Compuesto de cromeno.

Compuesto de cromeno que tiene un esqueleto representado por la siguiente fórmula (1):

en la que (i) R1 y R2 son cada uno un sustituyente que contiene azufre seleccionado entre el grupo que consiste engrupo tiol, grupo alquiltio, grupo alcoxialquiltio, grupo haloalquiltio, grupo cicloalquiltio, grupo ariltio y grupoheteroariltio, (ii) R1 es el sustituyente que contiene azufre indicado anteriormente y R2 es un átomo de hidrógeno,grupo hidroxilo, grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo amino, grupo heterocíclicoque tiene un átomo de nitrógeno miembro del anillo y está unido al anillo de benceno al que se une el grupoheterocíclico a través del átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, grupo formilo, grupo hidroxicarbonilo, grupoalquilcarbonilo, grupo alcoxicarbonilo, átomo de halógeno, grupo aralquilo, grupo aralcoxi, grupo ariloxi o grupo arilo,o (iii) R2 es el sustituyente que contiene azufre indicado anteriormente y R1 es un átomo de hidrógeno, grupohidroxilo, grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo amino, grupo heterocíclico alifáticoque tiene un átomo de nitrógeno miembro del anillo y está unido al anillo de benceno al que se une el grupoheterocíclico alifático a través del átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, grupo formilo, grupo hidroxicarbonilo,grupo alquilcarbonilo, grupo alcoxicarbonilo, átomo de halógeno, grupo aralquilo, grupo aralcoxi o grupo ariloxi.

Compuesto de cromeno

Campo técnico

La presente invención se refiere a un nuevo compuesto de cromeno y a un producto intermedio y al uso de los mismos. Más específicamente, se refiere a un nuevo compuesto de cromeno que es útil como compuesto fotocrómico para lentes fotocrómicas para gafas y a un producto intermedio y al uso de los mismos.

Antecedentes en la técnica El fotocromismo es la función reversible de ciertos compuestos que cambian de color rápidamente tras la exposición a luz, que incluye luz ultravioleta tal como luz solar o luz de una lámpara de mercurio, y vuelven a su color original cuando se ponen en la oscuridad deteniendo la exposición a la luz. Un compuesto que tiene esta propiedad se denomina "compuesto fotocrómico" y se usa como material para lentes plásticas fotocrómicas.

Para que el compuesto fotocrómico se use para este fin, se requieren las siguientes propiedades: (I) el grado de coloración en el intervalo de luz visible antes de que se aplique luz ultravioleta (coloración inicial) debería ser bajo,

(II) el grado de coloración después de la exposición a luz ultravioleta (que se denominará "densidad óptica de color" en lo sucesivo el presente documento) debería ser alto, (III) la velocidad desde el momento en el que comienza la aplicación de la luz ultravioleta hasta el momento en el que la densidad óptica de color alcanza la saturación (que se denominará "sensibilidad de desarrollo de color" en lo sucesivo el presente documento) debería ser alta; (IV) la velocidad desde que se detiene la aplicación de la luz ultravioleta hasta el momento en el que el compuesto vuelve a su estado original (que se denominará "velocidad de decoloración" en lo sucesivo en el presente documento) debería ser alta, (V) la durabilidad de repetición de esta función reversible debería ser alta, y (VI) la solubilidad en una composición de monómero que se convertirá en un material anfitrión después del curado del compuesto fotocrómico debería ser alta de modo que su dispersabilidad en el material anfitrión en uso llegue a ser alta.

Como compuestos fotocrómicos que pueden satisfacer estos requisitos, se conocen compuestos de cromeno que tienen una estructura de indeno (2, 1-f) nafto (1, 2-b) pirano como esqueleto básico (véanse el documento de Patente Internacional abierta a inspección pública WO99/15518 y el documento de Patente Internacional abierta a inspección pública W02001/60811) .

