JP4672768B2 - 広がったπ共役系を有するフォトクロミック材料、並びにそれを含む組成物及び物品 - Google Patents
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Description
本明細書に開示される種々の非限定的実施形態は、(i)インデノ縮合ナフトピラン;並びに(ii)その11位に結合するインデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げる基を含むフォトクロミック材料に関し、但し、インデノ縮合ナフトピランの11位に結合する基とインデノ縮合ナフトピランの10位又は12位に結合する基とが一緒に縮合基を形成する場合、この縮合基はベンゾ縮合基ではなく、かつ;インデノ縮合ナフトピランの13位は未置換、一置換又は二置換であるが、但し、インデノ縮合ナフトピランの13位が二置換の場合、それら置換基は一緒にノルボルニルを形成しない。
A=log I0/I
式中の「I0」は入射光の強度であり、「I」は透過光の強度である。材料の吸収スペクトルは、材料の吸光度と波長とをプロットすることで得られる。同じ条件、即ち、濃度と電磁放射がサンプルを通過する透過距離(即ち、同じセル長又はサンプルの同じ厚さ)が同じである条件で測定したフォトクロミック材料の吸収スペクトルを比較することにより、片方の材料の所定の波長でのスペクトルのピーク強度の増加を、その材料のその波長での吸光度の増加と見なすことができる。
ε=A/(c×l)
式中、「A」は特定の波長におけるその材料の吸光度であり、「c」はその材料の濃度であり1リットル当たりのモル量(mol/L)で表され、「l」は透過距離(又はセルの厚さ)でありセンチメートルで表される。更に、吸光係数と波長とをプロットして、その波長範囲にわたって積分
−X=Y(III) −X’≡Y’(IV)。
−A’−D−E−G−J(V);−G−E−G−J(VI);−D−E−G−J(VII)
−A’−D−J(VIII);−D−G−J(IX);−D−J(X)
−A’−G−J(XI);−G−J(XII);および−A’−J(XIII)。
(実施例1)
手順1
1,2−ジメトキシベンゼン(31.4g)、及び4−ブロモベンゾイルクロライド(50.0g)のメチレンクロライド溶液500mLを、窒素雰囲気下で固体添加ロートを備えた反応フラスコに添加した。氷浴/水浴で反応混合物を時々冷却しながら、固体無水アルミニウムクロライド(60.0g)を反応混合物に添加した。生じた混合物を室温で3時間攪拌した。反応混合物を、氷と1NのHClとの1:1混合物300mLに注ぎ、15分間激しく攪拌した。混合物を、メチレンクロライド100mLで2回抽出した。有機抽出物を合わせ、50mLの10wt%NaOHで洗浄し、更に水50mLで洗浄した。メチレンクロライド溶媒を回転蒸発で除去し、黄色固体75.0gを得た。核磁気共鳴(「NMR」)スペクトルの結果、産物は3,4−ジメトキシ−4’−ブロモベンゾフェノンと一致する構造を有することが示された。
カリウムt−ブトキシド(30.1g)及び手順1の3,4−ジメトキシ−4’−ブロモベンゾフェノン(70.0g)を、窒素雰囲気下で500mLのトルエンを含有する反応フラスコに添加した。混合物を加熱還流し、コハク酸ジメチル(63.7g)を1時間かけて滴下した。混合物を5時間還流し、室温に冷ました。生じた混合物を、水300mLに注ぎ、20分間激しく攪拌した。水相と有機相とを分離し、有機層を水100mLで3回抽出した。合わせた水層を150mLのクロロホルムで3回洗浄した。水層を6NのHClによりpH2に酸性化すると、沈殿物が生成した。水層を100mLのクロロホルムで3回抽出した。有機抽出物を合わせ、回転蒸発によって濃縮した。得られた油分のNMRスペクトルの結果、産物が(E−及びZ−異性体)4−(3,4−ジメトキシフェニル)−4−(4−ブロモフェニル)−3−メトキシカルボニル−3−ブテン酸の混合物と一致する構造を有することが判明した。
手順2からの粗ハーフエステル(100.0g)、無水酢酸60mL、及びトルエン300mLを窒素雰囲気下で反応フラスコに添加した。反応混合物を110℃で6時間加熱し、室温まで冷まし、回転蒸発で溶媒(トルエン及び無水酢酸)を除去した。得られた残渣をメチレンクロライド300mLと水200mLに溶解させた。固体Na2CO3を、泡立ちが止むまでその二相混合物に添加した。層を分離し、その水層を50mLのメチレンクロライドで抽出した。有機抽出物を合わせ、回転蒸発で溶媒を除去して、深赤色の油分を得た。その油分を温メタノールに溶解させ、0℃で2時間冷却した。得られた結晶を吸引濾過で収集し、冷メタノールで洗浄して、1−(4−ブロモフェニル)−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−6,7−ジメトキシナフタレン及び1−(3,4−ジメトキシフェニル−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−6−ブロモナフタレンの混合物を得た。生成混合物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順3の混合物(50.0g)を秤量し、窒素雰囲気下で反応フラスコに添加し、300mLの無水THFを添加した。メチルマグネシウムクロライド(3.0MのTHF溶液200mL)を反応混合物に1時間かけて添加した。反応混合物を一晩撹拌し、その後、氷と1NのHClとの1:1混合物300mlに注いだ。混合物をクロロホルムで抽出した(300mLで3回)。有機抽出物を合わせ、飽和NaCl水溶液(400mL)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥した。回転蒸発で溶媒を除去し、40.0gの1−(4−ブロモフェニル)−2−(ジメチルヒドロキシメチル)−4−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシナフタレン及び1−(3,4−ジメトキシフェニル−2−(ジメチルヒドロキシメチル)−4−ヒドロキシ−6−ブロモナフタレンを得た。
手順4の産物(30.0g)を、ディーン・スタークトラップを備えた反応フラスコに添加し、150mLのトルエンを添加した。この反応混合物を窒素雰囲気下で撹拌し、ドデシルベンゼンスルホン酸(約0.5mL)を添加した。反応混合物を2時間加熱還流し、室温まで冷ました。混合物を室温まで24時間冷却した際に、白色固体が析出した。NMRスペクトルの結果、産物は2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−ブロモ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールと一致する構造を有することが示された。この材料を、更に生成することなく、そのまま次の手順に使用した。
手順5の混合物(10.0g)を窒素雰囲気下で反応フラスコに添加し、100mLの無水1−メチル−2−ピロリジノンを添加した。反応混合物にCuCN(4.5g)を添加した。反応混合物を4時間加熱還流し、室温まで冷ました。得られた混合物に6NのHClを100mL添加し、混合物を10分間攪拌した。その混合物を150mLの酢酸エチルで3回洗浄した。有機抽出物を合わせ、回転蒸発で溶媒を除去すると、7.2gの灰色固体が得られた。NMRスペクトルの結果、産物は2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールと一致する構造を有することが示された。
手順6の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(10g)、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(8.0g、開示内容が本明細書に参考として組み入れられている、米国特許第5,458,814号の実施例1手順1の産物)、ドデシルベンゼンスルホン酸(0.5g)、及びクロロホルム(250mL、ペンテンで保存)を反応フラスコ内で混合し、室温で5時間攪拌した。反応混合物を50%飽和NaHCO3水溶液(200mL)で洗浄し、有機層を無水Na2SO4で乾燥した。溶媒を回転蒸発で除去した。得られた残渣に温メタノールを添加し、その溶液を室温まで冷ました。得られた沈殿物を吸引濾過で収集し、冷メタノールで洗浄し、14.0gの3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−シアノ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(即ち、インデノ縮合ナフトピランの11位に結合するインデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げるシアノ基を含むインデノ縮合ナフト[1,2−b]ピラン)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順1
実施例1手順6の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(10.0g)を窒素雰囲気下でフラスコに入れ、NaOH(20g)を添加した。その混合物に、エタノール(100mL)及び水(100mL)を添加した。その反応混合物を24時間加熱還流し、室温まで冷ました。生じた混合物を、氷と6NのHClとの1:1混合物200mLに注ぎ、15分間激しく攪拌した。その混合物を150mLの酢酸エチルで3回洗浄した。有機抽出物を合わせ、回転蒸発で溶媒を除去し、9.0gの白色固体を得た。NMRスペクトルの結果、産物は2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−カルボキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールと一致する構造を有することが示された。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−カルボキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
実施例2手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−カルボキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(5.0g)、1.0mLのHCl水溶液、及び100mLのメタノールをフラスコで混合し、24時間加熱還流した。その反応混合物を冷まし、得られた沈殿物を吸引濾過により収集し、冷メタノールで洗浄して、4.9gの白色固体を得た。NMRスペクトルの結果、産物は2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−メトキシカルボニル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールと一致する構造を有することが示された。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−メトキシカルボニル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−メトキシカルボニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
実施例2手順2の3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(1.8g)、ジエチレングリコール(0.2g)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(1.2g)、4−(ジメチルアミノ)−ピリジン(0.01g)、及びジクロロメタン(10mL)をフラスコに添加し、24時間加熱還流した。生成した固体を濾過により除き、残存した溶媒を回転蒸発により除去した。得られた残渣にエーテルを添加し、その溶液を室温まで冷ました。得られた沈殿物を吸引濾過により収集し、ジエチルエーテルで洗浄して、2.1gの3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシカルボニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを得た。
手順1
実施例1手順5の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−ブロモ−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(1.4g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.12g)、4−フルオロフェニルボロン酸(0.6g)、炭酸ナトリウム(1.06g)、エチレングリコールジメチルエーテル(50mL)、及び水(50mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、室温で1時間攪拌した。その後、その混合物を24時間加熱還流した。その後、その混合物を濾過し、酢酸エチルで抽出した(300mLで3回)。有機抽出物を合わせ、回転蒸発で溶媒を除去し、1.2gの白色固体を得た。NMRスペクトルの結果、産物は2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−フルオロフェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールと一致する構造を有することが示された。
