RU2466173C1 - Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes - Google Patents

Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes Download PDF

Info

Publication number
RU2466173C1
RU2466173C1 RU2011120041/05A RU2011120041A RU2466173C1 RU 2466173 C1 RU2466173 C1 RU 2466173C1 RU 2011120041/05 A RU2011120041/05 A RU 2011120041/05A RU 2011120041 A RU2011120041 A RU 2011120041A RU 2466173 C1 RU2466173 C1 RU 2466173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
photochromic
compound
chromene
protective
Prior art date
Application number
RU2011120041/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Аркадьевич Островский (RU)
Михаил Аркадьевич Островский
Владимир Исаакович Минкин (RU)
Владимир Исаакович Минкин
Борис Сергеевич Лукьянов (RU)
Борис Сергеевич Лукьянов
Евгений Леонидович Муханов (RU)
Евгений Леонидович Муханов
Татьяна Борисовна Фельдман (RU)
Татьяна Борисовна Фельдман
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М Эмануэля Российской академии наук (ИБХФ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России), Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М Эмануэля Российской академии наук (ИБХФ РАН) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России)
Priority to RU2011120041/05A priority Critical patent/RU2466173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466173C1 publication Critical patent/RU2466173C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: light-sensitive composition contains 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo-[2H]-chromene and 1,3,3-trimethyl-6'-formyl-8'-allyl-spiro-indoline-2,2'-[2H]-chromene in molar ratio 1:0.8-1.6, respectively. Photochromic polymer materials obtained from said composition have optimum optical properties needed to satisfy physiologically based requirements for protective and preventive optical materials: when illuminated with daylight, they "cut" off the spectral region from 400 to 555 nm, while keeping intensity of light incident on eyes with wavelength greater than 555 nm at a level of less than 30%, and in conditions of low-intensity dusk illumination provide full transmission of light with wavelength greater than 400 nm.
EFFECT: protecting eyes and preventing ophthalmic diseases associated with the damaging effect of optical radiation in the visible spectrum.
5 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области офтальмооптики, конкретно к светочувствительной композиции, предназначенной для создания светофильтров защитно-профилактического назначения - фотохромных полимерных покрытий для очковых УФ-абсорбирующих линз, с целью защиты глаз и профилактики офтальмологических заболеваний, связанных с повреждающим действием светового излучения в видимой области спектра.The invention relates to the field of ophthalmic optics, specifically to a photosensitive composition intended for the creation of protective filters for preventive purposes - photochromic polymer coatings for spectacle UV-absorbing lenses, with the aim of protecting the eyes and preventing ophthalmic diseases associated with the damaging effect of light radiation in the visible spectrum.

В дальнейшем по тексту термины «светочувствительный» и «фотохромный» будут использованы в качестве синонимов.In the future, the terms “photosensitive” and “photochromic” will be used as synonyms.

Известно, что коротковолновая фиолетово-синяя область видимого света (400-500 нм) представляет для структур глаза потенциальную опасность. Анализ большого количества известных данных о влиянии света на патологические процессы в органе зрения показывает, что облучение сине-фиолетовым светом способствует образованию активных форм кислорода, накоплению конечного продукта фотолиза зрительного пигмента родопсина - токсичного, в том числе фототоксичного, полностью-транс-ретиналя и токсичных продуктов его превращения, апоптозу клеток ретинального пигментного эпителия [М.А.Островский. Молекулярные механизмы повреждающего действия света на структуры глаза и системы защиты от такого повреждения. // Успехи биологической химии. 2005. Т.45. С.173-204]. Особую группу риска составляют люди, перенесшие хирургическое удаление катарактального хрусталика, в результате чего афакичный глаз остается без естественной светофильтрующей защиты нежелательного диапазона длин волн, или люди, которым вместо удаленного катарактального хрусталика была имплантирована бесцветная (неокрашенная в желтоватый цвет) интраокулярная линза. Как в случае афакичного глаза, так и в случае имплантации бесцветной интраокулярной линзы, весьма вероятны осложнения, связанные с фотоповреждением сетчатки и ретинального пигментного эпителия.It is known that the short-wave violet-blue region of visible light (400-500 nm) poses a potential danger to eye structures. Analysis of a large amount of known data on the effect of light on pathological processes in the organ of vision shows that irradiation with blue-violet light promotes the formation of reactive oxygen species, the accumulation of the final product of photolysis of the visual pigment rhodopsin — toxic, including phototoxic, fully trans-retinal and toxic products of its transformation, apoptosis of retinal pigment epithelial cells [M.A. Ostrovsky. Molecular mechanisms of the damaging effect of light on eye structures and systems of protection against such damage. // Successes in biological chemistry. 2005.V. 45. S.173-204]. A special risk group consists of people who have undergone surgical removal of the cataract lens, as a result of which the aphakic eye remains without natural light-filtering protection of the undesirable wavelength range, or people who have been implanted with a colorless (unpainted yellow) intraocular lens instead of a removed cataract lens. Both in the case of the aphakic eye, and in the case of implantation of a colorless intraocular lens, complications associated with photodamage of the retina and retinal pigment epithelium are very likely.

Стратегия защиты сетчатки и ретинального пигментного эпителия и профилактики патологий, связанных с их фотоповреждением, основана на методах спектральной коррекции, предполагающих использование светофильтров, «отсекающих» потенциально опасные участки спектрального диапазона попадающего в глаз света (см. монографию: Зак П., Егорова Т., Розенблюм Ю., Островский М. Спектральная коррекция зрения: научные основы и практические приложения. // Научный мир, Москва. 2005. С.454). В качестве таких светофильтров могут быть использованы УФ-абсорбирующие линзы, обладающие фотохромными свойствами, обратимо изменяющие свои оптические характеристики под действием светового излучения в видимой области спектра, и возвращающиеся в исходное состояние после прекращения воздействия светового потока.The strategy for the protection of the retina and retinal pigment epithelium and the prevention of pathologies associated with their photodamage is based on spectral correction methods involving the use of filters that "cut off" potentially dangerous parts of the spectral range of the light entering the eye (see monograph: Zak P., Egorova T. , Rosenblum Yu., Ostrovsky M. Spectral correction of vision: scientific foundations and practical applications // Scientific World, Moscow. 2005. P.454). As such filters, UV-absorbing lenses having photochromic properties, reversibly changing their optical characteristics under the influence of light radiation in the visible region of the spectrum, and returning to their original state after the termination of the light flux can be used.

Оптические свойства фотохромных линз зависят от количественного и качественного состава входящих в них фотохромных соединений. Необходимые спектральные светофильтрующие характеристики могут быть реализованы путем добавления фотохромных компонентов в бесцветный расплав полимера при изготовлении линз или путем нанесения на готовые линзы полимерных покрытий, обладающих фотохромными свойствами.The optical properties of photochromic lenses depend on the quantitative and qualitative composition of the photochromic compounds included in them. The necessary spectral light filtering characteristics can be realized by adding photochromic components to a colorless polymer melt in the manufacture of lenses or by applying polymer coatings with photochromic properties to finished lenses.

В качестве фотохромных компонентов в настоящее время используют, как правило, соединения, относящиеся к группам хроменов, спиропиранов (нафтопиранов), оксазинов и ряд других.As photochromic components currently used, as a rule, compounds belonging to the groups of chromenes, spiropyrans (naphthopyranes), oxazines and several others.

