JPH115972A - フォトクロミック材料 - Google Patents

フォトクロミック材料

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JPH115972A
JPH115972A JP17654297A JP17654297A JPH115972A JP H115972 A JPH115972 A JP H115972A JP 17654297 A JP17654297 A JP 17654297A JP 17654297 A JP17654297 A JP 17654297A JP H115972 A JPH115972 A JP H115972A
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JP
Japan
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compound
reacted
formula
photochromic material
pyrazole
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Withdrawn
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JP17654297A
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English (en)
Inventor
Shuichi Maeda
修一 前田
Itaru Okada
至 岡田
Manabu Katsurada
学 桂田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピラゾール系化合物から成る新規なフォトクロ
ミック材料を提供する。 【解決手段】下記の一般式(I)で示されるピラゾール
系化合物から成るフォトクロミック材料。式中、R1
R2、R3は、水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐の
アルキル基を表す。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトクロミック
材料に関し、詳しくは、ピラゾール系化合物から成る新
規なフォトクロミック材料に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトクロミック材料は、光の作用によ
り状態の異なる2つの異性体を可逆的に生成する分子ま
たは分子集合体を含む材料である。フォトクロミック材
料は、その光異性化に伴い光吸収係数、屈折率、誘電率
などを可逆的に変えるため、光メモリ媒体または光スイ
ッチ素子などの光機能材料へ応用されている。そして、
従来より、各種のフォトクロミック材料が提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ピラ
ゾール系化合物から成る新規なフォトクロミック材料を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、下記の一般式(I)で示されるピラゾール系化合物
から成ることを特徴とするフォトクロミック材料に存す
る。
【0005】
【化2】
【0006】式中、R1、R2、R3は、水素原子、炭素数1
〜6の直鎖または分岐のアルキル基を表す。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフォトクロミック材料は、上記の一般式(I)
で示されるピラゾール系化合物から成る。
【0008】一般式(I)中、R1、R2、R3は、水素原子、
炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基を表す。上
記のアルキル基としては、通常、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−
ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル
基、n−ヘキシル基などが挙げられる。好ましいアルキ
ル基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プ
ロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル
基、t−ブチル基である。
【0009】本発明におけるピラゾール系化合物の具体
例を下記の(A−1)〜(A−12)式で示す。
【0010】
【化3】
【0011】次に、上記のピラゾール系化合物の製造方
法について説明する。この化合物は、下記の反応式に示
す各ステップに従って得られる。 以下、各ステップに
ついて説明する。なお、式中、R1、R2、R3は、上記の定義
内容と同義である。
