光致变色的螺构**嗪,含此类化合物的组合物及制品制造技术

技术编号:2741847 阅读:174 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
具有下式(Ⅰ)的光致变色化合物: *** (Ⅰ) 其中 -R↑[1]是由至少一个脂环以成桥或缩合的方式与至少一个其它脂环和/或芳环相连接而形成的多环基,其中的各环可任选地含有至少一个杂原子和至少一个不饱和度,-R↑[2]、R↑[3]可以相同或不同,它们表示有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、链烯基、炔基、芳基、烷芳基、环烷基,R↑[2]和R↑[3]可任选地结合形成有5-10个碳原子的碳环或杂环基, -R↑[4]、R↑[5]、R↑[6]和R↑[7]可以相同或不同,它们表示: ·氢, ·烷基、环烷基、链烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳氧基或芳烷基,所述的基团可被任选地卤化, ·卤素, ·OR、SR、-OCOR、-COOR,R为H、烷基和/或环烷基和/或芳基, ·(聚)醚、(聚)酰胺、(聚)碳酸酯、(聚)氨基甲酸酯、(聚)脲、(聚)酯, ·*一旦连接到式(Ⅰ),可形成伯、仲或叔胺的氨基,根据其性质所述的胺可以是被烷基、芳基或芳烷基单取代或双取代的, *或是任选地含有一个或多个杂原子的氨基环基, ·或最好选自CF↓[3]、CN、NO↓[2]、SCN的吸电子基团, -当R↑[4]、R↑[5]、R↑[6]、R↑[7]基团中的至少两个基团,最好是带有两个相邻碳原子的基团可以形成至少一个5或6元的芳环,或5-7元的脂环,所述环或几个环可任选地包括至少一个杂原子,以形成至少一个杂环时,所述杂环可任选地被一个或多个相同或不同的其定义与上面R↑[4]-R↑[7]的相同的基团取代, -A表示一个(杂)芳环(例如含有至少一个氮原子),并且可以被一个或多个相同或不同的R↑[8]基团所取代,所述R↑[8]基团的定义与上面对R↑[4]-R↑[7]的定义相同, -n是一个整数,当n≥2时,R↑[8]基团中的两个可以结合形成至少一个芳环或杂芳环。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
,含此类化合物的组合物及制品的制作方法
本专利技术涉及尤其具有光致变色性质的螺构噁嗪类的新颖化合物。还涉及光致变色的组合物和含螺构噁嗪的眼科制品(如镜片)。由于多色光或单色光(如UV)的影响,光致变色化合物可被改变颜色,并且,当停止光辐照,或由于不同于第一种光线的多色光或单色光的影响,或由于不同的温度的影响和/或不同于第一种的多色光或单色光的影响,光致变色化合物能够恢复其原来的颜色。这些光致变色化合物可应用于各种领域,例如,用于生产眼科镜片、隐形眼镜、某些遮阳棚、滤镜、供照相机、摄影仪器或其它光学和观测设备用的光学器件、玻璃隔板、装饰物、显示器元件或用于用光学记入(编码)法的信息储存。在眼科光学领域,特别是在眼镜领域,包括一种或多种光致变色化合物的光致变色镜片必须具备-在暗处或没有阳光处的高透光度,-当经阳光辐照时的低透光度(高显色性能),-合适的显色和褪色动力学,-能被消费者接受的颜色(灰色或栗棕色较好),而且,最好在显色和褪色过程中能保持所选择的颜色,-能在0-40℃的温度范围保持特征的性能,-由于所要求的目标物是复杂的,因此是昂贵的、校正的镜片,故要求有效长的寿命。实际上这些镜片的特性是由活性光致变色化合物决定的,另外,这些光致变色化合物必须能与构成镜片的有机或无机载体很好地相容。而且,应注意的是灰色或栗棕色颜色要求使用至少两种在可见光范围具有不同最大吸收波长(λ最大)的不同颜色光致变色物。因此,这样的混合对光致变色化合物还提出了其它的要求。特别是两种或多种混合的活性光致变色化合物的显色和褪色动力学必须基本相同。对它们的长期稳定性以及与塑料或矿物质载体的相容性也有相似的要求。在现有技术所描述的许多光致变色化合物中,可参见美国专利3,578,602;3,562,172;4,215,010;欧洲专利0,171,909;0,313,941;法国专利2,647,789和欧洲专利0,600,669中所述的二氢吲哚螺萘噁嗪(indolinospironaphtoxazines) 这些分子中的R1表示直链或支链的烷基、烷芳基或脂环基。可以认为这些化合物满足上面的技术规范。事实上,这些化合物确实具有一种或多种所要求的基本性质,例如在黑暗中的高透光性、当经阳光辐照时的高显色性能、在蓝色或紫色(570-630nm)中的吸收、显色和褪色的快速动力学,但目前所述的所有化合物都不具有工业化规模地制造满意的制品所要求的综合性能。尽管现有技术揭示了如何通过在环的不同位置增加取代基以改进吸收谱带,和如何提高褪色动力学,但未揭示如何增加这些分子的着色能力而不增加在非活性状态时的残留着色,或如何使它们光化学稳定,以适应工业化规模中使用。确实,没有高的稳定性,这些加入高级镜片中的高价分子就不能得到使用。本申请人未曾预料地发现多环基团,较好的是二环烷基的存在提供了解决稳定性、残留着色和显色性能等问题的办法,这对上述诸申请来说是至关重要的。本专利技术的独特性在于多环基团的令人惊奇的效果,它在确保了极佳的光稳定性的同时增加了螺构噁嗪的显色能力而不增加其残留着色。因此,本专利技术涉及一种化合物,特别是具有下式(I)的光致变色化合物 其中-R1是由至少一个脂环以成桥或缩合的方式与至少一个其它脂环和/或芳环相连接而成的多环基,其中的各环可任选地含有至少一个杂原子和至少一个不饱和度,-R2、R3可以相同或不同,它们表示有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、链烯基、炔基、芳基、烷芳基、环烷基,R2和R3可任选地结合形成有5-10个碳原子的碳环或杂环基,-R4、R5、R6和R7可以相同或不同,它们表示·氢,·烷基、环烷基、链烯基、炔基、芳基(较好的是被供电子或吸电子基团单取代、双取代或三取代的苯基和萘基)、杂芳基、芳氧基或芳烷基,所述的基团可任选地被卤代,·卤素,较好是F、Br、Cl,·OR、SR、-OCOR、-COOR,其中R为H、烷基和/或环烷基和/或芳基,·(聚)醚、(聚)酰胺、(聚)碳酸酯、(聚)氨基甲酸酯、(聚)脲、(聚)酯,·*一旦连接到式(I),可形成伯、仲或叔胺的氨基,根据其性质所述的胺可以是被烷基、芳基或芳烷基单取代或双取代的,*或是任选地含有一个或多个杂原子的氨基环基,·或最好选自CF3、CN、NO2、SCN的吸电子基团,-当R4、R5、R6、R7基团中的至少两个基团,最好是相邻两个碳原子上的基团可以至少形成一个5或6元的芳环,或5-7元,最好是5或6元的脂环,所述环可任选地包括至少一个杂原子,以形成至少一个杂环时,所述杂环可任选地被一个或多个相同或不同的基团(其定义与上面R4-R7的相同)取代,-A表示一个(杂)芳环(例如含有至少一个氮原子),并且可以被一个或多个相同或不同的R8基团所取代,所述R8基团的定义与上面对R4-R7的定义相同,-n是一个整数,当n≥2时,R8基团中的两个可以结合形成至少一个芳环或杂芳环。R1较好的是二环基团。特别好的是不对称的二环基。不对称可以是基团的性质或存在取代基的结果。这样的不对称二环基的较好例子是取代的或未取代的降冰片基。根据本专利技术,可以认为R1的环中的至少一个可被至少一个R9取代基(其定义与上面对R4-R7的相同)取代。R1基的具体例子如下 本专利技术较好的化合物具有下式(I’) 其中,A和R1-R7按照上面的定义,B是5-7元的芳环或脂环,并且任选地包括一个可被或不可被一个或多个相同或不同的基团(其定义与上面对R4-R7的相同)取代的杂原子。根据本专利技术一个特别优选的实施方案,A环是苯基,R4与R5与支承它们的苯基缩合成稠合的芳环或二芳环。即相当于具有下式(I”) 式中R1-R4和R6-R8按照上面的定义,n和m的值为0-4。在可连接在本专利技术的式(I)、(I’)和(I”)的化合物的取代基中,R4-R9基必须包括和/或能形成至少一个用于聚合和/或交联的活性官能团,所述的基团较好的选自下列基团链烯基、较好的是乙烯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、丙烯酰氧烷基、甲基丙烯酰氧烷基或环氧基。因此,本专利技术的光致变色化合物可被设计为不同或相同类型的单体,这些单体之间能相互反应或与其它共聚单体反应,形成有光致变色官能度并具有大分子机械性能的均聚物和/或共聚物。由此得出结论,本专利技术的一个目的在于用这些包含(共聚)单体的均聚物或共聚物和/或用交联物至少部分地制成本专利技术的光致变色化合物(I)、(I’)和(I”)。同理,上述化合物(I)、(I’)和(I”)可视为具有能在光致变色性能或非光致变色性能的聚合物链之间形成桥的活性官能团的交联剂。本专利技术的另一个目的是提供由此获得的交联化合物。概括地说,本专利技术的前述通式中使用了下列定义-“烷基”,指最好有1-12个碳原子的直链或支链的烃基,-“烷氧基”,指最好有1-10个碳原子的O-烷基型基团,-“芳基”,指含至少6个碳原子的芳香族烃基,-“杂芳基”,指包括至少5个原子,并且其中至少一个是杂原子的芳香族烃基,-“芳烷基”,包括至少一个上述烷基和至少一个上述芳基(按上面定义)的基团,-“杂原子”,不同于C和H的原子,最好属于如下一组原子O、S和P。综上所述,本专利技术的最好的光致变色化合物是二氢吲哚螺萘噁嗪或二氢吲哚螺苯噁嗪(indolinospiroxazines)。最好的二氢吲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:Y·P·占
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利