JP2015501292A - ジアリールエテン化合物およびそれらの使用 - Google Patents

ジアリールエテン化合物およびそれらの使用 Download PDF

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Abstract

開環異性体Aと閉環異性体Bとの間で、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック条件下で可逆的に変換可能な、式IAおよびIBの化合物を提供する。置換基について、Zは、N、OまたはSであり;各R1は、H、またはハロからなる群から独立して選択され;各R2は、H、ハロ、ポリマー骨格、アルキルもしくはアリールからなる群から独立して選択されるか;または、R2が一緒にCH=CH−を形成して、ポリマー骨格の一部を形成し;各R3は、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、またはアリールからなる群から独立して選択され;各R4は、アリールであり;各R5は、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択される。【化1】

Description

本出願は、2011年9月30日に出願された米国仮特許出願番号第61/541,841号、および、2012年7月25日に出願された米国仮特許出願番号第61/675,460号の利益を主張し、これらの両方の出願の全体が、引用により本願へ援用されている。
発明の分野
本発明は、ジアリールエテン化合物およびそれらの使用に関する。より具体的には、これらの化合物は、開環異性体と閉環異性体との間で可逆的に変換可能である。
発明の背景
フォトクロミック分子は、サングラスから記憶装置デバイスにまで及ぶ範囲の分野で各種研究および商業用途に役立っている。無数の構成が開発されており、安定性、切換えの制御、耐疲労性、感度などの改善を得るための試みがされている。ジアリールエテンは、これらの特性のいくつかについて好適であることが分かっており、継続的な調査の対象となっている。Irie(Proc. Jpn. Acad. Ser B 86:472-483, 2010)による論文は、選択されたジアリールエテンの安定性、色などの範囲を例証している。
PCT公開WO2004/015024号は、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック化合物、ならびにこのような化合物を製造する方法を記載しており、触媒エレクトロクロミズムのメカニズムを記載している。手短に言うと、化合物の環閉形態(異性体B)は、電気化学的条件下で電子を失い、ラジカルカチオンを形成する。迅速な開環反応が生じて異性体Aのラジカルカチオンが得られ、これが異性体Bの隣接化合物を酸化させ、ラジカルカチオンを中和させる。この開環反応は小さな電荷により開始され、材料全体にわたって永続し、その結果、閉環異性体の開環異性体への変換が得られる。PCT公開WO2010/142019号は、紫外線光および電圧に応じて、明状態と暗状態との間で推移することの可能な材料を備える可変透過率光学フィルタを記載している。この材料は、エレクトロクロミック特性およびフォトクロミック特性をともに有する発色団を含有する。
このような光学フィルタの光透過特性は、開環体または閉環体での、より大きなまたは小さな吸光度を有するフォトクロミック−エレクトロクロミックジアリールエテンの選択によって変更され得る。このような変更を設けるために、改善されたフォトクロミック特性、エレクトロクロミック特性、または、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック特性を有する分子が必要とされている。
発明の要約
各種用途に好適な光定常状態、または感度指数を有するフォトクロミックおよびエレクトロクロミック化合物が必要とされている。このような化合物は、切換え可能な、または動的な光学フィルタの部品として有用であり得る。化合物の可視スペクトルの光を吸収する能力は、フルスペクトル光に晒されたときの化合物の光定常状態によって説明され得る。可視光吸収状態で好適な光吸収を与えるフォトクロミックおよびエレクトロクロミック化合物が必要であるという課題は、好適な光定常状態(PSS)、または好適な感度指数を示す新規なフォトクロミック/エレクトロクロミック化合物の合成によって解決され得る。
本開示は、異性体間で可逆的に変換可能な1以上の化合物(「発色団」)に関する。異性体間の変換は、光により引起され得るか、または、電気化学的条件などの一部の酸化条件、もしくはこれらの組合せなどで生じ得る。
一局面では、スキーム1に記載の式1A(開環異性体)と式1B(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な、1,2−ジアリールシクロペンテン化合物が提供される。
(式中、Zは、N、OまたはSであってよく;
各Rは、H、ハロからなる群から独立して選択されてよく;
各Rは、H、ハロ、ポリマー骨格、アルキルもしくはアリールからなる群から独立して選択されてよく;または、Rが一緒にCH=CH−を形成して、ポリマー骨格の一部を形成し;
各Rは、H、ハロ、COY、アルキル、アルコキシ、カルボニル、チオアルキル、アリール、
−CH=CH−からなる群から独立して選択されてよく;
Yは、H、金属、アルキル、アリール、−(O−CHCH−H、または
を含む群から独立して選択されてよく;
各Rは、アリール、
からなる群から独立して選択されてよく;
各Rは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、−CH=CH−、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択されてよく;
各Xは、独立してN、OまたはSであってよい。
を「内部」基として代替的に記載することもある。Rを「外部」基として代替的に記載することもある。
6a、R6b、R6c、R7a、R7bおよびR7cの各々は、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、カルボニル、シロキシ、チオアルキル、COYまたはアリールの1以上を含む群から独立して選択されてよく;R6a、R6b、R6cの少なくとも1つ、ならびにR7a、R7bおよびR7cの少なくとも1つはHでないという条件で、Yはここに記載のとおりである。R6a位およびR7a位を代替的に環の「5位」と呼ぶこともある。R6b位およびR7b位を代替的に環の「4位」と呼ぶこともある。R6c位およびR7c位を代替的に環の「3位」と呼ぶこともある。
8a、R8b、R8c、R8d、R8e、R9a、R9b、R9c、R9dおよびR9eの各々は、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、カルボニル、シロキシ、アリールまたはCOYからなる群から独立して選択されてよく;R8a、R8b、R8c、R8dまたはR8eの少なくとも1つ、ならびにR9a、R9b、R9c、R9dおよびR9eの少なくとも1つはHでないという条件で、Yはここに記載のとおりである。R8c位およびR9c位を代替的に「パラ」位と呼ぶこともある。R8b位、R8d位、R9b位およびR9d位を代替的に「メタ」位と呼ぶこともある。R8a位、R8e位、R9a位およびR9e位を代替的に「オルト」位と呼ぶこともある。
別の局面では、R6aおよびR6b、またはR6bおよびR6cは、各々−CH=CH−であり、結合して不飽和環を形成する。
別の局面では、R7aおよびR7b、またはR7bおよびR7cは、各々−CH=CH−であり、結合して不飽和環を形成する。
別の局面では、R8aおよびR8b、またはR8bおよびR8c、またはR8cおよびR8d、またはR8dおよびR8eは、各々−CH=CH−であり、結合して不飽和環を形成する。
別の局面では、R9aおよびR9b、またはR9bおよびR9c、またはR9cおよびR9d、またはR9dおよびR9eは、各々−CH=CH−であり、結合して不飽和環を形成する。
別の局面では、Rは、
であり、Rは、
であり、式IIA(開環異性体)と式IIB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与え、R6aおよびR7aはメチルでない。
別の局面では、Rは、
であり、Rは、
であり、式IIIA(開環異性体)と式IIIB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与え、R8cおよびR9cはすべて−O−CHでなく、または、すべて−C(CHでない。
別の局面では、Rは、
であり、Rは、
であり、式IVA(開環異性体)と式IVB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与え、R6aはメチルでない。
別の局面では、Rは、
であり、Rは、
であり、式VA(開環異性体)と式VB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与え、R7aはメチルでない。
別の局面では、第1のR基は、
であり、第1のR基は、
であり;第2のR基R′は、
であり、第2のR(R′)基は、
であり、次のスキーム2に記載の式VIA(開環異性体)と式VIB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与える。
別の局面では、第1のRおよび第1のRは、各々−CH=CH−であり、結合して不飽和環を形成し、
の基を与え、次のスキーム3に記載の式XA(開環異性体)と式XB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与える。
(式中、Zは、N、OまたはSであり;
各Rは、H、またはハロからなる群から独立して選択され;
各Rは、H、ハロ、ポリマー骨格、アルキルもしくはアリールからなる群から独立して選択されるか;または、Rが一緒にCH=CH−を形成して、ポリマー骨格の一部を形成し;
は、−CH=CH−、
または
であり;各Rは、独立して、アリール、
または
であり;
Xは、N、OまたはSであり;
は、H、アルキル、アルコキシ、−CH=CH−からなる群から独立して選択され;
各R6a、R6b、R6cは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され;
各R7a、R7b、R7cは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され;
各R8a、R8b、R8c、R8d、R8eは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され;
各R10a、R10b、R10c、R10dは、独立してH、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルもしくはアリールであり、または、R10aおよびR10b、もしくはR10bおよびR10c、もしくはR10cおよびR10dのいずれかは、アルキルもしくはアルコキシであり、結合して5、6もしくは7員環を形成する。
別の局面では、Rは、
であり、Rは、
であり、式VIIIA(開環異性体)と式VIIIB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与える。
別の局面では、Rは、
であり、Rは、
であり、式XIA(開環異性体)と式XIB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与える。
別の局面では、Rの両方およびRの両方は、各々−CH=CH−であり、結合して不飽和環を形成し、次のスキーム4に記載の式VIIA(開環異性体)と式VIIB(閉環異性体)との間で可逆的に変換可能な化合物を与える。
別の局面では、R9cは、1〜20個の炭素を含有するアルキル基を含む群から選択される、アルキル、アルコキシまたはシロキシ基であってよい。別の局面では、R10a、R10b、R10c、R10dの1以上は、1〜10個の酸素原子および1〜20個の炭素を含有する、アルコキシまたはシロキシ基であってよい。別の局面では、R10bおよびR10cは、各々Oであり、−CH−と結合して5員環を形成する。
別の局面では、化合物は、開環または開いた異性体(異性体A)、および、閉環または閉じた異性体(異性体B)をそれぞれ含む。これらの化合物は、光化学条件下、酸化条件下、または光化学および酸化条件下で、開いた形態と閉じた形態との間で可逆的に変換可能であってよい。酸化条件は、電気化学的条件であってよい。
別の局面では、化合物は、光化学条件下では開環異性体Aから閉環異性体Bに、電気化学的条件下では閉環異性体Bから開環異性体Aに変換可能であってよい。
別の局面では、化合物は、第1の光化学条件下では開環異性体Aから閉環異性体Bに、第2の光化学条件下では閉環異性体Bから開環異性体Aに変換可能であってよい。第1の光化学条件は、UV範囲内の光を含んでもよい。
別の局面では、化合物の1以上は、1以上の化合物および1以上の配合成分を含有する組成物中に含まれてもよい。
ここで用いられるフォトクロミックおよび光化学的という用語は、ともに、光に晒されたときのあるアイソフォームから別のアイソフォームへの変換を指す。ここで用いられるエレクトロクロミックおよび電気化学的という用語は、ともに、電圧に晒されたときのあるアイソフォームから別のアイソフォームへの変換を指す。
いくつかの式および構造においては、見易さのために、略された置換基を本文中に用いることがある。
および
は、本明細書に記載の基R6a、R6b、R6cを有する同じ置換基の同等物を示し、
および
は、本明細書に記載の基R7a、R7bおよびR7cを有する同じ置換基を示し、
および
は、本明細書に記載の基R8a、R8b、R8c、R8d、R8eを有する同じ置換基を示し、
および
は、本明細書に記載の基R9a、R9b、R9c、R9dおよびR9eを有する同じ置換基を示し、
および
は、本明細書に記載の基R10a、R10b、R10cおよびR10dを有する同じ置換基を示す。
2つのR基または2つのR基を含有する化合物について、R基の両方またはR基の両方は、同一であっても異なってもよい。
この概要は、必ずしもすべての特徴を記載しているわけではない。他の局面、特徴および利点は、以下の特定の実施形態の説明を参照されると、当業者には明らかとなるであろう。
UV阻止膜の存在下または非存在下での、2つの光源、すなわち、365nmおよびソーラーシミュレータ(SS)について、光のさまざまな波長(X軸、単位nm)でのS001の吸光度(Y軸)を示す図である。実線は、退色した状態でのS001の吸光度プロット(「退色」、実線)であり;A〜Dは、UV阻止膜有りまたは無しでの、光源を伴う吸光度プロットである。Aは、UV阻止膜を備えたソーラーシミュレータであり;Bは、UV阻止膜を備えないソーラーシミュレータであり;Dは、UV阻止膜を備えない365nm光源である。 太陽光および室内のハロゲン光源についてのスペクトルプロファイルである。スペクトルは別々のy−軸上に描かれており、相対的な強度を反映しない。表9中に記載される照明条件は、表中に記載される光強度が得られる、示される2つの光源の異なって重み付けされた和を反映する。X軸は、光の波長をnm単位で示し、左側Y軸は、太陽光強度(実線)を示し、右側Y軸は、室内の光強度(点線)を示す。 室内照明(A)下、組合わされた室内および太陽光照明(B)下、または太陽光(C)下で、PSSで選択された化合物の吸光率を示す図である。Y軸は、λmaxでの閉環異性体の吸光度を示す。S096(実線菱形)、S094(実線正方形)、S079(実線三角形)、S044(十字形)、S042(星形)およびS035(実線円)。 異なる照明条件に晒されたS094のサンプルの吸収の変化を示す図である。実線は、太陽光(maxPSS)を示し、破線は、太陽光+室内照明(最大暗状態から中間状態に光退色)を示し、点線は、室内照明(最大暗状態から最低吸収状態に光退色)を示す。X軸は、経過時間を秒単位で示し、Y軸は、吸光度を示す。 365nmの光(白棒)またはフルスペクトル光(QSUNソーラーシミュレータ)(黒棒)に晒された、閉環アイソフォーム(式IIB)での、選択された式IIA/IIBの化合物のPSSを示す棒グラフである。X軸は、化合物の参照番号を示し、Y軸は、吸光度を示す。 365nmの光(白棒)またはフルスペクトル光(黒棒)に晒された、閉環アイソフォーム(式IIB)での、選択された式IIIA/Bの化合物のPSSを示す棒グラフである。X軸は、化合物の参照番号を示し、Y軸は、吸光度を示す。 365nmの光(白棒)またはフルスペクトル光(黒棒)に晒された、閉環アイソフォーム(式IVB)での、選択された式IVA/Bの化合物のPSSを示す棒グラフである。X軸は、化合物の参照番号を示し、Y軸は、吸光度を示す。 365nmの光(白棒)またはフルスペクトル光(黒棒)に晒された、閉環アイソフォーム(式VIIB)での、選択された式VIIA/Bの化合物のPSSを示す棒グラフである。X軸は、化合物の参照番号を示し、Y軸は、吸光度を示す。
発明の説明
フォトクロミックおよびエレクトロクロミック機能性(「発色団」、「ハイブリッド化合物」、「P/E化合物」)を有する、新規な、および/または改善された化合物が一部提供される。理論によって拘束されることは望まないが、「内部」アリール基(式IAおよびIB中で示されるようなR)を有する、ジチエニルエテンなどのジアリールエテンは、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック機能性をともに示し、刺激に応じて光透過性を変える光学フィルタの有用な部品となり得る。置換基のいくつかの組合せは、光定常状態、溶解性、合成法、感度指数などを含む、改善されたまたは有利な特性を有する化合物を与え得る。
さらに、環開異性体(異性体A)と閉環異性体(異性体B)との間で可逆的に変換可能な化合物が一部提供される。ここで使用される、数字またはアルファベット数字(接尾辞「A」を伴う)の記載は、化合物の開環異性体を示し、素数またはアルファベット数字(接尾辞「B」を伴う)の記載または素数またはアルファベット数字の記載は、同一の化合物の閉環異性体を示す。
さまざまな実施形態の化合物は、電圧の印加および切換えの方法により、触媒による電気化学的酸化を受けてもよく、または、スイッチング材料の暗状態から退色した状態への操作は、触媒量の電圧の印加を採用してもよい。触媒量の電圧は、プラスまたはマイナスであってよく、約0.1〜約5ボルト、またはその間の任意の量もしくは範囲であってよい。
「スイッチング材料」は、エレクトロクロミック特性およびフォトクロミック特性をともに有する材料である。スイッチング材料は、光源からの紫外線(UV)光に晒されると暗化し、電圧に晒されると明化(退色、電気退色(electrofade))してもよい。いくつかの実施形態では、スイッチング材料は、暗化した状態に戻されたときに電気退色される能力を失うことなく、可視(VIS)光の選択波長に晒されると退色(「光退色」)してもよい。
ここで使用される光透過率は、「可視光透過率」(VLT)またはLT(光透過率、発光体A、2%観測器)について記載され得る。光透過率は、光透過率および/または透過される光または光の波長の特定のタイプの変化に関して表され得る。
ここで使用される「光定常状態」(PSS)は、スペクトルのある領域の光を照射したときの閉環(正)反応の速度が、開環または退色(逆)反応の速度と同等である化合物または材料の平衡状態を指す。換言すると、開環アイソフォームの閉環アイソフォームに対する比は平衡状態にある。PSSは、光源について、または、たとえば、QUV、キセノンアークランプ、Q−SUN、自然太陽光もしくはフィルタリングされた太陽光、UV、VIS、IR、NIR、フルスペクトルなどのある種の光に関して、または、フィルタの存在下もしくは非存在下でのある波長もしくは波長の範囲に関して表され得る。いくつかの開環および閉環異性体は、光の異なる波長に応じて一方から他方への異性化を受けてもよい。異性体の一方のみが吸収する光の波長が使用される場合、照射は別の形態への完全な異性化となる。一般的に、254nm、313nmまたは365nmの光がUV吸収異性体の研究に使用されるが、これは、自然太陽光または模擬太陽光などの可視スペクトル(「フルスペクトル」光)を含み、および/または、光のUV成分の一部を遮断するフィルタを伴う、他の光条件下でのPSSの代表例でなくてもよい。たとえば、閉環(暗)状態では、可視範囲中の最大吸光度の大きさは、光源とともに変化し得る(図1)。可視範囲中のこのピークでの波長をラムダmax、またはλmaxと呼ぶこともある。線Dは、365nmの光源に晒されたときの化合物についての吸収プロファイルを示す。ソーラーシミュレータ(キセノンアークランプ)からのフルスペクトル光が光源として使用される場合(線B)、UV成分によって引起された環閉(暗)状態と光の可視成分によって引起された開環(退色した)状態との間で均衡が達成される。光路中にUV遮断層を含むことにより(線A)、光のUV成分が減少され得、可視光によって引起された開環反応がより顕著になる。異なる化合物は、入射光の組成への異なる反応性を示し得る。化合物の用途に依存して、光組成に対してより大きいまたは小さい感度を有する化合物が有用であり得る。この平衡状態は、特定の波長(ラムダmax)での吸光度値によって表わされ得、光源への参照を含み得る。所望により、PSSでの開環アイソフォームと閉環アイソフォームとの比は、H NMR分光法によって定量化されてもよい。
ここで使用されるコントラスト比は、暗状態および明状態での材料の光透過率の比である。たとえば、材料は、暗状態では約10%の可視光(10%VLT)を透過させ、退色した状態では約60%の可視光(60%VLT)を透過させて、6:1のコントラスト比を与えてもよい。本発明のさまざまな実施形態に従うと、材料は、少なくとも約2〜約20もしくはそれ以上、または、その間の任意の量もしくは範囲のコントラスト比を有してもよく、たとえば、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20のコントラスト比を有してもよい。いくつかの実施形態では、より暗いPSS(ラムダmaxでのより大きな吸光度)を有する化合物は、より大きなコントラスト比を与えてもよい。
光安定性(光によって引起された劣化への抵抗性)は、化合物、または当該化合物を含有する材料が、光曝露下で、ある地点まで劣化するまでにかかる時間の量によって測定されてもよい。光曝露は、一定または周期的であり得る。化合物、または当該化合物を含有する材料の光透過率または吸光度は、コントラスト比を求めるための試験の前に、明状態および暗状態の両方で求められてもよい。試験中、コントラスト比が(定期的または継続的に)監視されてもよく、コントラスト比が選択された範囲外もしくは未満となる場合、または、コントラスト比が元のコントラスト比の百分率まで減少する場合に、化合物または材料は退色したと判断されてもよい。光安定性も、光源に関して、または光のタイプに関して表されてもよい。
ここで使用される「スイッチング電圧」(「スイッチング電位」、「電位」)は、化合物、または当該化合物が退色した状態を達成するのに必要な電位を指す。スイッチング電圧は、電圧と切換えするタイミングとの間の関係をさらに指してもよい。材料のスイッチング電圧を評価するためには、まず、材料を光源への曝露によって暗化させ、次に、規定の電圧または電圧範囲で電流を材料に通し、明状態または所望の光透過性の増加が達成されるまでの時間を評価してもよい。スイッチング電圧は、電圧または電圧の範囲(たとえば、約2.5ボルト、約2.2ボルト、または約2ボルト未満など)として表され得る。本発明のいくつかの実施形態では、化合物または材料は、約0.5ボルト〜約5ボルト、もしくは約1ボルト〜約2.5ボルト、またはその間の任意の量もしくは範囲のスイッチング電位を有する。
ここで使用される「スイッチング時間」は、材料が暗状態から明状態もしくは明状態から暗状態に推移するか、または、光透過率を規定量だけ変更するのに必要な時間を指す。
量、継続時間などの測定可能な値を指すときにここで使用される「約」は、開示された方法を行うのに適宜、特定された値から±20%または±10%、または±5%、または±1%、または±0.1%の変動、またはこれらの間の量を包含することを意味する。
ここで使用される「ハロゲン」は、F、Cl、BrまたはIを指す。「ハロ」という用語は包括的であり、たとえばフルオロ−、クロロ−、ブロモ−またはヨード−など、任意のハロゲン部分を指す。
ここで使用される「金属」は、遷移金属、またはLi、Na、Kなどのアルカリ金属;またはBもしくはSiなどのメタロイドを指す。
ここで使用される「アルキル」は、1〜50個の炭素、たとえば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、または45個、またはこれらの間の任意の量の炭素の、任意の直鎖または分枝鎖の非芳香族単環式または多環式の置換または非置換アルキル基を指す。アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、1−ペンチル、イソ−ペンチル、ネオ−ペンチル、ヘキシル、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどを含む。アルキル基は、1以上の飽和または不飽和結合を有してもよい。アルキル基は、炭素および水素原子のみを含有してもよく、または、Si、N、OまたはSなどの1以上のヘテロ原子をアルキル基の一部としてさらに含んでもよい(ヘテロアルキル基)。環状ヘテロアルキル基の例は、アジリジン、オキシラン、チイラン、オキサジリジン、ジオキシラン、アゼチジン、オキセタン、チエタン、ジアゼチジン、ジオキセタン、ジチエタン、アジリン、オキシレン、チイレン、アゼト、オキセト、チエト、ジオキセト、ジチエト、ピロリジン、オキソラン、チオラン、ボロラン、シロラン(silolane)、ジチオラン、ジオキソラン、オキサゾリジン、ピペリジン、オキサン、チアン、ピペラジン、モルホリンなどを含む。Siヘテロ原子を含有するアルキル基を「シリル」または「シラン」基と記載することもある。
ここで使用される「アルコキシ」は、任意の−O−R基(式中、R(および、以下のエーテルについてのR′)は、独立してH、アルキル、シロキシまたはアリールであってよい)を指す。アルコキシ基の例は、たとえば、メトキシまたはエトキシ、またはより長いアルキル基など、直鎖または分枝鎖中に1〜50個の炭素またはシリコン原子を含有するものを含む。他のアルコキシ基は、エーテル(R−O−R′−)、アルコール(−OH)またはアルコキシド(−R−O−金属)などを含む。アルコキシ置換基を含有するアルキル基を「アルキルアルコキシ」基と呼ぶこともある。Siヘテロ原子を含有するアルキル基、およびアルコキシ、またはシロキシ基をアルキルシロキシまたはシリルシロキシ基と呼ぶこともある。
ここで使用される「カルボニル」は、RRC=O(式中、Rは任意の基を指してよい)を含有する任意の基を指す。カルボニル基の例は、アルデヒド(−COH)、ケトン(COR′)、エステル(COOR′)、アシル(RR′C=O)、カルボキシル、チオエステル(COSR′)、第一級アミド(CONH)、第二級アミド(CONHR′)、第三級アミド(CONR′R′′)などを含む。
ここで使用される「シロキサン」は、(R)−Si−O−(式中、Rは独立してH、アルキル、アリール、チオエーテルまたはアルコキシであってよい。)を指す。シロキサンは、分枝鎖または直鎖であり、置換または非置換であるか、または、交互に存在するSiおよびO原子を含有してもよい。
ここで使用される「チオエーテル」は、−S−R基(式中、Rは独立してH、アルキル、アリール、アルコキシなどであってよい。)を指す。
R′、R′′、R′′′は、C、N、O、S、Si、BまたはPなどの1〜50個の非水素原子を含有するアルキル鎖であってよい。これらのアルキル鎖は、分枝鎖または非分枝鎖であってよく、非環式または環式であってよく、N、O、S、Si、Bまたはハロゲンなどのヘテロ原子の置換基の任意の置換を含有してもよい。
ここで使用される「アリール」は、1以上の水素原子が環から取除かれた芳香族環化合物に由来する基または置換基を指す。アリール基を代替的に芳香族基と呼ぶこともある。アリール基は、環中に単一の原子種を含有してもよく(たとえば、フェニル環中などですべての環原子が炭素である「炭素環」であってよい)、または、環中に1以上のヘテロ原子を含む「ヘテロアリール」であってよい。アリール基は、多環式であってよい。炭素環式またはヘテロ環式または多環式アリール基は、1以上の置換基を含有しても(置換アリール)、または非置換であってもよい(非置換アリール)。炭素環式アリール基は、置換または非置換フェニルなどであってよい。炭素環式アリール基は、多環式であってよい。
ヘテロ環式アリール基は、置換または非置換のピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、トリアゾール、フラザン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ジチアゾール、テトラゾール、ピリジン、ピラン、チオピラン、ジアジン、オキサジン、チアジン、ダイオキシン、ジチン(dithiine)、トリアジン、テトラジンなどであってよい。
多環式アリール基は、置換または非置換のインドール、イソインドール、キノロン、イソキノリン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、アクリジン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、ジベンゾフランなどであってよい。
ここで使用されるアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アルキルアルコキシまたはアリール基は、1、2、3、4、5個以上の置換基をさらに含有してもよい。置換基は、次の基から独立して選択されてもよい。
(i) 水素またはハロゲン;
(ii) アルキルまたはアルコキシ;
(iii) 炭素原子の1個以上が、窒素、酸素、硫黄、ホウ素、シリコン、または亜リン酸などのヘテロ原子により置換えられた、上記基(ii)の誘導体;
(iv) 水素原子の1個以上が、窒素、酸素、硫黄、フッ素、塩素または臭素などのヘテロ原子により置換えられた、基(ii)、(iii)、または(ii)および(iii)の誘導体;
(v) 1〜15個の炭素原子などを含有する単環式または二環式シクロアルキル基;
(vi) 炭素原子の1個以上が、窒素、酸素、硫黄、ホウ素、シリコンまたは亜リン酸などのヘテロ原子により置換えられた、上記基(v)の誘導体;
(vi) 水素原子の1個以上が、窒素、酸素、硫黄、フッ素、塩素または臭素などのヘテロ原子と取り替えられた、基(v)、(vi)、または(v)および(vi)の誘導体;
(vii) アリール基;
(viii) 水素原子の1個以上が、窒素、酸素、硫黄、フッ素、塩素または臭素などのヘテロ原子により置換えられた、基(vii)の誘導体;
(ix) カルボニル基;
(x) シアノ(−CN)、第一級アミン(NH)、第二級アミン(NHR′)、第三級アミン(NR′R′′)、第二級アミド(NHCOR′)、第三級アミド(NR′COR′′)、第二級カルバメート(NHCOOR′)、第三級カルバメート(NR′COOR′′)、尿素またはN−置換尿素(NR′CONR′′R′′′)、第二級スルホンアミド(NHSOR′)、第三級スルホンアミド(NR′SOR′′)(式中、基R′R′′、R′′′は上に定義される。)などの窒素系基。
(xi) たとえば、アルコール −OH、エーテル(OR′)、第一級カルバメート(OCONH)、第二級カルバメート(OCONHR′)、第三級カルバメート(OCONR′R′′)(式中、基R′、R′′などは上に定義される。)などの酸素系基。
(xii) −SH、チオエーテル(SR′)、スルホキシド(SOR′)、スルホン(SOR′)、第一級スルホンアミド(SONH)、第二級スルホンアミド(SONHR′)、第三級スルホンアミド(SONR′R′′)(式中、基R′、R′′、R′′′は上に定義される。)などの硫黄系基。
