JPS63190889A - スピロ―オキサジン化合物 - Google Patents

スピロ―オキサジン化合物

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JPS63190889A
JPS63190889A JP62293126A JP29312687A JPS63190889A JP S63190889 A JPS63190889 A JP S63190889A JP 62293126 A JP62293126 A JP 62293126A JP 29312687 A JP29312687 A JP 29312687A JP S63190889 A JPS63190889 A JP S63190889A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スピロ−オキサジン化合物に関するものであ
る。
スピロ゛オキサジン化合物が、重合母材、例えばプラス
チックレンズにフォトクロミック特性を付与するのに有
用であることが見出された。代表的なスピロ−オキサジ
ン化合物およびその使用の例は、米国特許第42150
10号、欧州特許出願第0141407号明細書、英国
特許出願第2171404号および第2117390号
明細書、国際特許出願第85102619号明細書並び
に英国特許出願第8610709号明細書に開示されて
いる。
本発明者は、ある種の新規なアザインドリンスピローオ
キサジンが重合母材、例えばプラスチックレンズにフォ
トクロミズムを付与するのに有用であることを見出した
本発明のアザインドリンスピローオキサジン化合物の利
点は、これら化合物をプラスチック母材に混入すると、
スピロ−オキサジンが消色または不活性状態である場合
に母材に付与する色は、既知フォトクロミックスピロオ
キサジン化−合物の場合と比べて比較的薄いということ
である。更にまた、このスピロ−オキサジン化合物が暗
色化または活性状態にある場合にこれら化合物によりプ
ラスチック母材に付与される色は、既知フォトクロミッ
クスピロ−オキサジン化合物を用いて得られる色より極
めて薄い。その結果、特に本発明のアザインドリンスピ
ローオキサジン化合物は、フォトクロミンクプラスチッ
ク製品1例えば「無色」基底状態および魅惑的装飾用の
フォトクロミズムを有するめがねレンズを製造するのに
有用である。
従って、本発明は次の一般式(1) (式中のR1は脂肪族または芳香族基、R2およびR3
の各々は個々に水素原子、脂肪族もしくは芳香族基また
はアルコキシ基、あるいはR2およびR1はこれらに結
合する炭素原子と一緒に脂環式基、R4は水素原子また
は脂肪族もしくは芳香族基を示し、環Aは、環内に1個
以上の窒素原子を有し非置換または置換とすることがで
き、但し、環内の任意の窒素原子に置換基が存在しない
、環Bは、非置換または少なくとも1個の置換基により
置換することができ、但し、環Bの6′位がアミン官能
基またはヒドロキシル基により置換されていない)で表
されるアザインドリンスピローオキサジンを提供する。
R1は、アルキル、アルケニル、フェニルアルキル(例
えば、ベンジル)または置換フェニル基であるのが好ま
しい。
R2およびR3の各々は、個々に水素原子、またはアル
キル、アルケニル、フェニル、フェニルアルキル(例え
ば、ベンジル) 、 1−、2−または3−置換フェニ
ル基またはアルコキシ基、あるいはR2およびR8は、
これらに結合する炭素原子と一緒にスピロカーボンの如
き脂環式環、例えばヘキサン、ノルボルナンおよびアダ
マンタンであるのが好ましい。
R4は、水素原子、またはアルキル、アリール。
あるいはヘテロアリール基であるのが好ましく、水素原
子が最も好ましい。
上述で規定した如く、環AおよびBの各々は1種以上の
置換基を有することができ、これらの置換基は以下の基
から選ばれるのが好ましい。
(i ) −R,−OR、−5R,−COR、−COO
R(上式中のRは水素原子、アルキル、アリールまたは
ヘテロアリールを示す)で表される基、但し、環Bの6
′位にヒドロキシル基が存在しないのがよい。
(ii ) −X、 −CHJ、 −CIIX2.−C
X1(上式中のXはハロゲンを示す)で表される基 (iii ) −NO2、 −CN、−5CNで表され
る基(iv )環AまたはBに結合し芳香族もしくはヘ
テロ芳香族環または脂環式もしくはヘテロ脂環式環から
なる環系 (v)一般式 %式% (式中のR′およびR″の各々は個々に水素原子、また
はアルキル、シクロアルキルもしくはフェニル基あるい
はこれらの置換誘導体を示す)で表されるアミン官能基
、または1種以上のへテロ原子を有するシクロヘテロア