Es preferente que una lente plástica fotocrómica que comprende el compuesto fotocrómico debería desarrollar un color de tinte neutro tal como gris o marrón. Un color de tinte neutro se obtiene mezclando en conjunto diversas clases diferentes de compuestos fotocrómicos que desarrollan diferentes colores. Más específicamente, se obtiene mezclando un compuesto fotocrómico de color amarillo a rojo (compuesto amarillo) que tiene una absorción máxima de 430 a 530 nm con un compuesto fotocrómico de color púrpura a azul (compuesto azul) que tiene una absorción máxima de 550 a 650 nm en el momento del desarrollo de color.

Sin embargo, cuando el control de color se realiza mediante este procedimiento, se producen diversos problemas debido a la diferencia en las propiedades fotocrómicas de los compuestos que se han mezclado. Por ejemplo, cuando la durabilidad de repetición del compuesto amarillo es menor que la del compuesto azul y la lente plástica fotocrómica se usa durante mucho tiempo, el color desarrollado cambia gradualmente a un color con un fuerte tinte azul.

Cuando la sensibilidad de desarrollo de color y la velocidad de decoloración del compuesto amarillo son menores que las del compuesto azul, se presenta el problema de que el color durante el desarrollo de color tiene un fuerte tinte azul y el color durante la decoloración tiene un fuerte tinte amarillo.

Se considera que este problema se puede solucionar usando un compuesto que tiene dos o más máximos de absorción en el momento de la exposición y desarrolla un color de tinte neutro por sí mismo (compuesto de pico doble) . Se conoce que un compuesto amarillo es generalmente inferior a un compuesto azul en su durabilidad. Por lo tanto, se desea un compuesto que tiene una densidad óptica de color amarillo mayor (que tiene una longitud de onda de absorción máxima de 430 a 530 nm) que la densidad óptica de color azul (que tiene una longitud de onda de absorción máxima de 550 a 650 nm) como el compuesto de pico doble (la relación de la densidad óptica de color amarillo con respecto a la densidad óptica de color azul en el compuesto de pico doble se puede denominar "característica de pico doble" en lo sucesivo en el presente documento) .

Como compuestos fotocrómicos que tienen dos o más máximos de absorción en el momento del desarrollo de color (compuesto de pico doble) , se conocen los compuestos representados por las siguientes fórmulas (A) a (D) .

Sin embargo, estos compuestos tienen espacio para la mejora de los siguientes puntos. Es decir, un compuesto de cromeno representado por la siguiente fórmula (A) (véase el documento de Patente Internacional abierta a inspección pública WO01/19813) tiene una baja velocidad de decoloración y una baja durabilidad de repetición aunque su característica de pico doble es alta.

Un compuesto de cromeno representado por la siguiente fórmula (B) (véase el documento de Patente Internacional abierta a inspección pública WO03/044022) tiene una menor absorción de 430 a 530 nm que la absorción de 550 a 650 nm y una baja característica de pico doble.

Aunque un compuesto de cromeno representado por la siguiente fórmula (C) (véase el documento de Patente Internacional abierta a inspección pública WO05/028465) tiene una excelente característica de pico doble y niveles prácticos de densidad óptica de color y velocidad de decoloración, el final de su espectro de absorción (que se denominará "final de absorción" en lo sucesivo en el presente documento) cae más allá de 420 nm en el intervalo visible. Por lo tanto, tiene espacio para la mejora debido a que su coloración inicial es ligeramente alta.

Además, el documento de Patente US2009/0309076A1 desvela un compuesto de cromeno representado por la siguiente fórmula (D) . Sin embargo, el compuesto tiene espacio para la mejora ya que su absorción de 430 a 530 nm es menor que la absorción de 550 a 650 nm y su característica de pico doble es baja.

Divulgación de la invención Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un compuesto de cromeno que desarrolle un color de tinte neutro y tenga propiedades fotocrómicas muy mejoradas en comparación con los compuestos anteriores.

