JPH041196A - 光互変性及び熱互変性化合物 - Google Patents
光互変性及び熱互変性化合物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
[0001]
本発明は、新規な光互変性及び熱互変性のスピロ−オキ
サゼピン−オキサジン化合物、その製法及び使用に係る
。 [0002] 光互変性化合物は、ある種の電磁線及び日光にさらされ
る際、その色及び/又は光透過度を変化させ、光源が取
除かれた際には、初期の色及び光透過度に戻る可逆的特
性を有する物質である。 一方、熱互変性化合物は、熱源にさらされる際に色及び
/又は光透過度を変化させ、この熱源が取除かれる際に
は初期の色及び光透過状態に戻る可逆的特性を有する物
質である。 光互変性及び/又は熱互変性を有する物質としては多く
のものが知られておりたとえばG、圧Brown偏「P
hotochromismJ vol、 III、We
issbergerシリーズrTechiniques
of Organic ChemistryJ 、
Wiley Interscience、 ニューヨー
ク(1971)に記載されている如く、各種の有機及び
無機化合物がある。 最もよく知られている光互変性及び/又は熱互変性の有
機化合物はスピロ−インドリン−オキサジン及びスピロ
−インドリン−ピランに属するものである。これら化合
物は、ソーラーフィルター 光学製品、光学メモリー
プリント、写真布、装飾製品及びおもちゃで使用される
高分子有機材料に光互変性及び熱互変性を付与する。 この公知の技術については、米国特許第3.562.1
72号、同第3.578.602号、同第4、215.
010号及び同第4.342.668号及びヨーロッパ
特許公開第134.633号及び同第141、407号
を参照する。 [0003] しかしながら、これらの公知化合物は、繰返し光化学的
及び/又は熱による着色−脱色サイクルが行われる場合
には疲労強度がかなり限定されるとの欠点がある。また
、日光にさらされることによる劣化に対する抵抗性も一
般的に不満足であり、特に室温よりも高い温度では不満
足である。 [0004] 本発明の目的は、室温よりもかなり高い温度においても
高い疲労強度及び高い劣化抵抗性を有する新規な種類の
光互変性及び熱互変性スピロ−オキサゼピン−オキサジ
ン化合物を提供することにより、公知技術の上記欠点を
解消することにある。 [0005] これによれば本発明の第1の態様は、下記の一般式(I
)で表されるスピロ−オキサゼピン−オキサジン形の新
規な光互変性及び熱互変性化合物を提供するものである
。 一般式(I)
サゼピン−オキサジン化合物、その製法及び使用に係る
。 [0002] 光互変性化合物は、ある種の電磁線及び日光にさらされ
る際、その色及び/又は光透過度を変化させ、光源が取
除かれた際には、初期の色及び光透過度に戻る可逆的特
性を有する物質である。 一方、熱互変性化合物は、熱源にさらされる際に色及び
/又は光透過度を変化させ、この熱源が取除かれる際に
は初期の色及び光透過状態に戻る可逆的特性を有する物
質である。 光互変性及び/又は熱互変性を有する物質としては多く
のものが知られておりたとえばG、圧Brown偏「P
hotochromismJ vol、 III、We
issbergerシリーズrTechiniques
of Organic ChemistryJ 、
Wiley Interscience、 ニューヨー
ク(1971)に記載されている如く、各種の有機及び
無機化合物がある。 最もよく知られている光互変性及び/又は熱互変性の有
機化合物はスピロ−インドリン−オキサジン及びスピロ
−インドリン−ピランに属するものである。これら化合
物は、ソーラーフィルター 光学製品、光学メモリー
プリント、写真布、装飾製品及びおもちゃで使用される
高分子有機材料に光互変性及び熱互変性を付与する。 この公知の技術については、米国特許第3.562.1
72号、同第3.578.602号、同第4、215.
010号及び同第4.342.668号及びヨーロッパ
特許公開第134.633号及び同第141、407号
を参照する。 [0003] しかしながら、これらの公知化合物は、繰返し光化学的
及び/又は熱による着色−脱色サイクルが行われる場合
には疲労強度がかなり限定されるとの欠点がある。また
、日光にさらされることによる劣化に対する抵抗性も一
般的に不満足であり、特に室温よりも高い温度では不満
足である。 [0004] 本発明の目的は、室温よりもかなり高い温度においても
高い疲労強度及び高い劣化抵抗性を有する新規な種類の
光互変性及び熱互変性スピロ−オキサゼピン−オキサジ
ン化合物を提供することにより、公知技術の上記欠点を
解消することにある。 [0005] これによれば本発明の第1の態様は、下記の一般式(I
)で表されるスピロ−オキサゼピン−オキサジン形の新
規な光互変性及び熱互変性化合物を提供するものである
。 一般式(I)
【化6】
[式中、Xは窒素原子又はCH基であり;Rは、水素原
子、直鎖状又は分枝状C1−5アルキル基、フッ素、塩
素、臭素及びヨウ素の中から選ばれるハロゲン原子1な
いし5個で置換された直鎖状又は分枝状Cアルキル基、
Cアルコキシ基、C1−5カルボキシアルキル基、シア
ノ基、C2−5アルケニル基、フェニル基又はベンジル
基であり;RないしR12は、同−又は相互に異なるも
のであって、互いに独立して水素原子、直鎖状又は分枝
状C1−5アルキル基、C2−5アルケニル基、ベンジ
ル基フッ素、塩素、臭素及びヨウ素の中から選ばれるハ
ロゲン原子、ヒドロキシ基Cアルコキシ基、アミノ基、
モノ−Cアルキルアミノ基、ジーC1−5アルキルアミ
ノ基、C3−7シクロアルキルアミノ基、カルボキシル
基、C1−5カルボキシアルキル基、カルボキシアミド
基、N−Cアルキル置換又はN、N−ジーC1−5アル
キル置換カルボキシアミド基、シアノ又はニトロ基を表
し、又はR9、R10” 11及びR12のうち近接す
る各2つの基は相互に結合して、未置換又はR1ないし
R12について記載のものの中から選ばれる1ないし3
個の置換基を有する縮合ベンゼン核を表す。] 好適な具体例では、一般式(I)において、Rが水素原
子又はメチル基であり、R独立して水素原子、メトキシ
基又はニトロ基を表すか、又はこれらのうち近接する2
つが結合して、未置換又はメトキシ、ニトロ及びカルボ
キシメチルから選ばれる1ないし3個の置換基を有する
縮合ベンゼン核を表す。 本発明による好適な光互変性化合物の好適な例としては
次のものがある。 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、 f] −1,
4−オキサゼピン−11,3’ −[11H]ナフト−
(2,1−b) −(1,4−オキサジン);10−メ
チル−8′ −メトキシ−6′ −ニドロースピロージ
ベンゾ[b、f]−1,4−オキサゼピン−11,2’
−[11H]ベンゾ−(2,1−b) −[3H]ピ
ラン;10−メチル−8′−メトキシ−スピロ−ジベン
ゾ[b、 f] −1,4オキサゼピン−113’ −
[11H]ナフト−(2,1−b) −(1,4−オキ
サジン);及び10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、
fコー1,4−オキサゼピン−11,3’ −[11H
]ナフト−(2,1−b)−1,4オキサジン−8′−
カルボン酸メチルエステル。 [0006] 一般式(I)においてX=Nである本発明の化合物は、
一般式(IIA)
子、直鎖状又は分枝状C1−5アルキル基、フッ素、塩
素、臭素及びヨウ素の中から選ばれるハロゲン原子1な
いし5個で置換された直鎖状又は分枝状Cアルキル基、
Cアルコキシ基、C1−5カルボキシアルキル基、シア
ノ基、C2−5アルケニル基、フェニル基又はベンジル
基であり;RないしR12は、同−又は相互に異なるも
のであって、互いに独立して水素原子、直鎖状又は分枝
状C1−5アルキル基、C2−5アルケニル基、ベンジ
ル基フッ素、塩素、臭素及びヨウ素の中から選ばれるハ
ロゲン原子、ヒドロキシ基Cアルコキシ基、アミノ基、
モノ−Cアルキルアミノ基、ジーC1−5アルキルアミ
ノ基、C3−7シクロアルキルアミノ基、カルボキシル
基、C1−5カルボキシアルキル基、カルボキシアミド
基、N−Cアルキル置換又はN、N−ジーC1−5アル
キル置換カルボキシアミド基、シアノ又はニトロ基を表
し、又はR9、R10” 11及びR12のうち近接す
る各2つの基は相互に結合して、未置換又はR1ないし
R12について記載のものの中から選ばれる1ないし3
個の置換基を有する縮合ベンゼン核を表す。] 好適な具体例では、一般式(I)において、Rが水素原
子又はメチル基であり、R独立して水素原子、メトキシ
基又はニトロ基を表すか、又はこれらのうち近接する2
つが結合して、未置換又はメトキシ、ニトロ及びカルボ
キシメチルから選ばれる1ないし3個の置換基を有する
縮合ベンゼン核を表す。 本発明による好適な光互変性化合物の好適な例としては
次のものがある。 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、 f] −1,
4−オキサゼピン−11,3’ −[11H]ナフト−
(2,1−b) −(1,4−オキサジン);10−メ
チル−8′ −メトキシ−6′ −ニドロースピロージ
ベンゾ[b、f]−1,4−オキサゼピン−11,2’
−[11H]ベンゾ−(2,1−b) −[3H]ピ
ラン;10−メチル−8′−メトキシ−スピロ−ジベン
ゾ[b、 f] −1,4オキサゼピン−113’ −
[11H]ナフト−(2,1−b) −(1,4−オキ
サジン);及び10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、
fコー1,4−オキサゼピン−11,3’ −[11H
]ナフト−(2,1−b)−1,4オキサジン−8′−
カルボン酸メチルエステル。 [0006] 一般式(I)においてX=Nである本発明の化合物は、
一般式(IIA)
【化7】
N=0
で表されるニトロソ誘導体又は一般式(IIB)
【化8
】 で表される互変異性体を、一般式(I)
】 で表される互変異性体を、一般式(I)
【化9】
R
(ここで、置換基R及びRないしRは前記と同意義であ
り、R14は水素原子、Cカルボニルアルキル基、C1
−5スルホニルオキシアルキル基又はスルファリール基
である)で表される化合物と反応させることによって調
製される。 一般に、反応は、化合物(III)を化合物(IIA)
又は(IIB)の不活性有機溶媒溶液に添加し、必要で
あれば第3級アミンの存在下において、温度Oないし1
50℃、好ましくはOないし80℃で約1分ないし24
時間処理することによって行われる。 化合物(IIA)及び(IIB)は、rOrganic
5ynthesis Co11ectiveJ vo
l、 3. p411又は米国特許第3.285.97
2号に開示された方法の如き公知の方法により調製され
る一方、化合物(III)は、たとえばrJ、 Che
m、 Soc、」(1962)、 2367、rJ、
Chem、 S。 c、 J(1953)、 1079及びrJ、 Che
m、 Soc、 J Perkin I(1976)、
1279に開示されているように、11−メチル−ジ
ベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピンから公知
の方法によって調製される。 一般式(I)においてX=CHである本発明の化合物は
、一般式(III)で表される化合物を、一般式(IV
)
り、R14は水素原子、Cカルボニルアルキル基、C1
−5スルホニルオキシアルキル基又はスルファリール基
である)で表される化合物と反応させることによって調
製される。 一般に、反応は、化合物(III)を化合物(IIA)
又は(IIB)の不活性有機溶媒溶液に添加し、必要で
あれば第3級アミンの存在下において、温度Oないし1
50℃、好ましくはOないし80℃で約1分ないし24
時間処理することによって行われる。 化合物(IIA)及び(IIB)は、rOrganic
5ynthesis Co11ectiveJ vo
l、 3. p411又は米国特許第3.285.97
2号に開示された方法の如き公知の方法により調製され
る一方、化合物(III)は、たとえばrJ、 Che
m、 Soc、」(1962)、 2367、rJ、
Chem、 S。 c、 J(1953)、 1079及びrJ、 Che
m、 Soc、 J Perkin I(1976)、
1279に開示されているように、11−メチル−ジ
ベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピンから公知
の方法によって調製される。 一般式(I)においてX=CHである本発明の化合物は
、一般式(III)で表される化合物を、一般式(IV
)
【化10】
CH○
(式中、置換基R9ないしR12は前記と同意義である
)で表されるサリシルアルデヒドと反応させることによ
って調製される。 該反応は、化合物(III)を化合物(IV)の不活性
有機溶媒溶液に添加し、温度Oないし150℃、好まし
くはOないし80℃で約1分ないし24時間処理するこ
とによって調製される。 上述の反応に適する不活性溶媒は、脂肪族又は芳香族炭
化水素(たとえばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベン
ゼン、トルエン及びキシレン)、塩素化脂肪族又は芳香
族炭化水素(たとえばジクロロメタン、1,2−ジクロ
ロエタン及びクロロベンゼン)、脂肪族又は芳香族エー
テル(たとえジエチルエーテル、テトラヒドロフラン及
びジフェニルエーテル)、アルコール(たとえばメタノ
ール、エタノールイソプロパノール及びn−ブタノール
)、エステル(たとえば酢酸エチル)、アミド(たとえ
ばジメチルホルムアミド)、ニトリル(たとえばアセト
ニトリル)、カーボネート(たとえばジメチルカーボネ
ート)及び水の7中から選ばれる。 反応ニオイテ、化合物(IIA)、(IIB)及ヒ(■
v)ハ、化合物(III) (7)1−Fニル当たり0
.1ないし10モルの量(ただし、好適には等モル量が
使用される)で使用される。 反応を第3級アミンの存在下で行う場合には、該アミン
は化合物(IIA)又は(IIB)の1モル当たり0.
1ないし2モルの量で使用される。ただし、好適には等
モル量である。この目的に適する第3級アミンの例とし
ては、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルピリジ
ン、N、N−ジメチル−4−アミノピリジン及びN−メ
チル−モルホリンがある。 反応終了後、化合物(I)を、常法(たとえば減圧下で
の蒸発)によって単離し、たとえば結晶化又はクロマト
グラフィーによって精製する。結晶化に適する溶媒は、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、エチルエニ
テル、メタノール、エタノール、インプロパツール、n
−ブタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、メチル
エチルケトン、酢酸エチル、ジメチルカーボネート、ア
セトニトリル及びこれらの混合物である。 [0007] 本発明による光互変性及び熱互変性のスピローオキザゼ
ピンーオキサジン化合物は、ソーラーフィルター 光学
製品、光学メモリー プリント、紙、写真、布装飾製品
及びおもちやとして使用される高分子有機材料でなる製
品に光互変性及び熱互変性を付与するために使用される
。特に、これらの化合物は、繰返し光化学的及び/又は
熱による着色−脱色サイクルに供される際の高度の疲労
強度及び特に室温よりも高い温度(約150℃以下)で
日光にさらされることによる劣化に対する高度の抵抗性
が要求される応用分野で有用である。 [0008]
)で表されるサリシルアルデヒドと反応させることによ
って調製される。 該反応は、化合物(III)を化合物(IV)の不活性
有機溶媒溶液に添加し、温度Oないし150℃、好まし
くはOないし80℃で約1分ないし24時間処理するこ
とによって調製される。 上述の反応に適する不活性溶媒は、脂肪族又は芳香族炭
化水素(たとえばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベン
ゼン、トルエン及びキシレン)、塩素化脂肪族又は芳香
族炭化水素(たとえばジクロロメタン、1,2−ジクロ
ロエタン及びクロロベンゼン)、脂肪族又は芳香族エー
テル(たとえジエチルエーテル、テトラヒドロフラン及
びジフェニルエーテル)、アルコール(たとえばメタノ
ール、エタノールイソプロパノール及びn−ブタノール
)、エステル(たとえば酢酸エチル)、アミド(たとえ
ばジメチルホルムアミド)、ニトリル(たとえばアセト
ニトリル)、カーボネート(たとえばジメチルカーボネ
ート)及び水の7中から選ばれる。 反応ニオイテ、化合物(IIA)、(IIB)及ヒ(■
v)ハ、化合物(III) (7)1−Fニル当たり0
.1ないし10モルの量(ただし、好適には等モル量が
使用される)で使用される。 反応を第3級アミンの存在下で行う場合には、該アミン
は化合物(IIA)又は(IIB)の1モル当たり0.
1ないし2モルの量で使用される。ただし、好適には等
モル量である。この目的に適する第3級アミンの例とし
ては、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルピリジ
ン、N、N−ジメチル−4−アミノピリジン及びN−メ
チル−モルホリンがある。 反応終了後、化合物(I)を、常法(たとえば減圧下で
の蒸発)によって単離し、たとえば結晶化又はクロマト
グラフィーによって精製する。結晶化に適する溶媒は、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、エチルエニ
テル、メタノール、エタノール、インプロパツール、n
−ブタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、メチル
エチルケトン、酢酸エチル、ジメチルカーボネート、ア
セトニトリル及びこれらの混合物である。 [0007] 本発明による光互変性及び熱互変性のスピローオキザゼ
ピンーオキサジン化合物は、ソーラーフィルター 光学
製品、光学メモリー プリント、紙、写真、布装飾製品
及びおもちやとして使用される高分子有機材料でなる製
品に光互変性及び熱互変性を付与するために使用される
。特に、これらの化合物は、繰返し光化学的及び/又は
熱による着色−脱色サイクルに供される際の高度の疲労
強度及び特に室温よりも高い温度(約150℃以下)で
日光にさらされることによる劣化に対する高度の抵抗性
が要求される応用分野で有用である。 [0008]
本発明をさらに説明するため、いくつかの実施例を例示
する。 実施例1 10−メチル−11−メチレン[11H]ジベンゼン[
b、 f] −1,4−オキサゼピンの調製11−メチ
ル−ジベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン(
9g:40ミリモル)のトルエン(90ml)溶液に、
周囲温度(20−25℃)において撹拌しながら硫酸ジ
メチル(5,67g;45ミリモル)を添加した。得ら
れた溶液を90℃に2時間加熱し、周囲温度に冷却し、
ついで20%水酸化ナトリウム水溶液250m1を添加
し、有機相を分離した。 トルエン相を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、
減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルク
ロマトグラフィー(溶離剤;エチルエーテル−n−ヘキ
サン(1:3容量))に供し、標託の所望生成物を得た
。 1HNMR(200MHz、 CDCCDC13Tδ(
ppm) :2.67(3H,s、 CH3N) 、
6.5 7.8(IOH,m、芳香族及びオレフィン系
プロトン) 元素分析: 理論値:C80,7%:H5,8%;N6.3%測定値
:C81,5%;H5,5%;N6.2%実施例2 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、 f] −1,
4−オキサゼピン−11゜ナフト−(2,1−b) −
(1,4−オキサジン)の調製
する。 実施例1 10−メチル−11−メチレン[11H]ジベンゼン[
b、 f] −1,4−オキサゼピンの調製11−メチ
ル−ジベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン(
9g:40ミリモル)のトルエン(90ml)溶液に、
周囲温度(20−25℃)において撹拌しながら硫酸ジ
メチル(5,67g;45ミリモル)を添加した。得ら
れた溶液を90℃に2時間加熱し、周囲温度に冷却し、
ついで20%水酸化ナトリウム水溶液250m1を添加
し、有機相を分離した。 トルエン相を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、
減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルク
ロマトグラフィー(溶離剤;エチルエーテル−n−ヘキ
サン(1:3容量))に供し、標託の所望生成物を得た
。 1HNMR(200MHz、 CDCCDC13Tδ(
ppm) :2.67(3H,s、 CH3N) 、
6.5 7.8(IOH,m、芳香族及びオレフィン系
プロトン) 元素分析: 理論値:C80,7%:H5,8%;N6.3%測定値
:C81,5%;H5,5%;N6.2%実施例2 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、 f] −1,
4−オキサゼピン−11゜ナフト−(2,1−b) −
(1,4−オキサジン)の調製
【化12】
3′
−[11H]
10−メチル−11−メチレン[11H]ジベンゼン[
b、 f] −1,4−オキサゼピン(実施例1の記載
の如くシて調製したもの)(3g;13.5ミリモル)
を、1−ニトロソ−2−ナフトール(2,3g ; 1
3.5ミリモル)のトルエン(50ml)懸濁液に添加
した。混合物を90℃に12時間加熱し、ついで周囲温
度に冷却し、最後に減圧下で溶媒を留去した。残渣をア
セトンから結晶化して標記の所望生成物を得た。 HNMR(200MHz、 CDCl3 TMS)δ(
ppm) :2.92(3H,s、 CH3N)、 6
.98.1(15H,m)質量分析(m/e) : 3
78 元素分析: 理論値:C79,4%;H4,8%;N7.4%測定値
:C79,8%:H4,5%;N7.2%実施例3 10−メチル−8′−メトキシ−6′−ニドロースピロ
ージベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン−1
1,2’ −[11H]ベンゾ−(2,1−b) −[
3H]ピランの調製
b、 f] −1,4−オキサゼピン(実施例1の記載
の如くシて調製したもの)(3g;13.5ミリモル)
を、1−ニトロソ−2−ナフトール(2,3g ; 1
3.5ミリモル)のトルエン(50ml)懸濁液に添加
した。混合物を90℃に12時間加熱し、ついで周囲温
度に冷却し、最後に減圧下で溶媒を留去した。残渣をア
セトンから結晶化して標記の所望生成物を得た。 HNMR(200MHz、 CDCl3 TMS)δ(
ppm) :2.92(3H,s、 CH3N)、 6
.98.1(15H,m)質量分析(m/e) : 3
78 元素分析: 理論値:C79,4%;H4,8%;N7.4%測定値
:C79,8%:H4,5%;N7.2%実施例3 10−メチル−8′−メトキシ−6′−ニドロースピロ
ージベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン−1
1,2’ −[11H]ベンゾ−(2,1−b) −[
3H]ピランの調製
【化13】
10−メチル−11−メチレン[11H]ジベンゼン[
b、 f] −1,4−オキサゼピン(2,23g;1
0ミリモル)を、2−ヒドロキシ−3−メトキシ−5−
二トロベンズアルデヒド(1,77g : 9ミリモル
)のエタノール(40ml)懸濁液に添加した。混合物
を還流温度に3時間加熱し、ついで周囲温度に冷却した
。生成した残渣を濾取し、エタノールで洗浄し、減圧下
で乾燥して標記の所望生成物を得た。 IHNMR(200MH2,CDCl3 TMS)δ(
ppm) :2.78(3H,s、 CH−N)、 4
.04(3H,s、 0CH3)、 6.57.8(1
2H,m)元素分析: 理論値:C71,5%:H4,7%:N7.2%測定値
:C72,0%;H4,5%;N7.2%実施例4 10−メチル−8′−メトキシ−スピロ−ジベンゾ[b
、 f]−1,4オキサゼピン−11,3’ −[11
H]ナフト−(2,1−b) −(1,4−オキサジン
)の調製
b、 f] −1,4−オキサゼピン(2,23g;1
0ミリモル)を、2−ヒドロキシ−3−メトキシ−5−
二トロベンズアルデヒド(1,77g : 9ミリモル
)のエタノール(40ml)懸濁液に添加した。混合物
を還流温度に3時間加熱し、ついで周囲温度に冷却した
。生成した残渣を濾取し、エタノールで洗浄し、減圧下
で乾燥して標記の所望生成物を得た。 IHNMR(200MH2,CDCl3 TMS)δ(
ppm) :2.78(3H,s、 CH−N)、 4
.04(3H,s、 0CH3)、 6.57.8(1
2H,m)元素分析: 理論値:C71,5%:H4,7%:N7.2%測定値
:C72,0%;H4,5%;N7.2%実施例4 10−メチル−8′−メトキシ−スピロ−ジベンゾ[b
、 f]−1,4オキサゼピン−11,3’ −[11
H]ナフト−(2,1−b) −(1,4−オキサジン
)の調製
【化14】
10−メチル−11−メチレン[11H]ジベンゼン[
b、 f] −1,4−オキサゼピン(2,22g;1
0ミリモル)を、1−二トロン−6−メドキシー2−ナ
フトール(2,03g : 10ミリモル)のトルエン
(30ml)懸濁液に添加した。この混合物を90℃に
12時間加熱し、ついで周囲温度に冷却し、最後に減圧
下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマ
トグラフィー(溶離剤:n−ヘキサン−エチルエーテル
(7:3容量))に供し、標記の所望生成物を得た。 IHNMR(200MH2,CDCl3 TMS)δ(
ppm) :2.90(3H,s、 CH−N)、 3
.93(3H,s、 0CH3)、 6.8−8.2(
14H,、m)質量分析(m/e) : 408 元素分析: 理論値:C76,5%:H4,9%:N6.9%測定値
:C75,8%:H4,8%:N6.7%実施例5 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、 f] −1,
4オキサゼピン−11,3’ −[11H]ナフト−(
2,1−b) −1,4−オキサジン−8−カルボン酸
メチルエステルの調製10−メチル−11−メチレン[
11H]ジベンゼン[b、 f] −1,4−オキサゼ
ピン(2,22g;10ミリモル)を、2−ヒドロキシ
−1−ニトロソ−6−メドキシー2−ナフトールメチル
エステル(2,31g : 10ミリモル)のトルエン
(30ml)懸濁液に添加した。この混合物を90℃に
12時間加熱し、ついで周囲温度に冷却し、最後に減圧
下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマ
トグラフィー(溶離剤:n−ヘキサン−エチルエーテル
(1:1容量))に供し、標記の所望生成物を得た。 IHNへ’IR(200MHz、 CDCCDC13T
δ(ppm) :2.93(3H,s、 CH−N)、
3.53(3H,s、 0CH3)、 6.8−8.
3(14H,m)質量分析(m/e) : 437 元素分析: 理論値:C74,1%;H4,8%;N6.4%測定値
:C73,7%;H4,7%;N6.4%ホトクロミズ
ム びサーモクロミズムの 理上学的測“スピローオキ
ザゼピンーオキサジンは、一般に光互変挙動を示す。す
なわち、溶液中、重合体マトリックス中又はシリカゲル
上に吸着された生成物のUV−可視吸収スペクトルは、
日光又は人工光源にさらされる際に実質的に変化する。 これら化合物は、固状では一般に無色であり、一方、活
性形では、色が赤から青に変る。この効果は可逆的であ
り、暗所又は冷却時では、初期の無色状態に戻る。 たとえば、溶媒を留去した後、10−メチル−スピロ−
ジベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン−11
,3’ −[11H]ナフト−(2,1−b) −(1
,4−オキサジン)のトルエン溶液を含浸させたシリカ
ゲルは、日光にさらされた際、迅速に強い青色を呈し、
暗所に置かれる際に初期の外観に戻る。 一般に、スピロ−オキサゼピン−オキサジンは熱互変挙
動を示す。すなわち、溶液中又は重合体マトリックス中
におけるUV−可視吸収スペクトルは所望温度に加熱す
る際に実質的に変化する。この効果は可逆的であり、す
なわち各種溶媒中における10−メチル−スピロ−ジベ
ンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン−11,3
’ −[IIH]ナフト−(2,1−b) −(1,4
−オキサジン)を含む10重量%溶液に関する次表に示
すように、活性化温度以下にする際には初期状態に戻る
。
b、 f] −1,4−オキサゼピン(2,22g;1
0ミリモル)を、1−二トロン−6−メドキシー2−ナ
フトール(2,03g : 10ミリモル)のトルエン
(30ml)懸濁液に添加した。この混合物を90℃に
12時間加熱し、ついで周囲温度に冷却し、最後に減圧
下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマ
トグラフィー(溶離剤:n−ヘキサン−エチルエーテル
(7:3容量))に供し、標記の所望生成物を得た。 IHNMR(200MH2,CDCl3 TMS)δ(
ppm) :2.90(3H,s、 CH−N)、 3
.93(3H,s、 0CH3)、 6.8−8.2(
14H,、m)質量分析(m/e) : 408 元素分析: 理論値:C76,5%:H4,9%:N6.9%測定値
:C75,8%:H4,8%:N6.7%実施例5 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b、 f] −1,
4オキサゼピン−11,3’ −[11H]ナフト−(
2,1−b) −1,4−オキサジン−8−カルボン酸
メチルエステルの調製10−メチル−11−メチレン[
11H]ジベンゼン[b、 f] −1,4−オキサゼ
ピン(2,22g;10ミリモル)を、2−ヒドロキシ
−1−ニトロソ−6−メドキシー2−ナフトールメチル
エステル(2,31g : 10ミリモル)のトルエン
(30ml)懸濁液に添加した。この混合物を90℃に
12時間加熱し、ついで周囲温度に冷却し、最後に減圧
下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマ
トグラフィー(溶離剤:n−ヘキサン−エチルエーテル
(1:1容量))に供し、標記の所望生成物を得た。 IHNへ’IR(200MHz、 CDCCDC13T
δ(ppm) :2.93(3H,s、 CH−N)、
3.53(3H,s、 0CH3)、 6.8−8.
3(14H,m)質量分析(m/e) : 437 元素分析: 理論値:C74,1%;H4,8%;N6.4%測定値
:C73,7%;H4,7%;N6.4%ホトクロミズ
ム びサーモクロミズムの 理上学的測“スピローオキ
ザゼピンーオキサジンは、一般に光互変挙動を示す。す
なわち、溶液中、重合体マトリックス中又はシリカゲル
上に吸着された生成物のUV−可視吸収スペクトルは、
日光又は人工光源にさらされる際に実質的に変化する。 これら化合物は、固状では一般に無色であり、一方、活
性形では、色が赤から青に変る。この効果は可逆的であ
り、暗所又は冷却時では、初期の無色状態に戻る。 たとえば、溶媒を留去した後、10−メチル−スピロ−
ジベンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン−11
,3’ −[11H]ナフト−(2,1−b) −(1
,4−オキサジン)のトルエン溶液を含浸させたシリカ
ゲルは、日光にさらされた際、迅速に強い青色を呈し、
暗所に置かれる際に初期の外観に戻る。 一般に、スピロ−オキサゼピン−オキサジンは熱互変挙
動を示す。すなわち、溶液中又は重合体マトリックス中
におけるUV−可視吸収スペクトルは所望温度に加熱す
る際に実質的に変化する。この効果は可逆的であり、す
なわち各種溶媒中における10−メチル−スピロ−ジベ
ンゾ[b、 f] −1,4−オキサゼピン−11,3
’ −[IIH]ナフト−(2,1−b) −(1,4
−オキサジン)を含む10重量%溶液に関する次表に示
すように、活性化温度以下にする際には初期状態に戻る
。
【表1】
溶 媒 活性化温度 免税活性
化温度 (’C) 60±2 70±2 80±2 90±2 イソプロパツール 1.2−ジクロロエタン アセトニトリル トルエン (℃) 60−65青 70−75紫 80−85紫 90−95 ピンク
化温度 (’C) 60±2 70±2 80±2 90±2 イソプロパツール 1.2−ジクロロエタン アセトニトリル トルエン (℃) 60−65青 70−75紫 80−85紫 90−95 ピンク
Claims (8)
- 【請求項1】 下記一般式( I )で表されるスピロ−オキサゼピン−
オキサジン形の光互変性及び熱互変性化合物。 一般式( I ) 【化1】 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Xは窒素原子又はCH基であり;Rは、水素原
子、直鎖状又は分枝状C_1_−_5アルキル基、フッ
素、塩素、臭素及びヨウ素の中から選ばれるハロゲン原
子1ないし5個で置換された直鎖状又は分枝状C_1_
−_5アルキル基、C_1_−_5アルコキシ基、C_
1_−_5カルボキシアルキル基、シアノ基、C_2_
−_5アルケニル基、フェニル基又はベンジル基であり
;R_1ないしR_1_2は、同一又は相互に異なるも
のであって、互いに独立して水素原子、直鎖状又は分枝
状C_1_−_5アルキル基、C_2_−_5アルケニ
ル基、ベンジル基、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素の中
から選ばれるハロゲン原子、ヒドロキシ基、C_1_−
_5アルコキシ基、アミノ基、モノ−C_1_−_5ア
ルキルアミノ基、ジ−C_1_−_5アルキルアミノ基
、C_3_−_7シクロアルキルアミノ基、カルボキシ
ル基、C_1_−_5カルボキシアルキル基、カルボキ
シアミド基、N−C_1_−_5アルキル置換又はN,
N−ジ−C_1_−_5アルキル置換カルボキシアミド
基、シアノ又はニトロ基を表し、又はR_9、R_1_
0、R_1_1及びR_1_2のうち近接する各2つの
基は相互に結合して、未置換又はR_1ないしR_1_
2について記載のものの中から選ばれる1ないし3個の
置換基を有する縮合ベンゼン核を表す。] - 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、前記一般式( I )にお
けるRが水素原子又はメチル基であり;R_1ないしR
_8が互いに独立して水素原子又はメチル基を表し;R
_9ないしR_1_2が互いに独立して水素原子、メト
キシ基又はニトロ基を表すか、又はこれらのうち近接す
る2つの基が結合して、未置換又はメトキシ、ニトロ及
びカルボキシメチルから選ばれる1ないし3個の置換基
を有する縮合ベンゼン核を表す、光互変性及び熱互変性
化合物。 - 【請求項3】 10−メチル−スピロ−ジベンゾ[b,f]−1,4−
オキサゼピン−11,3′−[11H]ナフト−(2,
1−b)−(1,4−オキサジン)、10−メチル−8
′−メトキシ−6′−ニトロ−スピロ−ジベンゾ[b,
f]−1,4−オキサゼピン−11,2′−[11H]
ベンゾ−(2,1−b)−[3H]ピラン、10−メチ
ル−8′−メトキシ−スピロ−ジベンゾ[b,f]−1
,4オキサゼピン−11,3′−[11H]ナフト−(
2,1−b)−(1,4−オキサジン)及び10−メチ
ル−スピロ−ジベンゾ[b,f]−1,4−オキサゼピ
ン−11,3′−[11H]ナフト−(2,1−b)−
1,4オキサジン−8′−カルボン酸メチルエステルで
ある請求項1記載の光互変性及び熱互変性化合物。 - 【請求項4】 請求項1−3記載の前記一般式( I )におけるXがN
である光互変性及び熱互変性化合物( I )の製法にお
いて、一般式(IIA)【化2】 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表されるニトロソ誘導体又は一般式(IIB)【化3】 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される互変異性体を、一般式(III) 【化4】 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここで、置換基R及びR_1ないしR_1_2は前記
請求項に記載のものと同意義であり、R_1_4は水素
原子、C_1_−_5カルボニルアルキル基、C_1_
−_5スルホニルオキシアルキル基又はスルファリール
基である)で表される化合物と反応させることを特徴と
する、光互変性及び熱互変性化合物の製法。 - 【請求項5】 請求項4記載の製法において、前記化合物(III)を前
記化合物(IIA)又は(IIB)の不活性有機溶媒溶液に
添加し、必要であれば第3級アミンの存在下において、
温度0ないし150℃、好ましくは0ないし80℃で約
1分ないし24時間処理する、光互変性及び熱互変性化
合物の製法。 - 【請求項6】 請求項1−3記載の前記一般式( I )におけるXがC
Hである光互変性及び熱互変性化合物( I )の製法に
おいて、一般式(III)で表される化合物を一般式(IV
)【化5】 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、置換基R_9ないしR_1_2は前記請求項に
記載のものと同意義である)で表されるサリシルアルデ
ヒドと反応させることを特徴とする、光互変性及び熱互
変性化合物の製法。 - 【請求項7】 請求項6記載の製法において、前記化合物(III)を前
記化合物(IV)の不活性有機溶媒溶液に添加し、温度0
ないし150℃、好ましくは0ないし80℃で約1分な
いし24時間処理する、光互変性及び熱互変性化合物の
製法。 - 【請求項8】 請求項1−3記載の光互変性及び熱互変性化合物を含有
することを特徴とする、ソーラーフィルター、光学製品
、光学メモリー、プリント、写真、紙、布、装飾製品及
びおもちゃのような高分子材料でなる製品。
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-
1990
- 1990-12-06 US US07/622,710 patent/US5055576A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-06 EP EP19900203214 patent/EP0432839A3/en not_active Withdrawn
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