JPH0796553B2 - Spiropyran compound - Google Patents

Spiropyran compound

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JPH0796553B2
JPH0796553B2 JP4518986A JP4518986A JPH0796553B2 JP H0796553 B2 JPH0796553 B2 JP H0796553B2 JP 4518986 A JP4518986 A JP 4518986A JP 4518986 A JP4518986 A JP 4518986A JP H0796553 B2 JPH0796553 B2 JP H0796553B2
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group
photochromic
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compound represented
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隆 田中
信吾 松岡
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Tokuyama Corp
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Tokuyama Corp
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  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規なスピロピラン化合物に関するものであ
り、特に光の作用により発色あるいは消色変化を繰り返
すフォトクロミック材として有用なスピロピラン化合物
を提供するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel spiropyran compound, and particularly to a spiropyran compound useful as a photochromic material that repeatedly undergoes color change or decolorization change by the action of light. Is.

〔従来技術およびその問題点〕[Prior art and its problems]

フォトクロミズムとは、ここ数年来注目をひいてきた現
象であって、ある化合物にふつう日光あるいは水銀灯の
光のような紫外線を含む光を照射すると速かに色が変わ
り、光の照射をやめて暗所におくと元の色にもどる可逆
的作用のことである。この性質を有する化合物は、フォ
トクロミック化合物と呼ばれ、従来から色々な化合物が
合成されてきたが、その構造には特別な共通の構造は認
められない。近年、これらの種々のフォトクロミック化
合物のなかでも、下記の構造式(II) (但しR1,R2は種々の置換基) で示される1,3,3−トリメチルインドリノベンゾスピロ
ピラン誘導体は、最も注目されてきている。上記式(I
I)の化合物は、ベンゼン,トルエン等の無極性溶媒中
では無色から太陽光または紫外線を照射すると青色に速
やかに変化し、暗所に放置または可視光の照射により元
の無色にもどる。しかし、これらの化合物はエチルアル
コール,メチルアルコール,アセトン,アセトニトリ
ル,ジメチルホルムアミド等の極性溶媒に溶かしたとき
は一般に赤ないし赤紫色をしており、この溶液に紫外線
を照射してもそれほど顕著なフォトクロミック作用を呈
しない。また、高分子固体マトリックス中においても、
上記(II)の化合物はそれほど顕著なフォトクロミック
作用を呈さず、特にポリメチルメタクリレート,ポリカ
ーボネート,ポリ(アリルジグリコールカーボネート)
など極性の高分子マトリックス中では赤ないし赤紫色を
しており、紫外線を照射しても充分なフォトクロミック
作用が認められない。また、上記のような高分子マトリ
ックス中では、上記(II)の化合物はその発色構造がマ
トリックス中で安定化されてしまうため、その退色スピ
ードが極端に遅くなってしまうという欠点がある。
Photochromism is a phenomenon that has been attracting attention for several years, and when a compound is exposed to sunlight or light containing ultraviolet rays such as the light of a mercury lamp, the color of the compound rapidly changes, and the light is stopped and the light is stopped in the dark. It is a reversible effect of returning to the original color when put on. A compound having this property is called a photochromic compound, and various compounds have been synthesized conventionally, but no special common structure is recognized in the structure. In recent years, among these various photochromic compounds, the following structural formula (II) The 1,3,3-trimethylindolinobenzospiropyran derivative represented by (wherein R 1 and R 2 are various substituents) has received the most attention. The above formula (I
The compound of I) changes from colorless in a non-polar solvent such as benzene and toluene to blue rapidly when exposed to sunlight or ultraviolet rays, and returns to the original colorless state when left in the dark or irradiated with visible light. However, when these compounds are dissolved in a polar solvent such as ethyl alcohol, methyl alcohol, acetone, acetonitrile, dimethylformamide, etc., they generally have a red or reddish purple color, and even if this solution is irradiated with ultraviolet rays, notable photochromic Has no effect. Also in the polymer solid matrix,
The compound of the above (II) does not exhibit a remarkable photochromic action, and particularly polymethylmethacrylate, polycarbonate, poly (allyldiglycolcarbonate)
In the polar polymer matrix, it has a red or reddish purple color, and a sufficient photochromic action is not observed even when irradiated with ultraviolet rays. Further, in the polymer matrix as described above, the compound (II) has a drawback that its color-developing structure is stabilized in the matrix, so that the fading speed becomes extremely slow.