Разработаны методики получения нафтопирановых и фенантропирановых фотохромных соединений, аналогичных по структуре фотохромной части с предлагаемым в настоящем изобретении хроменом и содержащих дополнительно аннелированное бензольное кольцо в положении 5, 6 [ЕР 1153021 А1, опубл. 14.11.2001]. Показана перспективность использования смесей различных фотохромов в производстве фотохромных материалов для офтальмологических целей, однако, в работе не сформулированы требования к получаемым фотохромным материалам (область пропускания, процент отфильтровываемого излучения в зависимости от длины волны и т.д.). В результате, из описания изобретения не понятно, насколько хорошо предложенные фотохромные смеси подходят для создания эффективных офтальмологических изделий.Methods have been developed for the production of naphthopyran and phenanthropyran photochromic compounds, similar in structure to the photochromic part of the chromene proposed in the present invention and containing an additional annelated benzene ring in position 5, 6 [EP 1153021 A1, publ. November 14, 2001]. The prospects of using mixtures of various photochromes in the production of photochromic materials for ophthalmic purposes is shown, however, the requirements for the resulting photochromic materials (transmission region, percentage of filtered radiation depending on wavelength, etc.) are not formulated in the work. As a result, it is not clear from the description of the invention how well-proposed photochromic mixtures are suitable for creating effective ophthalmic products.

Американский патент [US 6367930, опубл. 9.04.2002] описывает процесс получения фотохромных оптических линз путем создания фотохромного слоя с помощью «ламинирования». Фотохромные свойства обеспечиваются применением соединений группы пиранов, оксазинов, фульгидов и фульгимидов. Предложен большой, хотя и несистемный, перечень нафтохроменов, спирооксазинов и спиропиранов, пригодных для создания фотохромного слоя в этом процессе. Соединения отобраны по высоким квантовым выходам, интенсивности окрашивания, но без учета зон поглощения в УФ диапазоне.American patent [US 6367930, publ. April 9, 2002] describes the process of obtaining photochromic optical lenses by creating a photochromic layer using "lamination". Photochromic properties are provided by the use of compounds of the pyranes, oxazines, fulgides and fulgimides groups. A large, albeit non-systematic, list of naphthochromenes, spirooxazines and spiropyrans suitable for creating a photochromic layer in this process is proposed. Compounds were selected for high quantum yields, staining intensity, but excluding absorption zones in the UV range.

Изобретение, защищенное патентом США [US 7584630, опубл. 08.09.2009], может служить примером системного подхода к разработке фотохромных материалов для контактных и интраокулярных линз. Большое внимание было уделено достижению высокой эффективности поглощения в интервале 280-380 нм (в соответствии с рекомендациями Американского Национального Института Стандартов), а также возможности эффективного внедрения фотохромной компоненты в гидрофильный по природе гидрогель, используемый в мягких контактных линзах. В качестве фотохромной компоненты предложено использовать системы типа 2Н-хроменов. Однако подход к дизайну материалов представляется ограниченным, так как не учитывает физиологически обоснованные области фильтрации в коротковолновом диапазоне (400-520 нм).The invention is protected by US patent [US 7584630, publ. 09/08/2009], can serve as an example of a systematic approach to the development of photochromic materials for contact and intraocular lenses. Much attention was paid to achieving high absorption efficiency in the range of 280-380 nm (in accordance with the recommendations of the American National Institute of Standards), as well as the possibility of effective incorporation of the photochromic component into the hydrophilic in nature hydrogel used in soft contact lenses. As a photochromic component, it is proposed to use 2H-chromene type systems. However, the approach to the design of materials seems to be limited, since it does not take into account physiologically justified filtering regions in the short-wavelength range (400-520 nm).

Известны офтальмологические изделия на основе аминопластов, имеющие фотохромное покрытие [WO 0036049, опубл. 22.06.2000]. Желаемые фотохромные свойства - быстрое и интенсивное затемнение при световой активации и последующее обесцвечивание под действием ультрафиолета, обеспечивается применением фотохромных соединений, из которых, по крайней мере, одно имеет максимум поглощения в диапазоне 400-525 нм, и, по крайней мере, одно имеет максимум поглощения в области 525-700 нм.Amino-based ophthalmic products having a photochromic coating are known [WO 0036049, publ. 06/22/2000]. The desired photochromic properties - fast and intense dimming during light activation and subsequent bleaching under the influence of ultraviolet radiation, are provided by the use of photochromic compounds, of which at least one has a maximum absorption in the range of 400-525 nm, and at least one has a maximum absorption in the region of 525-700 nm.

Известны фотохромные композиции, предназначенные для получения солнцезащитных и офтальмологических изделий [RU 9912507 А, опубл. 10.10.2001] и [RU 2177958 С2, опубл. 10.01.2002], включающие в качестве фотохромных соединений, предпочтительно, комбинацию двух красителей хроменового типа, позволяющую получить особенно применимый серый цвет светофильтров. В композицию входят 2-(n-диметиламинофенил)-2-(n-метоксифенил)-5-метил-7,9-диметокси-[2Н]-нафто-[1,2b]пиран и 3-(n-метоксифенил)-3-фенил-6-морфолин-[3Н]-нафто-[2,1b] пиран при массовом соотношении компонентов от 7 до 10, предпочтительно - от 8 до 9. Детальное внимание в описании изобретения уделено способам получения и исследования механических свойств композиций, а фотохромные свойства полученных материалов оценивали односторонне (измерением нескольких параметров, например окрашиваемости и времени полупросветления), не уделяя должного внимания анализу светофильтрующих характеристик, что является очевидным недостатком исследования и не позволяет оценить перспективность использования полученных образцов в медицинских, офтальмологических целях.Known photochromic compositions intended for the production of sunscreens and ophthalmic products [RU 9912507 A, publ. 10.10.2001] and [RU 2177958 C2, publ. January 10, 2002], including as a photochromic compound, preferably, a combination of two dyes of the chrome type, which makes it possible to obtain a particularly applicable gray color of light filters. The composition includes 2- (n-dimethylaminophenyl) -2- (n-methoxyphenyl) -5-methyl-7,9-dimethoxy- [2H] -naphtho- [1,2b] pyran and 3- (n-methoxyphenyl) - 3-phenyl-6-morpholine- [3H] -naphtho- [2,1b] pyran in a mass ratio of components from 7 to 10, preferably from 8 to 9. Detailed attention in the description of the invention is given to methods for producing and studying the mechanical properties of compositions, and the photochromic properties of the obtained materials were evaluated one-sidedly (by measuring several parameters, for example, stainability and half-life), without paying due attention to the analysis of filtering characteristics, which is an obvious drawback of the study and does not allow us to assess the prospects of using the obtained samples for medical, ophthalmic purposes.

Общим недостатком описанных подходов является то, что фотохромные характеристики предлагаемых светофильтров, обеспечивая зрительный световой комфорт и удовлетворение эстетических потребностей потребителя, не учитывают в полной мере физиологические требования к защите от светового воздействия на органы зрения здоровых людей и людей, страдающих глазными патологиями. Вследствие этого диапазон «отсекаемых» с помощью известных светофильтров длин волн не является физиологически оптимальным.A common drawback of the described approaches is that the photochromic characteristics of the proposed filters, providing visual light comfort and satisfying the aesthetic needs of the consumer, do not fully take into account the physiological requirements for protecting healthy people and people with eye pathologies from the effects of light on the organs of vision. As a result, the range of “cut-off” wavelengths using known filters is not physiologically optimal.

Физиологически обоснованные требования к защитно-профилактическим офтальмологическим светофильтрам должны быть основаны на закономерностях изменения спектральной чувствительности глаз здоровых людей в зависимости от характера освещения, а также на результатах исследования фототоксических процессов, происходящих в структурах глаза человека под действием света различных спектральных диапазонов. На Фиг.1 показаны т.н. «кривые видности» глаза человека, отражающие спектральную чувствительность глаза к излучениям различных длин волн при сумеречном (скотопическом) и дневном (фотопическом) освещении.Physiologically substantiated requirements for protective and preventive ophthalmic filters should be based on the laws of change in the spectral sensitivity of the eyes of healthy people depending on the nature of illumination, as well as on the results of studies of phototoxic processes occurring in the structures of the human eye under the influence of light of different spectral ranges. Figure 1 shows the so-called. "Visibility curves" of the human eye, reflecting the spectral sensitivity of the eye to radiation of various wavelengths under twilight (scotopic) and daylight (photopic) lighting.

Максимальная чувствительность глаза при дневном свете - т.н. «колбочковое» зрение (кривая 2) достигается при длине волны 555 нм, а при сумеречном свете, когда реализуется, в основном, «палочковое» зрение (кривая 1) - при длине волны 510 нм. При интенсивном дневном освещении фоторецепторные клетки сетчакти - палочки, обеспечивающие сумеречное черно-белое зрение, «не работают», однако, под действием света коротковолнового диапазона зрительный пигмент в них обесцвечивается, в результате чего в них происходит накопление полностью-транс-ретиналя и токсичных продуктов его превращения, что способно привести к усугублению развития глазных заболеваний.The maximum sensitivity of the eye in daylight - the so-called. “Cone-shaped” vision (curve 2) is achieved at a wavelength of 555 nm, and in twilight light, when “rod-shaped” vision (curve 1) is mainly realized at a wavelength of 510 nm. Under intense daylight, the reticulum photoreceptor cells, the rods that provide twilight black-and-white vision, “do not work,” however, under the influence of light in the short-wavelength range, the visual pigment fades, resulting in the accumulation of fully trans-retinal and toxic products its transformation, which can lead to aggravation of the development of eye diseases.

В таблице 1 приведены результаты экспериментальных психофизиологических исследований пациентов с различными патологиями зрения [Зак П., Егорова Т., Розенблюм Ю., Островский М. Спектральная коррекция зрения: научные основы и практические приложения. //Научный мир, Москва. 2005. С.454], которые показывают, что для различных групп, в зависимости от симптоматики заболевания, существуют свои оптимальные границы коротковолновой фильтрации, позволяющие максимально повысить разрешающую способность глаза.Table 1 shows the results of experimental psychophysiological studies of patients with various pathologies of vision [Zak P., Egorova T., Rosenblum Yu., Ostrovsky M. Spectral correction of vision: scientific foundations and practical applications. // Scientific world, Moscow. 2005. P.454], which show that for different groups, depending on the symptoms of the disease, there are their own optimal limits of short-wave filtration, which allow to maximize the resolution of the eye.

Таблица 1Table 1 Оптимальный интервал коротковолновой световой фильтрации для разных видов глазной патологииThe optimal interval of short-wave light filtration for different types of ocular pathology Вид глазной патологииType of ocular pathology Границы коротковолновой световой фильтрации, нмThe boundaries of short-wave light filtration, nm глаукома, катаракта, афакия, дистрофия роговицыglaucoma, cataract, aphakia, corneal dystrophy 450-475450-475 центральная хорио-ретинальная дистрофия, диабетическая ретинопатия, частичная атрофия зрительного нерва, болезнь Стилла, миопияcentral chorio-retinal dystrophy, diabetic retinopathy, partial optic atrophy, Still's disease, myopia 475-500475-500 тапеторетинальная абиотрофия (дегенеративные заболевания сетчатки), колбочковая дисфункция, альбинизм, ретинопатия недоношенных, врожденное недоразвитие макулы, синдром Марфанаtapetoretinal abiotrophy (degenerative diseases of the retina), cone dysfunction, albinism, premature retinopathy, congenital maldevelopment of the macula, Marfan syndrome 500-520500-520

Стратегия защиты сетчатки и ретинального пигментного эпителия предполагает существенное уменьшение количества достигающего их коротковолнового света. Защитно-профилактические светофильтры в условиях дневного интенсивного светового потока должны в максимальной степени отсечь коротковолновый участок спектра (λ=400-500 нм), пропуская при этом достаточное для нормального зрительного восприятия количество света - не менее величины поглощения светового потока 0,3, в области кривой видности колбочкового зрения (длиннее 555 нм).The strategy for protecting the retina and retinal pigment epithelium involves a significant reduction in the amount of short-wave light reaching them. Protective and preventive filters in the conditions of daily intense light flux should cut off the short-wavelength part of the spectrum (λ = 400-500 nm) to the maximum extent, while passing a sufficient amount of light for normal visual perception - not less than the amount of light flux absorption of 0.3, in the region cone visibility curve (longer than 555 nm).

В условиях же слабого, сумеречного освещения эти светофильтры должны пропускать к сетчатке весь имеющийся видимый свет, обеспечивая удовлетворительное качество сумеречного (скотопического) палочкового зрения. Исходя из этого, верхняя граница профилактической световой фильтрации для здоровых людей должна находиться в области не ниже 555 нм, соответствующей основной полосе спектральной чувствительности дневного (фотопического) колбочкового зрения.Under conditions of weak, twilight lighting, these filters should pass all available visible light to the retina, providing a satisfactory quality of twilight (scotopic) rod vision. Based on this, the upper limit of preventive light filtration for healthy people should be in the region of at least 555 nm, corresponding to the main band of spectral sensitivity of daytime (photopic) cone vision.

Таким образом, применение светофильтров, ослабляющих интенсивность светового потока в области спектра от 400 до 555 нм, отвечает физиологическим требованиям к защите глаз здоровых людей, а также пациентов, страдающих офтальмологическими заболеваниями. Сдвиг границы фильтрации в сторону больших длин волн - за пределы 555 нм - приводит к некоторому снижению остроты дневного зрения, однако, такое снижение оправдано, т.к. позволяет более надежно защитить структуры глаза от повреждающего светового воздействия, улучшить качество сумеречного зрения и снизить риск развития различных патологий.Thus, the use of light filters that attenuate the intensity of the light flux in the spectral region from 400 to 555 nm meets the physiological requirements for protecting the eyes of healthy people, as well as patients suffering from ophthalmic diseases. The shift of the filtration boundary towards longer wavelengths — beyond 555 nm — leads to a certain decrease in the visual acuity, however, such a decrease is justified, because allows you to more reliably protect the structure of the eye from damaging light exposure, improve the quality of twilight vision and reduce the risk of various pathologies.

