JPH0748379A - スピロオキサジン化合物及びその用途 - Google Patents
スピロオキサジン化合物及びその用途Info
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- JPH0748379A JPH0748379A JP16297093A JP16297093A JPH0748379A JP H0748379 A JPH0748379 A JP H0748379A JP 16297093 A JP16297093 A JP 16297093A JP 16297093 A JP16297093 A JP 16297093A JP H0748379 A JPH0748379 A JP H0748379A
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- ring
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- heterocyclic group
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- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分子マトリックス中で、室温付近ばかりで
なく、それよりも高温域においても顕著なフォトクロミ
ック作用を示す新規な化合物を提供する。 【構成】 下記式[I] で示されるスピロオキサジン化合
物。 【化1】 (ただし、 【化2】 および 【化3】 は、それぞれ同一または異なる置換基を有していてもよ
い芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であり、nは
0ないし20の整数であり、R1 およびR2 は、それぞ
れ同一または異なるアルキル基であり、また、これらが
一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよく、
R3 は少なくとも1個の酸素原子を環の構成原子として
含む飽和複素環基である。)
なく、それよりも高温域においても顕著なフォトクロミ
ック作用を示す新規な化合物を提供する。 【構成】 下記式[I] で示されるスピロオキサジン化合
物。 【化1】 (ただし、 【化2】 および 【化3】 は、それぞれ同一または異なる置換基を有していてもよ
い芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であり、nは
0ないし20の整数であり、R1 およびR2 は、それぞ
れ同一または異なるアルキル基であり、また、これらが
一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよく、
R3 は少なくとも1個の酸素原子を環の構成原子として
含む飽和複素環基である。)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】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優れた耐久性を示す新規なス
ピロオキサジン化合物及びその用途に関する。
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優れた耐久性を示す新規なス
ピロオキサジン化合物及びその用途に関する。
【0002】
【従来技術】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も
ど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、従来から色々な化合
物が合成されてきたが、その構造には特別な共通性は認
められない。
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も
ど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、従来から色々な化合
物が合成されてきたが、その構造には特別な共通性は認
められない。
【0003】特開昭61−228402号公報には、下
記式(A)
記式(A)
【化4】 で示されるスピロオキサジン化合物が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この化合物は、溶液中
あるいは高分子マトリックス中においてフォトクロミッ
ク作用を示す。しかしながら、この化合物の高分子マト
リックス中におけるフォトクロミック作用は、20℃以
下では顕著であるものの、室温付近(20ないし30
℃)さらには室温より高温域では良好ではない。
あるいは高分子マトリックス中においてフォトクロミッ
ク作用を示す。しかしながら、この化合物の高分子マト
リックス中におけるフォトクロミック作用は、20℃以
下では顕著であるものの、室温付近(20ないし30
℃)さらには室温より高温域では良好ではない。
【0005】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、上記した化合
物のフォトクロミック性を更に向上させ、室温付近(2
0ないし30℃)、さらには室温より高温域での発色濃
度が良好な化合物を提供することにある。
物のフォトクロミック性を更に向上させ、室温付近(2
0ないし30℃)、さらには室温より高温域での発色濃
度が良好な化合物を提供することにある。
【0006】
【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、新規なスピロオキサジ