2,3−ジメトキシ−5−ヒドロキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに、手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−フルオロフェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−フルオロフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
4−フルオロフェニルボロン酸の代わりに4−フェニル−フェニルボロン酸を使用すること以外は、実施例5手順1の手順に従い、2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−(フェニル)フェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを生成した。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−(フェニル)フェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(フェニル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
4−フルオロフェニルボロン酸の代わりに4−(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸を使用すること以外は、実施例5手順1の手順に従い、2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−(ヒドロキシメチル)フェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを生成した。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに、手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−(ヒドロキシメチル)フェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(ヒドロキシメチル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
実施例1手順5の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−ブロモ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(5.0g)、トリフェニルホスフィン(0.16g)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.12g)、ヨウ化銅(0.06g)、2−メチル−3−ブチン−2−オール(1.56g)、及びジイソプロピルアミン(30mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、室温で1時間攪拌した。その後、その混合物を80℃で24時間加熱した。その後、固体をシリカゲルのショートパッドで濾別し、溶液を減圧濃縮した。NMRスペクトルの結果から、得られた白色固体は2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチン)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールと一致する構造を有することが確かめられた。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチン)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチン)−13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
2−メチル−3−ブチン−2−オールの代わりにフェニルアセチレンを使用すること以外は、実施例8の手順1の手順に従い、2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(2−フェニルエチニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを生成した。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに手順1からの2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(2−フェニルエチニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は実施例1の手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(2−フェニルエチニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
4−ビフェニルカルボニルクロライド(150g)、1,2−ジメトキシベンゼン(88mL)、及びジクロロメタン(1.4L)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合した。反応フラスコを氷浴で冷却し、無水アルミニウムクロライド(92.3g)を、固体添加ロートを使用して30分間かけて緩徐に添加した。氷浴を外し、反応混合物を室温に温まるまで放置した。追加の1,2−ジメトキシベンゼン(40mL)とアルミニウムクロライド(30g)を反応フラスコに添加した。1.5時間後、反応混合物に飽和NH4Cl水溶液と氷の混合物(1.5L)を緩徐に注いだ。層を分離し、その水層を750mLのジクロロメタンで2回抽出した。有機層部分を合わせ、NaHCO3の50%飽和水溶液(1L)で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回転蒸発によって濃縮した。得られた残渣を温t−ブチルメチルエーテルに溶解させ、放置して緩徐に室温まで冷ました。沈殿した白色固体を吸引濾過により収集し、冷t−ブチルメチルエーテルで洗浄して、208gの3,4−ジメトキシ−4’−フェニルベンゾフェノンを得た。
手順1からの3,4−ジメトキシ−4’−フェニルベンゾフェノン(200g)、カリウムtert−ブトキシド(141g)、及びトルエン(3L)を窒素雰囲気下でフラスコ内で混合し、加熱し始めた。これに、コハク酸ジメチル(144mL)を45分間かけて滴下した。反応混合物を70℃で1.5時間加熱し、室温まで冷ました。その反応混合物を、飽和NaCl水溶液と氷の混合液(3L)に注いだ。層を分離し、その水層を1Lのジエチルエーテルで2回抽出した。有機層を取り除き、水層をpH1まで濃塩酸で酸性化した。ジクロロメタン(2L)を添加してその混合物を抽出し、層を分離した。水層を1Lのジクロロメタンで2回抽出した。有機抽出物を集めて水(2L)で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回転蒸発で濃縮して287gの(E−及びZ−異性体)3−メトキシカルボニル−4−(4−フェニル)フェニル−4−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ブテン酸のオレンジ色の油分を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2からの(E−及びZ−異性体)3−メトキシカルボニル−4−(4−フェニル)フェニル−4−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ブテン酸(272g)と無水酢酸(815mL)の混合物を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、13時間加熱還流した。反応混合物を室温に冷まし、その後、氷水(1L)に緩徐に注いだ。その混合物を3時間攪拌し、そして飽和NaHCO3水溶液(2L)に緩徐に添加した。追加の重炭酸ナトリウム(750g)を緩徐に少量ずつ添加した。その混合物にジクロロメタン(2.5L)を添加し、濾過して、濾液層を分離した。水層をジクロロメタン(1L)で抽出した。有機層を合わせ、無水硫酸マグネシウムで乾燥して、回転蒸発によって濃縮して暗赤色固体を得た。その赤色固体を温エタノールでスラリー状にし、室温まで冷まして、吸引濾過により収集し、冷エタノールで洗浄して、1−(4−フェニル)フェニル−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−6,7−ジメトキシナフタレンと1−(3,4−ジメトキシフェニル)−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−6−フェニルナフタレンの混合物187.5gを得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
1−(4−フェニル)フェニル−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−6,7−ジメトキシナフタレと1−(3,4−ジメトキシフェニル)−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−6−フェニルナフタレンの手順3からの混合物(172g)、水(1035mL)、メタノール(225mL)、及び水酸化ナトリウム(258g)を反応フラスコ内で混合し、5時間加熱還流した。反応混合物を室温に冷まし、その後、水(1.5L)、濃塩酸(500mL)、及び氷の混合液に緩徐に注いだ。白色固体が沈殿し、それを濾過して水で洗浄した。その固体を少量の無水テトラヒドロフランに溶解させ、t−ブチルメチルエーテルで希釈した。この溶液を飽和NaCl水溶液で洗浄し、その有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して、回転蒸発で濃縮し、明るいオレンジ色の固体を得た。その固体を温トルエンでスラリー状にし、室温まで冷まして、濾過し、冷トルエンで洗浄して、127gの白色固体(1−(4−フェニル)フェニル−2−カルボキシ−4−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシナフタレン)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順4の1−(4−フェニル)フェニル−2−カルボキシ−4−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシナフタレン(25g)、無水酢酸(29mL)、4−(ジメチルアミノ)ピリジン(115mg)、及び1,2,4−トリメチルベンゼン(500mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、50℃で1時間加熱した。ドデシルベンゼンスルホン酸(10.3g)を反応混合物に添加し、それを144℃まで加熱した。28時間後、反応混合物を緩徐に室温まで冷まし、固体を沈殿させた。反応混合物を濾過し、トルエンで洗浄して、23.0gの赤色固体(2,3−ジメトキシ−5−アセトキシ−11−フェニル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−7−オン)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順5の2,3−ジメトキシ−5−アセトキシ−11−フェニル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−7−オン(4.22g)と無水テトラヒドロフラン(85mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、氷浴で冷やした。これに、13.5mLの臭化エチルマグネシウム溶液(3.0Mのジエチルエーテル溶液)を20分間かけて滴下した。反応混合物を室温まで温め、その後、飽和NH4Cl水溶液と氷の混合液(100mL)に注いだ。その混合物を酢酸エチル(40mL)で希釈し、層を分離した。水層を70mLの酢酸エチルで2回抽出した。有機層を合わせ、飽和NaHCO3水溶液(100mL)で洗浄し、NaSO4乾燥して、回転蒸発により濃縮してオレンジ色の固体を得た。