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JPH03251587A - Spiroxazine compound and production thereof - Google Patents

Spiroxazine compound and production thereof

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Publication number
JPH03251587A
JPH03251587A JP4234790A JP4234790A JPH03251587A JP H03251587 A JPH03251587 A JP H03251587A JP 4234790 A JP4234790 A JP 4234790A JP 4234790 A JP4234790 A JP 4234790A JP H03251587 A JPH03251587 A JP H03251587A
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JP
Japan
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group
alkoxycarbonyl
formula
compound
ring
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JP4234790A
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Japanese (ja)
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JP2856818B2 (en
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Tomohito Imura
伊村 智史
Takashi Tanaka
隆 田中
Yasuji Kida
木田 泰次
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

NEW MATERIAL:The compound of formula I [the group of formula II is (substituted) aromatic hydrocarbon group or (substituted) unsaturated heterocyclic group; R1 and R2 are H, alkyl or together form a ring; R3 is alkoxycarbonylalkyl; R4 to R8 are H, alkyl, aryl, halogen, cyano, trifluoromethyl, alkoxycarbonyl, etc.; at least one of R4 and R5 is cyano, trifluoromethyl or alkoxycarbonyl]. EXAMPLE:The compound of formula III. USE:A photochromic material capable of reversibly changing to a dark-colored state with light containing ultraviolet rays such as solar light and mercury lamp. PREPARATION:An azolium salt of formula IV (R3 is alkoxycarbonylalkyl; A<-> is anion) is reacted with a nitroso compound of formula V in the presence of a base.

Description

【発明の詳細な説明】 (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
含む光で着色もしくは濃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
化合物に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides an excellent method that changes into a colored or deep-colored form when exposed to sunlight or light containing ultraviolet rays, such as light from a mercury lamp, and that the change is reversible. This invention relates to a novel spirooxazine compound that exhibits durability.

(従来技術および発明が解決しようとする課題)フォト
クロミズムとは、ここ数年来注目をひいてきた現象であ
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、フォトクロミン
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。
(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) Photochromism is a phenomenon that has attracted attention over the past few years.When a certain compound is irradiated with light containing ultraviolet light, such as sunlight or light from a mercury lamp, photochromism immediately This is a reversible effect in which the color changes and returns to the original color when you stop exposing it to light and place it in a dark place. Compounds having this property are called photochromic compounds, and various compounds have been synthesized to date, but no particular commonality is recognized in their structures.

特公昭49−48631号公報及び特開昭63−304
88号公報には、スピロオキサジン化合物が記載されて
いる。これら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。
Japanese Patent Publication No. 49-48631 and Japanese Patent Publication No. 63-304
Publication No. 88 describes spirooxazine compounds. These compounds exhibit photochromic action in solution or in a polymer matrix.

しかしながら、これらのスピロオキサジン化合物の高分
子マトリックス中におけるフォトクロミック作用は20
°C以下で顕著であるものの、室温付近(20〜30°
C)さらには室温より高温域では良好ではない。
However, the photochromic effect of these spirooxazine compounds in the polymer matrix is 20
Although it is noticeable at temperatures below °C,
C) Furthermore, it is not good at temperatures higher than room temperature.

(課題を解決する為の手段) 本発明者らは、上記した化合物のフォトクロミンク性を
更に向上させる為に鋭意研究を重ねた結果、新規なスピ
ロオキサジン化合物の合成に成功し、該スピロオキサジ
ン化合物は高温域(30〜40°C)に於いても良好な
フォトクロミック作用を示すことを見出し、本発明を完
成させるに至った。
(Means for Solving the Problem) As a result of extensive research in order to further improve the photochromic properties of the above-mentioned compounds, the present inventors succeeded in synthesizing a new spirooxazine compound, and the spirooxazine It was discovered that the compound exhibits good photochromic action even in a high temperature range (30 to 40°C), and the present invention was completed.