ン化合物が、室温付近では勿論のこと、高温域(30な
いし40℃)においても非常に良好なフォトクロミック
作用を示すという本発明者らによって得られた知見に基
づいて完成されたものである。
成するために提案されたもので、新規なスピロオキサジ
ン化合物が、室温付近では勿論のこと、高温域(30な
いし40℃)においても非常に良好なフォトクロミック
作用を示すという本発明者らによって得られた知見に基
づいて完成されたものである。
【0007】即ち、本発明によれば、下記一般式 [I]
【化5】 (但し、
【化6】 および
【化7】 は、それぞれ同一または異なる置換基を有していてもよ
い芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であり、nは
0ないし20の整数であり、R1 およびR2 は、それぞ
れ同一または異なるアルキル基であり、また、これらが
一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよく、
R3 は少なくとも1個の酸素原子を環の構成原子として
含む飽和複素環基である。)で示されるスピロオキサジ
ン化合物が提供される。
い芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であり、nは
0ないし20の整数であり、R1 およびR2 は、それぞ
れ同一または異なるアルキル基であり、また、これらが
一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよく、
R3 は少なくとも1個の酸素原子を環の構成原子として
含む飽和複素環基である。)で示されるスピロオキサジ
ン化合物が提供される。
【0008】
【発明の具体的説明】本発明においては、上記一般式
[I]中、
[I]中、
【化8】 は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または
不飽和複素環基である。
不飽和複素環基である。
【0009】芳香族炭化水素基をより具体的に例示する
と、フェニレン基、ナフタレン基、フェナンスレン基な
どのベンゼン環1個またはその2ないし4個の縮合環よ
りなる非置換の芳香族炭化水素基が挙げられ、また、上
記の芳香族炭化水素基にハロゲン原子、炭化水素基、ア
ルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲノアルキル
基、またはアルコキシカルボニル基等の置換基が1個ま
たは2個以上置換した置換芳香族炭化水素基を挙げるこ
とができる。
と、フェニレン基、ナフタレン基、フェナンスレン基な
どのベンゼン環1個またはその2ないし4個の縮合環よ
りなる非置換の芳香族炭化水素基が挙げられ、また、上
記の芳香族炭化水素基にハロゲン原子、炭化水素基、ア
ルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲノアルキル
基、またはアルコキシカルボニル基等の置換基が1個ま
たは2個以上置換した置換芳香族炭化水素基を挙げるこ
とができる。
【0010】ここで、上記のハロゲン原子は、フッ素、
塩素、シュウ素、ヨウ素の各原子を挙げることができ
る。上記の炭化水素は、特に限定されないが、一般には
炭素数1ないし10、好ましくは1ないし4のアルキル
基、炭素数6ないし10のアリール基、炭素数7ないし
14のアラルキル基を挙げることができる。アルキル基
を具体的に例示すると、メチル基、エチル基、イソプロ
ピル等基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフ
チル基等であり、アラルキル基としてはベンジル基、フ
ェニルエチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル
基等を挙げることができる
塩素、シュウ素、ヨウ素の各原子を挙げることができ
る。上記の炭化水素は、特に限定されないが、一般には
炭素数1ないし10、好ましくは1ないし4のアルキル
基、炭素数6ないし10のアリール基、炭素数7ないし
14のアラルキル基を挙げることができる。アルキル基
を具体的に例示すると、メチル基、エチル基、イソプロ
ピル等基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフ
チル基等であり、アラルキル基としてはベンジル基、フ
ェニルエチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル
基等を挙げることができる
【0011】上記のアルコキシ基は、特に限定されない
が、一般には炭素数1ないし10、好ましくは1ないし
4であることが好適である。具体的にはメトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基を挙げることがで
きる。
が、一般には炭素数1ないし10、好ましくは1ないし
4であることが好適である。具体的にはメトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基を挙げることがで
きる。
【0012】上記のハロゲノアルキル基中のハロゲン原
子は、フッ素、塩素、臭素等であり、アルキル基は炭素
数1ないし4のものが好適である。具体的にはトリフル
オロメチル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル
基等である。
子は、フッ素、塩素、臭素等であり、アルキル基は炭素
数1ないし4のものが好適である。具体的にはトリフル
