JPS6330584A - フオトクロミツク物質 - Google Patents

フオトクロミツク物質

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JPS6330584A
JPS6330584A JP61172895A JP17289586A JPS6330584A JP S6330584 A JPS6330584 A JP S6330584A JP 61172895 A JP61172895 A JP 61172895A JP 17289586 A JP17289586 A JP 17289586A JP S6330584 A JPS6330584 A JP S6330584A
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JP
Japan
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photochromic
indoline
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photochromic substance
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Katsuichi Machida
克一 町田
Yasufumi Fujii
康文 藤井
Teruo Sakagami
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  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なフォトクロミック物質に関するものであ
り、詳細には、非着色種が35On+a以上の長波長領
域の光に対して高い吸収特性を有し、かつ繰り返し耐性
に優れたスピロナフトオキサジン化合物よりなるフォト
クロミック物質に関するものである。
〔従来技術〕
フォトクロミック性を有する化合物は無機物質および有
機物質の中に数多く見出されている。無機フォトクロミ
7り物質の代表的な例としてはハロゲン化銀が挙げられ
るが、ハロゲン化銀はマトリックス(媒体)物質として
特殊なガラスを必要とするため、利用範囲が限定される
という問題点がある。これに対し、有機フォトクロミッ
ク物質は、その発色が鮮やかであり、またマトリックス
物質の選択の自由度が大きい等、無機フォトクロミック
物質にない利点を有するが、そのフォトクロミック作用
の繰り返し耐性が非常に小さいことが致命的な欠陥であ
り、このため実用されるに到っていないのが現状である
種々の有機フォトクロミック物質の中、比較的繰り返し
耐性の良好なものとして、スピロナフトオキサジン化合
物が知られており、例えば特公昭45−28892号公
報、特公昭49−48631号公報、特開昭48−23
783号公報、特開昭55−36284号公報、特開昭
60−53586号公報、特開昭60−112880号
公報には、1.3.3− )リメチルスピロ〔インドリ
ン−2,3’−(3H)−ナフト(2,1−b)(I,
4)オキサジン〕およびその誘導体が開示されており、
繰り返し耐性および着色種の吸収特性を向上させる試み
がなされている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
スピロナフトオキサジン化合物は、他の有機フォトクロ
ミック物質に比して優れた繰り返し耐性を示すものであ
るが、室温における呈色がそれ程大きくないという欠点
があった。これはその褪色速度が著しく大きいためであ
り、着色種は生成後すぐに非着色種に戻ってしまうので
、紫外線照射時においてすら十分呈色の大きい状態を得
ることができなかった。
この欠点は、特に照射される光が太陽光等の紫外線領域
(波長400n+++以下)の光量がそれ程多くないも
のである場合に顕著であり、このため当該フォトクロミ
ック物質を、例えば調光のために用いようとしても、着
色時の濃度が小さくて高い減光率を得ることができない
という問題があった。
斯かる問題に対し、従来においては当該スピロナフトオ
キサジン化合物に各種の置換基を導入することによって
着色種の吸光係数が大きくなるようにし、あるいは添加
物を加えることによって着色種の安定化を図り、これに
よって着色濃度を大きくすることが検討されている。し
かしながら前者の手段においてはそれ程大きな効果が得
られず、また後者の手段によればある程度の効果は得ら
れるるものの、スピロナフトオキサジンに特有の褪色の
速さを抑制することとなり、調光作用を目的とするフォ
トクロミック物質を得るための手段として有利な手段と