その固体を温t−ブチルメチルエーテルでスラリー状にし、室温まで冷やして、濾過し、冷t−ブチルメチルエーテルで洗浄して、2.6gの明るいオレンジ色の固体(2,3−ジメトキシ−7−ヒドロキシ−7−エチル−11−フェニル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順6の2,3−ジメトキシ−7−ヒドロキシ−7−エチル−11−フェニル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(2.59g)、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(2.19g、米国特許第5,458,814号の実施例1手順1の産物)、及びジクロロメタン(52mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合した。これに、トリフルオロ酢酸(41mg)を添加した。2時間後、p−トルエンスルホン酸一水和物(29mg)を反応フラスコに添加した。更に45分後、その反応混合物をジクロロメタン(25mL)で希釈し、50%飽和NaHCO3水溶液(50mL)で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回転蒸発によって濃縮した。得られた残渣に温アセトニトリルを添加すると、固体が沈殿した。混合物を室温まで冷まし、吸引濾過し、冷アセトニトリルで洗浄して、3.43gの明るい緑色の固体(3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−フェニル−13−エチル−13−ヒドロキシ−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順7の3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−フェニル−13−エチル−13−ヒドロキシ−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(3.4g)、無水メタノール(35mL)、トルエン(34mL)、及びp−トルエンスルホン酸一水和物(75mg)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し加熱還流した。4時間後、反応混合物を室温まで冷まし、トルエン(35mL)で希釈した。反応混合物を35mLの50%飽和NaHCO3水溶液で2回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、回転蒸発によって濃縮した。得られた残渣に温メタノールを添加すると、固体が沈殿した。混合物を室温まで冷まし、吸引濾過して、得られた固体を冷メタノールで洗浄し、3.06gの明るい黄色固体を得た。質量スペクトル(「MS」)分析及びNMRスペクトルの結果、産物は3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−フェニル−13−エチル−13−メトキシ−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランと一致する構造を有することが示された。
手順1
実施例1手順5の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−ブロモ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(5g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.43g)、4−メトキシカルボニルフェニルボロン酸(2.5g)、炭酸ナトリウム(3g)、エチレングリコールジメチルエーテル(90mL)、及び水(30mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、室温で1時間攪拌した。その後、その混合物を24時間加熱還流した。水(60mL)及び水酸化ナトリウム(1g)を添加し、反応混合物を20時間加熱還流した。この後、混合物を室温まで冷まし、混合物を攪拌しながらHCl水溶液(10%)を添加し、混合物を濾過し、酢酸エチル(100mLで3回)とジクロロメタン(100mLで3回)で抽出した。有機抽出物を集め、溶媒を回転蒸発で除去し、5gの黄色固体(2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−ヒドロキシカルボニルフェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順1からの2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−(4−ヒドロキシカルボニルフェニル)−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(7.5g)、1−フェニル−1−(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(4.0g、米国特許第5,458,814号の実施例1手順1に記述されているように作製)、ドデシルベンゼンスルホン酸(0.2g)及びクロロホルム(ペンテンで保存、70mL)を反応フラスコ内で混合し、室温で2時間攪拌した。反応混合物を濃縮し、残渣にアセトン(100mL)を添加し、そのスラリーを濾過して、6.5gの緑色固体を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2からの3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−ヒドロキシカルボニルフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(0.2g)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(0.5mL)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(0.2g)、4−(ジメチルアミノ)−ピリジン(0.04g)、及びジメチルホルムアミド(20mL)をフラスコに添加し、55〜58℃で3時間加熱した。その反応混合物に水を添加し、沈殿物を濾過し、0.27gのオフグリーンの固体を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(2−メタクリルオキシエトキシ)カルボニルフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
手順1
実施例1手順5の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−ブロモ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(4.7g)、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(3.5g、米国特許第5,458,814号の実施例1手順1の産物)、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム(0.15g)、オルトギ酸トリメチル(3.5mL)、及びクロロホルム(ペンテンで保存、100mL)を反応フラスコ内で混合し、還流させて半時間攪拌した。その反応混合物を濃縮した。残渣にアセトンを添加し、そのスラリーを濾過して、7.7gのオフホワイトの固体を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−ブロモ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
4−フルオロフェニルボロン酸の代わりに4−フェニルフェニルボロン酸を使用すること以外は、実施例5の手順1の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−フェニルフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2(上記)の3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(フェニル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(6g)、3−ピペリジンメタノール(1.3g)、及びテトラヒドロフラン(60mL)を窒素雰囲気下で乾燥した反応フラスコ内で混合し、攪拌しながら反応フラスコにブチルリチウム(10mL,2.5Mヘキサン溶液)をカニューレで添加した。その混合物を室温で30分間攪拌し、その後、注意深く氷水に注いだ。その混合物を酢酸エチルで抽出した(100mLで3回)。抽出物を合わせ、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。その溶液をNa2SO4で乾燥し、濾過した。溶液を濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/ヘキサン(v/v):1/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して5gの紫色の泡を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6−メトキシ−7−((3−ヒドロキシメチレンピペリジノ)−1−イル)−11−(4−フェニル)フェニル))−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順3からの3、3−ジ(4−メトキシフェニル)−6−メトキシ−7−((3−ヒドロキシメチレンピペリジノ)−1−イル)−11−(4−フェニル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(5g)、2−イソシアネートエチルメタクリレート(1mL)、ジブチルスズジラウレート(1適)、及び酢酸エチル(50mL)を大気開放型冷却管を備えた反応フラスコ内で混合した。その混合物を20分間加熱還流した。メタノール(5mL)を混合物に添加して、過剰な2−イソシアネートエチルメタクリレートをクエンチングした。反応混合物は濃縮され、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/ヘキサン(v/v):1/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して6gの紫色の泡を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6−メトキシ−7−((3−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシ−メチレンピペリジノ)−1−イル)−11−(4−(フェニル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
手順1
3,4−ジメトキシ−4’−ブロモベンゾフェノンの代わりに4−ブロモ−4’−メトキシベンゾフェノンを使用すること以外は、実施例1の手順に従い、3−メトキシ−9−ブロモ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを生成した。
4−ヒドロキシベンゾフェノン(100g)、2−クロロエタノール(50g)、水酸化ナトリウム(20g)、及び水(500mL)を反応フラスコに添加した。その混合物を6時間加熱還流した。油分層を分離し、冷却して結晶化させ、その結晶性物質を水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、続いて真水で洗浄し、乾燥させて、オフホワイトの固体85gを得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2の産物(30g)を、オーバーヘッド攪拌器を備えた反応フラスコで無水ジメチルホルムアミド(250mL)に溶解させた。激しく攪拌しながら、ナトリウムアセチリドのトルエンペースト(15g、〜9wt%)を反応フラスコに添加した。反応が完了した後、その混合物を水(500mL)に添加し、その溶液をエチルエーテルで抽出した(500mLで2回)。抽出物を合わせ、塩化ナトリウムの飽和水溶液で洗浄して、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、溶液を濾過し濃縮して、暗色残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/ヘキサン(v/v):1/1)。主要な画分をカラムから収集し濃縮して、33gの白色固体(1−フェニル−1−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−2−プロピン−1−オール)を得た。