オロメチル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル
基等である。
【0013】また、上記のアルコキシカルボニル基は、
炭素数に特に制限されないが、一般には炭素数2ないし
12が好適である。具体的には、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、
ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。
炭素数に特に制限されないが、一般には炭素数2ないし
12が好適である。具体的には、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、
ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。
【0014】次に、前記の不飽和複素環基としては、酸
素、イオウ、窒素原子を含む5員環、6員環またはこれ
らにベンゼン環または、シクロヘキセン環が縮合した複
素環が挙げられる。具体的にはピロール基、ピリジン
基、キノリン基、イソキノリン基、ピペリジル基等の含
窒素複素環基;フリレン基及びベンゾフリレン基、オキ
ソリル基等の含酸素複素環基;チエニレン基、ベンゾチ
エニレン基、チオリル基等の含イオウ複素環基などであ
る。さらに、これらの不飽和複素環基に、前記した芳香
族炭化水素基の説明で述べた置換基が置換した置換不飽
和複素環基も、本発明に於いて何ら制限なく採用され
る。
素、イオウ、窒素原子を含む5員環、6員環またはこれ
らにベンゼン環または、シクロヘキセン環が縮合した複
素環が挙げられる。具体的にはピロール基、ピリジン
基、キノリン基、イソキノリン基、ピペリジル基等の含
窒素複素環基;フリレン基及びベンゾフリレン基、オキ
ソリル基等の含酸素複素環基;チエニレン基、ベンゾチ
エニレン基、チオリル基等の含イオウ複素環基などであ
る。さらに、これらの不飽和複素環基に、前記した芳香
族炭化水素基の説明で述べた置換基が置換した置換不飽
和複素環基も、本発明に於いて何ら制限なく採用され
る。
【0015】前記一般式 [I]中、
【化9】 は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または
不飽和複素環基である。これらの置換基については、前
記した置換基を有していてもよい芳香族炭化水素または
不飽和複素環基で説明した各基が好適に採用される。
不飽和複素環基である。これらの置換基については、前
記した置換基を有していてもよい芳香族炭化水素または
不飽和複素環基で説明した各基が好適に採用される。
【0016】前記一般式[I] 中、R1 およびR2 は、そ
れぞれ同一または異なるアルキル基であり、また、これ
らが一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよ
い。アルキル基は、炭素原子数に特に制限されるもので
はないが、一般に炭素数1ないし10のアルキル基が好
適である。上記のアルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等を挙げる
ことができる。また、上記のシクロアルキル基として
は、炭素数5ないし7のシクロペンチル基、シクロヘキ
シル基及びシクロヘキシル基等を挙げることができる。
れぞれ同一または異なるアルキル基であり、また、これ
らが一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよ
い。アルキル基は、炭素原子数に特に制限されるもので
はないが、一般に炭素数1ないし10のアルキル基が好
適である。上記のアルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等を挙げる
ことができる。また、上記のシクロアルキル基として
は、炭素数5ないし7のシクロペンチル基、シクロヘキ
シル基及びシクロヘキシル基等を挙げることができる。
【0017】前記一般式[I] 中、R3 は少なくとも1個
の酸素原子を環の構成原子として含む飽和複素環基であ
る。本発明のスピロオキサジン化合物は、その2−ピロ
リン環の窒素原子に上記少なくとも1個の酸素原子を環
の構成原子として含む飽和複素環基が結合、またはアル
キレン基を介して結合することにより、室温付近さらに
は室温より高温域での発色濃度が著しく向上したものと
なる。かかる飽和複素環基としては、具体的には、テト
ラヒドロフリル基、ジオキサニル基、トリオキサニル基
等が挙げられる
の酸素原子を環の構成原子として含む飽和複素環基であ
る。本発明のスピロオキサジン化合物は、その2−ピロ
リン環の窒素原子に上記少なくとも1個の酸素原子を環
の構成原子として含む飽和複素環基が結合、またはアル
キレン基を介して結合することにより、室温付近さらに
は室温より高温域での発色濃度が著しく向上したものと
なる。かかる飽和複素環基としては、具体的には、テト
ラヒドロフリル基、ジオキサニル基、トリオキサニル基
等が挙げられる
【0018】なお、前記一般式[I] 中、nは0ないし2
0の整数である。ここで、nが20より大きい場合、得
られる化合物は、合成が難しくなる外、前記高温域での
発色濃度向上効果も十分でなくなる。
0の整数である。ここで、nが20より大きい場合、得
られる化合物は、合成が難しくなる外、前記高温域での
発色濃度向上効果も十分でなくなる。
【0019】本発明において好適に用いられるスピロオ
キサジン化合物を具体的に例示すると次のとおりであ
る。 (1) 1′−〔(1,3−ジオキサ−2−イル)エチル〕
ジスピロ〔シクロヘキサン−1,3′−〔3H〕インド
