JP7728850B2 - フォトクロミック化合物、フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡 - Google Patents

フォトクロミック化合物、フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡

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Description

本発明は、フォトクロミック化合物、フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡に関する。
フォトクロミック化合物は、光応答性を有する波長域の光の照射下で着色し（ｃｏｌｏｒｉｎｇ）、非照射下では退色する性質（フォトクロミック性能）を有する化合物である。例えば特許文献１及び特許文献２には、フォトクロミック性能を有するナフトピラン系化合物が開示されている。
ＷＯ２０００／１５６３１ ＷＯ１９９６／１４５９６
例えば、フォトクロミック化合物を基材に含有させる方法、フォトクロミック化合物を含む層を形成する方法等によって、眼鏡レンズ等の光学物品にフォトクロミック性能を付与することができる。
フォトクロミック化合物は、一例として、太陽光等の光の照射を受けて励起状態を経て、着色体に構造変換する。光照射を経て構造変換した後の構造を「着色体」と呼ぶことができる。これに対し、光照射前の構造を「無色体」と呼ぶことができる。なお、無色体について「無色」とは、完全な無色に限定されるものではなく、着色体に対して色が薄い場合が包含される。フォトクロミック化合物に望まれる性能としては、光照射により着色した後に速い退色速度を示すことが挙げられる。
本発明の一態様は、退色速度が速いフォトクロミック化合物を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、下記一般式１で表されるフォトクロミック化合物に関する。
一般式１中、Ａｚは無置換又は置換基を有する１価のアジン環基を表し、Ｌは２価以上の連結基を表し、Ｄはフォトクロミック色素構造（「調光色素構造」と呼ぶこともできる。）を表し、ａ及びｃは、それぞれ独立に１以上の整数を表し、ｂは０又は１以上の整数を表す。一般式１中に複数のＡｚが含まれる場合、複数のＡｚは同一でも異なっていてもよく、一般式１中に複数のＬが含まれる場合、複数のＬは同一でも異なっていてもよい。
また、本発明の一態様は、一般式１で表されるフォトクロミック化合物を含むフォトクロミック組成物に関する。
また、本発明の一態様は、一般式１で表されるフォトクロミック化合物を含むフォトクロミック物品に関する。
一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、フォトクロミック色素構造に直接又は連結基を介して置換した上記アジン環基を有する、本発明者の鋭意検討の結果、かかるフォトクロミック化合物は、速い退色速度を示すことができることが新たに見出された。
本発明の一態様によれば、退色速度が速いフォトクロミック化合物を提供することができる。
フォトクロミック化合物は、一例として、太陽光等の光の照射を受けて励起状態を経て、着色体に構造変換する。光照射を経て構造変換した後の構造を「着色体」と呼ぶことができる。これに対し、光照射前の構造を「無色体」と呼ぶことができる。ただし、無色体について「無色」とは、完全な無色に限定されるものではなく、着色体に対して色が薄い場合も包含される。一般式１及び後述する一般式の構造は、それぞれ無色体の構造である。
本発明及び本明細書において、「フォトクロミック物品」とは、フォトクロミック化合物を含む物品をいうものとする。本発明の一態様にかかるフォトクロミック物品は、フォトクロミック化合物として、一般式１で表される化合物の１種以上を含む。フォトクロミック化合物は、フォトクロミック物品の基材に含まれることができ、及び／又は、基材とフォトクロミック層とを有するフォトクロミック物品においてフォトクロミック層に含まれることができる。「フォトクロミック層」とは、フォトクロミック化合物を含む層である。
本発明及び本明細書において、「フォトクロミック組成物」とは、フォトクロミック化合物を含む組成物をいうものとする。本発明の一態様にかかるフォトクロミック組成物は、フォトクロミック化合物として、一般式１で表される化合物の１種以上を含み、本発明の一態様にかかるフォトクロミック物品の製造のために使用することができる。
［フォトクロミック化合物］
本発明及び本明細書において、一般式１で表される化合物に含まれる置換基及び後述する各種一般式で表される化合物に含まれる各種置換基は、それぞれ独立に、
ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１～１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数５～１８の単環若しくはビシクロ環等の複環の環状脂肪族アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の構成原子数１～２４の直鎖若しくは分岐のアルコキシ基、構成原子数１～２４の非芳香族環状置換基、トリフルオロメチル基等の炭素数１～１８の直鎖若しくは分岐のパーフルオロアルキル基、トリフルオロメトキシ基等の直鎖若しくは分岐のパーフルオロアルコキシ基、メチルスルフィド基、エチルスルフィド基、ブチルスルフィド基等の構成原子数１～２４の直鎖若しくは分岐のアルキルスルフィド基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、フェナントリル基、ピラニル基、ペリレニル基、スチリル基、フルオレニル基等のアリール基、フェニルオキシ基等のアリールオキシ基、フェニルスルフィド基等のアリールスルフィド基、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、ピロリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ジアゾリル基、トリアゾリル基、キノリニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、フェナジニル基、チアンスリル基、アクリジニル基等のヘテロアリール基、アミノ基（－ＮＨ２）、モノメチルアミノ基等のモノアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、モノフェニルアミノ基等のモノアリールアミノ基、ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、チオモルホリノ基、テトラヒドロキノリノ基、テトラヒドロイソキノリノ基等の環状アミノ基、エチニル基、メルカプト基、シリル基、スルホン酸基、アルキルスルホニル基、ホルミル基、カルボキシ基、シアノ基及びフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子からなる群から選ばれる置換基Ｒｍ；又は、
Ｒｍに更に１つ以上の同一若しくは異なるＲｍが置換した置換基；
であることができる。２つ以上の置換基が結合して環構造を形成してもよい。
上記のＲｍに更に１つ以上の同一又は異なるＲｍが置換した置換基の一例としては、アルコキシ基の末端の炭素原子に更にアルコキシ基が置換し、このアルコキシ基の末端の炭素原子に更にアルコキシ基が置換した構造を挙げることができる。また、上記のＲｍに更に１つ以上の同一又は異なるＲｍが置換した置換基の他の一例としては、フェニル基の５つの置換可能位置の中の２つ以上の位置に、同一又は異なるＲｍが置換した構造を挙げることができる。ただし、かかる例に限定されるものではない。
本発明及び本明細書において、「炭素数」及び「構成原子数」とは、置換基を有する基については、置換基の炭素数又は原子数も含む数をいうものとする。
また、本発明及び本明細書において、一般式１で表される化合物に含まれる置換基及び後述する各種一般式で表される化合物に含まれる各種置換基は、は、それぞれ独立に、可溶化基であることもできる。本発明及び本明細書において、「可溶化基」とは、任意の液体又は特定の液体との相溶性を高めることに寄与し得る置換基を指す。可溶化基としては、炭素数４～５０の直鎖、分岐又は環状構造を含むアルキル基、構成原子数４～５０の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、構成原子数４～５０の直鎖、分岐又は環状のシリル基、上記の基の一部をケイ素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子等に置き換えたもの、上記の基の２つ以上を組み合わせたもの等の、この置換基を有することが化合物の分子の熱運動を促進することに寄与し得る置換基が好適である。置換基として可溶化基を有する化合物は、溶質分子間の距離が近づくことを阻害することで溶質の固体化を防いだり、溶質の融点及び／又はガラス転移温度を下げることで液体に近い分子集合状態を作ることができる。こうして、可溶性基は、溶質を液体化したり、この置換基を有する化合物の液体への溶解性を高めることができる。一形態では、可溶化基としては、直鎖アルキル基であるｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－オクチル基、分岐アルキル基であるｔｅｒｔ－ブチル基並びに環状アルキル基であるシクロペンチル基及びシクロヘキシル基が好ましい。