Es otro objetivo de la presente invención proporcionar un compuesto de cromeno que tenga una coloración inicial pequeña, una alta densidad óptica de color y una alta velocidad de decoloración, casi nunca se coloree cuando se deteriore y casi nunca experimente una reducción en la densidad óptica de color cuando se use repetidamente, es decir, que tenga una durabilidad excelente de las propiedades fotocrómicas.

Es aún otro objetivo de la presente invención proporcionar un compuesto de cromeno que se pueda disolver en una 10 composición de monómero que se convertirá en un sustrato de un artículo óptico en una alta concentración.

Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar nuevo compuesto de naftol para la fabricación del compuesto de cromeno de la presente invención.

Otros objetivos y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción.

Se sabe que en el esqueleto de indeno (2, 1-f) nafto (1, 2-b) pirano, que se conoce por proporcionar unas excelentes propiedades fotocrómicas, se mejora la característica de pico doble, el final de absorción se puede posicionar en un intervalo corto de longitud de onda y se puede reducir la coloración inicial al aumentar la capacidad donadora de electrones del sustituyente o sustituyentes en la posición 6 y/o en la posición 7 (introduciendo un grupo donador de electrones que tenga una constante de Hammett !p menor que 0) mientras que la velocidad de decoloración es menor, el desarrollo de color por calor a temperatura ambiente sin ninguna exposición (este desarrollo de color se denominará "coloración inicial por termocromismo" en lo sucesivo el presente documento) es mayor y la durabilidad es menor cuanto mayor es la capacidad donadora de electrones del sustituyente o sustituyentes en la posición 6 y/o en la posición 7.

Los inventores de la presente invención han realizado estudios exhaustivos para solucionar los problemas anteriores y han descubierto que se obtiene un compuesto de cromeno que tiene una... [Seguir leyendo]

1. Compuesto de cromeno que tiene un esqueleto representado por la siguiente fórmula (1) :

en la que (i) R1 y R2 son cada uno un sustituyente que contiene azufre seleccionado entre el grupo que consiste en grupo tiol, grupo alquiltio, grupo alcoxialquiltio, grupo haloalquiltio, grupo cicloalquiltio, grupo ariltio y grupo heteroariltio, (ii) R1 es el sustituyente que contiene azufre indicado anteriormente y R2 es un átomo de hidrógeno, grupo hidroxilo, grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo amino, grupo heterocíclico que tiene un átomo de nitrógeno miembro del anillo y está unido al anillo de benceno al que se une el grupo heterocíclico a través del átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, grupo formilo, grupo hidroxicarbonilo, grupo alquilcarbonilo, grupo alcoxicarbonilo, átomo de halógeno, grupo aralquilo, grupo aralcoxi, grupo ariloxi o grupo arilo,

o (iii) R2 es el sustituyente que contiene azufre indicado anteriormente y R1 es un átomo de hidrógeno, grupo hidroxilo, grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo amino, grupo heterocíclico alifático que tiene un átomo de nitrógeno miembro del anillo y está unido al anillo de benceno al que se une el grupo heterocíclico alifático a través del átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, grupo formilo, grupo hidroxicarbonilo,

grupo alquilcarbonilo, grupo alcoxicarbonilo, átomo de halógeno, grupo aralquilo, grupo aralcoxi o grupo ariloxi.

2. El compuesto de cromeno de acuerdo con la reivindicación 1 que está representado por la siguiente fórmula (2) :

en la que R1 y R2 son como se han definido en la fórmula anterior (1) , R3 y R4 son cada uno independientemente un grupo hidroxilo, grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo amino, grupo heterocíclico que tiene un átomo de nitrógeno miembro del anillo y está unido al anillo de benceno al que se une el grupo heterocíclico a través del átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, grupo formilo, grupo hidroxicarbonilo, grupo alquilcarbonilo, grupo alcoxicarbonilo, átomo de halógeno, grupo aralquilo, grupo aralcoxi, grupo ariloxi o grupo arilo, R5 y R6 son cada uno independientemente un grupo representado por la siguiente fórmula (3) :

