專(zhuān)利名稱(chēng):光反應(yīng)的透鏡的制作方法
本發(fā)明涉及光反應(yīng)的透鏡及使透鏡具光反應(yīng)活性的光致變色化合物和組合物。
傳統(tǒng)的商用光反應(yīng)的透鏡，即在日光下變暗、在暗處變?yōu)闇\色的透鏡，是由玻璃制成的，并且利用了由分散的鹵化銀鹽形成銀粒子的可逆性來(lái)促使透鏡變暗。
塑料透鏡優(yōu)于玻璃透鏡，主要是由于塑料透鏡重量輕(尤其是對(duì)于具有高厚度的眼鏡片來(lái)說(shuō))和不易破碎。由于在塑料基質(zhì)中不會(huì)發(fā)生分散的銀鹽的作用，人們一直在試圖研制一種能在塑性材料中產(chǎn)生同類(lèi)效應(yīng)的光致變色化合物。為此，用于此目的的理想化合物，當(dāng)其吸收或涂覆在普通的塑性透鏡上時(shí)，應(yīng)具有下列性質(zhì)，即(a)在近紫外線下變色的高量子產(chǎn)率;
(b)在可見(jiàn)光下脫色的低量子產(chǎn)率;
(c)在環(huán)境溫度下迅速減熱。
遺憾的是，這些塑性材料一般同時(shí)具有熱或光化學(xué)的不隱定性，因此，含有這類(lèi)化合物的太陽(yáng)鏡的使用壽命，就商業(yè)實(shí)用性而言，就太短了。
美國(guó)專(zhuān)利第3，567，605號(hào)(貝克)描述了一組吡喃衍生物，包括具有光致變色性質(zhì)的某些苯并吡喃和萘并吡喃，但不包括螺環(huán)化合物。這些化合物可看作是苯并吡喃的衍生物。一般當(dāng)受到紫外線光照射時(shí)，這些化合物經(jīng)歷一個(gè)由無(wú)色到桔黃色的變化。然而，貝克所觀察到的這一變化過(guò)程只限于約低于-40℃時(shí)的溫度，貝克報(bào)導(dǎo)，當(dāng)將溫度升高到-10℃至0℃范圍內(nèi)的某一溫度時(shí)，變色是可逆的。
Padwa等人在1975年40卷第8期的《有機(jī)化學(xué)雜志》上發(fā)表的論文中，考察了貝克所述類(lèi)型化合物的光化學(xué)反應(yīng)，鑒定了副產(chǎn)品，并且建議采用開(kāi)環(huán)的顯色中間體和最終的非顯色酚類(lèi)。Padwa所研究的變色體在室溫下是不穩(wěn)定的。他提出，室溫時(shí)quinoneallide變色中間體或可熱回復(fù)到起始材料，或經(jīng)受1，4加入的甲醇溶劑而形成相應(yīng)的酚醚產(chǎn)品或者在酮中的1.5-氫移位以形成相應(yīng)的酚。然而，Padwa未提出任何可能提高他所研究的化合物的穩(wěn)定性的手段，也未提出任何對(duì)已知的吡喃化合物的結(jié)構(gòu)作出改良的方法，以便在塑膠透鏡中產(chǎn)生光反應(yīng)活性的性能。
上面概述了應(yīng)用于太陽(yáng)鏡的光致變色化合物所需的性質(zhì)，在英國(guó)專(zhuān)利第2146327號(hào)中將具有這些性質(zhì)的化合物稱(chēng)之為“日光致變色”化合物。因此，本說(shuō)明書(shū)中所采用的“日光致變色”化合物是指具有下列性質(zhì)的化合物，即(a)具有在近紫外線下變色的高量子效率，(b)具有在可見(jiàn)白光下脫色的低量子產(chǎn)率，(c)在室溫下能迅速降熱，但其速度不至于快到使白光脫色和降熱的結(jié)合會(huì)阻止由于強(qiáng)烈日光的紫外線成分而產(chǎn)生的變色。這些性質(zhì)使該化合物格外地適用于光反應(yīng)的透鏡。
在我們現(xiàn)在正在中國(guó)的申請(qǐng)，即本公司的申請(qǐng)案件第1993號(hào)中，敘述了一組具有上述理想的日光致變色性質(zhì)的及良好的熱及光化學(xué)穩(wěn)定性的光致變色金剛烷螺環(huán)吡喃。這些金剛烷螺環(huán)吡喃也可通過(guò)吸入的方法加到諸如CR39的標(biāo)準(zhǔn)塑膠透鏡材料中，這組金剛烷螺環(huán)吡喃顯示出能經(jīng)受多次的變色循環(huán)而沒(méi)有顯著的降解。
一般認(rèn)為，上述申請(qǐng)中的化合物具有這些改良的性質(zhì)，是因?yàn)楦鶕?jù)Bredt′的定律，螺環(huán)碳不能變?yōu)殡p鍵結(jié)合，從而開(kāi)環(huán)的顯色型能抵抗與1，5-氫移位相關(guān)聯(lián)的降解。
然而，這組化合物有一個(gè)缺點(diǎn)，即能最有效地抵抗降解的化合物一旦當(dāng)其暴露于紫外線光(或日光)下，便顯示出由無(wú)色向黃/桔色的色變。但是在市場(chǎng)上主要需要的是變暗至棕色或灰色的變色透鏡。盡管如我們?cè)谏鲜錾写鷾?zhǔn)的專(zhuān)利申請(qǐng)中所指出的，可將黃色和藍(lán)色的光致變色化合物的混合物加入到透鏡中來(lái)生產(chǎn)光反應(yīng)的透鏡，然而，實(shí)踐中已證明，制備紫/藍(lán)色的光致變色化合物(其抗降解或抗疲勞性相當(dāng)于最好的黃色金剛烷螺環(huán)吡喃)是困難的。
本發(fā)明的一個(gè)內(nèi)容，就是提供了一種眼鏡片或平面透鏡，它在日光下變暗，在正常的室溫，在白光下回復(fù)到淺色或無(wú)色狀態(tài)，透鏡含有或涂上至少兩種日光致變色的化合物，所述的第一種化合物含螺環(huán)苯并吡喃或螺環(huán)萘并吡喃，其中金剛烷基團(tuán)存在于苯并吡喃或萘并吡喃環(huán)的2-螺環(huán)-位置上，第二種化合物包括吡喃環(huán)2位上具有含氮取代基的苯并吡喃或萘并吡喃。
本發(fā)明的藍(lán)色吡喃化合物是以與上面尚待批準(zhǔn)的申請(qǐng)中所述的金剛亞烷基螺環(huán)吡喃相同的基本色烯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。為了便于說(shuō)明，在我們尚待批準(zhǔn)的申請(qǐng)中將采用相同的編碼來(lái)表示基本的色烯結(jié)構(gòu)，而詞尾N將用來(lái)區(qū)分具有含氮取代基顯藍(lán)色的吡喃化合物，即
上式中，R為烷基或芳基，X代表具有含氮取代基的芳基。由R代表的基團(tuán)也可以是具有含氮取代基的芳基。
R最好是低級(jí)烷基，例如甲基、乙基或丙基，X最好是在鄰位或?qū)ξ簧暇哂泻〈谋交?，例如伯氨基、仲氨基或叔氨基、嗎啉代基、哌啶子基、吡啶并?Pyridino)、吡唑啉基(pyrazolino)或吡咯烷基(pyrrolidino)。然而，R也可以代表在鄰位或?qū)ξ簧暇哂邢嗨频暮〈谋交?br>在由R或X代表的在鄰位或?qū)ξ簧暇哂须s環(huán)氮原子取代基的芳香基團(tuán)的情況下，雜環(huán)的取代基是通過(guò)環(huán)上氮原子連接到芳香基團(tuán)上的。