上記置換基は、好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、メチルスルフィド基、エチルスルフィド基、フェニルスルフィド基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、フェナジニル基、アクリジニル基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリルノ基、チオモルホリノ基シアノ基及び可溶化基からなる群から選ばれる置換基であることができ、より好ましくは、メトキシ基、フェノキシ基、メチルスルフィド基、フェニルスルフィド基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリルノ基、チオモルホリノ基シアノ基及び可溶化基からなる群から選ばれる置換基であることができる。
以下に、一般式１で表される化合物について、更に詳細に説明する。以下に記載する部分構造に関して、「＊」は、かかる部分構造が隣り合う原子と結合する位置を表す。
一般式１中、Ａｚは無置換又は置換基を有する１価のアジン環基を表し、Ｌは２価以上の連結基を表し、Ｄはフォトクロミック色素構造を表し、ａ及びｃは、それぞれ独立に１以上の整数を表し、ｂは０又は１以上の整数を表す。一般式１中に複数のＡｚが含まれる場合、複数のＡｚは同一でも異なっていてもよく、一般式１中に複数のＬが含まれる場合、複数のＬは同一でも異なっていてもよい。
Ａｚは、無置換又は置換基を有する１価のアジン環基を表す。置換基を有する場合の置換基については、先の置換基に関する記載を参照できる。上記アジン環基は１つ又は２つ以上の置換基を有することができる。２つ以上の複数の置換基を有する場合、複数の置換基は同一でも異なっていてもよい。アジン環は、１つ以上の窒素原子を含む６員環の芳香族複素環又は１つ以上の窒素原子を含む６員環の芳香族複素環を一部に含む縮合環である。本発明者は、一般式１中にＡｚが含まれることが、一般式１で表されるフォトクロミック化合物が光照射後に速い退色速度を示し得ることに寄与すると推察している。ただし、本明細書に記載の推察に本発明は限定されない。
一形態では、上記アジン環基としては、下記の群から選択されるアジン環基を挙げることができる。下記において、Ｘは窒素原子又は無置換若しくは置換基を有する炭素原子を表す。ただし、下記の構造はアジン環基を示すため、下記の各構造に含まれる複数のＸの１つ以上は窒素原子を表す。各アジン環基に含まれる複数のＸは同一でも異なってもよい。＊は、Ｌ（ｂが１以上の整数の場合）又はＤ（ｂが０の場合（かかる場合、ＡｚはＤと単結合で結合））との結合位置を表す。
上記アジン環基に含まれるアジン環の具体例としては、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ベンゾキナゾリン環、アザフルオランテン環等を挙げることができる。
Ｘで表される炭素原子が置換基を有する場合、かかる置換基については、置換基に関する先の記載を参照できる。
一形態では、上記アジン環基は、下記の群から選択されるアジン環基であることができる。
上記において、Ｒ１～Ｒ８は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。置換基については、置換基に関する先の記載を参照できる。２つ以上の置換基が結合して環構造を形成してもよい。＊は、ｂが１以上の整数の場合はＬとの結合位置を表し、ｂが０の場合はＤとの結合位置を表す。
退色速度をより速める観点からは、一般式１中のＡｚで表されるアジン環基としては、アジン環を構成する構成原子の中で、連結基Ｌ（ｂが１以上の整数の場合）又はフォトクロミック色素構造Ｄ（ｂが０の場合）と結合する炭素原子と隣り合う２つの位置の一方又は両方の構成原子が窒素原子であるものが好ましく、上記２つの位置の両方に窒素原子が位置するものがより好ましい。
上記の中で、好ましいアジン環基としては、下記アジン環基（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を挙げることができ、下記アジン環基（ｂ）及び（ｃ）がより好ましい。
上記アジン環基（ｂ）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立に、フェニル基又はメトキシ基を表すことが好ましく、フェニル基を表すことがより好ましい。また、上記アジン環基（ｂ）におけるＲ３は、水素原子を表すことが好ましい。
上記アジン環基（ｃ）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立に、フェニル基又はメトキシ基を表すことが好ましく、フェニル基を表すことがより好ましい。
一般式１中、Ｌは、２価以上の連結基を表す。かかる連結基の具体例としては、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、ポリアルキレンオキシドオリゴマー鎖基、ポリエステルオリゴマー鎖基、ポリシロキサン鎖基、ポリエステルポリエーテルオリゴマー鎖基等を挙げることができ、アリーレン基及びヘテロアリーレン基が好ましい。好ましい具体例としては、フェニレン基を挙げることができる。上記連結基として挙げた各基は、無置換であることができ、又は置換基を有することができる。置換基については、置換基に関する先の記載を参照できる。
一般式１中、Ｄは、フォトクロミック色素構造を表す。「フォトクロミック色素構造」とは、一般式１で表される化合物にフォトクロミック性能をもたらす構造である。一般式１で表される化合物は、フォトクロミック色素構造を含むことによって、先に記載したように光照射の有無によって構造を可逆的に変化させることができる。Ｄで表されるフォトクロミック色素構造としては、アゾベンゼン及びその誘導体、スピロピラン及びその誘導体、スピロオキサジン及びその誘導体、ベンゾピラン及びその誘導体、ナフトピラン及びその誘導体、インデノ縮合ナフトピラン及びその誘導体、フルオランテノピラン及びその誘導体、フェナントロピラン及びその誘導体、トリフェニレノピラン及びその誘導体、ビスイミダゾール及びその誘導体、ドナー・アクセプターステンハウス付加物（ＤＡＳＡ）及びその誘導体、サリシリデンアニリン及びその誘導体、ジヒドロピレン及びその誘導体、アントラセンダイマー及びその誘導体、フルギド及びその誘導体、ジアリールエテン及びその誘導体、フェノキシナフタセンキノン及びその誘導体、スチルベン及びその誘導体等を挙げることができる。
一形態では、Ｄで表されるフォトクロミック色素構造は、ナフトピラン及びその誘導体並びにインデノ縮合ナフトピラン及びその誘導体からなる群から選択されるフォトクロミック色素構造であることができる。かかるフォトクロミック色素構造を有する一般式１で表される化合物としては、下記一般式で表される化合物を挙げることができる。
一般式３中のＲ１０～Ｒ１５、Ｂ及びＢ’、
一般式４中のＲ１０～Ｒ１５、Ｂ及びＢ’、
一般式５中のＲ１０～Ｒ１７、Ｂ及びＢ’、
一般式６中のＲ１０～Ｒ１７、Ｂ及びＢ’、
一般式７中のＲ１０～Ｒ１９、Ｂ及びＢ’、
一般式８中のＲ１０～Ｒ２１、Ｂ及びＢ’、
一般式９中のＲ１０～Ｒ１９、Ｂ及びＢ’、
一般式１０中のＲ１０～Ｒ２０、Ｂ及びＢ’、
一般式１１中のＲ１０～Ｒ１９、Ｂ及びＢ’、
は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。
ただし、
一般式３中のＲ１０～Ｒ１５、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式４中のＲ１０～Ｒ１５、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式５中のＲ１０～Ｒ１７、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式６中のＲ１０～Ｒ１７、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式７中のＲ１０～Ｒ１９、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式８中のＲ１０～Ｒ２１、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式９中のＲ１０～Ｒ１９、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式１０中のＲ１０～Ｒ２０、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式１１中のＲ１０～Ｒ１９、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。
一般式２中、ａは１であり、Ａｚ、Ｌ、ｂ及びｃは、それぞれ一般式１と同義であり、＊は隣り合う原子（例えば炭素原子）との結合位置を表す。一般式２については、一般式１に関する先の記載及び後述の記載も参照できる。
一形態では、上記の各一般式において、Ｂ及びＢ’のいずれか一方が一般式２で表される部分構造を表すことができる。