ルキル環であるアミン官能基、但し、環Bの6′位には
アミン官能基が存在しないのがよい。
(1)式の好適な化合物は、次の(II)式(式中のR
+、Rg、RzおよびR1は(1)式の化合物に対して
上述で規定したと同じものを示し、環Bは非置換または
5′および/または6′位が置換される場合があり、但
し、ヒドロキシまたはアミン官能基が環Bの6′位に存
在せず、環Cは環内に1個以上の窒素原子を有し非置換
または7’ 、 8’ 。
9′または10′位の1つ以上が置換される場合がある
)で表される。
環Cに置換基が存在する場合には、上述で規定した如き
(i)、  (ii)、  (iii)、  (iv)
および(V)の置換基から選定するのが好ましい。
本発明の化合物の好ましい種類において、環へは7位ま
たは4位に環窒素原子(ring nitrogena
 tom)を有する。好適化合物の他の群において、環
Aは2個の環窒素原子を有し、1個は4位、他の1個は
7位に有する。
環への置換基の代表例には、代表的に5または6位にお
けるアルキルまたはアルコキシル基、例えばメチルまた
はメトキシ基がある。
本発明の他の好適例においては、(It)式の化合物に
おいて、環Cは、窒素原子を7′位に有し随意に置換基
、代表的にヒドロキシまたはメトキシ基を9′位に有す
るかまたは窒素原子を7′位に有するかもしくは随意に
置換基、代表的にヒドロキシまたはメトキシ基を9′位
に有する。
本発明のこの好ましい化合物は、次の一般弐   R8 2R3 (上式中のR+、RzおよびR3の各々はC8〜4アル
キル基を示し、環Aは随意に61〜4アルキルまたは0
1〜4アルコキシ基を6位に有することができ、環Cは
、随意に窒素原子を7′位に有し随意にCI〜4アルコ
キシ基を9′位に有するかまたは随意に窒素原子を7′
位に有するかもしくは随意に01〜4アルコキシ基を9
′位に有する。
一般式(1)の化合物は米国特許第3578602号明
細書に開示されている一般的な製造方法により製造する
ことができ、この方法は以下に示す反応式 (式中のRI+R2+R1およびR4並びに環Aおよび
Bは上述で規定したものと同じものを示す)に従うこと
に基づく。
(I)式の化合物を製造するために、(rV)弐の適当
なニトロソ−ヒドロキシ誘導体を、(III)式の適当
なインドリンと反応させる。あるいはまた、インドレニ
ウム塩、例えばメチオシドを、(I[I)式のインドリ
ンの代わりに用いることができる。
一般的に、2種の出発材料を、溶媒例えばトリクロロエ
チレン、ベンゼンまたはトルエン中で還流することによ
り一緒に反応させる。インドレニウム塩を用いる場合に
は、トリエチルアミンの如き塩基を存在させるべきであ
る。所望のスピロ−オキサジン生成物を、従来技術、例
えばクロマトグラフィー分離および結晶化により分離し
生成する。
他の既知反応機構を用いて本発明の新規な化合物を製造
することができることは、当業者には明らかである。と
くに、かかる他の反応機構は、窒素基が環Cの置換基で
ある場合に必要とされる。
本発明のアザインドリンスビローオキサジン化合物は、
フォトクロミック特性を重合母材、特にプラスチックめ
がねレンズに付与するのに特に有用である。
本発明の化合物は、プラスチック母材に混入した場合に
消色状態において他の既知スピロ−オキサジン化合物よ
り薄い地色(バックグラウンドカラー)を与え、また化
合物を化学線にさらした場合に得られるフォトクロミッ
ク効果は、既知化合物を用いて得られるフォトクロミッ
ク効果と比べて比較的弱い。このことは、「無色」基底
色および魅怒的装飾用フォトクロミズムを有するプラス
チック製品を製造する可能性を提供する。また、本発明
の化合物が、良好な疲れ寿命を有し所望のフォトクロミ
ック効果を長期間に亘って示し続けることも見出した。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施±1 1.3,3− )ジメチル−2−メチレンーフーアザイ
ンドール(3,5g ;0.02モル)および1−ニト
ロソ−2−ナフトール(3,5g ;0.02モル)を
ベンゼン(50mP、)に加えた溶液を、還流下で24
時間加熱した。
ベンゼンを除去し、生成した油状物質を、ジエチルエー
テル−几−ヘキサンを溶離剤として用いてシリカに吸着
させて、クロマトグラフィーを行った。溶離剤を蒸発さ
せると、次の(V)式の1.3゜3−トリメチルスピロ
 (7−アザインドリン−2−3’ −3jlナフト(
2,1−b) (1、4)オキサジン)が得られた。
この化合物の物性データは以下の通りである。
融点136°C; ’)IN、M、R,(CDCh) 
;δ1.35.5(6)1) 、3,3−Mez;2.
94+S+ (3H)、 N−Me;6.62−8.1
2.m、 (8H)、芳香族H;7.73,S、(LH
)、 2’ −!(;8.55.d、(IH)、6−H
HCH3 実1劃ししI工 本発明の種々の他のアザインドリンスピローオキサジン
化合物を、実施例1に記載したと同様の方法により合成
した。以下に、得られた化合物を:融点、 N、M、R
,データおよび構造式と一緒に示す。
叉旗炎斐 9′−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ(7−
アザインドリン−2.3’−3H−ナフト(2,1−!
!、) (1,4)オキサジン) 融点189〜91°C,HN、門、R,(CDCI+)
 ;δ1.36.S、 (6H) 。
3、3−Mez ;2.99. S、 (3H) 、 
N−MeH4,00,S、 (3H) 、 O−Me 
;6.60−8.60. m、 (8tl) 。
H3CH3 ス41生声 1,3,3−トリメチルスピロ (7−アザインドリン
ー2.3’−3H−ピリド(3,24)−(C4)ベン
ゾオキサジン) 融点188°C,1i1N、M、R,(CDCh) ;
δ1.37.S、 (611) 、3゜3−Mez;2
.94.S、 (3B)、 N−Me;6.76−8.
94+m、 (8H)、芳香族H;7.76、S、(I
ll)、2’ −H。
9′−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ(4−
アザインドリン−2,31−3H−ナフト(2,1−上
)(1,4)オキサジン) 融点151°C,IIN、台、R,(CDCI、) ;
δ1.41.S、 (68)。
3、3−Mez ;2.78. S、 (3H) 、 
N−Me;4.00. S、 (3H) 、 0−Me
 ;6.69−7.90. m、 (811) 、芳香
族H,7,72,S、(1)1)、2’ −I+。
9′−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ(4,
7−シアザインドリン) −2,3’−3H−ナフト(
2,1−5(1,4)オキサジン) 融点131〜3°C、’IN、M、R,(CDC13)
 ;δ1.41.S、 (6H)。
3、3−Met ;2.97. S、 (3H) 、N
−Me;4.01 、 S、 (3H) 、 O−Me
 ;6.78−7.88.m、 (8H) 、芳香族I
t;7.71.S、(LH)、2’ −)1゜ズ新l肌
i 6−メトキシ−L3,3− トリメチルスピロ (7−
アザインドリン−2,3′−岨−ナフト(2,1−b)
 (1,4)オキサジン) 融点174〜5”C、111N、 M、R,(CDCI
s)口δ1.31.S、 (611)。
3、3−Mez ;2.91 、 S、 (3H) 、
 N−Me;3,91 、 S、 (3H) 、 O−
Me;6.12゜d、 (III) 、 4−H;6.
95−8.61. m、 (7H) 、芳香族H;7.
72. s。
(IH)、2’ −Hl CHCH8 1,3,3,6−テトラメチルスピロ (7−アザイン
ドリン−2.3’−3H−ナフト(2,1−b) (1
,4)オキサジン)融点162〜3°C,1HN、M、
R,(CDC1i) ;δ1.33, S、 (6H)
 。
3、3− Mez ;2.47. S、 (3H) 、
 6−Me ;2.94. S、 (3H) 、 N−
Me ;6.52−8.61+m、(88)、芳香族H
,7,73,S、(1)り、2’ −)1゜CHCH8 1,3,3,5−テトラメチルスピロ (7−アザイン
ドリン−2.3’−3H−ナフト(2,1−b) (L
 4)オキサジン)融点150°C、111N、M、R
,(CDC13) ;δ1.33,S、 (6H) 、
3゜3−Mez ;2.25. S、 (3H) 、 
5−Me;2.90. S、 (3!() 、 N−M
e;6.92−8.62. ta、 (8H) 、芳香
族Hニア、72.S+(IH)、2’ −11、実新l
l史 9′−ヒドロキシ−1,3,3−トリメチルスピロ(7
−アザインドリン−2.3’−3四−ナフト(2,■−
リ(1,4)オキサジン) 融点251°C、’IIN、M、R,(CDCh) ;
δ1.35.S、(68) 、3゜3−Mez;2.9
5.S、 (3tl)、N−Me;6.90−8.63
,m、 (8H)、芳香族!+、7.68.S、 (I
H)、2’ −H。
CH(Ji8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次の一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (式中のR_1は脂肪族または芳香族基、R_2および
    R_3の各々は個々に水素原子、脂肪族もしくは芳香族
    基またはアルコキシ基、あるいはR_2およびR_3は
    これらに結合する炭素原子と一緒に脂環式基、R_4は
    水素原子または脂肪族もしくは芳香族基を示し、環Aは
    、環内の1個以上の窒素原子を有し非置換または置換と
    することができ、但し、環内の任意の窒素原子に置換基
    が存在しない、環Bは、非置換または少なくとも1種の
    置換基により置換とすることができ、但し、環Bの6′
    位がアミン官能基またはヒドロキシル基により置換され
    ていない)で表されることを特徴とするアザインドリン
    スピロ−オキサジン化合物。 2、R_1がアルキル、アルケニル、フェニルアルキル
    (例えば、ベンジル)、または置換フェニル基である特
    許請求の範囲第1項記載の化合物。 3、R_1がメチル基である特許請求の範囲第1項記載
    の化合物。 4、R_2およびR_3の各々が個々に水素原子、また
    はアルキル、アルケニル、フェニル、フェニルアルキル
    (例えばベンジル)、1−、2−または3−置換フェニ
    ルまたはアルコキシ基、あるいはR_2およびR_3は
    これらに結合する炭素原子と一緒にスピロカーボン、ノ
    ルボルナンまたはアダマンタンである特許請求の範囲第
    1項〜3項のいずれか1つの項に記載の化合物。 5、R_2およびR_3の各々がメチル基である特許請
    求の範囲第4項記載の化合物。 6、R_4が水素原子、またはアルキル、アリール、も
    しくはヘテロアリール基である特許請求の範囲第1項〜
    5項のいずれか1つの項に記載の化合物。 7、R_4が水素原子である特許請求の範囲第6項記載
    の化合物。 8、次の一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(II) (式中のR_1、R_2、R_3およびR_4は前記の
    ものと同じものを示し、環Bは、非置換又は5′および
    /または6′位が置換される場合があり、環Cは環内に
    1個以上の窒素原子を有し非置換または7′、8′、9
    ′または10′位の1つ以上が置換される場合がある)
    で表される特許請求の範囲第1項〜7項のいずれか1つ
    の項に記載の化合物。 9、環AおよびB、並びに存在する場合の環Cが、 (i)−R、−OR、−SR、−COR、−COOR(
    上式中のRは水素原子、アルキル、ア リールまたはヘテロアリールを示す)で 表される基、但し、環Bの6′位にヒド ロキシ基が存在しないのがよい。 (ii)−X、−CH_2X、−CHX_2(Xはハロ
    ゲンを示す)で表される基 (iii)−NO_2、−CN、−SCNで表される基
    (iv)環AまたはBに結合し芳香族もしくはヘテロ芳
    香族環または脂環式もしくはヘ テロ脂環式環からなる環系 (v)一般式 −NR′R″ (式中のR′およびR″の各々は個々に 水素原子、またはアルキル、シクロアル キルもしくはフェニル基あるいはこれら の置換誘導体を示す)で表されるアミン 官能基、または1種以上のヘテロ原子を 有するシクロヘテロアルキル環であるア ミン官能基、但し、環Bの6′位にはア ミン官能基が存在しないのがよい。 から選ばれた1種以上の置換基で置換される特許請求の
    範囲第1項〜8項のいずれか1つの項に記載の化合物。 10、環Aが環窒素原子を7位に有する特許請求の範囲
