[发明专利]光致变色的螺构噁嗪,含此类化合物的组合物及制品

说明书

本发明涉及尤其具有光致变色性质的螺构噁嗪类的新颖化合物。还涉及光致变色的组合物和含螺构噁嗪的眼科制品(如镜片)。

由于多色光或单色光(如UV)的影响，光致变色化合物可被改变颜色，并且，当停止光辐照，或由于不同于第一种光线的多色光或单色光的影响，或由于不同的温度的影响和/或不同于第一种的多色光或单色光的影响，光致变色化合物能够恢复其原来的颜色。

这些光致变色化合物可应用于各种领域，例如，用于生产眼科镜片、隐形眼镜、某些遮阳棚、滤镜、供照相机、摄影仪器或其它光学和观测设备用的光学器件、玻璃隔板、装饰物、显示器元件或用于用光学记入(编码)法的信息储存。

在眼科光学领域，特别是在眼镜领域，包括一种或多种光致变色化合物的光致变色镜片必须具备：

-在暗处或没有阳光处的高透光度，

-当经阳光辐照时的低透光度(高显色性能)，

-合适的显色和褪色动力学，

-能被消费者接受的颜色(灰色或栗棕色较好)，而且，最好在显色和褪色过程中能保持所选择的颜色，

-能在0-40℃的温度范围保持特征的性能，

-由于所要求的目标物是复杂的，因此是昂贵的、校正的镜片，故要求有效长的寿命。

实际上这些镜片的特性是由活性光致变色化合物决定的，另外，这些光致变色化合物必须能与构成镜片的有机或无机载体很好地相容。

而且，应注意的是灰色或栗棕色颜色要求使用至少两种在可见光范围具有不同最大吸收波长(λ最大)的不同颜色光致变色物。因此，这样的混合对光致变色化合物还提出了其它的要求。特别是两种或多种混合的活性光致变色化合物的显色和褪色动力学必须基本相同。对它们的长期稳定性以及与塑料或矿物质载体的相容性也有相似的要求。

在现有技术所描述的许多光致变色化合物中，可参见美国专利3,578,602；3,562,172；4,215,010；欧洲专利0,171,909；0,313,941；法国专利2,647,789和欧洲专利0,600,669中所述的二氢吲哚螺萘噁嗪(indolinospironaphtoxazines)：

这些分子中的R¹表示直链或支链的烷基、烷芳基或脂环基。可以认为这些化合物满足上面的技术规范。

事实上，这些化合物确实具有一种或多种所要求的基本性质，例如在黑暗中的高透光性、当经阳光辐照时的高显色性能、在蓝色或紫色(570-630nm)中的吸收、显色和褪色的快速动力学，但目前所述的所有化合物都不具有工业化规模地制造满意的制品所要求的综合性能。

尽管现有技术揭示了如何通过在环的不同位置增加取代基以改进吸收谱带，和如何提高褪色动力学，但未揭示如何增加这些分子的着色能力而不增加在非活性状态时的残留着色，或如何使它们光化学稳定，以适应工业化规模中使用。确实，没有高的稳定性，这些加入高级镜片中的高价分子就不能得到使用。

本申请人未曾预料地发现多环基团，较好的是二环烷基的存在提供了解决稳定性、残留着色和显色性能等问题的办法，这对上述诸申请来说是至关重要的。

本发明的独特性在于多环基团的令人惊奇的效果，它在确保了极佳的光稳定性的同时增加了螺构噁嗪的显色能力而不增加其残留着色。

因此，本发明涉及一种化合物，特别是具有下式(I)的光致变色化合物：其中

-R¹是由至少一个脂环以成桥或缩合的方式与至少一个其它脂环和/或芳环相连接而成的多环基，其中的各环可任选地含有至少一个杂原子和至少一个不饱和度，

-R²、R³可以相同或不同，它们表示有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、链烯基、炔基、芳基、烷芳基、环烷基，R²和R³可任选地结合形成有5-10个碳原子的碳环或杂环基，

-R⁴、R⁵、R⁶和R⁷可以相同或不同，它们表示：

·氢，

·烷基、环烷基、链烯基、炔基、芳基(较好的是被供电子或吸电子基团单取代、双取代或三取代的苯基和萘基)、杂芳基、芳氧基或芳烷基，所述的基团可任选地被卤代，

·卤素，较好是F、Br、Cl，

·OR、SR、-OCOR、-COOR，其中R为H、烷基和/或环烷基和/或芳基，

·(聚)醚、(聚)酰胺、(聚)碳酸酯、(聚)氨基甲酸酯、(聚)脲、(聚)酯，