また、米国特許第3562172号,第3578602号,第4215010
号,第4342668号の各明細書に記載されているようなス
ピロ(インドリン)ナフトオキサジン化合物は、上記に
示したような溶媒あるいは高分子マトリックスの影響は
受けず、その退色スピードも早い。しかしながら、この
スピロ(インドリン)ナフトオキサジン化合物は、その
フォトクロミック作用が溶媒中あるいは高分子マトリッ
クス中において10〜15℃付近で顕著であるが、室温付近
(20〜30℃)ではあまり顕著ではない。
Also, US Patent Nos. 3562172, 3578602, and 4215010.
No. 4342668, spiro (indoline) naphthoxazine compounds are not affected by the solvent or polymer matrix as described above, and their fading speed is fast. However, the photochromic action of this spiro (indoline) naphthooxazine compound is remarkable at around 10 to 15 ° C in the solvent or in the polymer matrix, but it is not so remarkable at around room temperature (20 to 30 ° C).

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者は、上記したようなスピロピラン化合物の高分
子マトリックス中における影響を除き、そのフォトクロ
ミック作用を室温付近で顕著にし、また発色および退色
スピードに関するフォトクロックミック性能を向上させ
るために鋭意研究を重ねた。その結果、上記の特性を満
足する下記一般式(I)で示される新規なスピロピラン
化合物を見い出し、この知見に基づいてこの発明をなす
に至った。即ち、本発明は、一般式(I) (ここで、R1,R2およびR3は炭素数1〜10のアルキル基
で、R4,R5,R6およびR7は水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜5のアルキル基またはアルキル基を示す)で示さ
れるスピロピラン化合物である。
The present inventor has conducted extensive studies to eliminate the influence of the spiropyran compound in the polymer matrix as described above, to make its photochromic effect remarkable near room temperature, and to improve the photochromic performance regarding color development and fading speed. It was As a result, they have found a novel spiropyran compound represented by the following general formula (I) that satisfies the above characteristics, and have completed the present invention based on this finding. That is, the present invention has the general formula (I) (Here, R 1 , R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms or Is a spiropyran compound represented by (indicating an alkyl group).

上記一般式(I)で示されるR1,R2及びR3は炭素数1〜1
0の同種又は異種のアルキル基が好適であり、具体的に
はメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチ
ル基,ヘキシル基,ヘプチル基,オクチル基,ノニル
基,デシル基などである。
R 1 , R 2 and R 3 represented by the general formula (I) have 1 to 1 carbon atoms.
The same or different alkyl groups of 0 are preferable, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group and a decyl group.

また一般式(I)で示されるR4,R5,R6およびR7はそれぞ
れ同種又は異種の水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜
5のアルキル基またはアルコキシ基が好適に採用され
る。上記のハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、
沃素原子が特に限定されず用いられる。またアルキル基
としてはメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,
ペンチル基の炭素数1〜5の低級アルキル基が好適に使
用される。更にまたアルコキシ基としてはメトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基
等の炭素数1〜5の低級アルコキシ基が好適である。
Further, R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represented by the general formula (I) are the same or different hydrogen atom, halogen atom, carbon number 1 to
The alkyl group or alkoxy group of 5 is preferably adopted. As the above halogen atom, chlorine atom, bromine atom,
Iodine atom is used without particular limitation. As the alkyl group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group,
A lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of a pentyl group is preferably used. Furthermore, as the alkoxy group, a methoxy group,
A lower alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms such as an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and a pentoxy group is preferable.

本発明の上記した一般式(I)で示される化合物は、一
般に常温常圧で淡黄色の固体として存在する。また、本
発明の上記一般式(I)で示される化合物は、一般に次
の(イ)〜(ハ)のような手段で一般式(I)の各化合
物であることを確認できる。
The compound represented by the above general formula (I) of the present invention generally exists as a pale yellow solid at room temperature and atmospheric pressure. In addition, it can be confirmed that the compound represented by the general formula (I) of the present invention is generally each compound of the general formula (I) by means of the following (A) to (C).