本発明のいくつかの局面では、R6a、R6b、R6c、R7a、R7b、R7c、R8a、R8b、R8c、R8d、R8e、R9a、R9b、R9c、R9d、R9e、R10a、R10b、R10c、R10dは、独立して電子求引性基(EWG)、電子供与性基(EDG)またはバルキーな基を含有してもよい。「電子受容性基」という用語は、ここでは「電子受容体」および「電子求引性基」と同義的に使用できることが理解されるべきである。特に、「電子求引性基」(「EWG」)または「電子受容性基」または「電子受容体」は、分子中で水素原子と同じ位置を占めた場合、水素原子よりもそれ自身に電子を求引する官能基を指す。EWGの例は、ハロ、電子不足のヘテロアリール基、電子不足の置換アリール基、−NO、−NR、−NH、−SOH、−CN、CF、アルデヒド、エステル、カルボン酸、カルボニル、塩化カルボニル、アミドなどを含む。「電子供与性基」という用語は、ここでは「電子供与体」と同義的に使用できることが、さらに理解されるべきである。特に、「電子供与性基」または「電子供与体」は、分子中で水素原子と同じ位置を占めた場合、水素原子よりも隣りの原子に電子を供与する官能基を指す。EDGの例は、−OH、OR、NH、NHR、NR、電子豊富なヘテロアリール基、電子豊富なアリール基、−O、アミン、アルコール、エーテル、カルバミン酸塩などを含む。
置換基は、たとえばシラン、シロキシ、アルキルシロキシ、シランシロキシ、アルコキシシラン、式XI、式XIIなどのシロキシまたはシリル成分を含んでもよく、
置換基は次を含んでもよい。
(式中、nおよびmは、独立して0〜20まで任意の整数、またはその間の任意の範囲、または0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19もしくは20である。)
「バルキー」な基は、アルキル、アリール、アルコキシ、シラン、シロキシ、アルキルシロキシ、シランシロキシ、アルコキシシラン、または置換アルキル、置換アリール、置換アルコキシ、置換シラン、置換シロキシ、置換アルキルシロキシ、置換シランシロキシ、置換アルコキシシラン、またはC、N、O、SiもしくはSを含む群から選択される少なくとも2つの原子を含有するバルキーな置換基であってもよい。いくつか実施形態では、バルキーな置換基は、置換または非置換のエチル、プロピル、ブチル、tert−ブチルまたはペンチル基、または置換もしくは非置換アルコキシ基である。いくつかの実施形態では、バルキーな置換基は、置換または非置換の式XIまたは式XIIである。いくつかの実施形態では、バルキーな置換基は、アルキル置換チオフェン、またはアルキル置換フェニル、またはアルキル置換ベンゾチオフェン、またはアルキル置換ベンゾフランである。
バルキーな置換基を含むことにより、化合物の光定常状態、溶解性、光安定性または耐久性が増加し得る。理論によって拘束されることは望まないが、例示として、内部または外部チオフェニル環のいくつかの位置は、電圧の印加により酸化条件に晒されるときに重合し得る。チオフェニル環のR6aもしくはR7a(5位)、またはR6bもしくはR7b(4位)にバルキーな基を含むと、多数サイクルの電解酸化に晒されたときの化合物の耐久性を改善し得る。いくつかの実施形態では、4位および5位の小さな基(たとえば、メチルまたはエチルなどの1または2個の炭素を含有する基)、または、5位のより大きなバルキーな基(たとえば、プロピル、(第一級、第二級または第三級)ブチル、ペンチルもしくはヘキシルなどの3、4、5もしくは6個の炭素を含有する基)が、化合物の改善された耐久性を与え得る。
本発明のさまざまな実施形態の化合物は、次の1以上を含んでもよい。
およびRの各々は、HまたはFを含む群から独立して選択されてもよい。
およびRは、チオフェニル、置換チオフェニル、ベンジル、置換ベンジルの1以上を含む群からそれぞれ独立して選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、Rが選択され得る群は、H、Cl、Br、F、CF、メチル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブチル、−CH−CH−、−CH=CH−、−OCH、COH、COCH、COY、C(CHOH、Si(CHOCH、Si(CH、Si((CH)CH、CHCHOCH、CHCHOHの1以上をさらに含んでもよい。
各Rは、H、メチル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブチル、チオフェニル、置換チオフェニル、ベンジル、置換ベンジル、−CH=CH−、−CH=CH、−OCH、COHを含む群から独立して選択されてもよい。
およびRはそれぞれ−CH=CH−であり、縮合されて環を形成してもよく、または、RおよびRはそれぞれ−CH−CH−であり、縮合されて環を形成してもよい。
置換チオフェンまたは置換ベンジル基の置換基は、−CN、メチル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブチルを含んでもよい。
6aおよびR6b、またはR6bおよびR6c、またはR7aおよびR7b、またはR7bおよびR7cは、それぞれ、a)−CH=CH−であり、縮合されて環を形成するか;またはb)−CH−CH−であり、縮合されて環を形成するか;またはc)−O−CH−であり、縮合されて環を形成してもよい。
6a、R6b、R6c;および/またはR7a、R7b、R7c;および/またはR8a、R8b、R8c、R8d、R8e;および/またはR9a、R9b、R9c、R9d、R9e;および/またはR10a、R10b、R10c、R10dの1以上は、H、Cl、Br、F、−CF、−CN、−NO、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、sec−ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチル、5〜12個の炭素を含有する直鎖または分枝鎖の飽和または不飽和アルキル、−Si(R11、チオフェン、置換チオフェン、ベンジル、置換ベンジル、−CH−CH−、−CH=CH−、−CH=CH、−OCH、−COH、−OH、−COH、−COCH、−COY、−C(CHOH、−Si(CH、−CHCHOCH、−CHCHOH、−N(CH、−COCH、−OCHOCH、−SOCH、−OCHC(CH、−OCHCH(CH、−OC(CH、−OCH=CH、−O(CHCN、−O(CHOH、−O(CHOH、−C(CHOH、−OCHOCH
の1以上からなる群からそれぞれ独立して選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、各−Si(R11の各R11は、Rまたは−O−R(式中、Rは、直鎖または分岐鎖の、非芳香族単環式または多環式の、1〜20個の炭素の置換または非置換アルキル基である。)を含む群から独立して選択されてもよい。いくつかの実施形態では、各Rは、O、S、NもしくはSiの1以上を含有するヘテロアルキル基であるか、または各Rは、1〜12個の炭素を含有する直鎖もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和アルキルであるか、または各Rは、置換もしくは非置換のメチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、sec−ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチル、ペンチルもしくはヘキシル、
であってもよい。
式IAおよびIBの例示的な化合物は、S039、S053、S073、U130、U136、U142を含む。
式IIAおよびIIBの例示的な化合物(Rが、
であり、Rが、
である式IA/IBの化合物)は、S001、S003、S007、S011、S012、S013、S019、S020、S024、S026、S027、S034、S036、S037、S038、S040、S047、S048、S106、S119、S124、S128、S135、S138、S143、S148、S149、S154、S158、S170、U008、U009、U010、U018、U021、U022、U023、U025、U028、U029、U030、U041、U100、U102、U117、U120、U125、U126、U127、U129、U131、U132、U133、U134、U156、U159、U160、U165、S170の1以上を含む。
式IIIAおよびIIIBの例示的な化合物(Rが、
であり、Rが、
である式IA/IBの化合物)は、S002、S006、S016、S017、S042、S043、S044、S050、S054、S056、S057、S059、S060、S063、S064、S065、S066、S067、S068、S074、S084、S085、S086、S087、S088、S089、S090、S091、S092、S094、S095、S096、S097、S103、S116、U031、U051、U058、U061、U062、U069、U070、U071、U072、U076、U077、U078、U080、U081、U093、U099、U101の1以上を含む。
式IVAおよびIVBの例示的な化合物(Rが、
であり、Rが、
である式IA/IBの化合物)は、S052、S098、S104、S105、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S115、S118、S139、S141、U107、U114、U122、U123の1以上を含む。
式VAおよびVBの例示的な化合物(Rが、
であり、Rが、
である、式IA/IBの化合物)は、S049を含む。
式VIAおよびVIBの例示的な化合物(第1のRが、
であり、第2のRが、
であり、第1のRが、
であり、第2のRが、
である式IA/IBの化合物)は、S004、S005の1以上を含む。
式VIIAおよびVIIBの例示的な化合物は、S014、S015、S079、S083、S137、S140、S144、S157、U082、U121、U142、S144、U145、U146、U147、U150、S151、S152、U153、S155、U157、S161、S162、S163、S164の1以上を含む。
式VIIIAおよびVIIIBの例示的な化合物(Rが、
である式VIIA/Bの化合物)は、S014、S015、S079、S083、S140,S157、U082、U121、S144、U142、U145、U146、U147、U150、S151、U153、S155、U157、S161、S162、S163、S164、S191およびS193の1以上を含む。
式IXAおよびIXBの例示的な化合物(Rが、
である式VIIA/Bの化合物)は、S137、S144、S152の1以上を含む。
式XAおよびXBの例示的な化合物は、S191およびS193の1以上を含む。
本発明のさまざまな実施形態の他の例示的な化合物は、S032、S035、S055、U045の1以上を含む。
いくつかの実施形態では、光定常状態(PSS)での増加した吸光度、または好適なもしくは増加したコントラスト比、または増加した溶解性を有する化合物が、改善であってもよい。可視範囲内のより大きな吸光度を有する化合物は、所望のコントラスト比を達成するように、配合物または材料中でより少ない量で使用されてもよいが、PSSでより低い吸光度を有する化合物は、所望のコントラスト比を達成するためにより高い濃度を必要とし得る。光源として模擬太陽光(QSUNのソーラーシミュレータ)または365nmの光源を使用して、370nmのUVカットオフ波長(370nmで10%の透過率)を有するUV阻止膜の非存在(フル)下または存在(+UV)下で、トリグライム中2.0×10−5Mで、選択された化合物についてPSSでの吸光度が測定された。これらのPSSは、表1〜5に報告される。化合物はすべて電気切換え(electroswitching)を示した。「切換え」は、開環異性体と閉環異性体との間で、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック条件下で可逆的に変換される化合物の能力(有無)を指す。
エレクトロクロミック開環異性化に加えて、本発明のさまざまな実施形態の化合物は、可視光に晒されるとフォトクロミック開環異性化も示す。感度指数(SI)は、365nm光下でのPSSの、フルスペクトル光(UV阻止膜無し)下でのPSSに対する比である。SIは、入射光の組成に対する化合物の感度の指数(UVと可視成分との比の変化)であり、光化学開環は、可視光スペクトルの一部によって引起こされる。約1のSIは、閉環状態への光変換の速度がいずれの光源を用いてもほぼ同等であることを示すが、SIが増加するにつれて、SIは光源の組成に対してより大きな感度を示す。
閉環状態への光変換のより高い速度が有益となり得る用途には、より高いPSSを有する化合物が有益となり得、閉環状態への光変換の低い速度が有益となり得る用途には、より低いPSSが有益となり得る。光組成に対してより低い反応性を示す化合物が有益となり得る用途は、より1に近いSIを有する化合物が有益となり得、光の組成に対してより高い感度を示す化合物が有益となり得る用途は、より高いSIを有する化合物が有益となり得る。
表1:選択された式IIAおよびIIBの発色団についてのPSSでの吸光度。図5は、365nm光または模擬太陽光に晒されたときの閉環アイソフォーム(式IIB)の式IIの化合物のPSSを図示する棒グラフを示す。
表2:選択された式IIIAおよびIIIBの発色団についてのPSSでの吸光度。図6は、365nm光(365nm)または模擬太陽光に晒されたときの閉環アイソフォーム(式IIIB)の式IIIの化合物のPSSを図示する棒グラフを示す。
表3:選択された式IVAおよびIVBの発色団についてのPSSの吸光度。図7は、365nm光(365nm)または模擬太陽光に晒されたときの閉環アイソフォーム(式IVB)の式IVの化合物のPSSを図示する棒グラフを示す。
表4:選択された式VIIAおよびVIIBの発色団についてのPSSでの吸光度。図8は、365nm光(365nm)または模擬太陽光に晒されたときの閉環アイソフォーム(式VIIB)の式VIIの化合物のPSSを図示する棒グラフを示す。
表5:選択された発色団についてのPSSでの吸光度。
PSSでの吸光度、または最大吸光度の波長は、置換基によって変化し得る。表6は、PSSに対するさまざまな成分、構造および置換基の影響に関するいくつかの所見を説明する。
表6:選択された化合物のPSS比較。
PSSに対する異なる置換基の影響が検討されてもよい。同一または異なる式の化合物を比較する。たとえば、
・ S032、S035、S055および/またはS075の「頭部」構造;
・ S014、S032、S035、S079および/またはS083のコア構造;
・ S001、S002、S003、S038、S049、S052、S088、S104、S108、S109、S138および/またはS158の周辺環 ― R位および/またはR位の基;
・ S001、S007、S003、S042、S057、S110、および/またはS068の置換基;
・ S002、S003、S020、S026、S034、S036、S037、S054、S074、S085、S086、S087、S096、S097、S098、S12、S118、および/またはS119の電子求引性基(EWG)および電子供与性基(EDG);
・ S034、S037、S038、S088、S089および/またはS110の拡張共役;
・ S054、S091、S092、S094および/またはS095の置換基の位置および種類;
・ S098、S104、S105、S108、S109、S111、S113、S115、S138、S158、S170の置換基のサイズまたは長さおよび組成。
ここに記載される他の化合物は、このような化合物の比較に含められて、本発明のさまざまな実施形態に従って化合物を選択する際に有益であろう。いくつかの置換基を含めることにより、PSSまたは溶解性またはこれらの組合わせを増加または減少させ得る。たとえば、「バルキーな」EWGまたはEDGの置換基を含むことにより、ファミリー中のいくつかの化合物についてのPSSでの吸光度を改善し得る。
本発明のさまざまな実施形態に従うと、式IIA/IIB、またはIIIA/IIIB、またはIVA/IVB、またはVA/VB、またはVIA/VIB、またはVIIA/VIIB、またはVIIIA/VIIIB、またはXIA/XIB、またはXA/XBの化合物は、約1〜約20、またはその間の量もしくは範囲、たとえば、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、またはその間の量もしくは範囲;約1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8もしくは3.9、またはその間の量もしくは範囲のSIを有してもよい。
本発明のさまざまな実施形態に従うと、式IIA/IIB、またはIIIA/IIIB、またはIVA/IVb、またはVA/VB、またはVIA/VIB、またはVIIA/VIIB、またはVIIIA/VIIIB、またはXIA/XIB、またはXA/XBの化合物は、約0.05〜約2、またはその間の量もしくは範囲、たとえば、約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、.1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9もしくは2.0、またはその間の量もしくは範囲の365nmまたはフルスペクトル光(模擬太陽光)下でのPSSを有してもよい。いくつかの実施形態では、化合物は、少なくとも約0.05〜約2またはその間の量もしくは範囲、たとえば、少なくとも0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9もしくは2.0、またはその間の量もしくは範囲の365nmまたはフルスペクトル光(模擬太陽光)下でのPSSを有してもよい。
より大きな溶解性を有する化合物は、着色された分子のより大きな濃度を有する配合物または材料が、組成物に組込まれることを可能にする。これにより、PSSでのより小さい吸光度を有する化合物について、コントラスト比を増加させることができる。本発明のさまざまな実施形態の化合物中に可溶化基を含むことにより、溶解性を増加させ得る。可溶化基の例は、アルコキシ基またはシロキシ基を含んでもよい。
表7:選択された発色団についての溶解性。溶解性=示される溶媒中で可溶な重量%。
ポリマー組成物
本発明の化合物は、モノマーまたはポリマーの形態であってもよい。いくつかの実施形態では、ポリマーの形態は、ホモポリマーまたはヘテロポリマーであってもよく、ポリマーの形態は、開環メタセシス重合(ROMP)によって製造されてもよい。ポリマーの側鎖または主鎖にフォトクロミック部分を有するポリマー製造のためのROMP条件の例は、選択された1,2−ビス(3−チエニル)シクロペンテン分子に関して、それぞれPCT公報WO02/06361号およびWO2004/015024号に記載される。
いくつかの実施形態では、式IAおよびIB、IIAおよびIIB、IIIAおよびIIIB、IVAおよびIVB、VAおよびVB、VIAおよびVIB、VIIAおよびVIIB、VIIIAおよびVIIIB、XIAおよびXIBまたはXAおよびXB(式中、両方のRが−CH=CH−であり、結合されて環状構造を形成する。)のいずれかの化合物の場合、PCT公報WO2004/015024号に記載されるROMP方法および条件を使用して、ホモポリマーまたはヘテロポリマーが製造されてもよい。
いくつかの実施形態では、式IAおよびIB(式中、RはCOYであり、Rはアリールである。)の化合物について、PCT公報WO02/06361号に記載されるROMP方法および条件を使用して、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック特性を有するホモポリマーまたはヘテロポリマーが製造されてもよい。いくつかの実施形態では、RおよびRはFであってもよい。
いくつかの実施形態では、式IIAおよびIIB、IVAおよびIVB、VIAおよびVIB(式中、R6a−cの1つはCOYである。)の化合物の場合、PCT公報WO02/06361号に記載されるROMP方法および条件を使用して、フォトクロミック特性およびエレクトロクロミック特性を有するホモポリマーまたはヘテロポリマーが製造されてもよい。いくつかの実施形態では、RおよびRはFであってもよい。S048は、本発明のいくつかの実施形態のポリマー組成物に組込まれてもよい本発明の化合物の一例である。
いくつかの実施形態では、式IIIAおよびIIIB、VAおよびVB、VIAおよびVIB(式中、R8a−cの1つはCOYである。)のいずれかの化合物の場合、PCT公報WO02/06361号に記載されるROMP方法および条件を使用して、フォトクロミック特性およびエレクトロクロミック特性を有するホモポリマーまたはヘテロポリマーが製造されてもよい。いくつかの実施形態では、RおよびRはFであってもよい。
いくつかの実施形態では、式VIIAおよびVIIB、VIIIAおよびVIIIB、XIAおよびXIBまたはXAおよびXB(式中、R10a−dの1つ、および/またはR6a−cの1つはCOYである。)の化合物の場合、PCT公報WO02/06361号に記載されるROMP方法および条件を使用して、フォトクロミック特性およびエレクトロクロミック特性を有するホモポリマーまたはヘテロポリマーが製造されてもよい。いくつかの実施形態では、RおよびRはFであってもよい。
配合物およびスイッチング材料
さらに、本発明は、1以上の化合物および1以上の配合成分を含有する組成物に関する。さらに、本発明は、化合物の非存在下で、1以上の配合成分を含有する組成物に関する。配合成分の例は、溶媒ならびに、随意的に、支持電解質およびゲル化剤を含む。配合物は、ポリマー、ポリマー、モノマー、開始剤、触媒、電解質、電荷補償剤(charge compensator)、酸化防止剤、レオロジー改質剤、着色剤(染料、非スイッチング発色団)、UV遮断剤などの1以上をさらに含有してもよい。当業者は、配合成分が1以上の機能を行ない得ることを認識するであろう。たとえば、ポリマー組成物を含有する化合物、および材料に含まれるポリマー組成物は、切換え機能と同様に、構造またはレオロジー機能をともに与える単一の配合成分を与えてもよい。
スイッチング材料は、本発明のさまざまな局面に従って、明状態にあるとき、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、または、その間の任意の量もしくは範囲のVLTまたはLTを有してもよい。代替的には、スイッチング材料は、本発明のさまざまな局面に従って、暗状態にあるとき、約50%未満、もしくは約40%未満、もしくは約30%未満、もしくは約20%未満、もしくは約10%未満、または、その間の任意の量もしくは範囲のVLTまたはLTを有してもよい。
本発明のさまざまな実施形態の1以上の化合物は、約0.05%〜約30%の量(重量%)、またはその間の任意の量もしくは範囲で、たとえば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28または29%でスイッチング材料中に存在してもよい。
適切な溶媒は、約150℃以上の沸点、20℃で約0.001mmHg以下の蒸気圧、約6以下の黄色度指数(YI);約80℃以上の引火点、約40℃以下の融点の特徴の1以上を備えた溶媒を含む。いくつかの実施形態では、溶媒は、HCNまたはHCl分解生成物を有さないか、または−NH、尿素もしくはケトン官能基を有さない。溶媒の例は、トリグライム、テトラグライム、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、水、ブチロラクトン、シクロペンタノンまたはこれらの組合わせを含むが、限定されない。
溶媒のさらなる例は、エチレングリコールフェニルエーテル;ジエチレングリコールモノブチルエーテル;コハク酸ジエチル;グルタル酸ジメチル;N−メチルピロリドン(NMP);ミリスチン酸エチル;ミネラルシール油(mineral seal oil);ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート;イーストマンC11ケトン;アジピン酸ジイソブチル;アゼライン酸ジヘキシル;マレイン酸ジエチル;アゼライン酸ジイソオクチル;トリエチレングリコールモノブチルエーテル(ブトキシトリグリコール);ジイソオクチルドデカンジオエート;2−(2−エチルヘキシロキシ)エタノール;グリセリルトリアセテート;テトラメチレンスルホキシド;アジピン酸ジブチル;3−ドデシルヘプタメチルトリシロキサン;セバシン酸ジエチル;イタコン酸ジブチル;1,4−ブタンジオール;ブチルスルホキシド;ジエチレングリコール;オクチルオクタノエート;ヘキシルオクタノエート;アジピン酸ジイソデシル;ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート;1,3/1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM);1−デカノール;2−メチルグルタロニトリル;パルミチン酸メチル;トリ(プロピレングリコール)ブチルエーテル、異性体の混合物(Dowanol(登録商標)TPnB);1−ドデカノール;テトラデカン;ジエチレングリコールヘキシルエーテル;ジオクチルエーテル;ステアリン酸メチル;ヘキシルヘキサノエート;ブチルジグライム;トリイソペンチルアミン;セバシン酸ビス(2−エチルヘキシル);1,5−ジシアノペンタン;フマル酸ジイソブチル;2,2,4−トリメチル−1.3−ペンタンジオールジベンゾエート;ポリ(エチレングリコール)モノラウレート;イソオクチルタレート(isooctyl tallate);ポリ(エチレングリコール)モノオレエート;ヘキサエチルジシロキサン;ポリ(エチレングリコール)ジオレエート;トリエチレングリコール ジ−2−エチルブチレート(TEG DEB);
トリブチリン(ブタン酸)、1,2,3−プロパントリイルエステル;テトラメチレンスルホン(スルホラン);ポリエチレングリコールジメチルエーテル、m.w.〜250(PEG−DME 250);炭酸エチレン(EC);アジピン酸ビス(2−エチルヘキシル);テトラエチレングリコール;ヘキサデカメチルヘプタシロキサン;ジオクチルテレフタレート;アジピン酸ビス[2−(2−ブトキシエトキシ)エチル](BBEEA);トリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)(TEG BEH);炭酸プロピレン(PC);トリエチレングリコールモノメチルエーテル(メトキシトリグリコール);トリエチレングリコールモノエチルエーテル(エトキシトリグリコール);テトラグライム;18−クラウン6−エーテル;1,3−ジメチルイミダゾリジノン(DMI);ポリ(エチレングリコール)ビス(2−エチルヘキサノエート);1,5−ペンタンジオール;ジ(エチレングリコール)ジベンゾエート;2−エチルヘキシル−(s)−ラクテート;トリプロピレングリコール;ジプロピレングリコール;2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート;トリ(プロピレングリコール)メチルエーテル、異性体の混合物(Dowanol(登録商標)TPM);ジ(プロピレングリコール)ジベンゾエート;ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル;アゼライン酸ジエチル;ポリ(プロピレングリコール)ジベンゾエート;プロピレングリコールフェニルエーテル;ポリ(エチレングリコール)ジベンゾエート;2−エチル−1,3−ヘキサンジオール;などを含む。
1以上の溶媒は、約50%〜約95%(重量)またはその間の任意の量もしくは範囲の量で、たとえば、50、60、70、80もしくは90%またはその間の任意の量もしくは範囲でスイッチング材料中に存在してもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、1以上のポリマーが組成物に含まれてもよい。このようなポリマーの例は、ポリビニルブチラール(PVB)B−90、PVB−B72、ポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA)、ニトリルゴム(NBR)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)、ポリ(メタクリル酸エチル)(PEMA)、NBR、ヒドロキシプロピルセルロース、PEG−DMA(ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート)、PHEMA(ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、プレキシグラス(登録商標)G−UVTアクリル、ポリクロロプレン、ポリブタジエン、PDMS−g−PEG(PEG−修飾PDMS)、PEO(ポリエチレンオキシド)、PEG−MEMA(PEG−メチルエーテルメタクリレート)、PPGMA(ポリ(プロピレン)グリコール)、EGDMA(エチレングリコールジメタクリレート)、PVDC(ポリビニリデンクロリド)、PVC(ポリクロロビニル)、PVDC−PVC、シクロオレフィンコポリマー(COC)(APEL(登録商標))、カルボキシメチルセルロース(CMC)、SOLEF(登録商標)21520、SOLEF(登録商標)21508、ゼイン、ポリイソブチレン−600、ポリ(エチレン−co−メタクリル酸(EMAA、SURLYN(登録商標)60)、ポリエチレン−co−(アクリル酸エチル)、アクリル酸エチル、ポリ(塩化ビニリデン−co−塩化ビニル)、ポリイソプレン、ポリブテン、ポリ(ナトリウム4−スチレンスルホネート)、HEMA(ヒドロキシエチル)メタクリレート、またはこれらの組合わせ、またはこれらのコポリマーを含む。1以上のポリマーは、約0.1%〜約10%(重量)またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば、1、2、3、4、5、6、7および8もしくは9%、またはその間の任意の量もしくは範囲で存在してもよい。いくつかの実施形態では、1以上のポリマーは、レオロジー改質剤として機能してもよい。
支持電解質は、一般的に導電性であり、アルカリ金属塩、テトラアルキルアンモニウム塩などを含んでもよい。このような塩の例は、TBABF(テトラブチルアンモニウム・テトラフルオロボレート)、TBAPF(テトラブチルアンモニウム・ヘキサフルオロホスフェート)、テトラブチルアンモニウム・ペルクロレート、リチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホンイミド)、トリフレート、LiBOB(リチウム・ビス(オキサレート)ボレート)、LiClO(過塩素酸リチウム)などを含む。1以上の塩類は、約0.1%〜約10%(重量)の量、またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば1、2、3、4、5、6、7および8もしくは9%で存在してもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、電荷補償剤(電荷移動複合体または電荷移動塩)は、1以上の組成物に含まれてもよい。電荷補償剤は、アノード発色団の酸化還元反応のバランスを補助するカソード材料であってもよい。電荷補償剤は、還元形態および酸化形態の両方で安定しているかまたは十分に安定していてもよい。電荷補償剤は有機半導体であってもよい。電荷補償剤の例は、紺青、フェロセニウムテトラフルオロボレート、フェロセニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロ−テトラシアノキノジメタン、1,4−ジシアノベンゼン、1,2,4,5−テトラシアノベンゼン(1,2,4,5-tetracyanobenaene)、ピレン、テトラセン、ペンタセンなどを含む。1以上の電荷補償剤は、約0.1%〜約10%(重量)の量またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば1、2、3、4、5、6、7、8、もしくは9%で存在してもよい。
本発明のさまざまな実施形態の組成物に着色剤を含むことにより、所望の色を達成する、および/または組成物の可視透過率を調節してもよい。さまざまな着色剤が当該技術分野で知られており、所望の色、色相または透過率を達成するための着色剤の選択は、当業者の能力の範囲内である。着色剤の例は、ここに記載されるような1以上の発色団、紺青などを含む。1以上の着色剤は、約0.01%〜約10%(重量)の量またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9%で存在してもよい。