また、他の一形態では、一般式３中のＲ１０～Ｒ１５、一般式４中のＲ１０～Ｒ１５、一般式５中のＲ１０～Ｒ１７、一般式６中のＲ１０～Ｒ１７、一般式７中のＲ１０～Ｒ１９、一般式８中のＲ１０～Ｒ２１、一般式９中のＲ１０～Ｒ１９、一般式１０中のＲ１０～Ｒ２０、一般式１１中のＲ１０～Ｒ１９（以下において、これらをまとめて「Ｒ部」とも記載する。）について、上記の各一般式におけるＲ部のいずれか１つが、一般式２で表される部分構造を表すことができる。
上記の各一般式で表される化合物について、一般式２で表される部分構造以外に１つ以上の置換基が含まれる場合、かかる置換基については、置換基に関する先の記載を参照できる。
上記の各一般式で表される化合物において、Ｂ及びＢ’のいずれか一方が一般式２で表される部分構造を表す場合、他方は置換基であることが好ましい。かかる置換基は、好ましくは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換のベンゾフルオレニル基、置換若しくは無置換のフルオランテニル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表すことが好ましく、置換フェニル基を表すことがより好ましい。かかる置換フェニル基は、炭素数１～６のアルコキシ基、メチルスルフィド基、アミノ基、ジメチルアミノ基、ピペリジノ基、モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、フェニル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメチル基及びシアノ基からなる群から選択される１つ以上の置換基を含むことができる。Ｂ及びＢ’のいずれか一方が置換フェニル基の場合、置換フェニル基における置換基の置換位置は、Ｂ又はＢ’がインデノ縮合ナフトピランのピラン環を構成する炭素原子と結合する位置に対して、パラ位となる位置であることが好ましい。また、上記の各一般式で表される化合物においてＲ部のいずれか１つが一般式２で表される部分構造を表す場合のＢ及びＢ’についても、上記の記載を参照できる。
例えば、一般式１で表される化合物は、上記一般式７で表される化合物であることができる。
一形態では、一般式７中、Ｂ及びＢ’のいずれか一方が一般式２で表される部分構造を表すことができる。また、他の一形態では、一般式７中、Ｒ１０～Ｒ１９のいずれか１つが一般式２で表される部分構造を表すことができる。かかる場合、例えば、Ｒ１３が一般式２で表される部分構造を表すことができる。

一形態では、一般式７中、Ｒ１２～Ｒ１５が、いずれも水素原子を表すことができる。
一般式７中、Ｂ及びＢ’のいずれか一方が一般式２で表される部分構造を表す場合、一般式７で表される化合物は、例えば以下の化合物であることができる。
一般式７中、Ｒ１０及びＲ１１が、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を表す化合物。例えば、Ｒ１０及びＲ１１がいずれもメチル基を表すことができる。また、例えば、１０及びＲ１１がいずれもエチル基を表すことができる。かかる化合物において、例えば、Ｒ１３がフェニル基又はトリフルオロメチル基を表し、Ｒ１７及びＲ１８がいずれもメトキシ基を表すか、Ｒ１７が水素原子を表し且つＲ１８がメトキシ基を表し、他のＲ部はいずれも水素原子を表すことができる。また、例えば、Ｒ１３がフェニル基又はトリフルオロメチル基を表し、他のＲ部がいずれも水素原子を表すことができる。また、例えば、Ｒ１３～Ｒ１９がいずれも水素原子を表すことができる。
一般式７中、Ｒ１０とＲ１１とが結合して、インデノ縮合ナフトピランとスピロ縮合する環構造を形成する化合物。かかる化合物において、インデノ縮合ナフトピランの１３位の炭素原子（即ち、一般式７中、Ｒ１０及びＲ１１と結合する炭素原子）は、インデノ縮合ナフトピランと上記環構造とによって共有されるスピロ原子である。
上記環構造は、無置換であることができ、置換基を有することもできる。Ｒが置換基を有する環構造を表す場合、上記の炭素数とは、置換基の炭素数を含む炭素数をいうものとする。Ｒで表される環構造の炭素数（インデノ縮合ナフトピランの１３位の炭素原子を含む）は、３以上であり、４以上、５以上、６以上又は７以上であることができる。また、Ｒで表される環構造の炭素数（インデノ縮合ナフトピランの１３位の炭素原子を含む）は、２０以下であり、１９以下、１８以下、１７以下、１６以下又は１５以下であることもできる。
上記環構造は、無置換又は置換基を有する脂環構造であることができる。かかる脂環構造は、単環構造であることができ、二環式、三環式等の縮合多環構造であることもでき、二環式等の橋かけ環構造であることもでき、二環式等のスピロ環構造であることもできる。
一般式７中、Ｒ１０とＲ１１とが結合して、インデノ縮合ナフトピランとスピロ縮合する環構造を形成する化合物において、下記部分構造：
の具体例としては、以下の部分構造を挙げることができる。
一般式７中、Ｒ１０とＲ１１とが結合して、インデノ縮合ナフトピランとスピロ縮合する環構造を形成する化合物において、例えば、Ｒ１２～Ｒ１９はいずれも水素原子を表すことができる。また、例えば、Ｒ１３がフッ素原子又はトリフルオロメチル基を表し、Ｒ１２及びＲ１４～Ｒ１９がいずれも水素原子を表すことができる。
一般式１中、ａ及びｃは、それぞれ独立に１以上の整数を表す。一般式１中、ｂは０又は１以上の整数を表す。一般式１中に複数のＡｚが含まれる場合、複数のＡｚは同一でも異なっていてもよい。一般式１中に複数のＬが含まれる場合、複数のＬは同一でも異なっていてもよい。
一形態では、一般式１中、ｂは０又は１を表すことができる。また、一形態では、一般式１中、ａ及びｃはいずれも１を表すことができる。
一形態では、一般式１中、ｂが１を表し且つＬが無置換若しくは置換基を有するアリーレン基又は無置換若しくは置換基を有するヘテロアリーレン基を表すことができる。ここで、Ｌは無置換又は置換基を有するアリーレン基であることが好ましく、無置換又は置換基を有するフェニレン基であることがより好ましく、無置換フェニレン基であることがより好ましい。無置換又は置換基を有するフェニレン基は、Ａｚで表されるアジン環基を、例えば、ＬがＤと結合する位置に対してパラ位に有することができる。
一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、フォトクロミック物品の作製のために使用することができる。一般式１で表されるフォトクロミック化合物の具体例としては、下記の化合物を例示できる。ただし、本発明は下記の例示化合物に限定されるものではない。
一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、公知の方法で合成することができる。合成方法については、例えば以下の文献を参照できる。特許第４８８４５７８号明細書、ＵＳ２００６／０２２６４０２Ａ１、ＵＳ２００６／０２２８５５７Ａ１、ＵＳ２００８／０１０３３０１Ａ１、ＵＳ２０１１／０１０８７８１Ａ１、ＵＳ２０１１／０１０８７８１Ａ１、米国特許第７５２７７５４号明細書、米国特許第７５５６７５１号明細書、ＷＯ２００１／６０８１１Ａ１、ＷＯ２０１３／０８６２４８Ａ１、ＷＯ１９９６／０１４５９６Ａ１、ＷＯ２００１／０１９８１３Ａ１、ＷＯ１９９５／１６２１５Ａ１、米国特許第５６５６２０６号明細書及びＷＯ２０１１／０１６５８２Ａ１。また、アジン環基の導入反応については、以下の文献を参照できる。（１）Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 102, 226-232 (2021)、（２）Heterocycles, 26(11), 2853-2856 (1987)。一例として、後述する実施例１における反応物２、及び、後述する実施例１６における反応物１の合成経路を以下に示す。以下のＳｔｅｐ１においては特に上記（１）を参照できる。Ｓｔｅｐ２以降は先に示した文献を参照できる。
［フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品］
本発明の一態様は、一般式１で表されるフォトクロミック化合物を１種以上含むフォトクロミック組成物に関する。
また、本発明の一態様は、一般式１で表されるフォトクロミック化合物を１種以上含むフォトクロミック物品に関する。
上記フォトクロミック組成物及び上記フォトクロミック物品は、一般式１で表されるフォトクロミック化合物を１種のみ含むことができ、又は２種以上（例えば２種以上４種以下）含むことができる。上記フォトクロミック物品及び上記フォトクロミック組成物は、それらの全量を１００質量％として、一般式１で表されるフォトクロミック化合物を、例えば０．１～１５．０質量％程度含むことができる。ただし、上記範囲に限定されるものではない。