目前較為理想的“N”系列日光致變色的吡喃是HC7N系列的化合物。在這些化合物的苯并吡喃和萘并吡喃環(huán)上可以有多種取代基。例如，如果我們假定HC7N系列的化合物具有下面的通式
由R3至R10表示的位置可選自氫、烷基(較好是低級(jí)烷基如含有1至5個(gè)碳原子的烷基)、芳烷基、芳基(包括取代的苯基)、烷氧基、羥基、烷基氨基或二烷基氨基、烷基氨基-苯基、鹵素或雜環(huán)基，但必須R3或R4不是烷氧基、羥基或烷基氨基或二烷基氨基。雜環(huán)基團(tuán)的例子是呋喃基或噻嗯基。
R3和R4最好都是氫因?yàn)樵诖蜷_(kāi)的吡喃環(huán)上所產(chǎn)生的，顯色型結(jié)構(gòu)中，在這些位置上的取代基會(huì)引致不希望有的空間相互作用。除了R6位外，其他位置上的取代物對(duì)化合物的光致變色性質(zhì)影響甚微。
但是在R6位上的取代作用對(duì)于化合物的光致變色性質(zhì)有巨大的影響。例如在R6位置引入釋電子基團(tuán)作取代基，會(huì)在顯色型的吸收光譜中產(chǎn)生紅移。這類(lèi)取代基的例子是烷基氨基、二烷基氨基、氨基苯基、烷氧基、烷氧基苯基，或烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基。
隨著溶劑或塑料基質(zhì)中所含化合物的變化，在日光下HC7N系列化合物顯示出由無(wú)色到藍(lán)色或紫/藍(lán)色的日光致變色的反應(yīng)。HC7N化合物的降熱性質(zhì)一般適用于太陽(yáng)鏡，而在環(huán)境溫度及漫射的日光下，HC7N化合物漂白的效率似乎高于相應(yīng)于HC7N的那些化合物。此外，這類(lèi)化合物具有良好的抗疲勞性質(zhì)，可按我們?cè)谏鲜錾写鷾?zhǔn)的專(zhuān)利申請(qǐng)中所敘述的吸入技術(shù)，將其加入到塑料透鏡中。根據(jù)本發(fā)明在原理上具有所需要的光學(xué)性質(zhì)的任何塑膠物質(zhì)都可用作透鏡的基質(zhì)。例如包括聚碳酸酯和丙烯酸烷酯以及甲基丙烯酸烷酯透鏡。用于制造塑膠透鏡的非常普通的材料是乙二醇雙(碳酸烯丙酯)通常稱(chēng)為CR-39(CR-39是P.P.G有限公司的一種商標(biāo))生產(chǎn)塑膠透鏡的方法在美國(guó)專(zhuān)利第3，944，637號(hào);2，542，386號(hào)和3，4094，861號(hào)中已作了敘述，這些發(fā)明已加入了本文中作為參考。
由HCIN、HC7N等系列所廣泛描述的許多含氮吡喃化合物是新穎的化合物。
因此，本發(fā)明的另一個(gè)內(nèi)容，就是提供一種具有下面式(ⅡA)的日光致變色的吡喃
其中R3至R10的含義與上述相同，R為烷基，R′代表一種或多種取代基，獨(dú)立地選自氫、烷基、鹵素、烷氧基、芳基、或雜環(huán)基，每個(gè)Y獨(dú)立地代表氫、氨基，或烷基氨基或二烷基氨基，或含氮的雜環(huán)基，但必須至少一個(gè)Y是含氮基團(tuán)，并且其中含取代基R′的環(huán)可以是被苯增環(huán)的。雜環(huán)基團(tuán)的例子是呋喃基、噻嗯基和吡咯基。
本發(fā)明還包括具有下面式(ⅠA)的日光致變色的吡喃
其中R，R″和Y的含義與式(ⅡA)中所述的相同，R′代表一種或多種取代基，獨(dú)立地選自氫、烷基、鹵素、烷氧基、芳基、氨基或取代的氨基，或雜環(huán)基(如呋喃基或噻嗯基)。
還可以制備出一系列同樣會(huì)變至藍(lán)色的二苯并吡喃化合物。就提高抗光降解而言，這類(lèi)化合物顯示出有利用價(jià)值的性質(zhì)。這可能是由于在第一個(gè)環(huán)被降解后，保持了完好的苯并吡喃結(jié)構(gòu)的能力以繼續(xù)起作用的緣故。然而，正如后面的光譜所顯示的，二苯并吡喃確實(shí)呈現(xiàn)出更多的優(yōu)點(diǎn)，即在近紫外線下，其無(wú)色型比顯色型吸收更強(qiáng)烈，從而提高了向顯色型的轉(zhuǎn)變，降低了內(nèi)濾作用。
萘并雙吡喃也是新穎的化合物，可通過(guò)下面通式(Ⅲ)表示
其中R為烷基或芳基，Z為氫、烷基或芳基，較為理想的是至少一個(gè)R和Z是以伯氨基、仲氨基或叔氨基取代的苯基，或者以含氮的雜環(huán)基團(tuán)(如上述的含氮雜環(huán)基團(tuán)之一)取代的苯基。萘環(huán)上可以含有取代基如在上述化學(xué)式(ⅠA)中的R′所代表的那些基團(tuán)。
HC7N系列化合物的合成通過(guò)我們?cè)谏厦嫔写鷾?zhǔn)的專(zhuān)利申請(qǐng)中所述的改良的克萊森重排作用，使適當(dāng)?shù)谋椒优c炔丙醇衍生物反應(yīng)，可制備這些化合物。
這種改良的克萊森重排作用提供了制備吡喃化合物的通用步驟，包括在溫和的反應(yīng)條件下，在合適催化劑的存在下，在溶劑中將苯酚和適當(dāng)?shù)娜脖苌镆黄鸺訜帷?br>與克萊森重排作用中通常所采用的條件相比，這個(gè)過(guò)程是在合適的催化劑存在下，在較低的溫度(例如)在沸騰二甲苯或甲苯中進(jìn)行的。通常，反應(yīng)溫度不應(yīng)超過(guò)約180℃，最好不超過(guò)160℃或低于160℃。可用下式一般地表示該反應(yīng)
其中(A)可以是任何苯酚，(B)可以是一種炔丙醇或炔丙醇衍生物，例如乙酸炔丙酯。用氧化鋁來(lái)催化反應(yīng)，并在較低的溫度下進(jìn)行，不存在明顯的副反應(yīng)。可以用任何脂族或芳族羧酸酯，(例如丙酸酯或苯甲酸酯，)代替乙酸酯。
在作為催化劑的酸性氧化鋁的存在下，在諸如二甲苯的溶劑中，用乙酸炔丙酯，并將其與苯酚一起加熱，可以提高產(chǎn)率。令人意想不到的是，這些較溫和的條件完成了克萊森重排作用，而傳統(tǒng)的反應(yīng)條件，例如在強(qiáng)酸或堿條件下加熱到約210℃，導(dǎo)致了反應(yīng)物和/或所需產(chǎn)物的熱分解。
這種工藝提供了用苯酚和適當(dāng)?shù)娜脖蓟蛞宜崛脖セ蚱渌脖佳苌镆徊胶铣杀讲⑦拎洼敛⑦拎暮?jiǎn)便方法。
可通過(guò)將合適的酮與乙炔化鋰反應(yīng)來(lái)制備乙酸炔丙酯，在攪拌下將乙炔化鋰/乙二胺復(fù)合體加到在合適溶劑(例如四氫呋喃或二甲亞砜)中的酮溶液中。得到的產(chǎn)物是相應(yīng)的炔丙醇，在合適溶劑中，通過(guò)與乙酰氯反應(yīng)，可輕易地把這種醇轉(zhuǎn)化成乙酸酯。
然而，由于很難有效地將炔丙醇轉(zhuǎn)化成乙酸酯并緊接著分離后者，因此，最好把炔丙醇直接用作起始原材料。