【0012】
【化4】
【0013】ステップ(a):ナトリウムエトキシド及
び有機溶媒の混合物中にケトン化合物(IX)、化合物
(VIII)の混合物を添加し、反応して化合物(VII)を
得る。
【0014】ステップ(b):上記の化合物(VII)の
有機溶液に化合物R1NHNH2を添加し、反応後、精製
して化合物(VI)を得る。蒸留残渣の精製により化合物
(VI)及び異性体(V)を得る。
【0015】ステップ(c):化合物(VI)及び酸の混
合物に化合物(IV)を添加し、反応後、抽出する。得ら
れた有機層から溶媒を留去後、残渣は、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにより精製し、クロロメチル体
(III)を得る。副成物としてアセトキシメチル体およ
びヒドロキシメチル体が得られる。
【0016】ステップ(d):上記のクロロメチル体
(III)、酢酸カリウム及びDMF等の有機溶媒の混合
物を攪拌し、反応後、抽出する。前記抽出混合物から溶
媒を留去してアセトキシメチル体を得る。前記アセトキ
シメチル体のナトリウムエトキシドエタノール溶液を攪
拌し、前記混合物にイオン交換樹脂を加えて中和後、濾
過し、濾液から溶媒を留去してヒドロキシメチル体(I
I)を得る。
【0017】ステップ(e):前記ヒドロキシメチル体
(II)、Bu4NHSO4及び有機溶媒の溶液にナトリウ
ムクロロキシドを加えた後、反応混合物を分液する。得
られた有機層は、洗浄し、乾燥後、溶媒を留去し、結晶
化して化合物(I)を得る。
【0018】成膜法としては、そのまま微粉末化によ
り、または、水性バインダー中に微分散状インキを作成
し、ドクターブレイド法、キャスト法、スピナー法など
によりガラス板上またはポリエステルフイルム上に成膜
することが出来る。
【0019】前記の一般式(I)で示されるピラゾール
系化合物より成るフォトクロミック材料は、固体状態の
場合にのみ発色するという特異的な現象を有する。すな
わち、発色は、例えば溶液状態では起こらない。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例には限定されない。
【0021】実施例1 〈合成例〉先ず、次のステップに従い、一般式(I)に
おけるR1及びR3がメチル基であり、R2がエチル基である
ピラゾール系化合物(A−1)を得た。
【0022】ステップ(a):ナトリウムエトキシド
(2.5mol)及びトルエン1200mlの混合物中
に、アセトン(IX)(2.5mol)及び蓚酸ジエチル
(VIII)(2.3mol)の混合物を20分間で滴下し
た。この際、氷−メタノール(−20℃)で冷却し、反
応温度を10〜12℃に保った。室温で2時間攪拌した
後、氷冷し、内温20℃以下で濃塩酸220ml、水4
40mlを加えた。反応混合物を分液し、有機層を水洗
した後、溶媒を留去して337gのオイル状物質を得
た。得られたオイル状物質を減圧蒸留により精製し、2
83gの化合物(VII)を得た。その沸点は79〜82
℃/2mmであった。
【0023】ステップ(b):上記の化合物(VII)は
トルエン300mlに溶解し、メチルヒドラジン(1.
97mol)のトルエン900ml溶液に30分間で滴
下した。この際、混合溶液は、ドライアイス−エタノー
ル(−20〜−15℃)で冷却し、反応温度を−5〜5
℃に保ち、0℃で30分間攪拌した後、反応混合物を分
液し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥した。前記有機層の溶媒留去により得た245
gのオイル状物質を減圧蒸留により精製して162.7
gの1,3−ジメチル−5−エトキシカルボニルピラゾ
ール(VI)を得た。その沸点は78〜84℃/1mmで
あった。
【0024】蒸留の残渣は、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー(SiO2:150g、ヘキサン/酢酸エチ
ル6/1〜2/1〜1/2)により精製し、5.0gの
1,3−ジメチル−5−エトキシカルボニルピラゾール
(VI)と53gの異性体(V)を得た。
【0025】ステップ(c):1,3−ジメチル−5−
エトキシカルボニル−ピラゾール(VI)(968mmo
l)、リン酸108ml、濃塩酸270ml及び酢酸5
00mlの混合物に、パラホルムアルデヒド(IV)54
gを加え、100℃で5時間攪拌した。反応混合物は氷
水600mlに注ぎ、酢酸エチル1500mlを加えて
抽出し、炭酸ナトリウムを加えた。有機層は水、飽和重
曹水、水および飽和食塩水の順序で洗浄し、無水硫酸ナ
トリウムで乾燥した。前記有機層から溶媒を留去した
後、残渣は、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(S
iO2:1500g、ヘキサン/酢酸エチル10/1〜
4/1)により精製し、クロロメチル体(III)63.