(イ) 赤外吸収スペクトル(IR)を測定することによ
り、3100〜3000cm-1にアロマティックな−CHの伸縮によ
る吸収、3000〜2800cm-1にアリファティックな−CHの伸
縮による吸収、1640〜1600cm-1にC=N結合の伸縮によ
る吸収、1600〜1580cm-1にアロマティックなC=C結合
による吸収、990〜920cm-1にスピロなC−O結合の伸縮
による強い吸収が現われる。
(B) by measuring the infrared absorption spectrum (IR), absorption by expansion and contraction of the aromatic a -CH the 3100~3000cm -1, absorption caused by the expansion and contraction of the ant files ticks of -CH the 3000~2800cm -1, 1640 ~1600Cm -1 absorption due to stretching of C = N bond, absorption by aromatic of C = C bonds in 1600~1580Cm -1, strong absorption due to expansion and contraction of the spiro a C-O bond appears to 990~920cm -1.

(ロ) プロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)を
測定することにより、分子中に存在するプロトンの種類
と個数を知ることができる。δ7〜9.3ppm付近にアロマ
ティックなプロトンに基づくピーク、δ6.3〜δ6.7付近
に−CH=N−結合のプロトンに基づくピーク、δ1.2〜
δ3.0ppm付近にN−R1(ただし、R1は炭素数1〜10の
アルキル基を示す)結合のプロトンに基づくピーク、δ
1.0〜δ2.0ppm付近に (ただし、R2,R3は炭素数1〜10のアルキル基を示す)
結合のプロトンに基づくピークが現われる。なお、それ
ぞれのピーク強度を相対的に比較することにより、それ
ぞれの結合基のプロトンの個数を知ることができる。
(B) By measuring the proton nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR), the kind and number of protons present in the molecule can be known. Aromatic proton-based peaks around δ7-9.3 ppm, -CH = N-bonded proton-based peaks around δ6.3-δ6.7, δ1.2-
A peak based on a proton of N—R 1 (wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) bond near δ3.0 ppm, δ
Around 1.0 to δ2.0ppm (However, R 2 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms)
A peak based on bound protons appears. By comparing the respective peak intensities relatively, the number of protons in each bonding group can be known.

(ハ) 元素分析によって炭素,水素,窒素,ハロゲン
の各重量%を求めることができる。さらに認知された各
元素の重量%の和を100から減じることにより、酸素の
重量%を算出することが出来る。従って、相当する生成
物の組成式を決定することが出来る。
(C) By elemental analysis, each weight% of carbon, hydrogen, nitrogen and halogen can be obtained. Further, the weight% of oxygen can be calculated by subtracting the total weight% of the recognized elements from 100. Therefore, the formula of the corresponding product can be determined.