在合適的溶劑中，用乙炔化鋰/乙二胺復(fù)合體處理酮(在酮的鄰位或?qū)ξ槐缓幕鶊F(tuán)取代)，就可獲得炔丙醇。已發(fā)現(xiàn)，如果用無(wú)水的二甲亞砜作為溶劑，就能顯著地提高產(chǎn)率。
HC7N系列化合物的制備，由反應(yīng)示意圖圖1(附圖第1頁(yè)反應(yīng)示意圖)所示的反應(yīng)說(shuō)明。反應(yīng)示意圖圖1顯示了形成HC7的2-對(duì)哌啶子基-苯基衍生物(下面稱(chēng)HC7N-01)的反應(yīng)。
參考附圖第1頁(yè)反應(yīng)示意圖圖1，用乙炔化鋰1乙二胺復(fù)合體處理對(duì)-哌啶子基苯乙酮(1)，產(chǎn)生炔丙醇(2)。在酸性氧化鋁的存在下，可將此醇轉(zhuǎn)化成乙酸酯(3)，或直接將此醇與1-萘酚(4)反應(yīng)。初始產(chǎn)物估計(jì)可能是炔丙基醚(5b)，它自發(fā)地進(jìn)行重排作用而形成HC7N-01(6)。
實(shí)施例1(見(jiàn)附圖第1頁(yè)反應(yīng)示意圖圖1)將1-萘酚(4b)(10克)、炔丙醇(2)和未反應(yīng)的對(duì)-哌啶子基苯乙酮(1)(20克)的混合物(45∶55)溶解于熱甲苯(75毫升)，將溶液吸附到填充在色譜柱內(nèi)的酸性的活性氧化鋁(200克)上。在這些溫和的條件下，炔丙醇(2)與1-萘酚(4b)反應(yīng)，估計(jì)可能產(chǎn)生炔丙基醚(5b)，炔丙基醚自發(fā)地進(jìn)行克萊森重排作用而形成HC7-N01(6b)。用冷甲苯將產(chǎn)品從柱上洗脫。將光致變色的液份合并，用活性炭(4克)沸騰脫色，蒸發(fā)。用1∶9二氯甲烷與己烷的混合物作洗脫液，經(jīng)氧化鋁色譜分離，提純殘余物。得到一種油狀的HC7-N01(6b)，經(jīng)核磁共振光譜分析，它幾乎是純凈的。雜質(zhì)是一小部分未反應(yīng)的原料酮(1)。
可采用相似的步驟制備這個(gè)系列的其他化合物。
給出下面的補(bǔ)充實(shí)施例，以說(shuō)明制備HC7N系列的其他具體的化合物。附圖顯示了實(shí)施例中的萘并吡喃的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)方程式。
被取代的萘酚原料4-甲基-1-萘酚(5)的制備(見(jiàn)附圖第2頁(yè)反應(yīng)示意圖圖2)甲?；?個(gè)小時(shí)的時(shí)間，將磷酰氯(315克，1.6摩爾)滴加到攪拌的1-甲氧萘(250克)(2)與無(wú)水二甲基甲酰胺(150克)的溶液中。將該反應(yīng)混合物在一個(gè)水浴上用另外4小時(shí)的時(shí)間加熱，然后冷卻，并倒在冰(1千克)上和2M的乙酸鈉溶液(1.5升)中。用二氯甲烷(1升)萃取有機(jī)層，用稀鹽酸洗滌，然后用水洗滌。用硫酸鎂使有機(jī)層干燥，過(guò)濾，除去溶劑。得到4-甲氧基-1-萘醛(3)的淺黃色油。
還原將4-甲氧基-1-萘醛(3)溶解于乙二醇(1升)中，加入水合肼(125克)。將氫氧化鉀(125克)加到該混合物中。將該混合物在200℃加熱5小時(shí)。使該反應(yīng)混合物冷卻，倒在冰(1千克)上，用醚處理。所分離的黃色固體估計(jì)可能是4-甲氧基-1-萘醛的酰肼。將固體(85克)過(guò)濾出來(lái)，并分離濾液。用硫酸鎂使醚層干燥，過(guò)濾并除去溶劑。殘余的油是4-甲基-1-甲氧萘(4)。
水解將4-甲基-1-甲氧萘(4)(145克)與鹽酸吡啶(250克)混合，在200℃時(shí)，將該混合物加熱3小時(shí)。冷卻該混合物，用稀鹽酸處理，用乙醚萃取。用硫酸鎂使乙醚萃取物干燥，過(guò)濾，并除去溶劑，留下一種黑色的油，用沸點(diǎn)為60～80℃(4×100毫升)的石油萃取這種油，得到的4-甲基-1-萘酚(5)是接近無(wú)色的含油晶體，貯藏時(shí)變暗。
4-苯基-1-萘酚(9)(見(jiàn)附圖第2頁(yè)反應(yīng)示意圖圖2)環(huán)化將二苯亞甲基琥珀酸半乙酯(6)(100克)溶解于乙酐(250毫升)中，加入無(wú)水乙酸鈉(100克)。在水浴上將該混合物加熱6小時(shí)，冷卻，倒在碎冰(1千克)上。用二氯甲烷(300毫升)萃取該混合物，用硫酸鎂干燥，過(guò)濾，并除去溶劑。
水解將殘余的酯(7)用10%的乙醇?xì)溲趸浫芤?600毫升)沸騰水解2小時(shí)。除去大部分乙醇，并用5M的鹽酸酸化殘余物。用三氯甲烷(250毫升)萃取釋出的油狀酸(8)，用硫酸鎂干燥，過(guò)濾，除去溶劑。將殘余物從丙酮中結(jié)晶出來(lái)，產(chǎn)生4-苯基-1-羥基-3-萘甲酸(8)淺黃色固體。
脫羧將萘甲酸(8)(20克)溶解于喹啉(150毫升)，加青銅(20克)。將混合物沸騰4小時(shí)，然后冷卻。過(guò)濾該混合物，用5M的鹽酸處理濾液，用三氯甲烷萃取。完成后產(chǎn)生一種暗褐黑色的油(7克)，它含有低于20%的4-苯基-1-萘酚(9)。脫酸步驟的失敗是由于所采用的青銅的質(zhì)量。獲得的生成物足以用于制造6-苯基-苯并色烯(4D;R＝苯基)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)。
久洛尼定乙?；苌镌跀嚢柘聦?5g，0.032摩爾)滴加到在三氯甲烷中的久洛尼定(10)(5克，0.03摩爾)溶液中。滴加完畢時(shí)，攪拌該混合物10分鐘。
脫去溶液的橙色，分離出無(wú)色固體。加1M的碳酸氫鈉溶液(50毫升)，分離出三氯甲烷層，用硫酸鎂干燥，過(guò)濾，除去溶劑。得到的溴代久洛尼定(11)是一種淺黃色的油。
將溴代久洛尼定(11)(7.8克)溶解于無(wú)水四氫呋喃(100毫升)中，冷卻至-78℃。在氮?dú)庀?，加入正丁基鋰溶液在己?20毫升，1.6)中的溶液，攪拌1小時(shí)，然后滴加N，N-二甲基乙酰胺(3.5克)將混合物保持在-78℃10分鐘，然后加熱至室溫。將混合物倒在碎冰上，用2M的鹽酸弱酸化，用乙醚(2×100毫升)萃取。用硫酸鎂干燥乙醚萃取液，過(guò)濾，除去溶劑，留下乙?；寐迥岫?12)和未反應(yīng)的溴代久洛尼定(11)混合物，它是一種淺黃色的油。