即ち、本発明は、−数式(r) で示されるスピロオキサジン化合物である。That is, the present invention provides - formula (r) This is a spirooxazine compound represented by

上記−数式(I)中、口 で示される基は置換されてい
てもよい芳香族炭化水素基又は置換されていもよい不飽
和複素環基である。芳香族炭化水素基を具体的に例示す
ると、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、
アントラセン環等のベンゼン環1個またはその2〜4個
の縮合環から誘導される2価の基が挙げられる。また、
上記の芳香族炭化水素基に水酸基、ニトロ基、シアノ基
、フルオロアルキル基、置換アミノ基、ハロゲン原子、
アルキル基、アルコキシ基、フェニル基又はチエニル基
、フリル基若しくはピロリル基等の複素環基が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。
In the above-mentioned formula (I), the group represented by ``-'' is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted unsaturated heterocyclic group. Specific examples of aromatic hydrocarbon groups include benzene ring, naphthalene ring, phenanthrene ring,
Divalent groups derived from one benzene ring or 2 to 4 condensed rings such as anthracene ring can be mentioned. Also,
Hydroxyl group, nitro group, cyano group, fluoroalkyl group, substituted amino group, halogen atom,
Examples include substituted aromatic hydrocarbon groups substituted with one or more heterocyclic groups such as an alkyl group, an alkoxy group, a phenyl group, a thienyl group, a furyl group, or a pyrrolyl group.

上記−数式(I)中、−7【 で示される置換されてい
てもよい不飽和複素環基は、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が縮合し
た複素環基が挙げられる。
In the above-mentioned formula (I), the optionally substituted unsaturated heterocyclic group represented by -7 Examples include heterocyclic groups.

具体的には、ピリジン環、キノリン環、ピロール環、イ
ンドール環等の含窒素複素環;フラン環。
Specifically, nitrogen-containing heterocycles such as pyridine ring, quinoline ring, pyrrole ring, and indole ring; furan ring.

ベンゾフラン環等の含酸素複素環;チオフェン環。Oxygen-containing heterocycles such as benzofuran rings; thiophene rings.

ベンゾチオフェン環等の含イオウ複素環等から誘導され
る2価の複素環基が挙げられる。特に、ベンゼン環と5
員環又は6員環の複素環との2環系縮合複素環である場
合には、高い発色濃度が得られる。
Examples include divalent heterocyclic groups derived from sulfur-containing heterocycles such as benzothiophene rings. In particular, benzene ring and 5
In the case of a two-ring condensed heterocycle with a membered ring or a six-membered heterocycle, high coloring density can be obtained.

また、不飽和複素環基の置換基としては、前記した芳香
族炭化水素基の置換基が何ら制限なく採用される。
Furthermore, as the substituent for the unsaturated heterocyclic group, the above-mentioned substituents for the aromatic hydrocarbon group can be employed without any restrictions.

さらに、前記−数式(1)中、R3及びR2は、水素原
子又はアルキル基であり、R1とRtは一緒になって環
を形成していても良い。上記のアルキル基は、特に限定
されないが、一般には炭素数1〜20、好ましくは1〜
6であることが好適である。上記のアルキル基をより具
体的に例示すると、メチル基、エチル基、イソプロピル
基等である。また、R,とR2が一緒になって環を形成
している場合は、特に限定されないが、一般に炭素数5
〜10のシクロアルキル環、ビシクロアルキル環、トリ
シクロアルキル環が好適である。これらをより具体的に
例示すると、シクロペンチル環。
Furthermore, in the above formula (1), R3 and R2 are a hydrogen atom or an alkyl group, and R1 and Rt may be taken together to form a ring. The above alkyl group is not particularly limited, but generally has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
6 is preferable. More specific examples of the alkyl groups mentioned above include methyl, ethyl, and isopropyl groups. In addition, when R and R2 are combined to form a ring, there are no particular limitations, but generally the number of carbon atoms is 5.
-10 cycloalkyl rings, bicycloalkyl rings, and tricycloalkyl rings are preferred. A more specific example of these is a cyclopentyl ring.

シクロヘキシル環、シクロヘプチル環、ノルボルナン環
5アダマンタン環から誘導される2価の基が挙げられる
。これらRI及びR2は、いずれか一方が炭素数1以上
のアルキル基であり、他方が炭素数2以上のアルキル基
であるか、又は、これらが−緒になって環を形成してい
る化合物が良好な発色濃度を示すために好ましい。
Examples include divalent groups derived from a cyclohexyl ring, a cycloheptyl ring, a norbornane ring, and a 5-adamantane ring. Either one of these RI and R2 is an alkyl group having 1 or more carbon atoms and the other is an alkyl group having 2 or more carbon atoms, or a compound in which these are taken together to form a ring is It is preferable because it shows good color density.

前記−数式(I)中、R1はアルコキシカルボニルアル
キル基である。アルコキシカルボニルアルキル基中のア
ルコキシ基は、特に限定されないが、一般には炭素数1
〜10、好ましくは1〜4のものが好適である。アルコ
キシカルボニルアルキル基中のアルキレン基は特に限定
されないが、一般には炭素数1〜IO1好ましくは1〜
4のものが好適である。アルコキシカルボニルアルキル
基をより具体的に例示すると、メトキシカルボニルメチ
ル基、メトキシカルボニルエチル基、メトキシカルボニ
ルプロピル基、エトキシカルボニルメチル基、エトキシ
カルボニルエチル基、エトキシカルボニルブチル基、ブ
トキシカルボニルエチル基等である。
In the above formula (I), R1 is an alkoxycarbonylalkyl group. The alkoxy group in the alkoxycarbonylalkyl group is not particularly limited, but generally has 1 carbon number.
-10, preferably 1-4 are suitable. The alkylene group in the alkoxycarbonylalkyl group is not particularly limited, but generally has 1 to 100 carbon atoms, preferably 1 to 100 carbon atoms.
4 is preferred. More specific examples of the alkoxycarbonylalkyl group include a methoxycarbonylmethyl group, a methoxycarbonylethyl group, a methoxycarbonylpropyl group, an ethoxycarbonylmethyl group, an ethoxycarbonylethyl group, an ethoxycarbonylbutyl group, a butoxycarbonylethyl group, and the like.

前記−数式(I)中、Ra 、Rs 、Rh 、Rt及
びR3は水素原子、アルキル基、アリール基。
In the formula (I) above, Ra, Rs, Rh, Rt and R3 are hydrogen atoms, alkyl groups, and aryl groups.

アラルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基
、トリフルオロメチル基又はアルコキシカルボニル基で
あり、R4及びR3の少なくとも一方はシアノ基、トリ
フルオロメチル基又はカルコキシカルボニル基である。
It is an aralkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, or an alkoxycarbonyl group, and at least one of R4 and R3 is a cyano group, a trifluoromethyl group, or a carboxycarbonyl group.

上記のアルキル基及びアルコキシ基は特に限定されない
が、一般には炭素数1〜10、好ましくは1〜4である
ことが好適である。このアルキル基をより具体的に例示
すると、メチル基、エチル基、イソプロピル基等であり
、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、イソ
プロピルオキシ基である。また、上記のアリール基は炭
素数6〜10であることが好ましく、具体的に例示する
と、フェニル基、ナフチル基等であり、アラルキル基と
しては、炭素数7〜14であることが好ましく、具体的
にはベンジル基、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が挙げられる。ハロゲン原子と
しては、フッ素、塩素。
The alkyl group and alkoxy group mentioned above are not particularly limited, but generally have 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. More specific examples of this alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, and the like, and examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and an isopropyloxy group. Further, the above aryl group preferably has 6 to 10 carbon atoms, specific examples include phenyl group, naphthyl group, etc., and the aralkyl group preferably has 7 to 14 carbon atoms, and specific examples include phenyl group, naphthyl group, etc. Examples include benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group, and naphthylmethyl group. Fluorine and chlorine are halogen atoms.

臭素等である。アルコキシカルボニル基は特に限定され
ないが、一般には炭素数1〜5、好ましくは1〜3であ
ることが好適である。このアルコキシカルボニル基をよ
り具体的に例示すると、メトキシカルボニル基、エトキ
シカルボニル基等が挙げられる。
Bromine, etc. The alkoxycarbonyl group is not particularly limited, but generally has 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms. More specific examples of this alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.

そして、−i式(I)中、R4及びR2のうち少くとも
一方は、シアノ基、トリフルオロメチル基又はアルコキ
シカルボニル基でなければならない、これらの基を選択
することによって、本発明のスピロオキサジン化合物は
高温域においても良好なフォトクロミッグ作用を示す。
-i In formula (I), at least one of R4 and R2 must be a cyano group, a trifluoromethyl group, or an alkoxycarbonyl group. By selecting these groups, the spirooxazine of the present invention The compound shows good photochromic action even at high temperatures.

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)〜(ハ)のような手段
で確認できる。
The compound represented by the above general formula (I) of the present invention generally exists as a colorless or pale yellow solid or viscous liquid at room temperature and pressure, and can be prepared by the following means (a) to (c). You can check it here.

(イ)プロトン核磁気共鳴スペクトル(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。
(a) Proton nuclear magnetic resonance spectrum (H'-NMR
), it is possible to know the type and number of protons present in the molecule.

すなわち、66.5〜9 ppm付近にアロマティック
なプロトンに基づくピーク、51.2〜2.5 ppm
付近にR,及びR2のアルキル基のプロトンに基づくピ
ーク、63〜4pp−付近にR8の窒素が結合した炭素
のプロトンに基づくピーク、R4がアルコキシカルボニ
ル基のときは62.5〜4 ppm付近にカルボニルに
結合した炭素のプロトンに基づくピークと63.5〜4
 ppm+付近に酸素に結合した炭素のプロトンに基づ
くピークが現われる。また、それぞれのδピーク強度を
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かできる。
That is, there is a peak based on aromatic protons around 66.5 to 9 ppm, and a peak at 51.2 to 2.5 ppm.
A peak based on the proton of the alkyl group of R and R2 is near, a peak based on the proton of the carbon to which the nitrogen of R8 is bonded is around 63 to 4 ppm, and when R4 is an alkoxycarbonyl group, it is around 62.5 to 4 ppm. The peak based on the proton of carbon bonded to carbonyl and 63.5 to 4
A peak based on carbon protons bonded to oxygen appears near ppm+. Furthermore, by relatively comparing the respective δ peak intensities, it is possible to know the number of protons of each bonding group.

(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%を求めることができる。
(b) The weight percentages of carbon, hydrogen, nitrogen, sulfur, and halogen can be determined by elemental analysis.

さらに、認知された各元素の重量%の和を100から減
することにより、酸素の重量%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。
Furthermore, the weight percent of oxygen can be calculated by subtracting the sum of the recognized weight percent of each element from 100. The composition of the corresponding product can therefore be determined.

(ハ)ISc−核磁気共鳴スペクトル(” C−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。
(c) ISc-Nuclear Magnetic Resonance Spectrum ("C-NMR
), it is possible to know the type of carbon present in the molecule.

δ20〜50ppm付近に、1級及び2級炭素に基づく
ピーク、δ110〜150ppa+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ピーク、610
0ppm付近にスピロな炭素に基づくピーク、6170
ppm付近にカルボニルの炭素に基づくピークが現われ
る。
Peaks based on primary and secondary carbons near δ20-50ppm, peaks based on carbons of aromatic hydrocarbon groups or unsaturated heterocyclic groups near δ110-150ppa+, 610
Peak based on spiro carbon near 0 ppm, 6170
A peak based on carbonyl carbon appears near ppm.

本発明の一般式(1)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。
The method for producing the compound represented by the general formula (1) of the present invention is as follows:
It is not particularly limited and may be obtained by any synthesis method. Representative methods that are generally suitably adopted will be explained below.

下記−数式(II) で示されるアゾリウム塩及び−数式(DI)で示される
ニトロソ化合物を塩基の存在下に反応させる方法である
This is a method in which an azolium salt represented by the following formula (II) and a nitroso compound represented by the formula (DI) are reacted in the presence of a base.

上記−数式(n)で示される化合物と一般式(I[I)
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。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、−gには1:10〜10:1(モル比)
の範囲から選択される。
Above - Compound represented by formula (n) and general formula (I[I)
The reaction with the compound represented by is carried out as follows. The reaction ratio of these two types of compounds is adopted from a wide range, but -g is 1:10 to 10:1 (molar ratio).
selected from the range.

反応温度は、通常0〜200°Cが好ましく、溶媒とし
ては、極性溶媒、例えば、メチルアルコール。
The reaction temperature is generally preferably 0 to 200°C, and the solvent is a polar solvent such as methyl alcohol.

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等が使用される。この
反応は、トリエチルアミン等の第3アミンやジエチルア
ミン、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン等の第2ア
ミン等のアミン類;アルカリ金属水酸化物又はアルカリ
金属炭酸塩等の無機塩基に代表される公知の塩基の存在
下に行なわれる。その使用量は、上記−数式(II)の
化合物1モルに対して通常0.1〜10モルの範囲が好
ましい。
Ethyl alcohol, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, tetrahydrofuran, etc. are used. This reaction is performed using known bases such as tertiary amines such as triethylamine, amines such as secondary amines such as diethylamine, piperidine, pyrrolidine, and morpholine; and inorganic bases such as alkali metal hydroxides or alkali metal carbonates. done in the presence of The amount used is usually preferably in the range of 0.1 to 10 mol per 1 mol of the compound of formula (II) above.

本発明の上記−数式(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熔ける。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発色あるいは濃色に速かに変
化し、光を遮断すると速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。このような−数
式(1)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(1)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。
The spirooxazine compound represented by formula (I) of the present invention dissolves well in common organic solvents such as toluene, chloroform, and tetrahydrofuran. When the spirooxazine compound represented by general formula (I) is dissolved in such a solvent, the solution is generally almost colorless and transparent, but when irradiated with sunlight or ultraviolet rays, it rapidly changes color or darkens, and does not absorb light. It exhibits a good reversible photochromic effect that quickly returns to its original colorless state when blocked. Such photochromic action in compounds of formula (1) also occurs in solid polymer matrices, and the reversible speed is on the order of seconds. The target polymer matrix may be one in which the spirooxazine compound represented by the general formula (1) of the present invention is uniformly dispersed, and optically preferably, for example, polymethyl acrylate, polyacrylic acid, etc. Ethyl, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, poly(
2-hydroxyethyl methacrylate), polydimethylsiloxane, polycarbonate, poly(allyl diglycol carbonate), or polymers formed by copolymerizing the monomers forming these polymers with each other or with other monomers. Suitably used.

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
録材料、レーザー用感光材料、ホログラフィ−用感光材
料などの種々の記録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、フォトクロミンクレンズ材料、光学フィルター
材料、デイスプレィ材料、光量計、装飾などの材料とし
ても利用できる。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ィッチする方法、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15
0〜200℃で10〜60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る。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、フォトクロミンクレンズにする方法など
も考えられる。
The spirooxazine compound of the present invention can be widely used as a photochromic material, such as various storage materials in place of silver salt photosensitive materials, copying materials, photoreceptors for printing, recording materials for cathode ray tubes, photosensitive materials for lasers, and holography. It can be used as various recording materials such as photosensitive materials. In addition, the photochromic material using the spirooxazine compound of the present invention can also be used as a material for photochromic lens materials, optical filter materials, display materials, photometers, decorations, and the like. For example, when used in a photochromic lens, there is no particular restriction as long as the method provides uniform light control performance.A specific example is a polymer film formed by uniformly dispersing the photochromic material of the present invention. How to sandwich it into a lens, or
For example, by dissolving this compound in silicone oil,
There is a method in which the lens surface is impregnated at 0 to 200° C. for 10 to 60 minutes, and then the surface is further coated with a curable substance to form a photochromic lens. Furthermore, a method of applying the polymer film to the lens surface and coating the surface with a curable substance to form a photochromic lens is also considered.

(効 果) 本発明のスピロオキサジン化合物は、高分子固体マトリ
ックス中で、室温付近(20〜30°C)は勿論のこと
、室温より高温域(30〜40°C)に於いても顕著な
フォトクロミック作用を示す。
(Effect) The spirooxazine compound of the present invention exhibits remarkable effects in a polymer solid matrix not only near room temperature (20 to 30°C) but also at higher temperatures than room temperature (30 to 40°C). Shows photochromic action.

(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ではない。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1 下記式の化合物 CHzCOOCH+ 2、01 g (0,0057mol)と下記式の化合
物O 1、4g (0,0057eaol)とピロリジン0.
41g(0,0058mol)をエチルアルコール50
m1に溶解し、2時間加熱還流した。
Example 1 A compound of the following formula CHzCOOCH+ 2.01 g (0,0057 mol), a compound O of the following formula 1.4 g (0,0057 eaol), and pyrrolidine 0.01 g (0,0057 mol).
41g (0,0058mol) of 50% ethyl alcohol
ml and heated under reflux for 2 hours.

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200■を得た。
After the reaction, the solvent was removed and the mixture was purified by chromatography on silica gel to obtain a spirooxazine compound 200 of the following formula.

この化合物の元素分析値は、C65,12%、H4,9
0%、 N 8.51%、  O9,74%、  F 
11.73%であって、Cz?HtaNzOJsに対す
る計算値であるC65.45%、 H4,88%、 N
 8.48%、 09.69%F 11.50%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、66.5〜9 ppm付近にキノリ
ン環のプロトンとインドリン環のプロトンとオキサジン
環のプロトンに基づ<9Hのピーク、δ4 PPIII
付近に1 ;N−co、−c−結合のプロトンに基づ<2Hのピー
ク、63.7 ppm付近に一〇−CH,結合のプロト
ンに基づ<3Hのピーク、61.3〜2.1 ppm付
近にシクロヘキサン環のプロトンに基づく10Hの巾広
いピークを示した。さらにl5C−核磁気共鳴スペクト
ル(第1図)を測定したところ、170 ppm付近に
カルボニルの炭素に基づくピーク、6100〜160p
pm付近に、インドリンのベンゼン環とキノリン環とオ
キサジン環の炭素に基づくピーク、6125ppm付近
にトリフルオロメチル基に基づくピーク、699ppm
と652ppm付近にスピロな炭素に基づくピーク、6
20〜50ppm付近にメチル基とメチレン鎖の炭素に
基づくピークを示した。
The elemental analysis values of this compound are C65,12%, H4,9
0%, N 8.51%, O9.74%, F
It is 11.73% and Cz? Calculated values for HtaNzOJs: C65.45%, H4,88%, N
8.48%, 09.69%F, 11.50%, which agreed very well. In addition, when proton nuclear magnetic resonance spectra were measured, a <9H peak based on protons of the quinoline ring, protons of the indoline ring, and protons of the oxazine ring was observed at around 66.5 to 9 ppm, and a peak of <9H, δ4 PPIII
A peak of <2H based on the proton of the 1; N-co, -c- bond near 1; a peak of <3H based on the proton of the 10-CH bond near 63.7 ppm, a peak of <3H based on the proton of the bond, 61.3 to 2. A broad 10H peak based on the proton of the cyclohexane ring was observed around 1 ppm. Furthermore, when we measured the 15C-nuclear magnetic resonance spectrum (Figure 1), we found a peak based on carbonyl carbon at around 170 ppm, and a peak at 6100 to 160 ppm.
Peaks based on the carbons of the benzene ring, quinoline ring, and oxazine ring of indoline near pm, a peak based on the trifluoromethyl group near 6125 ppm, 699 ppm
and a peak based on spiro carbon around 652 ppm, 6
A peak based on methyl group and methylene chain carbon was observed around 20 to 50 ppm.

上記の結果から、単離生成物は上記の構造式(1)で示
される化合物であることを確認した。
From the above results, it was confirmed that the isolated product was a compound represented by the above structural formula (1).

実施例2 下記式の化合物 C)IzCHzCOOCHs 2、0 g (0,0057mol)と下記式の化合物
O 1、4g (0,00575oot) とピロリジン0
.41g(0,0057mol)をエチルアルコール解
し、2時間加熱還流した。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で精製することにより
、下記式のスピロオキサジン化合物150mを得た。
Example 2 Compound C) IzCHzCOOCHs 2,0 g (0,0057 mol), compound O 1,4 g (0,00575 oot), and pyrrolidine 0
.. 41 g (0,0057 mol) was dissolved in ethyl alcohol and heated under reflux for 2 hours. After the reaction, the solvent was removed and the mixture was purified by chromatography on silica gel to obtain a spirooxazine compound 150m of the following formula.

CH。CH.

OOCR1 この化合物の元素分析値は、C 65.23%,H5、
21%. N 8.56%,  O 9.71%.  
F 11.29%であって、CzqHzhN,OsFs
に対する計算値であるC65、 18%. H 5.2
7%, N 8.45%, 0 9.93%。
OOCR1 The elemental analysis values of this compound are C 65.23%, H5,
21%. N 8.56%, O 9.71%.
F 11.29%, CzqHzhN,OsFs
C65, which is the calculated value for 18%. H 5.2
7%, N 8.45%, 0 9.93%.

F 11.46%に極めて良く一致した。また、プロト
ン核磁気共鳴スペクトルを測定したところ、66、5〜
9pp蒙付近にアロマティツタなプロトンに基づくピー
ク、δ1.Opp−付近にエチル基のメチルのプロトン
に基づくピーク、62ppm付近にエチル基のメチレン
のプロトンに基づくピーク、63、5 ppm付近に〕
N−CHzCHzCOOCHzのプロトンに基づくピー
クを示した。また、” C − NMRを測定したとこ
ろ、δ170ppa+付近にカルボニルの炭素に基づく
ピーク、6100〜1 6 0 ppm付近にアロマテ
ィックな炭素、オキサジン環の炭素とトリフルオロメチ
ル基の炭素に基づくピーク、699ppm付近にスピロ
な炭素に基づくピーク、650ppm付近に窒素に結合
したメチレンの炭素に基づくピーク、620〜40pp
m付近に炭素に結合したメチル基とメチレン基の炭素に
基づくピークを示した。上記の結果から単離生成物は上
記の構造式(2)で示される化合物であることを確認し
た。
It was in very good agreement with F 11.46%. In addition, when proton nuclear magnetic resonance spectra were measured, 66,5~
A peak based on aromatic protons near 9 ppm, δ1. A peak based on the methyl proton of the ethyl group near Opp-, a peak based on the methylene proton of the ethyl group near 62 ppm, and a peak near 63,5 ppm]
Peaks based on protons of N-CHzCHzCOOCHz are shown. In addition, when C-NMR was measured, there was a peak based on carbonyl carbon near δ170ppa+, aromatic carbon near 6100-160 ppm, a peak based on carbon of oxazine ring and carbon of trifluoromethyl group, and 699 ppm. Peak based on spiro carbon near 650 ppm, peak based on methylene carbon bonded to nitrogen, 620-40 ppm
A peak based on the carbon of the methyl group and methylene group bonded to carbon was shown near m. From the above results, it was confirmed that the isolated product was a compound represented by the above structural formula (2).

実施例3〜15 実施例1〜2と同様にて第1表に示したクロメン誘導体
を合成した。
Examples 3-15 The chromene derivatives shown in Table 1 were synthesized in the same manner as in Examples 1-2.

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、第1表に示す構造式で
示される化合物であることを確認した。
As a result of structural analysis of the obtained product using the same structural confirmation method as in Example 1, it was confirmed that it was a compound represented by the structural formula shown in Table 1.

また、第2表にこの化合物の元素分析値及び各化合物の
構造式から求めた計算値を示した。
Further, Table 2 shows the elemental analysis values of this compound and the calculated values obtained from the structural formula of each compound.

実施例18〜34及び比較例1〜2 実施例1で得られた下記式 で示される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(11,2x
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. OX 
10−’ +wol/ gに調整し、厚みは0.1m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
■製の水銀ランプ5HL−100を35±1°Cで距離
10cmで60秒間照射し、このフィルムを発色させ、
フォトクロミンク特性をを測定した。フォトクロミック
特性は次のようなもので表わした。結果を実施例18と
して第3表に示した。
Examples 18 to 34 and Comparative Examples 1 to 2 The compound represented by the following formula obtained in Example 1 was dissolved and dispersed in polymethyl methacrylate using benzene.
A cast film was made on 3.7 cm). The concentration of the above compound contained in this film is 1. OX
The thickness was adjusted to 10-'+wol/g, and the thickness was 0.1 m. This photochromic film was irradiated with a mercury lamp 5HL-100 manufactured by Toshiba ■ at 35 ± 1°C at a distance of 10 cm for 60 seconds to develop color.
The photochromic properties were measured. The photochromic properties were expressed as follows. The results are shown in Table 3 as Example 18.

最大吸収波長(λ■ax) ;■日立製作新製の分光光
度計22OAより、この発色フィルムのλ論aXを求め
た。
Maximum absorption wavelength (λax); ■The λ theory aX of this coloring film was determined using a spectrophotometer 22OA manufactured by Hitachi.

ε(60秒);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秒間 後の吸光度。
ε (60 seconds): Absorbance of this film at the maximum absorption wavelength after 60 seconds of light irradiation under the above conditions.

ε(0秒)  ;最大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。
ε (0 seconds); at the maximum absorption wavelength at maximum irradiation,
Absorbance of unirradiated film.

半減期tl/2;60秒間の光照射後、このフィルムの
吸光度が、(ε(60秒)−ε(0秒))の172まで
低下するのに要する時間。
Half-life tl/2: The time required for the absorbance of this film to decrease to 172 (ε(60 seconds)−ε(0 seconds)) after irradiation with light for 60 seconds.

また、スピロオキサジン化合物として実施例2〜17で
得られた化合物を用いた以外は、上記の実施例1日と同
様にしてフォトクロミックフィルムを得、その特性を実
施例19〜34として第3表に示した。
In addition, a photochromic film was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the compounds obtained in Examples 2 to 17 were used as spirooxazine compounds, and the properties are shown in Table 3 as Examples 19 to 34. Indicated.

さらに、比較のために、下記式 で示されるスピロオキサジン及び下記式で示されるスピ
ロオキサジンを用いた以外は実施例18と同様に行ない
、その結果を比較例1及び2として第3表に併記した。
Furthermore, for comparison, the same procedure as in Example 18 was carried out except that spirooxazine represented by the following formula and spirooxazine represented by the following formula were used, and the results are also listed in Table 3 as Comparative Examples 1 and 2. .

CHコ 第3表CH co Table 3

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は実施例1で得られたスピロオキサジン化合物の
13C−核磁気共鳴スペクトルのチャートである。
FIG. 1 is a chart of the 13C-nuclear magnetic resonance spectrum of the spirooxazine compound obtained in Example 1.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [但し、▲数式、化学式、表等があります▼は置換され
ていてもよい芳 香族炭化水素基又は置換されていてもよい不飽和複素環
基であり、R_1及びR_2は水素原子又はアルキル基
であり、R_1とR_2は一緒になって環を形成してい
てもよく、R_3はアルコキシカルボニルアルキル基で
あり、R_4、R_5、R_6、R_7及びR_8は、
水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ア
ルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、トリフルオロメ
チル基又はアルコキシカルボニル基であり、R_4及び
R_5の少なくとも一方はシアノ基、トリフルオロメチ
ル基又はアルコキシカルボニル基である。] で示されるスピロオキサジン化合物。
(1) The following general formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [However, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted unsaturated group. It is a heterocyclic group, R_1 and R_2 are hydrogen atoms or alkyl groups, R_1 and R_2 may be taken together to form a ring, R_3 is an alkoxycarbonyl alkyl group, R_4, R_5, R_6, R_7 and R_8 are
A hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, or an alkoxycarbonyl group, and at least one of R_4 and R_5 is a cyano group, a trifluoromethyl group, or an alkoxycarbonyl group. It is. ] A spirooxazine compound represented by:
(2)下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [但し、▲数式、化学式、表等があります▼は置換され
ていてもよい芳 香族炭化水素基又は置換されていてもよい不飽和複素環
基であり、R_1及びR_2は水素原子又はアルキル基
であり、R_1とR_2は一緒になって環を形成してい
てもよく、R_3はアルコキシカルボニルアルキル基で
あり、A^■は陰イオンである。] で示されるアゾリウム塩及び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [但し、R^4、R^5、R^6、R^7及びR^8は
水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ア
ルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、トリフルオロメ
チル基又はアルコキシカルボニル基であり、R^4及び
R^5の少なくとも一方はシアノ基、トリフルオロメチ
ル基又はアルコキシカルボニル基である。] で示されるニトロソ化合物を塩基の存在下に反応させる
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のスピ
ロオキサジン化合物の製造方法。
(2) The following general formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [However, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted unsaturated group. It is a heterocyclic group, R_1 and R_2 are hydrogen atoms or alkyl groups, R_1 and R_2 may be combined to form a ring, R_3 is an alkoxycarbonyl alkyl group, and A^■ is an anion. It is. ] There are azolium salts and general formulas ▲ mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [However, R^4, R^5, R^6, R^7 and R^8 are hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups , an aralkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, or an alkoxycarbonyl group, and at least one of R^4 and R^5 is a cyano group, a trifluoromethyl group, or an alkoxycarbonyl group. ] The method for producing a spirooxazine compound according to claim (1), characterized in that the nitroso compound represented by these is reacted in the presence of a base.
(3)特許請求の範囲第(1)項記載のスピロオキサジ
ン化合物よりなるフォトクロミック材。
(3) A photochromic material comprising a spirooxazine compound according to claim (1).
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