專(zhuān)利名稱(chēng)：交聯(lián)型六芳基雙咪唑新化合物及其衍生物、該化合物的制造方法、以及用于該制造方法的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交聯(lián)型六芳基雙咪唑新化合物及該化合物的制造方法、以及用于該制造方法的前驅(qū)體化合物。更具體地涉及同時(shí)具有高速的顯消色特性和高顯色濃度、進(jìn)而可以精密控制顯色的色調(diào)和濃度的交聯(lián)型六芳基雙咪唑化合物，將多個(gè)包含雙咪唑骨架的結(jié)構(gòu)單元聚合后的該化合物的多聚物化合物，及分子設(shè)計(jì)和合成的自由度高的該化合物的制造方法，以及用于該制造方法的作為基礎(chǔ)化合物的前驅(qū)體化合物。
背景技術(shù)：
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(chēng)為“HABI”) (非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)、二芳基乙烯(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)、螺環(huán)噁嗪(專(zhuān)利文獻(xiàn)幻等，這些化合物由于利用光照射會(huì)顯示可逆的著色，正在廣泛進(jìn)行應(yīng)用于調(diào)光材料(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)和應(yīng)用于光記錄材料(專(zhuān)利文獻(xiàn)4和5)為目標(biāo)的研究。六芳基雙咪唑(HABI)通過(guò)照射紫外光會(huì)生成反應(yīng)性高的作為自由基種的三芳基咪唑基自由基(下面也稱(chēng)為“ΤΑ^”)，從而迄今一直廣泛被用作光聚合引發(fā)劑(專(zhuān)利文獻(xiàn) 6-8)。關(guān)于光致變色化合物已知有光照射異性化后通過(guò)照射波長(zhǎng)不同的光可逆地恢復(fù)到原來(lái)結(jié)構(gòu)的P型光致變色化合物、光照射異性化后通過(guò)熱反應(yīng)從幾小時(shí)到幾分鐘恢復(fù)到原來(lái)結(jié)構(gòu)的T型光致變色化合物。但是，這些現(xiàn)有的光致變色化合物由于在結(jié)構(gòu)不同的異性體間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，存在消色反應(yīng)至少需要幾分鐘到幾秒鐘的時(shí)間這樣的問(wèn)題。并且，對(duì)于HABI存在如下問(wèn)題氮-氮鍵開(kāi)裂而生成的2個(gè)三芳基咪唑基自由基擴(kuò)散到介質(zhì)中，自由基的再結(jié)合花費(fèi)時(shí)間，從而消色反應(yīng)速度慢；并且重復(fù)耐久性等經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性較差。作為解決該問(wèn)題的嘗試之一報(bào)道了在萘的1位和8位導(dǎo)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(zhuān)利文獻(xiàn)幻。該合成專(zhuān)門(mén)通過(guò)2個(gè)萘骨架和咪唑基自由基進(jìn)行共軛形成共軛結(jié)構(gòu)使顯色體穩(wěn)定化并抑制自由基的擴(kuò)散，從消色速度的角度來(lái)看認(rèn)為是充分的，但是存在穩(wěn)定化的作為自由基種的顯色體由于周?chē)慕橘|(zhì)發(fā)生脫氫反應(yīng)而劣化這樣的重大問(wèn)題，在對(duì)應(yīng)于各種目的的用途的應(yīng)用這樣的角度其并非具有充分特性的光致變色化合物?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2005-325087號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 特開(kāi)2005-266608號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 特開(kāi)2005-215640號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 特開(kāi)2000-112074號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 特開(kāi)平08-245579號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6 特開(kāi)2008-089789號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)7 特開(kāi)2005-309442號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)8 特開(kāi)平08-292573號(hào)公報(bào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1 =Hayashi, T. ；Maeda, K.，Bull. Chem. Soc. Jpn. 1960，33，565-566非專(zhuān)禾U 文獻(xiàn) 2 =Fujita, K. ；Hatano, S. ；Kato, D. ；Abe, J.，Org. Lett. 2008,10, 3105-3108

發(fā)明內(nèi)容
從而本發(fā)明的目的在于提供能夠解決上述問(wèn)題，熱穩(wěn)定性和經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，實(shí)現(xiàn)高速的顯消色反應(yīng)和高的顯色濃度，進(jìn)而還實(shí)現(xiàn)顯色色調(diào)和溫度的精密控制，可以應(yīng)用于對(duì)應(yīng)各種目的的用途的光致變色化合物。進(jìn)而，本發(fā)明的目的在于提供可以提高分子設(shè)計(jì)和合成的自由度，合成各種結(jié)構(gòu)的化合物的光致變色化合物的制造方法及用于該制造方法的前驅(qū)體化合物。本發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題反復(fù)努力研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)交聯(lián)基將由光照射生成的2 個(gè)三芳基咪唑基自由基(TAIR)束縛，特別是通過(guò)與TA^不進(jìn)行共軛的交聯(lián)基束縛，熱穩(wěn)定性和經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，能夠?qū)崿F(xiàn)高速的顯消色反應(yīng)和高的顯色濃度。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過(guò)根據(jù)用途對(duì)2個(gè)IVUR部位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行最佳分子設(shè)計(jì)形成不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)型六芳基雙咪唑化合物，可以進(jìn)行顯色色調(diào)和濃度的精密控制。本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)通過(guò)將具有咪唑骨架和醛基的特定結(jié)構(gòu)的前驅(qū)體化合物作為基礎(chǔ)化合物進(jìn)行合成，能夠?qū)崿F(xiàn)可提高分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和合成的自由度的光致變色化合物的制造方法。從而進(jìn)一步進(jìn)行研究的結(jié)果，完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明涉及由下述通式(1)表示的化合物
權(quán)利要求
1.由下述通式(1)表示的化合物 [化1]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中交聯(lián)基為不與三芳基咪唑基自由基(TAIR)共軛的交聯(lián)基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化合物，其中m和η為0，交聯(lián)基X為非取代，或者取代基為甲基。
4.根據(jù)權(quán)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(gè)芳基通過(guò)交聯(lián)基X將碳原子相互交聯(lián)，所述交聯(lián)基X不包括1，8-亞萘基；1為1 5的整數(shù)；在該交聯(lián)基X中存在氫原子的情況，該氫原子可以相互獨(dú)立地由1個(gè)或2個(gè)以上的取代基Rx取代；Rx相互獨(dú)立，相同或不同，為選自由鹵原子、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(shù)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，這里Y1 Y3各自相互獨(dú)立，相同或不同，表示碳原子數(shù)1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基或亞烷基，Z1 &各自相互獨(dú)立，相同或不同，表示氫原子、鹵原子或碳原子數(shù)1 8的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基；A F六個(gè)芳基相互獨(dú)立地不具有或具有取代基& & ； m和η各自相互獨(dú)立，為0 4的整數(shù)；ο r各自相互獨(dú)立，為0 5的整數(shù)；取代基相互獨(dú)立，相同或不同，為選自由鹵原子、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(shù)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，這里Y1 Y3各自相互獨(dú)立，相同或不同，表示碳原子數(shù)1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基或亞烷基，Z1 &各自相互獨(dú)立，相同或不同，表示氫原子、鹵原子或碳原子數(shù)1 8的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基；取代基&和&相互獨(dú)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(jié)構(gòu)式(i)表示的取代基、由下述部分結(jié)構(gòu)式(ii)表示的取代基和由下述部分結(jié)構(gòu)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，這里Ril表示碳原子數(shù)1 20的亞烷基或亞烷氧基，表示氫或碳原子數(shù)1 3的烷[化8]這里Ri3表示碳原子數(shù)1 20的亞烷基或亞烷氧基，Ri4表示碳和硅數(shù)量合計(jì)為5 10 的環(huán)狀烯烴，χ表示0或1，[化9]
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物，其中取代基& &的至少一個(gè)不是氫。
7.根據(jù)權(quán)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(jié)構(gòu)不同，為不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7中任一所述的化合物，其中交聯(lián)基為不與三芳基咪唑基自由基 (TAIR)共軛的交聯(lián)基。
9.根據(jù)權(quán)利要求5 8中任一所述的化合物，其中交聯(lián)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(lián)基。
10.根據(jù)權(quán)利要求5 8中任一所述的化合物，其中m和η為0，交聯(lián)基X為非取代，或者取代基&、Rb和取代基&為甲基。
11.根據(jù)權(quán)利要求5 10中任一所述的化合物，其中權(quán)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(jù)權(quán)利要求12所述的化合物，其中權(quán)利要求12中記載的通式(3)由下述通式 (3b)表示[化 12]
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化合物，其中權(quán)利要求12中記載的通式(3)由下述通式 (3c)表不[化 13]
15.根據(jù)權(quán)利要求12 14中任一所述的化合物，其中交聯(lián)基為不與三芳基咪唑基自由基(TAII )共軛的交聯(lián)基。
16.根據(jù)權(quán)利要求12 15中任一所述的化合物，其中交聯(lián)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(lián)基。
17.根據(jù)權(quán)利要求12 15中任一所述的化合物，其中m和η為0，交聯(lián)基X為非取代， 或者取代基&、Rb和&為甲基。
18.根據(jù)權(quán)利要求12 17中任一所述的化合物，其中由下述部分結(jié)構(gòu)式(vi)表示的結(jié)構(gòu)由下述部分結(jié)構(gòu)式(vii)表示
19.具有由下述部分結(jié)構(gòu)式(iv)和/或下述部分結(jié)構(gòu)式(ν)表示的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物
20.光致變色材料，含有權(quán)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(quán)利要求5 19中任一所述的化合物和/或高分子化合物。
22.樹(shù)脂，含有權(quán)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(diào)光材料、全息照相材料、 油墨材料、光信息顯示設(shè)備、光控開(kāi)關(guān)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(quán)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(shù)脂組成的組中的1種或2種以上。
24.制造方法，其為權(quán)利要求5 11中任一所述化合物的制造方法，將權(quán)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(yīng)式中，2個(gè)芳基相互獨(dú)立地不具有或具有取代基&和& ；該取代基相互獨(dú)立，相同或不同，為選自由鹵原子、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(shù)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(jié)構(gòu)式⑴表示的取代基， 由下述部分結(jié)構(gòu)式(ii)表示的取代基以及由下述結(jié)構(gòu)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；這里Y1 Y3各自相互獨(dú)立，相同或不同，表示碳原子數(shù)1 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基或亞烷基，& A各自相互獨(dú)立，相同或不同，表示氫原子、鹵原子或碳原子數(shù)1 8的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基；這里Ril表示碳原子數(shù)1 20的亞烷基或亞烷氧基，表示氫或碳原子數(shù)1 3的烷基，[化 18]
25.制造方法，其為權(quán)利要求12 18中任一所述化合物的制造方法，將權(quán)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(yīng)
全文摘要
本發(fā)明提供交聯(lián)型六芳基雙咪唑化合物，其具有在視覺(jué)上與光照射停止同時(shí)消色的光致變色特性，進(jìn)而還可以進(jìn)行顯色的色調(diào)和濃度等的精密控制。另外，本發(fā)明提供可以提高分子設(shè)計(jì)和合成的自由度的上述化合物的制造方法以及用于該制造方法的前驅(qū)體化合物。
文檔編號(hào)C07F7/10GK102216278SQ20098014595
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者加藤大輔, 岸本雄太, 木本篤志, 阿部二朗 申請(qǐng)人:關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社, 阿部二朗