取代的對(duì)氨基苯基-炔醇的制備(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)3.1一般步驟將對(duì)-N-取代氨基苯基酮(1份)溶解于無(wú)水二甲亞砜中，將溶液加熱至60℃。按使溫度上升不超過(guò)75℃、下降不低于60℃的速度，將乙炔化鋰/1.2-乙二胺復(fù)合體(1份)分次加到攪拌的溶液中。添加完畢后，在60℃時(shí)攪拌該反應(yīng)混合物3小時(shí)，然后倒在碎冰(6～8份)上。用二氯甲烷萃取該反應(yīng)混合物，分離有機(jī)層，用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，從濾液除去溶劑。殘余物為炔醇，經(jīng)核磁共振光譜分析，其純度通常為90%以上。在下面實(shí)施例中，在石油(沸點(diǎn)60～80℃)中研碎除去溶劑之后的殘余物。在某些情況下，使殘余物炔醇結(jié)晶和過(guò)濾出來(lái)，并用冷的石油(沸點(diǎn)60～80℃)洗滌。如果炔醇不能結(jié)晶，則去掉石油，直接使用殘余油。
3.1.1 2-對(duì)嗎啉代苯基丁炔-3-基-2-醇(3C)(見(jiàn)附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將對(duì)嗎啉代苯乙酮(3B)(30克)溶解于二甲亞砜(100毫升)中，在60℃時(shí)，將乙炔化鋰/1，2-乙二胺復(fù)合體(30克)分成小份逐份加到溶液中，以便使溫度上升不超過(guò)75℃。按上述的一般步驟處理，留下黃色固體(25克產(chǎn)率80%)的醇(3C)。
3.1.2 2-對(duì)二乙氨基苯基丁炔-3-基-2-醇(4C)(見(jiàn)附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將乙炔化鋰/1，2-乙二胺復(fù)合體(100克)以小份額逐份加到攪拌的對(duì)二甲基氨基-苯乙酮(4B)(110克)與二甲基亞砜(300毫升)所形成的溶液中，其加入速度以不使溫度上升至超過(guò)75℃為準(zhǔn)。按上面一般步驟中所述的方法處理，產(chǎn)生淺黃色薄片的醇(由沸點(diǎn)為60～80℃的石油中得到)(125克，產(chǎn)率85%)。
3.1.3 2-對(duì)-N-甲基哌嗪基苯基丁炔-3-基-2-醇(5C)(見(jiàn)附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)在60℃時(shí)，將乙炔化鋰/1.2-乙二胺復(fù)合體(25克)按小份額使溫度上升不超過(guò)75℃的速度，加到攪拌的對(duì)-N-甲基哌嗪基-苯乙酮(5B)(25克)與二甲亞砜(250毫升)所形成的溶液中。按上述一般步驟中的方法處理，留下一種無(wú)色粉末的醇(18克，產(chǎn)率67%，純度95%以上)。
3.1.4. 2-對(duì)-N-苯基哌嗪基苯基丁炔-3-基-2-醇(6C)(見(jiàn)附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)在60℃時(shí)，將乙炔化鋰/1，2-乙二胺復(fù)合體(38克)以小份額按使溫度的上升不超過(guò)75℃的速度，加到攪拌的二甲亞砜(380毫升)與對(duì)-N-苯基哌嗪基-苯乙酮(6B)(38克)所形成的溶液中，按上面一般步驟中所述的方法處理，得到一種黃色粉末的醇(6C)(27克，產(chǎn)率68%，純度90%以上)。
3.1.5. 2-對(duì)-(1，2，3，4-四氫-2-異喹啉子基苯基)丁炔-3-基-2-醇(7C)(見(jiàn)附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)在60℃時(shí)，將乙炔化鋰/1，2-乙二胺復(fù)合體(25克)以小份額按使溫度上升不超過(guò)75℃的速度加到攪拌的二甲亞砜(250毫升)與對(duì)-1，2，3，4-四氫異喹啉子基苯乙酮(7B)(25克)所形成的溶液中。按上面一般步驟中所述的方法處理，以接近定量的產(chǎn)率得到的醇是一種樹(shù)膠(22克)(純度90%以上)。
3.1.6. 3-對(duì)-嗎啉代苯基戊炔-1-基-3-醇(8C)(見(jiàn)附圖第6頁(yè)反應(yīng)示意圖圖6)在60℃時(shí)，將乙炔化鋰/1，2-乙二胺復(fù)合體(20克)以小份額按使溫度上升不超過(guò)75℃的速度，加到攪拌的二甲亞砜(100毫升)與對(duì)嗎啉代苯丙酮(8B)(20克)所形成的溶液中。按上面一般步驟中所述的方法處理，得到的醇(8C)是一種油(21克產(chǎn)率92%)，其純度為95%以上。
3.1.7. 對(duì)二甲氨基苯基炔丙醇(13)(見(jiàn)附圖第2頁(yè)反應(yīng)示意圖圖2)將乙炔化鋰/1，2-乙二胺復(fù)合體(20克)分次加到攪拌的二甲基亞砜(80毫升)與對(duì)二甲氨基苯甲醛(20克)所形成的溶液中。添加完畢時(shí)，將該混合物攪拌30分鐘，然后在水浴上加熱15分鐘，冷卻。按上面一般步驟所述的方法處理，得到的醇(13)是一種淺黃色的油(17克，產(chǎn)率71%)。
HC7-N系列的萘并吡喃的制備(參考附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)實(shí)施例26-氯-2-甲基-2-對(duì)嗎啉代苯基苯并色烯(3D;R＝CI)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)使2-對(duì)嗎啉代苯基炔丙醇(3C)(3克)和4-氯-1-萘酚(3克)在甲苯(75毫升)中的熱溶液通過(guò)酸性氧化鋁(100克)的柱。用三氯甲烷使柱解吸，蒸發(fā)三氯甲烷溶液。通過(guò)氧化鋁柱色譜法提純殘余油，用二氯甲烷和沸點(diǎn)為60～80℃的石油(1∶20)作洗脫液。分離日光致變色的液份，除去溶劑。從石油結(jié)晶出殘余物，得到幾乎為無(wú)色粉末的色烯(3D，R＝Cl)。
實(shí)施例32，6-二甲基-2-嗎啉代苯基苯并色烯(3D;R＝甲基)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將2-對(duì)嗎啉代苯基炔丙基醇(3C)(8克)和4-甲基-1-萘酚(5克)溶解于熱甲苯(300毫升)，將該溶液加到備有冷凝器的燒瓶中的酸性氧化鋁(200克)中。在水浴上加熱該混合物(20分鐘)，冷卻，過(guò)濾。用三氯甲烷(3×100毫升)萃取殘余的氧化鋁。蒸發(fā)合并的有機(jī)濾液和萃取物，通過(guò)酸性氧化鋁(100克)色譜法用二氯甲烷和石油的混合物(1∶20)作洗脫液提純殘余油。分離日光致變色的液份，除去溶劑，得到一種暗褐色的油。進(jìn)一步兩次進(jìn)行色譜分離，未能提高苯并色烯(3D;R＝甲基)的質(zhì)量。這種褐色的油在空氣下變暗，但其核磁共振光譜分析表明，其雜質(zhì)含量少于5%。
實(shí)施例42，6-二甲基-2-對(duì)二乙氨基苯基苯并色烯(4D;R＝甲基)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)
將2-對(duì)-二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(15克)和4-甲基-1-萘酚(10克)在甲苯(200毫升)中的熱溶液通過(guò)填充有無(wú)水酸性氧化鋁(300克)的柱。用二氯甲烷洗脫日光致變色液份，除去溶劑。通過(guò)酸性氧化鋁(300克)色譜法用二氯甲烷和石油(1∶20)的溶液作洗脫液提純殘余油。蒸發(fā)日光致變色液份，從石油中結(jié)晶殘余的無(wú)色油，產(chǎn)生幾乎為無(wú)色的晶體色烯(4D;R＝甲基，R′＝H)。暴露于閃光槍前后在三氯甲烷中的定性光譜分析如附圖第11頁(yè)圖14所示。
實(shí)施例56-苯基-2-甲基-2-對(duì)二乙氨基苯并色烯(4D;R＝苯基)R＝H(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將4-苯基-1-萘酚(5克)和2-對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(5克)溶解于甲苯(200毫升)，加酸性氧化鋁(100克)。在100℃時(shí)，加熱該反應(yīng)混合物10分鐘，稍微冷卻，過(guò)濾。用丙酮(3×200毫升)洗滌氧化鋁殘余物，將甲苯濾液和丙酮萃取物合并。除去溶劑，用氧化鋁(400g)快速色譜法以乙醚和沸點(diǎn)為60℃的石油的混合物(1∶3)作洗脫液，凈化殘余油。除去溶劑，然后用石油(沸點(diǎn)40℃)作洗脫液，經(jīng)氧化鋁(200g)柱色譜法仔細(xì)地提純殘余物。蒸發(fā)日光致變色的液份，由三氯甲烷和石油(沸點(diǎn)40～60℃)的混合物(1∶9)結(jié)晶出殘余物。這種產(chǎn)品顯示出由無(wú)色變?yōu)樽?藍(lán)色的日光致變色反應(yīng)。暴露于閃光槍前后在三氯甲烷中的定量光譜分析如附圖第11頁(yè)圖15所示。
實(shí)施例65，6-苯并-2-甲基-2-對(duì)二乙氨基苯并色烯(15)(附圖第4頁(yè)反應(yīng)示意圖圖4)將菲酚(14)(1.7克)和2-對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(2.5克)在甲苯(30毫升)中所成的溶液倒入裝有無(wú)酸性氧化鋁(75克)的柱上。用三氯甲烷洗脫日光致變色的物質(zhì)。除去溶劑，經(jīng)酸性氧化鋁(75克)色譜法，用二氯甲烷和石油(1∶20)的溶液作洗脫液，提純殘余油。除去溶劑，留下一種淺黃色的油，從石油中結(jié)晶，便得到淺黃色苯并色烯(15)的晶體。
實(shí)施例76-對(duì)甲氧苯基-9-甲氧基-2-甲基-2-對(duì)二乙氨基-苯并色烯(16)(附圖第4頁(yè)反應(yīng)示意圖圖4)將在甲苯(30毫升)中的7-甲氧基-4-(對(duì)-甲氧苯基)-1-萘酚(1)(1.5克)和2-對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(3克)的熱溶液倒在裝有無(wú)水酸性氧化鋁(75克)的柱上，按前面實(shí)施例中所述的方法處理，得到苯并色烯(16)接近無(wú)色的粉末。
實(shí)施例82-甲基-2-對(duì)乙氨基苯基-1.5-二苯并色烯(18)(附圖第4頁(yè)反應(yīng)示意圖圖4)將1，5-二羥基萘(17)(10克)懸浮在熱甲苯(350毫升)中，加對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(25克)。然后，加酸性氧化鋁(400克)，將混合物在水浴上加熱(十分鐘)，并不時(shí)搖動(dòng)。將氧化鋁過(guò)濾出來(lái)用丙酮(2×200毫升)萃取。蒸發(fā)濾液和萃取物，通過(guò)酸性氧化鋁(100克)色譜法提純殘余的濃烈顏色的油。先用乙醚洗脫以除掉主要的顯色雜質(zhì)，然后用二氯甲烷和石油的混合物(1∶10)洗脫。日光致變色的液份是一種淺黃色的油，固化后產(chǎn)生“1，5-二苯并色烯(18)”的淺黃色粉末。
實(shí)施例96-氯-2，2′-雙-對(duì)二甲氨基-苯并色烯(22)(附圖第7頁(yè)反應(yīng)示意圖圖7)用在二甲苯中的乙炔鈉淤漿(18克)處理在四氫呋喃中的Mischler's酮(19)(25克)將混合物煮沸3小時(shí)。完成后主要得到未還原的酮而將其殘油和4-氯-1-萘酚(4a)溶解于甲苯，將此溶液加到填充著酸性氧化鋁的柱中。當(dāng)受到AM2照射時(shí)，觀察到深濃的藍(lán)色，而在相似條件下，Mischler酮(19)和4-氯-1-萘酚(4a)則未產(chǎn)生此現(xiàn)象，這種現(xiàn)象可能是由于存在苯并色烯(22，R＝Cl)而造成的。
實(shí)施例102-甲基-2-吡咯烷基苯基苯并色烯(2D;R＝H)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將對(duì)吡咯烷基苯基炔丙醇(2C)(2.5克)和1-萘酚(3克)溶解于甲苯(50毫升)，使溶液通過(guò)填充有酸性氧化鋁(150克)的柱，用甲苯作洗脫液。用稀鹽酸洗滌深紫色的液份，以除去多余的堿性顯色雜質(zhì)，然后用稀氫氧化鈉洗滌，再用水洗滌。在減壓下，將甲苯溶液脫水和蒸發(fā)，用環(huán)己烷和二氯甲烷(5∶1)的混合物作洗脫液，通過(guò)酸性氧化鋁(100克)再次用色層法分離殘余物，產(chǎn)生的苯并色烯(2D;R＝H)是一種無(wú)色的油。
實(shí)施例116-氯-2-甲基-2-對(duì)吡咯烷基苯基苯并色烯(2D;R＝Cl)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)用甲苯作洗脫液，使對(duì)吡咯烷基苯基苯并色烯(2C)(5克)和4-氯-1-萘酚(5克)在甲苯(75毫升)中的溶液通過(guò)填充有酸性氧化鋁(100克)的柱。蒸發(fā)無(wú)色但為日光致變色的液份(這種液份在遇到閃光槍的光時(shí)變成藍(lán)色)，從丙酮中重結(jié)晶出殘余固體。得到第一批純的幾乎無(wú)色晶體苯并色烯(4D;R＝Cl)。
實(shí)施例122-甲基-2-對(duì)嗎啉代苯基苯并色烯(3D;R＝H)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)用甲苯作洗脫液，使2-對(duì)嗎啉代炔丙醇(3C)(3.5克)和1-萘酚(4克)在甲苯(50毫升)中的溶液通過(guò)填充有酸性氧化鋁(150克)的柱。同前面一樣，進(jìn)行色譜分離和處理，從三氯甲烷和環(huán)己烷中得到無(wú)色晶體苯并色烯(3D;R＝H)。其暴露于閃光槍以前及以后在三氯甲烷中的定量光譜分析如附圖第10頁(yè)圖12所示。
實(shí)施例136-氯-2-甲基-2-對(duì)二乙氨基苯基苯并色烯(4D;R＝Cl)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將2-對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(10克)和4-氯-1-萘酚(10克)的溶液溶解于甲苯(150毫升中)，加熱至80℃，用二氯甲烷(200毫升)作洗脫液，使溶液通過(guò)填充有酸性氧化鋁(200克)的柱。分離日光致變色的液份，除去溶劑。用二氯甲烷和石油(沸點(diǎn)60～80℃)的混合物(1∶9)作洗脫液，經(jīng)酸性氧化鋁(300克)色譜法分離殘余物。分離出第一批日光致變色的液份，經(jīng)蒸發(fā)，產(chǎn)生第一批苯并色烯(4D;R＝cl)。
實(shí)施例142-甲基-2-對(duì)二乙氨基苯基苯并色烯(4D;R＝H)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)使在甲苯(150毫升)中的2-對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(10克)和1-萘酚(10克)的溶液通過(guò)填充著酸性氧化鋁(150克)的柱。按上述方法處理，產(chǎn)生第一批苯并色烯(4D;R＝H)。
實(shí)施例156-氯-2-甲基-2-對(duì)(N-苯基哌嗪基苯基)-苯并色烯(6D;R＝Cl)(附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)將N-苯基哌嗪基苯基炔丙醇(6C)(10克)和4-氯-1-萘酚(5克)溶解于熱甲苯(200毫升)中，加酸性氧化鋁(150克)。在水浴上加熱該混合物，冷卻和過(guò)濾。用丙酮(4×200毫升)萃取氧化鋁殘余物。合并濾液和萃取物，除去溶劑。用乙醚和石油(1∶2)的混合物作洗脫液，用酸性氧化鋁(150克)柱色譜法提純殘余物。隨著乙醚漸漸蒸發(fā)，苯并色烯(6D;R＝Cl)從乙醚和石油(1∶2)的混合物中結(jié)晶出來(lái)產(chǎn)生了淺黃色的晶體(6.5g，產(chǎn)率46%)。在其暴露于閃光槍以前及以后在三氯甲烷中的定量光譜分析如附圖第9頁(yè)圖11所示。
實(shí)施例162，6-二甲基-2-對(duì)-(N-苯基哌嗪基苯基)苯并色烯(6D;R＝甲基)(附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)將N-苯基哌嗪基苯基炔丙醇(6C)(8克)和4-甲基-1-萘酚(5克)溶解于甲苯(200毫升)，加酸性氧化鋁(150克)。在水浴上加熱該混合物(1小時(shí))，冷卻，過(guò)濾，按上述方法處理，以乙醚和石油(1∶2)的混合物中得到淺黃色粉末的苯并色烯(6D，R＝Me)(3.5g 產(chǎn)率32%)。其暴露于閃光槍以前及以后在三氯甲烷中的定量光譜分析如附圖第9頁(yè)圖10所示實(shí)施例176-氯-2-甲基-2-對(duì)(1，2，3，4-四氫-2-異喹啉基苯基)苯并色烯(7D;R＝Cl)(附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)將(1，2，3，4-四氫-2-異喹啉基)苯基炔丙醇(7C)(3克)和4-氯-1-萘酚(3克)溶解于甲苯(100毫升)中，加酸性氧化鋁(50克)。在水浴上加熱混合物(5分鐘)，冷卻，過(guò)濾。用丙酮(3×100毫升)洗滌氧化鋁殘余物并過(guò)濾，合并濾液和萃取液，在減壓下除去溶劑。用沸點(diǎn)為40～60℃的石油作洗脫液，經(jīng)酸性氧化鋁柱色譜法，提純殘余物。得到的苯并色烯是一種淺黃色的油(0.7克)，貯藏于暗處時(shí)它會(huì)變暗。
實(shí)施例182-乙基-6-甲基-2-對(duì)嗎啉代苯基苯并色烯(8D;R＝Me)(附圖第6頁(yè)反應(yīng)示意圖圖6)將3-嗎啉代戊炔-3-醇(8C)(7克)和4-甲基-1-萘醇(5克)溶解于甲苯(200毫升)，加酸性氧化鋁(200克)。在水溶上加熱該混合物35分鐘，冷卻，過(guò)濾。用丙酮(5×50毫升)洗滌殘余物。并合濾液和萃取液，除去溶劑。用乙醚和沸點(diǎn)為40～60℃的石油(1∶2)的混合物作洗脫液，經(jīng)氧化鋁(200克)柱色譜法，提純殘余物。得到的苯并色烯(8D，R＝甲基)是一種淺黃色的油(2.8克)，它不會(huì)結(jié)晶，置于暗處時(shí)色變深。
實(shí)施例196-氯-2-對(duì)二甲氨基苯基苯并色烯(19)(附圖第6頁(yè)反應(yīng)示意圖圖6)按實(shí)施例13中所述的相似方法制備上述化合物。用乙醚和石油醚作洗脫液，用中性氧化鋁(100克)柱色譜法仔細(xì)提純由該反應(yīng)得到的粗制品(5克)。得到的苯并色烯(19)是一種接近無(wú)色的晶體(20毫克)，遇到光時(shí)，它迅速顯色。其暴露于閃光槍以前和以后在三氯甲烷中的定量光譜分析如圖6所示。與2-甲基的同系物相比，這種光致顯色型的化合物退色較緩慢。
實(shí)施例206-氯-2-甲基-2-(N-甲基哌嗪基苯基)-苯并色烯(5D;R＝Cl)(附圖第5頁(yè)反應(yīng)示意圖圖5)將N-甲基哌嗪基苯基炔丙醇(5C)(3克)和4-氯-1-萘酚(5克)溶解于熱甲苯(150毫升)中，加酸性氧化鋁(100克)。在水浴上加熱該混合物(45分鐘)，冷卻。加冰乙酸(50毫升)，濾出氧化鋁，用乙酸與丙酮的混合物(1∶19)洗滌(5×100毫升)。合并濾液和萃取液，在減壓下用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去溶劑。用乙醚和石油(沸點(diǎn)40～60℃)(1∶2)的混合物作洗脫液，經(jīng)酸性氧化(200克)柱色譜法，提純殘油。得到的苯并色烯(5D;R＝Cl)是一種純的接近無(wú)色的油(0.3克)，它不能結(jié)晶。
實(shí)施例212-甲基-7-甲氧基-2-對(duì)二乙氨基苯基苯并色烯(4D;R＝H，R＝甲氧基)(附圖第3頁(yè)反應(yīng)示意圖圖3)將2-對(duì)二乙氨基苯基炔丙醇(4C)(19.5克，0.05摩爾)和5-甲氧基-1-萘酚(15克，0.09摩爾)的溶液溶解于甲苯(250毫升)中，在水浴上加熱。使熱溶液通過(guò)填充有無(wú)水酸性氧化鋁(400克)的柱，用甲苯洗脫，直到洗脫液不再光致變色為止。除去甲苯，用石油(沸點(diǎn)60～80℃)和乙醚作洗脫液，用酸性氧化鋁(300克)色譜法分離殘余物。除去溶劑之后，用石油(沸點(diǎn)60～80℃)作洗脫液，經(jīng)酸性氧化鋁(150克)色譜法進(jìn)一步提純脫色的固體。除去溶劑，留下由石油(沸點(diǎn)60～80℃)再結(jié)晶出來(lái)的固體，從而得到所需要的苯并色烯淺黃色晶體。
HC7系列化合物顯色型的吸收光譜主要取決于2位上的取代基的性質(zhì)。一般，HC7N化合物為由藍(lán)至藍(lán)/紫色。
下面的表中給出了各種特定的HC7N化合物的顏色。為了比較，給出兩種非含氮化合物的數(shù)據(jù)(表中化合物A和B)。
HC7N化合物的顏色(在三氯甲烷的溶液中)化合物或?qū)嵤├幪?hào)A 甲基 Cl 黃色 444B 苯基 Cl 橙色 46412 嗎啉代基 H 紫色 5042 嗎啉代基 Cl 藍(lán)-紫色 518
1 哌啶子基 H 藍(lán)-紫色 525- 哌啶子基 Cl 紫色-藍(lán) 53610 吡咯烷基 H 藍(lán)色 55411 吡咯烷基 Cl 藍(lán)色 57414 二乙氨基 H 藍(lán)色 55213 二乙氨基 Cl 藍(lán)色 574可將含氮的苯并色烯滲入普通類(lèi)型的塑料透鏡里，例如異丁烯酸烷基酯和聚碳酸烷基酯的聚合物里。已知的商業(yè)用CR39塑料透鏡材料是最為通用的透鏡制造材料，可通過(guò)吸入技術(shù)，將這里所述的日光致變色的色烯滲入由這種材料生產(chǎn)的成形的透鏡中。
可通過(guò)把透鏡浸入日光致變色的化合物的溶液，來(lái)進(jìn)行吸入。氟化的溶劑是較好的溶劑因?yàn)樗鼈兪嵌栊缘亩矣懈叻悬c(diǎn)。把透鏡浸入日光致變色化合物在回流溶劑中的飽和溶液中，是一種簡(jiǎn)便的方法。較好的溶劑是FC沸程的全氟化烴溶劑(可從3M公司買(mǎi)到)和相似的PP′沸程的氟化溶劑(可從ISC化學(xué)藥品有限公司買(mǎi)到)。
可通過(guò)同時(shí)或按順序地用黃色日光致變色的化合物和藍(lán)色的化合物處理成形的透鏡，來(lái)制造在紫外光下能理想地顯色至褐色的透鏡。例如，將我們的尚待批準(zhǔn)的英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第8611837號(hào)的實(shí)施例6的化合物溶解于沸點(diǎn)為165℃的全氟化的溶劑(這種溶劑可從3M公司買(mǎi)到，商品名為FC40)中，形成飽和的溶液，將由CR39塑料制成的透鏡浸入回流溶液中30分鐘。然后，在相似條件下，將透鏡浸入本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施例1所述的化合物的相同溶劑的溶液30分鐘。得到的透鏡在受到模擬太陽(yáng)光的1000瓦的燈光照射時(shí)顯色至褐色。
作為代替浸入日光致變色的化合物溶液的另一種方法是將透鏡暴露于日光致變色的化合物的蒸氣之下，進(jìn)行吸入。例如，可在真空中在待處理的透鏡存在下，加熱日光致變色的化合物而達(dá)到吸入的目的。在低于約0.25毫巴的真空下，約160℃的溫度時(shí)，加熱約1小時(shí)，得到的透鏡在遇到紫外線光時(shí)能顯色。通過(guò)浸入回流的四氫呋喃1小時(shí)來(lái)預(yù)處理塑料透鏡，就可提高吸入的效果。
附圖第8-11頁(yè)吸收光譜(圖8至15)說(shuō)明了本發(fā)明的藍(lán)色的日光致變色的化合物典型的光致變色性質(zhì)。在所有情況下，下部的曲線代表呈無(wú)色態(tài)的所述化合物，上部曲線代表其暴露于閃光槍之后的變化。與我們?cè)谏写鷾?zhǔn)的專(zhuān)利申請(qǐng)No.8611837中所述的螺環(huán)金屬烷化合物相比，本發(fā)明的化合物在500至600毫微米范圍內(nèi)有強(qiáng)烈的吸收。例如，參考附圖第8頁(yè)光譜分析圖圖8，下部曲線代表呈無(wú)色態(tài)的化合物，上部曲線代表其經(jīng)過(guò)用模擬太陽(yáng)光的燈光照射后的變化，光譜分析圖圖9顯示了實(shí)施例8的雙色烯的性質(zhì)。另一方面，下部曲線表示化合物在未顯色的狀態(tài)，上部曲線代表化合物的顯色狀態(tài)。一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)在于這種化合物的未顯色態(tài)比其顯色態(tài)在紫外線范圍內(nèi)的吸收更為強(qiáng)烈的這一事實(shí)。結(jié)果，降低了內(nèi)濾效應(yīng)，一經(jīng)照射，材料向顯色態(tài)的轉(zhuǎn)化量就更大。
盡管從碳氟化合物溶劑溶液吸入是目前所采用的將日光變色的化合物滲入到塑料材料(例如CR39)中的較好方法，但是從熔體吸入這些化合物的方法也是可能做到的。
為了試驗(yàn)從熔體接觸吸入這技術(shù)的可行性，將例4的化合物試樣熔在一層CR39的塑料上，再加一層CR39塑料，從而形成一夾層。在160℃時(shí)，使樣品保持40分鐘，然后冷卻，用三氯甲烷洗滌。經(jīng)過(guò)吸入的CR39的紫外線/可見(jiàn)光譜顯示在吸入這一面上的Cod為25.7×10-5Mcm。這個(gè)效果可與通過(guò)從氟碳溶劑“FC40”(由3M公司出售)的溶液吸收同樣的化合物到一層CR39塑料內(nèi)而達(dá)到Cod為19.4×10-5Mcm的效果相匹敵。
Cod指的是以顯色型吸入物質(zhì)的光密度。
當(dāng)通過(guò)吸入或由熔體將日光變色的化合物加到塑料材料中時(shí)，為了避免日光致變色的化合物降解，挑除氧氣是很重要的。
另一種將日光致變色的化合物加到塑料的基質(zhì)中的方法包括把化合物放入塑料材料中，由塑料材料模塑成透鏡。美國(guó)專(zhuān)利第4576766介紹了這種技術(shù)。
盡管本發(fā)明專(zhuān)門(mén)就日光致變色的化合物用于生產(chǎn)光致反應(yīng)活性的透鏡這一內(nèi)容作了敘述，但可以理解到，由于這些化合物的光致變色性質(zhì)它們還有其他的用途。例如，這些化合物通常可用來(lái)制造具有可變光密度的濾色鏡。
權(quán)利要求
1.一種眼鏡片或平面透鏡，它在日光下變暗，在正常的環(huán)境溫度時(shí)在白光下回復(fù)到淡色或無(wú)色狀態(tài)，透鏡中含有或涂有至少兩種日光致變色化合物，所述的第一種化合物包括金剛烷螺環(huán)苯并吡喃或金剛烷螺環(huán)萘并吡喃，其中金剛烷基團(tuán)存在于苯并吡喃或萘并吡喃環(huán)的2-螺環(huán)位上，第二種化合物包括在吡喃環(huán)的2位上具有含氮取代基的苯并吡喃或萘并吡喃。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的透鏡，其中第一種所述的日光致變色化合物是金剛烷螺環(huán)萘并吡喃，第二種日光致變色化合物具有下面通式
