JPH11322739A - クロメン化合物 - Google Patents

クロメン化合物

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JPH11322739A
JPH11322739A JP13194598A JP13194598A JPH11322739A JP H11322739 A JPH11322739 A JP H11322739A JP 13194598 A JP13194598 A JP 13194598A JP 13194598 A JP13194598 A JP 13194598A JP H11322739 A JPH11322739 A JP H11322739A
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group
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ring
compound
chromene
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JP13194598A
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English (en)
Inventor
Tadashi Hara
忠司 原
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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Publication of JPH11322739A publication Critical patent/JPH11322739A/ja
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  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた発色濃度を有し、且つ初期着色が少な
い良好なフォトクロミック特性を有する新規なクロメン
化合物を提供する。 【解決手段】 ピラン環に置換されたフェニル基の4位
にパーフルオロアルコキシ基を有している、例えば下記
式で示されるような新規なクロメン化合物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光もしくは水
銀灯の光のような紫外線を含む光の照射で着色した形態
に変化し、その変化が可逆的で、初期着色が小さな新規
なクロメン化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトクロミズムとは、ここ数年来注目
されてきた現象であって、ある化合物に太陽光あるいは
水銀灯の光のような紫外線を含む光を照射すると速やか
に色が変わり、光の照射をやめて暗所におくと元の色に
戻る可逆作用のことである。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、従来からいろいろな
化合物が合成されてきたが、その構造には特別な共通性
は認められない。
【0003】米国特許第3567605号明細書には、
下記式で示されるクロメン化合物が記載されている。
【0004】
【化4】
【0005】このクロメン化合物は室温付近(20〜3
0℃)においてフォトクロミック性を示すものの、紫外
線照射による発色濃度は低く、実用的ではない。
【0006】また、PCT特許出願公開明細書WO94
22850には、下記式
【0007】
【化5】
【0008】で示されるクロメン化合物が開示されてお
り、さらにPCT特許出願公開明細書WO951621
5には下記式
【0009】
【化6】
【0010】で示されるクロメン化合物が開示されてい
る。これらの化合物は、いずれも前記米国特許第356
7605号明細書に記載の化合物に比べ、発色濃度は増
加しているものの、溶媒あるいはマトリックス中に分散
すると既にその一部が発色した状態に変化する初期着色
が大きいという課題を有しており、実用的ではなかっ
た。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、十分な発色濃度を有しながら、紫外線を含む光によ
り発色させる前の初期着色が小さいクロメン化合物を提
供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために提案されたもので、ピラン環に置換されたフ
ェニル基の特定の位置にパーフルオロアルコキシ基を有
するクロメン化合物は初期着色が小さいという新たな知
見に基づいて完成されたものである。
【0013】即ち、本発明は、下記一般式(1)
【0014】
【化7】
【0015】〔式中、R1及びR2はそれぞれ同一又は異
なるパーフルオロアルキル基であり、mは0又は1であ
り、R3及びR4はそれぞれ同一又は異なるハロゲン原
子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アミノ
基、置換アミノ基、下記式(2)
【0016】
【化8】
【0017】(式中、環内にはヘテロ原子を有していて
もよく、該環には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環
されていてもよく、該環は置換基を有していてもよ
い。)で示される複素環基、ニトロ基、シアノ基、アシ
ロキシ基又はヒドロキシ基であり、p及びqはそれぞれ
0〜2の整数であり、pが2の時R3は同一又は異なる
原子又は基であって良く、qが2の時R4は同一又は異
なる原子又は基であって良く、
【0018】
【化9】
【0019】で示される基は、置換基を有していてもよ
い2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよ
い2価の不飽和複素環基である。〕で示されるクロメン
化合物である。さらには、上記クロメン化合物からなる
フォトクロミック材であり、上記クロメン化合物を含有
してなるフォトクロミック光学材料である。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明における一般式(1)で示
されるクロメン化合物において、置換基R1及びR2はそ
れぞれ同一又は異なるパーフルオロアルキル基である。
該パーフルオロアルキル基としては、公知の基を何ら制
限無く用いることができるが、一般的には炭素数1〜1
0であり、好ましくは1〜6のパーフルオロアルキル基
である。該パーフルオロアルキル基を具体的に例示する
と、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、
ノナフルオロブチル基、パーフルオロ(シクロヘキシ
ル)基等を挙げることができる。
【0021】mは0又は1である。mはより退色速度を
速くする観点からは、好ましくはmが0である。
【0022】上記一般式(1)中、R3及びR4はそれぞ
れ同一又は異なるハロゲン原子、アルキル基、アリール
基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、下記式
(2)
【0023】
【化10】
【0024】(式中、環内にはヘテロ原子を有していて
もよく、該環には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環
されていてもよく、該環は置換基を有していてもよ
い。)で示される複素環基、ニトロ基、シアノ基、アシ
ロキシ基又はヒドロキシ基である。
【0025】R3及びR4で表されるハロゲン原子として
は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙
げることができるが、好ましくはフッ素原子、塩素原
子、臭素原子である。
【0026】上記一般式(1)中、R3及びR4で表され
るアルキル基としては公知の基を何ら制限無く用いるこ
とができるが、一般的には炭素数1〜10であり、好ま
しくは1〜6のアルキル基である。該アルキル基を具体
的に例示すると、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、t−ブチ
ル基等を挙げることができる。
【0027】上記一般式(1)中、R3及びR4で表され
るアリール基としては公知の基を何ら制限無く用いるこ
とができるが、一般的には炭素数6〜14であり、好ま
しくは6〜10のアリール基である。該アリール基を具
体的に例示すると、フェニル基、トリル基、キシリル
基、ナフチル基等を挙げることができる。
【0028】上記一般式(1)中、R3及びR4で表され
るアルコキシ基としては公知の基を何ら制限無く用いる
ことができるが、一般的には炭素数1〜10であり、好
ましくは1〜6のアルコキシ基である。該アルコキシ基
を具体的に例示すると、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、イソプロポキシ基、シクロプロポキシ基、ブ
トキシ基、t−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基等を挙げ
ることができる。
【0029】上記一般式(1)中、R3及びR4で表され
る置換アミノ基としては、アミノ基の水素原子の1つま
たは2つが置換された基を何ら制限なく採用することが
できる。置換アミノ基の置換基としては公知の基であれ
ばよいが、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であ
り、さらに好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であ
る。本発明において好適な置換アミノ基を具体的に例示
すると、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルア
ミノ基等のアルキルアミノ基;ジメチルアミノ基、ジエ
チルアミノ基、ジプロピルアミノ基、メチルエチルアミ
ノ基等のジアルキルアミノ基を挙げることができる。
【0030】上記一般式(1)中、R3及びR4で表され
る上記式(2)で示される複素環基において、複素環基
を構成する炭素原子の数は特に限定されないが、2〜1
0、更に好ましくは2〜6であるのが好適である。複素
環基の環内には、更にヘテロ原子を1又は2個有してい
てもよい。該ヘテロ原子としては特に限定されないが、
窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好適である。上記式
(2)で示される複素環基の環に縮環されてもよい複素
環及び/又は芳香族環は特に限定されないが、炭素数6
〜10の複素環及び/又は芳香族環が好適である。上記
式(2)で示される複素環基の環に縮環されてもよい好
適な複素環及び/又は芳香族環を例示すれば、ベンゼン
環、ナフタレン環、(テトラヒドロ)チオフェン環、
(テトラヒドロ)フラン環等が挙げられる。また、上記
式(2)で示される複素環基は、水素原子の少なくとも
1つが置換されていてもよく、その置換基としては特に
制限されないが、アルキル基、アリール基、ハロゲン原
子が好ましい。
【0031】上記式(2)で示される複素環基の置換基
であるアルキル基としては、公知の基を何ら制限なく用
いることができるが、一般的には炭素数1〜10のアル
キル基であり、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基で
ある。該アルキル基を具体的に例示すると、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピ
ル基、ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができ
る。
【0032】上記式(2)で示される複素環基の置換基
であるアリール基としては、公知の基を何ら制限無く用
いることができるが、一般的には炭素数6〜14であ
り、好ましくは6〜10のアリール基である。該アリー
ル基を具体的に例示すると、フェニル基、トリル基、キ
シリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
【0033】上記式(2)で示される複素環基に置換す
るハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素
原子、ヨウ素原子を挙げることができるが、好ましくは
フッ素原子、塩素原子、臭素原子である。
【0034】上記式(2)で示される複素環基を具体的
に例示すると、アジリジニル基、ピロリジニル基、ピペ
リジノ基、2,6−ジメチルピペリジノ基、モルホリノ
基、ピペラジニル基、N−メチルピペラジニル基、チオ
モルホリノ基、インドリニル基、2−メチルインドリニ
ル基等を挙げることができる。
【0035】上記一般式(1)中、R3及びR4で表され
るアシロキシ基としては公知の基を何ら制限無く用いる
ことができるが、一般的には炭素数2〜10であり、好
ましくは2〜7のアシロキシ基である。該アシロキシ基
を具体的に例示すると、アセトキシ基、プロピオニルオ
キシ基、ブチリルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、(メ
タ)アクリロイルオキシ基等を挙げることができる。
【0036】上記一般式(1)中、p及びqは0〜2の
整数であれば構わないが、合成上の点から、pは0が好
ましく、mが1の時qは0が好ましい。
【0037】また、上記一般式(1)中、
【0038】
【化11】
【0039】で示される基は、置換基を有していても良
い2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよ
い2価の不飽和複素環基である。該2価の芳香族炭化水
素基としては、ベンゼン環1個又はその2〜3個の縮合
環から誘導される2価の基を挙げることができ、又、2
価の不飽和複素環基としては、酸素原子、窒素原子又は
硫黄原子を環構成原子として1〜2個を含む5〜7員環
又はこれとベンゼン環との縮合環から誘導される2価の
基を挙げることができる。2価の芳香族炭化水素基を具
体的に例示すると、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナ
ントレン環、アントラセン環等から誘導される炭素数6
〜14の基を挙げることができ、又、2価の不飽和複素
環基を具体的に例示すると、フラン環、ベンゾフラン
環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェ
ン環、ジベンゾチオフェン環、ピロール環、インドール
環、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環等から誘
導される炭素数4〜12の基を挙げることができる。
【0040】これらの2価の芳香族炭化水素基又は不飽
和複素環基は、水素原子の少なくとも1つが置換されて
いても良く、その置換基としては特に制限されないが、
例えばハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アラル
キル基、アルコキシ基、アシロキシ基、アシル基、アル
コキシカルボニル基、アミノ基、置換アミノ基、下記式
(2)
【0041】
【化12】
【0042】(式中、環内にはヘテロ原子を有していて
もよく、該環には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環
されていてもよく、該環は置換基を有していてもよ
い。)で示される複素環基、ニトロ基、シアノ基、ヒド
ロキシ基等を挙げることができる。
【0043】上記のハロゲン原子、アリール基、アラル
キル基、アルコキシ基及びアシロキシ基は、前記一般式
(1)中のR3及びR4の定義において説明した原子及び
基と同じである。
【0044】上記のアシル基としては公知の基を何ら制
限無く用いることができるが、一般的には炭素数2〜1
0であり、好ましくは2〜7のアシル基である。該アシ
ル基を具体的に例示すると、アセチル基、プロピオニル
基、ブチリル基、ベンゾイル基等を挙げることができ
る。
【0045】上記のアルコキシカルボニル基としては公
知の基を何ら制限無く用いることができるが、一般的に
は炭素数2〜11であり、好ましくは2〜7のアルコキ
シカルボニル基である。該アルコキシカルボニル基を具
体的に例示すると、メトキシカルボニル基、エトキシカ
ルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシ
カルボニル基、シクロプロポキシカルボニル基、ブトキ
シカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ヘキシル
オキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル
基等を挙げることができる。
【0046】上記の置換アミノ基としてはアミノ基の水
素原子の1つまたは2つが置換された基を何ら制限なく
採用することができる。置換アミノ基の置換基としては
公知の基であればよいが、好ましくは炭素数1〜14の
アルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜10の
アルキル基である。本発明において好適な置換アミノ基
を具体的に例示すると、メチルアミノ基、エチルアミノ
基、プロピルアミノ基等のアルキルアミノ基;ジメチル
アミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、メ
チルエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基を挙げるこ
とができる。
【0047】上記式(2)で示される複素環基におい
て、複素環基を構成する炭素原子の数は特に限定されな
いが、2〜10、更に好ましくは2〜6であるのが好適
である。複素環基の環内には、更にヘテロ原子を1又は
2個有していてもよい。該ヘテロ原子としては特に限定
されないが、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好適であ
る。上記式(2)で示される複素環基の環に縮環されて
もよい複素環及び/又は芳香族環は特に限定されない
が、炭素数6〜10の複素環及び/又は芳香族環である
のが好適である。上記式(2)で示される複素環基の環
に縮環されてもよい好適な複素環及び/又は芳香族環を
例示すれば、ベンゼン環、ナフタレン環、(テトラヒド
ロ)チオフェン環、(テトラヒドロ)フラン環等が挙げ
られる。また、上記式(2)で示される複素環基は、水
素原子の少なくとも1つが置換されていてもよく、その
置換基としては特に制限されないが、好ましくは炭素数
1〜10のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数
1〜6のアルキル基である。
【0048】上記式(2)で示される複素環基を具体的
に例示すると、アジリジニル基、ピロリジニル基、ピペ
リジノ基、2,6−ジメチルピペリジノ基、モルホリノ
基、チオモルホリノ基、N−メチルピペラジニル基、イ
ンドリニル基、2−メチルインドリニル基、テトラヒド
ロキノリニル基、ヘキサメチレンイミノ基等を挙げるこ
とをできる。
【0049】本発明のクロメン化合物において、
【0050】
【化13】
【0051】で示される基として好適なものを例示する
と、一般式(3)又は(4)で表すことができる。
【0052】
【化14】
【0053】
【化15】
【0054】但し、R5〜R10は水素原子又は上記の2
価の芳香族炭化水素基の置換基における定義と同じ置換
基であり、s及びtは0〜2の整数である。R5〜R10
は上記の置換基であれば何ら制限無く用いることができ
るが、R6は水素原子、アミノ基、置換アミノ基、アル
コキシ基、下記式(2)
【0055】
【化16】
【0056】(式中、環内にはヘテロ原子を有していて
もよく、該環には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環
されていてもよく、該環は置換基を有していてもよ
い。)で示される複素環基が好ましく、さらに好ましく
は上記式(2)で示される複素環基である。また、R8
はアルキル基、アルコキシカルボニル基が好ましく、R
9はアルキル基又は水素原子が好ましい。
【0057】本発明のクロメン化合物のうち、良好な収
率で合成可能であり、また、初期着色が小さいという理
由から、下記一般式(5)、(6)で示されるクロメン
化合物が好適である。
【0058】
【化17】
【0059】〔式中、R1、R2、R3、R4、m、p及び
qは前記一般式(1)における定義と同じであり、
5、R6及びR7は上記一般式(3)における定義と同
じである、それぞれ同一または異なる水素原子、ハロゲ
ン原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アル
コキシ基、アシロキシ基、アシル基、アルコキシカルボ
ニル基、アミノ基、置換アミノ基、下記式(2)
【0060】
【化18】
【0061】(式中、環内にはヘテロ原子を有していて
もよく、該環には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環
されていてもよく、該環は置換基を有していてもよ
い。)で示される複素環基、ニトロ基、シアノ基又はヒ
ドロキシ基であり、sは0〜2の整数であり、sが2の
時R7は同一又は異なる原子または基であってよ
い。〕、
【0062】
【化19】
【0063】〔式中、R1、R2、R3、R4、m、p及び
qは前記一般式(1)における定義と同じであり、
8、R9及びR10は上記一般式(4)における定義と同
じである、それぞれ同一または異なる水素原子、ハロゲ
ン原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アル
コキシ基、アシロキシ基、アシル基、アルコキシカルボ
ニル基、アミノ基、置換アミノ基、下記式(2)
【0064】
【化20】
【0065】(式中、環内にはヘテロ原子を有していて
もよく、該環には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環
されていてもよく、該環は置換基を有していてもよ
い。)で示される複素環基、ニトロ基、シアノ基又はヒ
ドロキシ基であり、tは0〜2の整数であり、tが2の
時R10は同一又は異なる原子または基であってよい。〕
さらに好ましくは、R6が水素原子、前記式(2)で示
される複素環基又はアルコキシ基である上記一般式
(5)で示されるクロメン化合物、又はR8がアルキル
基又はアルコキシカルボニル基であり、R9が水素原子
又はアルキル基である上記一般式(6)で示されるクロ
メン化合物を挙げることができる。
【0066】本発明において、好適なクロメン化合物を
具体的に例示すると、 1)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3−
(4−メトキシフェニル)−6−モルホリノ−3H−ベ
ンゾ(f)クロメン 2)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3−
(3−フルオロ−4−メトキシフェニル)−6−チオモ
ルホリノ−3H−ベンゾ(f)クロメン 3)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3−
(3−メチルフェニル)−6−N−メチルピペラジニル
−3H−ベンゾ(f)クロメン 4)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3−
(4−モルホリノフェニル)−6−(2−メチルインド
リニル)−3H−ベンゾ(f)クロメン 5)3−(4−ペンタフルオロエトキシフェニル)−3
−(4−アセトキシフェニル)−6−テトラヒドロキノ
リニル−3H−ベンゾ(f)クロメン 6)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3−
(4−ビフェニル)−6−(2,6−ジメチルピペリジ
ノ)−3H−ベンゾ(f)クロメン 7)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3−
(3−シアノ−4−イソプロピルフェニル)−6−ヘキ
サメチレンイミノ−3H−ベンゾ(f)クロメン 8)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2−
(4−メトキシフェニル)−5,6−ジメチル−2H−
ベンゾ(h)クロメン 9)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2−
(4−メトキシフェニル)−5−エトキシカルボニル−
6−メチル−2H−ベンゾ(h)クロメン 10)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2
−(3−ニトロフェニル)−5−メチル−2H−ベンゾ
(h)クロメン 11)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2
−フェニル−5−t−ブチル−2H−ベンゾ(h)クロ
メン 12)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2
−(3−クロロ−4−メチルフェニル)−5,6−ジメ
チル−9−メトキシ−2H−ベンゾ(h)クロメン 13)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2
−フェニル−5,6−ジメチル−8−メトキシカルボニ
ル−2H−ベンゾ(h)クロメン 14)3,3−ビス(4−トリフルオロメトキシフェニ
ル)−6,9−ジメトキシ−3H−ベンゾ(f)クロメ
ン 15)3−(2−フルオロ−4−トリフルオロメトキシ
フェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−3H−ベ
ンゾ(b)フロ[3,2−f]クロメン 16)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2
−(4−メトキシフェニル)−5−メチル−9−シアノ
−2H−ベンゾ(h)クロメン 17)3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−3
−(4−メトキシフェニル)−5−ヒドロキシ−3H−
ベンゾ(f)クロメン 18)2−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2
−(4−メトキシフェニル)−5,6−ジメチル−8−
ニトロ−2H−ベンゾ(h)クロメン (但し、上記クロメン化合物の通し番号は実施例1〜1
8の化合物No.に対応する。)等のクロメン化合物を
挙げることができる。
【0067】本発明のクロメン化合物は、一般に常温常
圧で無色又は淡黄色の固体又は粘調体として存在し、次
の(イ)〜(ハ)のような手段で確認できる。
【0068】(イ)プロトン核磁気共鳴スペクトル(1
H−NMR)を測定することにより、δ6.0〜9.0
ppm付近にアロマティックなプロトン及びアルケンの
プロトンに基づくピーク、δ0.8〜5.0ppm付近
にアルキル基、アルキレン基やアルコキシ基、置換アミ
ノ基等の置換基のプロトンに基づくピークが現れる。
又、それぞれのスペクトル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。
【0069】(ロ)元素分析によって、相当する生成物
の組成を決定することができる。
【0070】(ハ)13C−核磁気共鳴スペクトル(13
−NMR)を測定することにより、δ110〜160p
pm付近に芳香族炭化水素基の炭素に基づくピーク、δ
80〜140ppm付近にアルケンの炭素に基づくピー
ク、δ20〜80ppm付近にアルキル基及びアルキレ
ン基の炭素に基づくピークが現れる。
【0071】本発明のクロメン化合物の製造方法は特に
限定されず、いかなる合成法によって得ても良い。一般
に好適に採用される代表的な方法は、下記一般式(7)
【0072】
【化21】
【0073】(但し、
【0074】
【化22】
【0075】で示される基は一般式(1)で示される基
の定義と同じである。)で示されるヒドロキシ化合物
と、下記一般式(8)
【0076】
【化23】
【0077】(但し、R1,R2,R3、R4、m、p及び
qは一般式(1)における定義と同じである。)で示さ
れるプロパギルアルコールとを酸触媒存在下で反応させ
る方法である。
【0078】上記一般式(7)及び(8)で示される各
化合物の合成法は特に限定されず、例えばPCT特許出
願公開明細書WO9422850やPCT特許出願公開
明細書WO9516215に記載された方法によって合
成することができる。
【0079】上記一般式(7)で示される化合物と上記
一般式(8)で示される化合物との反応は、通常次のよ
うにして行われる。即ち、これら2種の化合物の反応比
率は広い範囲から採用されるが、一般には1:10〜1
0:1(モル比)の範囲から選択される。又、酸触媒と
しては硫酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホ
ン酸、酸性アルミナ等が用いられ、上記一般式(7)と
(8)で示される化合物(反応基質)の総和100重量
部に対して1〜2000重量部の範囲で用いられる。反
応温度は通常0〜200℃が好ましく、反応溶媒として
は、非プロトン性溶媒、例えばN−メチルピロリドン、
ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ベンゼ
ン、トルエン等を使用することができる。得られた反応
混合物は、通常の処理、例えば必要に応じて濾過、中
和、抽出、水洗、乾燥、濃縮等の処理を行い、固形状も
しくは粘調状の目的物の粗生成物を得る。
【0080】得られた粗生成物は必要に応じ、貧溶媒に
よる洗浄あるいは再結晶、カラムクロマトグラフ処理あ
るいは吸着剤処理等による精製を行う。
【0081】洗浄もしくは再結晶に用いられる溶媒は、
一般的にはメタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール等のアルコール類;ジエチルエーテル、ジイソプ
ロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル
類;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水
素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素等の脂
肪族ハロゲン化炭化水素;クロロベンゼン等の芳香族ハ
ロゲン化炭化水素;ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート等のカーボネート類;アセトン、メチルエチ
ルケトン等のケトン類;アセトニトリル等のニトリル
類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の
アミド類等の中から必要に応じて選択される。これらの
溶媒は単一で使用しても良く、必要に応じて二種以上の
溶媒を任意の割合で混合して使用しても良い。溶媒は目
的物の粗生成物1重量部に対して、通常3〜300重量
部の範囲で使用される。溶媒の使用温度は一般的には0
〜200℃の間が好ましく、不純物の除去の効率を向上
させるために前記温度範囲の中で変化させても良い。
【0082】カラムクロマトグラフ処理に用いられる担
体は、一般的にはシリカゲルあるいは酸性、中性、塩基
性アルミナ、活性炭等が使用され、その使用量は目的物
の粗生成物1重量部に対して、5〜300重量部の範囲
で使用される。移動層は一般的には前述の溶媒の範囲か
ら選択され、単一もしくは二種以上の溶媒を任意の割合
で混合して使用しても良い。
【0083】吸着剤処理には、一般的に活性炭、シリカ
ゲル或いは酸性、中性、塩基性アルミナ、イオン交換樹
脂、ゼオライト、珪藻土、モンモリロナイト等の吸着剤
が使用される。使用量は通常粗生成物1重量部に対して
0.01〜10重量部の範囲である。処理操作に用いら
れる溶媒は、吸着剤処理を効率的に行うために、前述の
溶媒の中の任意の溶媒によって粗生成物を溶解させる量
以上で行い、溶媒の溶解能にもよるが、通常粗生成物1
重量部に対して3〜300重量部の範囲から選ばれる。
吸着剤処理温度は通常0〜100℃の範囲である。
【0084】前記一般式(1)で示される本発明のクロ
メン化合物はトルエン、クロロホルム、テトラヒドロフ
ラン等の一般の有機溶媒に対して溶解させたとき、一般
に溶液はほぼ無色透明から薄い着色を有する程度であ
り、太陽光、あるいは紫外線を照射すると速やかに発色
し、光を遮断すると元の無色に戻る良好な可逆的なフォ
トクロミック作用を呈する。
【0085】本発明のクロメン化合物は、高分子固体マ
トリックス中でも同様に良好なフォトクロミック作用を
示す。かかる対象となる高分子固体マトリックスとして
は、本発明のクロメン化合物が均一に分散するものであ
ればよい。光学的な観点から好適に使用できる高分子マ
トリックスを例示すれば、(I)ポリアクリル酸メチ
ル、ポリアクリル酸エチル、ポリメタアクリル酸メチ
ル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリスチレン、ポリア
クリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
アミド、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト)、ポリジメチルシロキサン、ポリカーボネート等の
熱可塑性樹脂、(II)エチレングリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチ
レングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールビスグリ
シジルメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレ
ート、2,2−ビス(4−メタ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−メタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロ
パン等のアクリル酸及び多価メタクリル酸エステル化合
物;ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジ
アリルイソフタレート、酒石酸ジアリル、エポキシこは
く酸ジアリル、ジアリルフマレート、クロレンド酸ジア
リル、ヘキサフタル酸ジアリル、ジアリルカーボネー
ト、アリルジグリコールカーボネート、トリメチロール
プロパントリアリルカーボネート等の多価アリル化合
物;1,2−ビス(メタクリロイルチオ)エタン、ビス
(2−アクリロイルチオエーテル)、1,4−ビス(メ
タクリロイルチオメチル)ベンゼン等の多価チオアクリ
ル酸及び多価チオメタクリル酸エステル化合物;グリシ
ジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、β−メ
チルグリシジルメタクリレート、3−(グリシジル−2
−オキシエトキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタクリ
レート、3−(グリシジルオキシエトキシ)−2−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、3−(グリシジルオキ
シ−1−イソプロピルオキシ)−2−ヒドロキシプロピ
ルアクリレート等のアクリル酸エステル化合物及びメタ
クリル酸エステル化合物;ジビニルベンゼン等のラジカ
ル重合性多官能単量体等の重合体、並びに、(III)こ
れら(II)に示す各単量体とアクリル酸、メタクリル
酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸;アクリル酸
メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ベンジル、
メタクリル酸フェニル、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート等のアクリル酸及びメタクリル酸エステル化合
物;フマル酸ジエチル、フマル酸ジフェニル等のフマル
酸エステル化合物;メチルチオアクリレート、ベンジル
チオアクリレート、ベンジルチオメタクリレート等のチ
オアクリル酸及びチオメタクリル酸エステル化合物;ス
チレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ビニルナフ
タレン、α−メチルスチレンダイマー、ブロモスチレン
等のビニル化合物等のラジカル重合性単官能単量体との
共重合が挙げられる。
【0086】本発明のクロメン化合物を上記高分子固体
マトリックス中へ分散させる方法としては特に制限はな
く、一般的な手法を用いることができる。例えば、上記
熱可塑性樹脂と本発明のクロメン化合物を溶融状態にて
混練し、樹脂中に分散させる方法、または、上記重合性
単量体に本発明のクロメン化合物を溶解させた後、重合
触媒を加え、熱または光にて重合させ樹脂中に分散させ
る方法、あるいは上記熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂
の表面に本発明のクロメン化合物を染色することにより
樹脂中に分散させる方法等を挙げることができる。
【0087】本発明のクロメン化合物はフォトクロミッ
ク材として広範囲に利用でき、例えば、銀塩感光剤に変
わる各種の感光材料、複写材料、印刷用感光体、陰極線
管用記憶材料、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憶材料として利用できる。その
他、本発明のクロメン化合物を用いたフォトクロミック
材は、フォトクロミックレンズ材料、光学フィルター材
料等の光学材料、ディスプレイ材料、光量計、装飾等の
材料としても利用できる。
【0088】例えば、フォトクロミックレンズに使用す
る場合には、均一な調光材料が得られる方法であれば特
に制限がなく、具体的に例示するならば、本発明のフォ
トクロミック材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イッチする方法、あるいは、本発
明のクロメン化合物を前記の重合性単量体中に分散さ
せ、所定の方法により重合する方法、あるいは、この化
合物を例えば、シリコーンオイル中に溶解して150〜
200℃で10〜60分かけてレンズ表面に含浸させ、
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、上記ポリマー
フィルムをレンズ表面に貼付し、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等もあ
る。
【0089】
【発明の効果】本発明のクロメン化合物は、溶液中又は
高分子固体マトリックス中で、後述する方法で測定した
発色濃度が0.8以上という優れた発色濃度を有し、且
つ初期着色が少ない。例えば、本発明のクロメン化合物
を用いたフォトクロミックレンズは発色前の初期着色が
小さく、太陽光若しくは紫外光照射により発色して優れ
た遮光性を示し、又発色後のレンズは光の照射を止める
と速やかに元の状態に戻る。
【0090】
【実施例】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。
【0091】実施例1 下記化合物
【0092】
【化24】
【0093】2.29gと、下記化合物
【0094】
【化25】
【0095】3.22gとをトルエン60mlに溶解
し、さらに酸性アルミナを23g加えて2時間還流し
た。反応後、アルミナをろ過し、溶媒を留去後、シリカ
ゲル上でのクロマトグラフィーにより精製することによ
り、淡黄色粉末状の生成物2.24gを得た。
【0096】この生成物の元素分析値はC69.92
%、H4.97%、N2.57%、O12.12%、F
10.42%であって、C31H26F3NO4の計算
値であるC69.79%、H4.91%、N2.63
%、O11.99%、F10.68%に極めてよく一致
した。
【0097】また、プロトン核磁気共鳴スペクトルを測
定したところ、、δ6.0〜9.0ppm付近にアロマ
ティックなプロトン及びアルケンのプロトンに基づく1
5Hのピーク及びδ3.0〜4.0ppm付近にアルコ
キシ基及びモルホリノ基に基づく11Hを示した。図1
にプロトン核磁気共鳴スペクトルを示す。
【0098】さらに、13C−核磁気共鳴スペクトルを
測定したところ、δ110〜160ppm付近に芳香族
環の炭素に基づくピーク、δ80〜140ppm付近に
アルケンの炭素に基づくピークを示した。
【0099】上記の結果から単離生成物は、下記構造式
(9)で示される化合物であることを確認した。
【0100】
【化26】
【0101】実施例2〜18 実施例1と同様にして表1に示したクロメン化合物を合
成した。得られた生成物について実施例1と同様な構造
確認の手段を用いて構造解析した結果、表1に示す構造
式で示される化合物であることを確認した。また、表2
にこれらの化合物の元素分析値、各化合物の構造式から
もとめた計算値及び1H−NMRスペクトルの特徴的な
スペクトルを示した。
【0102】
【表1】
【0103】
【表2】
【0104】
【表3】
【0105】
【表4】
【0106】
【表5】
【0107】
【表6】
【0108】
【表7】
【0109】
【表8】
【0110】実施例19 実施例1で得られたクロメン化合物0.1部をテトラエ
チレングリコールジメタクリレート70部、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート15部、グリシジルメタ
クリレート10部、2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト5部に添加し、十分に混合した。この混合液をガラス
板とエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるガスケット
で構成された鋳型の中に注入し、注型重合を行った。重
合は空気炉を使用し、30℃〜90℃まで、18時間か
けて徐々に温度を上げていき、90℃で2時間保持し
た。重合終了後、柔道体を鋳型のガラス型から取り外し
た。
【0111】得られた重合体(厚み2mm)に浜松ホト
ニクス製のキセノンランプL−2480(300W)S
HL−100をエアロマスフィルター(コーニング社
製)を介して20℃±1℃、重合体表面でのピーム強度
365nm=2.4mW/cm2、245nm=24μ
W/cm2で120秒間照射して発色させ、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
うなもので表した。
【0112】最大吸収波長(λmax:単位nm):
(株)大塚電子工業製の分光光度型(瞬間マルチチャン
ネルフォトディテクター;MCPD1000)によりこ
の重合体の発色後のλmaxを求めた。
【0113】初期着色(ε(0)):光を照射したとき
の最大吸収波長と同じ波長での未照射状態の重合体の吸
光度。
【0114】発色濃度(ε(120)−ε(0)):最
大吸収波長におけるこの重合体の上記条件下での照射1
20秒間後の吸光度(ε(120))から初期着色(ε
(0))を差し引いたもの。
【0115】結果を表3に示した。
【0116】実施例20〜36、比較例1〜3 クロメン化合物として実施例2〜18で得られた化合物
を用いた以外は、実施例19と同様にしてフォトクロミ
ック重合体を得、その特性を表3に示した。
【0117】さらに比較のために、下記式(A)及び
(B)で示される化合物の特性を表3に示した。
【0118】
【化27】
【0119】
【化28】
【0120】
【表9】
【0121】比較例1や2の化合物と、比較例1や2の
化合物と同じ骨格の本発明の化合物とを比較すると、本
発明の化合物は、初期着色がおよそ1/2以下に低減さ
れている。
【0122】また、本発明の化合物は、発色濃度が0.
8以上という優れた発色濃度を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の化合物のプロトン核磁気共鳴スペク
トルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02F 1/17 G02F 1/17

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 〔式中、R1及びR2はそれぞれ同一又は異なるパーフル
    オロアルキル基であり、mは0又は1であり、R3及び
    4はそれぞれ同一又は異なるハロゲン原子、アルキル
    基、アリール基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ
    基、下記式(2) 【化2】 (式中、環内にはヘテロ原子を有していてもよく、該環
    には更に複素環及び/又は芳香族環が縮環されていても
    よく、該環は置換基を有していてもよい。)で示される
    複素環基、ニトロ基、シアノ基、アシロキシ基又はヒド
    ロキシ基であり、p及びqはそれぞれ0〜2の整数であ
    り、pが2の時R3は同一又は異なる原子又は基であっ
    て良く、qが2の時R4は同一又は異なる原子又は基で
    あって良く、 【化3】 で示される基は、置換基を有していてもよい2価の芳香
    族炭化水素基又は置換基を有していてもよい2価の不飽
    和複素環基である。〕で示されるクロメン化合物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のクロメン化合物からなる
    フォトクロミック材。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のクロメン化合物を含有し
    てなるフォトクロミック光学材料。
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