ール−2′(1′H),3″−〔3H〕ピリド〔4,3
−f〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕 (2) 1′−〔(1,3,5−トリオキサ−2−イル)エ
チル〕ジスピロ〔シクロヘプタン−1,3′−〔3H〕
−7′−アザインドール−2′(1′H),3″−〔3
H〕ピリド〔4,3−f〕〔1,4〕ベンゾオキサジ
ン〕 (3) 3,3−ジメチル−6−フルオロ−3−1−
〔(1,3,5−トリオキサ−2−イル〕デカニルスピ
ロ〔インンドール−2(2H),3′−〔3H〕ピリド
〔2,3−f〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕 (4) 1−〔(1,3−ジオキソラ−2−イル)プロピ
ル〕5−メトキシ−3,3−ジメチルスピロ〔インドー
ル−2(2H),3′−〔3H〕チエノ〔4,5−e〕
〔1,4〕オキサジン〕 (5) 1−〔(1,3ジオキサ−2−イル)メチル〕−5
−トリフルオロメチル−3,3−ジメチルスピロ〔イン
ドール−2(2H),3′−〔3H〕ピリド〔4,3−
f〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕 (6) 1′−〔(1,3ジオキサ−2−イル)ペンチル〕
−6′−メトキシカルボニルジスピロ〔シクロペンタン
−1,3′〔3H〕ベンゾ〔f〕インドール−2′(2
H),3″−(3H)ナフト〔f〕〔1,4〕オキサジ
ン〕 (7) 1′−〔(1,4−ジオキサ−2−イル)ペンチ
ル〕ジスピロ〔シクロヘプタン−1,3′−〔3H〕−
ピリド〔5,6−f〕インドール−2′〔1′H〕,
3″−〔3H〕ピリド〔2,3−f〕〔1,4〕ベンゾ
オキサジン〕 (8) 2′−ブロモ−1′−〔(1,3−ジオキソラ−2
−イル)エチル〕ジスピロ〔シクロペンタン−1,3′
−〔3H〕−4′,5′,6′,7′−テトラヒドロベ
ンゾ〔e〕インドール−2′(1′H),3″−〔3
H〕フラノ〔4,5−e〕〔1,4〕オキサジン〕 (9) 6′′−メトキシ−1′−〔(1,3−トリオキサ
−2−イル)デシル〕ジスピロ〔シクロヘキサン−1,
3′−〔3H〕ピリド〔3,4−f〕インドール−2′
(1′H),3″−〔3H〕ナフト〔h〕〔1,4〕オ
キサジン〕 (10)3,3−ジブチル−1−〔(1,3,5−トリオキ
サ−2−イル)プロピル〕スピロ〔2〔2H〕,3′
〔3H〕ピリド〔2,3−f〕インドール−2′(1′
H),3″−〔3H〕ナフト〔e〕〔1,4〕オキサジ
ン〕
キサジン化合物を具体的に例示すると次のとおりであ
る。 (1) 1′−〔(1,3−ジオキサ−2−イル)エチル〕
ジスピロ〔シクロヘキサン−1,3′−〔3H〕インド
ール−2′(1′H),3″−〔3H〕ピリド〔4,3
−f〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕 (2) 1′−〔(1,3,5−トリオキサ−2−イル)エ
チル〕ジスピロ〔シクロヘプタン−1,3′−〔3H〕
−7′−アザインドール−2′(1′H),3″−〔3
H〕ピリド〔4,3−f〕〔1,4〕ベンゾオキサジ
ン〕 (3) 3,3−ジメチル−6−フルオロ−3−1−
〔(1,3,5−トリオキサ−2−イル〕デカニルスピ
ロ〔インンドール−2(2H),3′−〔3H〕ピリド
〔2,3−f〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕 (4) 1−〔(1,3−ジオキソラ−2−イル)プロピ
ル〕5−メトキシ−3,3−ジメチルスピロ〔インドー
ル−2(2H),3′−〔3H〕チエノ〔4,5−e〕
〔1,4〕オキサジン〕 (5) 1−〔(1,3ジオキサ−2−イル)メチル〕−5
−トリフルオロメチル−3,3−ジメチルスピロ〔イン
ドール−2(2H),3′−〔3H〕ピリド〔4,3−
f〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕 (6) 1′−〔(1,3ジオキサ−2−イル)ペンチル〕
−6′−メトキシカルボニルジスピロ〔シクロペンタン
−1,3′〔3H〕ベンゾ〔f〕インドール−2′(2
H),3″−(3H)ナフト〔f〕〔1,4〕オキサジ
ン〕 (7) 1′−〔(1,4−ジオキサ−2−イル)ペンチ
ル〕ジスピロ〔シクロヘプタン−1,3′−〔3H〕−
ピリド〔5,6−f〕インドール−2′〔1′H〕,
3″−〔3H〕ピリド〔2,3−f〕〔1,4〕ベンゾ
オキサジン〕 (8) 2′−ブロモ−1′−〔(1,3−ジオキソラ−2
−イル)エチル〕ジスピロ〔シクロペンタン−1,3′
−〔3H〕−4′,5′,6′,7′−テトラヒドロベ
ンゾ〔e〕インドール−2′(1′H),3″−〔3
H〕フラノ〔4,5−e〕〔1,4〕オキサジン〕 (9) 6′′−メトキシ−1′−〔(1,3−トリオキサ
−2−イル)デシル〕ジスピロ〔シクロヘキサン−1,
3′−〔3H〕ピリド〔3,4−f〕インドール−2′
(1′H),3″−〔3H〕ナフト〔h〕〔1,4〕オ
キサジン〕 (10)3,3−ジブチル−1−〔(1,3,5−トリオキ
サ−2−イル)プロピル〕スピロ〔2〔2H〕,3′
〔3H〕ピリド〔2,3−f〕インドール−2′(1′
H),3″−〔3H〕ナフト〔e〕〔1,4〕オキサジ
ン〕
【0020】本発明の上記した一般式 [I]で示される化
合物は、一般に常温常圧で無色、あるいは淡黄色の固体
または粘稠な液体として存在し、次の(イ)ないし
(ニ)のような手段で確認することができる。
合物は、一般に常温常圧で無色、あるいは淡黄色の固体
または粘稠な液体として存在し、次の(イ)ないし
(ニ)のような手段で確認することができる。
【0021】(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、分子中に存在する
プロトンの種類と個数を知ることができる。すなわち、
δ6.5ないし9ppm付近にアロマティックなプロト
ンとオキサジン環のプロトンに基づくスペクトル、δ
1.5ppm付近にアルキル基のプロトンに基づくスペ
クトル、δ2ないし4ppm付近に窒素が結合した炭素
のプロトンに基づくスペクトルが現われる。また、それ
ぞれのδ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。
H−NMR)を測定することにより、分子中に存在する
プロトンの種類と個数を知ることができる。すなわち、
δ6.5ないし9ppm付近にアロマティックなプロト
ンとオキサジン環のプロトンに基づくスペクトル、δ
1.5ppm付近にアルキル基のプロトンに基づくスペ
クトル、δ2ないし4ppm付近に窒素が結合した炭素
のプロトンに基づくスペクトルが現われる。また、それ
ぞれのδ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。
【0022】(ロ)元素分析によって炭素、水素、窒
素、イオウ、ハロゲンの各重量割合を求めることができ
る。さらに、認知された各元素の重量割合の和を100
から減ずることにより、酸素の重量割合を算出すること
ができる。従って、相当する生成物の組成を決定するこ
とができる。
素、イオウ、ハロゲンの各重量割合を求めることができ
る。さらに、認知された各元素の重量割合の和を100
から減ずることにより、酸素の重量割合を算出すること
ができる。従って、相当する生成物の組成を決定するこ
とができる。
【0023】(ハ)13C−核磁気共鳴スペクトル(13C
−NMR)を測定することにより、分子中に存在する炭
素の種類を知ることができる。 δ20ないし50ppm付近に、1級及び2級炭素に基
づくスペクトル、δ110ないし150ppm付近に芳
香族炭化水素基又は不飽和複素環基の炭素に基づくスペ
クトル、δ100ppm付近にスピロ炭素に基づくスペ
クトル、δ170ppm付近にカルボニルの炭素に基づ
くスペクトルが現われる。
−NMR)を測定することにより、分子中に存在する炭
素の種類を知ることができる。 δ20ないし50ppm付近に、1級及び2級炭素に基
づくスペクトル、δ110ないし150ppm付近に芳
香族炭化水素基又は不飽和複素環基の炭素に基づくスペ
クトル、δ100ppm付近にスピロ炭素に基づくスペ
クトル、δ170ppm付近にカルボニルの炭素に基づ
くスペクトルが現われる。
【0024】(ニ)赤外吸収スペクトル(IR)を測定
することにより、分子中に存在する官能基の種類を知る
ことができる。代表的吸収として、1620cm-1付近
にC=N結合、1480cm-1付近に芳香族C−H結
合、1250cm-1付近にエーテル結合のスペクトル吸
収が現れる。
することにより、分子中に存在する官能基の種類を知る
ことができる。代表的吸収として、1620cm-1付近
にC=N結合、1480cm-1付近に芳香族C−H結
合、1250cm-1付近にエーテル結合のスペクトル吸
収が現れる。
【0025】本発明の一般式 [I]で示される化合物の製
造方法は、特に限定されず如何なる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を以下に
説明する。
造方法は、特に限定されず如何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を以下に
説明する。
【0026】下記一般式[II]
【化10】 (但し、
【化11】 は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または
不飽和複素環基であり、nは1ないし20の整数であ
り、R1 およびR2 は、それぞれ同一または異なるアル
キル基であり、また、これらが一緒になってシクロアル
キル環を形成していてもよく、R3 は少なくとも1個の
酸素原子を環の構成原子として含む飽和複素環基であ
る。)で示される化合物及び一般式[III]
不飽和複素環基であり、nは1ないし20の整数であ
り、R1 およびR2 は、それぞれ同一または異なるアル
キル基であり、また、これらが一緒になってシクロアル
キル環を形成していてもよく、R3 は少なくとも1個の
酸素原子を環の構成原子として含む飽和複素環基であ
る。)で示される化合物及び一般式[III]
【化12】 (但し、
【化13】 は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または
不飽和複素環基である。)で示されるニトロソ化合物を
反応させる方法である。上記一般式[II]で示される化合
物と一般式[III] で示される化合物との反応は、次のよ
うにして行なわれる。
不飽和複素環基である。)で示されるニトロソ化合物を
反応させる方法である。上記一般式[II]で示される化合
物と一般式[III] で示される化合物との反応は、次のよ
うにして行なわれる。
【0027】これらの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ないし10:
1(モル比)の範囲から選択される。反応温度は、通常
0ないし200℃、とくに50ないし110℃が好まし
く、溶媒としては、有機溶媒、例えば、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、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