いうことはできない。
〔問題点を解決する手段および作用〕
本発明は前記問題点を解決し、新規で優れた特性を有す
るフォトクロミック物質を提供するものである。本発明
のフォトクロミック物質は、次の一般式(I)で表わさ
れるスピロナフトオキサジン化合物よりなるものである
〔式中、R1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭
素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキ
シ基を示し、R2は各種置換了り−ルアルキル基、炭素
数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルコキシアル
キル基、または+CM、±、1COORを示す、但しR
は炭素数1〜6のアルキル基、nは1〜6の整数を示す
、〕 斯かるスピロナフトオキサジン化合物の代表的な例とし
ては、 Ll’、3,3.3’、3”〜へキサメチルジスピロ〔
インドリン−2,2°−(2H,8H)−ナフト(2,
1−b:6゜s−b”) (I,4)ジオキサジン−8
°12”−インドリン〕、 5.5″−ジクロロ−1,ド、3,3.3’、3’−ヘ
キサメチルジスピロ〔インドリン〜2.2’−(2H,
8H)−ナフトC2,1−b:6.5−b”) (I,
4)ジオキサジン−8゛、2”−インドリン〕、 1.1″″、 3.3.3”、3’、 6.6”−オク
タメチルジスピロ〔インドリン−2,2″−(2H,8
H)−ナフト 〔2,1−b : 6.5− b’) 
(I,4)ジオキサジン−8°、2”−インドリン]、 l、1@−ジベンジル−3,3,3″、3”−テトラメ
チルジスピロ〔インドリン−2,2°−(2H,8H)
−ナフトC2,1−b : 6.5− b’) (I,
4)ジオキサジン−8°、2”−インドリン〕、 1.1′−ジ(2−メトキシエチル”) −3,3,3
”、3”−テトラメチルジスピロ〔インドリン−2,2
’−(2H。
8H)−ナフト(2+1−b:6+5−b″) (I,
4)ジオキサジン−8゛、2”−インドリン〕、その他
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。
上記のスピロナフトオキサジン化合物は、2,6−シヒ
ドロキシー1,5−ジニトロソナフタレンと、対応する
インドリン化合物とを反応させることによって合成する
ことができる。具体的には、前者の原料に対して2倍以
上の後者の原料を、エタノール、トルエン等の適当な溶
媒下において沸点還流させることにより反応させればよ
い。また前記インドリン化合物の代わりに、対応するイ
ンドリニウム塩化合物を用いてもよい、また特開昭61
−18783号公報に示されるように、インドリニウム
塩の合成に続いて、生成するインドリニウム塩を単離・
精製することなしに2,6−ナフドジオールのニトロソ
化物と反応させることによって合成することも可能であ
る。これらの反応においては、触媒としてトリエチルア
ミン等の塩基を加えることもできる。更に、合成された
スピロナフトオキサジン化合物を、必要に応じて再結晶
法、カラム分離法、活性炭処理法等の手法により精製し
て純品を得ることができる。
以上のスピロナフトオキサジン化合物よりなる本発明の
フォトクロミック物質は、光学的に遇明な樹脂類、例え
ばポリオール(アリルカーボネート)モノマーによるポ
リマー、ポリメタクリル酸メチルのような各種アクリル
樹脂、セルロース樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルア
ルコール、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリスチレン
、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、ナイ
ロン等の重合体よりなるマトリックス中に配合され、こ
れにより、優れた調光機能を有するフォトクロミック性
光学材料が得られる。
具体的に説明すると、本発明フォトクロミック物質によ
るフォトクロミック性光学材料を得るためには、当該フ
ォトクロミック物質を上述のような樹脂と混合し、流延
若しくは溶融法により成形し、フィルム状、板状、その
他の所要の形態の成形物とすればよい、あるいは各種樹
脂よりなるフィルム、レンズ等の光学材料を当該フォト
クロミック物質の溶液中に浸漬することによって染色す
る手段、各種基体に当該フォトクロミック物質を含む樹
脂溶液を塗布してフォトクロミック性層を形成する手段
、当該フォトクロミック物質を含むフィルム等を基体に
積層して設ける手段、その他の手段を利用することがで
