光致变色化合物

摘要

提供光致变色化合物，其可以是吡喃、嗪、或俘精酸酐。该光致变色化合物具有至少一个连接至其的取代基Q，各个Q独立地是-N₃，-CN，-COOR′，-CCR′，-C(R′)C(R′)R′，-OCOR′，-OCOOR′，-SR′，-OS0₂R”’，和/或CON(R′)R′，其中各个R′是氢、取代或者非取代的具有1-8个碳原子的烷基，非取代或者取代的芳基，具有2-18个碳原子的非取代的或者取代的链烯基或者炔基，其中该取代基是卤素或者羟基以及R”’是CF₃或者具有2-18个碳原子的全氟代烷基。组成部分Q的个数、位置和特性取决于该光致变色化合物的结构。

主权项

由以下图解式I表示的光致变色材料：其中：(A)(i)Q包含‑CN，以及图解式I所述光致变色材料在12‑位不含取代基，条件是基团A选自茚并、噻吩并、呋喃并或苯并呋喃并，或者(ii)Q包含‑N₃、‑COOR′、‑CCR′、‑C(R′)C(R′)R′、‑OCOR′、‑OCOOR′、‑SR′、以及‑OSO₂R"′，其中各个R′独立包含氢、未被取代的或者取代的1‑18个碳原子烷基、未被取代的或者取代的芳基、未被取代的或者取代的2‑18个碳原子的烯基或者炔基，其中所述取代基选自卤素以及羟基，以及R"′包含‑CF₃或者具有2‑18个碳原子的全氟代烷基；(B)各个i是整数，选自0至可得到位置的总数以及各R在各个情况下独立选自：(a)在下文公开的B表示的基团；(b)‑C(O)X₂₄，其中X₂₄选自延长剂L、羟基、C₁‑C₁₈烷基、C₁‑C₁₈烷氧基、未被取代的苯基或者用C₁‑C₁₈烷基或者C₁‑C₁₈烷氧基单取代的苯基、未被取代的氨基、用C₁‑C₁₈烷基、苯基、苄基以及萘基至少之一单或者二取代的氨基；(c)‑OX₇以及‑N(X₇)₂；其中X₇选自：(i)延长剂L、氢、C₁‑C₁₈烷基、C₁‑C₁₈酰基、苯基(C₁‑C₁₈)烷基、单(C₁‑C₁₈)烷基取代的苯基(C₁‑C₁₈)烷基、单(C₁‑C₁₈)烷氧基取代的苯基(C₁‑C₁₈)烷基；C₁‑C₁₈烷氧基(C₁‑C₁₈)烷基；C₃‑C₁₀环烷基；单(C₁‑C₁₈)烷基取代的C₃‑C₁₀环烷基、C₁‑C₁₈卤代烷基、烯丙基、苯甲酰基、单取代的苯甲酰基、萘酰基或者单取代的萘酰基，其中每一个所述苯甲酰基以及萘酰基取代基独立地选自C₁‑C₁₈烷基、以及C₁‑C₁₈烷氧基；(ii)‑CH(X₈)X₉，其中X₈选自延长剂L、氢或者C₁‑C₁₈烷基；以及X₉选自延长剂L，‑CN，‑CF₃，或者‑COOX₁₀，其中X₁₀选自延长剂L，氢或者C₁‑C₁₈烷基；(iii)‑C(O)X₆，其中X₆选自下述至少之一：延长剂L、氢、C₁‑C₁₈烷氧基、未被取代的苯氧基、用C₁‑C₁₈烷基或者C₁‑C₁₈烷氧基单或者二取代的苯氧基、未被取代的芳基、用C₁‑C₁₈烷基或者C₁‑C₁₈烷氧基单或者二取代的芳基、未被取代的氨基、用C₁‑C₁₈烷基单或者二取代的氨基、以及苯基氨基，其是未被取代的、用C₁‑C₁₈烷基或者C₁‑C₁₈烷氧基单或者二取代的；或者(iv)三(C₁‑C₁₈)烷基甲硅烷基、三(C₁‑C₁₈)烷基甲硅烷氧基、三(C₁‑C₁₈)烷氧基甲硅烷基、三(C₁‑C₁₈)烷氧基甲硅烷氧基、二(C₁‑C₁₈)烷基(C₁‑C₁₈烷氧基)甲硅烷基、二(C₁‑C₁₈)烷基(C₁‑C₁₈烷氧基)甲硅烷氧基、二(C₁‑C₁₈)烷氧基(C₁‑C₁₈烷基)甲硅烷基或者二(C₁‑C₁₈)烷氧基(C₁‑C₁₈烷基)甲硅烷氧基；(d)‑SX₁₁；其中X₁₁选自延长剂L，氢，C_1‑C₁₈烷基，C_1‑C₁₈卤代烷基，芳基，其是未被取代的、或者用C_1‑C₁₈烷基、C_1‑C₁₈烷氧基、或者卤素单或者二取代的；(e)式i表示的含氮的环：其中：(i)n是选自0，1，2和3的整数，条件是，如果n是0，则U′是U并且每个U在各情况下独立地选自‑CH₂‑、‑CH(X₁₂)‑、‑C(X₁₂)₂‑、‑CH(X₁₃)‑、‑C(X₁₃)₂‑和‑C(X₁₂)(X₁₃)‑，其中X₁₂选自延长剂L和C₁‑C₁₂烷基，X₁₃选自延长剂L、苯基和萘基，以及(ii)U′选自U、‑O‑、‑S‑、‑S(O)‑、‑NH‑、‑N(X₁₂)‑或‑N(X₁₃)‑，m是选自1、2和3的整数；(f)由式ii或iii表示的基团；其中X₁₄，X₁₅，和X₁₆各种情况下独立选自延长剂L，氢，C₁‑C₁₈烷基，苯基或萘基，或者X₁₄和X₁₅一起形成5‑8个碳原子的环；p是整数，其选自0，1，或2，以及X₁₇各种情况下独立选自延长剂L，C₁‑C₁₈烷基，C₁‑C₁₈烷氧基，或者卤素；(g)相紧邻基团R一起形成由式vii，viii，或ix表示的基团：其中(i)W和W′在各情况下独立地选自‑O‑，‑N(X₇)‑，‑C(X₁₄)‑，和‑C(X₁₇)‑；(ii)X₁₄，X₁₅和X₁₇，其中X₁₄，和X₁₅各种情况下独立选自延长剂L，氢，C₁‑C₁₈烷基，苯基或萘基，或者X₁₄和X₁₅一起形成5‑8个碳原子的环；以及X₁₇各种情况下独立选自延长剂L，C₁‑C₁₈烷基，C₁‑C₁₈烷氧基，或者卤素；以及(iii)q是整数，其选自0，1，2，3，和4；以及(h)表示为：‑[S₁]_c‑[Q₁‑[S₂]_d]_d，‑[Q₂‑[S₃]_e]_e，‑[Q₃‑[S₄]_f]_f，‑S₅‑P的延长剂L，其中：(i)各Q₁，Q₂和Q₃在各情况下独立地选自：从未被取代的或取代的芳基、未被取代的或取代的脂环族基、未被取代的或取代的杂环基团以及它们的混合基团中选择的二价基团，其中取代基选自：由P表示的基团，液晶基团，卤素，多(C₁‑C₁₈烷氧基)，C₁‑C₁₈烷氧基羰基，C₁‑C₁₈烷基羰基，C₁‑C₁₈烷氧基羰基氧基，芳氧基羰基氧基，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)烷基硫基，C₁‑C₁₈烷基硫基，C₁‑C₁₈乙酰基，C₃‑C₁₀环烷基，C₃‑C₁₀环烷氧基，被氰基、卤素或C₁‑C₁₈烷氧基单取代或被卤素多取代的直链或支化C₁‑C₁₈烷基，和含下列通式中的一种的基团：‑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，脂族烃基和芳族烃基，以及t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自0‑20中的整数，包括端值；各S₁，S₂，S₃，S₄和S₅在各情况下独立地选自下列这些的间隔单元：(1)‑(CH₂)_g‑，‑(CF₂)_h‑，‑Si(CH₂)_g‑，‑(Si[(CH₃)₂]O)_h‑，其中g在各情况下独立地选自1到20；h是选自1到16的整数，包括端值；(2)‑N(Z)‑，‑C(Z)＝C(Z)‑，‑C(Z)＝N‑，‑C(Z′)‑C(Z′)‑，或者单键，其中Z在各情况下独立地选自氢，C₁‑C₁₈烷基，C₃‑C₁₀环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C₁‑C₁₈烷基，C₃‑C₁₀环烷基和芳基；和(3)‑O‑，‑C(O)‑，‑C≡C‑，‑N＝N‑，‑S‑，‑S(O)‑，‑S(O)(O)‑，‑(O)S(O)‑，‑(O)S(O)O‑，‑O(O)S(O)O‑或直链或支化C₁‑C₂₄亚烷基残基，所述C₁‑C₂₄亚烷基残基是未被取代的，被氰基或卤素单取代，或被卤素多取代；条件是当两个包括杂原子的间隔单元联接在一起时，该间隔单元在联接时要求杂原子不直接联接于彼此之上以及当S₁和S₅分别地联接到PC和P上时，它们在联接时要求两个杂原子不直接联接于彼此之上；(iii)P选自：羟基、氨基、C₂‑C₁₈烯基、C₂‑C₁₈炔基、叠氮基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、甲硅烷基氢化物、(四氢‑2H‑吡喃‑2‑基)氧基、硫基、异氰酸根合、硫代异氰酸根合、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、2‑(丙烯酰氧基)乙基氨基甲酰基、2‑(甲基丙烯酰氧基)乙基氨基甲酰基、氮丙啶基、烯丙氧基羰氧基、环氧基、羧酸、羧酸酯、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基氨基、氨羰基、C₁‑C₁₈烷基氨羰基、氨羰基(C₁‑C₁₈)烷基、C₁‑C₁₈烷氧基羰基氧基、卤代羰基、氢、芳基、羟基(C₁‑C₁₈)烷基、C₁‑C₁₈烷基、C₁‑C₁₈烷氧基、氨基(C₁‑C₁₈)烷基、C₁‑C₁₈烷基氨基、二‑(C₁‑C₁₈)烷基氨基、C₁‑C₁₈烷基(C₁‑C₁₈)烷氧基、C₁‑C₁₈烷氧基(C₁‑C₁₈)烷氧基、硝基、聚(C₁‑C₁₈)烷基醚、(C₁‑C₁₈)烷基(C₁‑C₁₈)烷氧基(C₁‑C₁₈)烷基、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、乙炔基、丙烯酰基、丙烯酰氧基(C₁‑C₁₈)烷基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基(C₁‑C₁₈)烷基、2‑氯代丙烯酰基、2‑苯基丙烯酰基、丙烯酰氧基苯基、2‑氯代丙烯酰基氨基、2‑苯基丙烯酰基氨基羰基、oxetanyl、缩水甘油基、氰基、异氰酸根合(C₁‑C₁₈)烷基、衣康酸酯、乙烯基醚、乙烯基酯、苯乙烯衍生物、主链和侧链液晶聚合物、硅氧烷衍生物、乙烯亚胺衍生物、马来酸衍生物、富马酸衍生物、未取代肉桂酸衍生物、用甲基、甲氧基、氰基以及卤素至少之一取代的肉桂酸衍生物、或者取代或者未被取代的手性的或者非手性的单价的或者二价基团，其选自类固醇基团、萜类化合物基团、生物碱基团及其混合物，其中该取代基独立地选自C₁‑C₁₈烷基、C₁‑C₁₈烷氧基、氨基、C₃‑C₁₀环烷基、C₁‑C₁₈烷基(C₁‑C₁₈)烷氧基、氟代(C₁‑C₁₈)烷基、氰基、氰基(C₁‑C₁₈)烷基、氰基(C₁‑C₁₈)烷氧基或其混合物，或者P是具有2‑4个反应性基团的结构或者P是未被取代的或者取代的开环易位聚合前体；以及(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和至少是1；(C)当所述光致变色材料由图解式I表示时：(b)基团A表示茚并，噻吩并，苯并噻吩并，呋喃并或苯并呋喃并；以及(c)B以及B′各自独立地选自：(i)氢、C₁‑C₁₈烷基、C₂‑C₁₈烷叉基、C₂‑C₁₈次烷基、乙烯基、C₃‑C₁₀环烷基、C₁‑C₁₈卤代烷基、烯丙基、卤素以及未被取代的或者用C₁‑C₁₈烷基以及C₁‑C₁₈烷氧基至少之一单取代的苄基；(ii)苯基，其是在对位用至少一种取代基单取代的，该取代基选自：C₁‑C₁₈烷氧基、直链或者支链C₁‑C₂₀亚烷基、直链或者支链C₁‑C₄聚氧化烯基、环状的C₃‑C₂₀亚烷基、亚苯基、亚萘基、C₁‑C₁₈烷基取代的亚苯基、单或者多氨基甲酸酯(C₁‑C₂₀)亚烷基、单或者多酯(C₁‑C₂₀)亚烷基、单或者多碳酸酯(C₁‑C₂₀)亚烷基、聚亚硅烷基、聚亚硅氧烷基及其混合物，其中该至少一种取代基连接至光致变色材料的芳基；(iii)‑CH(CN)₂以及‑CH(COOX₁)₂，其中X₁选自延长剂L、氢、未被取代的或者用苯基单取代的C₁‑C₁₈烷基、用C₁‑C₁₈烷基、C₁‑C₁₈卤代烷基或者C₁‑C₁₈烷氧基单取代的苯基(C₁‑C₁₈)烷基、以及未被取代的芳基、单或者二取代的芳基的至少之一，其中各芳基取代基独立地选自C₁‑C₁₈烷基以及C₁‑C₁₈烷氧基；以及延长剂L；(iv)‑CH(X₂)(X₃)，其中：(1)X₂选自延长剂L，氢，C₁‑C₁₈烷基，未取代、单‑或二‑取代的芳基至少之一，其中各芳基取代基独立选自C₁‑C₁₈烷基以及C₁‑C₁₈烷氧基；以及(2)X₃选自‑COOX₁，‑COX₁，‑COX₄，和‑CH₂OX₅中的至少一种，其中：X₄选自下列的至少一种：吗啉代，哌啶子基，未被取代的或被C₁‑C₁₈烷基单‑或二‑取代的氨基，以及选自苯基氨基和二苯基氨基中的未被取代的或单或二‑取代的基团，其中各取代基独立地选自C₁‑C₁₈烷基或C₁‑C₁₈烷氧基；和X₅选自延长剂L，氢，‑C(O)X₂，未被取代的或被(C_1‑C₁₈)烷氧基或苯基单取代的C₁‑C₁₈烷基，被(C₁‑C₁₈)烷氧基单取代的苯基(C₁‑C₁₈)烷基，以及未被取代的，单‑或二‑取代的芳基，其中各芳基取代基独立地选自C₁‑C₁₈烷基和C₁‑C₁₈烷氧基；(v)未被取代的，单‑，二‑，或三‑取代的芳基；9‑久洛尼定基；或选自吡啶基、呋喃基、苯并呋喃‑2‑基、苯并呋喃‑3‑基、噻吩基、苯并噻吩‑2‑基、苯并噻吩‑3‑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并吡啶基、二氢吲哚基或芴基的未取代的、单‑或二‑取代的杂芳基，其中各芳基或者杂芳基取代基在各情况下独立地选自：(1)延长剂L；(2)‑COOX₁或者‑C(O)X₆；(3)芳基，卤素，卤芳基，C₃‑C₁₀环烷基芳基，以及被C₁‑C₁₈烷基或C₁‑C₁₈烷氧基单‑或二‑取代的芳基；(4)C₁‑C₁₈烷基，C₃‑C₁₀环烷基，C₃‑C₁₀环烷氧基(C₁‑C₁₈)烷基，芳基(C₁‑C₁₈)烷基，芳氧基(C₁‑C₁₈)烷基，单‑或二‑(C₁‑C₁₈)烷基芳基(C₁‑C₁₈)烷基，单‑或二‑(C₁‑C₁₈)烷氧基芳基(C₁‑C₁₈)烷基，C₁‑C₁₈卤代烷基，和单(C₁‑C₁₈)烷氧基(C₁‑C₁₈)烷基；(5)C₁‑C₁₈烷氧基，C₃‑C₁₀环烷氧基，环烷氧基(C₁‑C₁₈)烷氧基，芳基(C₁‑C₁₈)烷氧基，芳氧基(C₁‑C₁₈)烷氧基，单‑或二‑(C₁‑C₁₈)烷基芳基(C₁‑C₁₈)烷氧基，和单‑或二‑(C₁‑C₁₈)烷氧基芳基(C₁‑C₁₈)烷氧基；(6)氨羰基，氨羰基(C₁‑C₁₈)亚烷基，氨基，单‑或者二‑烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪并，N‑(C₁‑C₁₈)烷基哌嗪并，N‑芳基哌嗪并，氮丙啶并，吲哚并，哌啶基，吗啉代，硫代吗啉代，四氢化喹啉并，四氢化异喹啉并，吡咯烷基，羟基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基以及卤素；(7)‑OX₇或者‑N(X₇)₂；(8)‑SX₁₁；(9)由式i表示的含氮环；(10)式ii或者iii表示的基团；(11)未被取代的或者单取代的基团，选自吡唑基、咪唑基、吡唑啉基、咪唑啉基、吡咯烷基、吩噻嗪基、phenoxazinyl、吩嗪基、或者吖啶基，其中各取代基独立地选自延长剂L，C₁‑C₁₈烷基，C₁‑C₁₈烷氧基，苯基，羟基，氨基或者卤素；(12)式iv或者v表示的基团：其中：(I)各式中V′独立地选自：‑O‑，‑CH‑，C₁‑C₆亚烷基，以及C₃‑C₁₀亚环烷基，(II)各式中V独立地选自：‑O‑或者‑N(X₂₁)‑，其中X₂₁是延长剂L，氢，C₁‑C₁₈烷基，以及C₂‑C₁₈酰基，条件是如果V是‑N(X₂₁)‑，V′是‑CH₂‑，(III)X₁₈和X₁₉各自独立地选自延长剂L，氢和C₁‑C₁₈烷基，和(IV)k选自0，1，和2，以及各X₂₀在各情况下独立地选自延长剂L，C₁‑C₁₈烷基，C₁‑C₁₈烷氧基，羟基和卤素；(13)由式vi表示的基团：其中(I)X₂₂选自延长剂L，氢和C₁‑C₁₈烷基，和(II)X₂₃选自延长剂L以及选自萘基，苯基，呋喃基和噻吩基中的未被取代的或单‑或二‑取代的基团，其中各取代基在各情况下独立地选自C₁‑C₁₈烷基，C₁‑C₁₈烷氧基，和卤素；以及(14)B和B′一起形成芴‑9‑叉，单‑或二‑取代的芴‑9‑叉或形成饱和的C₃‑C₁₂螺‑单环烃环，饱和的C₇‑C₁₂螺‑二环烃环，饱和的C₇‑C₁₂螺‑三环烃环以及延长剂L，其中芴‑9‑叉上的取代基选自C₁‑C₄烷基，C₁‑C₄烷氧基，溴，氟和氯。