Поскольку скорость темновой и световой адаптации зрительной системы при нормальных физиологических условиях освещения находится в минутном диапазоне, то минутные скорости затемнения и просветления светофильтра и, соответственно, предлагаемой композиции должны удовлетворять этим физиологическим требованиямSince the speed of dark and light adaptation of the visual system under normal physiological lighting conditions is in the minute range, the minute speed of dimming and enlightenment of the filter and, accordingly, the proposed composition must satisfy these physiological requirements

Задачей настоящего изобретения является создание светочувствительной композиции, которая, при включении ее в полимерные материалы, предназначенные для профилактической защиты глаз от повреждающего светового воздействия, придает этим материалам следующие оптические свойства: при освещении дневным светом светофильтры должны «отсекать» область спектра в интервале от 400 до 555 нм, обеспечивая при этом интенсивность попадающего в глаз света с длиной волны выше 555 нм на уровне не ниже 30%, а в условиях сумеречного освещения низкой интенсивности эти материалы должны обеспечивать полное пропускание света с длиной волны более 400 нм.The objective of the present invention is to provide a photosensitive composition, which, when included in polymeric materials intended for the prophylactic protection of the eyes from damaging light exposure, gives these materials the following optical properties: when illuminated with daylight, the filters must "cut off" the spectral region in the range from 400 to 555 nm, while ensuring the intensity of light entering the eye with a wavelength above 555 nm at a level of at least 30%, and in low-light conditions with low intensity and these materials should provide full transmittance of light with a wavelength longer than 400 nm.

Поставленная задача решается фотохромной композицией, включающей 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен (соединение 1) и 1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромен (соединение 2) при следующих мольных соотношениях компонентов:The problem is solved by the photochromic composition, including 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chrome (compound 1) and 1,3,3-trimethyl-6'-formyl-8'-allyl-spiro -indolin-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2) with the following molar ratios of components:

2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен - 12,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chrome - 1

1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромен - (0,8-1,6).1,3,3-trimethyl-6'-formyl-8'-allyl-spiro-indoline-2,2 '- [2H] -chrome - (0.8-1.6).

Химическое строение входящих в предлагаемую композицию соединений 1 и 2 показано на Фиг.2. Соединение 1 представляет собой фотохромный [2Н]-хромен с n-анизильными заместителями в положении 2 пиранового цикла. Соединение 2 содержит формильную и потенциально полимеризуемую аллильную группу в [2Н]-хроменовом фрагменте, что позволяет использовать его, в том числе, и в качестве фотохромного сополимера на стадии полимеризации при получении фотохромного полимерного покрытия.The chemical structure included in the proposed composition of compounds 1 and 2 is shown in Fig.2. Compound 1 is photochromic [2H] -chrome with n-anisyl substituents at position 2 of the pyran ring. Compound 2 contains a formyl and potentially polymerizable allyl group in the [2H] -chromene fragment, which allows it to be used, inter alia, as a photochromic copolymer at the polymerization stage in the preparation of the photochromic polymer coating.

2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен (соединение 1) получают взаимодействием 5,6-бензокумарина с n-метоксифенилмагнийбромидом. 5,6-бензокумарин, необходимый для получения соединения 1, получают взаимодействием 2-гидрокси-нафтальдегида-1 с безводным ацетатом натрия в избытке уксусного ангидрида при температуре 180° в автоклаве [G.Kauffmann Chem. Ber. 1883, vol.16, p.683-686]. Методика получения соединения 1, использованная авторами, описана ниже.2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene (compound 1) is prepared by reacting 5,6-benzocoumarin with n-methoxyphenyl magnesium bromide. The 5,6-benzocoumarin needed to prepare compound 1 was prepared by reacting 2-hydroxy-naphthaldehyde-1 with anhydrous sodium acetate in excess of acetic anhydride at a temperature of 180 ° in an autoclave [G. Kauffmann Chem. Ber. 1883, vol.16, p.683-686]. The procedure for obtaining compound 1 used by the authors is described below.

1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромен (соединение 2) получают взаимодействием перхлората 1,2,3,3-тетраметилиндоленилия с 2-гидрокси-3-аллил-5-формилбензальдегидом в изопропиловом спирте при прикапывании эквимолярного количества пиперидина [В.Lukyanov, G.Vasilyuk, E.Mukhanov, LAgeev, M.Lukyanova, Y. Alexeenko, S.Besugliy, V.Tkachev «Multifunctional spirocyclic systems" International Journal of Photoenergy, vol.2009 (2009), Article ID 689450, 6 pages]. Перхлорат 1,2,3,3-тетраметилиндоленилия получают взаимодействием продажного 1,3,3-триметил-2-метилениндолина (основания Фишера) с хлорной кислотой по методу [Reichardt, С.; Budnik, U. Chemische Berichte, 1990, vol.123, №10, p.2023-2030]. 2-гидрокси-3-аллил-5-формилбензальдегид получают методом избыточного формилирования 1-гидрокси-2-аллилбензола [Б.С.Лукьянов, Н.А.Волошин // Способ получения 5-замещенных 4-гидрокси-изофталевых альдегидов // А.С. №1830902 (СССР), 1992]. Методика получения соединения 2, использованная авторами, описана ниже.1,3,3-trimethyl-6'-formyl-8'-allyl-spiro-indoline-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2) is prepared by reacting 1,2,3,3-tetramethylindolenyl perchlorate with 2 -hydroxy-3-allyl-5-formylbenzaldehyde in isopropyl alcohol with the addition of an equimolar amount of piperidine [B. Lukyanov, G. Vasilyuk, E. Mukhanov, LAgeev, M. Lukyanova, Y. Alexeenko, S. Besugliy, V. Tkachev “Multifunctional spirocyclic systems "International Journal of Photoenergy, vol. 2009 (2009), Article ID 689450, 6 pages]. 1,2,3,3-tetramethylindolenyl perchlorate is obtained by the reaction of a commercial 1,3,3-trimethyl-2-methyleneindoline (Fischer base ) with perchloric acid according to the method of [Reichardt, C .; Budnik, U. Ch emische Berichte, 1990, vol. 123, No. 10, p.2023-2030]. 2-hydroxy-3-allyl-5-formylbenzaldehyde is obtained by the excessive formylation of 1-hydroxy-2-allylbenzene [B.S. Lukyanov, N. A. Voloshin // Method for the preparation of 5-substituted 4-hydroxy-isophthalic aldehydes // AS No. 1830902 (USSR), 1992. The procedure for the preparation of compound 2 used by the authors is described below.

Фотохромные свойства входящих в предлагаемую композицию соединений 1 и 2 и различных вариантов предлагаемой светочувствительной композиции в растворе или в составе полимерных пленок охарактеризованы электронными спектрами поглощения (спектрофотометр Agilent 5483, США), полученными до и после облучения образцов источником возбуждающего света, в качестве которого используют ртутную лампу ДРШ-250 со светофильтрами, выделяющими свет с λmax=400 и 578 нм. Для определения интервала концентраций компонентов фотохромной композиции спектры поглощения снимают в растворах в толуоле (концентрация C=7,4×10-5), имитирующем полистирольную матрицу, которую, преимущественно, используют для светозащитных фотохромных очков.The photochromic properties of compounds 1 and 2 included in the proposed composition and various variants of the proposed photosensitive composition in solution or in the composition of polymer films are characterized by electronic absorption spectra (Agilent 5483 spectrophotometer, United States) obtained before and after irradiation of samples with an excitation light source, which is used as a mercury DRSh-250 lamp with light filters emitting light with λ max = 400 and 578 nm. To determine the range of concentrations of the components of the photochromic composition, the absorption spectra are recorded in solutions in toluene (concentration C = 7.4 × 10 -5 ) imitating a polystyrene matrix, which is mainly used for light-protective photochromic glasses.

Фотохромные свойства соединения 1 охарактеризованы электронными спектрами поглощения, приведенными на Фиг.3. При облучении раствора соединения 1 в стационарном режиме при комнатной температуре светом длиной волны 400 нм раствор окрашивается и наблюдается появление полос поглощения окрашенной фотоиндуцированной мероцианиновой формы (λmax=477 нм), имеющих батохромный сдвиг по сравнению со спектром поглощения исходного 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромена (см. Фиг.3а). После прекращения облучения наблюдают обесцвечивание раствора (см. Фиг.3б). Фотохромные свойства соединения 2 охарактеризованы электронными спектрами поглощения, приведенными на Фиг.4. При облучении раствора соединения 2 в стационарном режиме при комнатной температуре светом длиной волны 400 нм раствор окрашивается, и наблюдают появление полос поглощения окрашенной фотоиндуцированной мероцианиновой формы λmax=(500-700) нм (см. Фиг.4а). После прекращения облучения наблюдают обесцвечивание раствора (см. Фиг.4б).The photochromic properties of compound 1 are characterized by the electronic absorption spectra shown in FIG. 3. When the solution of compound 1 is irradiated in a stationary mode at room temperature with a wavelength of 400 nm, the solution becomes colored and absorption bands of a colored photoinduced merocyanine form (λ max = 477 nm) appear, having a bathochromic shift as compared with the absorption spectrum of the original 2,2-n- dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene (see Fig. 3a). After the cessation of irradiation, discoloration of the solution is observed (see Fig. 3b). The photochromic properties of compound 2 are characterized by the electronic absorption spectra shown in FIG. 4. When the solution of compound 2 is irradiated in a stationary mode at room temperature with a light wavelength of 400 nm, the solution is colored, and the absorption bands of the colored photoinduced merocyanine form λ max = (500-700) nm are observed (see Fig. 4a). After the cessation of irradiation, discoloration of the solution is observed (see Fig. 4b).

С целью поиска оптимальных количественных соотношений соединений 1 и 2, обеспечивающих получение светочувствительных композиций, отвечающих сформулированным выше физиологически обоснованным требованиям к светофильтрам защитно-профилактического назначения, были определены спектральные характеристики композиций, включающих соединения 1 и 2 в диапазоне мольных соотношений от 1:0,25 до 1:4. Для приготовления образцов композиций использованы эквимолярные растворы соединений 1 и 2 в толуоле с исходной концентрацией C=7,4×10-5 M каждый. На основании анализа спектров поглощения полученных светочувствительных композиций выбран интервал мольных соотношений соединений 1 и 2, в котором спектральные свойства композиции удовлетворяют физиологически обоснованным требованиям, а именно: мольное соотношение между соединениями 1 и 2 должно находиться в интервале от 1:0,8 до 1:1,6. За пределами этого интервала, т.е. в случаях, когда количество молей входящего в состав композиции 1,3,3-триметил-8'-формил-спиро-индолино-2,2'-[2Н]-хромена (соединение 2), приходящееся на 1 моль 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромена (соединение 1), составляет менее 0,8 или более 1,6, светочувствительная композиция перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям: при недостатке соединения 2 (мольная доля соединения 2 меньше 0,8) наблюдается недостаточная фильтрация коротковолнового светового диапазона, и на сетчатку газа и эпителий попадает повреждающее коротковолновое излучение, а при его избытке (мольная доля соединения 2 больше, чем 1,6) наблюдается значительное поглощение в длинноволновом световом диапазоне, что не обеспечивает удовлетворительного качества палочкового зрения.In order to search for the optimal quantitative ratios of compounds 1 and 2, providing photosensitive compositions that meet the physiologically substantiated requirements for protective filters, the spectral characteristics of compositions comprising compounds 1 and 2 in the range of molar ratios from 1: 0.25 were determined to 1: 4. To prepare samples of compositions, we used equimolar solutions of compounds 1 and 2 in toluene with an initial concentration of C = 7.4 × 10 -5 M each. Based on the analysis of the absorption spectra of the obtained photosensitive compositions, the range of molar ratios of compounds 1 and 2 was selected in which the spectral properties of the composition satisfy physiologically justified requirements, namely: the molar ratio between compounds 1 and 2 should be in the range from 1: 0.8 to 1: 1.6. Outside of this interval, i.e. in cases where the number of moles of the 1,3,3-trimethyl-8'-formyl-spiro-indolin-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2) in the composition per mole of 2.2- n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene (compound 1) is less than 0.8 or more than 1.6, the photosensitive composition no longer meets the requirements for it: with a lack of compound 2 (the molar fraction of compound 2 is less 0.8) there is insufficient filtration of the short-wavelength light range, and damaging short-wave radiation is incident on the retina of the gas and epithelium, and When its excess (mole fraction of Compound 2 is greater than 1.6) there is significant absorption in the long wavelength light range that does not provide a satisfactory quality of rod-shaped.

Описание чертежейDescription of drawings

На Фиг.1 показаны «кривые видности» зрения человека: 1 - спектральная чувствительность сумеречного (палочкового) зрения, 2 - спектральная чувствительность дневного (колбочкового) зрения.Figure 1 shows the "visibility curves" of human vision: 1 - spectral sensitivity of twilight (rod) vision, 2 - spectral sensitivity of daytime (cone) vision.

На Фиг.2 показано химическое строение соединений 1 и 2, входящих в предлагаемую композицию.Figure 2 shows the chemical structure of compounds 1 and 2 included in the proposed composition.

На Фиг.3 показано изменение спектра поглощения раствора соединения 1 в толуоле (С=7,4×10-5 М): а - в процессе облучения светом λ=400 нм (dt=1 сек), б - обратная темновая реакция - после прекращения облучения (dt=1 сек).Figure 3 shows the change in the absorption spectrum of a solution of compound 1 in toluene (C = 7.4 × 10 -5 M): a - during irradiation with light λ = 400 nm (dt = 1 sec), b - reverse dark reaction - after termination of exposure (dt = 1 sec).

На Фиг.4 показано изменение спектра поглощения раствора соединения 2 в толуоле (С=7,4×10-5 М): а - в процессе облучения светом λ=400 нм (dt=1 сек), б - обратная темновая реакция после прекращения облучения (dt=1 сек).Figure 4 shows the change in the absorption spectrum of a solution of compound 2 in toluene (C = 7.4 × 10 -5 M): a - in the process of irradiation with light λ = 400 nm (dt = 1 sec), b - reverse dark reaction after termination irradiation (dt = 1 sec).

На Фиг.5 показаны спектры поглощения образцов фотохромного полимерного покрытия, полученных по примерам 1-3, до облучения (кривая 1) и после облучения (кривая 2): а - образец, полученный по примеру 1, б - образец, полученный по примеру 2, в - образец, полученный по примеру 3.Figure 5 shows the absorption spectra of samples of the photochromic polymer coating obtained in examples 1-3, before irradiation (curve 1) and after irradiation (curve 2): a - sample obtained in example 1, b - sample obtained in example 2 , in - the sample obtained in example 3.

Получение 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромена (соединение 1)Obtaining 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene (compound 1)

В трехгорлую колбу емкостью 0,5 л помещают 100 мл абсолютного эфира, 2,4 г (0,1 г-ат) металлического магния. Через делительную воронку по каплям прибавляют 12,5 мл (18,7 г - 0,1 М) n-броманизола, растворенного в 50 мл абсолютного эфира, с такой скоростью, чтобы реакционная смесь слабо кипела без внешнего подвода тепла. После растворения всего количества магния к полученному раствору n-метокси-фенилмагний бромида осторожно прикалывают раствор 10,6 г (0,05М) 5,6-бензокумарина в 100 мл абсолютного эфира. Реакционную смесь осторожно разлагают насыщенным раствором хлорида аммония, эфирный слой отделяют, водный слой экстрагируют 3-50 мл эфира, объединенные вытяжки сушат безводным сульфатом натрия, эфир отгоняют и полученный продукт очищают хроматографически на колонке, заполненной оксидом алюминия (элюент - хлороформ). Выход ~1 г.In a three-necked flask with a capacity of 0.5 l, 100 ml of absolute ether, 2.4 g (0.1 g-at) of magnesium metal are placed. 12.5 ml (18.7 g - 0.1 M) of n-bromoanisole dissolved in 50 ml of absolute ether are added dropwise through a separatory funnel at such a rate that the reaction mixture boils slightly without an external supply of heat. After the total amount of magnesium has been dissolved, a solution of 10.6 g (0.05 M) of 5,6-benzocoumarin in 100 ml of absolute ether is carefully pinned to the resulting solution of n-methoxy-phenyl magnesium bromide. The reaction mixture was carefully decomposed with a saturated solution of ammonium chloride, the ether layer was separated, the aqueous layer was extracted with 3-50 ml of ether, the combined extracts were dried with anhydrous sodium sulfate, the ether was distilled off, and the obtained product was purified by chromatography on a column filled with aluminum oxide (eluent was chloroform). Yield ~ 1 g.

2,2-n-Дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен представляет собой бесцветные кристаллы с т.пл. 162°С, растворимые в толуоле.2,2-n-Dianisyl-5,6-benzo [2H] -chrome is a colorless crystal with a melting point of 162 ° C, soluble in toluene.

Строение полученного 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромена подтверждено данными элементного анализа, а также ИК- и ЯМР 1Н-спектроскопии.The structure of the obtained 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene was confirmed by elemental analysis, as well as IR and 1 H NMR spectroscopy.

Получение 1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромена (соединение 2)Obtaining 1,3,3-trimethyl-6'-formyl-8'-allyl-spiro-indoline-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2)

К раствору 190 мг (0,001М) 2-гидрокси-3-аллил-5-формилбензальдегида и 274 мг (0,001М) перхлората 1,2,3,3-тетраметилиндоленилия в 5 мл пропанола-2 приливают по каплям при нагревании 0,1 мл (0,0011 М) пиперидина. Реакционную смесь кипятят 10 минут и охлаждают. Осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают. Продукт выделяют из реакционной смеси в виде ярко-красных кристаллов, которые затем перекристаллизовывают из гексана. После перекристаллизации получают кристаллы светло-кирпичного цвета с температурой плавления 84°С, растворимые в толуоле. Выход 193 мг.To a solution of 190 mg (0.001M) of 2-hydroxy-3-allyl-5-formylbenzaldehyde and 274 mg (0.001M) of 1,2,3,3-tetramethylindolenyl perchlorate in 5 ml of propanol-2 was added dropwise with heating 0.1 ml (0.0011 M) piperidine. The reaction mixture is boiled for 10 minutes and cooled. The precipitate was filtered off and recrystallized. The product was isolated from the reaction mixture as bright red crystals, which were then recrystallized from hexane. After recrystallization, light brick crystals with a melting point of 84 ° C., soluble in toluene, are obtained. Yield 193 mg.

Строение полученного 1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромена подтверждено данными элементного анализа, а также методами ИК- и ЯМР 1Н-спектроскопии.The structure of the obtained 1,3,3-trimethyl-6'-formyl-8'-allyl-spiro-indolin-2,2 '- [2Н] -chrome was confirmed by elemental analysis, as well as by IR and 1 H NMR spectroscopy .

Приведенные ниже примеры показывают возможные, но не исчерпывающие варианты применения заявляемых светочувствительных композиций для создания защитных полимерных фотохромных покрытий. В качестве полимерной матрицы в примерах использован полистирол, однако, это не исключает возможности включения заявляемых композиций в другие, пригодные для офтальмооптики полимеры, растворимые в тех же растворителях, что и соединения 1 и 2, например полиметилметакрилат, олигокарбонатметакрилат, сополимеры 2-оксиэтилметакрилата и диметакрилата с этиленгликолем, полимеры на основе поливинилового спирта.The following examples show possible, but not exhaustive applications of the inventive photosensitive compositions to create protective polymer photochromic coatings. Polystyrene was used as a polymer matrix in the examples, however, this does not exclude the possibility of incorporating the claimed compositions into other polymers suitable for ophthalmic optics that are soluble in the same solvents as compounds 1 and 2, for example polymethylmethacrylate, oligocarbonate methacrylate, copolymers of 2-hydroxyethyl methacrylate and dimethacrylate with ethylene glycol, polymers based on polyvinyl alcohol.

Пример 1. Получение и фотохромные свойства полимерной пленки из полистирола, содержащей 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен (соединение 1) и 1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромен (соединение 2) в мольном соотношении 1:1,6.Example 1. Obtaining and photochromic properties of a polymer film of polystyrene containing 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene (compound 1) and 1,3,3-trimethyl-6'-formyl- 8'-allyl-spiro-indoline-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2) in a molar ratio of 1: 1.6.

Навеску 1,5 г оптического полистирола термической полимеризации растворяют при нагревании в 2 мл толуола спектральной чистоты. Для приготовления раствора фотохромной композиции 20 мг (5,08×10-5 моль) соединения 1 растворяют в 1,5 мл толуола спектральной чистоты, 28 мг (8,11×10-5 моль) соединения 2 растворяют в 1,5 мл толуола спектральной чистоты, полученные растворы смешивают в объемном соотношении 1:1, после чего вводят при перемешивании 3 мл полученного раствора, содержащего соединения 1 и 2 в мольном соотношении 1:1,6, в раствор полистирола. Полученную смесь перемешивают в течение 1 часа с использованием магнитной мешалки. При выпаривании растворителя из полученной смеси в изложнице при комнатной температуре получают прозрачную пленку полистирола толщиной 0,05 мм, содержащую фотохромную композицию.A sample of 1.5 g of optical polystyrene of thermal polymerization is dissolved by heating in 2 ml of spectral purity toluene. To prepare a solution of the photochromic composition, 20 mg (5.08 × 10 -5 mol) of compound 1 was dissolved in 1.5 ml of spectral purity, 28 mg (8.11 × 10 -5 mol) of compound 2 was dissolved in 1.5 ml of toluene spectral purity, the resulting solutions are mixed in a volume ratio of 1: 1, after which 3 ml of the resulting solution containing compounds 1 and 2 in a molar ratio of 1: 1.6 is introduced into the polystyrene solution with stirring. The resulting mixture was stirred for 1 hour using a magnetic stirrer. When the solvent is evaporated from the resulting mixture in the mold at room temperature, a transparent polystyrene film 0.05 mm thick containing the photochromic composition is obtained.

На Фиг.5а показаны электронные спектры поглощения полученной пленки до и после облучения в стационарном режиме. В качестве источника активирующего излучения используют ртутную лампу ДРШ-250, снабженную светофильтром 365 нм, вырезающим свет с λmax<400 нм. Как видно из рисунка, до облучения (кривая 1) образец пленки практически прозрачен для видимого света. При облучении в течение 5 сек полихроматическим светом ртутной лампы (λ<400 нм), имитирующим яркое дневное освещение, образец приобретает более темную окраску, а в спектре появляется полоса поглощения с максимумом при λ=480 нм с плечом 615 нм, при этом область перекрывания, ограниченная величиной оптической плотности D=0,3, простирается вплоть до ~640 нм (кривая 2).Figure 5a shows the electronic absorption spectra of the obtained film before and after irradiation in a stationary mode. A DRSh-250 mercury lamp equipped with a 365 nm filter that cuts out light with λ max <400 nm is used as a source of activating radiation. As can be seen from the figure, prior to irradiation (curve 1), the film sample is almost transparent to visible light. When a mercury lamp (λ <400 nm), which simulates bright daylight, is irradiated for 5 sec, simulating bright daylight, the sample acquires a darker color, and an absorption band appears in the spectrum with a maximum at λ = 480 nm with a shoulder of 615 nm, while the overlap region , limited by the optical density D = 0.3, extends up to ~ 640 nm (curve 2).

После прекращения освещения, имитирующего условия, в которых осуществляется сумеречное (палочковое) зрение, в течение не более 10 мин полимерная пленка становится практически бесцветной и прозрачной для всего поступающего на нее света.After the cessation of illumination, simulating the conditions in which twilight (wand) vision is carried out, for no more than 10 minutes the polymer film becomes almost colorless and transparent to all the light entering it.

Таким образом, совокупность оптических свойств полученной фотохромной пленки удовлетворяет сформулированным выше физиологически обоснованным требованиям к защитно-профилактическим оптическим материалам.Thus, the combination of optical properties of the obtained photochromic film satisfies the physiologically substantiated requirements for protective and preventive optical materials formulated above.

Пример 2. Получение и фотохромные свойства полимерной пленки из полистирола, содержащей 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен (соединение 1) и 1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромен (соединение 2) в мольном соотношении 1:0,8.Example 2. Obtaining and photochromic properties of a polymer film of polystyrene containing 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chromene (compound 1) and 1,3,3-trimethyl-6'-formyl- 8'-allyl-spiro-indoline-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2) in a molar ratio of 1: 0.8.

Навеску 2,5 г оптического полистирола термической полимеризации растворяют при нагревании в 3 мл толуола спектральной чистоты. Для приготовления раствора фотохромной композиции 42 мг (1,07×10-4 моль) соединения 1 растворяют в 2,5 мл толуола спектральной чистоты, 30 мг (8,696×10-5 моль) соединения 2 растворяют в 2,5 мл толуола спектральной чистоты, полученные растворы смешивают в объемном соотношении 1:1, после чего вводят при перемешивании 5 мл полученного раствора, содержащего соединения 1 и 2 в мольном соотношении 1:0,8, в раствор полистирола. Полученную смесь перемешивают в течение 1 часа с использованием магнитной мешалки. При выпаривании растворителя из полученной смеси в изложнице при комнатной температуре получают прозрачную пленку полистирола толщиной 0,08 мм, содержащую фотохромную композицию.A portion of 2.5 g of optical polystyrene of thermal polymerization is dissolved by heating in 3 ml of spectral purity toluene. To prepare a solution of the photochromic composition, 42 mg (1.07 × 10 -4 mol) of compound 1 was dissolved in 2.5 ml of spectral grade toluene, 30 mg (8.696 × 10 -5 mol) of compound 2 was dissolved in 2.5 ml of spectral grade toluene , the resulting solutions are mixed in a volume ratio of 1: 1, after which 5 ml of the resulting solution containing compounds 1 and 2 in a molar ratio of 1: 0.8 is introduced into the polystyrene solution with stirring. The resulting mixture was stirred for 1 hour using a magnetic stirrer. When the solvent is evaporated from the resulting mixture in the mold at room temperature, a transparent polystyrene film 0.08 mm thick containing the photochromic composition is obtained.

На Фиг.5б показаны электронные спектры поглощения полученной пленки до и после облучения в стационарном режиме в условиях, аналогичных примеру 1. Как видно из рисунка, до облучения образец пленки практически прозрачен для видимого света (кривая 1). При облучении в течение 5 сек, имитирующем яркое дневное освещение, образец окрашивается, в спектре появляется полоса поглощения с максимумом при λ=481 нм, при этом область перекрывания, ограниченная величиной оптической плотности D=0,3, простирается до ~570 нм (кривая 2). После прекращения освещения, имитирующего условия, в которых осуществляется сумеречное (палочковое) зрение, в течение 10 мин полимерная пленка становится практически бесцветной и прозрачной для всего поступающего на нее света.Figure 5b shows the electronic absorption spectra of the obtained film before and after irradiation in a stationary mode under conditions similar to Example 1. As can be seen from the figure, before irradiation, the film sample is practically transparent to visible light (curve 1). When irradiated for 5 seconds, simulating bright daylight, the sample becomes colored, an absorption band appears in the spectrum with a maximum at λ = 481 nm, while the overlap region limited by the optical density D = 0.3 extends to ~ 570 nm (curve 2). After the cessation of lighting, simulating the conditions in which twilight (wand) vision is carried out, within 10 minutes the polymer film becomes almost colorless and transparent to all the light entering it.

Таким образом, совокупность оптических свойств полученной фотохромной пленки удовлетворяет сформулированным выше физиологически обоснованным требованиям к защитно-профилактическим оптическим материалам.Thus, the combination of optical properties of the obtained photochromic film satisfies the physiologically substantiated requirements for protective and preventive optical materials formulated above.

Пример 3. Получение и фотохромные свойства полимерной пленки из полистирола, содержащей 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен (соединение 1) и 1,3,3-триметил-6'-формил-8'-аллил-спиро-индолин-2,2'-[2Н]-хромен (соединение 2) в мольном соотношении 1:1,33.Example 3. Obtaining and photochromic properties of a polymer film of polystyrene containing 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chrome (compound 1) and 1,3,3-trimethyl-6'-formyl- 8'-allyl-spiro-indolin-2,2 '- [2H] -chromene (compound 2) in a molar ratio of 1: 1.33.

Навеску 1,9 г оптического полистирола термической полимеризации растворяют при нагревании в 3 мл толуола спектральной чистоты. Для приготовления раствора фотохромной композиции 6 мг (1,52×10-5 моль) соединения 1 растворяют в 2,2 мл толуола спектральной чистоты, 7 мг (2,029×10-5 моль) соединения 2 растворяют в 2,2 мл толуола спектральной чистоты, полученные растворы смешивают в объемном соотношении 1:1, после чего вводят при перемешивании 4,4 мл полученного раствора, содержащего соединения 1 и 2 в мольном соотношении 1:1,33, в раствор полистирола. Полученную смесь перемешивают в течение 1 часа с использованием магнитной мешалки. При выпаривании растворителя из полученной смеси в изложнице при комнатной температуре получают прозрачную пленку полистирола толщиной 0,06 мм, содержащую фотохромную композицию.A portion of 1.9 g of optical polystyrene of thermal polymerization is dissolved by heating in 3 ml of spectral purity toluene. To prepare a solution of the photochromic composition, 6 mg (1.52 × 10 -5 mol) of compound 1 was dissolved in 2.2 ml of spectral purity, 7 mg (2.029 × 10 -5 mol) of compound 2 was dissolved in 2.2 ml of spectral purity , the resulting solutions are mixed in a volume ratio of 1: 1, after which 4.4 ml of the resulting solution containing compounds 1 and 2 in a molar ratio of 1: 1.33 is introduced into the polystyrene solution. The resulting mixture was stirred for 1 hour using a magnetic stirrer. When the solvent is evaporated from the obtained mixture in the mold at room temperature, a transparent polystyrene film 0.06 mm thick containing the photochromic composition is obtained.

На Фиг.5в показаны электронные спектры поглощения полученной пленки до и после облучения в стационарном режиме в условиях, аналогичных примеру 1. Как видно из рисунка, до облучения образец пленки практически прозрачен для видимого света (кривая 1). При облучении в течение 5 сек, имитирующем яркое дневное освещение, образец окрашивается, а в спектре появляется полоса поглощения с максимумом при λ=480 нм с плечом 615 нм, при этом область перекрывания, ограниченная величиной оптической плотности D=0,3, простирается до ~580 нм (кривая 2). После прекращения освещения, имитирующего условия, в которых осуществляется сумеречное (палочковое) зрение, в течение 10 мин полимерная пленка становится практически бесцветной и прозрачной для всего поступающего на нее света.Figure 5c shows the electronic absorption spectra of the obtained film before and after irradiation in a stationary mode under conditions similar to Example 1. As can be seen from the figure, before irradiation, the film sample is practically transparent to visible light (curve 1). When irradiated for 5 seconds, simulating bright daylight, the sample becomes colored, and an absorption band appears in the spectrum with a maximum at λ = 480 nm with a shoulder of 615 nm, while the overlap region limited by the optical density D = 0.3 extends to ~ 580 nm (curve 2). After the cessation of lighting, simulating the conditions in which twilight (wand) vision is carried out, within 10 minutes the polymer film becomes almost colorless and transparent to all the light entering it.

Таким образом, совокупность оптических свойств полученной фотохромной пленки удовлетворяет сформулированным выше физиологически обоснованным требованиям к защитно-профилактическим оптическим материалам.Thus, the combination of optical properties of the obtained photochromic film satisfies the physiologically substantiated requirements for protective and preventive optical materials formulated above.

Claims (1)

Светочувствительная композиция для светофильтров защитно-профилактического назначения, включающая 2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен и 1,3,3-триметил-6′-формил-8′-аллил-спиро-индолин-2,2′-[2Н]-хромен при следующих мольных соотношениях компонентов:
2,2-n-дианизил-5,6-бензо-[2Н]-хромен 1 1,3,3-триметил-6′-формил-8′-аллил-спиро- индолин-2,2′-[2Н]-хромен 0,8-1,6
A photosensitive composition for protective filters, including 2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chrome and 1,3,3-trimethyl-6′-formyl-8′-allyl-spiro indolin-2,2 ′ - [2H] -chrome at the following molar ratios of components:
2,2-n-dianisyl-5,6-benzo [2H] -chrome one 1,3,3-trimethyl-6′-formyl-8′-allyl-spiro indolin-2,2 ′ - [2H] -chrome 0.8-1.6
RU2011120041/05A 2011-05-19 2011-05-19 Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes RU2466173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120041/05A RU2466173C1 (en) 2011-05-19 2011-05-19 Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120041/05A RU2466173C1 (en) 2011-05-19 2011-05-19 Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466173C1 true RU2466173C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120041/05A RU2466173C1 (en) 2011-05-19 2011-05-19 Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466173C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11543683B2 (en) 2019-08-30 2023-01-03 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Multifocal contact lens displaying improved vision attributes
RU2796920C2 (en) * 2018-03-02 2023-05-29 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. Polymerisable uv and high energy visible blue absorbers
US11820899B2 (en) 2018-03-02 2023-11-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymerizable absorbers of UV and high energy visible light
US11958824B2 (en) 2019-06-28 2024-04-16 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Photostable mimics of macular pigment
US11993037B1 (en) 2018-03-02 2024-05-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lens displaying improved vision attributes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5650098A (en) * 1993-12-09 1997-07-22 Transitions Optical, Inc. Substituted naphthopyrans
WO2007130656A2 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Photoprotective Technologies, Inc. Light filters using yellow melanin and melanin-like oligomers and photochromic dyes
RU2358977C1 (en) * 2008-04-02 2009-06-20 Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 5-formyl-substituted indoline spirobenzopyrans and method of producing them
WO2009109546A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-11 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Photochromic dichroic naphtho-pyrans and optical articles containing them
RU2009102837A (en) * 2006-06-29 2010-08-10 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. (Us) CONTACT LENSES WITH LOCKING RADIATION RINGS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5650098A (en) * 1993-12-09 1997-07-22 Transitions Optical, Inc. Substituted naphthopyrans
WO2007130656A2 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Photoprotective Technologies, Inc. Light filters using yellow melanin and melanin-like oligomers and photochromic dyes
RU2009102837A (en) * 2006-06-29 2010-08-10 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. (Us) CONTACT LENSES WITH LOCKING RADIATION RINGS
WO2009109546A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-11 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Photochromic dichroic naphtho-pyrans and optical articles containing them
RU2358977C1 (en) * 2008-04-02 2009-06-20 Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 5-formyl-substituted indoline spirobenzopyrans and method of producing them

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796920C2 (en) * 2018-03-02 2023-05-29 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. Polymerisable uv and high energy visible blue absorbers
US11820899B2 (en) 2018-03-02 2023-11-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymerizable absorbers of UV and high energy visible light
US11993037B1 (en) 2018-03-02 2024-05-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lens displaying improved vision attributes
US11958824B2 (en) 2019-06-28 2024-04-16 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Photostable mimics of macular pigment
US11543683B2 (en) 2019-08-30 2023-01-03 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Multifocal contact lens displaying improved vision attributes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102439512B (en) Photochromic ophthalmic systems that selectively filter specific blue light wavelengths
JP6710177B2 (en) High performance selective optical wavelength filtering that provides improved contrast sensitivity
AU2020203703A1 (en) Ophthalmic filter
KR102021004B1 (en) Method of determining the configuration of an ophthalmic filter
JP5395149B2 (en) Ophthalmic device with highly selective purple light transmissive filter
JP6482018B2 (en) Ophthalmic filter
CN107272223A (en) The high performance selective light wavelength filtering of improved contrast sensitivity is provided
RU2466173C1 (en) Light-sensitive composition for light filters for protective and preventive purposes
JPH07504191A (en) Photochromic naphthopyrans
EP1604231A1 (en) Photochromic ocular devices
BRPI0713007A2 (en) chromatic balanced ophthalmic system with selective light inhibition
JP7449874B2 (en) Color-balanced lenses exhibit reduced blue light transmission
EP1839076A1 (en) Yellow chromophore agent composition for intraocular lenses and the thus obtainable lenses
TW201224577A (en) High energy visible light filter systems with yellowness index values
KR102654801B1 (en) Blue light blocking hydrogel contact lens composition and hydrogel contact lens comprising the same
CN116836145A (en) Polymerizable photochromic compound and application thereof
CN112679651A (en) Light-sensitive blue-light-proof optical material and application thereof