    第1項〜9項のいずれか1つの項に記載の化合物。 11、環Aが環窒素原子を4位に有する特許請求の範囲
    第1項〜9項のいずれか1つの項に記載の化合物。 12、環Aが2個の環窒素原子を有し、1個が4位にあ
    り他の1個が7位にある特許請求の範囲第1項〜11項
    のいずれか1つの項に記載の化合物。 13、環Cが窒素原子を7位に有する特許請求の範囲第
    8項〜12項のいずれか1つの項に記載の化合物。 14、環Cが9′位にメトキシ置換基を有する特許請求
    の範囲第8項〜13項のいずれか1つの項に記載の化合
    物。 15、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1、R_2およびR_3の各々はC_1〜
    _4アルキル基を示し、環状Aは随意にC_1〜_4ア
    ルキルまたはC_1〜_4アルコキシ基を6位に有する
    ことができ、環Cは、随意に窒素原子を7′位に有し随
    意にC_1〜_4アルコキシ基を9′位に有するかまた
    は随意に窒素原子を7′位に有するかもしくは随意にC
    _1〜_4アルコキシ基を9′位に有する)で表される
    特許請求の範囲第8項記載の化合物。 16、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1、R_2およびR_3並びに環Cは第1
    5項に記載したと同じものを示す)で表される特許請求
    の範囲第8項記載の化合物。 17、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1、R_2およびR_3並びに環Cは第1
    5項に記載したと同じものを示す)で表される特許請求
    の範囲第8項記載の化合物。 18.1,3,3−トリメチルスピロ(7−アザインド
    リン−2−3′−3H−ナフト(2,1−b)(1,4
    )−オキサジン)である特許請求の範囲第8項記載の化
    合物。 19、9′−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ
    (7−アザインドリン−2,3−3¥H¥−ナフト(2
    ,1−¥b¥)(1,4)オキサジン)である特許請求
    の範囲第8項記載の化合物。 20、1,3,3−トリメチルスピロ(7−アザインド
    リン−2−3′−3¥H¥−ピリド(3,2−¥f¥)
    (1,4)ベンゾオキサジン)である特許請求の範囲第
    8項記載の化合物。 21、9′−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ
    (4−アザインドリン−2,3−3¥H¥−ナフト(2
    ,1−¥b¥)(1,4)オキサジン)である特許請求
    の範囲第8項記載の化合物。 22、9′−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ
    (4,7−ジアザインドリン−2,3′−3¥H¥−ナ
    フト(2,1−¥b¥、)(1,4)オキサジン)であ
    る特許請求の範囲第8項記載の化合物。 23、6−メトキシ−1,3,3−トリメチルスピロ(
    7−アザインドリン−2,3′−ナフト(2,1−¥b
    ¥)(1,4)オキサジン)である特許請求の範囲第8
    項記載の化合物。 24、1,3,3,6−テトラメチルスピロ(7−アザ
    インドリン−2,3′−ナフト(2,1−¥b¥)(1
    ,4)オキサジン)である特許請求の範囲第8項記載の
    化合物。 25、1,3,3,5−テトラメチルスピロ(7−アザ
    インドリン−2,3′−3¥H¥−ナフト(2,1−¥
    b¥(1,4)オキサジン)である特許請求の範囲第8
    項記載の化合物。 26、9′−ヒドロキシ−1,3,3−トリメチルスピ
    ロ(7−アザインドリン−2,3′−3¥H¥−ナフト
    (2,1−¥b¥)(1,4)オキサジン)である特許
    請求の範囲第8項記載の化合物。 27、次の一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (式中のR_1は脂肪族または芳香族基、R_2および
    R_3の各々は個々に水素原子、脂肪族もしくは芳香族
    基またはアルコキシ基、あるいはR_2およびR_3は
    これらに結合する炭素原子と一緒に脂環式基、R_4は
    水素原子または脂肪族もしくは芳香族基を示し、環Aは
    、環内に1個以上の窒素原子を有し非置換または置換と
    することができ、但し、環内の任意の窒素原子に置換基
    が存在しない、環Bは、非置換または少なくとも1個の
    置換基により置換することができ、但し、環Bの6′位
    がアミン官能基またはヒドロキシル基により置換されて
    いない)で表されるアザインドリンスピロ−オキサジン
    化合物を混入したかまたは該化合物で被覆したことを特
    徴とするプラスチック母材。 28、レンズの形態である特許請求の範囲第27項記載
    のプラスチック母材。
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