本発明の上記一般式(I)で示される化合物は、ベンゼ
ン,トルエン,クロロホルム,四塩化炭素,アセトニト
リル,メチルアルコール,エチルアルコール,N,N−ジメ
チルホルムアミドなどの一般に有機溶媒に良く溶ける。
このような溶媒に前記一般式(I)で示される化合物を
溶かした時、溶媒の極性・非極性にかかわらず、一般に
溶液は無色透明であり、太陽光または紫外線を照射する
と赤紫色または青色にすみやかに変化し、層を遮断する
とすみやかに元の無色にもどる良好な可逆的なフォトク
ロミック作用を呈する。このような本発明におけるフォ
トクロミック作用は、高分子固体マトリックス中でも起
こり、その発色および消色のフォトクロ作用は、室温付
近(20〜30℃)でも顕著であり、可逆スピードは秒のオ
ーダーでおこる。かかる対象となる高分子マトリックス
としては、本発明の上記一般式(I)で示される化合物
が均一に分散するものであればよく、光学的に好ましく
は例えばポリアクリル酸メチル,ポリアクリル酸エチ
ル,ポリメタクリル酸メチル,ポリメタクリル酸エチ
ル,ポリカーボネートポリ(アリルジグリコールカーボ
ネート)などが挙げられる。上記一般式(I)で示され
る化合物を分散の程度に応じて任意の割合で上記の高分
子マトリックス中に添加することができるが、一般に0.
001〜70重量%が好ましい。
The compound represented by the above general formula (I) of the present invention is generally soluble in organic solvents such as benzene, toluene, chloroform, carbon tetrachloride, acetonitrile, methyl alcohol, ethyl alcohol and N, N-dimethylformamide.
When the compound represented by the general formula (I) is dissolved in such a solvent, the solution is generally colorless and transparent regardless of the polarity or non-polarity of the solvent, and when irradiated with sunlight or ultraviolet rays, it becomes reddish purple or blue. It changes rapidly, and when it blocks the layer, it exhibits a good reversible photochromic action that immediately returns to the original colorless state. Such a photochromic action in the present invention also occurs in the polymer solid matrix, and the photochromic action of coloring and decoloring is remarkable even at around room temperature (20 to 30 ° C.), and the reversible speed occurs on the order of seconds. The target polymer matrix may be one in which the compound represented by the general formula (I) of the present invention is uniformly dispersed. Optically preferably, for example, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, Examples thereof include polymethylmethacrylate, polyethylmethacrylate, and polycarbonate poly (allyldiglycol carbonate). The compound represented by the general formula (I) can be added to the above-mentioned polymer matrix in an arbitrary ratio depending on the degree of dispersion, but it is generally 0.
001 to 70% by weight is preferable.

本発明の上記した一般式(I)で示される化合物の製造
方法は、特に限定されず如何なる方法によって得ても良
い。一般に好適に採用される代表的方法を以下に説明す
る。
The method for producing the compound represented by the above general formula (I) of the present invention is not particularly limited and may be obtained by any method. A typical method that is generally adopted is described below.

一般式(III)で示される2−メチレンインドリンと (ここで、R1,R2およびR3は炭素数1〜10のアルキル基
で、R4およびR5は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜
5のアルキル基またはメトキシ,エトキシなどの低級ア
ルコキシ基を示す) 一般式(IV)で示される1−ニトロソ−2−フェナント
ロールを (ここで、R6およびR7は水素原子,ハロゲン原子,炭素
数1〜5のアルキル基またはメトキシ,エトキシなどの
低級アルコキシ基を示す) を等モル比の割合でエチルアルコール中で窒素ガスを通
じながら還流し、反応後冷却すれば褐色の結晶が析出す
る。これをロ別し、エチルアルコールより再結晶すれば
収率約10〜30%で淡黄色の上記一般式(I)の化合物が
得られる。
2-methylene indoline represented by the general formula (III) (Here, R 1 , R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, R 4 and R 5 are hydrogen atoms, halogen atoms, and 1 to 10 carbon atoms.
5 represents an alkyl group of 5 or a lower alkoxy group such as methoxy and ethoxy) 1-nitroso-2-phenanthrol represented by the general formula (IV) (Wherein R 6 and R 7 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a lower alkoxy group such as methoxy and ethoxy) in an equimolar ratio through nitrogen gas in ethyl alcohol. While refluxing, cooling after reaction, brown crystals are precipitated. If this is separated by filtration and recrystallized from ethyl alcohol, a pale yellow compound of the above formula (I) can be obtained with a yield of about 10 to 30%.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

このようにして得られた上記一般式(I)のスピロピラ
ン化合物を、上記に示した如き高分子マトリックス中へ
分散したフォトクロミック樹脂は、いずれの場合も無色
透明であり、紫外線照射によりいずれも青色に発色し、
紫外線を除くと秒のオーダーでもとの無色に戻る。この
本発明におけるフォトクロ作用は、前記のスピロナフト
オキサジン化合物よりも、室温付近(20〜30℃)で顕著
であり、その発色濃度が大きいことが認められる。
The photochromic resin obtained by dispersing the thus-obtained spiropyran compound of the general formula (I) in the polymer matrix as shown above is colorless and transparent in any case, and becomes blue by ultraviolet irradiation. Develops color,
It returns to its original color in the order of seconds when ultraviolet rays are removed. It is recognized that the photochromic effect in the present invention is more prominent at around room temperature (20 to 30 ° C.) than that of the above-mentioned spironaphthoxazine compound, and its color density is high.

本発明のスピロピラン化合物はフォトクロミック材とし
て広範囲の分野に利用でき、例えば銀塩感光材料に代る
各種の記録記憶材、複写材料、印刷用感光体、陰極線管
用記録材料、レーザー用感光材料、ホログラフィー用感
光材料などの種々の記録材料として利用できる。その
他、本発明のフォトクロミック材料を用いてフォトクロ
ミックレンズ材料、光学フィルター材料、ディスプレイ
材料光量計、装飾などの材料としても利用できる。例え
ば、フォトクロミックレンズに使用する場合には、均一
な調光性能が得られる方法であれば特に制限なく、具体
的に例示すれば、上記の一般式(I)で示されるスピロ
ピラン化合物を均一に分散してなるポリマーフィルムを
レンズ中にサンドウィッチする方法、あるいはこの化合
物を例えば、エタノール中に溶解し、例えば70℃、10時
間かけてレンズ表面にこの化合物を含浸させ、さらにそ
の表面を硬化性物質で被覆しフォトクロミックレンズに
する方法などがある。さらに、上記のポリマーフィルム
をレンズ表面に塗布し、その表面を硬化性物質で被覆し
フォトクロミックレンズにする方法なども考えられる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The spiropyran compound of the present invention can be used in a wide range of fields as a photochromic material, for example, various recording memory materials replacing silver salt photosensitive materials, copying materials, printing photoreceptors, cathode ray tube recording materials, laser photosensitive materials, holography. It can be used as various recording materials such as photosensitive materials. In addition, the photochromic material of the present invention can be used as a material for a photochromic lens material, an optical filter material, a display material photometer, a decoration and the like. For example, when it is used for a photochromic lens, it is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining uniform dimming performance, and specifically, the spiropyran compound represented by the general formula (I) is uniformly dispersed. A method of sandwiching a polymer film formed in a lens, or this compound is dissolved in, for example, ethanol, and the lens surface is impregnated with this compound for 10 hours at 70 ° C., for example, and the surface is treated with a curable substance. There is a method of coating and forming a photochromic lens. Furthermore, a method of applying the above-mentioned polymer film to the lens surface and coating the surface with a curable substance to form a photochromic lens can be considered.

以上、本発明の一般式(I)で示したスピロピラン化合
物は、高分子固体マトリックス中で、そのマトリックス
の種類にほとんど影響を受けず、一般的状態では安定な
無色を呈しているが、紫外線の照射を受けると直ちに青
色に発色し、紫外線の照射をやめると秒のオーダーでも
との無色にもどり、その発色濃度が室温(20〜30℃)付
近でも大きく、かつこれらの変色を繰返す特性を有して
いる。
As described above, the spiropyran compound represented by the general formula (I) of the present invention is hardly affected by the type of the matrix in the polymer solid matrix and is stable and colorless in a general state. It immediately develops blue color when exposed to light, and returns to original colorlessness on the order of seconds when the irradiation of ultraviolet light is stopped. Its color density is large even near room temperature (20 to 30 ° C), and these discolorations are repeated. is doing.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

製造例(1) 1,3,3−トリメチル−2−メチレンインドリン (8.5g,50mmol)と1−ニトロソ−2−フェナントール
(11.2g,50mmol)と100mlのエタノールに溶解し窒素ガ
スを通じながら2時間還流する。反応後、過剰のエタノ
ールを約4分の1位まで留去し、室温下放置すると褐色
の粗結晶が析出してきた。エチルアルコールで再結晶す
ると、淡黄色の結晶4.7gを得た。融点を測定すると、19
5〜196℃であった。赤外吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、1610cm-1にC=N結合の伸縮による吸収、950cm-1
にスピロなC−O結合の伸縮による強い吸収を示した。
その元素分析値は、C 82.74%,H 5.62%,N 7.42%
であって、C26H22N2O(378.26)に対する計算値である
C 82.55%,H 5.82%,N 7.40%に極めてよく一致し
た。また、プロトン核磁気共鳴スペクトルを測定したと
ころ、δ7〜δ8.3ppm付近にアロマティックなプロトン
に基づく12Hのピーク、δ6.6ppmに−CH=N−結合のプ
ロトンに基づく1Hのピーク、δ2.7ppmにN−CH3結合
のプロトンに基づく3Hのピーク、δ1.5ppmに 結合のプロトンに基づくピークを示した。上記の結果か
ら単離生成物は、 の構造式で示される化合物であることがわかった。収率
は、24.8%であった。
Production Example (1) 1,3,3-trimethyl-2-methyleneindoline (8.5 g, 50 mmol), 1-nitroso-2-phenanthol (11.2 g, 50 mmol) and 100 ml of ethanol are dissolved and refluxed for 2 hours while passing nitrogen gas. After the reaction, excess ethanol was distilled off to about 1/4 position, and the mixture was allowed to stand at room temperature to precipitate brown crude crystals. Recrystallization from ethyl alcohol gave 4.7 g of pale yellow crystals. The melting point is 19
It was 5 to 196 ° C. Was measured infrared absorption spectrum, the absorption caused by the expansion and contraction of the C = N bond to 1610 cm -1, 950 cm -1
Showed strong absorption due to the stretching of the spiro C—O bond.
The elemental analysis values are C 82.74%, H 5.62%, N 7.42%
Therefore, the calculated values for C 26 H 22 N 2 O (378.26) were in good agreement with C 82.55%, H 5.82%, and N 7.40%. In addition, the proton nuclear magnetic resonance spectrum was measured. As a result, a peak of 12H due to an aromatic proton was observed near δ7 to δ8.3ppm, a peak of 1H due to a proton of -CH = N-bond at δ6.6ppm, and δ2.7ppm. Peak of 3H due to proton of N-CH 3 bond, δ1.5ppm A peak based on bound protons was shown. From the above results, the isolated product is It was found to be a compound represented by the structural formula: The yield was 24.8%.

製造例(2) 5−クロロ−1,3,3−トリメチル−2−メチレンインド
リン (10.4g,50mmol)と1−ニトロソ−2−フェナントロー
ル(11.2g,50mmol)とを製造例1と同様にして反応,単
離,精製し淡黄色の結晶4.0gを得た。融点を測定したと
ころ176〜179℃であった。赤外吸収スペクトルを測定し
たところ1610cm-1に−C=N−結合の伸縮による吸収、
950cm-1にスピロなC−O結合の伸縮による強い吸収を
示した。その元素分析値は、C 75.73%,H 5.24%,N
6.96%,であってC26H21ClN2O(412.76)に対する計
算値であるC 75.59%,H 5.09%,N 6.78%に極めて
よく一致した。また、プロトン核磁気共鳴スペクトルを
測定したところ、δ7〜δ8.3ppmにアロマティックなプ
ロトンに基づく11Hのピーク、6.6ppmに−CH=N−結合
のプロトンに基づく1Hのピーク、δ2.7ppmにN−CH3
結合のプロトンに基づく3Hのピーク、δ1.5ppmに 結合のプロトンに基づくピークを示した。上記の結果か
ら単離生成物は、 の構造式で示される化合物であることがわかった。収率
は、19.4%であった。
Production Example (2) 5-chloro-1,3,3-trimethyl-2-methyleneindoline (10.4 g, 50 mmol) and 1-nitroso-2-phenanthrol (11.2 g, 50 mmol) were reacted, isolated and purified in the same manner as in Production Example 1 to obtain 4.0 g of pale yellow crystals. The melting point was measured and found to be 176 to 179 ° C. When the infrared absorption spectrum was measured, absorption at 1610 cm -1 due to expansion and contraction of the -C = N- bond,
It showed strong absorption at 950 cm -1 due to stretching of the spiro CO bond. The elemental analysis values are C 75.73%, H 5.24%, N
6.96%, which is in very good agreement with the calculated values for C 26 H 21 ClN 2 O (412.76): C 75.59%, H 5.09%, N 6.78%. In addition, the proton nuclear magnetic resonance spectrum was measured. As a result, the 11H peak based on the aromatic proton was observed at δ7 to δ8.3 ppm, the 1H peak at 6.6 ppm was derived from the -CH = N-bonded proton, and the N peak was observed at δ2.7 ppm. -CH 3
3H peak due to bound protons, δ1.5ppm A peak based on bound protons was shown. From the above results, the isolated product is It was found to be a compound represented by the structural formula: The yield was 19.4%.

製造例(3)〜(6) 製造例1と同様にして、反応,単離,精製を行なった。
その反応出発物質及び反応生成物の構造式と融点及び収
率を第1表に示した。
Production Examples (3) to (6) In the same manner as in Production Example 1, reaction, isolation and purification were performed.
The structural formulas, melting points and yields of the reaction starting materials and reaction products are shown in Table 1.

なお、構造確認の手段は、赤外吸収スペクトル、元素分
析、プロトン核磁気共鳴スペクトルを用いた。
Infrared absorption spectrum, elemental analysis, and proton nuclear magnetic resonance spectrum were used for the structure confirmation.

応用例(1) で示される化合物をポリメタクリル酸メチル中にベンゼ
ンを用いて溶解分散させ、スライドグラス(11.2×3.7c
m)上でキャストフィルムをつくった。このフィルム中
に含まれる上記化合物の濃度は、1.0×10-4mol/gに調整
し、厚みは0.1mmになるようにした。このフォトクロミ
ックフィルムに東芝(株)製の水銀ランプSHL−100を25
℃±1℃で距離10cmで60秒間照射し、このフィルムを発
色させ、フォトクロミック特性を測定した。フォトクロ
ミック特性は次のようなもので表わした。結果を第2表
に示す。
Application example (1) The compound represented by is dissolved and dispersed in polymethylmethacrylate using benzene, and slide glass (11.2 × 3.7c
m) I made a cast film above. The concentration of the compound contained in this film was adjusted to 1.0 × 10 −4 mol / g so that the thickness was 0.1 mm. To this photochromic film, a mercury lamp SHL-100 made by Toshiba Corp.
Irradiation was carried out at a temperature of ± 1 ° C at a distance of 10 cm for 60 seconds to develop the color of the film and measure the photochromic properties. The photochromic characteristics are expressed as follows. The results are shown in Table 2.

最大吸収波長(λmax);(株)日立製作所製の分光光
度計220Aより、この発色フィルムのλmaxを求めた。
Maximum absorption wavelength (lambda max); from Hitachi, Ltd. made spectrophotometer 220A, was determined lambda max of the color film.

ε(60秒);最大吸収波長における、このフィルムの上
記条件下での光照射60秒間後の吸光度。
ε (60 seconds); Absorbance at maximum absorption wavelength of the film after 60 seconds of light irradiation under the above-mentioned conditions.

ε(0秒);光照射時の最大吸収波長における、未照射
フィルムの吸光度。
ε (0 second): Absorbance of the unirradiated film at the maximum absorption wavelength during light irradiation.

半減期t1/2;60秒間の光照射後、このフィルムの吸光度
が、{ε(60秒)−ε(0秒)}の1/2まで低下するの
に要する時間。
Half-life t 1/2 ; time required for the absorbance of this film to decrease to 1/2 of {ε (60 seconds) −ε (0 seconds)} after irradiation with light for 60 seconds.

応用例(2) 応用例(1)と同様にして で示される化合物のポリメタクリル酸メチルのフォトク
ロミックキャストフィルムをつくった。その濃度は、1.
0×10-4mol/gであり、厚みは0.1mmとした。さらにこの
フィルムのフォトクロミック特性を応用例(1)と同様
にして測定した。結果を第2表に示す。
Application example (2) Same as application example (1) A photochromic cast film of polymethylmethacrylate of the compound shown by was prepared. Its concentration is 1.
It was 0 × 10 −4 mol / g and the thickness was 0.1 mm. Further, the photochromic characteristics of this film were measured in the same manner as in Application Example (1). The results are shown in Table 2.