手順1の3−メトキシ−9−ブロモ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(5g)、手順3からの1−フェニル−1−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−2−プロピン−1−オール(4g)、ドデシルベンゼンスルホン酸(2滴)、及びクロロホルム(40mL)を反応フラスコに添加し混合した。その混合物を1時間加熱還流し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/ヘキサン(v/v):1/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して7gの膨張した緑色の泡を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−6−メトキシ−11−ブロモ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
手順4の3−フェニル−3−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−6−メトキシ−11−ブロモ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(3.5g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.12g)、フェニルボロン酸(1.05g)、炭酸ナトリウム(1.33g)、エチレングリコールジメチルエーテル(50mL)、及び水(10mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、室温で1時間攪拌した。その後、その混合物を28時間加熱還流した。その後、その混合物に水(30mL)を添加した。混合物を酢酸エチル(200mL)で抽出し、抽出物を水と飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄して、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濾過し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/ヘキサン(v/v):1/1.5)。主要な画分を酢酸エチル/ヘキサン(v/v:1/2)で再結晶させて、1.6gの黄緑色固体を得た。NMRスペクトルの結果は、3−フェニル−3−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−6−メトキシ−11−フェニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの構造であることを示す。
手順5からの3−フェニル−3−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−6−メトキシ−11−フェニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(1g)、2−イソシアネートエチルメタクリレート(0.8mL)、ジブチルスズジラウレート(1滴)、及び酢酸エチル(20mL)を大気開放型冷却管を備えた反応フラスコ内で混合した。その混合物を1時間加熱還流した。メタノール(4mL)を混合物に添加して、過剰な2−イソシアネートエチルメタクリレートをクエンチングした。反応混合物は濃縮され、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(ジクロロメタン/ヘキサン/アセトン(v/v/v):10/5/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して膨張した青緑色の泡を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−(2−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシエトキシ)フェニル)−6−メトキシ−11−フェニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
手順1
3,4−ジメトキシ−4’−ブロモベンゾフェノンの代わりに4,4’−ジメトキシベンゾフェノンを使用すること以外は実施例1の手順に従い、3,9−ジメトキシ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]−フルオレン−5−オールを生成した。
手順1からの3,9−ジメトキシ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(3g)、実施例13の手順3からの産物である1−フェニル−1−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−2−プロピン−1−オール(5g)、p−トルエンスルホン酸(0.2g)、及びクロロホルム(ペンテンで保存、10mL)を反応フラスコ内で混合し、室温で半時間攪拌した。その反応混合物を濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/ヘキサン(v/v):1/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して、その残渣にメタノールを添加し、沈殿物を濾過して、3gの黄緑色固体を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−6,11−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
実施例2手順1からの産物2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−カルボキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(0.77g)、1−フェニル−1−(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(1g、米国特許第5,458,814号の実施例1手順1に記述されているように作製)、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム(0.04g)、オルトギ酸トリメチル(0.5mL)、及びクロロホルム(ペンテンで保存、50mL)を反応フラスコ内で混合し、還流させて22時間攪拌した。反応混合物を濃縮し、その残渣にアセトンとt−ブチルメチルエーテル(v/v:1:1)を添加し、そのスラリーを濾過して、1gの黄緑色固体を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2からの3−フェニル−3−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−6,11−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(0.7g)、手順3からの3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(0.5g)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(1g)、4−(ジメチルアミノ)−ピリジン(0.17g)、及びジクロロメタン(50mL)をフラスコに添加し、27時間加熱還流した。反応混合物を濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(ジクロロメタン/ヘキサン/メタノール(v/v/v):10/10/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して、0.7gの青緑色の泡を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−13,13−ジメチル−11−(2−(4−(3−フェニル−6,11−ジメトキシ−13,13ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン−3−イル)フェノキシ)エトキシカルボニル)−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
手順1
p−ヒドロキシベンゾフェノン(45g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(30mL)、ドデシルベンゼンスルホン酸(10滴)、及びジクロロメタン(450mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合した。混合物を室温で2時間攪拌し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液に注いだ。ジクロロメタン層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その溶液を濾過し、濃縮した。残渣は、精製せずに次の反応に使用した。
手順1からの産物(80g)を、オーバーヘッド攪拌器を備えた反応フラスコで無水ジメチルホルムアミド(130mL)に溶解させ、激しく攪拌しながらナトリウムアセチリドのトルエン溶液(35g、〜9wt%)を反応フラスコに添加した。反応が完了した後、その混合物を水(200mL)に注ぎ、その溶液をエチルエーテルで抽出した(200mLで3回)。抽出物を合わせ、塩化ナトリウムの飽和水溶液で洗浄して、硫酸ナトリウムで乾燥した。その溶液を濾過し、濃縮した。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2からの産物(80g)、p−トルエンスルホン酸(0.14g)、及び無水メタノール(50mL)を反応フラスコ内で混合した。混合物を室温で30分間攪拌し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液(15mL)/水(150mL)に注ぎ、その混合物を酢酸エチルで抽出し(200mLで3回)、その抽出物を合わせて硫酸ナトリウムで乾燥した。その溶液を濾過し、濃縮した。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
実施例2手順1の産物(2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−カルボキシ−7H−ベンゾ[C]−フルオレン−5−オール、1g)、手順3からの産物(3g)、ドデシルベンゼンスルホン酸(5滴)、テトラヒドロフラン(5mL)、及びクロロホルム(40mL)を反応フラスコ内で混合し、その混合物を2時間加熱還流し、その後、濃縮した。その残渣にメタノールを添加し、そのスラリーを濾過して、0.7gのオフホワイトの固体を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−ヒドロキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
4−フルオロベンゾフェノン(30g)、ピペラジン(23g)、トリエチルアミン(23mL)、炭酸カリウム(22g)、及びジメチルスルホキシド(50mL)を反応フラスコ内で混合し、その混合物を20時間加熱還流した。その後、混合物を冷却して水に注ぎ、そのスラリーをクロロホルムで抽出し、そのクロロホルム層を水で2回洗浄して、硫酸ナトリウムで乾燥した。その溶液を濃縮して45gのオレンジ色の油分を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順1からの産物の代わりに、手順5の産物を使用すること以外は、手順2の手順に従った。作業完了後、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/メタノール(v/v):1/1)。主要な画分をカラムから収集し、濃縮して、17gの黄色を帯びた固体を得た。
実施例14手順1の3,9−ジメトキシ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(1g)、手順6(上記)からの産物(3g)、p−トルエンスルホン酸(0.2g)、及びクロロホルム(70mL)を反応フラスコ内で混合し、その混合物を室温で20分間攪拌し、その後、飽和炭酸カリウム水溶液(20mL)に注ぎ、そのクロロホルム層を分離して硫酸ナトリウムで乾燥した。その溶液を濾過し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/メタノール(v/v):1/1)。青色の画分を収集し、濃縮して、その残渣にメタノールを添加し、スラリーを濾過して、0.6gの緑色固体を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−ピペラジノフェニル)−6,11−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順4からの3−フェニル−3−(4−ヒドロキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(0.45g)、2−イソシアネートエチルメタクリレート(1.5mL)、ジブチルスズジラウレート(1滴)、及びジメチルホルムアミド(3mL)を反応フラスコ内で混合し、その混合物を80℃で2時間加熱した。その混合物を水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。抽出物を水で2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。.その溶液を濾過し、濃縮した。その残渣にアセトンとメタノール(v/v:1:1)を添加し、そのスラリーを濾過して、0.6gの黄色固体を得た。