UV吸収剤(熱緩和によって光を吸収し、エネルギーを放散する化合物または組成物)は、本発明のさまざまな実施形態の組成物中に含まれてもよい。UV遮断剤の例は、ビフェニル、2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、エチル2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)、Hostavin(登録商標)VSU(N1−(2−エトキシフェニル)−N2−(2−エチルフェニル)−エタンジアミド)などを含む。1以上のUV吸収剤は、約0.01%〜約10(重量)%(重量)の量またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9%で存在してもよい。
HALS(ヒンダードアミン光スカベンジャー)などのUV安定剤は、本発明のさまざまな実施形態の組成物中に含まれてもよい。HALSの例は、2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノール、1,5,8,12−テトラキス[4,6−ビス(N−ブチル−N−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルアミノ)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−1,5,8,12−テトラアゾドデカン、セバシン酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)、セバシン酸ビス(1−オクチロキシル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル、Chimassorb(登録商標)944(ポリ[[6−[(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ]−s−トリアジン−2,4−ジイル]−[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]−ヘキサメチレン−[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]])、HS−508(セバシン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル))、デカン二酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)エステルなどを含む。1以上のUV安定剤は、約0.01%〜約10%(重量)の量またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9%で存在してもよい。
用途
本発明のさまざまな実施形態の化合物、および組成物またはスイッチング材料は、光学フィルタが使用される装置または用途に有用であってもよい。化合物または組成物は、ガラス、レンズなどの表面に塗布され、光透過率を変更し得る被膜またはコーティングに使用されてもよい。このような装置の例は、眼用レンズ、光量計、分子センサー、フォトクロミックインク、ペイントまたは繊維、可変透過フィルタ、光学情報記憶システム、オプトエレクトロニクスシステム、可逆的ホログラフィーシステム、分子系ワイヤーおよび回路類に使用されるものなどの分子スイッチなどを含む。
いくつかの実施形態では、スイッチング材料は、第1の基板上に配置されるか、または、第1の基板と第2の基板との間に「挟まれて」もよく、スイッチング材料は、UVおよび/またはVIS範囲の光の印加ならびに電圧の印加に基づいて、明状態と暗状態との間で推移可能である。基板上に配置されたスイッチング材料は、第2の基板の有無に関わらず、一般的に光学フィルタと呼ばれる。スイッチング材料は、液体、ゲル、固体、半固体またはゾル−ゲルであってよく、約0.1ミクロン(マイクロメートル、μm)〜約100ミクロン、またはその間の任意の量もしくは範囲、たとえば、約10ミクロン〜約50ミクロン、または約0.1ミクロン〜約10ミクロン、または約0.5ミクロン〜約5ミクロン、またはその間の任意の量もしくは範囲の厚さを有する層中に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、スイッチング材料の層は、均一であるか、または実質的に均一な厚さからなる。いくつかの実施形態では、スイッチング材料の層は、非均一の厚さである。
第1および/または第2の基板は、独立して、不透明または透明、または実質的に透明であってもよい。いくつかの実施形態では、スイッチング材料が基板上に配置されるか、または基板間に挟まれる場合、それは光学的にクリアであり、たとえば、約5%未満、約4%未満、約3%未満、2%未満、約1%未満のヘイズを示す。ヘイズは、当該技術分野で知られる方法を使用して、たとえば、BYK−Gardner社によるXL−211ヘイズメータをメーカーの指示に従って使用することにより測定すればよい。
いくつかの実施形態では、第1のおよび/または第2の基板は、光の選択された範囲または波長を遮断(吸収または反射)してもよい。いくつかの実施形態では、第1および/または第2の基板は、光の選択された範囲または波長を遮断する膜または他の材料により処理されるか、またはそれらが塗布されてもよい。いくつかの実施形態では、光の範囲または波長は、UV範囲内であってもよい。塗布されてもよいUV阻止膜の例は、EnergyFilm(登録商標)(ArtScape社)およびEnerLogic(登録商標)(Solutia社)を含む。
いくつかの実施形態では、光学フィルタは、1枚のガラス上に配置されるか、または、窓としての使用、もしくは断熱グレージングユニット(IGU)への組込み、もしくは雨戸、もしくは2次グレージングとしての使用に好適な他の透明材料上に配置されてもよい。IGU、窓などを作り、光学フィルタをガラスまたは他の好適な材料に貼付ける方法は、たとえば、光学フィルタを含むIGUの動作(電気退色)のための電気システムおよび/または制御システムを構成する方法として、WO2010/142019号に記載されている。
いくつかの実施形態では、式IIAおよびIIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSであり、XはSである。)の化合物について、RまたはRの少なくとも1つは、Hでないか、またはメチルでないか、またはアルキルでない。
いくつかの実施形態では、式IIAおよびIIB(式中、RおよびRがFである場合、ZはSであり、XはSである。)の化合物について、Rの少なくとも1つはメチルでない。
いくつかの実施形態では、式IIIAおよびIIIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSである。)の化合物について、R8cまたはR9cの少なくとも1つは、ブチルでないか、またはtert−ブチルでないか、またはアルキルでないか、またはメトキシでない。
いくつかの実施形態では、式IIIAおよびIIIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSである。)の化合物について、Rの少なくとも1つはClであるか、または両方のRはClである。
いくつかの実施形態では、式IIIAおよびIIIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSである。)の化合物について、R9cはブチルでないか、またはtert−ブチルでない。
いくつかの実施形態では、式IAおよびIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSである。)の化合物について、Rは、
であり、Rは、
または
でない。
いくつかの実施形態では、式IAおよびIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSである。)の化合物について、Rは、
または
であり、Rは、
でない。
いくつかの実施形態では、式IAおよびIB(式中、RおよびRはFであり、ZはSである。)の化合物について、RおよびRは、
でない。
いくつかの実施形態では、式VIIIAおよびVIIIB(式中、RおよびRはFであり、ZはOである。)の化合物について、R10a、R10b、R10cおよびR10dはすべてHであり、パラ位(具体的にはR9a)のRは、C、C17またはC1225のアルキル鎖でない。
いくつかの実施形態では、本発明は、S001、S002、S006、S042、S054、S068またはS079の1以上を含まない。いくつかの実施形態では、本発明は、S003、S004、U008、S014またはS015、S033またはS075の1以上を含まない。
ここに開示されるすべてのジアリールエテンについて、開環異性体が説明される場合、閉環異性体がそれからどのように調製され得るかが理解され;閉環異性体が説明される場合、開環異性体がそれからどのように調製され得るかが理解される。
本発明は、ここに述べられるような実施形態または局面の任意の組合わせを含む実施形態もさらに設ける。本明細書中に述べられる任意の実施形態または局面は、本発明の任意の他の実施形態、局面、方法、組成物、または用途について実施または組合されてもよい。本発明の例示的な実施形態は、以下の非限定的な方法および例によって一部説明される。
一般法
溶媒はすべて使用前に乾燥した。必要に応じて、溶媒をアルゴンまたは窒素によるバブリングによって脱ガスした。代替的に、MBRAUN溶媒精製システムを使用して、窒素またはアルゴン下で、活性アルミナを含有する鋼カラムに溶媒を通した。NMR分析用溶媒(Cambridge Isotope Laboratories社)をそのまま使用した。カラムクロマトグラフィーは、Silicycle社からのシリカゲル60(230〜400メッシュ)を使用して行った。オクタフルオロシクロペンテンはSynQuest社から購入し、触媒Pd(dppf)ClおよびPd(PPhはStrem社から購入した。他のすべての合成前駆体、溶媒および試薬は、Aldrich社、Anachemia社またはCaledon社から購入した。H NMRキャラクタリゼーションは、400.103MHzで作動するBruker AMX 400装置で行った。13C NMRキャラクタリゼーションは、100.610MHzで作動するBruker AMX 400で行った。化学シフト(δ)は、参照標準として残存溶媒ピークを使用して、テトラメチルシラン(TMS)に相対的なppmで報告される。結合定数(J)はヘルツで報告される。365nm、313nmまたは254nmの光源を適宜使用して、化合物についての環閉反応を実施するために、TLCプレートを視覚化するための標準ランプ(Spectroline E-series(470μW/cm))を使用した。すべての光定常状態の組成物は、H NMR分光法を使用して検出された。より高いエネルギー光を除去するために490nmまたは434nmのカットオフフィルタに通された150Wタングステン源の光を使用して、開環反応を実行した。
化合物の閉環または開環異性体の合成:閉環異性体の調製が望まれる(たとえば、NMR研究またはいくつかの合成のために、単離された化合物として)場合、化合物をCHClに溶解し、石英ガラスセルに入れればよい。この溶液を10分間、またはさらなる吸光度の変化が観察されなくなるまで365nmで照射した。溶媒を減圧下で蒸発させ、生成物をHPLCを使用して精製し、それぞれの閉環異性体を得た。開環異性体の調製が望まれる(たとえば、NMR研究またはいくつかの合成のために、単離された化合物として)場合、上述のように化合物をCHClに溶解し、石英ガラスセルに置けばよい。この溶液に10分間、またはさらなる吸光度の変化が観察されなくなるまで、約500〜700nmの波長を含む可視光を照射してもよい。溶媒を減圧下で蒸発させ、生成物をHPLCを使用して精製し、それぞれの開環異性体を得てもよい。
光定常状態(PSS) スペクトルの可視領域での吸収が安定するまでOceanOptics(登録商標)分光光度計を使用して、UV/Visスペクトルを得る。溶媒中の化合物の2×10−5M溶液を調製し、スペクトルの可視領域での吸収が安定するまで可視光を使用して、光退色させる。その後、吸収スペクトルが安定するまで、模擬太陽光(キセノンアークランプを備えたQSUNのSS−150ソーラーシミュレータ)をサンプルに照射する。UV阻止膜の存在下でPSSを得るために、第2のサンプルを調製し、照射のときに光路にUV阻止膜を挿入した状態で上述のように照射した。
電気化学的切換え 1重量%電解質(TBAPFまたはTBAPF)を含有する溶媒(トリグライム、アセトニトリルまたはジクロロエタン)中の化合物の1mM溶液を調製し、キャピラリー装置(ITOによりコーティングされた内壁を有する2枚のガラスからなる幅50ミクロンのチャンバ。内壁は、シーラントの円周ビードによって分離されている。2枚のガラスの1枚は2つの注入口を備える。)中に入れ、PSSに達するまで365nmのUV光源に晒した。キャピラリー装置に電圧(0〜約2、または0〜約2.5ボルト)を印加し、退色した状態への比色定量の変化について溶液を視覚的に検査したところ、発色団は、電気化学的切換えを示すことを示唆した。
一般的合成法:
二官能性の熊田カップリングのための一般手順(プロトコルA):反応フラスコに削り屑状マグネシウム(2.4eq.)および無水ジエチルエーテルを仕込み、アルゴンでフラッシングした。少量のブロモチオフェンを添加して反応を開始し、次に、穏やかな還流を維持するような速度で、ブロモチオフェンの残部(合計で2eq.)の無水ジエチルエーテル溶液としてを滴下した。添加が完了した後、反応をさらに30分間還流させた。混合物を室温に冷却し、液体部分を滴下漏斗に移し、2,3,5−トリブロモチオフェン(1eq.)および[1′,1−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)(Pd(dppf)Cl)(0.4mol%)の無水ジエチルエーテル溶液に滴下した。反応混合物を室温で16時間撹拌し、その後、氷上に注いで5%HClでクエンチした。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで抽出した。合わされた有機抽出物を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を得、これをメタノール中で超音波処理し、ろ過して乾燥し、灰白色の粉末を得た。
単官能性の熊田カップリングのための一般手順(プロトコルB):反応フラスコに削り屑状マグネシウム(1.1eq.)および無水ジエチルエーテルを仕込み、アルゴンでフラッシングした。少量のブロモチオフェンを添加して反応を開始させ、次に、穏やかな還流を維持するような速度で、ブロモチオフェンの残部(合計で1eq.)を無水ジエチルエーテル溶液として滴下した。添加が完了した後、反応をさらに30分間還流させた。混合物を室温に冷却し、液体部分を滴下漏斗に移し、アリールブロミド(1eq.)およびPd(dppf)Cl(0.5mol%)の冷却された無水ジエチルエーテル溶液(0℃)に滴下した。反応混合物を1時間撹拌し、その後室温に温めて16時間撹拌した。氷上に注ぐことによって反応をクエンチし、混合物を5%HClで酸性化した。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで抽出した。合わされた有機抽出物を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィーにより生成物を得た。
二官能性の鈴木カップリングのための一般手順(プロトコルC):炭酸ナトリウム一水和物(5eq.)を水に溶解し、2,3,5−トリブロモチオフェン(1eq.)およびボロン酸(2.3eq.)のTHF溶液を加えた。60分間溶液中にアルゴンをバブリングすることによって反応混合物から酸素を除去した。テトラキス(トリフェニルホフィン)パラジウム(0)(Pd(PPh)(5mol%)を添加し、反応混合物を18時間加熱還流した。室温に冷却後、有機層および水層を分離し、水層をEtOAcで抽出した。合わされた有機物を水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン)により所望の化合物を得た。
単官能性の鈴木カップリングのための一般手順(プロトコルD):炭酸ナトリウム一水和物(3eq.)を水に溶解し、アリールブロミド(1eq.)およびアリールボロン酸(1.1eq.)のTHF溶液を加えた。60分間溶液中にアルゴンをバブリングすることによって反応混合物から酸素を除去した。(Pd(PPh)(2mol%)を添加して、反応混合物を2〜48時間加熱還流した。室温に冷却後、有機層および水層を分離し、水層をEtOAcで抽出した。合わされた有機物を水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィーにより所望の化合物を得た。
フリーデル・クラフツ アルキル化のための一般手順(プロトコルE):芳香族化合物(1.0eq.)およびtert−ブチルクロリドまたはt−ブチルブロミド(1.5〜4.0eq.)のいずれかの無水DCM溶液を撹拌して、そこに塩化アルミニウム(1.2〜1.5eq.)を添加した。混合物を室温で30分〜60時間撹拌し、その後冷水に注いで、よく混合し分離した。水層をDCMで抽出し、合わされた有機物を水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィーにより所望の化合物を得た。
NBS臭素化のための一般手順(プロトコルF):アリール化合物(1eq.)をジクロロメタン(DCM)(プロトコルF1)、クロロホルム(プロトコルF2)、テトラヒドロフラン(THF)(プロトコルF3)またはDCMおよびTHFの混合物(プロトコルF4)に溶解した。N−ブロモスクシンイミド(1.1eq)を添加し、混合物を室温で1〜24時間撹拌した。1M NaOH溶液に注ぐことによって反応をクエンチし、有機層を分離した。水層をジクロロメタンで抽出し、合わされた有機物を水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。残渣をメタノール中で超音波処理し、次に、濾過および乾燥することにより、所望の化合物を得た。
発色団の合成のための一般手順(プロトコルG):アリールブロミド(2.0eq.)を無水ジエチルエーテルに溶解し、溶液を−25℃〜−50℃に冷却した。n−ブチルリチウム(2.5Mヘキサン溶液、2.2eq.)を添加し、反応混合物を15分間撹拌した。オクタフルオロシクロペンテン(1.0eq.)をそのまま添加し、反応混合物を撹拌し、一晩徐々に室温に温めて、その後10%HClの添加によってクエンチした。有機層を分離し、水層をエーテルで抽出した。合わされた有機抽出物を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。粗物質をカラムクロマトグラフィーによって精製して、得られた物質をメタノール中で超音波処理して、ろ過して空気乾燥し、所望の化合物を得た。
発色団の合成のための一般手順(エーテル):プロトコルH アリールブロミド(2.0eq.)を無水ジエチルエーテル(プロトコルH1)、無水テトラヒドロフラン(プロトコルH2)または無水ジエチルエーテルおよび無水テトラヒドロフランの混合物(プロトコルH3)に溶解し、溶液を−25℃〜−50℃に冷却した。n−ブチルリチウム(2.5Mヘキサン溶液、2.2eq.)を添加し、反応混合物を15分間撹拌した。反応溶媒中のオクタフルオロシクロペンテン(1.0eq.)の溶液を20〜30分間かけて添加した。反応混合物を撹拌し、一晩徐々に室温に温めて、その後10%HClの添加によってクエンチした。有機層を分離し、水層をエーテルで抽出した。合わされた有機抽出物を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。粗物質をカラムクロマトグラフィーによって精製して、得られた物質をメタノール中で超音波処理し、ろ過して空気乾燥し、所望の化合物を得た。
オレフィン調製のための一般手順(プロトコルI):置換フェノール(1eq.)のDMSO(3.1モル)溶液に、水酸化ナトリウム(2eq.)を添加した。固体の大部分が溶解されるまで(温度上昇が見られた)、混合物を撹拌した。反応混合物を約40℃まで放冷し、1,1,2−トリクロロエテン(1.08eq.)を滴下した(反応混合物の温度を、最高で60℃を超えないように制御した)。添加の終わりに反応温度は60℃に達し、その後下がり始めた。反応を撹拌し、1時間放冷した。反応混合物の温度を約30℃まで冷却し、氷上に注いだ。混合物を分液漏斗に移し、生成物全体の抽出が達成されるまでヘキサンで数回洗浄した。その後、無水硫酸マグネシウムで有機層を乾燥し、シリカゲルのプラグに通してろ過した。ヘキサンを除去して純生成物を得た。
ベンゾフラン環化のための一般手順(プロトコルJ):ボロン酸(1.1eq.)、Pddba(1.2mol%)、(オキシビス(2,1−フェニレン))ビス(ジフェニルホスフィン(5mol%)、フッ化セシウム(3eq.)および炭酸セシウム(3eq.)を三つ口丸底フラスコに入れ、隔壁で密閉し、20〜30分間アルゴンでパージした。オレフィン(1eq.)の1,4−ジオキサン(0.35モル)溶液を添加した。溶液を激しく撹拌し、48時間還流した。反応を室温まで冷却し、水とエーテルとに分液した。両層を分離し、水層をもう一度エーテルで抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過して濃縮した。メタノール中での超音波処理またはクロマトグラフィーカラムのいずれかの後に、純生成物を得た。
プロトコルK1、K2による、式XA/Bの化合物についての一般的な合成スキーム(スキーム5) 開環配置のみを示す。スキーム4は式XAおよびXBの両方を図示する。RおよびR′またはRおよびR′またはRおよびR′の少なくとも1つが同一でない。
発色団の合成のための一般手順(プロトコルK1、K2):K1:第1のアリールブロミド(150)(1.0eq.)を無水ジエチルエーテルに溶解し、溶液を−25℃と−50℃との間に冷却した。n−ブチルリチウム(2.5Mヘキサン溶液、1.1eq.)を添加し、反応混合物を15分間撹拌した。オクタフルオロシクロペンテン(1.0eq.)をそのまま添加し、反応混合物を撹拌し、一晩徐々に室温に温めて、その後10%HClの添加によってクエンチした。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで抽出した。合わされた有機抽出物を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。粗物質をカラムクロマトグラフィーによって精製して、得られた物質をメタノール中で超音波処理して、ろ過して空気乾燥し、中間生成物(151)を得た。
K2:第2のアリールブロミド(152)(1.0eq.)の溶液を無水ジエチルエーテルに溶解し、溶液を−25℃と−50℃との間に冷却した。n−ブチルリチウム(2.5Mヘキサン溶液、1.1eq)を添加し、反応混合物を10〜15分間撹拌し、中間生成物(151)(1.0eq)のエーテル溶液を5分間かけて添加した。反応混合物を15分間撹拌し、10%HClの添加によりクエンチした。有機層を分離し、水層をジエチルエーテルで抽出した。合わされた有機抽出物を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。粗物質をカラムクロマトグラフィーによって精製して、得られた物質をメタノール中で超音波処理して、ろ過して空気乾燥し、所望の化合物を得た。
本発明のさまざまな実施形態の化合物の例をここに述べ、説明する。わかり易さのために、開環異性体のみを例証する。閉環異性体は、ここに記載される方法およびスキームによって製造され得、本明細書を検討されると容易に明らかとなり、ここに各々が個別に説明されるのと同様に本開示に含まれる。
実施例1:S003の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジ−tert−ブチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム11)
3′−ブロモ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(1)の合成:プロトコルAに従って(1)を83mmolスケール(83%収率)で調製した。
3′−ブロモ−5,5′′−ジ−tert−ブチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(2)の合成:プロトコルEに従って(2)を38.8mmolスケール(97%収率)で調製した。
S003の合成:化合物(2):プロトコルGに従って7mmolスケール(37%収率)でS003を調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 6.85 (d, J=3.7, 2H),6.70 (d, J=3.7, 2H), 6.45 (q, J=3.7, 4H), 6.38 (s, 2H), 1.39 (s, 18H), 1.20 (s, 18H).
実施例2:S005の合成 3′−(2−(2,5−ジフェニルチオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(スキーム12)
S005の合成 −20℃での化合物(1)(0.39g、1.19mmol)の無水エーテル(50mL)溶液をn−BuLi(0.50mL、1.23mmol、2.5M溶液ヘキサン溶液)により10分間かけて滴下して処理し、その後さらに20分間撹拌した後、カニューレを介して化合物(7)(0.34g、0.79mmol)の無水エーテル(50mL)溶液を添加した。反応混合物を16時間撹拌し、この間徐々に10℃に温めた。反応を5%HCl(水溶液)(30mL)の添加によりクエンチし、EtOAc(2×30mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水(30mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してシリカゲル上で濃縮した。フラッシュカラムクロマトグラフィー(95:5 ヘキサン/クロロホルム)による精製後、エーテルおよびエタノールの混合物中での固体生成物の超音波処理により、S005が90mg(17%収率)得られた。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.45 - 7.43 (m, 2H), 7.39 (t, J = 7.6, 2H), 7.32 (t, J = 7.3, 1H), 7.25 (dd, J = 4.7, 1.5, 1H), 7.17 - 7.12 (m, 3H), 7.09 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.03 - 7.00 (m, 4H), 6.78 (dd, J = 5.1, 3.5, 1H), 6.70 (dd, J = 3.5, 1.2, 1H), 6.57 (s, 1H), 6.07 (s, 1H).
実施例3:S006の合成 5−(4−クロロフェニル)−3−(2−(2,5−ジフェニルチオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−2−フェニルチオフェン(スキーム13)
3−ブロモ−2,5−ジフェニルチオフェン(4)の合成:プロトコルCに従って(4)を67mmolスケール(77%収率)で調製した。
2,3−ジブロモ−5−(4−クロロフェニル)チオフェン(5)の合成:プロトコルCに従って(5)を19.7mmolスケール(23%収率)で調製した。
3−ブロモ−5−(4−クロロフェニル)−2−フェニルチオフェン(6)の合成:プロトコルCに従って(6)を32.1mmolスケール(78%収率)で調製した。
3−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−2,5−ジフェニルチオフェン(7)の合成:炎で乾燥させた、アルゴン注入口および内部温度計を取付けた2Lの三つ口丸底フラスコ中で、3−ブロモ−2,5−ジフェニルチオフェン(21.0g、66.6mmol)を無水THF(300mL)に溶解し、無水エーテル(400mL)を添加した。溶液を−43℃(ドライアイス/アセトン)に冷却し、n−BuLi(ヘキサン中2.5M、32.0mL、80mmol)を10分間かけて滴下した。黄色が観察された。温度を−40℃まで上げて、反応混合物を15分間撹拌した。白色沈殿物が観察された。オクタフルオロシクロペンテン(10.7mL、80mmol)を一度に添加し、温度を−24℃まで上げた。温度を徐々に−38℃まで下げ、温度が−5℃に達する(3時間)まで反応混合物を撹拌した。10%HCl(15mL)の添加によって反応をクエンチし、混合物を水(300mL)に注いだ。有機層を分離し、水層をEtOAc(150mL)で抽出した。合わされた有機物を水(2×500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られた褐色スラリーをMeOH(50mL)により超音波処理し、ろ過して黄色粉末(2.30g)を得た。ろ液をDCMに再溶解し、シリカゲル上に乾燥充填した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン)により、(7)を無色透明の油状物として20.7g(73%)得た。
S006の合成:炎で乾燥させた、撹拌棒およびアルゴン注入口を取付けた1Lの三つ口丸底フラスコ中で、(6)(10.67g、30.5mmol)を無水THF(150mL)に溶解し、無水ジエチルエーテル(250mL)を添加した。反応混合物を−40℃に冷却し、n−BuLi(2.5Mヘキサン溶液、15.3mL)を10分間かけて滴下した。得られた黄色溶液を10分間撹拌した。(7)(13.07g、30.5mmol)の無水THF(100mL)溶液を、5分間かけてカニューレを介して添加した。反応の温度を−28℃に上げて、徐々に−40℃に再び冷却した。内部温度が−12℃に達するまで反応を撹拌した。10%HCl(15mL)の添加によって反応をクエンチし、水(200mL)に注いでよく混合した。水層を分離し、EtOAc(250mL)で抽出した。合わされた有機物を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィーシリカゲル(ヘキサンから2%EtOAc/ヘキサン)により、F1:5.57g(26.9%)およびF2:6.08g(29.3%)の2つのフラクションを黄色の粉末状固体として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.38 - 7.28 (m, 9H), 7.10 - 7.07 (m, 6H), 7.02 - 6.97 (m, 4H), 6.28 (s, 1H), 6.25 (s, 1H).
実施例4:S007の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム14)
S007の合成:プロトコルGに従ってS007を3.6mmolスケール(51%収率)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.86 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 6.65 (dd, J = 3.5, 1.1 Hz, 2H), 6.46 (dt, J = 3.5, 2.3 Hz, 4H), 6.33 (s, 2H), 2.49 (d, J = 0.7 Hz, 6H), 2.20 (d, J = 0.7 Hz, 6H).
実施例5:S011の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクトペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(4,4′′,5,5′′−テトラメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(スキーム15)
5−ブロモ−2,3−ジメチルチオフェン(8)の合成:2,3−ジメチルチオフェン(21.68g、192mmol)の氷酢酸(20mL)溶液に、N−ブロモスクシンイミド(NBS)(34.39g、192mg)を5分間かけて添加した(温度は50℃に上昇した)。反応は10分後に完了し(TLC:ヘキサン)、その後氷上に注いだ。一旦冷却して、有機物をDCMで抽出し、合わされたフラクションを1M NaOH、水および食塩水で洗浄した。得られた溶液をMgSOで乾燥し、真空下で濃縮して、淡オレンジ色の油状物を得た。フラッシュクロマトグラフィーにより8(19.07g、52%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.72 (s, 1H), 2.27 (s, 3H), 2.09 (s, 3H).
3′−ブロモ−4,4′′,5,5′′−テトラメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(9)の合成:プロトコルAに従って(9)を3.9mmolスケール(30%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.09 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 2.36 (s, 3H), 2.34 (s, 3H), 2.15 (s, 3H), 2.12 (s, 3H).
S011の合成:プロトコルH2に従ってS011を0.27mmolスケール(20%収率)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.74 (s, 2H), 6.34 (s, 4H), 2.34 (s, 6H), 2.11 (s, 6H), 2.08 (s, 6H), 1.85 (s, 6H).
実施例6:S012の合成 メチル4′−(2−([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−3′−yl)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−[2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5−カルボキシレート(スキーム16)
100mLの丸底フラスコに、S047(32mg、0.055mmol)、トルエン(20mL)、MeOH(5mL)および濃HSO(0.2mL)を添加した。フラスコにディーンスタークトラップを取付けて、混合物を18時間加熱還流した。冷却後、反応混合物を水(20mL)で希釈し、DCM(2×20mL)で抽出した。合わされた有機フラクションを食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、シリカゲル上で濃縮した。粗生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し(9:1 ヘキサン/EtOAc)、S012を19mg得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.70 (d, J = 3.9, 1H), 7.28 - 7.25 (m, 1H), 7.18 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.16 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.07 (dd, J = 3.6, 1.1, 1H), 7.05 - 7.01 (m, 2H), 6.84 - 6.81 (m, 2H), 6.73 (dd, J = 3.6, 1.2, 1H), 6.71 (dd, J = 3.5, 1.2, 1H), 6.46 (s, 1H), 6.37 (s, 1H), 3.92 (s, 3H).
実施例7:S013の合成 2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エチル 4′−(2−([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−3′−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−[2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5−カルボキシレート(スキーム17)
50mLの丸底フラスコに、S047(28mg、0.039mmol)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(50mg、0.08mmol)、DCC(17mg、0.08mmol)、DMAP(10mg、0.08mmol)およびDCM(15mL)を添加した。反応混合物をAr下で42時間撹拌した。その後、反応混合物を重力によってろ過し、水(10mL)で希釈しDCM(2x10mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水(10mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してシリカゲル上に濃縮した。粗生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、S013を13mg得た。1H NMR (600 MHz, CD2Cl2) δ 7.72 (d, J = 3.9, 1H), 7.30 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.22 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.20 (dd, J = 5.1, 1.3, 1H), 7.11 (dd, J = 3.6, 1.2, 1H), 7.08 (d, J = 3.9, 1H), 7.06 - 7.03 (m, 1H), 6.85 - 6.81 (m, 2H), 6.77 - 6.74 (m, 1H), 6.74 - 6.71 (m, 1H), 6.52 (s, 1H), 6.41 (s, 1H), 4.47 - 4.42 (m, 2H), 3.83 - 3.78 (m, 2H), 3.70 - 3.66 (m, 2H), 3.65 - 3.62 (m, 2H), 3.62 - 3.58 (m, 2H), 3.56 - 3.52 (m, 2H), 3.48 (q, J = 7.0, 2H), 1.17 (t, J = 7.0, 3H).
実施例8:S014の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−フェニルベンゾ[b]チオフェン)(スキーム18)
2,3−ジブロモベンゾ[b]チオフェン(10)の合成:18g(134mmol)のベンゾ[b]チオフェンのクロロホルム(200mL)溶液を撹拌し、この混合物に、42.9g(13.7mL、268mmol)の臭素のクロロホルム(100mL)溶液を1.5時間かけて室温で滴下した。18時間の撹拌後、固体NaHCOを添加して臭化水素酸を中和した。有機層を水およびNaで洗浄し、乾燥(MgSO)した。溶媒の蒸発後、メタノールから結晶化した固体が得られ、2,3−ジブロモベンゾ[b]チオフェンを38.8g(99%)得た。
3−ブロモ−2−フェニルベンゾ[b]チオフェン(11)の合成:プロトコルDに従って(11)を31mmolスケール(77%収率)で調製した。
S014の合成:プロトコルH2に従ってS014を0.72mmolスケール(15%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CD2Cl2) δ 7.65 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.23 - 7.17 (m, 1H), 7.04 - 6.96 (m, 2H), 6.91 - 6.83 (m, 4H), 6.81 (d, J = 8.2 Hz, 1H).
実施例9:S017の合成 4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(3−メチル−2,5−ジフェニルチオフェン)(スキーム19)
3−ブロモ−4−メチル−2,5−ジフェニルチオフェン(12)の合成:プロトコルCに従って(12)を8.1mmolスケール(68%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.71 - 7.68 (m, 2H), 7.50 - 7.43 (m, 6H), 7.41 - 7.36 (m, 2H), 2.36 (s, 3H).
S017の合成:プロトコルGに従ってS017を0.25mmolスケール(17%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.47 - 7.41 (m, 4H), 7.39 - 7.34 (m, 6H), 7.19 - 7.15 (m, 2H), 7.15 - 7.10 (m, 4H), 7.10 - 7.06 (m, 4H), 1.14 (s, 3H), 1.13 (s, 3H).
実施例10:S019の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジブロモ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム20)
S019の合成:S001(2.0g、3mmol)(US7,777,055)のDCM(50mL)および酢酸(50mL)の溶液に、臭素(0.61mL、12mmol)の酢酸(30mL)溶液を30分間かけて滴下した(反応の進行をTLC、ヘキサン/DCM 9:1によって監視した)。反応を16時間撹拌した後、ろ過した。少量の酢酸を高真空下で除去した。得られた黄色固体を冷ジエチルエーテル粉末化し、ろ過して乾燥し、S019(2.24g、76%)を明るい黄色固体として得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.99 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 6.78 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.42 (d, J = 3.8 Hz, 2H).
実施例11:S020の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジメトキシ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム21)
3′−ブロモ−5,5′′−ジメトキシ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(13)の合成:DMF(100mL)中の2−メトキシチオフェン(5.00g、43mmol)、酢酸カリウム(2.58g、26.3mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(2.82g、8.76mmol)、酢酸パラジウム(II)(0.10g、0.87mmol)および2,3,5−トリブロモチオフェン(1.26g、3.93mmol)の混合物を80℃に2時間加熱した。一旦反応が完了すると(TLC:10%EtOAc/ヘキサン)、冷却して、有機物をDCMで抽出した。合わされたフラクションを1M NaOH、水、その後、食塩水で洗浄した。得られた溶液をMgSOで乾燥し、真空下で濃縮して、暗色の油状物を得た。フラッシュクロマトグラフィーにより、13(0.88g、69%)を黄色の固体として得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.02 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.79 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 6.18 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 6.12 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 3.93 (s, 3H), 3.91 (s, 3H).
S020の合成:プロトコルH2に従ってS020を1.88mmolスケール(38%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.71 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 6.38 (s, 2H), 6.31 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 6.12 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 5.90 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 3.91 (s, 6H), 3.68 (s, 6H). 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ 167.92, 166.14, 137.41, 135.73, 124.53, 124.28, 122.93, 122.35, 121.93, 119.04, 104.61, 104.51, 60.55, 60.04, 29.92.
実施例12:S024の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5,5′′−ジカルボン酸)(スキーム22)
炎で乾燥させた250mL丸底フラスコ中で、ジイソプロピルアミン(3.0mL、21.7mmol)を無水THF(30mL)に添加し、0℃に冷却した。n−BuLi(2.5Mヘキサン溶液、7.9mL、19.7mmol)を5分間かけて滴下した。反応混合物を30分間0℃で撹拌して、その後、0℃でのS001(3.00g、4.49mmol)の無水THF(30mL)溶液に滴下した。添加後、即時の赤色が観察され、次第に褐色の沈殿物が生じた。褐色スラリーを90分間0℃で撹拌し、その後−78℃に冷却し、溶液中にCOを2時間バブリングすることによってクエンチした。冷却浴を取外し、バブリングを一晩継続しつつ、反応混合物を徐々に室温に温めた。メタノール(20mL)の添加によって反応をクエンチし、混合物を水(200mL)に注ぎ、THF/EtOAc(1:1、2×100mL)の混合物で抽出した。合わされた有機物を水(200mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、黄/緑色のうろこ状固体3.17g(84%)を得た。1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 7.65 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 7.45 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 7.36 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 6.86 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 6.70 (s, 2H).
実施例13:S026の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジクロロ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム23)
3′−ブロモ−5,5′′−ジクロロ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(14)の合成:プロトコルAに従って(14)を9.2mmolスケール(54%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.15 (d, J = 4.0, 1H), 6.99 (s, 1H), 6.94 (d, J = 3.9, 1H), 6.90 (d, J = 4.0, 1H), 6.86 (d, J = 3.9, 1H).
S026の合成:プロトコルGに従ってS026を0.074mmolスケール(6%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.89 (d, J = 3.9, 2H), 6.86 (d, J = 3.9, 2H), 6.65 (d, J = 3.8, 2H), 6.47 - 6.44 (m, 4H).
実施例14:S027の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−メチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(スキーム24)
3−ブロモ−5′−メチル−2,2′−ビチオフェン(15)の合成:プロトコルBに従って(15)を98mmolスケール(94%収率)で調製した。
1H NMR (CDCl3, 600 MHz) δ 7.22 (d, J = 3 Hz, 1H), 7.16 (d, J = 5 Hz, 1H), 7.00 (d, J = 5 Hz, 1H), 6.75 (d, J = 3 Hz, 1H). 2.52 (s, 3H).
3,5−ジブロモ−5′−メチル−2,2′−ビチオフェン(16)の合成:無水酢酸(25mL)を含有する氷酢酸(200mL)中の3−ブロモ−5′−メチル−2,2′−ビチオフェン(20.56g、79mmol)の溶液を室温で撹拌して、そこにN−ブロモスクシンイミド(15.55g、87mmol)を少量ずつ添加した。混合物を撹拌してTLCによって監視した。完了後(1.5時間)、反応を水(200mL)で希釈し、油層をエーテル中に取り、分離した。水層をエーテルで抽出した。合わされた有機層を1M NaOH溶液で洗浄し、次に水で洗浄した。溶媒を除去すると、凝固油が残された。これをメタノール中で超音波処理し、ろ過および乾燥後、3,5−ジブロモ−5′−メチル−2,2′−ビチオフェンを灰白色固体として得た(TLC上で単一のスポット)。収率:20.6g(77%)。1H NMR (600 MHz, CD2Cl2) ppm 7.13 (d, J=3.6 Hz, 1H), 6.97 (s, 1H), 6.74-6.72 (m, 1H), 2.48-2.47 (m, 3H)
3′−ブロモ−5−メチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(17)の合成:プロトコルBに従って(17)を36mmolスケール(91%収率)で調製した。
S027の合成:プロトコルGに従ってS027を3.76mmolスケール(8%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ ppm 7.30-7.28 (m, 2H), 7.18 (dd, J = 5.1, 1.1 Hz, 2H), 7.10 (dd, J = 3.6, 1.1 Hz, 2H), 7.05 (dd, J = 5.1, 3.6 Hz, 2H), 6.85 (dd, J = 5.1, 3.6 Hz, 2H), 6.74 (dd, J = 3.6, 1.1 Hz, 2H), 6.40 (s, 2H).
実施例15:S032の合成 2,2′,2′′,5,5′′−ペンタフェニル−4,4′:5′,4′′−テルチアゾール(スキーム25)
5−ブロモ−2−フェニルチアゾール(18)の合成:クロロ酢酸(43.7g、463mmol)を乳鉢および乳棒で粉砕し、1Lビーカー中でチオベンズアミド(63.5g、463mmol)を添加した。2つの固体を手動で撹拌し、油浴中で100℃に加熱した。約75℃の浴温で、混合物は溶融し、続けて発熱反応が起きた。内部反応温度は115℃に達した。混合物を10分間この温度で激しく撹拌した。この間、溶融物は黒色に変色し、気体が放出された(おそらく水蒸気およびHCl)。その後、混合物を室温まで冷却し、アセトン(100mL)を添加した。粘性の溶融物をアセトン中で丁寧に撹拌し、黄色の懸濁液を生じた。これをろ過してHO(500mL)に再懸濁した。懸濁液をEtO(4×400mL)で抽出した。エーテルフラクションを合わせ、食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、濃縮して薄黄色の固体(36.0g)を与えた。粗生成物(35.9g、202.6mmol)をそのまま使用し、1Lの丸底フラスコに移した。これに、BuNBr(78.17g、242.5mmol)を添加し、次にP(69.0g、486.24g)およびトルエン(500mL)を添加した。この混合物を100℃で18時間加熱し、室温に冷却した。上層を傾瀉除去し、新たなトルエン(300mL)を添加して、混合物を100℃に5時間再度加熱した。混合物を室温に冷却し、上層を傾瀉した。さらなる300mLのトルエンを混合物に添加し、20時間油浴中で100℃で加熱した。室温まで冷却後に、上層を傾瀉除去した。合わされたトルエン層を真空ろ過して沈殿物を除去し、ろ液を食塩水(4×200mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥し、ろ過してシリカゲル上で濃縮し、カラム(1:1ヘキサン/CHCl)によって精製した。2セットのフラクションが回収された(24.5gおよび3.0g)。両方とも生成物であるが、後者のフラクションは強い黄褐色の色彩を有していた。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.95 - 7.90 (m, 2H), 7.47 - 7.42 (m, 3H), 7.21 (s, 1H).
4,5−ジブロモ−2−フェニルチアゾール(19)の合成:化合物18(5.0g、21mmol)をCHCl(250mL)に溶解した。Br(16.7g、105mmol)をCHCl(50mL)に溶解し、10分間かけて滴下漏斗を介して18の溶液を添加した。反応混合物を室温で5.5時間撹拌し、その後、1Lの分液漏斗に移し、Na(3×100mL)で洗浄し、次に食塩水(2×150mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥し、濃縮した。粗生成物をカラム(2:1ヘキサン/CHCl)によって精製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.85 (d, J = 7.3, 2H), 7.50 - 7.40 (m, 3H).
2,2′,2′′−トリフェニル−4,4′:5′,4′′−テルチアゾール(20)の合成:化合物23(2.0g、8.33mmol)を250mLの丸底フラスコに秤量し、エーテル(100mL)に溶解した。チアゾールは室温で完全に可溶であったが、−78℃で沈殿した。混合物を室温まで再び温めて、化合物2を再溶解し、その後−25℃に冷却した。n−BuLi(3.5mL、8.75mmol、2.5Mヘキサン溶液)を15分間かけて滴下し、さらに30分間撹拌した。リチウム化は、TLC(1:1ヘキサン/CHCl)によって完了したことがわかった。反応を−50℃まで冷却し、B(OBu)を一度にすべて添加した。固体沈殿物は5〜10分間以内に溶解した(TLCにより監視、ベースラインスポットのみ観察された)。反応混合物を濃縮し、THF(50mL)に再溶解した。化合物19(1.3g、4.2mmol)を混合物に溶解し、20%NaCO(水溶液)(50mL)を添加し、30分間Arをバブリングすることにより混合物から酸素を除去した。Pd(PPh(0.30g、0.25mmol)を添加し、混合物を16時間(一晩)還流させた。室温まで冷却した後、両層を分離し、水層をEtOAc(2×250mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、シリカゲル上で濃縮した。粗生成物(210mg)をカラム(1:1ヘキサン/CHCl)によって精製した。フォトクロミック生成物は、キャラクタリゼーションなしに、次のステップで直ちに使用された。
5,5′′−ジブロモ−2,2′,2′′−トリフェニル−4,4′:5′,4′′−テルチアゾール(21)の合成:化合物4(220mg、0.46mmol)をCHCl(100mL)に溶解した。Br(0.3g、1.9mmol)をCHCl(20mL)に溶解し、30分間かけて反応混合物に滴下した。出発物質溶液に添加されたとき、臭素色は直ちは消えなかった。反応混合物を室温で15時間撹拌し、5%Na(水溶液)(50mL)で洗浄し、次に食塩水(50mL)で洗浄して、MgSOで乾燥し、ろ過して濃縮した。粗混合物(260mg)は、さらなる精製またはキャラクタリゼーションなしに、次のステップで使用された。
S032の合成:20%NaCO(50g)および50mL THFを含有する250mLの丸底フラスコに、フェニルボロン酸(0.18g、1.5mmol)を添加した。30分間Arをバブリングすることにより混合物から酸素を除去した。酸素除去された混合物を、化合物4(0.29g、0.46mmol)を含有する第2の250mLの丸底フラスコにカニューレを介して移した。Pd(PPh(20mg)を添加し、Arガス下で6時間還流させた。室温まで冷却した後、両層を分離し、水層をEtOAc(2×30mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、濃縮した。粗生成物(160mg)をカラム(9:1 ヘキサンEtOAc)によって精製し、次にメタノール中で粉砕した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 8.02 - 7.95 (m, 2H), 7.82 - 7.75 (m, 4H), 7.47 - 7.36 (m, 9H), 7.15 - 7.09 (m, 8H), 7.08 - 7.03 (m, 1H), 7.02 - 6.98 (m, 1H).
実施例16:S034の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジメチル− 2,2′:5′,2′′:5′′,2′′′−クアテルチオフェン)(スキーム26)
3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′′−ブロモ−5−メチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(22)の合成:酢酸(20mL)およびDCM(20mL)の混合物中のS027(1.9g;2.76mmol)の溶液に、臭素(0.93g;5.8mmol)の酢酸(7.5mL)溶液を撹拌下に添加した。混合物を室温で1時間撹拌し、その後1M NaOH溶液に注ぎ、DCMで抽出した。有機層を1M NaOHおよび水で洗浄し、分離して真空下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン/DCM 9:1)により22(2.3g、収率98%)を得た。
S034の合成:プロトコルCに従ってS034を0.35mmolスケール(55%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.97 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 4.0 Hz, 2H), 6.50 - 6.48 (m, 4H), 6.36 (s, 2H), 2.25 - 2.23 (m, 6H).
実施例17:S035の合成 4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ジフェニルチアゾール)(スキーム27)
4−ブロモ−2,5−ジフェニルチアゾール(23)の合成:プロトコルDに従って(23)を6.2mmolスケール(98%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.99 - 7.93 (m, 2H), 7.73 - 7.68 (m, 2H), 7.50 - 7.40 (m, 6H).
S035の合成:プロトコルGに従ってS035を0.26mmolスケール(17.6%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.73 - 7.67 (m, 4H), 7.46 - 7.39 (m, 6H), 7.14 - 7.08 (m, 4H), 7.08 - 7.04 (m, 4H), 7.01 - 6.95 (m, 2H)
実施例18:S036の合成(スキーム28)
5−メチル−2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン(24)の合成:事前にアルゴンでフラッシングした、隔壁で密閉された250mLの丸底フラスコ中で、テトラメチルピペリジン(HTMP、8.20g、58.0mmol)を乾燥THF(100mL)に溶解した。混合物を20分間ドライアイス/アセトン浴中で冷却し、tert−BuLi(35.0mLの1.7Mペンタン溶液、59.5mmol)をシリンジにより滴下し、反応混合物を45分間撹拌して、沈殿物を形成した。3,4−エチレンジオキシチオフェン(EDOT)(7.82g;55mmol)をシリンジによって添加し、混合物を45分間撹拌して透明化させた。ヨードメタン(12.5g、88.0mmol)をシリンジにより滴下し、混合物を30分間撹拌した後、冷却浴を取外し、混合物を一晩撹拌した。HCl(2M、80mL)を添加して、反応をクエンチした。混合物にジエチルエーテル(120mL)を充填し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液(80mL)および飽和NaCl溶液(80mL)で洗浄した。有機層を無水MgSOで乾燥し、シリカゲルのプラグに通してろ過し、蒸発させて8.35g(収率97%)のメチル化生成物を得た。生成物をエーテル/ヘキサン溶液中に保ち、合成での使用のため、100gのDMFを500mLの丸底フラスコ中に充填し、(24)のエーテル/ヘキサン溶液をDMFに添加し、真空下で蒸発させた。DMF溶液は無色透明であり、カップリング反応に使用された。
5,5′−(3−ブロモチオフェン−2,5−ジイル)ビス(5−メチル−2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン(25)の合成:アルゴンでフラッシングしたフラスコ中で、3,4−エチレンジオキシ−5−メチルチオフェン(7.5g、48mmol)のDMF(100g)溶液を撹拌し、そこに2,3,5−トリブロモチオフェン(7.3g、22.7mmol)、酢酸カリウム(8.9g、90mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(14.7g、45.5mmol)および酢酸パラジウム(1.0g、4.55mmol)を添加した。混合物を撹拌しつつ80℃に加熱し、反応をTLCによって監視した。1.5時間後、反応を冷却し、EtOAc(200mL)および水(200mL)を添加した。分離後、有機層を蒸発乾固して、黒色タール状残渣をシリカゲル上に充填した。ヘキサン/EtOAcのグラジエント(10〜30%EtOAc)を使用したフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を単離し、目的生成物(4.23g、8.97mmol、収率39%)をオレンジ色の固体として得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.01 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 4.33 - 4.29 (m, 4H), 4.23 (m, 4H), 2.27 (d, J = 3.3 Hz, 3H), 2.25 (s, 3H).
S036の合成:プロトコルH3に従ってS036を1.73mmolスケール(42%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.69 (s, 2H), 4.33 - 4.28 (m, 4H), 4.25 - 4.21 (m, 4H), 4.16 - 4.09 (m, 8H), 2.25 (s, 6H), 1.89 (s, 6H).
実施例19:S037の合成 4′′,4′′′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(([2,2′:5′,2′′:5′′,2′′′−クアテルチオフェン]−5−カルボニトリル))(スキーム29)
S037の合成:プロトコルCに従ってS037を0.27mmolスケール(54%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.56 (d, J = 3.9 Hz, 2H), 7.22 - 7.18 (m, 4H), 7.16 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 7.02 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.87 - 6.84 (m, 2H), 6.74 (d, J = 3.2 Hz, 2H), 6.40 (d, J = 9.1 Hz, 2H).
実施例20:S038の合成 (E)−4′,4′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−((E)−スチリル)−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム30)
4′,4′′′′−(ペルフルオロシクトペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5−カルボアルデヒド))(26)の合成:S001(1.12mmol、0.75g)およびDMF(3.36mmol、0.25g)の乾燥ジクロロエタン(10mL)溶液をアルゴンでパージし、0℃まで冷却した。塩化ホスホリル(2.47mmol、0.38g)を徐々に添加し、反応混合物を0℃で1時間撹拌した。温度を16時間かけて20℃まで上げた。過剰なDMFおよびPOCl(4当量)を添加し、反応を室温で6日間継続した。黄色の固体が徐々に沈殿し、出発材料S001のスポットが消失した(TLC)。混合物を酢酸カリウム溶液(20mL、1M)に注ぎ、室温で1時間激しく撹拌した。緑色混合物をDCMで抽出し、合わされた有機層をMgSOで乾燥した。溶媒を除去し、2つの生成物を黄色の結晶としてフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン)によって単離した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ ppm 9.90 (s, 2H), 7.68 (d, J=3.9, 2H), 7.20 (dt, J=5.0, 1.5, 2H), 7.14 (d, J=3.9, 2H), 6.85 (dd, J=5.1, 3.6, 2H), 6.75 (dd, J=5.1, 3.6, 1.2, 2H), 6.53 (s, 2H).
S038の合成:ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド(0.72g、1.66mmol)および26(0.40g、0.55mmol)の混合物を無水THF(30mL)中に分散し、15分間アルゴン雰囲気下で室温で撹拌した。カリウムtert−ブトキシド(0.25g、2.23mmol)の無水THF(8mL)溶液を滴下した。反応混合物を45分間室温で撹拌した。その後、水を添加し、次にDCM(50mL×3)により抽出した。合わされた抽出物を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、次に、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル;ヘキサン/DCM(9:1))により、目的生成物の黄色の固体(0.245g;収率51%)を得た。生成物のより多く(0.082g)が別のフラクションで単離された。全収率68%。結晶化によるさらなる精製をジエチルエーテルを使用して行った。ろ過および乾燥後に、オレンジ色の結晶が得られた。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.49 (d, J = 7.5 Hz, 4H), 7.38 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 7.28 (dd, J = 12.3, 5.0 Hz, 2H), 7.20 (dd, J = 10.0, 7.5 Hz, 4H), 7.00 - 6.91 (m, 6H), 6.86 (dd, J = 5.0, 3.6 Hz, 2H), 6.73 (dd, J = 3.6, 0.9 Hz, 2H), 6.39 (s, 2H).
実施例21:S039の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(4,4′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビチオフェン)(スキーム31)
4−ブロモ−4′,5,5′−トリメチル−2,2′−ビチオフェン(27)の合成:4,5−ジブロモ−4′,5′−ジメチル−2,2′−ビチオフェン(3.37g、9.57mmol)のTHF(100mL)溶液にn−BuLi(2.5Mヘキサン溶液)(10mL、25mmol)を−78℃で滴下した。添加して90分後に、過剰なヨードメタン(3.6g、25mmol)をシリンジにより滴下し、混合物を30分間撹拌し、その後室温に温めて、さらに3時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣を水に注いだ。混合物をヘキサンで抽出し、MgSOで乾燥し、溶媒を蒸発させて、4−ブロモ−4′,5,5′−トリメチル−2,2′−ビチオフェンの純黄色でない(off-yellow)固体(2.71g、9.43mmol、収率99%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.85 (s, 1H), 6.82 - 6.76 (m, 1H), 2.37 (s, 3H), 2.33 (s, 3H), 2.11 (s, 3H)
4,4′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビチオフェン(28)の合成:4−ブロモ−4′,5,5′−トリメチル−2,2′−ビチオフェン(2.71g、9.43mmol)のジエチルエーテル(100mL)溶液にn−BuLi(2.5Mヘキサン溶液)(5mL、12.5mmol)を−78℃で滴下した。添加して90分後に、過剰なヨードメタン(2g、14mmol)をシリンジによって添加し、混合物を30分間撹拌し、その後室温に温めて、一晩撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣を水に注いだ。混合物をヘキサンで抽出し、MgSOで乾燥し、溶媒を蒸発させて、4,4′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビチオフェンの純黄色でない(off-yellow)固体(1.684g、7.57mmol、収率80%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 6.77 (d, J = 15.0 Hz, 2H), 2.31 (s, 6H), 2.10 (s, 6H)
3−ブロモ−4,4′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビチオフェン(29)の合成:28(3.618g;16.27mmol)のクロロホルム(80.0mL)溶液に、N,N−ジブロモジメチルヒダントイン(2.373g;8.30mmol)を−10℃で一度に添加した。混合物を0.5時間撹拌し(TLC監視)、NaOH溶液に注ぎ、DCMで抽出した。有機層を分離し、水で洗浄し、MgSOで乾燥した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、メタノール/DCM(10:1)中で粉砕することにより、無色の固体として29(4.23g、86%)を得た。
S039の合成:プロトコルGに従ってS039を0.26mmolスケール(4%収率)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.42 (s, 2H), 2.32 (s, 6H), 2.17 (s, 6H), 2.09 (s, 6H), 1.35 (d, J = 4.1 Hz, 6H).
実施例22:S040の合成 4′,4′′′′−(ペルフルオロシクロペント1−エン−1,2−ジイル)−ビス(([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5−カルボン酸))(スキーム32)
S040の合成:22(0.6mmol、0.5g)の乾燥エーテル(200mL)溶液をアルゴンでパージし、−75℃に冷却した。徐々に、n−BuLi(1.27mmol、0.51mL、2.5M)を添加して、反応混合物を−75℃で1.5時間撹拌した。懸濁液に二酸化炭素をバブリングした(TLC監視)。温度を20℃に上げ、反応を一晩撹拌し、濃縮して、NaOH溶液(30mL、3M)に注ぎ、激しく振とうした。エーテル層を廃棄し、懸濁水溶液を濃HClで酸性化した。濃緑色固体をろ過によって回収し、空気乾燥して粗二酸を得た。クロロホルム/エタノール(10%)によるフラッシュクロマトグラフィーの後、クロロホルム/エタノール(10%)/酢酸(1%)によるフラッシュクロマトグラフィーにより、純粋なS040(1.7g、2.25mmol、収率73%)が得られた。1H NMR (600 MHz, DMSO) δ 13.30 (s, 2H), 7.68 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 7.55 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.33 (d, J = 3.8 Hz, 2H), 6.94 - 6.85 (m, 2H), 6.81 (d, J = 3.1 Hz, 2H), 6.57 (s, 2H).
実施例23:S042の合成 (スキーム33)
3−ブロモ−2,5−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)チオフェン(30)の合成:プロトコルCに従って(30)を83mmolスケール(89%収率)で調製した。
S042の合成:プロトコルH2に従ってS042を6.16mmolスケール(15%収率)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.37 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.30 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.05 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 6.92 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 6.13 (s, 2H), 1.34 (s, 18H), 0.91 (s, 18H).
実施例24:S043の合成 3−(2−(2,5−ジフェニルチオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−2−フェニル−5−(4−ビニルフェニル)チオフェン(スキーム34)
2,3−ジブロモ−5−(4−ビニルフェニル)チオフェン(101)の合成:プロトコルDに従って(101)を19.4mmolスケール(57%収率)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.44 (d, J = 8.5, 2H), 7.42 (d, J = 8.5, 2H), 7.10 (s, 1H), 6.71 (dd, J = 17.6, 10.9, 1H), 5.79 (d, J = 17.6, 1H), 5.30 (d, J = 10.9, 1H).
3−ブロモ−2−フェニル−5−(4−ビニルフェニル)チオフェン(31)の合成:プロトコルDに従って(31)を18.8mmolスケール(97%)収率で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.70 (d, J = 7.1, 2H), 7.55 (d, J = 8.4, 2H), 7.47 - 7.42 (m, 4H), 7.39 (t, J = 7.4, 1H), 7.27 (s, 1H), 6.73 (dd, J = 17.6, 10.9, 1H), 5.80 (d, J = 17.6, 1H), 5.30 (d, J = 10.9, 1H).
3−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−2−フェニル−5−(4−ビニルフェニル)チオフェン(32)の合成 化合物31(6.41g、18.8mmol)を500mLの無水EtOに溶解し、−25℃に冷却した。n−BuLi(2.5Mヘキサン溶液、9.8 mL、24.4mmol)を45分間かけて滴下した。リチウム化は、およそ7mLの添加後に完了したことがTLCによってわかった。リチウム化物は溶液から沈殿した。オクタフルオロシクロペンテン(5.18mL、37.6mmol)を添加し、反応混合物を−70℃で1.5時間撹拌した後、30分間かけて−20℃に、30分間かけて0℃に、その後1時間かけて室温に徐々に温めた。反応混合物を水でクエンチし、EtOAc(3×100mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥して、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーによる精製により、32(5.73g、収率67%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.59 (d, J = 8.3, 2H), 7.46 (d, J = 8.2, 2H), 7.45 - 7.35 (m, 6H), 6.74 (dd, J = 17.6, 10.9, 1H), 5.81 (d, J = 17.6, 1H), 5.31 (d, J = 10.9, 1H).
S043の合成:化合物4(1.61g、5.11mmol)を無水EtO(100mL)に溶解し、−25℃に冷却した。BuLi(2.2mL、5.44mmol、2.5Mヘキサン溶液)の溶液を30分間かけて滴下した。リチウム化をTLC(ヘキサン)によって監視し、2.2mLの添加後に完了したことがわかった。化合物32(1.55g、3.40mmol)を無水エーテル(50mL)に溶解し、−40℃でのリチウム化混合物にカニューレを介して滴下した。反応混合物を徐々に室温に温めつつ、16時間撹拌した。反応混合物を水でクエンチし、EtOAc(3×50mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、シリカゲル上で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィーにより、S043を白色固体(1.02g、収率45%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.44 - 7.28 (m, 9H), 7.12 - 7.06 (m, 6H), 7.03 - 6.98 (m, 3H), 6.74 (dd, J = 17.6, 11.0, 1H), 6.28 (s, 2H), 5.81 (d, J = 17.6, 1H), 5.31 (d, J = 11.0, 1H).
実施例25:S044の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−(トリフルオロメチル)フェニル)チオフェン)(スキーム35)
(33)の合成:プロトコルCに従って(33)を10mmolスケール(収率32%)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.83 (d, J = 8.1, 2H), 7.72 (d, J = 8.2, 2H), 7.69 (d, J = 8.8, 2H), 7.67 (d, J = 8.8, 2H), 7.37 (s, 1H).
化合物のS044の合成:プロトコルAに従ってS044を調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.65 (d, J = 8.2, 4H), 7.44 (d, J = 8.1, 4H), 7.38 (d, J = 8.1, 4H), 7.14 (d, J = 8.0, 4H), 6.39 (s, 2H).
実施例26:S047およびS048の合成(スキーム36)
3′−(2−([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−3′−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−5′′−ブロモ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(34)の合成:S001(7.00g、10.5mmol)をCHCl(250mL)に溶解した。Br(1.67g、10.47mmol)を100mLのCHClに溶解し、3時間かけてS001溶液に滴下した。反応混合物を水(100mL)で洗浄し、次に、食塩水(2×50mL)で洗浄した。溶液をMgSOで乾燥し、シリカゲル上で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(95:5ヘキサン/CHCl)により34(4.30g、55%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.27 - 7.25 (m, 1H), 7.19 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.16 (dd, J = 5.1, 1.2, 1H), 7.07 (dd, J = 3.6, 1.1, 1H), 7.02 (dd, J = 5.1, 3.6, 1H), 6.98 (d, J = 3.8, 1H), 6.85 (dd, J = 5.1, 3.6, 1H), 6.84 - 6.80 (m, 2H), 6.72 - 6.70 (m, 2H), 6.37 (s, 1H), 6.30 (s, 1H).
S047の合成(4′−(2−([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−3′−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−[2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5−カルボン酸):化合物34(4.30g、5.75mmol)を無水EtO(600mL)に溶解し、−78℃に冷却した。BuLi(2.4mL、6.0mmol、2.5Mヘキサン溶液)を30分間かけて滴下した。リチウム化をTLC(95:5ヘキサン/CHCl)によって監視し、不完全であるとわかったため、さらに0.5当量のn−BuLiを添加した。混合物をさらに20分間撹拌して、TLCによって再度監視した。最終の0.5mL BuLiを添加し、リチウム化が完了したことがわかった。HSOを含有するバブラーに二酸化炭素ガスを通し、次に、Drieriteのプラグに通し、その後、反応混合物中に16時間バブリングした。その後、混合物を5%HCl(水溶液)でクエンチし、濃縮してEtOを除去した。混合物をCHCl(3×100mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥し、真空下で濃縮乾固した。フラッシュクロマトグラフィー(CHCl)により、1.8gのS047を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.80 (d, J = 4.0, 1H), 7.30 - 7.22 (m, 1H), 7.23 - 7.13 (m, 2H), 7.11 - 7.05 (m, 2H), 7.05 - 6.98 (m, 1H), 6.89 - 6.81 (m, 2H), 6.78 - 6.68 (m, 2H), 6.50 (s, 1H), 6.38 (s, 1H).
S048の合成(4−(1,3−ジオキソ−3a,4,7,7a−テトラヒドロ−1H−4,7−エポキシイソインドール−2(3H)−イル)フェニル 4′−(2−([2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−3′−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−[2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5−カルボキシレート):塩化オキサリル(0.83mL、9.84mmol)をCHCl(100mL)中のS047(1.40g、1.97mmol)に添加した。塩化アシルが生じ始めるまで、酸は完全には溶解しなかった。この混合物に一滴のDMFを添加した。反応フラスコにバブラーを取付けて、反応が進むとともに放出された気体の量を監視した。反応混合物を室温で3時間撹拌した。この間、塩化アシルの形成は、TLC(CHCl)によって完了したことが判明した。その後、反応混合物を濃縮乾固した。その後、塩化アシルを無水THF(120mL)に溶解した。この溶液に、6mLのEtN(AcOと共に還流の後、蒸留し、その後、使用の12日前の第2の蒸留により精製した)を添加した。フェノール(0.76g、2.96mmol)の無水THF(50mL)溶液を30分間かけて塩化アシル溶液に移し、室温で20時間撹拌した。その後、混合物を濃縮乾固し、CHCl(200mL)で再溶解して、5%HClで洗浄し、MgSOで乾燥して、蒸発乾固した。粗生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(2%MeOH/CHCl、2本の連続カラム)によって精製し、0.77gのS048を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.88 (d, J = 4.0, 1H), 7.42 - 7.34 (m, 4H), 7.28 - 7.25 (m, 1H), 7.19 (dd, J = 5.1, 1.1, 2H), 7.11 (d, J = 3.9, 1H), 7.07 (dd, J = 3.6, 1.2, 1H), 7.02 (dd, J = 5.1, 3.6, 1H), 6.87 - 6.82 (m, 2H), 6.75 (dd, J = 3.6, 1.2, 1H), 6.72 (dd, J = 3.6, 1.2, 1H), 6.59 (s, 2H), 6.52 (s, 1H), 6.38 (s, 1H), 5.42 (s, 2H), 3.04 (s, 2H).
実施例27:S049の合成 3,3′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−(tert−ブチル)フェニル)−2,2′−ビチオフェン(スキーム37)
2,3−ジブロモ−5−(4−(tert−ブチル)フェニル)チオフェン(105)の合成:プロトコルDに従って105を12.3mmolスケール(収率44%)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.45 - 7.39 (m, 4H), 7.07 (s, 1H), 1.34 (s, 9H).
3−ブロモ−5−(4−(tert−ブチル)フェニル)−2,2′−ビチオフェン(106)の合成:プロトコルBに従って(106)を4.2mmolスケール(収率79%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.54 - 7.40 (m, 5H), 7.36 (dd, J = 5.1, 1.1, 1H), 7.20 (s, 1H), 7.10 (dd, J = 5.1, 3.7, 1H), 1.36 (s, 9H).
S049の合成:プロトコルGに従ってS049を0.36mmolスケール(収率17.3%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.21 (dd, J = 4.9, 1.4, 1H), 7.13 (d, J = 8.4, 2H), 7.04 - 6.98 (m, 2H), 6.92 (d, J = 8.4, 2H), 6.08 (s, 2H), 1.04 (s, 18H).
実施例28:S050の合成 3,3′−(ペルフルオロシクトペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−ブロモフェニル)−2−フェニルチオフェン(スキーム38)
S050の合成:S002をUS7,777,055に記載されるように調製した。酢酸(10.0mL)およびDCM(10.0mL)の混合物中のS002(0.306g;0.475mmol)の溶液に、臭素(0.05mL;0.973mmol)のDCM(3mL)溶液を添加した。硝酸アンモニウムを触媒として添加し、混合物を一晩加熱還流した。室温に冷却後、DCMを真空下で除去した。残存する酢酸溶液を水に注ぎ、DCMで抽出した。有機層を分離し、チオ硫酸ナトリウム溶液および水で洗浄し、濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン)により、S050(0.36g;94%)を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.43 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.15 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.05 - 6.98 (m, 6H), 6.95 - 6.88 (m, 4H), 6.19 (s, 2H).
実施例29:S052の合成 4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−(tert−ブチル)フェニル)−2,2′−ビチオフェン(スキーム39)
4−ブロモ−5−(4−(tert−ブチル)フェニル)−2,2′−ビチオフェン(108)の合成:プロトコルDに従って(108)を5.5mmolスケール(収率100%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.63 (d, J = 8.6, 2H), 7.47 (d, J = 8.6, 2H), 7.26 (dd, J = 5.1, 1.1, 1H), 7.19 (dd, J = 3.6, 1.1, 1H), 7.13 (s, 1H), 7.04 (dd, J = 5.1, 3.6, 1H), 1.37 (s, 9H).
S052の合成 プロトコルGに従ってS052を0.091mmolスケール(収率3.3%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.40 (d, J = 8.5, 4H), 7.35 (d, J = 8.5, 4H), 7.11 (dd, J = 5.1, 1.1, 2H), 6.80 (dd, J = 5.1, 3.6, 2H), 6.72 (dd, J = 3.6, 1.1, 2H), 6.50 (s, 2H), 1.36 (s, 18H).
実施例30:S053の合成 4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−メトキシ−2,2′−ビチオフェン(スキーム40)
3,5−ジブロモ−2−メトキシチオフェン(35)の合成:プロトコルF1に従って(35)を22.1mmolスケール(収率85%)で調製した。
4−ブロモ−5−メトキシ−2,2′−ビチオフェン(36)の合成:プロトコルBに従って(36)を13mmolスケール(収率59%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) d 7.16 (dd, J = 5.1, 1.2 Hz, 1H), 7.02 (dd, J = 3.6, 1.2 Hz, 1H), 6.97 (dd, J = 5.1, 3.6 Hz, 1H), 6.82 (s, 1H), 3.97 (s, 3H).
S053の合成:プロトコルGに従ってS053を0.56mmolスケール(収率15%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.17 (dd, J = 5.1, 1.1 Hz, 2H), 7.04 (dd, J = 3.6, 1.1 Hz, 2H), 7.00-6.96 (m, J = 4.8 Hz, 4H), 3.69 (s, 6H).
実施例31:S054の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−メトキシフェニル)チオフェン)(スキーム41)
3−ブロモ−2,5−ビス(4−メトキシフェニル)チオフェン(37)の合成:プロトコルCに従って(37)を13mmolスケール(収率65%)で調製した。
S054の合成:プロトコルGに従ってS054を5.82mmolスケール(収率41%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.32 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.91 (dd, J = 8.7, 2.4 Hz, 9H), 6.60 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 6.25 (s, 2H), 3.85 (s, 6H), 3.41 (s, 6H).
実施例32:S055の合成 4,5−ビス(2,5−ジフェニルチオフェン−3−イル)−2−フェニルチアゾール(スキーム42)
S055の合成:(4)(5.93g、18.8mmol)をEtO(100mL)に溶解し、−30℃に冷却した。BuLi(8.8mL、22mmol、2.5Mヘキサン溶液)を30分間かけて滴下した。反応混合物をさらに30分間撹拌した後、B(OBu)(5.6mL、20.7mmol)を添加し、反応混合物を−30℃〜0℃に温めつつ1時間撹拌した。その後、冷却浴を取外し、反応混合物をさらに1時間撹拌した。その後、反応混合物を濃縮乾固し、THF(60mL)に再溶解した。反応混合物に、20%NaCO(水溶液)(60mL)、化合物(19)(2g、6.27mmol)を添加し、その後、30分間のアルゴンによるバブリングによって混合物から酸素を除去した。この混合物に、Pd(PPh(0.2g、0.2mmol)を添加し、反応混合物を16時間加熱還流した。冷却後、両層を分離し、水層をEtOAc(2×50mL)で抽出した。合わされた有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してシリカゲル上に濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(8:2ヘキサン/クロロホルム、次に1:1ヘキサン/クロロホルム)により、3.86g(98%)を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.04 - 7.98 (m, 2H), 7.51 - 7.43 (m, 5H), 7.43 - 7.34 (m, 6H), 7.33 - 7.27 (m, 2H), 7.11 - 6.98 (m, 10H), 6.80 (s, 1H), 6.47 (s, 1H).
実施例33:S056の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−クロロフェニル)チオフェン)(スキーム43)
3−ブロモ−2,5−ビス(4−クロロフェニル)チオフェン(38)の合成:プロトコルCに従って(38)を13mmolスケール(収率34%)で調製した。
S056の合成:プロトコルGに従ってS056を3.2mmolスケール(収率46%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.43 - 7.31 (m, 9H), 7.15 - 7.04 (m, 4H), 6.92 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.37 (s, 2H).
実施例34:S057の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−フェニルチオフェン)(スキーム44)
3−ブロモ−2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−フェニルチオフェン(39)の合成:プロトコルDに従って(39)を24.1mmolスケール(収率81%)で調製した。
S057の合成:プロトコルGに従ってS057を4.14mmolスケール(収率34%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.29 (td, J = 8.5, 4.5 Hz, 8H), 7.19 (dd, J = 9.3, 4.3 Hz, 2H), 7.00 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.86 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.13 (s, 2H), 0.87 (s, 18H).
実施例35:S059の合成 3−(2−(2,5−ビス(4−tert−ブチルフェニル)チオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エニル)−2−フェニル−5−(4−ビニルフェニル)チオフェン(スキーム45)
S059の合成:化合物(30)(3.47g;8.11mmol)を無水ジエチルエーテル(250mL)に溶解し、−25℃に冷却した。n−BuLi(3.6mL;8.9mmol;2.5Mヘキサン溶液)を添加した。混合物を10分間撹拌した。化合物(32)(3.35g;7.37mmol)を10分間かけてエーテル溶液(50mL)として滴下した。反応混合物を一晩徐々に温めた後、10%HCl水溶液(50mL)を添加することによりクエンチした。有機層を分離し、水層をEtOAc(150mL)で抽出した。溶媒を蒸発させ、粗物質をヘキサンにより溶出するカラムによって精製した。回収された生成物をメタノール中で超音波処理し、薄黄色粉末をろ過し、空気中で乾燥した(3.464g;1.87mmol;収率60%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.43 - 7.36 (m, 5H), 7.47 - 7.29 (m, 8H), 7.34 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.30 - 7.26 (m, 2H), 7.12 - 7.10 (m, 2H), 7.11 (dd, J = 6.2, 3.0 Hz, 5H), 7.09 (s, 2H), 7.01 (dd, J = 6.5, 2.9 Hz, 2H), 7.01 (dd, J = 6.5, 2.9 Hz, 2H), 6.92 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.92 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.72 (dd, J = 17.6, 10.9 Hz, 1H), 6.25 (s, 1H), 6.21 (s, 1H), 5.77 (d, J = 17.6 Hz, 1H), 5.28 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 1.36 (s, 9H), 0.97 (s, 9H).
実施例36:S060の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−5−(4−クロロフェニル)チオフェン(スキーム46)
2,3−ジブロモ−5−(4−クロロフェニル)チオフェン(39a)の合成:プロトコルDに従って(39a)を15mmolスケール(収率38%)で調製した。
3−ブロモ−2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−(4−クロロフェニル)チオフェン(40)の合成:プロトコルDに従って(40)を22.2mmolスケール(収率76%)で調製した。
S060の合成:プロトコルGに従ってS060を3.75mmolスケール(収率34%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.35 - 7.29 (m, 8H), 7.08 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.91 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.19 (s, 2H), 0.99 (s, 18H).
実施例37:S063の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−ブロモフェニル)−2−(4−tert−ブチルフェニル)チオフェン)(スキーム47)
2,3−ジブロモ−5−(4−クロロフェニル)チオフェン(39a)の合成:プロトコルDに従って(39a)を15mmolスケール(収率38%)で調製した。
3−ブロモ−2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−(4−クロロフェニル)チオフェン(40)の合成:プロトコルDに従って(40)を22.2mmolスケール(収率76%)で調製した。
S060の合成:プロトコルGに従って3.75mmolスケール(収率34%)でS060を調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.35 - 7.29 (m, 8H), 7.08 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.91 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.19 (s, 2H), 0.99 (s, 18H).
実施例38:S064(1,1′−((4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−(tert−ブチル)フェニル)チオフェン−4,2−ジイル))ビス(4,1−フェニレン))ジエタノンおよびS065((1−(4−(5−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(2−(2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−フェニルチオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エニル)チオフェン−2−イル)フェニル)エタノン))の合成(スキーム48)
S064+S065の合成:S063(0.66g、0.72mmol)のエーテル(20mL)溶液を−5℃に冷却し、n−BuLiヘキサン溶液(0.75mL、2.5M、1.9mmol)を滴下した。反応混合物を0〜−10℃で15分間撹拌した。無水N,N−ジメチルアセトアミド(1mL)を−5℃でのエーテル溶液(15mL)として徐々に添加し、混合物を90分間撹拌し、10%HCl溶液でクエンチした。有機層を分離し、水層をEtOAcで抽出し、有機層をプールして溶媒を蒸発させた。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサンから30%EtOAc/ヘキサン)により、収率46%でS064および収率22%で065を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.95 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 7.46 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 7.08 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.94 (d, J = 8.2 Hz, 4H), 6.34 (s, 2H), 2.62 (s, 6H), 0.95 (s, 18H). S065: 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.95 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.46 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.40 - 7.33 (m, 4H), 7.30 - 7.27 (m, 1H), 6.34 (s, 1H), 6.21 (s, 1H), 2.63 (s, 3H), 0.96 (s, 9H), 0.95 (s, 9H).
実施例39:S066の合成 2,2′−((4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−(tert−ブチル)フェニル)チオフェン−4,2−ジイル))ビス(4,1−フェニレン))ビス(2−メチル−1,3−ジオキソラン)((スキーム49)
S066の合成:50mLフラスコ中に1mgのp−トルエンスルホン酸一水和物、25mLのベンゼン、1g(16mmol)のエチレングリコール、および0.2g(0.238mmol)のS064を仕込んだ。ディーン・スターク装置で水を回収しながら、溶液を還流した。30時間の還流後、混合物を室温に冷却し、80mLの10%NaOH水溶液に注いだ。ベンゼン層を25mLの食塩水で洗浄し、MgSOで10分間乾燥し、ろ過した。溶媒の除去、およびメタノール中での残渣の超音波処理により、薄黄色固体が得られ、これをろ別して真空下で乾燥した。収率0.22g(0.237mmol;100%)。1H NMR (600 MHz, CD2Cl2) δ 7.51 - 7.45 (m, 4H), 7.40 - 7.36 (m, 4H), 7.08 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.94 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.22 (s, 2H), 4.06 - 4.00 (m, 4H), 3.80 - 3.72 (m, 4H), 1.63 (s, 6H), 0.90 (s, 18H).
実施例40:S067の合成 2,2′−((4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−(tert−ブチル)フェニル)チオフェン−4,2−ジイル))ビス(4,1−フェニレン))ビス(プロパン−2−オール)(スキーム50)
S064(0.64g、0.76mmol)のエーテル(100mL)溶液を−5℃に冷却し、MeLiエーテル溶液(12.5mL、1.6M、20mmol)を滴下した。反応混合物を−5℃で15分間撹拌し、その後室温に温めて、一晩撹拌した。TLCは2つのスポットを示す。さらに8当量のMeLi(12.5mL)を2−メチルテトラヒドロフラン(35mL)とともに室温で添加し、混合物を16時間撹拌し続け、10%HCl溶液でクエンチした。有機層を分離し、水層を酢酸エチルで抽出した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサンから40%EtOAc/ヘキサン)により、収率66%でS067(1.44g、1.65mmol)を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.48 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.35 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.06 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 6.93 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.17 (s, 2H), 1.72 (s, 2H), 1.60 (s, 12H), 0.92 (s, 18H).
実施例41:S068の合成 12,12′−((4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−(tert−ブチル)フェニル)チオフェン−4,2−ジイル))ビス(4,1−フェニレン))ビス(12−メチル−2,5,8,11−テトラオキサトリデカン)(スキーム51)
2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチル 4−メチルベンゼンスルホネート(46)の合成:p−トルエンスルホニルクロリド(3.17g、19.3mmol)のピリジン(20mL)溶液に2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エタノール(4g、21mmol)を添加し、その後、これを0℃で12時間および室温で2時間撹拌した。この懸濁液に、水、ヘキサンおよび酢酸エチルを添加して分離した。有機層を希塩酸で中和し、再度分離した。有機層を硫酸マグネシウムおよび重炭酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮して、4.87g、15.3mmol(79%)の2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)−エチル 4−メチルベンゼンスルホネートを無色の油状物として得た。
S068の合成:水素化ナトリウム(0.24g、6mmol、60%油中分散物)をヘキサン(6mL)で洗浄し、S067(1.33g、1.52mmol)のTHF(25mL)溶液をアルゴン下で添加した。反応液を室温で1時間撹拌した。得られた懸濁液に、(46)(1.06g、3.35mmol)の無水DMF(12mL)溶液を一度に添加し、混合物を48時間撹拌した。反応を食塩水(100mL)の添加によってクエンチし、EtOAc(3×100mL)で抽出した。有機層を水(2×100mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過して蒸発乾固した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン/EtOAc 1:1)により、1.24g(1.06mmol;70%)が得られた。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.44 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.36 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.09 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 6.96 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.21 (s, 2H), 3.72 - 3.68 (m, 12H), 3.66 (t, J = 5.3 Hz, 5H), 3.61 - 3.57 (m, 4H), 3.43 - 3.37 (m, 10H), 1.58 (s, 12H), 0.95 (s, 18H).
実施例42:S073の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′−ジ−tert−ブチル−2,2′−ビチオフェン)(スキーム52)
5,5′−ジ−tert−ブチル−2,2′−ビチオフェン(47)の合成:プロトコルEに従って(47)を57mmolスケール(収率95%)で調製した。
3−ブロモ−5,5′−ジ−tert−ブチル−2,2′−ビチオフェン(48)の合成:プロトコルF2に従って(48)を37.7mmolスケール(収率66%)で調製した。
S073の合成:プロトコルGに従ってS073を0.49mmolスケール(収率6%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.61 - 6.51 (m, 2H), 6.45 - 6.37 (m, 2H), 6.15 - 6.06 (m, 2H), 1.35 (d, J = 12.5 Hz, 18H), 1.26 (s, 18H).
実施例43:S074の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−シアノフェニル)チオフェン)(スキーム53)
4,4′−(3−ブロモチオフェン−2,5−ジイル)ジベンゾニトリル(49)の合成:プロトコルCに従って(49)を46mmolスケール(収率78%)で調製した。
S074の合成:プロトコルH3に従ってS074を0.29mmolスケール(収率13%)で調製した。1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 7.92 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.78 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.59 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 7.22 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.83 (s, 2H).
実施例44:S079の合成 1,2−ビス(2−(4−n−オクチルフェニル)−1−ベンゾフラン−3−イル)ペルフルオロシクロペンテン(スキーム54)
2−(4−n−オクチルフェニル)−1−ベンゾフラン(50)の合成:プロトコルDに従って(50)を20.4mmolスケール(収率66%)で調製した。
3−ブロモ−2−(4−n−オクチルフェニル)−1−ベンゾフラン(51)の合成:プロトコルF3に従って(51)を8.8mmolスケール(収率43%)で調製した。
S079の合成:プロトコルH3に従ってS079を0.92mmolスケール(収率21%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.30 - 7.22 (m, 4H), 7.18 - 7.09 (m, 4H), 7.07 - 6.97 (m, 6H), 6.78 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 2.37 - 2.23 (m, 4H), 1.49 - 1.39 (m, 4H), 1.35 - 1.22 (m, 21H), 0.90 (t, J = 6.8 Hz, 6H).
実施例45:S083の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)−ベンゾフラン(スキーム55)
5−メトキシベンゾフラン−2−イルボロン酸(52)の合成:5−メトキシベンゾフラン(5.3g、35.8mmol)を無水THF(120mL)に溶解し、−30℃に冷却した。溶液を30分間かけてn−BuLi(18mL、45mmol、2.5Mヘキサン溶液)で処理し、添加中、内部温度を−30℃に維持して、黄色溶液を得た。−30℃で1時間後、ホウ酸トリブチル(12.2mL、45.1mmol)を10分間かけて添加し、溶液は薄黄色に変色した。得られた溶液を12時間かけて14℃に徐々に温めて、その後6M HCl(50mL)によりクエンチし、EtOAc(150mL)で抽出した。有機物を水、その後、食塩水で洗浄し、MgSOで乾燥した。ろ過の後、有機溶液を濃縮して、ヘキサンの添加によりボロン酸を沈殿させた。固体をろ過し、ヘキサンで洗浄して、灰白色固体(3.95g、48%)を得た。
5−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)ベンゾフラン(53)の合成:プロトコルDに従って(53)を8.8mmolスケール(収率56%)で調製した。
3−ブロモ−5−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)ベンゾフラン(54)の合成:プロトコルF4に従って(54)を9.6mmolスケール(収率83%)で調製した。
S083の合成:フラッシュクロマトグラフィーステップにおいて、固定相としてシリカゲルを使用する代わりに塩基性アルミナを使用した点を除き、プロトコルH3に従ってS083を1.1mmolスケール(収率22%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.17 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.01 - 6.96 (m, 4H), 6.75 (dd, J = 8.9, 2.6 Hz, 2H), 6.54 (s, 2H), 6.48 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 3.79 (d, J = 4.6 Hz, 6H), 3.67 (s, 6H).
実施例46:S084の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−ヒドロキシフェニル)チオフェン)(スキーム56)
S054(3.29g、4.3mmol)のジクロロメタン(150mL)溶液に、BBr(DCM中1.0M、26mL、1.5eq.)を0℃で添加した。得られた混合物を室温に温めて、12時間撹拌した。その後、メタノールを徐々に添加して0℃で反応をクエンチし、混合物を水(300mL)に注いでEtOAcで抽出した。有機溶媒を真空下で除去した。クロロホルム中での超音波処理およびろ過により、残渣を精製した。灰色固体を乾燥して2.81gのS084を得た。収率92%。1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.68 (s, 2H), 9.57 (s, 2H), 7.21 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.77 (dd, J = 15.5, 8.3 Hz, 8H), 6.55 (d, J = 8.3 Hz, 4H), 6.20 (s, 2H).
実施例47:S085、S086およびS087(スキーム57a、b、c)の合成
スキーム57a
3−ブロモ−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン(55)の合成:プロトコルDに従って(55)を85mmolスケール(収率82%)で調製した。
3,5−ジブロモ−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン(56)の合成:プロトコルF4に従って(56)を59mmolスケール(収率70%)で調製した。
4−(4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)ベンゾニトリル(57)の合成:プロトコルDに従って(57)を28.4mmolスケール(収率86%)で調製した。
S085の合成:プロトコルH3に従ってS085を調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.67 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.46 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.92 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.59 (d, J = 6.8 Hz, 4H), 6.47 (s, 2H), 3.42 (s, 6H).
S086(4,4′−(3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−3,2−ジイル))ジベンゾニトリル)の調製:
スキーム57b
2,3−ジブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン(58)の合成:プロトコルDに従って(58)を26.4mmolスケール(収率40%)で調製した。
4−(3−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)ベンゾニトリル(59)の合成:プロトコルDに従って(59)を17mmolスケール(収率64%)で調製した。
S086の合成:プロトコルH3に従ってS086を0.39mmolスケール(収率9.7%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.38 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.30 (d, J = 8.8 Hz, 4H), 7.09 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.99 (d, J = 8.8 Hz, 4H), 6.23 (s, 2H), 3.87 (s, 6H).
S087(4−(3−(2−(5−(4−シアノフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)ベンゾニトリル)の調製:S087は、S085およびS085の合成に従って調製された前駆体を使用して、2ステップで調製される。
スキーム57c
4−(5−(4−メトキシフェニル)−4−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)チオフェン−2−イル)ベンゾニトリル(60)の合成:(57)(5.0g、13.50mmol)の乾燥THF(300mL)溶液に、アルゴン雰囲気下、−50℃でn−BuLiヘキサン溶液(2.0M、7.43mL、14.85mmol)を徐々に添加した。溶液を−50℃で15分間撹拌した。オクタフルオロシクロペンテン(5.44mL、40.5mmol)の添加後、反応混合物を2時間撹拌した。反応をメタノールの添加によってクエンチし、室温に温めた。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、フラッシュクロマトグラフィー(10%EtOAc/ヘキサン)により、濃黄色の油(4.0g、61.3%)を得た。
S087の合成:(59)(2.66g、7.20mmol)の乾燥THF(190mL)溶液に、アルゴン雰囲気下で−50℃でn−BuLiヘキサン溶液(2.0M、3.96mL、7.91mmol)を徐々に添加した。溶液を−50℃で15分間撹拌し、化合物(60)(50mLの乾燥THF中で4.0g、8.27mmol)をアルゴン下で添加し、反応混合物をさらに2時間撹拌し、メタノールでクエンチすることにより停止した。その後、THFおよびエーテルを真空下で除去した。EtOAcおよび水を粗反応体に添加した。生成物をEtOAcで抽出し、有機層をMgSOで乾燥して、真空下で濃縮した。得られた褐色の固体をカラムクロマトグラフィーによって精製した(シリカゲル;20%EtOAc/ヘキサンにより、褐色/帯黄色の固体543mg(10.0%)が得られた。この固体をDCMに溶解し、カラムクロマトグラフィー(酸化アルミニウム)によって再び精製し、まずヘキサンで処理し、次に極性を徐々に増加させ(ヘキサン中3%、6%、10%および20%のEtOAc)、生成物を20%EtOAc/ヘキサンで回収した。20%EtOAc/ヘキサンの混合物を使用した分取TLCによる最終精製を行った。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.73 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.46 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.36 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.34 (d, J = 11.4 Hz, 2H), 7.10 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 6.92 (t, J = 8.2 Hz, 4H), 6.63 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.42 (s, 1H), 6.30 (s, 1H), 3.86 (s, 3H), 3.42 (s, 3H).
実施例48:S088の合成 (E)−3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−メトキシフェニル)−5−(4−((E)−スチリル)フェニル)チオフェン)(スキーム58)
3,5−ジブロモ−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン(61)の合成:プロトコルF4に従って(61)を90.2mmolスケール(収率97%)で調製した。
4−(4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)ベンズアルデヒド(62)の合成:プロトコルDに従って(62)を67.2mmolスケール(収率74%)で調製した。
(E)−3−ブロモ−2−(4−メトキシフェニル)−5−(4−スチリルフェニル)チオフェン(63)の合成:ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド(23.7g、54.7mmol)および(62)(17g、45.5mmol)の混合物をクロロホルム(300mL)に分散し、15分間アルゴン雰囲気下で室温で撹拌した。t−BuOK(10.3g、91mmol)の無水THF(80mL)溶液を滴下した。反応混合物を3時間室温で撹拌した。その後、水を添加し、次にクロロホルムにより抽出した。合わされた抽出物を無水MgSOで乾燥し、溶媒をロータリーエバポレーターで最初の体積の半分に蒸発させた。得られた淡黄色沈殿物をろ過して乾燥した(9.63g;収率47%)。
S088の合成:(63)(6.12g、13.7mmol)を含有する撹拌されたTHF懸濁液(350mL)に、7.2mLの2.5M n−BuLiヘキサン溶液(17.8mmol)を−35℃で徐々に添加し、溶液を15分間撹拌した。オクタフルオロシクロペンテン(0.92mL、6.84mmol)を一度に反応混合物に添加し、16時間かけて徐々に20℃に温めつつ撹拌した。沈殿物をろ別し、ろ液を真空下で蒸発した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/クロロホルム20〜50%)により精製して、0.92gのS088を収率14.8%で得た。1H NMR (400 MHz, CD2Cl2) δ 7.64 - 7.51 (m, 8H), 7.47 - 7.34 (m, 8H), 7.29 (dt, J = 11.4, 4.7 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 3.2 Hz, 4H), 6.99 - 6.91 (m, 4H), 6.65 - 6.58 (m, 4H), 6.43 (s, 2H), 3.38 (s, 6H).
実施例49:S089の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−メトキシフェニル)−5−(4−((1E,3E)−4−フェニルブタ−1,3−ジエン−1−イル)フェニル)チオフェン)(スキーム59)
3−ブロモ−2−(4−メトキシフェニル)−5−(4−((1E,3E)−4−フェニルブタ−1,3−ジエニル)フェニル)チオフェン(64)の合成:10.83g(23.6mmol)のシンナミルトリフェニルホスホニウムブロミドを100mLのTHF中の2.70g(24.10mmol)のt−BuOKに添加して、得られた溶液を30分間室温で撹拌した。反応混合物を0℃に冷却し、8g(21.4mmol)のアルデヒド(62)を35mLのTHFに添加した。溶液を室温に温めて、5時間撹拌した。溶液を200mLの水に注いだ。沈殿した生成物をろ過によって分離し、純粋な目的分子7.5g(収率74%)を得た。
S089の合成:3−ブロモ−2−(4−メトキシフェニル)−5−(4−((1E,3E)−4−フェニルブタ−1,3−ジエニル)フェニル)チオフェン(7.47g、15.78mmol)を含有する撹拌されたTHF溶液(400mL)に、8.2mLの2.5M n−BuLiヘキサン溶液(20.5mmol)を−30℃で徐々に添加し、溶液を15分間撹拌した。オクタフルオロシクロペンテン(1.1mL、7.9mmol)を一度に反応混合物に添加し、12時間かけて徐々に20℃に温めつつ撹拌した。反応混合物を10%HCl溶液の添加によってクエンチし、EtOAcで抽出した。有機層を分離して、沈殿物をろ別した。ろ液を真空下で蒸発した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/クロロホルム20〜50%のグラジエント)によって精製し、1.14gのS089を収率15%で得た。1H NMR (400 MHz, CD2Cl2) δ 7.56 - 7.48 (m, 8H), 7.46 - 7.36 (m, 8H), 7.29 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.13 - 7.02 (m, 4H), 6.98 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.83 - 6.71 (m, 4H), 6.64 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.45 (s, 2H), 3.41 (s, 6H).
実施例50:S090の合成 4,4′−(((((4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−4,2−ジイル))ビス(4,1−フェニレン))ビス(オキシ))ビス(エタン−2,1−ジイル))ビス(オキシ))ビス(N,N−ビス(4−クロロフェニル)アニリン)(スキーム60)
4−(4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)フェノール(65)の合成:プロトコルDに従って(65)を18.1mmolスケール(収率62%)で調製した。
4−クロロ−N−(4−クロロフェニル)−N−(4−メトキシフェニル)アニリン(68)の合成:4−メトキシアニリン(66、7.75g、62.9mmol)、1−クロロ−4−ヨードベンゼン(67,33g、138mmol)、フェナントロリン(0.419g、2.33mmol)および塩化銅(I)(0.23g、2.33mmol)を250mLの丸底フラスコに添加し、トルエン(60mL)を加えた。水酸化カリウム(27.5g、491mmol)を添加し、反応を18時間加熱還流した。灰/紫色の固体が観察されたが、反応は不完全であったため、さらに50mLのトルエンを添加して、反応をさらに30時間加熱還流した。室温に冷却後、混合物をEtOAc(500mL)および水(400mL)に注いだ。水層を分離し、EtOAc(250mL)で抽出した。合わされた有機層を水(3×500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去して、紫色の液体を得た。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサンから5%EtOAc/ヘキサン)により、68をクリアな淡黄色の粘性な油状物(10.79g)(50%)として得た。
4−(ビス(4−クロロフェニル)アミノ)フェノール(69)の合成:4−クロロ−N−(4−クロロフェニル)−N−(4−メトキシフェニル)アニリン(68、10.79g、31.3mmol)を無水DCM(120mL)に溶解して、BBr(1.0M、38mL、37.6mmol)を20分間かけて徐々に添加した。反応混合物を18時間アルゴン雰囲気下で撹拌した。反応混合物を徐々に水(500mL)に注ぎ、30分間撹拌した。紫色の有機層を分離し、水層をDCM(100mL)で抽出した。合わされた有機層を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィー(15%EtOAc/ヘキサン)により、69をクリアな淡緑色の粘性の油状物(9.41g)(91%)として得た。
4−(2−ブロモエトキシ)−N,N−ビス−(4−クロロフェニル)アニリン(70)の合成:250mLの丸底フラスコに、炭酸セシウム(4.93g、15.14mmol)および無水アセトニトリル(50mL)を添加した。4−(ビス(4−クロロフェニル)アミノ)フェノール(69、2.5g、7.57mmol)のアセトニトリル(25mL)溶液を添加して、即時の淡紫色が観察された。1,2−ジブロモエタン(7.11g、37.9mmol)を添加して、反応を5日間加熱還流した。室温に冷却後、反応混合物を水(250mL)に注ぎ、よく混合して分離した。水層をEtOAc(2×100mL)で抽出し、有機層を水(2×250mL)で洗浄して、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィー(2%EtOAc/ヘキサン)により、70をクリアで無色の油状物(1.42g、43%)として得た。
4−(2−(4−(4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)フェノキシ)エトキシ)−N,N−ビス(4−クロロフェニル)アニリン(71)の合成:4−(2−ブロモエトキシ)−N,N−ビス−(4−クロロフェニル)アニリン(70、1.40g、3.20mmol)および4−(4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)フェノール(65、1.16g、3.20mmol)
をアセトニトリル(40mL)に溶解し、炭酸セシウム(2.09g、6.41mmol)を添加した。反応混合物を20時間加熱還流した。室温に冷却後、反応混合物をDCM(100mL)および水(150mL)に注いだ。混合物をよく混合して、水層をDCM(2×100mL)で抽出した。合わされた有機層を水(2×150mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られた灰白色固体をMeOH(100mL)中で超音波処理し、ろ過して空気乾燥して、灰白色粉末を得た。灰白色粉末は、TLCにより、未だいくつかの小さな不純物を含有していた。この材料を、還流EtOH(150mL)中で15分間撹拌し、若干冷却し、ろ過して空気乾燥し、71を灰白色粉末(1.60g、70%)として得た。
S090の合成:プロトコルH3に従ってS090を0.021mmolスケール(収率2%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.32 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 7.18 (d, J = 8.9 Hz, 8H), 7.05 (d, J = 8.9 Hz, 4H), 6.98 - 6.90 (m, 20H), 6.60 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.26 (s, 2H), 4.35 (m, 8H), 3.43 (s, 6H).
実施例51:S091、S092、S094およびS095の合成(スキーム61)
S084(1eq)および炭酸セシウム(10eq)を無水DMF(120ml)に溶解し、臭化アルキル(R−Br)を添加した(20eq)(S091についてはRz=エチル;S092についてはRz=イソプロピル;S094についてはRz=イソペンチル;またはS095についてはRz=ネオペンチル)。反応混合物を90℃に加熱し、18〜36時間撹拌した。TLCによって完了が確認され、必要に応じて、加熱および撹拌を継続しつつ、さらに12〜16eqのR−Brを添加した。室温に冷却後、反応混合物を水に注ぎ、DCM(S091、S094)またはEtOAc(S092、S095)で抽出した。合わされた有機層を水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過して真空によって溶媒を除去した。
S091(3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−エトキシフェニル)チオフェン)):フラッシュクロマトグラフィー(10%EtOAc/ヘキサン)により黄色の固体を得、これをMeOH(100mL)中で超音波処理して、ろ過して空気乾燥した(1.58g)。この固体の一部を分取TLC(25%DCM/ヘキサン)により精製して、127mgのS091を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.30 (d, J = 8.8 Hz, 4H), 6.89 (d, J = 7.5 Hz, 8H), 6.57 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.24 (s, 2H), 4.07 (q, J = 7.0 Hz, 4H), 3.51 (m, 4H), 1.45 (t, J = 7.0 Hz, 6H), 1.27 (t, J = 6.9 Hz, 6H).
S092(3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−イソプロポキシフェニル)チオフェン)):フラッシュクロマトグラフィー(10%EtOAc/ヘキサン)により緑/黄色の固体を得、これをMeOH(30mL)中で超音波処理し、ろ過して空気乾燥して、黄色の固体(0.80g)を得た。この固体の一部を分取TLC(25%DCM/ヘキサン)により精製して、145mgのS092を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.29 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.87 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.87 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.58 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.22 (s, 2H), 4.57 (sept, J = 6.1 Hz, 2H), 4.11 (sept, J = 6.0 Hz, 2H), 1.37 (d, J = 6.1 Hz, 12H), 1.18 (d, J = 6.0 Hz, 12H).
S094(3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−(イソペンチロキシ)フェニル)チオフェン)):得られた濃緑色液体を高真空ポンプで乾燥し、残存DMFを除去した。濃緑色油にMeOH(50mL)を添加し、2時間放置後、濃緑色物質は凝固した。固体をろ別し、乳鉢および乳棒で粉砕し、MeOH(50mL)で洗浄し、ろ過して空気乾燥し、緑色の粉末状固体を得た。この固体の一部を分取TLC(25%DCM/ヘキサン)により精製し、100mgのS094を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.30 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.90 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.87 (d, J = 8.8 Hz, 4H), 6.58 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.24 (s, 2H), 4.00 (t, J = 6.7 Hz, 4H), 3.48 (s, 4H), 1.86 (sept, J = 6.7 Hz, 2H), 1.71 (m, 6H), 0.99 (d, J = 6.6 Hz, 12H), 0.92 (d, J = 6.6 Hz, 12H).
S095(3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(4−(ネオペンチルオキシ)フェニル)チオフェン)):この材料の一部を分取TLC(25%DCM/ヘキサン)により精製し、60mgのS095を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.30 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.90 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 6.88 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.59 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.21 (s, 2H), 5.30 (s, 3H), 3.60 (s, 4H), 1.07 (s, 18H), 0.93 (s, 18H).
実施例52:S096の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(3−メトキシフェニル)チオフェン(スキーム62)
3−ブロモ−2,5−ビス(3−メトキシフェニル)チオフェン(72)の合成:プロトコルCに従って(72)を55mmolスケール(収率74%)で調製した。
S096の合成:プロトコルH3に従ってS096を3.53mmolスケール(収率53%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.29 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.05 (d, J = 14.8 Hz, 2H), 7.01 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 6.95 - 6.91 (m, 2H), 6.85 (dd, J = 8.2, 2.3 Hz, 2H), 6.60 (dd, J = 8.4, 2.1 Hz, 4H), 6.53 - 6.49 (m, 2H), 6.37 (s, 2H), 3.88 (s, 6H), 3.47 (s, 6H).
実施例53:S097の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2,5−ビス(3,5−ジメトキシフェニル)チオフェン)(スキーム63)
3−ブロモ−2,5−ビス(3,5−ジメトキシフェニル)チオフェン(73)の合成:プロトコルCに従って(73)を29mmolスケール(78%収率)で調製した。
S097の合成:プロトコルH3に従ってS097を3.96mmolスケール(収率69%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.58 (d, J = 2.2 Hz, 4H), 6.45 (s, 2H), 6.42 (t, J = 2.2 Hz, 2H), 6.14 (m, 6H), 3.87 (s, 12H), 3.51 (s, 12H).
実施例54:S098の合成 4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−tert−ブチル−5−(4−メトキシフェニル)−2,2′−ビチオフェン)(スキーム64)
4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)−2,2′−ビチオフェン(74)の合成:プロトコルBに従って(74)を93.9mmolスケール(収率93%)で調製した。
4−ブロモ−5′−tert−ブチル−5−(4−メトキシフェニル)−2,2′−ビチオフェン(75)の合成:プロトコルEに従って(75)を調製した。
S098の合成:プロトコルH1に従ってS098を15.5mmolスケール(収率35%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CD2Cl2) δ 6.93 - 6.89 (m, 4H), 6.87 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.76 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.68 - 6.63 (m, 4H), 6.14 (s, 2H), 3.48 (s, 6H), 1.41 (s, 18H).
実施例55:S103(3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−ブロモフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン))およびS116(4−(4−(2−(5−(4−ブロモフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン−3−イル)−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)−N,N−ビス(4−クロロフェニル)アニリン)の合成(スキーム65)
3−ブロモ−5−(4−ブロモフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)チオフェン(76)の合成:プロトコルDに従って(76)を24.6mmolスケール(収率86%)で調製した。
S103の合成:プロトコルH3に従ってS103を0.58mmolスケール(収率4.7%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.50 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.26 - 7.22 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.90 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.59 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.35 (s, 2H), 3.42 (s, 6H).
ビス(4−クロロフェニル)アミン(77)の合成:空気下で、500mLの丸底フラスコ中に、(4−クロロフェニル)ボロン酸(15.0g、96.0mmol、1eq.)、NHOH・HCl(8.0g、115mmol、1.2eq.)、CuBr(2.75g、19.18mmol、0.2eq.)、KCO(19.89g、144.0mmol、1.5eq.)、およびCHCN(320mL)を仕込んだ。反応混合物を70℃で24時間撹拌した。反応の完了をTLCによって監視した。溶媒を減圧下で蒸発させ、10%〜20%EtOAc/ヘキサンを使用したシリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製して、真空下で乾燥したとき凝固する褐色油として生成物を得た。
S116の合成:S103(350mg、0.406mmol、1eq.)を含有する100mLの一つ口丸底フラスコ中に、213mgのビス(4−クロロフェニル)アミン(0.893mmol、2.2eq.)を添加し、次に100mgのカリウムtert−ブトキシド(0.893mmol、2.2eq.)を添加した。その後、キシレン(20mL)を添加して、アルゴンを使用して1時間混合物から酸素を除去した。その後、Pd(dppf)Cl(6.55mg、9.33μmol、0.023eq.)を反応混合物に添加し、丸底フラスコをコンデンサーに接続し、反応を130℃で48時間加熱した。加熱を停止し、反応混合物を室温まで放冷した。不溶性無機物/触媒を除去するために、混合物をシリカに通して真空ろ過し、DCMで洗浄した。その後、溶媒(キシレンおよびDCM)を真空下で除去し、黄色の油状物を得た。その後、粗油をシリカに付着させて、5%DCM/ヘキサンの混合物を使用したクロマトグラフィーカラムにより精製した。その後、精製の進行に従って、溶媒の極性を徐々に増加させた(DCM/ヘキサン、7.5%、10%、12.5%、18.75%)。生成物は、収率6.03%(約25mg)で黄色の固体として単離された。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.50 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.24 (s, 4H), 7.02 (d, J = 8.6 Hz, 5H), 6.91 (dd, J = 8.5, 7.0 Hz, 5H), 6.61 (dd, J = 17.5, 8.7 Hz, 4H), 6.35 (s, 1H), 6.26 (s, 1H), 3.51 (s, 3H), 3.42 (s, 3H).
実施例56:S104およびS105の合成(スキーム66)
S105(4,4′−(4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5,4−ジイル))ジフェノール)の合成:S098(1.36g、1.64mmol)のCHCl(100mL)溶液に、BBr(1.0M、10mL、3eq.)を室温で添加した。得られた混合物を12時間撹拌した。その後、MeOHを徐々に添加して反応をクエンチし、混合物を水(300mL)に注いで、EtOAcで抽出した。有機溶媒を真空下で除去した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサンから5〜20%のEtOAcグラジエント)により精製した。黄色の固体を得て、真空中で乾燥し、0.97gのS105を得た。収率74%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.88 - 6.81 (m, 6H), 6.73 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.65 - 6.57 (m, 4H), 6.21 - 6.11 (m, 2H), 4.84 - 4.62 (m, 2H), 1.41 (d, J = 6.1 Hz, 18H).
S104(4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−(tert−ブチル)−5−(4−(2−メトキシエトキシ)フェニル)−2,2′−ビチオフェン))の合成:S105(0.9g、1.12mmol)のアセトニトリル(100mL)溶液に、炭酸カリウム(1.56g、11.2mmol)を室温で添加した。得られた混合物を0.5時間撹拌し、2−ブロモエチルメチルエーテル(1.55g、11.2mmol)を添加した。反応混合物を加熱還流し、9時間撹拌した。完了の後、混合物を水(300mL)に注ぎ、EtOAcで抽出した。有機溶媒を真空下で除去した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサンから20%EtOAc)により精製した。黄色の固体を得て、エーテル/メタノール(10:1)中で超音波処理し、真空で乾燥して、0.79g(77%)のS104を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.87 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.83 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.73 - 6.71 (m, 2H), 6.68 (t, J = 7.7 Hz, 4H), 6.13 (s, 2H), 3.73 (d, J = 4.4 Hz, 4H), 3.62 (dd, J = 9.0, 4.3 Hz, 4H), 3.42 (d, J = 7.2 Hz, 6H), 1.40 (d, J = 4.7 Hz, 18H).
実施例57:S108の合成 4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−(tert−ブチル)−5−(4−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)−2′′,2′′′−ビチオフェン(スキーム67)
S108の合成:炭酸カリウム(25g、180mmol、3eq.)を、S105(48.1g、60mmol、1eq)および2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチル 4−メチルベンゼンスルホネート(46)(38.2g、120mmol、2eq.)の無水アセトニトリル(800mL)懸濁液にアルゴン下で添加し、混合物を還流下一晩撹拌した。反応を冷却し、全固形分をろ別した。ろ液を濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(CombiFlash、20%EtOAC/ヘキサンから60%EtOAc/ヘキサン)により、S108(44g;67%)を粘稠性の紺色の油状物として得た。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.86 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.82 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.71 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.67 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.12 (s, 2H), 3.72 (m, 12H), 3.64 (m, 8H), 3.55 (m, 4H), 3.38 (s, 6H), 1.40 (s, 18H).
実施例58:S106、S128およびS170(スキーム68)の合成
S170の合成:プロトコルEに従って、S170 4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−tert−ブチル−5−(チオフェニル)−2,2′−ビチオフェン)を17mmolスケール(収率78%)で調製した。
S106の合成(3,3′−(3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′′−(tert−ブチル)−[2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5,3′−ジイル))ビス(ペンタン−3−オール)):S170(6g、7.68mmol)のTHF(250mL)溶液に、n−BuLi(2.5Mヘキサン溶液、10mL;25mmol)を−35℃で添加した。混合物を20分間撹拌し、温度は−10℃に達した。THF(25mL)中のジエチルケトン(2g、23mmol)を反応に添加し、これを室温に温めて、10%HClでクエンチし、エーテル/EtOAcで抽出した。有機溶液を乾燥して蒸発させた。カラム精製により、徐々に凝固する液体として、収率84%で目的のジアルコール(6.18g、6.48mmol)を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.90 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.76 - 6.72 (m, 2H), 6.60 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.56 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 1.72 (dd, J = 14.1, 7.4 Hz, 4H), 1.62 - 1.55 (m, 4H + 2H OH), 1.40 (s, 18H), 0.75 (t, J = 7.4 Hz, 12H)
S128(13,13′−(3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′′−(tert−ブチル)−[2,2′:5′,2′′−テルチオフェン]−5,3′−ジイル))ビス(13−エチル−3,6,9,12−テトラオキサペンタデカン))の合成:NaH(0.1g、2.5mmol、60%油中分散物)を、S106(0.95g、0.997mmol)のTHF(50mL)溶液にアルゴン下で添加した。反応混合物を室温で0.25時間撹拌した。得られた懸濁液に、(103)(0.73g、2.5mmol)の無水THF(10mL)溶液を一度に添加し、混合物を室温で1時間撹拌し、その後2時間還流させた。飽和食塩水(100mL)の添加によって反応をクエンチして、エーテルで抽出した。有機層を水で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過して蒸発乾固した。溶離剤としてヘキサン/EtOAcグラジエントを使用したカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製し、粘稠性の濃緑色油としてS128(0.446g、0.35mmol;35%)を得た。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.84 (t, J = 4.3 Hz, 2H), 6.70 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.56 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.53 - 6.50 (m, 2H), 6.46 (s, 2H), 3.64 (dq, J = 9.6, 3.7 Hz, 16H), 3.57 (qd, J = 8.2, 3.4 Hz, 14H), 3.53 - 3.45 (m, 9H), 3.26 (dd, J = 11.9, 6.8 Hz, 5H), 1.82 - 1.68 (m, 12H), 1.40 (d, J = 5.9 Hz, 21H), 1.23 - 1.16 (m, 14H), 0.79 - 0.69 (m, 16H).
実施例59:S109の合成 4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−(tert−ブチル)−5−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)−2,2′−ビチオフェン(スキーム69)
2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エチル 4−メチルベンゼンスルホネート(103)の合成:2Lの三つ口丸底フラスコ中、NaOH(135g、3.37mol)を徐々に水(1L)に添加した。添加が完了した後、溶液を室温に冷却し、DCM(2L)を添加し、次にトリエチレングリコールモノエチルエーテル(500g、2.81mol)を添加した。p−トルエンスルホニルクロリド(535g、2.81mol)を10分間かけて少量ずつ添加し、混合物を2時間還流させた。室温に冷却後、反応混合物を水(2L)に注ぎ、よく混合して分離した。有機層を水(2×2L)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られたクリアで無色の油を10%NaOH水溶液(1L)とともに室温で撹拌し、未反応のp−トルエンスルホニルクロリドを加水分解した。18時間後、物質を水(1L)に注ぎ、クロロホルム(500mL)で抽出し、分離した。有機層を水(2L)、10%HCl(2L)および水(2L)で洗浄した。材料を無水MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去して、(103)を無色透明の油状物(595g、64%)として得た。
S109の合成:アセトニトリル(1.2L)中のS105(70.0g、80mmol)、炭酸カリウム(44.2g、320mmol)およびヨウ化カリウム(2.7g、16.0mmol)を(103)(55.8g、168mmol)と合わせて、反応を16時間加熱還流した。室温に冷却後、物質をセライトの詰め物に通してろ過し、ろ液をEtOAc(500mL)で洗浄し、合わせた有機物をロータリーエバポレーターで濃縮乾固した。乾燥した物質をDCM(500mL)に再溶解し、シリカゲル上に乾燥充填して、フラッシュクロマトグラフィー(Combi-flash;15%ヘキサンから40%EtOAc/ヘキサン)によって精製し、濃緑色の油状物70.0g(78%)を得た。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.86 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 6.82 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.71 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.67 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 6.12 (s, 2H), 3.77 - 3.64 (m, 20H), 3.61 - 3.57 (m, 4H), 3.52 (q, J = 7.0 Hz, 4H), 1.40 (s, 18H), 1.21 (t, J = 7.0 Hz, 6H)
実施例60:S110の合成 2,2′−(4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−4,2−ジイル))ビス(ベンゾ[b]チオフェン)(スキーム70)
2−(4−ブロモ−5−(4−メトキシフェニル)チオフェン−2−イル)ベンゾ[b]チオフェン(79)の合成:プロトコルDに従って(79)を24.2mmolスケール(収率56%)で調製した。
S110の合成:プロトコルH3に従ってS110を2.45mmolスケール(収率39%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.80 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.74 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 7.39 - 7.30 (m, 4H), 7.27 (s, 2H), 6.94 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.65 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.35 (s, 2H), 3.34 (s, 6H).
実施例61:S111の合成 3,3′−(4,4′−(4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−tert−ブチル−2,2′−ビチオフェン−5,4−ジイル))ビス(4,1−フェニレン)ビス(オキシ))ジプロパン−1−オール(スキーム71)
S105(2g、2.5mmol)のアセトン(100mL)溶液に、炭酸カリウム(1.56g、11.2mmol)および18−クラウン−6(6.6g、25mmol)を室温で添加した。得られた混合物を0.5時間撹拌し、3−ブロモプロパノール(1.4g、10mmol)を添加した。反応混合物を加熱還流し、9時間撹拌した。完了後、混合物を水(300mL)に注ぎ、ヘキサンで抽出した。有機溶媒を真空下で除去した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサンから40%EtOAc)により精製した。2種類の濃緑色の油状物が得られ、真空中で乾燥した。上層の油は、少量のクロロホルムの添加により凝固させ、ヘキサン/エーテル混合物(5:1)中で超音波処理した。その後、淡黄色の固体をろ過して空気中で乾燥し、1.46gのS111を得た。収率41%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.90 - 6.86 (m, 4H), 6.83 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.73 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.69 - 6.65 (m, 4H), 6.14 (s, 2H), 3.83 - 3.75 (m, 8H), 1.93 (p, J = 5.9 Hz, 4H), 1.41 (s, 17H).
実施例62:S112の合成 4,4′−((4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5,4−ジイル))ビス(4,1−フェニレン))ジモルホリン(スキーム72)
4,5−ジブロモ−2,2′−ビチオフェン(80)の合成:プロトコルBに従って(80)を20.3mmolスケール(53%収率)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.27 (dd, J = 5.5, 1.5 Hz, 1H), 7.13 (dd, J = 3.6, 1.1 Hz, 1H), 7.02 (dd, J = 5.1, 3.6 Hz, 1H), 6.97 (s, 1H).
4−(4−(4−ブロモ−[2,2′−ビチオフェン]−5−イル)フェニル)モルホリン(82)の合成:プロトコルDに従って(82)を25.3mmolスケール(収率62%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.60 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.25 (dd, J = 5.1, 1.1 Hz, 1H), 7.17 (dd, J = 3.6, 1.1 Hz, 1H), 7.10 (s, 1H), 7.03 (dd, J = 5.1, 3.6 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 3.93 - 3.85 (m, 4H), 3.27 - 3.20 (m, 4H).
4−(4−(4−ブロモ−5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5−イル)フェニル)モルホリン(83)の合成:プロトコルEに従って(83)を23mmolスケール(収率79%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.59 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.02 (s, 1H), 6.97 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.94 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 6.74 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 3.90 - 3.85 (m, 4H), 3.25 - 3.21 (m, 4H), 1.40 (s, 9H).
S112の合成:プロトコルGに従ってS112を1.38mmolスケール(収率13%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.86 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.84 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.72 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.62 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.12 (s, 1H), 3.77 - 3.70 (m, 4H), 2.88 - 2.83 (m, 4H), 1.41 (s, 9H).
実施例63:S113およびS115の合成(スキーム73)
カルボン酸クロリド末端ポリ(ジメチルシロキサン)(84)の合成:
カルボン酸末端ポリ(ジメチルシロキサン)(15g、約10mmol)を窒素下で乾燥DCM(100mL)に溶解し、小滴のDMFを添加した。混合物に塩化オキサリル(6mL)を一度に添加した。混合物を30分以下の間室温で撹拌した。溶媒および過剰な試薬を真空下で除去し、残りの少量の塩化オキサリルを1,2−ジクロロエタンの蒸発により除去した。酸クロリド生成物(84)は直ちに使用された。
S113およびS115の合成:アルゴン下で、S111(4.1g、4.47mmol)を乾燥DCM(150mL)に溶解し、次にトリエチルアミン(1.2g、1.6mL、11.7mmol)を添加した。その後、酸クロリド末端官能化PDMS(84)を1,2−ジクロロエタン(10mmol)に滴下して、混合物を一晩室温で撹拌した。その後、溶媒を真空下で除去し、残渣をジエチルエーテル−ヘキサン(1:1)に再溶解し、混合物をシリカゲルのプラグに通した。溶媒を除去して、残存する油状残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:EtOAc 8:1)により精製して、純粋なPDMS共役体を粘性の油状物として得た。フラクション1(S115)、17g;フラクション2(S113)、1.4g。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.90 - 6.85 (m, 4H), 6.82 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.72 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.68 - 6.62 (m, 4H), 6.13 (s, 2H), 4.20 (t, J = 6.4 Hz, 4H), 3.71 (t, J = 5.9 Hz, 4H), 2.30 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 2.04 - 1.94 (m, 5H), 1.68 - 1.51 (m, 10H), 1.40 (s, 18H), 1.31 - 1.19 (m, 30H), 0.91 - 0.84 (m, 7H), 0.07 (d, J = 3.5 Hz, 25H).
実施例64:S118の合成(スキーム74)
S118の合成:撹拌棒を取付けた100mLの丸底フラスコ中に、S105(0.99g、1.24mmol)およびイミダゾール(0.37g、5.44mmol)をDCM(50mL)に溶解した。トリス(OTMS)クロロシラン(1.7mL)を添加して、即時の白色沈殿物が観察された。反応混合物を10分間室温で撹拌して、その後水(200mL)に注ぎ、よく混合して分離した。水層をDCM(50mL)で抽出し、合わされた有機物を水(250mL)で洗浄して、MgSOで乾燥し、ろ過して回転蒸発によって溶媒を除去した。黄色の微粉末が沈殿するまで得られた油状物をMeOH(50mL)中で超音波処理し、これをろ過して空気乾燥した、1.20g(70%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.86 - 6.81 (m, 6H), 6.75 - 6.69 (m, 6H), 6.14 (s, 2H), 1.40 (s, 18H), 0.11 (s, 54H).
実施例65:S119およびS124の合成(スキーム75)
S170の臭素化:酢酸(30.0mL)およびDCM(30.0mL)の混合物中のS170(1.06g;1.357mmol)の溶液に、臭素(0.434g;2.71mmol)のDCM(20mL)溶液を撹拌下に添加した。混合物を20分間室温で撹拌した(TLC)。DCMを蒸発させた。酢酸から沈殿し始めた生成物を水に注ぎ、ろ別して水で洗浄し、空気中で乾燥して、1.26g(1.34mmol;収率99%)の2つの化合物(85)および(86)の分離不可能な混合物を得た。混合物は次のステップで使用された。
S119+S124の合成:臭素化ステップからの混合物(2.75g、2.93mmol)のエーテル(150mL)溶液に、−74℃のn−BuLiヘキサン溶液(2.58mL;6.45mmol)を撹拌下に添加した。混合物を20分間撹拌した(TLC)。ドライアイスをエーテルですすぎ、冷反応に添加し、これを室温に温めて10%HClでクエンチし、エーテル/EtOAcで抽出した。有機溶液を乾燥して蒸発させた。カラム精製により、収率46%で目的のS119(0.75g、0.86mmol)を得た。S124は、収率35%(0.6g、0.66mmol)で単離された。S119: 1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 13.17 (s, 2H), 7.43 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 7.06 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.85 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.40 (s, 2H), 1.38 (s, 18H).
S124: 1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 13.14 (s, 3H), 7.48 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 7.43 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 7.19 - 7.13 (m, 1H), 7.05 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 6.83 (dd, J = 6.0, 3.8 Hz, 3H), 6.73 (s, 1H), 6.38 (s, 1H), 1.38 (d, J = 3.8 Hz, 9H), 1.37 (s, 9H).
実施例66:S135の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ビス(トリメチルシリル)−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(スキーム76)
ジイソプロピルアミン(1.158mL、8.21mmol)の無水THF(8mL)溶液にBuLi(3.21mL、8.03mmol)を0℃で添加することにより、リチウムジイソプロピルアミド(LDA)を作製し、溶液を30分間この温度で撹拌した。その後、S001(1.22g、1.824mmol)のTHF(12mL)溶液にLDA溶液を0℃で添加した。反応混合物を0℃で30分間撹拌し、その後−78℃に冷却し、クロロトリメチルシラン(1.389mL、10.94mmol)を添加した。反応混合物を室温に温めつつ2時間かけて撹拌し、室温で18時間撹拌した。反応を水(10mL)の添加によりクエンチした。有機物をジエチルエーテル(2×30mL)で抽出し、食塩水(10mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過して減圧下で濃縮した。ヘキサンにより溶出するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって粗生成物を精製し、表題化合物(1.0g、57%)を黄色の固体として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.11 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 6.86 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 6.70 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 6.37 (s, 1H), 0.34 (s, 9H), 0.15 (s, 9H).
実施例67:S137の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(5−メチルチオフェン−2−イル)ベンゾフラン)(スキーム77)
2,3−ジブロモベンゾフラン(87)の合成:ベンゾフラン(24g、203mmol)および酢酸カリウム(40g、408mmol)を含有するDCM溶液(200mL)を撹拌し、そこに64.9gの臭素(406mmol)のDCM(100mL)溶液を20℃で徐々に添加した。反応混合物を室温で一晩撹拌し、チオ硫酸ナトリウム溶液に注ぎ、DCMで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥し、溶液を蒸発させた。CombiFlashクロマトグラフィー(ヘキサン)により、単離された収率60%で33.6gの目的生成物を得た。
3−ブロモ−2−(5−メチルチオフェン−2−イル)ベンゾフラン(88)の合成:プロトコルBに従って(88)を41.8mmolスケール(収率96%)で調製した。
S137の合成:プロトコルH3に従ってS137を4.6mmolスケール(収率33%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.34 - 7.28 (m, 4H), 7.24 - 7.18 (m, 2H), 7.11 (dd, J = 11.2, 4.2 Hz, 2H), 6.77 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.25 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 2.17 (s, 6H).
実施例68:S138の合成(スキーム78)
THF(100mL)中の3.43gのS001(0.75mmol)をn−BuLi溶液(9.4mL、23.3mmol、4.5当量)に−20℃で添加し、−20℃で10分間撹拌し、次に、THF(50mL)中の(135)(6.6g、23.3mmol)を添加した。反応混合物を1時間撹拌し、室温に温めて、水(30mL)の添加によってクエンチした。有機物をエーテル(2×100mL)で抽出し、食塩水(100mL)で洗浄し、減圧下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によりS138(1.2g、14%)を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.15 - 7.12 (m, 2H), 7.12 - 7.09 (m, 2H), 6.88 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.70 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.40 (s, 2H), 3.38 - 3.28 (m, 60H), 1.69 - 1.62 (m, 12H), 1.56 (m, 12H), 0.91 - 0.82 (m, 12H), 0.75 - 0.68 (m, 12H).
実施例69:S139の合成 5,5′−(((4,4′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−(tert−ブチル)−[2′′,2′′′−ビチオフェン]−5′′,4−ジイル))ビス(4,1フェニレン))ビス(オキシ))ジペンタンニトリル(スキーム79)
S139の合成:500mLの3つ口丸底フラスコ中で、10gのS105(12.49mmol、1eq.)および415mgのヨウ化カリウム(2.497mmol、0.2eq.)を、250mLのアセトニトリルにアルゴン下、室温で溶解した。これに、5−ブロモバレロニトリル(3.21mL、4.45g、27.5mmol、2.2eq.)を一度に添加し、反応混合物を加熱還流した。S105の溶解後、炭酸カリウム(6.90g、49.9mmol、4eq.)を添加し、混合物を還流で16時間撹拌した。反応混合物を室温に放冷し、フリット漏斗に通してろ過した。生成物をDCMに再溶解し、シリカゲルに付着させ、カラムクロマトグラフィー(Combi Flash Rf(120gの金カラム)により精製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.88 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.83 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.73 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.65 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.13 (s, 2H), 3.64 (m, 4H), 2.42 (t, J = 6.6 Hz, 4H), 1.89 - 1.76 (m, 8H), 1.41 (s, 18H).
実施例70:S140の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(6−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)ベンゾフラン(スキーム80)
(E)−1−((1,2−ジクロロビニル)オキシ)−3−メトキシベンゼン(89)の合成:プロトコルIに従って(89)を1461mmolスケール(収率97%)で調製し、無色の油として(E)−1−((1,2−ジクロロビニル)オキシ)−3−メトキシベンゼン(19.5g、89mmol、収率73.7%)を得た。
6−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)ベンゾフラン(90)の合成:オレフィン(89)を使用して、プロトコルJに従って(90)を28.4mmolスケール(62.2%)で調製し、6−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)ベンゾフラン(7.22g、28.4mmol、収率62.2%)を得た。
3−ブロモ−6−メトキシ−2−(4−メトキシフェニル)ベンゾフラン(91)の合成:プロトコルF4に従って(91)を21mmolスケール(74%)収率で調製した。
S140の合成:プロトコルH2に従ってS140を0.74mmolスケール(16%収率)で調製した。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.05 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.00 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 6.81 (d, J = 2.2 Hz, 2H), 6.68 (dd, J = 8.7, 2.3 Hz, 2H), 6.45 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 3.83 (s, 6H), 3.63 (s, 6H).
実施例71:S141の合成 5,5′−(4,4′−(4,4′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5′−tert−ブチル−2,2′−ビチオフェン−5,4−ジイル))ビス(4,1−フェニレン)ビス(オキシ))ジペンタン酸(スキーム81)
S141の合成:水エタノール混合液(1:1;150mL)中のS139(7.3g、7.58mmol)およびKOH(8.76g、152mmol)の懸濁液を2週間加熱還流した。溶液を室温に放冷し、混合物を減圧下で濃縮した。懸濁水溶液を200mLの水で希釈し、エーテルで抽出し、その後6N HClで酸性化した。固体が形成され、これをろ別し、水で洗浄して乾燥し、その後エーテル/ヘキサン中で超音波処理してろ過した。黄色の固体を真空下で乾燥し、5.8g(76%)の純粋なS141を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.87 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 6.82 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.72 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.65 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 6.13 (s, 2H), 3.64 (s, 4H), 2.43 (d, J = 6.6 Hz, 4H), 1.76 (s, 8H), 1.40 (s, 18H).
実施例72:S143の合成 3,3′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(5,5′′−ジ−tert−ブチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(スキーム82)
(2,2′−ビチオフェン)−5−イル−ボロン酸(109)の合成:炎で乾燥された、250mLの三つ口丸底フラスコ中で、2,2′−ビチオフェン(5.0g、30.1mmol)を無水THF(100mL)に溶解し、−78℃(ドライアイス/アセトン)に冷却した。n−BuLiのヘキサン溶液(2.5M、12.6mL、31.6mmol)を約5分間かけて徐々に添加した。反応混合物を15分間−78℃で撹拌し、その後、ホウ酸トリメチル(10.1mL、90mmol)を5分間かけて滴下した。反応を−78℃で2時間撹拌し、その後室温に温めて、さらに1時間撹拌した。黄色の反応混合物を、10%HCl溶液(250mL)に注ぐことによりクエンチした。混合物をエーテル(2×100mL)で抽出し、合わされた有機層を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られた黄色の固体を水で洗浄し、ろ過して空気乾燥して、(109)(6.15g、97%)を得た。物質は、さらなる精製なしに次のステップで使用された。
3−ブロモ−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(111)の合成:プロトコルDに従って(111)を21.6mmolスケール(収率37%)で調製した。
3′−ブロモ−5,5′′−ジ−t−ブチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(112)の合成:プロトコルEに従って(112)を3.66mmolスケール(収率98%)で調製した。
5,5′′−ジ−tert−ブチル−3−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1−イル)−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(113)の合成:炎で乾燥された1Lの丸底フラスコ中で、3−臭素−5,5′′−ジ−t−ブチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(112,4g、9.10mmol)を無水ジエチルエーテル(400mL)に溶解し、−48℃に冷却した(ドライアイス/アセトン)。n−BuLi(2.5Mヘキサン溶液、1.5mL、3.82mmol)を5分間かけて滴下した。得られた黄色の溶液を20分間撹拌し、その後オクタフルオロシクロペンテン(0.24 mL、1.82mmol)を一度に添加した。反応混合物を−45℃に温めた。反応混合物を混合し、徐々に5℃に温め、その後水(300mL)に注いでよく混合し、その後10%HCl(100mL)で酸性化した。水層を分離し、EtOAc(2×100mL)で抽出した。合わされた有機層を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られた濃オレンジ油状物をクロロホルムに再溶解し、シリカゲル上に乾燥充填した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン)により黄色の油状物が得られ、これをメタノール中で超音波処理し、ろ過して空気乾燥することにより、113を明るい黄色の粉末状固体(3.62g、72%)として得た。
S143の合成:プロトコルH1に従って1.90mmolスケール(収率42%)でS143を調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.90 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.84 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.71 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.55 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.27 (s, 2H), 1.39 (s, 18H), 1.14 (d, J = 6.1 Hz, 18H).
実施例73:S144の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(6−メトキシ−2−(5−メチルチオフェン−2−イル)−ベンゾフラン(スキーム83)
(Z)−2−(2−クロロ−1−(3−メトキシフェノキシ)ビニル)−5−メチルチオフェン(97)の合成:プロトコルJに従って(97)を21.01mmolスケール(収率48.5%)で調製した。
6−メトキシ−2−(5−メチルチオフェン−2−イル)ベンゾフラン(98)の合成:(Z)−2−(2−クロロ−1−(3−メトキシフェノキシ)ビニル)−5−メチルチオフェン(97)(4.7g、16.74mmol)、Pddba(0.178g、0.399mmol)、(オキシビス(2,1−フェニレン))ビス(ジフェニルホスフィン)(0.429g、0.797mmol)、フッ化セシウム(7.27g、47.8mmol)および炭酸セシウム(15.58g、47.8mmol)を250mLの三つ口丸底フラスコに入れ、隔壁で密閉し、20〜30分間アルゴンでパージした。100mLのジオキサンを添加した。溶液を激しく撹拌し、18時間還流し、冷却した。両層を分離し、水層をもう一度DCMで抽出した。合わされた有機層を食塩水で洗浄し、無水MgSOで乾燥し、ろ過して濃縮した。生成物をカラムによって精製し、(98)(3.38g、13.83mmol、収率87%)を得た。
3−ブロモ−6−メトキシ−2−(5−メチルチオフェン−2−イル)ベンゾフラン(99)の合成:プロトコルF4に従って(99)を13.5mmolスケール(収率100%)で調製した。
S144の合成:プロトコルH3に従ってS144を1.3mmolスケール(収率19%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.16 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.85 (d, J = 2.2 Hz, 2H), 6.75 (dd, J = 8.8, 2.3 Hz, 2H), 6.72 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.27 (dd, J = 3.5, 1.0 Hz, 2H), 3.83 (s, 6H), 2.19 (s, 6H).
実施例74:S148の合成 4′,4′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(3,4,4′′,5,5′′−ペンタメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(スキーム84)
4′,4′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(3−ブロモ−4,4′′,5,5′′−テトラメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン)(99a)の合成:S011(0.56g、0.78mmol)の乾燥DCM溶液に、臭素(0.23g、1.437mmol)の溶液を−20℃で添加した。混合物を5時間室温で撹拌し、水で洗浄してエーテルで抽出した。有機層を分離して、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。残渣をエーテル/メタノール(1:5)中で超音波処理し、ろ過して乾燥し、黄色の固体(0.51g、76%)を得た。
S148の合成:n−BuLi(2.5Mヘキサン溶液、0.45mL、1.13mmol)を化合物99a(0.41g、0.437mmol)のTHF(35mL)溶液に−30℃で添加した。10分後、ヨードメタン(1mL、16.1mmol)を添加し、混合物を撹拌して室温に温め、その後、さらに30分間撹拌し、溶媒を蒸発させた。残渣を水で洗浄し、ヘキサンで抽出し、MgSOで乾燥し、溶媒を蒸発させて、S148を黄色の固体(0.341g、0.421mmol、粗収率97%)として得た。溶離剤としてヘキサン/DCM(25%)を使用した分取TLCにより発色団を精製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.42 (s, 2H), 6.41 (s, 2H), 2.37 (s, 6H), 2.23 (s, 6H), 2.10 (s, 6H), 2.06 (s, 6H), 1.91 (s, 6H).
実施例75:S149の合成 3′,3′′′′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(4,4′′−ジメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(スキーム85)
3′−ブロモ−4,4′′−ジメチル−2,2′:5′,2′′−テルチオフェン(124)の合成:プロトコルDに従って(124)を29mmolスケール(収率66%)で調製した。
S149の合成:プロトコルH1に従ってS149を4.79mmolスケール(収率33%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.88 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 6.81 (s, 2H), 6.72 (s, 2H), 6.48 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 6.40 (s, 2H), 2.26 (s, 6H), 1.98 (s, 6H).
実施例76:S151の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−メトキシベンゾフラン)(スキーム86)
2−(4−tert−ブチルフェニル)−6−メトキシベンゾフラン(125)の合成:プロトコルJに従って(125)を13.0mmolスケール(52%)収率で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.79 - 7.71 (m, 2H), 7.48 - 7.45 (m, 2H), 7.43 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.08 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 6.91 (s, 1H), 6.87 (dd, J = 8.5, 2.1 Hz, 1H), 3.88 (s, 3H), 1.36 (s, 9H).
3−ブロモ−6−メトキシ−2−(5−メチルチオフェン−2−イル)ベンゾフラン(126)の合成:プロトコルF4に従って(126)を12.8mmolスケール(98%収率)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.11 - 8.02 (m, 2H), 7.54 - 7.48 (m, 2H), 7.40 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 6.94 (dd, J = 8.6, 2.1 Hz, 1H), 3.88 (s, 3H), 1.37 (s, 9H).
S151の合成:プロトコルH3に従ってS151を0.73mmolスケール(収率14%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.16 - 7.03 (m, 10H), 6.77 (d, J = 2.2 Hz, 2H), 6.65 (dd, J = 8.8, 2.2 Hz, 2H), 3.78 (s, 6H), 1.16 (s, 18H).
実施例77:S152の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5−イル)−6−メトキシベンゾフラン)(スキーム87)
5−(tert−ブチル)−2,2′−ビチオフェン(114)の合成:2,2′−ビチオフェン(10g、60.1mmol)をDCM(300mL)に溶解し、2−クロロ−2−メチルプロパン(7.95g、72.2mmol)を添加した。塩化アルミニウム(8.82g、66.2mmol)を一度に添加し、無色の溶液は即時に緑/褐色に変色した。反応混合物を30分間室温で撹拌し、その後水(500mL)に注ぎ、よく混合して分離した。水層をDCM(200mL)で抽出し、合わされた有機層を食塩水(2×40mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去して、クリアな緑色油(13.3g、99%)を得、これが次のステップでさらなる精製なしに使用された。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.17 (dd, J = 5.1, 1.1 Hz, 1H), 7.10 (dd, J = 3.6, 1.1 Hz, 1H), (dd, J = 5.1, 3.6 Hz, 1H), 6.98 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 1.40 (s, 9H).
(5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5−イル)ボロン酸(115)の合成:炎で乾燥させた500mLの丸底フラスコ中で、5−(t−ブチル)−2,2′−ビチオフェン(U152−001、13g、58.5mmolから)を無水THF(200mL)に溶解し、溶液を−78℃(ドライアイス/アセトン)に冷却した。n−ブチルリチウム(2.5Mヘキサン溶液、25.7mL、64.3mmol)を10分間かけて滴下し、得られた緑色の溶液を15分間撹拌した。ホウ酸トリメチル(19.6mL、175mmol)を10分間かけて滴下し、得られた淡黄色の溶液を−78℃で2時間撹拌し、その後、室温に温めて1時間撹拌した。反応を10%HCl(500mL)に注ぐことによりクエンチした。有機層を分離し、水層をエーテル(250mL)で抽出した。合わされた有機層を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られた緑色固体を真空下で乾燥して、15g(収率96%)を得、これをさらなる精製なしに次のステップで使用した。
(Z)−5−(tert−ブチル)−5′−(2−クロロ−1−(3−メトキシフェノキシ)ビニル)−2,2′−ビチオフェン(116)の合成:1Lの三つ口丸底フラスコ中で、(5′−(t−ブチル)−[2,2′′−ビチオフェン]−5−ボロン酸(10.5g、39.4mmol)、(E)−1−((1,2−ジクロロビニル)オキシ)−3−メトキシベンゼン(8.2g、37.6mmol)をTHF(200mL)に溶解し、水(130mL)中のKOH(4.4g、79mmol)を添加した。溶液に1時間アルゴンをバブリングすることにより、反応混合物から酸素を除去した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(2.17g、1.9mmol)を添加し、反応混合物を18時間加熱還流した。室温に冷却後、混合物を水(500mL)に注ぎ、よく混合して分離した。水層をエーテル(250mL)で抽出し、合わされた有機層を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られたオレンジ色のスラリーをDCMに再溶解し、シリカに付着させた。フラッシュクロマトグラフィー(combi-flash、ヘキサン)により、黄色の粉末状固体(2.97g、20%)を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.20 - 7.15 (m, 1H), 6.97 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 6.71 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 6.62 - 6.57 (m, 3H), 6.34 (s, 1H), 3.78 (s, 3H), 1.37 (s, 9H).
2−(5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5−イル)−6−メトキシベンゾフラン(117)の合成:(Z)−5−(tert−ブチル)−5′−(2−クロロ−1−(3−メトキシフェノキシ)ビニル)−2,2′−ビチオフェン(2.9g、7.16mmol)およびDPEホス(0.19g、0.36mmol)を無水1,4−ジオキサン(40mL)に溶解した。炭酸セシウム(7.0g、21.5mmol)およびフッ化セシウム(3.3g、21.5mmol)を添加し、1時間アルゴンをバブリングすることにより反応混合物から酸素を除去した。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.16g、0.18mmol)を添加し、反応混合物を20時間加熱還流した。室温に冷却後、反応混合物をろ過し、水(250mL)に注ぎ、よく混合して分離した。水層をエーテル(2×200mL)で抽出し、合わされた有機層を水(500mL)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過してロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。得られた褐色の固体をDCM(250mL)に再溶解し、シリカゲルに付着させた。フラッシュクロマトグラフィー(combi-flash、ヘキサン)により、黄色の粉末状固体1.53g(58%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.40 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.29 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 7.07 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 1.4 Hz, 1H), 7.01 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.86 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H), 6.76 (s, 1H), 6.75 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 3.87 (s, 3H), 1.41 (s, 9H).
3−ブロモ−2−(5′−(tert−ブチル)−[2,2′−ビチオフェン]−5−イル)−6−メトキシベンゾフラン(118)の合成:プロトコルF4に従って(118)を3.4mmolスケール(収率85%)で調製した。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.64 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.36 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.13 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.06 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.01 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.93 (dd, J = 8.6, 2.2 Hz, 1H), 6.76 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 3.88 (s, 3H), 1.41 (s, 9H).
S152の合成:プロトコルH2に従ってS152を9.9μmolスケール(収率0.6%)で調製した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.20 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 6.79 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 6.75 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.72 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 6.64 (dd, J = 8.8, 2.3 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 3.61 (s, 3H), 1.42 (s, 9H).
実施例78:S154の合成(スキーム88)
S154の合成:ジイソプロピルアミン(0.25mL、2.25mmol)のTHF(10mL)溶液に、BuLi(0.9mL、2.25mmol)を0℃で10分間撹拌しつつ添加することにより、LDAを作製した。THF(25mL)中のS149(0.365g、0.5mmol)をさらに10分間0℃で撹拌しつつ添加し、−78℃に冷却した。オキシラン(0.11g、2.5mmol)を添加し、室温に徐々に温めつつ2時間撹拌した。反応を水(30mL)および10%HCl溶液によりクエンチした。有機物をエーテル(2×100mL)で抽出し、食塩水(10mL)で洗浄し、減圧下で濃縮した。ヘキサン/酢酸エチルにより溶出するカラムクロマトグラフィーにより粗生成物を精製し、S154を得た。収率50mg(11%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.81 (s, 1H), 6.42 (s, 1H), 6.39 (s, 1H), 3.87 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 3.55 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.97 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 2.70 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.18 (s, 3H), 1.96 (s, 3H), 1.88 (s, 4H).
実施例79:S155の合成 3,3′−(ペルフルオロシクトペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(3,4−ジメトキシフェニル)−6−メトキシベンゾフラン)(スキーム89)
2−(3,4−ジメトキシフェニル)−6−メトキシベンゾフラン(123)の合成:プロトコルJに従って(123)を26.4mmolスケール(収率76.0%)で調製した。
3−ブロモ−2−(3,4−ジメトキシフェニル)−6−メトキシベンゾフラン(124)の合成:プロトコルF4に従って(124)を24.53mmolスケール(93%)収率で調製した。
S155の合成:3−ブロモ−2−(3,4−ジメトキシフェニル)−6−メトキシベンゾフラン(2g、5.51mmol)を含有する100mLの丸底フラスコ中で、無水tert−ブチルメチルエーテル(比:2、体積:40ml)およびTHF(比:1.000、体積:20.00ml)の混合物をアセトン/ドライアイス浴中で−78℃に冷却した。ブチルリチウム(2.313ml、5.78mmol)、次にペルフルオロシクロペント−1−エン(0.369ml、2.75mmol)を徐々に添加した。温度を徐々に上げつつ、反応混合物を1時間撹拌した。反応を食塩水の添加により停止し、混合物を分液漏斗に移した。有機層を酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。純粋なヘキサンにより溶出するCombi Flash Rfを使用したクロマトグラフィーカラムにより生成物を精製し、その後、エタノールから結晶化して、黄色の固体として3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(3,4−ジメトキシフェニル)−6−メトキシベンゾフラン)(0.408g、0.551mmol、収率20%)を得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) 6.98 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 6.83 (d, J = 2.1 Hz, 2H), 6.71 (dd, J = 8.7, 2.2 Hz, 2H), 6.60 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 6.59 (s, 2H), 6.32 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 3.84 (s, 6H), 3.82 (s, 6H), 3.70 (s, 6H).
実施例80:S158の合成(スキーム90)
S170(2g、2.56mmol)のTHF/エーテル(100mL;1:1)溶液に、n−BuLi溶液(2.4mL、5.63mmol)を−10〜−15℃で添加した。反応混合物は褐色に変色し、15〜20分間撹拌した後、クロロトリス(3−メトキシプロピル)シラン(化合物(135);1.6g、5.66mmol)を添加した。混合物を1時間−10〜−15℃で撹拌し(TLC)、メタノール(6mL)の次に水(6mL)によりクエンチした。その後、飽和塩化ナトリウム水溶液(30mL)を添加した。混合物をエーテルで抽出し、食塩水で洗浄し、減圧下で濃縮した。CombiFlashクロマトグラフィー(溶離剤、ヘキサン/酢酸エチル;40%までのグラジエント)により1.7g(1.335mmol;収率52%)のS158を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.91 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.86 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.72 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.69 (d, J = 3.4 Hz, 2H), 6.30 (s, 2H), 3.33 - 3.29 (m, 30H), 1.63 - 1.53 (m, 12H), 1.41 (s, 18H), 0.77 - 0.69 (m, 12H).
実施例81:S162の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)ベンゾフラン−6−オール)(スキーム91)
S162の合成:3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−メトキシベンゾフラン)(1g、1.365mmol)の無水ジクロロメタン(比:1、体積:50ml)溶液を含有する一つ口丸底フラスコ中に、トリブロモボラン(1.8ml、18.68mmol)を室温で滴下した。反応混合物を2時間還流下撹拌した。2時間後のTLCにより、出発物質がすべて消失したことが示された。反応をメタノール(激しい反応)によりクエンチした。粗反応物質を10%HCl水溶液で洗浄し、DCMで抽出し、その後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた固体をシリカゲルに付着させ、純粋なDCMにより溶出するCombiFlash Rfを使用したクロマトグラフィーカラムによって精製し、綿毛状の黄色の固体として、生成物3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)ベンゾフラン−6−オール)(0.96g、1.362mmol、収率100%)を得た。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.1 (AB, J = 8.4 Hz, 8H), 7.06 (m, 2H), 6.73 (d, J = 2.1 Hz, 2H), 6.54 (dd, J = 8.6, 2.2 Hz, 2H), 4.77 (s, 2H), 1.18 (s, 18H).
実施例82:S161の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)ベンゾフラン(スキーム92)
S161の合成:一つ口丸底フラスコ中で、3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)ベンゾフラン−6−オール)(0.9g、1.277mmol)をアルゴン下で室温でのアセトニトリル(比:1、体積:50ml)に溶解し、その後、炭酸カリウム(0.706g、5.11mmol)を添加した。得られた懸濁液に、2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エチル 4−メチルベンゼンスルホネート(103)(1.061g、3.19mmol)の無水アセトニトリル溶液を一度に添加し、混合物を還流下一晩撹拌した。反応混合物を室温に放冷し、水を含有する分液漏斗に注いだ。有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ液を濃縮し、赤/褐色の油として粗生成物を得た。粗生成物をクロマトグラフィーカラムに溶液として充填し、CombiFlash Rf(10%酢酸エチル/ヘキサンから始まり、40%酢酸エチル/ヘキサンまで)を使用して精製し、生成物3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)ベンゾフラン(1.2g、1.171mmol、収率92%)を粘稠性赤色油状物(暗状態)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.12 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.07 (m, 6H), 6.78 (d, J = 2.1 Hz, 2H), 6.66 (dd, J = 8.8, 2.2 Hz, 2H), 4.08 (t, J = 4.68 Hz, 4H), 3.85 (t, J = 5.20 Hz, 4H), 3.74 (m, 4H), 3.72 - 3.63 (m, 8H), 3.60 (m, 4H), 3.53 (q, J = 7.0 Hz, 4H), 1.21 (t, J = 7.0 Hz, 6H), 1.16 (s, 18H).
実施例83:S163の合成 7,7′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(6−(4−(tert−ブチル)フェニル)−[1,3]ジオキソロ[4,5−f]ベンゾフラン)(スキーム93)
(E)−5−((1,2−ジクロロビニル)オキシ)ベンゾ[d][1,3]ジオキソール (125)の合成:プロトコルIに従って(125)を644mmolスケール(収率89%)で調製した。
6−(4−(tert−ブチル)フェニル)−[1,3]ジオキソロ[4,5−f]ベンゾフラン(126)の合成:プロトコルJに従って(126)を43.1mmolスケール(68.2%)全収率で調製した。2つの異性体の混合物として、(126)が得られた(H NMRスペクトルによる生成物:副生成物の比 41:59)。
7−ブロモ−6−(4−(tert−ブチル)フェニル)−[1,3]ジオキソロ[4,5−f]ベンゾフラン(127)の合成:プロトコルF1に従って(127)を38.59mmolスケール(84.0%)全収率で調製した。H NMRスペクトルに従って2つの異性体の混合物(比42:58)として、(127)を得た。2つの異性体を多段クロマトグラフィーカラムにより分離した。合計で、次が得られた。8−ブロモ−7−(4−(tert−ブチル)フェニル)−[1,3]ジオキソロ[4,5−e]ベンゾフラン(8.4g、22.51mmol、収率49.0%)、および、7−ブロモ−6−(4−(tert−ブチル)フェニル)−[1,3]ジオキソロ[4,5−f]ベンゾフラン(6.0g、16.08mmol、収率35.0%)。
S163の合成:プロトコルH3に従ってS163を2.01mmolスケール(25.0%)全収率で調製した。副生成物(131)も生じた(構造のスキーム95を参照)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.14 - 7.09 (A2, 8H), 6.73 (s, 2H), 6.62 (s, 2H), 5.93 (s, 4H), 1.20 (s, 18H).
実施例84:S164の合成 3,3′−(ペルフルオロシクロペント−1−エン−1,2−ジイル)ビス(2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−5,6−ジメトキシベンゾフラン)(スキーム94)
(E)−4−((1,2−ジクロロビニル)オキシ)−1,2−ジメトキシベンゼン(128)の合成:プロトコルIに従って(128)を162mmolスケール(100%)収率で調製した。
2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−5,6−ジメトキシベンゾフラン(129)の合成:プロトコルJに従って(129)を19.33mmolスケール(40.1%)収率で調製した。
3−ブロモ−2−(4−(tert−ブチル)フェニル)−5,6−ジメトキシベンゾフラン(130)の合成:プロトコルF2に従って(130)を19.27mmolスケール(100%)収率で調製した。
S164の合成:プロトコルH3に従ってS164を2.65mmolスケール(27.5%)収率で調製した。副生成物(139)も生じた(構造のスキーム96を参照)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.13 - 7.05 (A2, 8H), 6.81 (s, 2H), 6.75 (s, 2H), 3.86 (s, 6H), 3.76 (s, 6H), 1.12 (s, 18H).
実施例85:他の化合物
式I−Xの他の化合物を表8に例示する。
実施例86:S191の合成(スキーム95)
(2)(0.67g;1.53mmol)の無水ジエチルエーテル(15mL)溶液を−78℃に冷却した。n−ブチルリチウム(0.67mL;1.66mmol;2.5Mヘキサン溶液)を添加した。混合物を10分間この温度で撹拌した。(139)(0.62g;1.28mmol)のエーテル(10ml)溶液を5分間かけて添加した。反応混合物を10分間撹拌し、一晩撹拌しつつ室温に温めた。反応を10%HCl水溶液(5mL)の添加によりクエンチし、有機層を分離し、分取TLC(収率:0.14g)を使用して生成物を単離した。
実施例87:S193の合成(スキーム96)
(1)(0.82g;2.5mmol)の無水ジエチルエーテル(15mL)溶液を−78℃に冷却した。n−ブチルリチウム(1.05mL;2.63mmol;2.5Mヘキサン溶液)を添加した。混合物を10分間撹拌し、(139)(0.628g;1.25mmol)のエーテル(10ml)溶液を5分間かけて添加した。反応混合物を15分間撹拌し、10%HCl(5mL)の添加によりクエンチした。カラム精製によって生成物が得られた。収率:0.44g(48.2%)。
実施例88:PSSおよび光組成物
光源の種類との関係でのPSSの差異を調査した。光源は、直射日光(窓ガラスを通してフィルタリングした)および室内照明を含む。光源の放射照度情報およびスペクトルプロファイルを、表9および図2にそれぞれ示す。6種類の化合物(トリグライム中のS096、S094、S079、S044、S042およびS035の2×10−4M溶液)を、日光条件と室内照明条件との間での暗化能力における最大差異に基づく性能について調査し、比較した。暗化能力は、発色団の閉環異性体についての可視光スペクトルにおけるラムダmaxでの吸光度により示される。
表9.照明条件および強度の記載
サンプルには、日光を遮るために窓のシャッターをすべてしっかりと閉めた研究室内で、ハロゲン電球(フィリップスMaster Line 75ワットフラッド)からの光を照射した。
サンプルには、上述と同じ研究室で、研究室に日光が入るようにシャッターを開けて照射した。サンプルと窓との間の距離は、300cmとした。
サンプルには、上述と同じ研究室で、研究室に日光が入るようにシャッターを開けて照射した。サンプルと窓との間の距離は、20cmとした。
サンプルには、まず窓から20cmの距離で日光を照射した。その結果、サンプルは最も暗い色を呈した。その後、サンプルを窓から離して(室内照明を点けた状態で窓から300cm)、日光成分を減少させることにより光組成物を変化させた。この結果、図3に示すように、可視光により引起されたフォトクロミズムによるサンプルの退色が生じた(サンプルは、周囲温度で熱的に安定しており、光源から保護されたとき、数時間にわたって変色しなかった)。最後に、サンプルに再度日光条件下(窓から20cm)で最暗状態で照射し、その後、室内照明条件(日光をブラインドで遮った状態)のみに晒した。これにより、図3に示すように、サンプルをこれらの照明条件に特有のより低いPSSへと退色させた。
化合物S094およびS042は、光源の変化に応じた変色の程度において、最も大きな変化を示した。サンプル暗化時間は1分未満であり、サンプル光退色時間は20分にまで及んだ。図4は、S094について、日光+室内光、および室内光のみについての時間および吸光度を示す。この実験は、光の組成物について(図2に図示するように、室内光には存在しないUV成分を有する日光)、選択された化合物の異なる「感度」およびPSSに対する影響を示す。
他の実施例
本明細書で述べられる任意の他の実施形態は、任意の他の実施形態、方法、組成物または局面について実施または組合わされること、またはその逆も可能である。特に記載のない限り、図は縮尺通りには描かれていない。
本発明を1以上の実施形態について説明した。しかしながら、請求項に記載の発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形および変更がなされ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明のさまざまな実施形態がここで開示されるが、当業者の共通の一般知識に従って、本発明の範囲内で多くの適合および変更がなされ得る。このような変更は、実質的に同じ方法で同じ結果を得るために、本発明の任意の局面について既知の同等物を代用することを含む。数値範囲は、範囲を定義する数を包括する。本明細において、「含有("comprising")」という用語は、オープン・エンドの用語であり、「含むが、…に限定されない("including, but not limited to")」という表現と実質的に同等であり、「含有する("comprises")」という単語は対応する意味を有する。ここで使用される単数形("a"、"an"、および"the")は、特に文脈が明記しない限り、複数の対象物を含む。ここでの引用文献の引用は、これらの引用文献が本発明の先行技術であるという記載ではなく、引用文献の内容もしくは日付についての記載でもない。すべての刊行物は、個々の刊行物がここに参照によって援用されるように具体的、個別に示され、かつ、ここに完全に記載されるように、参照によってここに援用される。本発明は、実施例および図面を参照して実質的に本出願中に上述されるすべての実施形態および変形を含む。
別段の規定がない限り、ここで使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。この章で記載される定義が、参照によってここに援用される文献に記載される定義と反対または不一致である場合、ここに記載される定義は、参照によってここに援用される定義よりも優先される。

Claims (46)

  1. 開環異性体Aと閉環異性体Bとの間で、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック条件下で可逆的に変換可能な、式IA/IB:
    (式中、Zは、N、OまたはSであり;
    各Rは、H、またはハロからなる群から独立して選択され;
    各Rは、H、ハロ、ポリマー骨格、アルキルもしくはアリールからなる群から独立して選択されるか;または、Rが一緒に−CH=CH−を形成して、ポリマー骨格の一部を形成し;
    各Rは、
    および−CH=CH−からなる群から独立して選択され、
    各Rは、独立して、
    または
    であり、
    X=N、OまたはSであり、
    各Rは、H、アルキル、アルコキシ、−CH=CH−からなる群から独立して選択され;
    各R6a、R6b、R6cは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され、R6a、R6b、R6cの少なくとも1つはHでなく;
    各R7a、R7b、R7cは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、シロキシまたはアリールからなる群から独立して選択され、R7a、R7b、R7cの少なくとも1つはHでなく;
    各R8a、R8b、R8c、R8dおよびR8eは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され、R8a、R8b、R8c、R8d、R8eの少なくとも1つはHでなく;
    各R9a、R9b、R9c、R9d、R9eは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され、R9a、R9b、R9c、R9d、R9eの少なくとも1つはHでない。)
    で表される化合物。
  2. は、
    であり、Rは、
    であり、R6aおよびR7aは、メチルでない、請求項1に記載の化合物。
  3. は、
    であり、Rは、
    であり、R8cおよびR9cは、すべてが−O−CHではなく、または、すべてが−C(CHではない、請求項1に記載の化合物。
  4. は、
    であり、Rは、
    であり、R6aはメチルでない、請求項1に記載の化合物。
  5. は、
    であり、Rは、
    であり、R7aはメチルでない、請求項1に記載の化合物。
  6. およびRは、各々−CH=CH−であり、結合して環を形成する、請求項1に記載の化合物。
  7. 第1のRは、
    であり、第2のRは、
    であり;第1のRは、
    であり、第2のRは、
    である、請求項1に記載の化合物。
  8. 前記開環異性体Aと前記閉環異性体Bとの間で、フォトクロミックおよびエレクトロクロミック条件下で可逆的に変換可能な、式XA/XB:
    (式中、Zは、N、OまたはSであり;
    各Rは、H、またはハロからなる群から独立して選択され;
    各Rは、H、ハロ、ポリマー骨格、アルキルもしくはアリールからなる群から独立して選択されるか;または、Rが一緒にCH=CH−を形成して、ポリマー骨格の一部を形成し;
    は、−CH=CH−、
    または
    であり;
    各Rは、独立して、アリール、
    または
    であり;
    Xは、N、OまたはSであり;
    は、H、アルキル、アルコキシ、−CH=CH−からなる群から独立して選択され、
    各R10a、R10b、R10c、R10dは、独立して、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルもしくはアリールであるか、または、R10aおよびR10b、もしくはR10bおよびR10c、もしくはR10cおよびR10dのいずれかは、アルキルもしくはアルコキシであり、結合して5、6もしくは7員環を形成する。)
    で表される化合物。
  9. およびRは、各々−CH=CH−であり、結合して環を形成する、請求項8に記載の化合物。
  10. は、
    であり、Rは、
    である、請求項8に記載の化合物。
  11. は、
    であり、Rは、
    である、請求項8に記載の化合物。
  12. 各R6a、R6b、R6cは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され;
    各R7a、R7b、R7cは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され;
    各R8a、R8b、R8c、R8d、R8eは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択され;
    各R9a、R9b、R9c、R9d、R9eは、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、シロキシ、チオアルキルまたはアリールからなる群から独立して選択される、請求項8〜11のいずれか1項に記載の化合物。
  13. 9cは、1〜20個の炭素を含有するアルキル基を含む群から選択される、アルキル、アルコキシまたはシロキシ基である、請求項8〜12のいずれか1項に記載の化合物。
  14. 10a、R10b、R10c、R10dの1以上は、1〜10個の酸素原子および1〜20個の炭素を含有する、アルコキシまたはシロキシ基である、請求項8〜13のいずれか1項に記載の化合物。
  15. 10bおよびR10cは、各々Oであり、−CH−と結合して5員環を形成する、請求項8〜14のいずれか1項に記載の化合物。
  16. 一方または両方のRは、
    を含む群から選択される、請求項8〜15のいずれか1項に記載の化合物。
  17. 9cは、メチル、エチル、プロピル、第一級ブチル、第三級ブチル、C17、C1225である、請求項8〜16のいずれか1項に記載の化合物。
  18. 6a、R6b、R6c、R7a、R7b、R7c、R8a、R8b、R8c、R8d、R8e、R9a、R9b、R9c、R9d、R9eの少なくとも1つは、Hでない、請求項8〜17のいずれか1項に記載の化合物。
  19. 各R6a、R6b、R6c
    各R7a、R7b、R7c
    各R8a、R8b、R8c、R8d、R8e
    各R9a、R9b、R9c、R9d、R9e;および
    各R10a、R10b、R10c、R10dは、
    H、Cl、Br、F、−CF、−CN、−NO、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、5〜12個の炭素を含有する直鎖または分枝鎖の飽和または不飽和アルキル、−Si(R11、チオフェン、置換チオフェン、ベンジル、置換ベンジル、−CH−CH−、−CH=CH−、−CH=CH、−OCH、−COH、−OH、−COH、−COCH、−COY、−C(CHOH、−Si(CH、−CHCHOCH、−CHCHOH、−N(CH、−COCH、−OCHOCH、−SOCH、−OCHC(CH、−OCHCH(CH、−OC(CH、−OCH=CH、−O(CHCN、−O(CHOH、−O(CHOH、−C(CHOH、−O(CHOCH
    を含む群から独立して選択される、請求項1〜18のいずれか1項に記載の化合物。
  20. −Si(R11の各R11は、Rまたは−O−R(式中、Rは、直鎖または分岐鎖の、非芳香族単環式または多環式の、1〜20個の炭素の置換または非置換アルキル基である。)からなる群から独立して選択される、請求項19に記載の化合物。
  21. Rは、O、S、NまたはSiの1以上を含有するヘテロアルキル基である、請求項20に記載の化合物。
  22. Rは、1〜12個の炭素を含有する、直鎖または分枝鎖の飽和または不飽和アルキルである、請求項20に記載の化合物。
  23. Rは、置換または非置換のメチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、sec−ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチル、ペンチルまたはヘキシルである、請求項22に記載の化合物。
  24. 前記化合物は、フォトクロミック条件下では前記開環異性体Aから前記閉環異性体Bに変換可能であり、エレクトロミック条件下では前記閉環異性体Bから前記開環異性体Aに変換可能である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  25. 前記化合物は、第1のフォトクロミック条件下では前記開環異性体Aから前記閉環異性体Bに変換可能であり、第2のフォトクロミック条件下では前記閉環異性体Bから前記開環異性体Aに変換可能である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  26. 前記閉環異性体から前記開環異性体への変換は、触媒作用による、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  27. 前記化合物は、少なくとも1重量%で溶媒に可溶である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  28. 前記化合物は、少なくとも3重量%で溶媒に可溶である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  29. 前記化合物は、少なくとも5重量%で溶媒に可溶である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  30. 両方のR基、または両方のR基が同一である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  31. 両方のR基、または両方のR基が異なる、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  32. はHである、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  33. およびRはFである、請求項1〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  34. S003、S011、S012、S013、S019、S020、S024、S026、S027、S034、S036、S037、S038、S040、S047、S106、S119、S124、S128、S135、S138、S143、S148、S149、S154、S158、S170、U008、U009、U010、U018、U021、U022、U023、U025、U028、U029、U030、U041、U100、U102、U117、U120、U125、U126、U127、U129、U131、U132、U133、U134、U156、U159、U160、U165,またはS170からなる群から選択される、請求項2に記載の化合物。
  35. S016、S017、S043、S044、S050、S056、S057、S059、S060、S063、S064、S065、S066、S074、S084、S085、S086、S087、S088、S089、S090、S091、S092、S094、S095、S096、S097、S103、S116、U031、U051、U058、U061、U062、U069、U070、U071、U072、U076、U077、U078、U080、U081、U093、U099、およびU101からなる群から選択される、請求項3に記載の化合物。
  36. S052、S098、S104、S105、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S115、S118、S139、S141、U107、U114、U122、U123からなる群から選択される、請求項4に記載の化合物。
  37. S003、S011、S108、S109、S138、S158およびS170からなる群から選択される、請求項1〜7または19〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  38. S014、S015、S079、S083、S137、S140、S144、S157、S144、S151、S152、U153、S155、S161、S162、S163、S164、S191およびS193からなる群から選択される、請求項8〜23のいずれか1項に記載の化合物。
  39. 開環異性体Aと閉環異性体Bとの間で、フォトクロミックかつエレクトロクロミックな条件下で可逆的に変換可能な、式VIIA/B:
    (式中、Zは、N、OまたはSであり;
    各Rは、H、またはハロからなる群から独立して選択され;
    各Rは、H、ハロ、ポリマー骨格、アルキルもしくはアリールからなる群から独立して選択されるか;または、Rが一緒にCH=CH−を形成して、ポリマー骨格の一部を形成し;
    各Rは、独立して、アリール、
    または
    であり、
    Xは、N、OまたはSであり;
    各R10a、R10b、R10c、R10dは、独立して、H、ハロ、アルキル、アルコキシ、チオアルキルもしくはアリールであるか、または、R10aおよびR10b、もしくはR10bおよびR10c、もしくはR10cおよびR10dのいずれかは、アルキルもしくはアルコキシであり、結合して5もしくは6もしくは7員環を形成する。)
    で表される化合物。
  40. 請求項1〜39のいずれか1項に記載の構造を含むポリマー。
  41. 請求項1〜39のいずれか1項に記載の前記化合物、または、請求項40に記載の前記ポリマーを含有する組成物。
  42. 前記組成物は、膜、固体ポリマー膜、ゲル、半固体または固体またはゾル−ゲルである、請求項41に記載の組成物。
  43. 請求項1〜39のいずれか1項に記載の前記化合物、または、請求項41〜42のいずれか1項に記載の前記組成物を含む光学フィルタ。
  44. 請求項43に記載の前記光学フィルタを含む装置。
  45. 明細書および/または図を参照して、本出願中に実質的に上述するような化合物、ポリマーまたは配合物。
  46. 明細書および/または図を参照して、本出願中に実質的に上述するような化合物、ポリマーまたは配合物を含む光学フィルタまたは装置。
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