比較例(1) 使用する化合物を で示されるスピロピランした以外はすべて応用例(1)
と同様にした。結果を第2表に示す。
Comparative Example (1) Application example (1) except for spiropyran shown in
Same as. The results are shown in Table 2.

比較例(2) で示されるスピロナフトオキサジンを使った以外は、す
べて応用例(1)と同様にした。結果を第2表に示す 応用例(3) 化合物として で示される化合物を用いフィルムマトリックスとしてポ
リカーボネートを用いた以外はすべて応用例(1)と同
様にした。結果を第3表に示す。
Comparative example (2) In the same manner as in Application Example (1) except that the spironaphthoxazine represented by The results are shown in Table 2. Application example (3) As a compound The same procedure as in Application Example (1) was carried out except that the compound shown in 1 was used and polycarbonate was used as the film matrix. The results are shown in Table 3.

応用例(4) 化合物として で示される化合物を用いた以外はすべて応用例(3)と
同様にした。結果を第3表に示す。
Application example (4) As a compound The same procedure as in Application Example (3) was performed except that the compound shown in was used. The results are shown in Table 3.

比較例(3) 化合物として で示される化合物を用いた以外はすべて応用例(3)と
同様にした。結果を第3表に示す。
Comparative Example (3) As compound The same procedure as in Application Example (3) was performed except that the compound shown in was used. The results are shown in Table 3.

比較例(4) 化合物として で示される化合物を用いた以外はすべて応用例(3)と
同様にした。結果を第3表に示す。
Comparative Example (4) As compound The same procedure as in Application Example (3) was performed except that the compound shown in was used. The results are shown in Table 3.

応用例(5) 化合物として で示される化合物をエタノール100cc中に溶解させ、厚
さ0.1mmのポリ(アリルジグリコールカーボネート)の
フィルム表面に70℃、10時間の条件で含浸させた。その
時の濃度は、1.0×10-4mol/gとなるように調製した。こ
のフィルムのフォトクロミック特性を応用例(1)と同
様にして測定した。結果を第3表に示す。
Application example (5) As a compound The compound represented by (1) was dissolved in 100 cc of ethanol, and the film surface of poly (allyl diglycol carbonate) having a thickness of 0.1 mm was impregnated at 70 ° C. for 10 hours. The concentration at that time was adjusted to 1.0 × 10 −4 mol / g. The photochromic properties of this film were measured in the same manner as in Application Example (1). The results are shown in Table 3.

比較例(5) で示される化合物を用いた以外は応用例(5)と同様に
した。結果を第3表に示す。
Comparative example (5) Application example (5) was repeated except that the compound shown in was used. The results are shown in Table 3.

以上の結果より、本発明の化合物を高分子固体マトリッ
クスに用いると、室温(25℃)付近でその発色濃度が大
きく、かつ消色状態のときは無色であり、その可逆スピ
ードも速いことが一目瞭然である。
From the above results, it is clear that when the compound of the present invention is used in a polymer solid matrix, its color density is high near room temperature (25 ° C), and it is colorless in the decolored state, and its reversible speed is fast. Is.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記の一般式(I)で示されるスピロピラ
ン化合物 (ここで、R1,R2およびR3はそれぞれ、炭素数1〜10の
アルキル基で、R4,R5,R6およびR7はそれぞれ、水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基またはア
ルコキシ基を示す)。
1. A spiropyran compound represented by the following general formula (I): (Here, R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each a hydrogen atom, a halogen atom, and a carbon number of 1 to 5 Represents an alkyl group or an alkoxy group).
【請求項2】下記の一般式(I)で示されるスピロピラ
ン化合物を有効成分とするフォトクロミック材料 (ここで、R1,R2およびR3はそれぞれ、炭素数1〜10の
アルキル基で、R4,R5,R6およびR7はそれぞれ、水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基またはア
ルコキシ基を示す)。
2. A photochromic material containing a spiropyran compound represented by the following general formula (I) as an active ingredient. (Here, R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each a hydrogen atom, a halogen atom, and a carbon number of 1 to 5 Represents an alkyl group or an alkoxy group).
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