手順7からの3−フェニル−3−(4−ピペラジノフェニル)−6,11−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(0.5g)、手順8からの3−フェニル−3−(4−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン(0.7g)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(0.5g)、4−(ジメチルアミノ)−ピリジン(0.08g)、及びジメチルホルムアミド(10mL)をフラスコに添加し、80℃で18時間加熱した。その混合物を水に注ぎ、スラリーを濾過し、その固体(0.5g)を更にシリカゲルクロマトグラフィーを使用して精製した(酢酸エチル/メタノール(v/v):1/1)。純粋な画分を濃縮して、130mgの膨張した青緑色の泡を得た。質量スペクトル(MS)分析の結果は、3−フェニル−3−(4−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−13,13−ジメチル−11−((l−(4−(3−フェニル−6,11−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン−3−イル)フェニル)ピペラジノ−4−イル)カルボニル)−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの分子量であることを示す。
手順1
カリウムt−ブトキシド(50.0g)及びベンゾフェノン(100.0g)を窒素雰囲気下で500mLのトルエンを含有する反応フラスコに添加した。その混合物に、コハク酸ジメチル(150.0g)を1時間かけて滴下した。その混合物を室温で5時間攪拌した。得られた混合物を300mLの水に注ぎ、20分間激しく攪拌した。水層と有機層を分離し、有機層を100mLの水で3回抽出した。合わせた水層を150mLのクロロホルムで3回洗浄した。水層を6NのHClによりpH2に酸性化すると、沈殿物が生成した。水層を100mLのクロロホルムで3回抽出した。有機抽出物を合わせて回転蒸発によって濃縮した。NMR分析の結果、産物は4,4−ジフェニル−3−メトキシカルボニル−3−ブテン酸と一致する構造を有することが示された。
手順1の粗ハーフエステル(100.0g)、無水酢酸60mL、及びトルエン300mLを窒素雰囲気下で反応フラスコに添加した。反応混合物を110℃で6時間加熱し、室温まで冷まして、回転蒸発で溶媒(トルエン及び酢酸)を除去した。得られた残渣を300mLのメチレンクロライドと200mLの水に溶解させた。固体Na2CO3を、泡立ちが止むまでその二相混合物に添加した。層を分離し、その水層を50mLのメチレンクロライドで抽出した。有機抽出物を合わせ、回転蒸発で溶媒を除去して、深赤色の油分を得た。その油分を温メタノールに溶解させ、0℃で2時間冷却した。得られた結晶を減圧濾過によって収集し、冷メタノールで洗浄して、1−フェニル−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−ナフタレンを生成した。生成混合物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順2からの1−フェニル−2−メトキシカルボニル−4−アセトキシ−ナフタレン(100g)、水(100mL)、メタノール(200mL)、及び水酸化ナトリウム(100g)を反応フラスコ内で混合し、5時間加熱還流した。反応混合物を室温まで冷まし、その後、水(1.5L)、濃塩酸(500mL)、及び氷の混合液に緩徐に注いだ。白色固体が沈殿し、それを濾過して水で洗浄した。その固体を少量の無水テトラヒドロフランに溶解させ、t−ブチルメチルエーテルで希釈した。この溶液を飽和NaCl水溶液で洗浄し、その有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して、回転蒸発で濃縮し、明るいオレンジ色の固体を得た。NMR分析の結果、産物は1−フェニル−2−カルボキシ−4−ヒドロキシ−ナフタレンの構造を有することが示された。
手順3からの1−フェニル−2−カルボキシ−4−ヒドロキシ−ナフタレン(50g)、無水酢酸(60mL)、4−(ジメチルアミノ)ピリジン(200mg)、及び1,2,4−トリメチルベンゼン(500mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、50℃で1時間加熱した。ドデシルベンゼンスルホン酸(5.0g)を反応混合物に添加し、それを144℃まで加熱した。28時間後、反応混合物を緩徐に室温まで冷まし、固体を沈殿させた。反応混合物を濾過し、トルエンで洗浄して、40.0gの赤色固体(5−アセトキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−7−オン)を得た。産物は、精製せずに次の反応に使用した。
手順4からの5−アセトキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−7−オン(10g)及び無水テトラヒドロフラン(150mL)を窒素雰囲気下で反応フラスコ内で混合し、氷浴で冷却した。これに2gのNaHを添加した。反応混合物を室温に温まるまで放置し、その後、飽和NH4Cl水溶液と氷の混合液(100mL)に注いだ。その混合物を酢酸エチル(100mL)で希釈し、層を分離した。水層を50mLの酢酸エチルで2回抽出した。有機層を合わせ、飽和NaHCO3水溶液(100mL)で洗浄し、NaSO4乾燥して、回転蒸発により濃縮して5−ヒドロキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−7−オールを得た。
手順5からの5−ヒドロキシ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オール(2.40g)、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(2.19g、米国特許第5,458,814号実施例1手順1の産物)、ドデシルベンゼンスルホン酸(0.12g)、及びクロロホルム(52mL)を反応フラスコ内で混合し、室温で5時間攪拌した。反応混合物を、50%飽和NaHCO3水溶液(200mL)で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を回転蒸発により除去し、産物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル:2/1)により単離した。NMR分析の結果、産物は3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−13−ヒドロキシ−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの構造を有することが示された。
ベンゾフェノンの代わりに4,4’−ジメチルベンゾフェノンを使用すること以外は、比較例(CE)1の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,11−ジメチル−13−ヒドロキシ−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]−ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
手順1
3,4−ジメトキシ−4’−ブロモベンゾフェノンの代わりにナフトベンゾフェノンを使用すること以外は実施例1手順2〜5の手順に従い、13,13−ジメチル−ジベンゾ[a,g]フルオレン−11−オールを生成した。
手順1の13,13−ジメチル−ジベンゾ[a,g]フルオレン−11−オール(2.50g)、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−2−プロピン−1−オール(2.19g、米国特許第5,458,814号実施例1手順1の産物)、ドデシルベンゼンスルホン酸(0.12g)、及びクロロホルム(52mL)を反応フラスコ内で混合し、室温で5時間攪拌した。反応混合物を、50%飽和NaHCO3水溶液(200mL)で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を回転蒸発により除去し、産物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル:85/15、Rf=0.3)により単離した。NMR分析の結果、産物は3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−ベンズ[p]−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの構造を有することが示された。
手順1
ブロモベンゾイルクロライドの代わりにベンゾイルクロライドを使用すること以外は実施例1手順1〜5の手順に従い、2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを生成した。
2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−9−シアノ−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールの代わりに手順1の2,3−ジメトキシ−7,7−ジメチル−7H−ベンゾ[C]フルオレン−5−オールを使用すること以外は、実施例1手順7の手順に従い、3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを生成した。
吸収試験
実施例1〜15及び比較例CE1〜CE4のフォトクロミック材料、並びに、インデノ縮合ナフトピランの11位に結合するインデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げる基を含む別の11種のフォトクロミック材料(以下の表1に記載の実施例16〜26)について、そのフォトクロミック性能を以下のようにセットアップされた光学ベンチ(optical bench)を使用して試験した。当業者は、本明細書において開示される教示及び実施例に従って、当業者には明白であろう適当な変更付加を施して実施例16〜26のフォトクロミック材料を作製することが可能であることが理解できるであろう。更に、当業者は、実施例1〜26のフォトクロミック材料の作製において、開示される方法、及びその他の方法に種々の変更付加を施すことが可能であることを認識するであろう。
実施例1〜15及び比較例CE1〜CE4のフォトクロミック材料、並びに11種の追加のフォトクロミック材料(以下の表1に記載の実施例16〜26)について、そのフォトクロミック性能を以下のように試験した。
モデリングした3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン
3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの11位でのUV吸収及び強度に関する置換基効果は、Gaussian98ソフトウェア(Gaussian Inc.[米国コネティカット州ウォリンフォードシティ]から購入)に実装されている密度関数理論を使用して計算した。モデル系は、インデノ縮合ナフトピランの11位に置換基を有する3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランをベースにして設計した(モデリングを簡単にするために、3位の置換基は水素原子で置き換えてある)。形状は、最初に、Beckeのパラメータ関数にLee−Yang−Parrの相関関数(LYP)と6−31G(d)の基底系とを組み合わせて使用して(B3LYP/6−31G(d))、最適化した。吸収スペクトルは、時間依存密度関数理論(TDDFT)をB3LYP関数と6−31+G(d)の基底系とを使用して計算した。TDDFT/6−31+G(d)によって計算した最大吸収(λmax)及びその強度を以下の表3に示す。全ての構造はB3LYP/6−31G(d)を使用して最適化した。
2H,13H−インデノ[1’,2’:4,3]ナフト[2,1−b]ピランの11位でのUV吸収及び強度に関する置換基効果は、3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの場合と同じ手順で計算した。モデル系は、インデノ縮合ナフトピランの11位に置換を有する2H,13H−インデノ[1,2’:4,3]ナフト[2,1−b]ピランをベースにして設計した(モデリングを簡単にするために、2位の置換基は水素原子で置き換えている)。吸収スペクトルは、時間依存密度関数理論(TDDFT)にB3LYP関数と6−31+G(d)基底系とを組み合わせて使用して計算した。TDDFT/6−31+G(d)によって計算した最大吸収(λmax)及びその強度を以下の表4に示す。全ての構造はB3LYP/6−31G(d)を使用して最適化した。表4に示す通り、11位において共役を広げることにより、吸収強度が増加する。
