりホトクロミック生成物が得られ、ジクロロメタン−ヘキサン／ヘキサンから淡黄色結晶（４５ｍｇ）として再結晶された。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ7.24-7.29(m,6H),7.46-7.70(m,8H),8.12(s,1H),
8.43-8.52(m,1H),8.53-8.62(m,3H)
¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ79.5,122.5,122.7,122.8,123.0,125.1,126.9,126.9,
127.1,127.3,127.6,128.4,128.6,129.8,131.3,128.0,141.4,155.7

工程１
水素化ナトリウム（９５％、０．５０７ｇ、２０ミリモル）の撹拌されたＴＨＦ（１５ｍｌ）懸濁液にトリエチルホスホノアセテート（４．４８ｇ、２０ミリモル）のＴＨＦ（２０ｍｌ）溶液２ｍｌ〜３ｍｌを添加した。エタノールの小液滴を添加して反応を開始させ、残りのトリエチルホスホノアセテート溶液を氷−水冷下に４０分かけて滴下した。１５分間撹拌した後、反応混合物を滴下ロートに移し、４−メトキシベンゾフェノン（４．３８ｇ、２０ミリモル）のＴＨＦ（２０ｍｌ）沸騰溶液に添加した。２４時間還流した後、溶媒のほとんどを除去した。冷却した残滓に塩化ナトリウム飽和溶液（２０ｍｌ）を添加し、ジクロロメタンで抽出した。ジクロロメタンを除去して、¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）により特徴付けられる、ほとんど（Ｅ）−および（Ｚ）−３−ｐ−メトキシフェニル−３−アクリル酸エチルエステルを含む淡黄色油（５．４２ｇ）を得た。これを精製せずに工程２において直接使用した。

工程２
工程１で得られた油をＫＯＨ（５．０７ｇ、メタノール（３０ｍｌ））溶液中で還流下、１時間加水分解した。冷却した反応混合物を氷−水に注ぎ、希塩酸でｐＨが＜１になるまで酸性化し、酢酸エチル（３×２０ｍｌ）で抽出した。結合した有機溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を除去し、残滓を酢酸エチル／ヘキサンから再結晶して白色固体を得た。母液をクロマトグラフィーにかけ、再結晶した。所望の生成物が白色固体として合計３．８２６ｇ得られ、０．６７７ｇの未反応ケトンを回収した（収率：７５．３％）。¹ ＨＮＭＲから、回収された生成物はほとんど（Ｅ）−および（Ｚ）−３−ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸の混合物であることが判った。

工程３
３，３−ジフェニルアクリル酸の代わりに３−ｐ−メトキシフェニル−３−アクリル酸（２５４．５ｍｇ、１ミリモル）を用いて９，１０−フェナンスレンキノン（４４ｍｇ、０．２１ミリモル）およびトリフェニルアルセンオキシド（５ｍｇ）と反応させた以外は実施例１の工程３の手順を繰り返した。精査したところ、所望のホトクロミックオキサジン２３．５ｍｇが黄色結晶として得られた（収率：５．６６％）。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ3.74(s,3H),6.84(d,2H,J=8.7Hz),7.29-7.42(m,5H),7.50-7.60(m,3H),
7.61-7.66(m,3H),8.07(s,1H),8.42-8.62(m,4H)
¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ55.2,79.4,114.0,122.5,122.7,122.8,122.8,122.9,125.1,125.2,126.8,126.9,
127.0,127.5,128.3,128.6,129.8,131.2,133.3,138.0,141.6,155.9.159.7

工程１
アニソール（１１．９ｇ、０．１１モル）と塩化ｐ−フルオロベンゾイル（９７％、１６．３４ｇ、０．１モル）のジクロロメタン（５０ｍｌ）中混合物に塩化アルミニウム（１４．６７ｇ、０．１１モル）を氷−水冷下に少量ずつ添加した。添加後、反応混合物を室温で１時間撹拌し、砕氷（４００ｇ）と塩酸（２０ｍｌ）の混合物に注ぎ、橙色が消失するまで撹拌した。この混合物をジクロロメタンで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥し、短いシリカゲルカラムに通し、ジクロロメタンで洗浄した。溶媒を除去し、残滓をジクロロメタン−ヘキサンから再結晶し、無色結晶２１．９６ｇを得た（収率：９５．４％）。^１ ＨＮＭＲから、回収された生成物はｐ−フルオロフェニル−ｐ−メトキシフェニルケトンのと一致する構造を有することが判った。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ3.89(s,3H),6.97(d,2H,J=8.7Hz),7.13(dd,2H,J=8.7Hz),7.76-7.84(m,4H)

工程２
ベンゾフェノンの代わりにｐ−フルオロフェニル−ｐ−メトキシフェニルケトン（４．６０ｇ、２０ミリモル）を使用し、反応時間を４８時間とした以外は実施例１の工程１の手順を繰り返した。得られた油はほとんど（Ｅ）−および（Ｚ）−３−ｐ−フルオロフェニル−ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸エチルエステルの混合物を含んでおり、さらに精製することなく工程３に使用した。

工程３
工程２で得られた油をＫＯＨ（５．２ｇ）とメタノール（３０ｍｌ）の混合物中で８０分間加水分解し、冷却し、溶媒を真空下で除去した。水（３０ｍｌ）を添加し、混合物を吸引濾過し、水で洗浄した。濾液をエーテル（１５ｍｌ）で抽出し、水層を分離し、４Ｍ塩酸でｐＨが＜１となるまで酸性化した。この固体を濾過により集め、ジクロロメタン−ヘキサンから再結晶し、（Ｅ）−および（Ｚ）−３−ｐ−フルオロフェニル−ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸の混合物と一致する構造を持つ白色結晶４．８ｇを得た（収率：８８．１％）。¹ ＨＮＭＲから、回収された生成物は（Ｅ）−および（Ｚ）−３−ｐ−フルオロフェニル−ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸と一致する構造を有することが判った。

工程３
３，３−ジフェニルアクリル酸の代わりに３−ｐ−フルオロフェニル−ｐ−メトキシフェニル−３−アクリル酸（２７２．５ｍｇ、１ミリモル）を用いて９，１０−フェナンスレンキノン（６０ｍｇ、２８．８ミリモル）およびトリフェニルアルセンオキシド（５ｍｇ）と反応させた以外は実施例１の工程３の手順を繰り返した。精査したところ、所望のホトクロミックオキサジン７５ｍｇが黄色結晶として得られた（収率：１７．３％）。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ3.74(s,3H),6.85(m,2H),7.04(m,2H),7.38(m,2H),7.46-7.60(m,3H),
7.62-7.70(m,3H),8.02(s,1H),8.43-8.47(m,1H),8.54-8.63(m,3H)
¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ55.2,79.0,114.0,115.3,115.6,115.6,122.6,122.7,122.8,125.0,125.0,125.1,
126.8,127.3,127.6,128.4,128.8,128.9,129.5,131.1,132.8,137.2,137.2,137.7,
155.4,159.6,164.1

工程１
水素化ナトリウム（０．４８ｇ、２０ミリモル）の撹拌されたＴＨＦ（２０ｍｌ）懸濁液にトリエチルホスホノアセテート（４．４８ｇ、２０ミリモル）のＴＨＦ（２５ｍｌ）溶液を窒素下、氷−水浴で冷却しながら滴下した。４０分後、溶液を滴下ロートに移し、ビス（ｐ−メトキシフェニル）ケトンの乾燥ＴＨＦ（２０ｍｌ）還流溶液に２０分かけて添加した。反応混合物を４８時間還流し、次いで飽和塩化ナトリウム溶液（４０ｍｌ）で加水分解した。水相をエーテル（３×７０ｍｌ）で抽出した。結合した有機抽出物を乾燥し、濾過し、濃縮して残滓を得、これをクロマトグラフィーによりメチレンクロライド／ヘキサン（１：２）で溶離することにより精製した。無色油（４．２３ｇ）を得た（収率：６７．８％）。¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）から、回収された生成物は３，３−ビス（ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸エチルエステルと一致する構造を有していることが判った。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ1.16(t,3H,J=7.1Hz),3.81(s,3H),3.84(s,3H),4.07(q,2H,J=7.1Hz),6.22(s,1H),
6.84(d,2H,J=9.1Hz),6.90(d,2H,J=9.1Hz),7.15(d,2H,J=9.1Hz),7.24(d,2H,J=9.1Hz)

工程２
工程１で得られた３，３−ビス（ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸エチルエステル（４．２３ｇ、１３．５ミリモル）をメタノール２２ｍｌ中、水酸化カリウム（３．７ｇ、６６ミリモル）の存在下１時間還流下で加水分解した。冷却された反応混合物を氷−水（５０ｍｌ）に注ぎ、希塩酸でｐＨ＜１となるまで酸性化した。得られた固体を濾過し、水で洗浄し、酢酸エチル／ヘキサンから再結晶した。白色固体（３．６ｇ）を得た（収率：９３．７８％）。^１ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３ ）から、回収された生成物は３，３−ビス（ｐ−メトキシフェニル−アクリル酸と一致する構造を有していることが判った。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ3.82(s,3H),3.85(s,3H),6.22(s,1H),6.85(d,2H,J=9.0Hz),6.91(d,2H,J=8.7Hz),
7.17(d,2H,J=8.7Hz),7.24(d,2H,J=8.7Hz)

工程３
３，３−ジフェニルアクリル酸の代わりに３，３−ビス（ｐ−メトキシフェニル）アクリル酸（２８４．３ｍｇ、１ミリモル）を用いて９，１０−フェナンスレンキノン（４３ｍｇ、０．２ミリモル）およびトリフェニルアルセンオキシド（５ｍｇ）と反応させた以外は実施例１の工程３の手順を繰り返した。精査したところ、所望のホトクロミックオキサジン８ｍｇが黄色結晶として得られた（収率：１．８％）。
¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ3.75(s,6H),6.85(d,2H,J=8.7Hz),7.41(d,2H,J=9.1Hz),7.52-7.60(m,1H),
7.62-7.68(m,3H),8.03(s,1H),8.43-8.47(m,1H),8.54-8.63(m,3H)
¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）：
δ55.2,79.3,113.0,122.5,122.7,122.8,122.9,125.1,126.8,127.3,127.5,128.5,
129.8,131.2,133.5,156.1,159.7

実施例１、実施例３、実施例４、および実施例５で製造されたオキサジン化合物を有機溶媒に溶解し、次いで３６５ｎｍの紫外線に１５秒間暴露した。これらの溶液はそれぞれ強い着色を示し、紫外線が断たれると色が消えた。可視範囲の最大吸収を下表に示す。典型的な吸収は２つのバンドを持つ。４５０ｎｍ〜４９０ｎｍ付近の強い吸収は光互変性化合物の構造と溶媒とによって決まり、弱い吸収はより長い波長で起こり、ほぼ１００ｎｍ長い。

Claims (11)

1. 下式で表される化合物
   

   

   （式中、Ｘは窒素または炭素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、ヒドロキシ、ハロゲン、ベンジル、ホルミル、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、アリール、アリール（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルキル、アリールオキシ、シクロ（Ｃ₃ −Ｃ₆ ）アルキル、（Ｃ₁ −Ｃ₁₈）アルコキシ、ハロ（Ｃ₁ −Ｃ₆ ）アルコキシ、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシカルボニルまたは環に５個または６個の炭素を有するヘテロ環窒素−含有置換基であり、ｎ＝１または２である）。
2. Ｘは炭素または窒素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、ヒドロキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、ベンジル、ホルミル、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、アリール、アリール（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルキル、アリールオキシ、シクロ（Ｃ₃ −Ｃ₆ ）アルキル、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシ、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシカルボニル、または環に５個または６個の炭素を有するヘテロ環窒素−含有置換基であり、ｎ＝１または２である請求項１に記載の化合物。
3. 前記ヘテロ環窒素−含有置換基はピロリジノ、ピペリジン、またはモルホリノである請求項１または請求項２に記載の化合物。
4. Ｘは炭素または窒素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、フルオロ、クロロ、メチル、メトキシ、エトキシ、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ピペリジノ、モルホリノ、またはピロリジノである請求項２に記載の化合物。
5. ２，２−ジフェニル−フェナンスロ−（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジン、２−（４−メトキシフェニル）−２−フェニル−フェナンスロ（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジン、２−（４−フルオロフェニル）−２−（４−メトキシフェニル）−フェナンスロ（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジン、および２，２−ビス（４−メトキシフェニル）−フェナンスロ（９，１０）−２Ｈ−［１，４］−オキサジンよりなる群から選ばれる化合物。
6. 下式のイソシアネート誘導体
   

   

   を下式の対称キノン
   

   

   （式中、Ｘは炭素または窒素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、ヒドロキシ、ハロゲン、ベンジル、ホルミル、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、アリール、アリール（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルキル、アリールオキシ、シクロ（Ｃ₃ −Ｃ₆ ）アルキル、（Ｃ₁ −Ｃ₁₈）アルコキシ、ハロ（Ｃ₁ −Ｃ₆ ）アルコキシ、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシカルボニル、または環に５個または６個の炭素を有するヘテロ環窒素−含有置換基であり、ｎ＝１または２である）とともに加熱し、該加熱を触媒量の酸化トリフェニルアルセンオキシドの存在下で行うことを含む、ホトクロミック化合物の製造方法。
7. 前記キノンは、置換または未置換９，１０−フェナンスレン−９，１０−ジオン、または置換または未置換９，１０−１，１０−フェナンスロリン−５，６−ジオンである請求項６に記載の方法。
8. 前記加熱は約４０℃〜約１２０℃で約２時間〜約２４時間行われる請求項６に記載の方法。
9. 式ＸＩＶのアザ−イリド化合物
   

   

   を下式の対称キノン
   

   

   （式中、Ｘは炭素または窒素であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ₄ はそれぞれ独立に水素、ヒドロキシ、ハロゲン、ベンジル、ホルミル、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、アリール、アリール（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルキル、アリールオキシ、シクロ（Ｃ₃ −Ｃ₆ ）アルキル、（Ｃ₁ −Ｃ₁₈）アルコキシ、ハロ（Ｃ₁ −Ｃ₆ ）アルコキシ、（Ｃ₁ −Ｃ₄ ）アルコキシカルボニル、または環に５個または６個の炭素を有するヘテロ環窒素−含有置換基であり、ｎ＝１または２である）とともに加熱し、該加熱を触媒量の酸化トリフェニルアルセンオキシドの存在下で行うことを含む、ホトクロミック化合物の製造方法。
10. 前記キノンは、置換または未置換９，１０−フェナンスレン−９，１０−ジオン、または置換または未置換９，１０−１，１０−フェナンスロリン−５，６−ジオンである請求項９に記載の方法。
11. 前記加熱は約６０℃〜約１２０℃で約４時間〜約２４時間行われる請求項９に記載の方法。