きる。また重合して樹脂を形成する単量体あるいは熱硬
化性樹脂前駆体に当該のフォトクロミック物質を混合し
ておき、これを直接注型重合することにより、成形され
た調光レンズを得ることもできる。これらのフォトクロ
ミック性光学材料を得るに際し、当該フォトクロミック
物質と共に、酸化防止剤や不要な短波長領域の光成分を
遮断する目的で紫外線吸収剤を共存させることも可能で
ある。
これらのフォトクロミック性光学材料は、各種のディス
プレイ、メモリー、8周光レンズフィルター、光量計等
の光学機器用の光学材料、その他として好適に使用する
ことができる。
実施例1 A)1.5−ジニトロソ−2,6−ナフドジオールの車
底 2.6−ナフドジオール8gを、酢酸100m7のおよ
びエタノール100−の混合溶媒に溶かし、水浴にて5
℃以下に冷却した0次いでこの中に、亜硝酸ナトリウム
13.8 gを50m7の水に溶解した溶液を2時間か
けて滴下し、更に4時間の間攪拌を行い反応を完結させ
た。この系を一晩放置して析出した沈澱を濾別し、得ら
れた固形物を水とエタノールで洗浄し、温度50℃で真
空乾燥して5.7gの生成物を得た。この生成物は、薄
層クロマトグラフィー並びにCHN元素分析により、2
.6−ナフドジオールのモノニトロソ化物、ジニトロソ
化物および無置換物の混合物であることがわかった。
なおこの生成物は、精製することなしに以後の工程に供
した。
工程Aで合成した2、6−ナフトジオールのニトロソ化
物4.36 gと1.3.3− )リメチルインドリン
10.35 gを無水エタノール50tZに溶解し、窒
素環境下で2時間還流した0反応後溶媒を濃縮し、シリ
カゲルを担体、ベンゼンを展開?8煤として用いてカラ
ム分離を行った。
溶媒を留去した後、得られた固体をベンゼンとヘキサン
の混合溶剤から再結晶し、以て淡黄色の粉末0.9 g
を得た。
この生成物は、質量分析、CIIN元素分析、NMR1
赤外分光法により、1.1”、3,3.3″、3′−ヘ
キサメチルジスピロ〔インドリン−2,2’ −(2H
,8H)−ナフト(2,1−b :6+5−b’) (
I,4)ジオキサジン−8’、2”−インドリン〕と同
定された。
なお元素分析の結果は、炭素77.21重量%、水素6
.26重量%、窒素10.20重量%であったが、これ
らの値は理論値の炭素77.23重量%、水素6.11
重量%、窒素10.60重量%とほぼ一敗している。
C〕適用例 以上のようにして得られた化合物の1重量部およびポリ
メチルメタクリレート20重置部をベンゼン100重里
部に溶解し、ガラス板上に厚さ10μのキャスト膜を作
製した。これを温度50℃のオーブン中に入れて残留溶
媒を完全に除去した後、室温にまで戻した。
この膜は優れたフォトクロミック作用を有するものであ
り、太陽光に曝すと緑色を呈し、また光を除いて暗所に
置くと速やかに元の無色遇明に戻った。
この膜の可視および紫外領域における吸収スペクトルを
第1図に実線で示す、また従来公知のフォトクロミック
物質であるスピロオキサジン化合物1,3.3− )リ
メチルスピロ〔インドリン−2,3゛−(3H)−ナフ
ト(2,1−b)(I,4)オキサジン〕の1重量部と
ポリメチルメタクリレート20重量部から同様に作製し
た膜の吸収スペクトルを第1図に破線で示す、これらの
曲線の比較から明らかなように、本発明フォトクロミッ
ク物質による膜は、非着色種の紫外部の吸収が長波長側
にずれたものとなっている。
これより、このフォトクロミック物質は、従来のスピロ
オキサジン化合物に比べ、太陽光による調光機能が相当
に優れていることが認められる。
実施例2 実施例1の工程Aにおいて合成した2、6−ナフトジオ
ールのニトロソ化物2.18gと、5−クロロ−1,3
,3−)ジメチル−2−メチレンインドリン6.2gを
無水エタノール50−に溶解し、窒素環境下で20時間
還流した0反応終了後溶媒を濃縮し、シリカゲルを担体
、ベンゼンを展開溶媒として用いてカラム分離を行った
溶媒を留去した後、得られた固体をベンゼンとヘキサン
の混合溶剤から再結晶し、以て淡黄色の粉末0.5gを
得た。
この生成物は、質量分析、NMR1赤外分光法により、
5.5″−ジクロロ−C1”、3,3.3“、3′−へ
キサメチルジスピロ〔インドリン−2,2’−(2H,
8H)−ナフト(2,1−b :6.5− b’) (
I,4)ジオキサジン−8゛、2”−インドリン〕と同
定された。
なお元素分析の結果は、炭素68.31重量%、水素5
.21重量%、窒素9.21重量%であったが、これら
の値は理論値の炭素68.34重量%、水素5.06重
量%、窒素9.38重量%とほぼ一致している。
以上のようにして得られた化合物を、実施例1と同様に
ポリメチルメタクリレートと共にベンゼンに熔解してキ