エン等が使用される。
範囲から採用されるが、一般には1:10ないし10:
1(モル比)の範囲から選択される。反応温度は、通常
0ないし200℃、とくに50ないし110℃が好まし
く、溶媒としては、有機溶媒、例えば、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、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
エン等が使用される。
【0028】本発明の上記一般式[I] で示されるスピロ
オキサジン化合物は、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良く溶ける。このよ
うな溶媒に一般式[I] で示されるスピロオキサジン化合
物を溶かしたとき、一般に溶液はほぼ無色透明であり、
太陽光あるいは紫外線を照射すると速やかに発色し、光
を遮断すると速やかに元の無色にもどる良好な可逆的な
フォトクロミック作用を呈する。
オキサジン化合物は、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良く溶ける。このよ
うな溶媒に一般式[I] で示されるスピロオキサジン化合
物を溶かしたとき、一般に溶液はほぼ無色透明であり、
太陽光あるいは紫外線を照射すると速やかに発色し、光
を遮断すると速やかに元の無色にもどる良好な可逆的な
フォトクロミック作用を呈する。
【0029】このような一般式[I] の化合物におけるフ
ォトクロミック作用は、高分子固体マトリックス中でも
起こり、可逆スピードは秒のオーダーである。かかる対
象となる高分子マトリックスとしては、本発明の一般式
[I] で示されるスピロオキサジン化合物が均一に分散す
るものであればよく、光学的に好ましくは、例えばポリ
アクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリメタク
リル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリスチレ
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、ポリ(アリルジグリコールカーボネート)などのポ
リマー、あるいはこれらのポリマーを形成するモノマー
相互、または該モノマーと他のモノマーとを共重合して
なるポリマーなどが好適に用いられる。
ォトクロミック作用は、高分子固体マトリックス中でも
起こり、可逆スピードは秒のオーダーである。かかる対
象となる高分子マトリックスとしては、本発明の一般式
[I] で示されるスピロオキサジン化合物が均一に分散す
るものであればよく、光学的に好ましくは、例えばポリ
アクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリメタク
リル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリスチレ
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、ポリ(アリルジグリコールカーボネート)などのポ
リマー、あるいはこれらのポリマーを形成するモノマー
相互、または該モノマーと他のモノマーとを共重合して
なるポリマーなどが好適に用いられる。
【0030】本発明のスピロオキサジン化合物は、フォ
トクロミック材として広範囲に利用することができ、例
えば、銀塩感光材に代る各種の記憶材料、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、本発明のスピロオキサジン化
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、ディスプレイ材料、
光量計、装飾などの材料としても利用することができ
る。
トクロミック材として広範囲に利用することができ、例
えば、銀塩感光材に代る各種の記憶材料、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、本発明のスピロオキサジン化
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、ディスプレイ材料、
光量計、装飾などの材料としても利用することができ
る。
【0031】例えば、フォトクロミックレンズに使用す
る場合には、均一な調光性能が得られる方法であれば特
に制限がなく、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、この
化合物を例えばシリコーンオイル中に溶解して150な
いし200℃で10ないし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り、さらに、上記
ポリマーフィルムをレンズ表面に塗布し、その表面を硬
化性物質で被覆し、フォトクロミックレンズにする方法
などが挙げられる。
る場合には、均一な調光性能が得られる方法であれば特
に制限がなく、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、この
化合物を例えばシリコーンオイル中に溶解して150な
いし200℃で10ないし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り、さらに、上記
ポリマーフィルムをレンズ表面に塗布し、その表面を硬
化性物質で被覆し、フォトクロミックレンズにする方法
などが挙げられる。
【0032】
【発明の効果】本発明のスピロオキサジン化合物は、高