上記フォトクロミック物品は、少なくとも基材を有することができる。一形態では、一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、上記フォトクロミック物品の基材に含まれることができる。上記フォトクロミック物品は、基材とフォトクロミック層とを有することができ、基材及び／又はフォトクロミック層に、一般式１で表されるフォトクロミック化合物の１種以上を含むことができる。一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、基材及びフォトクロミック層において、一形態では基材のみに含まれることができ、他の一形態ではフォトクロミック層のみに含まれることができ、また他の一形態では基材とフォトクロミック層とに含まれることができる。また、基材及びフォトクロミック層は、フォトクロミック化合物として、一般式１で表されるフォトクロミック化合物のみを含むことができ、又は１種以上の他のフォトクロミック化合物を含むこともできる。他のフォトクロミック化合物としては、アゾベンゼン及びその誘導体、スピロピラン及びその誘導体、スピロオキサジン及びその誘導体、ベンゾピラン及びその誘導体、ナフトピラン及びその誘導体、インデノ縮合ナフトピラン及びその誘導体、フルオランテノピラン及びその誘導体、フェナントロピラン及びその誘導体、トリフェニレノピラン及びその誘導体、ビスイミダゾール及びその誘導体、ドナー・アクセプターステンハウス付加物（ＤＡＳＡ）及びその誘導体、サリシリデンアニリン及びその誘導体、ジヒドロピレン及びその誘導体、アントラセンダイマー及びその誘導体、フルギド及びその誘導体、ジアリールエテン及びその誘導体、フェノキシナフタセンキノン及びその誘導体、スチルベン及びその誘導体等を挙げることができる。中でも、ナフトピラン及びその誘導体、インデノ縮合ナフトピラン及びその誘導体、フルオランテノピラン及びその誘導体、トリフェニレノピラン及びその誘導体が好適に用いられる。
＜基材＞
上記フォトクロミック物品は、フォトクロミック物品の種類に応じて選択された基材を含むことができる。基材の一例として、眼鏡レンズ基材としては、プラスチックレンズ基材又はガラスレンズ基材が挙げられる。ガラスレンズ基材は、例えば無機ガラス製のレンズ基材であることができる。プラスチックレンズ基材としては、（メタ）アクリル樹脂をはじめとするスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アリル樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ－３９）等のアリルカーボネート樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、イソシアネート化合物とジエチレングリコール等のヒドロキシ化合物との反応で得られたウレタン樹脂、イソシアネート化合物とポリチオール化合物とを反応させたチオウレタン樹脂、分子内に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を含有する硬化性組成物を硬化した硬化物（一般に透明樹脂と呼ばれる。）を挙げることができる。レンズ基材としては、染色されていないもの（無色レンズ）を用いてもよく、染色されているもの（染色レンズ）を用いてもよい。レンズ基材の屈折率は、例えば、１．５０～１．７５程度であることができる。ただしレンズ基材の屈折率は、上記範囲に限定されるものではなく、上記の範囲内でも、上記の範囲から上下に離れていてもよい。ここで屈折率とは、波長５００ｎｍの光に対する屈折率をいうものとする。また、レンズ基材は、屈折力を有するレンズ（いわゆる度付レンズ）であってもよく、屈折力なしのレンズ（いわゆる度なしレンズ）であってもよい。
例えば、上記フォトクロミック組成物は、重合性組成物であることができる。本発明及び本明細書において、「重合性組成物」とは、１種以上の重合性化合物を含む組成物である。一般式１で表されるフォトクロミック化合物の１種以上と、重合性化合物の１種以上と、を少なくとも含む重合性組成物を公知の成形方法によって成形することにより、かかる重合性組成物の硬化物を作製することができる。かかる硬化物は、上記フォトクロミック物品に基材として含まれることができ、及び／又は、フォトクロミック層として含まれることができる。硬化処理は、光照射及び／又は加熱処理であることができる。重合性化合物とは、重合性基を有する化合物であり、重合性化合物の重合反応が進行することによって重合性組成物が硬化し硬化物が形成され得る。重合性組成物は、１種以上の添加剤（例えば重合開始剤等）を更に含むことができる。
眼鏡レンズは、単焦点レンズ、多焦点レンズ、累進屈折力レンズ等の各種レンズであることができる。レンズの種類は、レンズ基材の両面の面形状により決定される。また、レンズ基材表面は、凸面、凹面、平面のいずれであってもよい。通常のレンズ基材及び眼鏡レンズでは、物体側表面は凸面、眼球側表面は凹面である。ただし、これに限定されるものではない。フォトクロミック層は、通常、レンズ基材の物体側表面上に設けることができるが、眼球側表面上に設けてもよい。
＜フォトクロミック層＞
フォトクロミック層は、基材の表面上に直接又は一層以上の他の層を介して間接的に設けられた層であることができる。フォトクロミック層は、例えば、重合性組成物を硬化した硬化層であることができる。一般式１で表されるフォトクロミック化合物の１種以上と、重合性化合物の１種以上と、を少なくとも含む重合性組成物を硬化した硬化層として、フォトクロミック層を形成することができる。例えば、かかる重合性組成物を基材の表面上に直接塗布するか、又は基材上に設けられた層の表面に塗布し、塗布された重合性組成物に硬化処理を施すことによって、一般式１で表されるフォトクロミック化合物の１種以上を含む硬化層として、フォトクロミック層を形成することができる。塗布方法としては、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ノズルコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を採用することができる。硬化処理は、光照射及び／又は加熱処理であることができる。重合性組成物は、１種以上の重合性化合物に加えて、１種以上の添加剤（例えば重合開始剤等）を更に含むことができる。重合性化合物の重合反応が進行することによって重合性組成物が硬化し硬化層が形成され得る。
フォトクロミック層の厚さは、例えば５μｍ以上、１０μｍ以上若しくは２０μｍ以上であることができ、また、例えば８０μｍ以下、７０μｍ以下若しくは５０μｍ以下であることができる。
＜重合性化合物＞
本発明及び本明細書において、重合性化合物とは、１分子中に１つ以上の重合性基を有する化合物をいい、「重合性基」とは、重合反応し得る反応性基をいうものとする。重合性基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、エポキシ基、チオール基、オキセタン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基等を挙げることができる。
上記基材及び上記フォトクロミック層の形成のために使用可能な重合性化合物としては、以下の化合物を例示できる。
（エピスルフィド系化合物）
エピスルフィド系化合物は、１分子内に２個以上のエピスルフィド基を有する化合物である。エピスルフィド基は、開環重合し得る重合性基である。エピスルフィド系化合物の具体例としては、ビス（１，２－エピチオエチル）スルフィド、ビス（１，２－エピチオエチル）ジスルフィド、ビス（２，３－エピチオプロピル）スルフィド、ビス（２，３－エピチオプロピルチオ）メタン、ビス（２，３－エピチオプロピル）ジスルフィド、ビス（２，３－エピチオプロピルジチオ）メタン、ビス（２，３－エピチオプロピルジチオ）エタン、ビス（６，７－エピチオ－３，４－ジチアヘプチル）スルフィド、ビス（６，７－エピチオ－３，４－ジチアヘプチル）ジスルフィド、１，４－ジチアン－２，５－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオメチル）、１，３－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオメチル）ベンゼン、１，６－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオメチル）－２－（２，３－エピチオプロピルジチオエチルチオ）－４－チアヘキサン、１，２，３－トリス（２，３－エピチオプロピルジチオ）プロパン、１，１，１，１－テトラキス（２，３－エピチオプロピルジチオメチル）メタン、１，３－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオ）－２－チアプロパン、１，４－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオ）－２，３－ジチアブタン、１，１，１－トリス（２，３－エピチオプロピルジチオ）メタン、１，１，１－トリス（２，３－エピチオプロピルジチオメチルチオ）メタン、１，１，２，２－テトラキス（２，３－エピチオプロピルジチオ）エタン、１，１，２，２－テトラキス（２，３－エピチオプロピルジチオメチルチオ）エタン、１，１，３，３－テトラキス（２，３－エピチオプロピルジチオ）プロパン、１，１，３，３－テトラキス（２，３－エピチオプロピルジチオメチルチオ）プロパン、２－［１，１－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオ）メチル］－１，３－ジチエタン、２－［１，１－ビス（２，３－エピチオプロピルジチオメチルチオ）メチル］－１，３－ジチエタン等を挙げることができる。
（チエタニル系化合物）
チエタニル系化合物は、１分子内に２個以上のチエタニル基を有するチエタン化合物である。チエタニル基は、開環重合し得る重合性基である。チエタニル系化合物の中には、複数のチエタニル基と共にエピスルフィド基を有するものがある。かかる化合物は、上記のエピスルフィド系化合物の例に挙げられている。その他のチエタニル系化合物には、分子内に金属原子を有している含金属チエタン化合物と、金属を含んでいない非金属系チエタン化合物とがある。