ャスト膜を製作した。この膜を太陽光に曝すと直ちに緑
色となり、また光を除いて暗所に放置すると速やかに元
の無色遇明な膜に戻った。
実施例3 2.3.3−トリメチルインドレニン15.9 gとペ
ンジルフ゛ロマイド17.2gとを無水エタノールにン
容解し、30分間窒素をバブルした後、2時間沸点還流
を行った0次いでこの溶?夜を室温付近の温度に迄冷却
した後、トリエチルアミン10.1g、無水エタノール
50−および実施例1の工程Aで合成した2゜6−ナフ
トジオールのニトロソ化物5.5gを加え、更に窒素を
バブルしながら室温にて30分間撹拌を行った。そして
2時間沸点還流を行った後、溶媒を7農縮し、シリカゲ
ルを1旦体、ベンゼンを展開溶媒として用いてカラム分
離を行った。
溶媒を留去した後、得られた固体をベンゼンとヘキサン
の混合溶剤から再結晶し、以て淡黄色の粉末0.8gを
得た。
この生成物は、質量分析、NMR2赤外分光法により、
1.1”−ジベンジル−3,3,3’、3”−テトラメ
チルジスピロ〔インドリン−2,2’−(2H,8H)
−ナフト(2,1−b :6+5−b’)(L4)ジオ
キサジン−8゛、2”−インドリン〕と同定された。
なお元素分析の結果は、炭素81.05重量%、水素6
.01重量%、窒素8.02重量%であったが、これら
の値は理論値の炭素81.15重量%、水素5.92重
量%、窒素8.23重量%とほぼ一致している。
以上のようにして得られた化合物を、実施例1と同様に
ポリメチルメタクリレートと共にベンゼンに溶解してキ
ャスト膜を製作した。この膜を太陽光に曝すと直ちに緑
色となり、また光を除いて暗所に放置すると速やかに元
の無色透明な膜に戻った・
【図面の簡単な説明】
第1図はポリメチルメタクリレート中のスピロオキサジ
ン化合物の着色時の吸収スペクトルを示す曲線図であっ
て、実線は本発明フォトクロミック物質である1、1”
、3,3.3”、3″−へキサメチルジスピロ〔インド
リン−2,2’−(2H,8H)−ナフト 〔2゜1−
b :5.5−b’)(L4)ジオキサジン−8°、2
”−インドリン〕の吸収スペクトル、破線はL3,3−
トリノチルスピロ〔インドリン−2,3’−(3H)−
ナフト(2,1−b ) (L4)オキサジン〕の吸収
スペクトルを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)下記一般式( I )で表わされるスピロナフトオキ
    サジン化合物よりなることを特徴とするフォトクロミッ
    ク物質。 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、
    炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコ
    キシ基を示し、R_2は各種置換アリールアルキル基、
    炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルコキシ
    アルキル基、または−(CH_2)−_nCOORを示
    す。但しRは炭素数1〜6のアルキル基、nは1〜6の
    整数を示す。〕
JP61172895A 1986-07-24 1986-07-24 フオトクロミツク物質 Granted JPS6330584A (ja)

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JP61172895A JPS6330584A (ja) 1986-07-24 1986-07-24 フオトクロミツク物質

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JPH0327553B2 JPH0327553B2 (ja) 1991-04-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04208289A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Agency Of Ind Science & Technol 新規なスピロナフトオキサジン化合物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04208289A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Agency Of Ind Science & Technol 新規なスピロナフトオキサジン化合物

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