其中R代表烷基或芳基此芳基可以具有一個(gè)含氮取代基而R′代表一種或多種選自氫、烷基、鹵素、芳基、羥基、烷氧基、烷基氨基或二烷基氨基，或雜環(huán)基的取代基，其中含取代基R′的環(huán)可以是被苯增環(huán)的(benzannelated)和X代表具有含氮取代基的芳基。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的透鏡，其中基團(tuán)X是一種苯基，此種苯基的鄰位和/或?qū)ξ簧暇哂邪被蛉〈被娜〈蛘呔哂泻s環(huán)的取代基。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3的一種透鏡其中R是一種苯基，此種苯基的鄰位和/或?qū)ξ簧暇哂邪被蛉〈被娜〈蛘呔哂泻s環(huán)的取代基。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2的透鏡，其中第二種日光致變色化合物具有下面的通式
其中R的含義與權(quán)利要求
2中所述的相同，每個(gè)Y代表氫、氨基、烷基氨基或二烷基氨基，或含氮的雜環(huán)基，但其條件是必須至少有一個(gè)Y是含氮取代基，R′代表一種或多種取代基，分別獨(dú)立地選自氫、烷基、鹵素、烷氧基、芳基、氨基或取代的氨基，或雜環(huán)基，或其中含取代基R′的環(huán)是被苯增環(huán)(benzannelated)的環(huán)而R″代表氫、烷基、鹵素、烷氧基或芳基。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的透鏡，其中第二種日光致變色化合物具有下面的通式
其中R3和R4分別獨(dú)立地代表一種或多種選自氫、低級(jí)烷基、芳基、低級(jí)烷氧基、羥基、鹵素、烷基氨基或二烷基氨基或雜環(huán)基的取代基。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的透鏡，其中R3代表烷氧基苯基。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6或權(quán)利要求
7的透鏡，其中Y是氨基或取代的氨基、嗎啉代、哌啶子基、吡啶并基(Pyridino)、或吡咯烷基。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6、7或8的透鏡，其中R3取代基是低級(jí)烷氧基、低級(jí)烷氧基苯基或鹵素，并且存在于6位上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1的透鏡，其中第二種日光致變色化合物具有下面的通式(Ⅲ)
其中R是烷基或芳基，Z代表芳基、烷基或氫。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的透鏡，其中Z獨(dú)立地代表苯基或由伯氨基、仲氨基或叔氨基，或由含氮雜環(huán)基取代的苯基而R是烷基。
12.一種具有下面通式(ⅠA)的吡喃化合物
其中R為低級(jí)烷基，每個(gè)Y分別獨(dú)立地代表氫、氨基或烷基氨基或二烷基氨基，或含氮雜環(huán)基，但條件是必須由Y代表的基團(tuán)不多于兩個(gè)是氫，R′代表一種或多種取代基，該取代基選自氫、烷基、鹵素、烷氧基、芳基、氨基或取代的氨基、或雜環(huán)基，其中含取代基R′的環(huán)可以是被苯增環(huán)(benzannelated)的環(huán)。而R″代表一個(gè)或多個(gè)選自氫、烷基、鹵素、烷氧基或芳基的取代基。
13.一種具有下面通式(Ⅱ)的吡喃化合物
其中R3和R4分別獨(dú)立地代表一種或多種選自氫、低級(jí)烷基、芳基、低級(jí)烷氧基、羥基、鹵素、烷基氨基或二烷基氨基、或雜環(huán)基的取代基，而Y和R′的含義與權(quán)利要求
12中所述的相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13的吡喃化合物，其中R3取代基是低級(jí)烷氧基、低級(jí)烷氧基苯基或鹵素，并存在于6位上。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13或14的吡喃化合物，其中由Y所代表的基團(tuán)中的至少一個(gè)基團(tuán)是烷基氨基或二烷基氨基。
16.具有下面通式(Ⅳ)的吡喃化合物
其中R3和R4分別獨(dú)立地代表一種或多種選自氫、低級(jí)烷基、芳基、低級(jí)烷氧基、羥基、鹵素、烷基氨基或二烷基氨基、或雜環(huán)基的取代基，R代表烷基或芳基，X代表氫、低級(jí)烷基或芳基。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16的吡喃化合物，其中X代表一種苯基，在此種苯基的鄰位或?qū)ξ簧暇哂邪被蛉〈被娜〈蚝s環(huán)的取代基。
18.一種具有下面通式(Ⅲ)的吡喃化合物
其中R為烷基或芳基，Z代表氫、烷基或芳基。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求
18的化合物，其中R是烷基而每個(gè)Z分別獨(dú)立地代表苯基或被伯氨基、仲氨基或叔氨基、或含氮雜環(huán)基取代的苯基。
專(zhuān)利摘要
光反應(yīng)塑料透鏡，是應(yīng)用金剛烷2—螺環(huán)—苯并或萘并吡喃和在吡喃環(huán)的2—位上具有含氮取代基的顯藍(lán)色的光致變色的苯并或萘并吡喃涂覆或浸漬而成。這種透鏡在陽(yáng)光下顏色變暗而在室溫下在暗處或在不含紫外光成份的白光下迅速退色。使顯黃/橙色的金剛烷2—螺環(huán)吡喃化合物與顯紫/藍(lán)色的吡喃化合物相結(jié)合而到所需要的在陽(yáng)光下變暗而顯棕/灰色的透鏡。本發(fā)明包括新的顯藍(lán)色的吡喃化合物，而此吡喃化合物的第2位上的含氮取代基是在鄰位或?qū)ξ簧暇哂邪被蛉〈被蚝s環(huán)取代基的苯基。
文檔編號(hào)C07D295/02GK87104827SQ87104827
公開(kāi)日1988年3月2日 申請(qǐng)日期1987年6月17日
發(fā)明者哈里·喬治·赫勒, 斯蒂芬·奈杰爾·奧利弗, 約翰·惠托爾, 杰克·布雷特爾, 馬丁·w·巴斯克維爾, 克萊夫·特朗德?tīng)?申請(qǐng)人:普列斯公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan