光致变色化合物和组合物制造技术

本发明专利技术涉及下式I所示的化合物，式I的环A可以是例如芳基，和L1是手性或者非手性加长基团。式I所示的化合物可以是光致变色化合物。本发明专利技术还涉及光致变色组合物和光致变色制品，其包括一种或多种光致变色化合物，例如式I所示的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光致变色化合物和组合物交叉引用的相关申请本申请是2008年12月5日提交的美国专利申请系列号No.12/329092的部分继续申请，其是2004年5月17日提交的美国专利申请系列号No.10/846629的部分继续申请，并且美国专利申请系列号No.10/846629是现在的美国专利7342112并要求2003年7月1日提交的美国临时申请系列号No.60/484100的权益，全部的文献以它们全部在此引入作为参考。专利
本专利技术涉及光致变色化合物，和包括本专利技术的光致变色化合物的组合物和制品。专利技术背景常规的光致变色化合物具有至少两种状态，第一状态具有第一吸收光谱和第二状态具有不同于该第一吸收光谱的第二吸收光谱，并且能够响应至少光化学辐射来在两种状态之间切换。此外，常规的光致变色化合物可以是热可逆的。即，常规的光致变色化合物能够响应至少光化学辐射而在第一状态和第二状态之间切换，并且在响应热能时恢复回第一状态。作为此处使用的，“光化学辐射”表示这样的电磁辐射，例如但不限于紫外和可见光辐射，其能够引起响应。更具体的，常规的光致变色化合物可以经历在响应光化学辐射时从一种异构体转换成另一种，并且每个异构体具有特有的吸收光谱，和在响应热能时可以进一步恢复回第一异构体(即，是热可逆的)。例如常规的热可逆的光致变色化合物通常能够在响应光化学辐射时从第一状态如“透明态”切换到第二状态如“着色态”和在响应热能时恢复回“透明”态。二向色化合物是这样的化合物，其能够对透射光的两个正交平面偏振分量之一的吸收比另一分量更强。因此，二向色化合物能够线性偏振透射光。作为此处使用的，“线性偏振”表示将光波的电矢量的振动限制到一个方向或平面。但是，虽然二向色材料能够优先吸收透射光的两个正交平面偏振分量之一，但是如果二向色化合物的分子不适于定位或者排列，则也将不能实现透射光的净线性偏振。即，归因于二向色化合物分子的无规定向，单个分子的选择性吸收将彼此抵消，这样不能实现净或者整体的线性偏振效果。因此，通常必需将二向色化合物分子在另一材料内适当定位或排列来形成常规的线性偏振元件，例如用于太阳镜的线性偏振滤波器或者透镜。与二向色化合物相反，通常不必定位或者排列常规的光致变色化合物分子来形成常规的光致变色元件。因此例如常规的光致变色元件例如用于光致变色眼镜的透镜可以例如通过将含有常规的光致变色化合物和“主”材的溶液旋涂到透镜表面上，并且适当固化所形成的涂料或者层，而无需以任何具体的定向来排列该光致变色化合物而形成。此外，即使常规的光致变色化合物的分子适于如上面所讨论的二向色化合物那样定向或者排列，但是因为常规的光致变色化合物不能表现出强的二向色性，因此由其所制成的元件通常不是强线性偏振的。有利的是提供光致变色化合物，例如但不限于热可逆的光致变色化合物，其可以表现出有用的光致变色和/或处于至少一种状态的二向色性能，和其可以用于多种应用来赋予光致变色和/或二向色性能。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种下式I所示的化合物，式I和此处进一步公开的其他相关的式中的环A选自(R1)m-基团，未取代的芳基，取代的芳基，未取代的稠合环芳基，取代的稠合环芳基，未取代的杂芳基和取代的杂芳基。在一些实施方案中，环A选自芳基，稠合环芳基和杂芳基。进一步参考式I和此处进一步公开的其他相关的式，m选自0到R1能够键合到环A上的位置的总数，例如当环A是6-元芳族环时为0-4。另外对于每个m来说，R1独立地选自此处进一步所述L2，和选自下面的手性或者非手性基团：甲酰基，烷基羰基，烷氧基羰基，氨基羰基，芳基羰基，芳氧基羰基，氨基羰氧基，烷氧基羰基氨基，芳氧基羰基氨基，硼酸，硼酸酯，环烷氧基羰基氨基，杂环烷氧基羰基氨基，杂芳氧基羰基氨基，任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的炔基，卤素，任选取代的环烷基，任选取代的芳基，任选取代的杂芳基，任选取代的烷氧基，任选取代的杂烷基，任选取代的杂环烷基和任选取代的氨基。进一步参考式I和此处进一步公开的其他相关的式，n选自0-3。另外每个n来说，R2独立地是选自下面的手性或非手性基团：甲酰基，烷基羰基，烷氧基羰基，氨基羰基，芳基羰基，芳氧基羰基，氨基羰氧基，烷氧基羰基氨基，芳氧基羰基氨基，硼酸，硼酸酯，环烷氧基羰基氨基，杂环烷氧基羰基氨基，杂芳氧基羰基氨基，任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的炔基，卤素，任选取代的环烷基，任选取代的芳基，任选取代的杂芳基，任选取代的烷氧基，任选取代的杂烷基，任选取代的杂环烷基和任选取代的氨基。式I和此处进一步公开的其他相关的式所示的化合物的R3和R4基团各自独立地选自氢、羟基、和选自下面的手性或者非手性基团：任选取代的杂烷基，任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的炔基，任选取代的芳基，任选取代的杂芳基，任选取代的环烷基，任选取代的杂环烷基，卤素，任选取代的氨基，羧基，烷基羰基，烷氧基羰基，任选取代的烷氧基和氨基羰基。可选择的，R3和R4之一是化学键，R3和R4之一是氧，和R3和R4一起形成氧代(=O)。进一步可选择的，R3和R4与任何间隔原子一起形成选自任选取代的环烷基和任选取代的杂环烷基的基团。式I和此处进一步公开的其他相关的式所示的化合物的B和B’基团各自独立地选自氢，此处进一步所述L3，卤素和选自下面的手性或者非手性基团：金属茂基，任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的炔基，任选取代的杂烷基，任选取代的烷氧基，任选取代的芳基，任选取代的杂芳基，任选取代的杂环烷基和任选取代的环烷基。可选择的，B和B’与任何间隔原子可以一起形成选自任选取代的环烷基和任选取代的杂环烷基的基团。式I和此处进一步公开的其他相关的式所示的化合物的L1，L2和L3基团各自独立地选自下式II所示的手性或者非手性加长基团，-(S1)c-(Q1-(S2)d)d’-(Q2-(S3)e)e’-(Q3-(S4)f)f’-S5-PII式II的Q1，Q2和Q3基团各自独立地在每个出现处选自下面的二价基团：未取代的或取代的芳族基团，未取代的或取代的脂环族基团和未取代的或取代的杂环基团。Q1，Q2和Q3基团每个取代基可以独立地选自P所示的基团，液晶介晶，卤素，聚(C1-C18烷氧基)，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷氧基羰氧基，芳氧基羰氧基，全氟(C1-C18)烷氧基，全氟(C1-C18)烷氧基羰基，全氟(C1-C18)烷基羰基，全氟(C1-C18)烷基氨基，二(全氟(C1-C18)烷基)氨基，全氟(C1-C18)烷基硫，C1-C18烷基硫，C1-C18乙酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，用氰基、卤素或C1-C18烷氧基单取代的或者用卤素多取代的直链或者支化的C1-C18烷基，和包含下式之一的基团：-M(T)(t-1)和-M(OT)(t-1)，其中M选自铝、锑、钽、钛、锆和硅，T选自有机官能化基团，有机官能化烃基，脂肪族烃基和芳族烃基，和t是M的化合价。式II的下标c、d、e和f各自独立地选自0-20的整数，包括其内所述数字值。式II的S1、S2、S3、S4和S5基团各自独立地在每个出现处选自下面的种类(1)，(2)和(3)的间隔单元。种类(1)的间隔单元包括-(CH2)g-，-(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.16 US 12/928,6811.下式Ib所示的化合物，其中，(A)(i)m选自0到3并且对于每个m，R1独立地选自任选取代的烷基、卤素和烷氧基，以及(ii)n选自0-3，并且对于每个n，R2独立地选自任选取代的烷基、卤素和烷氧基；(B)R3和R4各自独立地选自羟基、任选取代的烷基、卤素和烷氧基；(C)B和B’各自独立地选自任选取代的芳基；和(D)L1选自以下的L(a)到L(u)，2.权利要求1的化合物，其中，(A)(i)对于每个m，R1独立地选自甲基、乙基、溴、氯、氟、甲氧基、乙氧基和CF3，和(ii)对于每个n，R2独立地选自甲基、乙基、溴、氯、氟、甲氧基、乙氧基和CF3；(B)R3和R4各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基；和(C)B和B’各自独立地选自任选取代的苯基，其中每个苯基取代基独立地选自羟基、甲氧基、丁氧基、氟、N-吗啉代、哌啶基-1-基和4-甲氧基苯基哌嗪-1-基。3.权利要求1的化合物，其中所述化合物是光致变色化合物。4.光致变色组合物，其包含权利要求3的化合物和任选的至少一种其他光致变色化合物。5.光致变色组合物，其包含结合到有机材料的至少一部分中的权利要求3的至少一种化合物，所述有机材料为聚合物材料、单体材料或它们的组合。6.权利要求5的光致变色组合物，其中所述聚合物材料包括液晶材料、自组装材料、聚酰胺、聚酰亚胺、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(环烯烃)、聚氨酯、聚(脲)氨基甲酸酯、聚硫氨基甲酸酯、聚硫(脲)氨基甲酸酯、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚亚烷基-乙酸乙烯酯、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(乙烯基甲缩醛)、聚(乙烯基乙缩醛)、聚(偏氯乙烯)、聚酯、聚砜、聚烯烃、它们的共聚物和/或它们的混合物。7.权利要求6的光致变色组合物，其中醋酸纤维素选自二醋酸纤维素、三醋酸纤维素及其组合，和聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。8.权利要求5的光致变色组合物，其中所述聚合物材料包括液晶材料、自组装材料、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(环烯烃)、聚氨酯、聚(脲)氨基甲酸酯、聚硫氨基甲酸酯、聚硫(脲)氨基甲酸酯、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚亚烷基-乙酸乙烯酯、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(乙烯基甲缩醛)、聚(乙烯基乙缩醛)、聚(偏氯乙烯)、聚砜、聚烯烃、它们的共聚物和/或它们的混合物。9.权利要求5的光致变色组合物，其中该光致变色组合物进一步包含选自下面的至少一种添加剂：染料、排序促进剂、抗氧化剂、动力学增强添加剂、光引发剂、热引发剂、阻聚剂、溶剂、光稳定剂、热稳定剂、脱模剂、流变控制剂、流平剂、自由基猝灭剂、凝胶化剂和粘合促进剂。10.权利要求5的光致变色组合物，其包含选自液晶材料、自组装材料和成膜材料的涂料组合物。11.光致变色制品，其包含基材和连接到基材的至少一部分上的权利要求3的光致变色化合物。12.权利要求11的光致变色制品，其包括光学元件，所述光学元件选自眼科元件、显示元件、窗、镜子和包装材料。13.权利要求12的光致变色制品，其中该眼科元件包含矫正透镜、非矫正透镜、接触透镜、眼内透镜、放大透镜、保护透镜或者护目镜。14.权利要求12的光致变色制品，其中显示元件是有源或无源液晶晶元元件。15.权利要求11的光致变色制品，其中该基材包含聚合物材料，并且该光致变色材料结合到该聚合物材料的至少一部分中。16.权利要求15的光致变色制品，其中该光致变色材料与该聚合物材料的至少一部分共混，接合到该聚合物材料的至少一部分，和/或吸入到该聚合物材料的至少一部分中。17.权利要求11的光致变色制品，其中该光致变色制品包含连接到基材的至少一部分上的涂层或膜，所述涂层或膜包含该光致变色材料。18.权利要求17的光致变色制品，其中所述基材是由有机材料、无机材料或其组合形成的。19.权利要求11的光致变色制品，其进一步包含选自下面的至少一种涂层：光致变色涂层、抗反射涂层、线性偏振涂层、过渡涂层、底漆涂层、粘接剂涂层、反射涂层、防雾涂层、阻氧涂层、紫外光吸收涂层和保护涂层。20.光致变色制品，其包含基材；一种定向材料的涂层；至少一个另外的液晶材料的涂层；和至少一种权利要求3的化合物。21.权利要求20的光致变色制品，其进一步包含选自下面的至少一种添加剂：二向色染料、非二向色染料、排序促进剂、抗氧化剂、动力学增强添加剂、光引发剂、热引发剂、阻聚剂、溶剂、光稳定剂、热稳定剂、脱模剂、流变控制剂、流平剂、自由基猝灭剂、凝胶化剂和粘合促进剂。22.权利要求20的光致变色制品，其中该基材选自玻璃、石英和聚合物有机材料。23.权利要求20的光致变色制品，其中该定向材料包含通过曝露于下面的至少一种而取向的聚合物网络：磁场、电场、线性偏振的红外辐射、线性偏振的紫外辐射、线性偏振的可见光辐射和剪切力。24.权利要求20的光致变色制品，其中所述液晶材料是液晶聚合物。25.权利要求20的光致变色制品，其进一步包含至少一个底漆涂层、过渡涂层、保护涂层或其组合。26.权利要求25的光致变色制品，其中该过渡涂层包含丙烯酸酯聚合物。27.权利要求25的光致变色制品，其中该保护涂层包含至少一种硅氧烷衍生物。28.权利要求25的光致变色制品，其中该至少一个底漆涂层包含聚氨酯。29.选自如下化合物的化合物：3-(4-氟苯基)-3-(4-(哌啶-1-基)苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-((4-(反式-4-戊基环己基)苯甲酰基)氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-氟苯基)-3-(4-(哌啶-1-基)苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4'-(4-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)苯甲酰氧基))-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-((4-(反式-4-戊基环己基)苯甲酰基)氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4'-(4-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)苯甲酰氧基))-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-氟苯基)-3-(4-(哌啶-1-基)苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-(4-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基))-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-((反式,反式)-4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-氟苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(哌啶-1-基)苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-吗啉并苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-3-苯基-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4'-(4-(2-羟基乙氧基)苯甲酰氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-[1,1'-联苯基]-4-羰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(3-苯基丙炔酰氧基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-13-甲氧基-13-乙基-6-甲氧基-7-(2-甲基-4-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基甲酰氨基)苯基)-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-6,13-二甲氧基-7-(4-(4-(反式,反式-4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-羰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-13-三氟甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基-7-(4-(4-(反式,反式-4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-羰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-13-羟基-13-三氟甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-6,7-二(4-(4-(反式,反式-4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-羰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-13-羟基-13-三氟甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3,3-双(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基-7-(4-(4-((反式,反式)-4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-羰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-13-氟-13-三氟甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-氟苯基)-3-(4-(哌啶-1-基)苯基)-7-(2-甲基-4-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基甲酰氨基)苯基)-11-三氟甲基-13,13-二甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-丁氧基苯基)-3-(4-甲氧基苯基)-7-(2-甲基-4-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基甲酰氨基)苯基)-11-三氟甲基-13,13-二甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-(N-吗啉基)苯基)-3-苯基-7-(4-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基甲酰氨基)苯基)-10,12-二氟-13,13-二甲基-3,13-二氢-茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃；3-(4-氟苯基)-3-(4-(哌啶-1-基)苯基)-7-(4-(4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基甲酰氨基)苯基)-10,12-二氟-13,13-二甲基-3,1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何猛，S·蒙达尔，D·R·达布迪恩，A·库玛，戴小满，
申请(专利权)人：光学转变公司，
类型：
国别省市：