en la que R9 es un grupo arilo o un grupo heteroarilo, R10 es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo o un átomo de halógeno y m es un número entero de 1 a 3, un grupo representado por la siguiente fórmula (4) : en la que R11 es un grupo arilo o un grupo heteroarilo, y n es un número entero de 1 a 3, un grupo arilo, un grupo heteroarilo o un grupo alquilo, y R5 y R6 pueden formar un anillo de hidrocarburo alifático junto con el átomo de carbono al que R5 y R6 están unidos, R7 y R8 son cada uno independientemente un átomo de

hidrógeno, grupo hidroxilo, grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo alcoxialquilo, grupo formilo, grupo hidroxicarbonilo, grupo alquilcarbonilo, grupo alcoxicarbonilo, átomo de halógeno, grupo aralquilo, grupo aralcoxi, grupo ariloxi o grupo arilo, y R7 y R8 pueden formar un anillo alifático que tiene de 3 a 20 átomos de carbono miembros del anillo, un poli-anillo condensado que tiene un anillo aromático o un anillo heteroaromático condensado con el anillo alifático, un hetero anillo que tiene de 3 a 20 átomos miembros del anillo, o un poli-anillo condensado que tiene un anillo aromático o un anillo heteroaromático condensado con el hetero anillo, junto con el átomo de carbono en la posición 13 al que R7 y R8 están unidos, a es un número entero de 0 a 2, b es un número entero de 0 a 4, cuando a es 2, dos R3 pueden ser iguales o diferentes y cuando b es de 2 a 4, una pluralidad de R4 pueden ser iguales o diferentes.

3. El compuesto de cromeno de acuerdo con la reivindicación 2 que está representado por la siguiente fórmula (5) :

en la que R3, R4, R5, R6, R7, R8, a y b son como se han definido en la fórmula anterior (2) , R2 es igual que R2 de (iii) de la fórmula anterior (1) y R15 es un grupo donador de electrones que tiene una constante de Hammett !p de -0, 50 a -0, 01 de entre los grupos definidos como R1 en (iii) de la fórmula anterior (1) .

4. El compuesto de cromeno de acuerdo con la reivindicación 2 que está representado por la siguiente fórmula (6) :

en la que R3, R4, R5, R6, R7, R8, a y b son como se han definido en la fórmula anterior (2) , R1 es igual que R1 de (ii) de la fórmula anterior (1) y R16 es un grupo donador de electrones que tiene una constante de Hammett !p de -0, 50 a -0, 01 de entre los grupos definidos como R2 en (ii) de la fórmula anterior (1) .

5. El compuesto de cromeno de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que en la fórmula (2) , (5) o (6) , R7 y R8 forman un anillo de hidrocarburo alifático junto con los átomos de carbono en la posición 13 a los que R7 y R8 están unidos, y el anillo de hidrocarburo alifático tiene de 4 a 20 átomos de carbono miembros del anillo y puede tener al menos un sustituyente seleccionado entre el grupo que consiste en grupo alquilo, grupo haloalquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo amino, grupo aralquilo, grupo arilo y átomo de halógeno.

6. Composición fotocrómica curable que comprende el compuesto de cromeno de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y un monómero polimerizable.

7. Artículo óptico fotocrómico que tiene un producto moldeado de polímero que contiene el compuesto de cromeno de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 dispersado en el mismo como miembro constituyente.

8. Artículo óptico que tiene un sustrato óptico que está revestido, todo o parte de al menos una superficie, con una película de polímero que comprende el compuesto de cromeno de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 dispersado en la misma como miembro constituyente.

9. Compuesto de naftol representado por la siguiente fórmula (7) :

en la que R1, R2, R3, R4, R7, R8, a y b son como se han definido en la fórmula anterior (2) .