3H,13H−ベンゾチエノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの11位の置換基のUV吸収及び強度に関する置換基効果は、3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの場合と同じ手順で計算した。モデル系は、ベンゾチエノ縮合ナフトピランの11位の置換を有する3H,13H−ベンゾチエノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランをベースにして設計した(モデリングを簡単にするために、3位の置換基は水素原子で置き換えてある)。吸収スペクトルは、時間依存密度関数理論(TDDFT)にB3LYP関数と6−31+G(d)基底系とを組み合わせて使用して計算した。TDDFT/6−31+G(d)によって計算した最大吸収(λmax)及びその強度を以下の表5に示す。全ての構造はB3LYP/6−31G(d)を使用して最適化した。表5に示す通り、11位で共役を広げることにより、吸収強度が増加する。
Claims (27)
- 以下の化学式:
(i)R4は、置換又は未置換アリール;置換又は未置換ヘテロアリール;或いは−X=Y又は−X’≡Y’で表される基であり、式中:
(a)Xは、−CR1、−N、−NO、−SR1、−S(=O)R1、又は−P(=O)R1であり、式中、R1は、アミノ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、アシルオキシ、アシルアミノ、置換又は未置換C1−C20アルキル、置換又は未置換C2−C20アルケニル、置換又は未置換C2−C20アルキニル、ハロゲン、水素、ヒドロキシ、酸素、ポリオール残基、フェノキシ、ベンジルオキシ、アルコキシ、オキシアルコキシ、アルキルアミノ、メルカプト、アルキルチオ、置換又は未置換アリール、置換又は未置換ヘテロアリール、複素環式基、反応性置換基、または親和性置換基であるが、但し:
(1)Xが−CR1又は−Nの場合、YはC(R2)2、NR2、O、又はSであり、式中、各R2は、何れの場合にも、アミノ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、アシルオキシ、アシルアミノ、置換又は未置換C1−C20アルキル、置換又は未置換C2−C20アルケニル、置換又は未置換C2−C20アルキニル、ハロゲン、水素、ヒドロキシ、酸素、ポリオール残基、フェノキシ、ベンジルオキシ、アルコキシ、オキシアルコキシ、アルキルアミノ、メルカプト、アルキルチオ、置換又は未置換アリール、置換又は未置換ヘテロアリール、複素環式基、および反応性置換基、または親和性置換基からそれぞれ独立して選択され;並びに
(2)Xが−NO、−SR1、−S(=O)R1、又は−P(=O)R1の場合、YはOであり;且つ
(b)X’が−C又は−N+であり、Y’はCR3又はNであり;式中、R3はアミノ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、アシルオキシ、アシルアミノ、置換又は未置換C1−C20アルキル、置換又は未置換C2−C20アルケニル、置換又は未置換C2−C20アルキニル、ハロゲン、水素、ヒドロキシ、酸素、ポリオール残基、フェノキシ、ベンジルオキシ、アルコキシ、オキシアルコキシ、アルキルアミノ、メルカプト、アルキルチオ、置換又は未置換アリール、置換又は未置換ヘテロアリール、複素環式基、反応性置換基、あるいは親和性置換基であり、ここで、該置換アリール基、置換へテロアリール基、置換C 2 −C 20 アルケニル基、および置換C 2 −C 20 アルキニル基の置換基は、アルキル、アルコキシ、オキシアルコキシ、アミド、アミノ、アリール、ヘテロアリール、アジド、カルボニル、カルボキシ、エステル、エーテル、ハロゲン、ヒドロキシ、酸素、ポリオール残基、フェノキシ、ベンジルオキシ、シアノ、ニトロ、スルホニル、チオール、複素環式基、および、反応性置換基または親和性置換基からなる群から選択されるか;或いは、
R4が、R5基と一緒に該インデノ縮合ナフトピランの12位に結合して、又はR5基と一緒に該インデノ縮合ナフトピランの10位に結合して、縮合基を形成し、該縮合基がインデノ、ジヒドロナフタレン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾピラン、又はチアナフテンであり;
(ii)nが0〜3の範囲であり;
(iii)mが0〜4の範囲であり;
(iv)各R5及びR6が、何れの場合にも:
反応性置換基または親和性置換基;水素;C1−C6アルキル;クロロ;フルオロ;C3−C7シクロアルキル;置換又は未置換フェニルであって、該フェニル置換基はC1−C6アルキル又はC1−C6アルコキシである、置換又は未置換フェニル;−OR10又は−OC(=O)R10であって、式中、R10はS、水素、アミン、C1−C6アルキル、フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルキル置換フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルコキシ置換フェニル(C1−C3)アルキル、(C1−C6)アルコキシ(C2−C4)アルキル、C3−C7シクロアルキル、又はモノ(C1−C4)アルキル置換(C3−C7)シクロアルキルである、−OR10又は−OC(=O)R10;一置換フェニルであって、該フェニルがパラ位に置換基を有し、該置換基がジカルボン酸残基又はその誘導体、ジアミン残基又はその誘導体、アミノアルコール残基又はその誘導体、ポリオール残基又はその誘導体、−(CH2)−、tが2〜6の範囲であり、kが1〜50の範囲である−(CH2)t−、又は−[O−(CH2)t]k−であって、該置換基は他のフォトクロミック材料のアリール基に結合する、一置換フェニル;−N(R11)R12であって、式中、R11及びR12はそれぞれ独立して、水素、C1−C8アルキル、フェニル、ナフチル、フラニル、ベンゾフラン−2−イル、ベンゾフラン−3−イル、チエニル、ベンゾチエン−2−イル、ベンゾチエン−3−イル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、ベンゾピリジル及びフルオレニル、C1−C8アルキルアリール、C3−C20シクロアルキル、C4−C20ビシクロアルキル、C5−C20トリシクロアルキル、又はC1−C20アルコキシアルキルであるか、或いはR11及びR12は一緒に窒素原子に結合してC3−C20ヘテロ−ビシクロアルキル環又はC4−C20ヘテロ−トリシクロアルキル環を形成する、−N(R11)R12;以下の化学式で表される窒素含有環:
該6位のR6基及び該7位のR6基が一緒に、以下の化学式で表される基を形成し:
(v)R7及びR8はそれぞれ独立して:
反応性置換基または親和性置換基;水素;ヒドロキシ;C1−C6アルキル;C3−C7シクロアルキル;アリル;置換又は未置換フェニル又はベンジルであって、ここで、該フェニル及びベンジル置換基のそれぞれは、独立して、C1−C6アルキル又はC1−C6アルコキシである、置換又は未置換フェニル又はベンジル;クロロ;フルオロ;置換又は未置換アミノ;−C(O)R9であって、式中、R9は、水素、ヒドロキシ、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、未置換、一置換或いは二置換フェニル又はナフチルであって、この場合、該置換基のそれぞれは、独立して、C1−C6アルキル又はC1−C6アルコキシである、一置換或いは二置換フェニル又はナフチル、フェノキシ、モノ又はジ(C1−C6)アルキル置換フェノキシ、モノ又はジ(C1−C6)アルコキシ置換フェノキシ、アミノ、モノ又はジ(C1−C6)アルキルアミノ、フェニルアミノ、モノ又はジ(C1−C6)アルキル置換フェニルアミノ、又はモノ又はジ(C1−C6)アルコキシ置換フェニルアミノである、−C(O)R9;−OR18であって、式中、R18は、C1−C6アルキル、フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルキル置換フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルコキシ置換フェニル(C1−C3)アルキル、C1−C6アルコキシ(C2−C4)アルキル、C3−C7シクロアルキル、モノ(C1−C4)アルキル置換C3−C7シクロアルキル、C1−C6クロロアルキル、C1−C6フルオロアルキル、アリル、又は−CH(R19)Tであり、ここで式中、R19は水素又はC1−C3アルキルであり、TはCN、CF3又はR20が水素もしくはC1−C3アルキルであるCOOR20であるか、或いはR18は−C(=O)Uであり、ここで式中、Uが水素、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、未置換フェニル又はナフチル、置換基のそれぞれが独立してC1−C6アルキルもしくはC1−C6アルコキシである一置換或いは二置換フェニル又はナフチル、フェノキシ、モノ又はジ(C1−C6)アルキル置換フェノキシ、モノ又はジ(C1−C6)アルコキシ置換フェノキシ、アミノ、モノ又はジ(C1−C6)アルキルアミノ、フェニルアミノ、モノ又はジ(C1−C6)アルキル置換フェニルアミノ、又はモノ又はジ(C1−C6)アルコキシ置換フェニルアミノである、−OR18;及び一置換フェニルであって、該フェニルはパラ位に置換基を有し、該置換基が、ジカルボン酸残基又はその誘導体、ジアミン残基又はその誘導体、アミノアルコール残基又はその誘導体、ポリオール残基又はその誘導体、−(CH2)−、tは2〜6の範囲であり、kは1〜50の範囲である−(CH2)t−、又は−[O−(CH2)t]k−、該置換基は別のフォトクロミック材料のアリール基に結合する、一置換フェニル;から選択されるか;或いは、
R7及びR8が一緒に、オキソ基;炭素原子3〜6個を有するスピロ炭素環基であって、但し、該スピロ炭素環基はノルボルニルではない、スピロ炭素環基;又は酸素原子1〜2個及び該スピロ炭素原子を含む炭素原子3〜6個を有するスピロ複素環基であって、該スピロ炭素環基とスピロ複素環基は、0〜2つのベンゼン環で付加されるスピロ複素環基を形成し;
(vi)B及びB’がそれぞれ独立して:
反応性置換基又は親和性置換基で一置換されるアリール基;未置換、一置換、二置換、又は三置換アリール基;9−ジュロリジニル;ピリジル、フラニル、ベンゾフラン−2−イル、ベンゾフラン−3−イル、チエニル、ベンゾチエン−2−イル、ベンゾチエン−3−イル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、カルバゾイル、ベンゾピリジル、インドリニル、及びフルオレニルのうちから選択される、未置換、一置換又は二置換ヘテロ芳香族基;
この場合、該アリール及びヘテロ芳香族置換基は、それぞれ独立して:
ヒドロキシ、アリール、モノ又はジ(C1−C12)アルコキシアリール、モノ又はジ(C1−C12)アルキルアリール、ハロアリール、C3−C7シクロアルキルアリール、C3−C7シクロアルキル、C3−C7シクロアルキルオキシ、C3−C7シクロアルキルオキシ(C1−C12)アルキル、C3−C7シクロアルキルオキシ(C1−C12)アルコキシ、アリール(C1−C12)アルキル、アリール(C1−C12)アルコキシ、アリールオキシ、アリールオキシ(C1−C12)アルキル、アリールオキシ(C1−C12)アルコキシ、モノ又はジ(C1−C12)アルキルアリール(C1−C12)アルキル、モノ又はジ(C1−C12)アルコキシアリール(C1−C12)アルキル、モノ又はジ(C1−C12)アルキルアリール(C1−C12)アルコキシ、モノ又はジ(C1−C12)アルコキシアリール(C1−C12)アルコキシ、アミノ、モノ又はジ(C1−C12)アルキルアミノ、ジアリールアミノ、ピペラジノ、N−(C1−C12)アルキルピペラジノ、N−アリールピペラジノ、アジリジノ、インドリノ、ピペリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、テトラヒドロキノリノ、テトラヒドロイソキノリノ、ピロリジル、C1−C12アルキル、C1−C12ハロアルキル、C1−C12アルコキシ、モノ(C1−C12)アルコキシ(C1−C12)アルキル、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、ハロゲン、又は−C(=O)R21であって、式中、R21は、−OR22、−N(R23)R24、ピペリジノ又はモルホリノであり、ここでR22は、アリル、C1−C6アルキル、フェニル、モノ(C1−C6)アルキル置換フェニル、モノ(C1−C6)アルコキシ置換フェニル、フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルキル置換フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルコキシ置換フェニル(C1−C3)アルキル、C1−C6アルコキシ(C2−C4)アルキル又はC1−C6ハロアルキル、並びに、R23及びR24は、それぞれ独立して、C1−C6アルキル、C5−C7シクロアルキル又は置換又は未置換フェニルであって、該フェニル置換基は独立して、C1−C6アルキル又はC1−C6アルコキシである、−C(=O)R21である、
