交聯型六芳基雙咪唑新化合物及其衍生物、該化合物的製造方法、以及用於該製造方法的...的製作方法
2023-05-03 13:27:26
專利名稱：交聯型六芳基雙咪唑新化合物及其衍生物、該化合物的製造方法、以及用於該製造方法的 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及交聯型六芳基雙咪唑新化合物及該化合物的製造方法、以及用於該製造方法的前驅體化合物。更具體地涉及同時具有高速的顯消色特性和高顯色濃度、進而可以精密控制顯色的色調和濃度的交聯型六芳基雙咪唑化合物，將多個包含雙咪唑骨架的結構單元聚合後的該化合物的多聚物化合物，及分子設計和合成的自由度高的該化合物的製造方法，以及用於該製造方法的作為基礎化合物的前驅體化合物。
背景技術：
作為顯示光色性的光致變色化合物已知有六芳基雙咪唑(下面也稱為「HABI」) (非專利文獻1)、二芳基乙烯(專利文獻1)、螺環噁嗪(專利文獻幻等，這些化合物由於利用光照射會顯示可逆的著色，正在廣泛進行應用於調光材料(專利文獻3)和應用於光記錄材料(專利文獻4和5)為目標的研究。六芳基雙咪唑(HABI)通過照射紫外光會生成反應性高的作為自由基種的三芳基咪唑基自由基(下面也稱為「ΤΑ^」)，從而迄今一直廣泛被用作光聚合引發劑(專利文獻 6-8)。關於光致變色化合物已知有光照射異性化後通過照射波長不同的光可逆地恢復到原來結構的P型光致變色化合物、光照射異性化後通過熱反應從幾小時到幾分鐘恢復到原來結構的T型光致變色化合物。但是，這些現有的光致變色化合物由於在結構不同的異性體間進行轉換，存在消色反應至少需要幾分鐘到幾秒鐘的時間這樣的問題。並且，對於HABI存在如下問題氮-氮鍵開裂而生成的2個三芳基咪唑基自由基擴散到介質中，自由基的再結合花費時間，從而消色反應速度慢；並且重複耐久性等經時穩定性較差。作為解決該問題的嘗試之一報導了在萘的1位和8位導入2分子的三芳基咪唑基自由基的分子(1，8-NDPI-TPI-萘)的合成(非專利文獻幻。該合成專門通過2個萘骨架和咪唑基自由基進行共軛形成共軛結構使顯色體穩定化並抑制自由基的擴散，從消色速度的角度來看認為是充分的，但是存在穩定化的作為自由基種的顯色體由於周圍的介質發生脫氫反應而劣化這樣的重大問題，在對應於各種目的的用途的應用這樣的角度其並非具有充分特性的光致變色化合物。現有技術文獻專利文獻1 特開2005-325087號公報專利文獻2 特開2005-266608號公報專利文獻3 特開2005-215640號公報專利文獻4 特開2000-112074號公報專利文獻5 特開平08-245579號公報專利文獻6 特開2008-089789號公報
專利文獻7 特開2005-309442號公報專利文獻8 特開平08-292573號公報非專利文獻1 =Hayashi, T. ；Maeda, K.，Bull. Chem. Soc. Jpn. 1960，33，565-566非專禾U 文獻 2 =Fujita, K. ；Hatano, S. ；Kato, D. ；Abe, J.，Org. Lett. 2008,10, 3105-3108
發明內容
從而本發明的目的在於提供能夠解決上述問題，熱穩定性和經時穩定性優異，實現高速的顯消色反應和高的顯色濃度，進而還實現顯色色調和溫度的精密控制，可以應用於對應各種目的的用途的光致變色化合物。進而，本發明的目的在於提供可以提高分子設計和合成的自由度，合成各種結構的化合物的光致變色化合物的製造方法及用於該製造方法的前驅體化合物。本發明人為了解決上述問題反覆努力研究，發現通過交聯基將由光照射生成的2 個三芳基咪唑基自由基(TAIR)束縛，特別是通過與TA^不進行共軛的交聯基束縛，熱穩定性和經時穩定性優異，能夠實現高速的顯消色反應和高的顯色濃度。本發明人還發現通過根據用途對2個IVUR部位的結構進行最佳分子設計形成不對稱結構的交聯型六芳基雙咪唑化合物，可以進行顯色色調和濃度的精密控制。本發明人進一步發現通過將具有咪唑骨架和醛基的特定結構的前驅體化合物作為基礎化合物進行合成，能夠實現可提高分子結構的設計和合成的自由度的光致變色化合物的製造方法。從而進一步進行研究的結果，完成了本發明。S卩，本發明涉及由下述通式(1)表示的化合物
權利要求
1.由下述通式(1)表示的化合物 [化1]
2.根據權利要求1所述的化合物，其中交聯基為不與三芳基咪唑基自由基(TAIR)共軛的交聯基。
3.根據權利要求1或2所述的化合物，其中m和η為0，交聯基X為非取代，或者取代基為甲基。
4.根據權利要求1 3中任一所述的化合物，其中由下述通式(Ia)表示。
5.由下述通式(2)表示的化合物式中，A和B兩個芳基通過交聯基X將碳原子相互交聯，所述交聯基X不包括1，8-亞萘基；1為1 5的整數；在該交聯基X中存在氫原子的情況，該氫原子可以相互獨立地由1個或2個以上的取代基Rx取代；Rx相互獨立，相同或不同，為選自由滷原子、硝基、氰基、三氟甲基、羥基、巰基、氨基、 二苯氨基和咔唑基，以及碳原子數1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基、烷氨基和烷氧基，以及-Y1-SiZJ2Z3基、-Y1-SiY2ZJ2基和-Y1-SiY2Y3Z1基組成的組中的1種或2種以上的取代基，這裡Y1 Y3各自相互獨立，相同或不同，表示碳原子數1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基或亞烷基，Z1 &各自相互獨立，相同或不同，表示氫原子、滷原子或碳原子數1 8的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基；A F六個芳基相互獨立地不具有或具有取代基& & ； m和η各自相互獨立，為0 4的整數；ο r各自相互獨立，為0 5的整數；取代基相互獨立，相同或不同，為選自由滷原子、硝基、氰基、三氟甲基、羥基、巰基、氨基、二苯氨基和咔唑基，以及碳原子數1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基、烷氨基和烷氧基，以及-Y1-SW1AA基、-Y1-SHJZ2基和-Y1-SH2YJ1基組成的組中的1種或2種以上的取代基，這裡Y1 Y3各自相互獨立，相同或不同，表示碳原子數1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基或亞烷基，Z1 &各自相互獨立，相同或不同，表示氫原子、滷原子或碳原子數1 8的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基；取代基&和&相互獨立，相同或不同，為選自由具有與上述取代基&和&相同含義的取代基、由下述部分結構式(i)表示的取代基、由下述部分結構式(ii)表示的取代基和由下述部分結構式(iii)表示的取代基組成的組中的1種或2種以上的取代基，[化7](!)基，這裡Ril表示碳原子數1 20的亞烷基或亞烷氧基，表示氫或碳原子數1 3的烷[化8]這裡Ri3表示碳原子數1 20的亞烷基或亞烷氧基，Ri4表示碳和矽數量合計為5 10 的環狀烯烴，χ表示0或1，[化9]
6.根據權利要求5所述的化合物，其中取代基& &的至少一個不是氫。
7.根據權利要求5或6所述的化合物，其中包含芳基A的三芳基咪唑部位與包含芳基 B的三芳基咪唑部位的結構不同，為不對稱的結構。
8.根據權利要求5 7中任一所述的化合物，其中交聯基為不與三芳基咪唑基自由基 (TAIR)共軛的交聯基。
9.根據權利要求5 8中任一所述的化合物，其中交聯基為選自由-CH2CH2-基、-CH2CH 2CH2-基、-CH2CH2CH2CH2-基、-Si (CH3)2Si (CH3)2-基、-Si (CH3)2Si (CH3)2Si (CH3)2-基、-Si (CH3)2Si (CH3) 2Si (CH3)2Si (CH3)2-基、-SiH2OSiH2-基、-Si (CH3)2OSi (CH3)2-基、-Si (CH3CH2)2OSi (CH2CH3)2_基 、-CH2SCH2-基、-CH2OCH2-基、-OCH2CH2O-基和-CH20CH2CH20CH2-基組成的組中的 1 種或 2 種以上的交聯基。
10.根據權利要求5 8中任一所述的化合物，其中m和η為0，交聯基X為非取代，或者取代基&、Rb和取代基&為甲基。
11.根據權利要求5 10中任一所述的化合物，其中權利要求5中記載的通式O)由下述通式Oa)表示
12.由下述通式C3)表示的化合物
13.根據權利要求12所述的化合物，其中權利要求12中記載的通式(3)由下述通式 (3b)表示[化 12]
14.根據權利要求12所述的化合物，其中權利要求12中記載的通式(3)由下述通式 (3c)表不[化 13]
15.根據權利要求12 14中任一所述的化合物，其中交聯基為不與三芳基咪唑基自由基(TAII )共軛的交聯基。
16.根據權利要求12 15中任一所述的化合物，其中交聯基為選自由-CH2CH2-基、-CH 2CH2CH2-基、-CH2CH2CH2CH2-基、-Si (CH3) 2Si (CH3) 2-基、-Si (CH3) 2Si (CH3) 2Si (CH3) 2-基、-Si (CH3) 2Si (C H3)2Si (CH3)2Si (CH3)2-基、-SiH2OSiH2-基、-Si (CH3)2OSi (CH3)2-基、-Si (CH3CH2) 20Si (CH2CH3) 2_ 基、-CH2SCH2-基、-CH2OCH2-基、-OCH2CH2O-基和-CH20CH2CH20CH2-基組成的組中的 1 種或 2 種以上的交聯基。
17.根據權利要求12 15中任一所述的化合物，其中m和η為0，交聯基X為非取代， 或者取代基&、Rb和&為甲基。
18.根據權利要求12 17中任一所述的化合物，其中由下述部分結構式(vi)表示的結構由下述部分結構式(vii)表示
19.具有由下述部分結構式(iv)和/或下述部分結構式(ν)表示的重複結構單元的高分子化合物
20.光致變色材料，含有權利要求5 19中任一所述的化合物和/或高分子化合物。
21.溶劑，含有權利要求5 19中任一所述的化合物和/或高分子化合物。
22.樹脂，含有權利要求5 19中任一所述的化合物和/或高分子化合物。
23.材料組合物，其為具有光致變色性的材料組合物，選自由調光材料、全息照相材料、 油墨材料、光信息顯示設備、光控開關元件和光致抗蝕劑材料組成的組中，所述材料組合物含有選自由權利要求5 22中任一所述的化合物、高分子化合物、光致變色材料、溶劑和樹脂組成的組中的1種或2種以上。
24.製造方法，其為權利要求5 11中任一所述化合物的製造方法，將權利要求1 4 中任一所述化合物與由下述通式(4)表示的化合物反應式中，2個芳基相互獨立地不具有或具有取代基&和& ；該取代基相互獨立，相同或不同，為選自由滷原子、硝基、氰基、三氟甲基、羥基、 巰基、氨基、二苯氨基和咔唑基，碳原子數1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基、烷氨基和烷氧基，-Y1-SiZ1ZJ3基、-Y1-SiY2Zf2基、-Y1-SiY2Y3Z1基，由下述部分結構式⑴表示的取代基， 由下述部分結構式(ii)表示的取代基以及由下述結構式(iii)表示的取代基組成的組中的1種或2種以上的取代基；這裡Y1 Y3各自相互獨立，相同或不同，表示碳原子數1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基或亞烷基，& A各自相互獨立，相同或不同，表示氫原子、滷原子或碳原子數1 8的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基；這裡Ril表示碳原子數1 20的亞烷基或亞烷氧基，表示氫或碳原子數1 3的烷基，[化 18]
25.製造方法，其為權利要求12 18中任一所述化合物的製造方法，將權利要求1 4中任一所述化合物與由下述通式( 表示的化合物反應
全文摘要
本發明提供交聯型六芳基雙咪唑化合物，其具有在視覺上與光照射停止同時消色的光致變色特性，進而還可以進行顯色的色調和濃度等的精密控制。另外，本發明提供可以提高分子設計和合成的自由度的上述化合物的製造方法以及用於該製造方法的前驅體化合物。
文檔編號C07F7/10GK102216278SQ20098014595
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月24日 優先權日2008年11月28日
發明者加藤大輔, 岸本雄太, 木本篤志, 阿部二朗 申請人:關東化學株式會社, 阿部二朗