分子マトリックス中で室温付近(20ないし30℃)は
勿論のこと、室温より高温域(30ないし40℃)にお
いても顕著なフォトクロミック作用を示す。本発明にお
いては、2−ピロリン環の窒素原子に少なくとも1個の
酸素原子を環の構成原子として含む飽和複素環基が結
合、またはアルキレン基を介して結合していることが、
上記のように高温域で高い発色濃度を示す要因であろう
と推測される。また、本発明のスピロオキサジン化合物
は、サーモクロミズムやソルバトクロミズムによる着色
が抑制されているため、紫外線を照射しない状態ではほ
とんど着色しないという特徴がある。
分子マトリックス中で室温付近(20ないし30℃)は
勿論のこと、室温より高温域(30ないし40℃)にお
いても顕著なフォトクロミック作用を示す。本発明にお
いては、2−ピロリン環の窒素原子に少なくとも1個の
酸素原子を環の構成原子として含む飽和複素環基が結
合、またはアルキレン基を介して結合していることが、
上記のように高温域で高い発色濃度を示す要因であろう
と推測される。また、本発明のスピロオキサジン化合物
は、サーモクロミズムやソルバトクロミズムによる着色
が抑制されているため、紫外線を照射しない状態ではほ
とんど着色しないという特徴がある。
【0033】
【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。
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。
【0034】<実施例1>
【化14】 3.13g(0.01mol)と、
【化15】 1.74g(0.01mol)とをエチルアルコール1
00mlに溶解し、2時間還流した。反応後、溶媒を除
去し、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、下記式のスピロオキサジン化合物2.
8gを得た。
00mlに溶解し、2時間還流した。反応後、溶媒を除
去し、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、下記式のスピロオキサジン化合物2.
8gを得た。
【化16】
【0035】この化合物の元素分析値は、C74.82
%、H6.84%、N9.03%、O10.5%であっ
て、CHNOに対するC74.20%、H6.61%、
N8.96%、O10.20%に極めてよく一致した。
また、プロトン核磁気共鳴スペクトルを測定したとこ
ろ、δ6.5ないし9ppm付近にキノリン環のプロト
ン、インドリン環のプロトン、オキサジン環のプロトン
に基づく10Hのスペクトル、δ2ないし4ppm付近
に>N−CH結合のプロトンに基づく2Hのスペクト
ル、δ1ないし2.5ppm付近にジオキサン環のプロ
トンと−CH2 −のプロトンに基づく9Hのスペクトル
を示した。
%、H6.84%、N9.03%、O10.5%であっ
て、CHNOに対するC74.20%、H6.61%、
N8.96%、O10.20%に極めてよく一致した。
また、プロトン核磁気共鳴スペクトルを測定したとこ
ろ、δ6.5ないし9ppm付近にキノリン環のプロト
ン、インドリン環のプロトン、オキサジン環のプロトン
に基づく10Hのスペクトル、δ2ないし4ppm付近
に>N−CH結合のプロトンに基づく2Hのスペクト
ル、δ1ないし2.5ppm付近にジオキサン環のプロ
トンと−CH2 −のプロトンに基づく9Hのスペクトル
を示した。
【0036】さらに13C−核磁気共鳴スペクトルを測定
したところ、δ110ないし150ppm付近にインド
リンのベンゼン環、キノリン環およびオキサジン環の炭
素に基づくスペクトル、δ100ppm付近にスピロ炭
素に基づくスペクトル、δ60ppm付近にジオキサン
環の炭素に基ずくスペクトルを示した。また、赤外吸収
スペクトル(IR)を測定したところ、1620cm-1
付近にC=N結合、1485-1cm付近に芳香族C−H
結合、1253cm-1付近にエーテル結合のスペクトル
吸収が現れた。上記の結果から単離生成物は、上記構造
式で示される化合物であることを確認した。
したところ、δ110ないし150ppm付近にインド
リンのベンゼン環、キノリン環およびオキサジン環の炭
素に基づくスペクトル、δ100ppm付近にスピロ炭
素に基づくスペクトル、δ60ppm付近にジオキサン
環の炭素に基ずくスペクトルを示した。また、赤外吸収
スペクトル(IR)を測定したところ、1620cm-1
付近にC=N結合、1485-1cm付近に芳香族C−H
結合、1253cm-1付近にエーテル結合のスペクトル
吸収が現れた。上記の結果から単離生成物は、上記構造
式で示される化合物であることを確認した。
【0037】<実施例2ないし30>実施例1と同様に
して表1に示したスピロオキサジ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ないし表10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1ないし表10にこの化合物の元素分析値、各化
合物の構造式から求めた計算値及び赤外吸収スペクトル
の特徴的なスペクトルを示した。
して表1に示したスピロオキサジ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ないし表10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1ないし表10にこの化合物の元素分析値、各化
合物の構造式から求めた計算値及び赤外吸収スペクトル
の特徴的なスペクトルを示した。
【0038】<実施例31>実施例1で得られたスピロ