ピラゾリル、イミダゾリル、ピラゾリニル、イミダゾリニル、ピロリニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フェナジニル及びアクリジニルから選択される未置換又は一置換基であって、該置換基はC1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、フェニル又はハロゲンである、未置換又は一置換の基;一置換フェニルであって、ここで、該フェニルはパラ位に置換基を有し、該置換基はジカルボン酸残基又はその誘導体、ジアミン残基又はその誘導体、アミノアルコール残基又はその誘導体、ポリオール残基又はその誘導体、−(CH2)−、tが2〜6の範囲であり、kが1〜50の範囲である−(CH2)t−、又は−[O−(CH2)t]k−であり、更に該置換基は他のフォトクロミック材料のアリール基に結合する、一置換フェニル;以下:
B及びB’は一緒にフルオレン−9−イリデン或いは一置換又は二置換フルオレン−9−イリデンを形成し、該フルオレン−9−イリデン置換基はそれぞれ独立して、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、又はハロゲンであり;
該反応性置換基又は該親和性置換基はそれぞれ独立して:
−A’−D−E−G−J;−G−E−G−J;−D−E−G−J;
−A’−D−J;−D−G−J; −D−J;
−A’−G−J;−G−J;及び −A’−J;
の内の1つによって表され、
式中:
(i)各−A’−は独立して、−O−、−C(=O)−、−CH 2 −、−OC(=O)−、又は−NHC(=O)−であるが、但し、−A’−が−O−の場合、−A’−が−Jとの結合を少なくとも1つ形成し;
(ii)各−D−は独立して:
(a)ジアミン残基又はその誘導体であって、該ジアミン残基は、脂肪族ジアミン残基、脂環式ジアミン残基、ジアザシクロアルカン残基、アザ脂環式アミン残基、ジアザクラウンエーテル残基、又は芳香族ジアミン残基であり、該ジアミン残基の第一アミノ窒素原子が、−A’−;該インデノ縮合ナフトピランの11位に結合する該インデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げる基;又は該インデノ縮合ナフトピランの置換基又は結合可能な位置と結合を形成し、且つ該ジアミン残基の第二アミノ窒素原子が、−E−、−G−、又は−Jと結合を形成する、ジアミン残基又はその誘導体;或いは
(b)アミノアルコール残基又はその誘導体であって、ここで、該アミノアルコール残基が、脂肪族アミノアルコール残基、脂環式アミノアルコール残基、アザ脂環式アルコール残基、ジアザ脂環式アルコール残基、又は芳香族アミノアルコール残基であり、該アミノアルコール残基のアミノ窒素原子が、−A’−;該インデノ縮合ナフトピランの11位に結合する該インデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げる基;又は該インデノ縮合ナフトピランの置換基又は結合可能な位置、と結合を形成し、且つ該アミノアルコール残基のアルコール酸素原子が、−E−、−G−、又は−Jと結合を形成するか、或いは該アミノアルコール残基のアミノ窒素原子が、−E−、−G−、又は−Jと結合を形成し、更に該アミノアルコール残基のアルコール酸素原子が、−A’−;該インデノ縮合ナフトピランの11位に結合する該インデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げる基;又は該インデノ縮合ナフトピランの置換基又は結合可能な位置と結合を形成する、アミノアルコール残基又はその誘導体であり;
(iii)各−E−が独立して、ジカルボン酸残基又はその誘導体であって、該ジカルボン酸残基は、脂肪族ジカルボン酸残基、脂環式ジカルボン酸残基、又は芳香族ジカルボン酸残基であり、該ジカルボン酸残基の第一カルボニル基が、−G−又は−D−と結合を形成し、且つ該ジカルボン酸残基の第二カルボニルが−G−と結合を形成し;
(iv)各−G−が独立して:
(a)−[(OC 2 H 4 ) x (OC 3 H 6 ) y (OC 4 H 8 ) z ]−O−であって、式中、x、y及びzはそれぞれ独立して選択され、0〜50の範囲であり、x、y及びzの合計が1〜50の範囲である、−[(OC 2 H 4 ) x (OC 3 H 6 ) y (OC 4 H 8 ) z ]−O−;
(b)ポリオール残基又はその誘導体であって、該ポリオール残基が、脂肪族ポリオール残基、脂環式ポリオール残基、又は芳香族ポリオール残基であり、この場合、該ポリオール残基の第一ポリオール酸素原子は、−A’−;−D−;−E−;該インデノ縮合ナフトピランの11位に結合する該インデノ縮合ナフトピランのπ共役系を広げる基;又は該インデノ縮合ナフトピランの置換基又は結合可能な位置と結合を形成し、且つ該ポリオール残基の第二ポリオール酸素原子は、−E−又は−Jと結合を形成する、ポリオール残基又はその誘導体;或いは
(c)それらの組み合わせであって、この場合、該ポリオール残基の第一ポリオール酸素原子は、−[(OC 2 H 4 ) x (OC 3 H 6 ) y (OC 4 H 8 ) z ]−基と結合を形成し、且つ該第二ポリオール酸素原子は、−E−又は−Jと結合を形成する、組み合わせであり;
(v)各−Jは独立して:
(a)−K基であって、−Kは、−CH 2 COOH、−CH(CH 3 )COOH、−C(O)(CH 2 ) w COOH、−C 6 H 4 SO 3 H、−C 5 H 10 SO 3 H、−C 4 H 8 SO 3 H、−C 3 H 6 SO 3 H、−C 2 H 4 SO 3 H、又は−SO 3 Hであり、式中、wは1〜18の範囲である、−K基;
(b)水素であるが、但し、−Jが水素の場合、−Jは、−D−又は−G−の酸素原子、或いは−D−の窒素原子に結合する、水素;或いは、
(c)−L基又はその残基であって、この場合、−Lは、アクリル、メタクリル、クロチル、2−(メタクリルオキシ)エチルカルバミル、2−(メタクリルオキシ)エトキシカルボニル、4−ビニルフェニル、ビニル、1−クロロビニル、又はエポキシである、−L基又はその残基である、
フォトクロミック材料。 - 前記R 4 が:置換又は未置換C2−C20アルケニル;置換又は未置換C2−C20アルキニル;置換又は未置換アリール;置換又は未置換ヘテロアリール;−C(=O)R1;或いは−N(=Y)又は−N+(≡Y’)であり、式中、YはC(R2)2、NR2、O、又はSであり、Y’はCR3又はNである、請求項1に記載のフォトクロミック材料。
- 前記R 4 が、未置換であるか、或いは置換又は未置換アルキル、置換又は未置換アルコキシ、置換又は未置換オキシアルコキシ、アミド、置換又は未置換アミノ、置換又は未置換アリール、置換又は未置換ヘテロアリール、アジド、カルボニル、カルボキシ、エステル、エーテル、ハロゲン、ヒドロキシ、ポリオール残基、置換又は未置換フェノキシ、置換又は未置換ベンジルオキシ、シアノ、ニトロ、スルホニル、チオール、置換又は未置換複素環式基、反応性置換基、又は親和性置換基の内の少なくとも1つで置換されるアリール基又はヘテロアリール基であるが、但し、該アリール基又は該ヘテロアリール基が複数の置換基を含む場合は、各置換基が独立して選択される場合がある、請求項2に記載のフォトクロミック材料。
- 前記R 4 が、−C(=O)R1であり、式中、R1は、アシルアミノ、アシルオキシ、置換又は未置換C1−C20アルキル、置換又は未置換アルコキシ、置換又は未置換オキシアルコキシ、アミノ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、置換又は未置換アリール、置換又は未置換ヘテロアリール、置換又は未置換複素環式基、ハロゲン、水素、ヒドロキシ、酸素、ポリオール残基、置換又は未置換フェノキシ、置換又は未置換ベンジルオキシ、又は反応性置換基である、請求項2に記載のフォトクロミック材料。
- 前記フォトクロミック材料が、反応性置換基及び親和性置換基の内の少なくとも1つを含む、
請求項1に記載のフォトクロミック材料。 - 前記フォトクロミック材料が、インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランを含み、ここで、該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの6位、7位、13位、3位、並びに該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの11位に結合する該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランのπ共役系を広げる基、の内の少なくとも1つが反応性置換基または親和性置換基を含む、請求項5に記載のフォトクロミック材料。
- 前記フォトクロミック材料が、該インデノ縮合ナフトピランの13位にスピロ環基を含まない、請求項1に記載のフォトクロミック材料。
- 前記フォトクロミック材料が置換インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランであり、この場合:
(i)該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの該6位が、窒素含有基又は酸素含有基で置換されており;
(ii)該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの該7位が、窒素含有基又は酸素含有基で置換されており、ここで、該窒素含有基は請求項1に定義される通りであり、そしてここで、該酸素含有基は−OR 10 ’であって、式中、R 10 ’はC 1 −C 6 アルキル、置換又は未置換フェニル、フェニル(C 1 −C 3 )アルキル、モノ(C 1 −C 6 )アルキル置換フェニル(C 1 −C 3 )アルキル、モノ(C 1 −C 6 )アルコキシ置換フェニル(C 1 −C 3 )アルキル、(C 1 −C 6 )アルコキシ(C 2 −C 4 )アルキル、C 3 −C 7 シクロアルキル、およびモノ(C 1 −C 4 )アルキル置換C 3 −C 7 シクロアルキルから選択され、ここで、フェニルの置換基はC 1 −C 6 アルキルであってもC 1 −C 6 アルコキシであってもよい、−OR 10 ’であり;且つ
(iii)該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの該13位が二置換であるが、但し、該13位の該置換基がそれぞれ独立して、水素、C1−C6アルキル、C3−C7シクロアルキル、アリル、置換又は未置換フェニル、置換又は未置換ベンジル、置換又は未置換アミノ、又は−C(O)R30であり、ここで式中、R30は水素、ヒドロキシ、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、未置換、一置換又は二置換フェニル又はナフチル、フェノキシ、モノ又はジ(C1−C6)アルキル置換フェノキシ、又はモノ若しくはジ(C1−C6)アルコキシ置換フェノキシである、
請求項1に記載のフォトクロミック材料。 - 有機材料の少なくとも一部に組み込まれた請求項1のフォトクロミック材料を含むフォトクロミック組成物であって、該有機材料が、ポリマー材料、オリゴマー材料、モノマー材料、又はそれらの混合物又は組み合わせである、組成物。
- 前記有機材料がポリマー材料であり、該ポリマー材料が、エチレン及び酢酸ビニルのコポリマー;エチレン及びビニルアルコールのコポリマー;エチレン、酢酸ビニル、及びビニルアルコールのコポリマー;セルロースアセテートブチレート;ポリ(ウレタン);ポリ(アクリレート);ポリ(メタクリレート);エポキシ;ポリ(尿素ウレタン);ポリ(シロキサン);ポリ(シラン);或いはそれらの混合物又は組み合わせである、請求項9に記載のフォトクロミック組成物。
- 前記フォトクロミック組成物が、相補的なフォトクロミック材料、光開始剤、熱開始剤、重合防止剤、溶媒、光安定剤、熱安定剤、離型剤、レオロジー制御剤、レベリング剤、フリーラジカル捕捉剤、及び接着促進剤の内の少なくとも1つを含む、請求項9に記載のフォトクロミック組成物。
- 前記フォトクロミック組成物がコーティング組成物である、請求項9に記載のフォトクロミック組成物。
- 基材と、該基材の少なくとも一部に接続した請求項1に記載のフォトクロミック材料を含み、ここで、該フォトクロミック材料を該基材の少なくとも一部に接続する工程が、インモールドキャスティング、コーティング、吸収、成層、及び現場での成形(casting−in−place)のうちの少なくとも1つを含む、フォトクロミック性物品。
- 前記フォトクロミック性物品が光学素子であり、該光学素子が、眼用素子、表示素子、窓、鏡、及び液晶セル素子からなる群から選択される、請求項13に記載のフォトクロミック性物品。
- 前記光学素子が眼用素子であり、該眼用素子が、矯正用レンズ、非矯正用レンズ、拡大レンズ、保護レンズ、バイザー、ゴーグル、および光学機器用レンズからなる群から選択される、請求項14に記載のフォトクロミック性物品。
- 前記基材がポリマー材料を含み、前記フォトクロミック材料が該ポリマー材料の少なくとも一部に組み込まれる、請求項13に記載のフォトクロミック性物品。
- 前記フォトクロミック材料が、前記ポリマー材料の少なくとも一部と混合されるか、該ポリマー材料の少なくとも一部に結合するか、或いは、該ポリマー材料の少なくとも一部に吸収されるかの内の少なくとも1つの状態である、請求項16に記載のフォトクロミック性物品。
- 前記フォトクロミック性物品が、前記基材の少なくとも一部に適用された少なくとも部分的なコーティングを含み、該少なくとも部分的なコーティングが前記フォトクロミック材料を含む、請求項13に記載のフォトクロミック性物品。
- 前記基材がポリマー材料又はガラスである、請求項18に記載のフォトクロミック性物品。
- 少なくとも部分的なコーティング又はフィルムの少なくとも1つが、前記基材の少なくとも一部に適用され、該少なくとも部分的なコーティング又はフィルムの少なくとも1つが、プライマーコーティング又はフィルム、保護用コーティング又はフィルム、反射防止用コーティング又はフィルム、従来のフォトクロミック性コーティング又はフィルム、及び偏光コーティング又はフィルムからなる群から選択される、請求項13に記載のフォトクロミック性物品。
- 前記フォトクロミック材料が、相補的なフォトクロミック材料、光開始剤、熱開始剤、重合防止剤、溶媒、光安定剤、熱安定剤、離型剤、レオロジー制御剤、レベリング剤、フリーラジカル捕捉剤、及び接着促進剤の内の少なくとも1つを含む、請求項13に記載のフォトクロミック性物品。
- フォトクロミック性物品を作製するための方法であって、
請求項1に記載のフォトクロミック材料を基材の少なくとも一部に接続する工程を包含し、ここで、該フォトクロミック材料を該基材の少なくとも一部に接続する工程が、インモールドキャスティング、コーティング、吸収、成層、及び現場での成形(casting−in−place)のうちの少なくとも1つを含む、方法。 - 6位のR6基、7位のR6基、B、B’、R7、R8、及びR4の内の少なくとも1つが反応性置換基を有する、請求項1に記載のフォトクロミック材料。
- 前記フォトクロミック材料が置換インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランであり、この場合:
(i)該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの7位のR6基及び6位のR6基のそれぞれが、独立して、−OR10であって、ここで式中、R10は、C1−C6アルキル、フェニル置換基がC1−C6アルキルもしくはC1−C6アルコキシである置換又は未置換フェニル、フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルキル置換フェニル(C1−C3)アルキル、モノ(C1−C6)アルコキシ置換フェニル(C1−C3)アルキル、(C1−C6)アルコキシ(C2−C4)アルキル、C3−C7シクロアルキル、又はモノ(C1−C4)アルキル置換C3−C7シクロアルキルである、−OR10;−N(R11)R12であって、式中、R11及びR12はそれぞれ独立して、水素、C1−C8アルキル、C1−C8アルキルアリール、C3−C20シクロアルキル、C4−C20ビシクロアルキル、C5−C20トリシクロアルキル、又はC1−C20アルコキシアルキルであり、該アリール基はフェニル又はナフチルである、−N(R11)R12;以下:
(ii)該インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピランの6位のR6基及び7位のR6基が一緒に以下:
- 前記フォトクロミック材料が、(i)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−シアノ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(ii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(iii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−メトキシカルボニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(iv)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシカルボニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(v)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−フルオロフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(vi)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(フェニル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(vii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(ヒドロキシメチル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(viii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチン)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(ix)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(2−フェニルエチニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(x)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−フェニル−13−エチル、13−メトキシ−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xi)3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−(2−メタクリルオキシエトキシ)カルボニルフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6−メトキシ−7−((3−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシメチレンピペリジノ)−1−イル)−11−(4−(フェニル)フェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xiii)3−フェニル−3−(4−(2−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシエトキシ)フェニル)−6−メトキシ−11−フェニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xiv)3−フェニル−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−13,13−ジメチル−11−(2−(4−(3−フェニル−6,11−ジメトキシ−13,13ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン−3−イル)フェノキシ)エトキシカルボニル)−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xv)3−フェニル−3−(4−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−13,13−ジメチル−11−((1−(4−(3−フェニル−6,11−ジメトキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン−3−イル)フェニル)ピペラジノ−4−イル)カルボニル)−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xvi)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−11−メトキシカルボキシ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xvii)3−(4−モルホリノフェニル)−3−フェニル−6,7−ジメトキシ−11−カルボキシ−13,13−ジメチル−3H、13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xviii)3−(4−モルホリノフェニル)−3−フェニル−6,7−ジメトキシ−11−メトキシカルボニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xix)3−(4−モルホリノフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−フルオロフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xx)3−(4−フルオロフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−シアノ−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxi)3−(4−モルホリノフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−11−(2−フェニルエチニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−ジメチルアミノフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxiii)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6,7−ジメトキシ−11−(4−メトキシフェニル)−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxiv)3,3−ジ(4−メトキシフェニル)−6−メトキシ−7−モルホリノ−11−フェニル−13−ブチル−13−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxv)3−(4−フルオロフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−6−メトキシ−7−モルホリノ−11−フェニル−13−ブチル−13−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxvi)3,3−ジ(4−フルオロフェニル)−11−シアノ−13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxvii)3−(4−モルホリノフェニル)−3−フェニル−6−メトキシ−7−(3−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルオキシメチレンピペリジノ−1−イル)−11−フェニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;(xxviii)3−(4−(2−(2−メタクリルオキシエチル)カルバミルエトキシ)フェニル)−3−フェニル−6,7−ジメトキシ−11−フェニル−13,13−ジメチル−3H,13H−インデノ[2’,3’:3,4]ナフト[1,2−b]ピラン;及びそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のフォトクロミック材料。
- 320nm〜390nmの範囲の電磁放射の一部を遮蔽する基材の裏側での使用に適した光学素子であって、該光学素子は、請求項1〜8および23〜25のいずれかに記載のフォトクロミック材料を含み、該光学素子の少なくとも一部が、320nm〜390nmの範囲の電磁放射の部分を遮蔽する該基材を透過する、ある量の、390nmを超える波長の電磁放射を吸収して、該光学素子の少なくとも一部が第一状態から第二状態へと変化する、光学素子。
- 320nm〜390nmの範囲の電磁放射の部分を遮蔽する前記基材が風防であり、前記光学素子の第一状態が消色状態であり、前記光学素子の第二状態が着色状態である、請求項26に記載の光学素子。
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