非金属系チエタン化合物の具体例としては、ビス（３－チエタニル）ジスルフィド、ビス（３－チエタニル）スルフィド、ビス（３－チエタニル）トリスルフィド、ビス（３－チエタニル）テトラスルフィド、１，４－ビス（３－チエタニル）－１，３，４－トリチアブタン、１，５－ビス（３－チエタニル）－１，２，４，５－テトラチアペンタン、１，６－ビス（３－チエタニル）－１，３，４，６－テトラチアヘキサン、１，６－ビス（３－チエタニル）－１，３，５，６－テトラチアヘキサン、１，７－ビス（３－チエタニル）－１，２，４，５，７－ペンタチアヘプタン、１，７－ビス（３－チエタニルチオ）－１，２，４，６，７－ペンタチアヘプタン、１，１－ビス（３－チエタニルチオ）メタン、１，２－ビス（３－チエタニルチオ）エタン、１，２，３－トリス（３－チエタニルチオ）プロパン、１，８－ビス（３－チエタニルチオ）－４－（３－チエタニルチオメチル）－３，６－ジチアオクタン、１，１１－ビス（３－チエタニルチオ）－４，８－ビス（３－チエタニルチオメチル）－３，６，９－トリチアウンデカン、１，１１－ビス（３－チエタニルチオ）－４，７－ビス（３－チエタニルチオメチル）－３，６，９－トリチアウンデカン、１，１１－ビス（３－チエタニルチオ）－５，７－ビス（３－チエタニルチオメチル）－３，６，９－トリチアウンデカン、２，５－ビス（３－チエタニルチオメチル）－１，４－ジチアン、２，５－ビス［［２－（３－チエタニルチオ）エチル］チオメチル］－１，４－ジチアン、２，５－ビス（３－チエタニルチオメチル）－２，５－ジメチル－１，４－ジチアン、ビスチエタニルスルフィド、ビス（チエタニルチオ）メタン、３－［＜（チエタニルチオ）メチルチオ＞メチルチオ］チエタン、ビスチエタニルジスルフィド、ビスチエタニルトリスルフィド、ビスチエタニルテトラスルフィド、ビスチエタニルペンタスルフィド、１，４－ビス（３－チエタニルジチオ）－２，３－ジチアブタン、１，１，１－トリス（３－チエタニルジチオ）メタン、１，１，１－トリス（３－チエタニルジチオメチルチオ）メタン、１，１，２，２－テトラキス（３－チエタニルジチオ）エタン、１，１，２，２－テトラキス（３－チエタニルジチオメチルチオ）エタン等を挙げることができる。
含金属チエタン化合物としては、分子内に、金属原子として、Ｓｎ原子、Ｓｉ原子、Ｇｅ原子、Ｐｂ原子等の１４族の原子、Ｚｒ原子、Ｔｉ原子等の４族の元素、Ａｌ原子等の１３族の原子、Ｚｎ原子等の１２族の原子等を含むものが挙げられる。具体例としては、アルキルチオ（チエタニルチオ）スズ、ビス（アルキルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、アルキルチオ（アルキルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、ビス（チエタニルチオ）環状ジチオスズ化合物、アルキル（チエタニルチオ）スズ化合物等が挙げられる。
アルキルチオ（チエタニルチオ）スズの具体例としては、メチルチオトリス（チエタニルチオ）スズ、エチルチオトリス（チエタニルチオ）スズ、プロピルチオトリス（チエタニルチオ）スズ、イソプロピルチオトリス（チエタニルチオ）スズ等を例示できる。
ビス（アルキルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズの具体例としては、ビス（メチルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、ビス（エチルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、ビス（プロピルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、ビス（イソプロピルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ等を例示できる。
アルキルチオ（アルキルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズの具体例としては、エチルチオ（メチルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、メチルチオ（プロピルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、イソプロピルチオ（メチルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、エチルチオ（プロピルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、エチルチオ（イソプロピルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ、イソプロピルチオ（プロピルチオ）ビス（チエタニルチオ）スズ等を例示できる。
ビス（チエタニルチオ）環状ジチオスズ化合物の具体例としては、ビス（チエタニルチオ）ジチアスタンネタン、ビス（チエタニルチオ）ジチアスタンノラン、ビス（チエタニルチオ）ジチアスタンニナン、ビス（チエタニルチオ）トリチアスタンノカン等を例示できる。
アルキル（チエタニルチオ）スズ化合物の具体例としては、メチルトリス（チエタニルチオ）スズ、ジメチルビス（チエタニルチオ）スズ、ブチルトリス（チエタニルチオ）スズ、テトラキス（チエタニルチオ）スズ、テトラキス（チエタニルチオ）ゲルマニウム、トリス（チエタニルチオ）ビスマス等を例示できる。
（ポリアミン化合物）
ポリアミン化合物は、一分子中にＮＨ２基を２つ以上有する化合物であり、ポリイソシアネートとの反応でウレア結合を形成することができ、ポリイソチオシアネートとの反応でチオウレア結合を形成することができる。ポリアミン化合物の具体例としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、１，３－プロパンジアミン、プトレシン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノ－ル、ジエチレントリアミン、ｐ－フェニレンジアミン、ｍ－フェニレンジアミン、メラミン、１，３，５－ベンゼントリアミン等が挙げられる。
（エポキシ系化合物）
エポキシ系化合物は、分子内にエポキシ基を有する化合物である。エポキシ基は、開環重合し得る重合性基である。エポキシ系化合物は、一般に、脂肪族エポキシ化合物、脂環族エポキシ化合物及び芳香族エポキシ化合物に分類される。
脂肪族エポキシ化合物の具体例としては、エチレンオキシド、２－エチルオキシラン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、２，２’－メチレンビスオキシラン、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ノナプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリグリシジルエーテル等が挙げられる。
脂環族エポキシ化合物の具体例としては、イソホロンジオールジグリシジルエーテル、ビス－２，２－ヒドロキシシクロヘキシルプロパンジグリシジルエーテル等が挙げられる。
芳香族エポキシ化合物の具体例としては、レゾールシンジグリシジルエーテル、ビスフェノ－ルＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、オルトフタル酸ジグリシジルエステル、フェノールノボラックポリグリシジルエーテル、クレゾールノボラックポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
また、上記以外にも、エポキシ基と共に、分子内に硫黄原子を有するエポキシ系化合物も使用することができる。このような含硫黄原子エポキシ系化合物には、鎖状脂肪族系のものと環状脂肪族系のものとがある。
鎖状脂肪族系含硫黄原子エポキシ系化合物の具体例としては、ビス（２，３－エポキシプロピル）スルフィド、ビス（２，３－エポキシプロピル）ジスルフィド、ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）メタン、１，２－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）エタン、１，２－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）プロパン、１，３－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）プロパン、１，３－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－２－メチルプロパン、１，４－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）ブタン、１，４－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－２－メチルブタン、１，３－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）ブタン、１，５－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）ペンタン、１，５－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－２－メチルペンタン、１，５－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－３－チアペンタン、１，６－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）ヘキサン、１，６－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－２－メチルヘキサン、３，８－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－３，６－ジチアオクタン、１，２，３－トリス（２，３－エポキシプロピルチオ）プロパン、２，２－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）－１，３－ビス（２，３－エポキシプロピルチオメチル）プロパン、２，２－ビス（２，３－エポキシプロピルチオメチル）－１－（２，３－エポキシプロピルチオ）ブタン等が挙げられる。
環状脂肪族系含硫黄原子エポキシ系化合物の具体例としては、１，３－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）シクロヘキサン、１，４－ビス（２，３－エポキシプロピルチオ）シクロヘキサン、１，３－ビス（２，３－エポキシプロピルチオメチル）シクロヘキサン、１，４－ビス（２，３－エポキシプロピルチオメチル）シクロヘキサン、２，５－ビス（２，３－エポキシプロピルチオメチル）－１，４－ジチアン、２，５－ビス［＜２－（２，３－エポキシプロピルチオ）エチル＞チオメチル］－１，４－ジチアン、２，５－ビス（２，３－エポキシプロピルチオメチル）－２，５－ジメチル－１，４－ジチアン等が挙げられる。
（ラジカル重合性基を有する化合物）
ラジカル重合性基を有する化合物は、ラジカル重合し得る重合性基である。ラジカル重合性基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基等が挙げられる。
以下において、アクリロイル基及びメタクリロイル基からなる群から選ばれる重合性基を有する化合物を、「（メタ）アクリレート化合物」と呼ぶ。（メタ）アクリレート化合物の具体例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレ－ト、テトラエチレングリコ－ルジ（メタ）アクリレ－ト、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコ－ルジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールビスグリシジル（メタ）アクリレ－ト、ビスフェノ－ルＡジ（メタ）アクリレート、２，２－ビス（４－（メタ）アクロキシエトキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－（メタ）アクロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（３，５－ジブロモ－４－（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－（メタ）アクリロイルオキシジプロポキシフェニル）プロパン、ビスフェノ－ルＦジ（メタ）アクリレート、１，１－ビス（４－（メタ）アクロキシエトキシフェニル）メタン、１，１－ビス（４－（メタ）アクロキシジエトキシフェニル）メタン、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリト－ルテトラ（メタ）アクリレート、メチルチオ（メタ）アクリレート、フェニルチオ（メタ）アクリレート、ベンジルチオ（メタ）アクリレート、キシリレンジチオールジ（メタ）アクリレート、メルカプトエチルスルフィドジ（メタ）アクリレート、２官能ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
アリル基を有する化合物（アリル化合物）の具体例としては、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレ－ト、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカ－ボネート、メトキシポリエチレングリコールアリルエーテル、ポリエチレングリコールアリルエーテル、メトキシポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコールアリルエーテル、ブトキシポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコールアリルエーテル、メタクリロイルオキシポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコールアリルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールアリルエーテル、メタクリロイルオキシポリエチレングリコールアリルエーテル等が挙げられる。
ビニル基を有する化合物（ビニル化合物）としては、α－メチルスチレン、α－メチルスチレンダイマー、スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ジビニルベンゼン、３，９－ジビニルスピロビ（ｍ－ジオキサン）等が挙げられる。
上記フォトクロミック物品は、フォトクロミック物品の耐久性向上のための保護層、反射防止層、撥水性又は親水性の防汚層、防曇層、層間の密着性向上のためのプライマー層等のフォトクロミック物品の機能性層として公知の層の１層以上を任意の位置に含むことができる。
上記フォトクロミック物品は、光学物品であることができる。光学物品の一形態は、眼鏡レンズである。かかる眼鏡レンズは、フォトクロミックレンズ又はフォトクロミック眼鏡レンズとも呼ぶことができる。また、光学物品の一形態としては、ゴーグル用レンズ、サンバイザーのバイザー（ひさし）部分、ヘルメットのシールド部材等を挙げることもできる。これら光学物品用の基材上に重合性組成物である上記フォトクロミック組成物を塗布し、塗布された組成物に硬化処理を施すことによりフォトクロミック層を形成することによって、防眩機能を有する光学物品を得ることができる。
［眼鏡］
本発明の一態様は、上記フォトクロミック物品の一形態である眼鏡レンズを備えた眼鏡に関する。この眼鏡に含まれる眼鏡レンズの詳細については、先に記載した通りである。上記眼鏡は、かかる眼鏡レンズを備えることにより、例えば屋外ではフォトクロミック化合物が太陽光の照射を受けて着色することでサングラスのように防眩効果を発揮することができ、屋内に戻るとフォトクロミック化合物が退色することで透過性を回復することができる。上記眼鏡について、フレーム等の構成については、公知技術を適用することができる。
以下、本発明を実施例により更に説明する。ただし、本発明は実施例に示す実施形態に限定されるものではない。
以下において、分子構造の同定には核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）を用いた。ＮＭＲとしては、日本電子製ＥＣＳ－４００のプロトンＮＭＲを使用した。測定溶媒としては、主に重クロロホルムを用い、重クロロホルムに難溶な場合に限り、重ジメチルスルホキシド、重アセトン、重アセトニトリル、重ベンゼン、重メタノール、重ピリジン等を適宜用いた。
純度の分析には高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いた。ＨＰＬＣとしては、島津製作所製ＬＣ－２０４０Ｃを用いた。カラムにはＹＭＣ－Ｔｒｉａｒｔ Ｃ１８を用い、測定温度を４０℃に設定した。移動相はトリフルオロ酢酸を０．１％含んだ水とアセトニトリルの混合溶媒を用い、流速は０．４ｍＬ／ｍｉｎ．とした。
質量分析には日本ウォーターズ製ＡＣＱＵＩＴＹ ＵＰＬＣ Ｈ－Ｃｌａｓｓシステム（ＵＰＬＣ）に質量分析ユニットとしてＳＱＤ２を装備した装置を用いた。カラムはＡＣＱＵＩＴＹ ＵＰＬＣ ＢＥＨ Ｃ１８を用い、測定温度を４０℃に設定した。移動相はギ酸を添加した水とアセトニトリルの混合溶媒を用い、濃度勾配を付けて流速０．６１ｍＬ／ｍｉｎ．で流した。イオン化はエレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）法を用いた。
ＣＨＮ（炭素・水素・窒素）元素分析は燃焼法により実施した。
［実施例１］
表１に示す反応物から、以下の方法によって下記例示化合物１を得た。
アルゴン雰囲気下、表１に示す反応物１（１．０ｇ，４ｍｍｏｌ）及び反応物２（３．５ｇ，８ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（３６ｍＬ）に、ｐ－トルエンスルホン酸一水和物（０．１５ｇ，０．８０ｍｍｏｌ）を添加し、室温で終夜撹拌した。水酸化ナトリウム水溶液（１．０Ｍ，３７ｍＬ）を添加し、約２０分間撹拌した。不純物をろ過で取り除き、トルエン（３０ｍＬ×２）で抽出後、併せた有機層を水（２０ｍＬ×２）で洗浄し、濃縮した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２：２００ｇ，ヘプタン／クロロホルム（体積基準）＝７０／３０～６０／４０）で精製した（１．２ｇ，褐色固体）。得られた固体をヘプタン／酢酸エチル（２／１（体積基準），９０ｍＬ）に懸濁させ、約３０分間超音波処理を行い、ろ過及び乾燥することにより、最終生成物として、例示化合物１を薄紫色固体（０．８ｇ）として得た。以下において、例示化合物１とは、表１中の実施例１の生成物を示す。他の実施例についても同様である。比較化合物１とは、表１の比較例１の精製物を示す。他の比較例についても同様である。
得られた生成物の分析を、以下の方法によって行った。
核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）にて構造同定を行った。
ＨＰＬＣにより純度を分析したところ面積比で表１に示す値であった。
質量分析の結果、表１に示す精密質量の計算値に対し、表１に示す実測値（Ｍ＋，相対強度１００）であった。
燃焼法によるＣＨＮ元素分析の結果、表１に示す計算値に対し、実測値は表１に示す値であった。
以上の分析結果より総合的に目的化合物である、例示化合物１が生成していることを確認した。
［実施例２～１６、比較例１～３］
化合物の合成に使用した反応物１及び反応物２として、それぞれ表１に示す反応物を使用した点以外は上記と同様の操作により、例示化合物２～１６及び比較化合物１～３をそれぞれ得た。
得られた生成物の分析を、先に記載した方法によって行った。分析結果を表１（表１－１～表１－５）に示す。
［評価方法］
＜溶液スペクトルの測定、退色速度の評価＞
実施例１～１６及び比較例１～３について、各化合物を、安定剤を含有しないクロロホルムに溶解し、この化合物のクロロホルム溶液を調製した。
調製した溶液を入れた１ｃｍ角の石英分光セルに蓋をし、紫外線光源として浜松ホトニクス製ＵＶ－ＬＥＤ（ＬＩＧＨＴＮＩＮＧＣＵＲＥ ＬＣ－Ｌ１Ｖ５及びＬ１４３１０－１２０を組み合わせたもの、出力７０％）を用いて紫外線を１５秒間照射した。紫外線照射中は小型スターラーで溶液を撹拌した。紫外線照射終了から１０秒以内に紫外可視分光光度計（島津製作所製ＵＶ－１９００ｉ、測定波長７００～４００ｎｍ、波長２ｎｍ刻み、サーベイモード）で吸光度を計測した。吸光度の計測は室温（２０～３０℃）で行った。なお、溶液の濃度は第一吸収波長（最も長波長に観察される吸収強度のピーク）の吸光度が０．９５～１．０５になるように調製した。更に１０秒おきに吸光度の計測を行い、吸光度の減衰を計測した。第一回目の吸光度測定の第一吸収波長のピークが１になるように規格化し、その後の吸光度の減衰を計測し、時間による吸光度変化から退色の初期１００秒間（１１回の吸光度測定）のデータを一次反応のモデルで解析し、反応速度定数を求めた。［Ａ０］を着色体の初期濃度、即ち、吸光度を規格化した値である１、［Ａ］を一定時間後の着色体の濃度、即ち、規格化された吸光度の値、ｔを時間（秒）、ｋを速度定数とすると一次反応は以下の式で表すことができる。
例示化合物１～１６について、紫外線照射後に可視光域に新たな吸収ピークが現れたことから、これら化合物がフォトクロミック性能を示す化合物であることが確認できる。このようにフォトクロミック性能を示す化合物は、眼鏡レンズ等の各種フォトクロミック物品の作製のために使用することができる。
表１に、実施例１～１６及び比較例１～３のそれぞれについて求められた反応速度定数を示す。表１に示す結果から、実施例１～１６の各化合物が、比較例１～３の比較化合物１～３と比べて退色速度が速いことが確認できる。
［眼鏡レンズの作製及び評価］
＜フォトクロミック組成物（重合性組成物）の調製＞
プラスチック製容器内で、（メタ）アクリレートの合計１００質量部に対して、６８質量部のポリエチレングリコールジアクリレート、１２質量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート、２０質量部のネオペンチルグリコールジメタクリレートを混合し、（メタ）アクリレート混合物を調製した。この（メタ）アクリレート混合物１００質量部に対して、３質量部となるように例示化合物１を混合した。更に、光重合開始剤（フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド）、酸化防止剤［ビス（３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）プロピオン酸）］［エチレンビス（オキシエチレン）］及び光安定化剤（セバシン酸ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル））を混合し、十分に撹拌した後、シランカップリング剤（γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）を撹拌しながら滴下した。その後、自動公転方式撹拌脱泡装置で脱泡した。
以上の方法により、フォトクロミック組成物を調製した。
＜プライマー層の成膜＞
プラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ社製商品名ＥＹＡＳ：中心厚２．５ｍｍ、直径７５ｍｍ、球面レンズ度数－４．００）を濃度１０質量％の水酸化ナトリウム水溶液（液温６０℃）に５分間浸漬処理することでアルカリ洗浄し、更に純水で洗浄し乾燥させた。その後、このプラスチックレンズ基材の凸面に対して、水系ポリウレタン樹脂液（ポリカーボネートポリオール系ポリウレタンエマルジョン、粘度１００ｃＰｓ、固形分濃度３８質量％）を室温且つ相対湿度４０～６０％の環境において、ミカサ社製スピンコーターＭＳ－Ｂ１５０を用い、回転数１５００ｒｐｍで１分間スピンコート法により塗布した後、１５分間自然乾燥させることにより、厚さ５．５μｍのプライマー層を形成した。
＜フォトクロミック層の成膜＞
上記で調製したフォトクロミック組成物を、上記プライマー層の上に滴下し、ミカサ社製ＭＳ－Ｂ１５０を用い、回転数５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍまで１分間かけてスロープモードで回転数を変化させ、更に１５００ｒｐｍで５秒間回転させるプログラムを用いたスピンコート法により塗布した。その後、プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層上に塗布された上記フォトクロミック組成物に対し、窒素雰囲気中（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）で紫外線（主波長４０５ｎｍ）を４０秒間照射し、この組成物を硬化させてフォトクロミック層を形成した。形成されたフォトクロミック層の厚さは４５μｍであった。
こうして、フォトクロミック物品（眼鏡レンズ）を作製した。
＜着色濃度の評価＞
ＪＩＳ Ｔ７３３３：２００５に準じた以下の方法によって視感透過率を求めた。
上記眼鏡レンズの凸面に向けて、キセノンランプを光源に用いてエアロマスフィルターを介した光を１５分間照射し、フォトクロミック層を着色させた。この照射光はＪＩＳ Ｔ７３３３：２００５に規定されているように放射照度及び放射照度の許容差が表２に示す値となるように行った。この着色時の透過率を大塚電子製分光光度計により測定した。
＜退色速度の評価＞
退色速度は以下の方法により評価した。
上記眼鏡レンズの光照射前（未着色状態）の透過率（測定波長：５５０ｎｍ）を大塚電子製分光光度計により測定した。ここで測定された透過率を「初期透過率」と呼ぶ。
各眼鏡レンズに対し、キセノンランプを光源に用いてエアロマスフィルターを介した光を１５分間照射し、フォトクロミック層を着色させた。この照射光はＪＩＳ Ｔ７３３３：２００５に規定されているように放射照度及び放射照度の許容差が表２に示す値となるように行った。この着色時の透過率を初期透過率と同様に測定した。ここで測定された透過率を「着色時透過率」と呼ぶ。
その後、光照射を止めた時間から透過率が、［（初期透過率－着色時透過率）／２］となるまでに要する時間を測定した。
例示化合物１を含む上記眼鏡レンズは、着色時の視感透過率Ｔ％が３６％、半減時間が２４５秒であった。
以上の結果から、上記眼鏡レンズが、紫外線照射前後で視感透過率が変化し、また、紫外線の照射を止めると経時的に元の状態に戻るフォトクロミック性能を示す眼鏡レンズ（フォトクロミックレンズ）であることが確認された。
最後に、前述の各態様を総括する。
一態様によれば、一般式１で表されるフォトクロミック化合物が提供される。
一形態では、上記アジン環基は、下記の群から選択されるアジン環基であることができる。
（上記において、Ｘは窒素原子又は無置換若しくは置換基を有する炭素原子を表し、各アジン環基に含まれる複数のＸは同一でも異なっていてもよく、ただし各アジン環基に含まれる複数のＸの１つ以上は窒素原子を表す。＊は、ｂが１以上の整数の場合はＬとの結合位置を表し、ｂが０の場合はＤとの結合位置を表す。）
一形態では、一般式１中のＡｚで表されるアジン環基において、アジン環を構成する構成原子の中で、ｂが１以上の整数の場合は連結基Ｌと結合する炭素原子と隣り合う２つの位置の一方又は両方の構成原子が窒素原子であることができ、ｂが０の場合はフォトクロミック色素構造Ｄと結合する炭素原子と隣り合う２つの位置の一方又は両方の構成原子が窒素原子であることができる。
一形態では、上記アジン環基は、下記の群から選択されるアジン環基であることができる。
（上記において、Ｒ１～Ｒ８は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、＊は、ｂが１以上の整数の場合はＬとの結合位置を表し、ｂが０の場合はＤとの結合位置を表す。）
一形態では、上記アジン環基は、下記の群から選択されるアジン環基であることができる。
（上記において、Ｒ１～Ｒ３は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、＊は、ｂが１以上の整数の場合はＬとの結合位置を表し、ｂが０の場合はＤとの結合位置を表す。）
一形態では、Ｄで表されるフォトクロミック色素構造は、ナフトピラン及びその誘導体並びにインデノ縮合ナフトピラン及びその誘導体からなる群から選択されるフォトクロミック色素構造であることができる。
一形態では、ｂは０であることができる。
一形態では、ｂが１であり且つＬが無置換若しくは置換基を有するアリーレン基又は無置換若しくは置換基を有するヘテロアリーレン基を表すことができる。
一形態では、一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、上記一般式３～上記一般式１１のいずれかで表されるフォトクロミック化合物であることができる。
一形態では、一般式３～一般式１１において、それぞれ、Ｂ及びＢ’のいずれか一方が、一般式２で表される部分構造を表すことができる。
一形態では、一般式１で表されるフォトクロミック化合物は、上記一般式７で表されるフォトクロミック化合物であることができる。
一形態では、一般式７中、Ｂ及びＢ’のいずれか一方が、一般式２で表される部分構造を表すことができる。
一形態では、一般式７中、Ｒ１２～Ｒ１５が、いずれも水素原子を表すことができる。
一態様によれば、上記フォトクロミック化合物を含むフォトクロミック組成物が提供される。
一形態では、上記フォトクロミック組成物は、重合性化合物を更に含むことができる。
一態様によれば、上記フォトクロミック組成物を硬化した硬化物を含むフォトクロミック物品が提供される。
一形態では、上記フォトクロミック物品は、基材と、上記硬化物であるフォトクロミック層とを有することができる。
一形態では、上記フォトクロミック物品は、眼鏡レンズであることができる。
一形態では、上記フォトクロミック物品は、ゴーグル用レンズであることができる。
一形態では、上記フォトクロミック物品は、サンバイザーのバイザー部分であることができる。
一形態では、上記フォトクロミック物品は、ヘルメットのシールド部材であることができる。
一態様によれば、上記眼鏡レンズを備えた眼鏡が提供される。
本明細書に記載の各種態様及び形態は、任意の組み合わせで２つ以上を組み合わせることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、眼鏡、ゴーグル、サンバイザー、ヘルメット等の技術分野において有用である。

Claims (14)

  1. 下記一般式３で表されるフォトクロミック化合物。
    （一般式３中のＲ １０ ～Ｒ １５ は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。ただし、一般式３中のＲ １１ 、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。Ｒ １１ が下記一般式２で表される部分構造を表す場合、Ｂ及びＢ’は、それぞれ独立に無置換若しくは置換基を有するアリール基を表す。Ｂ及びＢ’の一方が下記一般式２で表される部分構造を表す場合、他方は無置換若しくは置換基を有するアリール基を表す。）
    （一般式２中、ａは１であり、Ａｚは下記（ｂ）または下記（ｃ）のアジン環基を表し、ｂは０または１であり、ｂが１の場合、Ｌは無置換若しくは置換基を有するアリーレン基又は無置換若しくは置換基を有するヘテロアリーレン基を表し、ｃは１である。＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
    （上記（ｂ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ はフェニル基を表し、Ｒ ３ は水素原子を表す。上記（ｃ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ は、それぞれ独立にフェニル基又はメトキシ基を表す。＊は、ｂが１の場合はＬとの結合位置を表し、＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
  2. 下記一般式５で表されるフォトクロミック化合物。
    （一般式５中のＲ １０ ～Ｒ １７ は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。Ｂ及びＢ’の一方は下記一般式２で表される部分構造を表し、他方は無置換若しくは置換基を有するアリール基を表す。）
    （一般式２中、ａは１であり、Ａｚは下記（ｂ）または下記（ｃ）のアジン環基を表し、ｂは０または１であり、ｂが１の場合、Ｌは無置換若しくは置換基を有するアリーレン基又は無置換若しくは置換基を有するヘテロアリーレン基を表し、ｃは１である。＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
    （上記（ｂ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ はフェニル基を表し、Ｒ ３ は水素原子を表す。上記（ｃ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ は、それぞれ独立にフェニル基又はメトキシ基を表す。＊は、ｂが１の場合はＬとの結合位置を表し、＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
  3. 下記一般式７で表されるフォトクロミック化合物。
    （一般式７中のＲ １０ ～Ｒ １９ は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。ただし、一般式７中のＲ １３ 、Ｂ及びＢ’のいずれか１つは下記一般式２で表される部分構造を表す。Ｒ １３ が下記一般式２で表される部分構造を表す場合、Ｂ及びＢ’は、それぞれ独立に無置換若しくは置換基を有するアリール基を表す。Ｂ及びＢ’の一方が下記一般式２で表される部分構造を表す場合、他方は無置換若しくは置換基を有するアリール基を表す。）
    （一般式２中、ａは１であり、Ａｚは下記（ｂ）または下記（ｃ）のアジン環基を表し、ｂは０または１であり、ｂが１の場合、Ｌは無置換若しくは置換基を有するアリーレン基又は無置換若しくは置換基を有するヘテロアリーレン基を表し、ｃは１である。＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
    （上記（ｂ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ はフェニル基を表し、Ｒ ３ は水素原子を表す。上記（ｃ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ は、それぞれ独立にフェニル基又はメトキシ基を表す。＊は、ｂが１の場合はＬとの結合位置を表し、＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
  4. 一般式７中、Ｒ１２～Ｒ１５が、いずれも水素原子を表す、請求項３に記載のフォトクロミック化合物。
  5. 下記一般式１０で表されるフォトクロミック化合物。
    （一般式１０中のＲ １０ ～Ｒ ２０ は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。Ｂ及びＢ’の一方は下記一般式２で表される部分構造を表し、他方は無置換若しくは置換基を有するアリール基を表す。）
    （一般式２中、ａは１であり、Ａｚは下記（ｂ）または下記（ｃ）のアジン環基を表し、ｂは０または１であり、ｂが１の場合、Ｌは無置換若しくは置換基を有するアリーレン基又は無置換若しくは置換基を有するヘテロアリーレン基を表し、ｃは１である。＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
    （上記（ｂ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ はフェニル基を表し、Ｒ ３ は水素原子を表す。上記（ｃ）において、Ｒ １ 及びＲ ２ は、それぞれ独立にフェニル基又はメトキシ基を表す。＊は、ｂが１の場合はＬとの結合位置を表し、＊は隣り合う原子との結合位置を表す。）
  6. 請求項１～５のいずれか１項に記載のフォトクロミック化合物を含むフォトクロミック組成物。
  7. 重合性化合物を更に含む、請求項６に記載のフォトクロミック組成物。
  8. 請求項７に記載のフォトクロミック組成物を硬化した硬化物を含むフォトクロミック物品。
  9. 基材と、前記硬化物であるフォトクロミック層とを有する、請求項８に記載のフォトクロミック物品。
  10. 眼鏡レンズである、請求項８又は９に記載のフォトクロミック物品。
  11. ゴーグル用レンズである、請求項８又は９に記載のフォトクロミック物品。
  12. サンバイザーのバイザー部分である、請求項８又は９に記載のフォトクロミック物品。
  13. ヘルメットのシールド部材である、請求項８又は９に記載のフォトクロミック物品。
  14. 請求項１０に記載の眼鏡レンズを備えた眼鏡。
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