0gを得た。収率は30.0%、副成物としてアセトキ
シメチル体13.3g(収率5.7%)及びヒドロキシ
メチル体22.56gを得た。クロロメチル体(III)
のNMRスペクトルは次の通りであった。
【0026】1H−NMRδ(ppm):1.29(3
H,t),1.43(3H,t),2.69(2H,
q),4.11(3H,s),4.41(3H,s),
4.75(3H,s)
【0027】ステップ(d):クロロメチル体(III)
(291mmol)、酢酸カリウム(582mmol)
及びDMF300mlの混合物を100℃で10時間攪
拌した。反応混合物は水300mlにあけ、酢酸エチル
で抽出し、水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナト
リウムで乾燥した。前記反応混合物から溶媒を留去して
アセトキシメチル体70.63gを得た。アセトキシメ
チル体のNMRスペクトルは次の通りであった。
【0028】1H−NMRδ(ppm):1.38(3
H,t),2.05(3H,s),2.28(3H,
s),4.10(3H,s),4.38(2H,q),
5.19(2H,s)
【0029】前記アセトキシメチル体70.63gのナ
トリウムエトキシドエタノール溶液(60%水素化ナト
リウム1.0g)700mlを室温で3日間攪拌した。
反応混合物にイオン交換樹脂(三菱化学社製「SKIB
−H」)を加えて中和した後、濾過して濾液から溶媒を
留去してヒドロキシメチル体(II)を得た。ヒドロキシ
メチル体(II)のNMRスペクトルは次の通りであっ
た。
【0030】1H−NMRδ(ppm):1.43(3
H,t),2.28(3H,s),2.82(1H,b
r),2.28(3H,s),4.08(3H,s),
4.43(2H,q),4.63(2H,br,s)
【0031】ステップ(e):前記ヒドロキシメチル体
(II)1.43g(7.2mmol)、Bu4NHSO4
(3.6mmol)、酢酸エチル15mlの溶液にナト
リウムクロロキシド(20mol)を1時間かけて攪拌
しながら加えた後、更にナトリウムクロロキシド(20
mol)を加えて2時間攪拌し、反応混合物を分液し
た。得られた有機層は飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナ
トリウムで乾燥し、溶媒を留去し、ヘキサンで結晶化し
てピラゾール系化合物(A−1)で示される化合物
(I)2.2gを得た。その融点は78.0〜79.0
℃であり、そのNMRスペクトルは次の通りであった。
【0032】1H−NMRδ(ppm):1.44(3
H,t),2.49(3H,s),4.14(3H,
s),4.47(2H,q),10.39(1H,s)
【0033】〈フォトクロミック材料の評価〉次いで、
上記のピラゾール系化合物(A−1)のフォトクロミッ
ク特性を評価した。その評価結果を図1に示す。図1中
の実線は、下記のA法で調製した試料に紫外線を照射し
た後の発色状態のスペクトルを示し、破線は、同一試料
の紫外線照射前の状態のスペクトルを示す。スペクトル
の変化から明らかな様に、試料は紫外線照射により赤色
に着色し、波長570nm周辺の透過率が減少した。発
色状態の試料は、室温で3日間暗所に放置した場合、も
との無色状態に戻った。この変化は繰り返すことが出来
た。
【0034】A法:ピラゾール系化合物(A−1)1g
を乳鉢ですりつぶし、微細な無色の粉末を得た。次い
で、得られた粉末を透明なガラス板に挟んでサンドイッ
チ型の試料を作製した。
【0035】実施例2 実施例1で使用したピラゾール系化合物(A−1)の代
りに、ピラゾール系化合物(A−2)1gを使用し、バ
インダーとして、水性アクリル系樹脂(日本純薬製「ジ
ュリマーAT−210」)10gを使用し、約2時間混
合攪拌して微細分散したインキを作製した。ポリエステ
ルフイルム上に得られたインキをキャストしてフイルム
を作製した。得られたフイルムは、紫外線を照射すると
直ちに無色から赤色に変化し、波長570nm周辺の透
過率が減少した。発色状態のフイルムは、室温で4日間
暗所に放置した場合、もとの無色状態に戻った。この変
化は繰り返し行うことが出来た。
【0036】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、ピラゾー
ル系化合物から成る新規なフォトクロミック材料が提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のフォトクロミック材料の実施
例1で得られた透過率スペクトルである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(I)で示されるピラゾー
    ル系化合物から成ることを特徴とするフォトクロミック
    材料。 【化1】 (式中、R1、R2、R3は、水素原子、炭素数1〜6の直鎖
    または分岐のアルキル基を表す。)
JP17654297A 1997-06-17 1997-06-17 フォトクロミック材料 Withdrawn JPH115972A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342178A (ja) * 2000-06-05 2001-12-11 Nissan Chem Ind Ltd 4−メチルピラゾール−5−カルボン酸化合物の製造方法
KR101015882B1 (ko) 2004-10-11 2011-02-23 삼성모바일디스플레이주식회사 시클로메탈화 전이금속 착물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
CN111777558A (zh) * 2020-07-19 2020-10-16 南通江山农药化工股份有限公司 1,3-二甲基-4-氯甲基吡唑-5-甲酸酯的生产工艺

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Effective date: 20040907