オキサジン化合物をポリメタクリル酸メチル中にベンゼ
ンを用いて溶解分散させ、スライドグラス(11.2×
3.7cm)上でキャストフィルムをつくった。このフ
ィルム中に含まれる上記化合物の濃度は、1.0×10
mol/gに調整し、厚みは0.1mmになるようにし
た。このフォトクロミックフィルムに東芝(株)製の水
銀ランプSHL−100を35±1℃で距離10cmで
60秒間照射し、このフィルムを発色させ、フォトクロ
ミック特性を測定した。
オキサジン化合物をポリメタクリル酸メチル中にベンゼ
ンを用いて溶解分散させ、スライドグラス(11.2×
3.7cm)上でキャストフィルムをつくった。このフ
ィルム中に含まれる上記化合物の濃度は、1.0×10
mol/gに調整し、厚みは0.1mmになるようにし
た。このフォトクロミックフィルムに東芝(株)製の水
銀ランプSHL−100を35±1℃で距離10cmで
60秒間照射し、このフィルムを発色させ、フォトクロ
ミック特性を測定した。
【0039】フォトクロミック特性は次のようなもので
表わした。結果を表11に示した。 ・最大吸収波長(λ):(株)日立製作所製の分光光度
計220Aより、この発色フィルムのλmax(単位:
nm)を求めた。 ・ε(60) :最大吸収波長における、このフ
ィルムの上記条件下での光照射60秒後の吸光度。 ・ε(0) :光照射時の最大吸収波長におけ
る、未照射フィルムの吸光度。 また、スピロオキサジン化合物として実施例2ないし3
0で得られた化合物を用いた以外は、上記と同様にして
フォトクロミックフィルムを得、その特性を表11に示
した。
表わした。結果を表11に示した。 ・最大吸収波長(λ):(株)日立製作所製の分光光度
計220Aより、この発色フィルムのλmax(単位:
nm)を求めた。 ・ε(60) :最大吸収波長における、このフ
ィルムの上記条件下での光照射60秒後の吸光度。 ・ε(0) :光照射時の最大吸収波長におけ
る、未照射フィルムの吸光度。 また、スピロオキサジン化合物として実施例2ないし3
0で得られた化合物を用いた以外は、上記と同様にして
フォトクロミックフィルムを得、その特性を表11に示
した。
【0040】さらに、比較のために、下記式
【化17】 で示される化合物の特性を表11に示した。
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【図1】本発明の実施例1で得られた化合物のプロトン
NMRスペクトルのチャートである。
NMRスペクトルのチャートである。
【手続補正書】
【提出日】平成6年7月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0046
【補正方法】変更
【補正内容】
【0046】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0049
【補正方法】変更
【補正内容】
【0049】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0050
【補正方法】変更
【補正内容】
【0050】
Claims (2)
- 【請求項1】 下記式 [I] 【化1】 (但し、 【化2】 および 【化3】 は、それぞれ同一または異なる置換基を有していてもよ
い芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であり、nは
0ないし20の整数であり、R1 およびR2 は、それぞ
れ同一または異なるアルキル基であり、また、これらが
一緒になってシクロアルキル環を形成していてもよく、
R3 は少なくとも1個の酸素原子を環の構成原子として
含む飽和複素環基である。)で示されるスピロオキサジ
ン化合物。 - 【請求項2】 請求項1に記載されたスピロオキサジン
化合物よりなるフォトクロミック材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16297093A JPH0748379A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | スピロオキサジン化合物及びその用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16297093A JPH0748379A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | スピロオキサジン化合物及びその用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0748379A true JPH0748379A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=15764742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16297093A Withdrawn JPH0748379A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | スピロオキサジン化合物及びその用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748379A (ja) |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16297093A patent/JPH0748379A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |