光致变色化合物的制作方法

专利名称：光致变色化合物的制作方法
本申请是2004年5月26日提交的中国专利申请200480024775.7，“光致变色化合物”的分案申请。
相关申请的交叉引用本申请要求了2003年7月1日申请的美国临时申请序列号60/484,100的权益，它被特意引入这里供参考。
有关联邦政府资助的研究或发展的声明不适用。
对序列表的引用不适用。
背景在这里公开的各种非限制性实施方案总体上涉及光致变色化合物。其它非限制性实施方案涉及通过使用在这里公开的光致变色化合物所制备的器件和元件。
普通的光致变色化合物具有至少两种状态，具有第一吸收光谱的第一状态和具有与第一种吸收光谱不同的第二吸收光谱的第二状态，并且能够响应于至少光化辐射在两种状态之间转换。此外，普通的光致变色化合物能够是热可逆的。也就是说，普通的光致变色化合物能够响应于至少光化辐射在第一状态和第二状态之间转换和响应于热能恢复到第一状态。在这里使用的术语“光化辐射”指能够引起响应的电磁辐射，比如但不限于紫外线和可见辐射。更具体地说，普通的光致变色化合物能够响应于光化辐射从一种异构体转变成另一种异构体，其中各异构体具有特性吸收光谱，并且此外能够响应于热能恢复到第一种异构体(即，热可逆的)。例如，普通的热可逆的光致变色化合物一般能够响应于光化辐射从第一状态(例如“透明(clear)状态”)转换到第二状态(例如“着色状态”)和响应于热能恢复到“透明”状态。
二色性化合物是，与透过辐射的两种正交平面偏振化成分之中的一种成分相比，能够更强烈地吸收另一种成分的那些化合物。因此，二色性化合物能够线性地偏振化透过辐射。在这里使用的术语“线性偏振化”意指将光波的电矢量的振动限制到一个方向或平面。然而，虽然二色性材料能够优先吸收透过辐射的两种正交平面偏振成分之中的一种，如果二色性化合物的分子没有合适地定位或排列，则无法实现透过辐射的净线性偏振。也就是说，由于二色性化合物的分子的无规定位，各分子的选择性吸收能够互相抵消，使得无法实现净或总体线性偏振作用。因此，一般需要适当地将二色性化合物的分子定位或排列在另一种材料中，以便形成普通的线性偏振元件，如线性地偏振滤光镜或墨镜的透镜。
与二色性化合物相反，一般不需要定位或排列普通光致变色化合物的分子而形成普通的光致变色元件。因此，例如，普通的光致变色元件，如光致变色眼镜的透镜，能够例如通过将含有普通光致变色化合物和“主体”材料的溶液旋涂到透镜表面上，然后适宜地固化所得涂层但没有在任何特定取向上排列光致变色化合物来最终形成。此外，即使普通的光致变色化合物的分子按照以上对于二色性化合物所讨论的那样适当地定位或排列，因为普通的光致变色化合物没有强烈地显示出二色性，从它制得的元件一般不强烈地线性偏振。
理想的是提供光致变色化合物，比如但不限于热可逆的光致变色化合物，它们能够在至少一种状态下显示出有用的光致变色和/或二色性性能，并且能够用于各种应用中以赋予光致变色和/或二色性性能。
附图的几个视图的简述当与附图相结合阅读时，本发明的各种非限制性实施方案可以更好地得到理解，其中

图1显示了通过使用池法(CELL METHOD)对于根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色化合物所获得的两个平均差异吸收光谱。
详细叙述在说明书中和所附权利要求中所使用的冠词“a”，“an”和“the”包括复数指代物，除非特意地和明确地限于一个指代物。
另外，对于本说明书的目的，除非另有说明，否则表达成分的量，反应条件和在说明书中使用的其它性能或参数的所有数值被理解为在一切情况下被术语“约”修饰。因此，除非另有说明，应当理解在下面的说明书和所附权利要求中给出的数值参数是近似值。至少，并且不试图将等同原则的应用限于权利要求的范围，各数值参数应该至少按照报道的有效数字的数值并采用寻常的舍入技术来解释。
此外，尽管表达本发明的宽范围的数值范围和参数设定值是如以上所讨论的近似值，但是在实施例部分中给出的数值尽可能准确地报道。然而，应该理解的是，此类数值固有地含有从测量设备和/或测量技术引起的某些误差。
现在描述本发明的各种非限制性实施方案。一个非限制性实施方案提供适宜具有至少第一状态和第二状态的热可逆的、光致变色的化合物，其中热可逆的、光致变色的化合物在至少一种状态下具有根据池法(CELL METHOD)测定的大于2.3的平均吸收比，该方法在下面详细描述。此外，根据各种非限制性实施方案，热可逆的、光致变色的化合物具有在活化状态下具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。在这里使用的术语“光致变色化合物”同时包括热可逆的和非热可逆的(或光可逆的)光致变色化合物。在这里对于光致变色化合物所使用的术语“活化状态”指光致变色化合物，当它暴露于足够的光化辐射时会引起光致变色化合物的至少一部分转换状态。此外，在这里使用的术语“化合物”指由两种或多种元素、组分、成分或部分的联合所形成的物质并且包括，没有限制，由两种或多种元素、组分、成分或部分的联合所形成的分子和高分子(例如聚合物或低聚物)。
一般而言，测量光致变色化合物的平均吸收比的池法(CELLMETHOD)包括在两个正交偏振方向的每一个方向上获得光致变色化合物在活化状态或未活化状态下的吸收光谱，同时光致变色化合物在包含于池组装体内的定向液晶介质中至少部分地定向(align)。更具体地说，该池组装体包括以20微米+/-1微米的间距间隔的两个相对的玻璃基板。基板沿着两个相对的边缘密封，形成池。每一玻璃基板的内表面涂敷了聚酰亚胺涂层，涂层的表面通过摩擦至少部分地有序化。光致变色化合物的定向可以通过将光致变色化合物和液晶介质引入到池组装体中和让液晶介质用摩擦的聚酰亚胺表面定向来实现。因为光致变色化合物包含在液晶介质内，液晶介质的定向引起光致变色化合物被定向。本领域中的那些技术人员会认识到，液晶介质的选择和在试验过程中使用的温度会影响所测量的吸收比。因此，如在实施例中更详细地阐明，对于池法，吸收比测量是在室温(73_+/-0.5_或更好)下进行，液晶介质是Licristal_ E7(它被报道是氰基联苯基和氰基三联苯基液晶化合物的混合物)。
一旦液晶介质和光致变色化合物已定向，将池组装体放置于光具座(它更详细地描述在实施例中)上。为了获得在活化状态下的平均吸收比，光致变色化合物的活化是通过将光致变色化合物暴露于紫外线辐射中一段时间来实现，该时间足以达到饱和或接近饱和状态(即，其中在测量过程中经过一定时间间隔之后光致变色化合物的吸收性能基本上不改变的一种状态)。吸收测量是对于在与光具座垂直的平面(称作0°偏振平面或方向)上线性偏振的光以及在与光具座平行的平面(称作90°偏振平面或方向)上线性偏振的光以3秒间隔经过一段时间(典型地10-300秒)，按照下列顺序来进行0°，90°，90°，0°等等。线性偏振光被池吸收的吸收率是对于全部所试验的波长在每一时间间隔中测量的，在相同波长范围中的未活化吸收率(即具有液晶材料和未活化的光致变色化合物的池的吸收率)被扣除而在0°和90°偏振平面的每一个平面中获得光致变色化合物的吸收光谱，从而获得处于饱和或接近饱和状态下的光致变色化合物在各偏振平面上的平均差异吸收光谱。
例如，参考图1，显示了对于根据这里公开的一个非限制性实施方案的光致变色化合物所获得的在一个偏振平面上的平均差异吸收光谱(一般表示为10)。平均吸收光谱(一般表示为11)是对于相同的光致变色化合物在正交偏振平面上所获得的平均差异吸收光谱。
以对于光致变色化合物所获得的平均差异吸收光谱为基础，如下获得了光致变色化合物的平均吸收比。根据下列方程式计算在与λmax-vis+/-5纳米(在图1中一般表示为14)对应的预定波长范围内的每一波长下光致变色化合物的吸收比，其中λmax-vis是光致变色化合物在任何平面上具有最高平均吸收率的那一波长ARλi＝Ab1λi/Ab2λiEq.1其中，ARλi是在波长λi下的吸收比，Ab1λi是在具有较高吸收率的偏振方向(即，0°或90°)上在波长λi下的平均吸收率，和Ab2λi是在剩余偏振方向上在波长λi下的平均吸收率。如前面所讨论，“吸收比”指在第一平面上线性偏振的辐射的吸收率与在与第一平面正交的平面上线性偏振的相同波长辐射的吸收率的比率，其中第一平面取作具有最高吸收率的平面。
然后根据下列方程式，通过将对于在预定波长范围(即，λmax-vis+/-5纳米)内的波长所获得的各吸收比平均化来计算光致变色化合物的平均吸收比(“AR”)AR＝(∑ARλi)/niEq.2其中，AR是光致变色化合物的平均吸收比，ARλi是在预定波长范围(即，λmax-vis+/-5纳米)内的各波长的各自吸收比(按照以上在Eq.1中测定)，和ni是平均化的各吸收比的数目。
如前面所讨论，普通的热可逆的光致变色化合物适合于对光化辐射作出响应从第一状态转换到第二状态，并对热能作出响应恢复到第一状态。更具体地说，普通的热可逆的、光致变色的化合物能够响应于光化辐射从一种异构体形式(例如和没有限制地，闭合形式)转换到另一种异构体形式(例如和没有限制地，开口形式)，和当暴露于热能时恢复到闭合形式。然而，如前面所讨论，一般来说普通的热可逆的光致变色化合物没有强烈地显示二色性。
如以上所讨论，在这里公开的非限制性实施方案提供了具有根据池法测定的在至少一种状态下大于2.3的平均吸收比的热可逆的光致变色化合物。因此，根据这一非限制性实施方案的热可逆的光致变色化合物能够同时显示出有用的光致变色性能和有用的二色性性能。即，该热可逆的、光致变色的化合物能够是热可逆的，光致变色-二色性化合物。在这里对于本文描述的光致变色化合物所使用的术语“光致变色-二色性”指在某些条件下同时显示出光致变色和二色性性能，这些性能至少可以由仪器检测到。
根据其它非限制性实施方案，热可逆的光致变色化合物能够是在至少一种状态下具有根据池法测定的从4到20，从3到30，或从2.5到50的平均吸收比的热可逆的光致变色-二色性化合物。本领域中技术人员会认识到，光致变色化合物的平均吸收比越高，光致变色化合物更加线性地偏振。因此，根据各种非限制性实施方案，热可逆的光致变色化合物能够具有为了达到所希望水平的线性极化所需的任何平均吸收比。
另一个非限制性实施方案提供热可逆的、光致变色的化合物，它不含_嗪并适于具有至少第一状态和第二状态，其中光致变色化合物在至少一种状态下具有根据池法测定的至少1.5的平均吸收比。此外，根据这一非限制性实施方案，平均吸收比能够在至少一种状态下是根据池法测定的1.5-50。
在这里公开的其它非限制性实施方案提供光致变色化合物，它可以是热可逆的光致变色化合物，包括(a)选自吡喃、_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团(PC)；和(b)连接于该至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂，其中延长剂(L)由下面通式I(它在下面详细描述)表示-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-PI在这里使用的术语“连接”指直接键接或经由另一个基团间接地键接。因此，例如，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，L能够作为在PC上的取代基直接键接于PC上，或L能够是在直接键接于PC上的另一个基团(如由R1表示的基团，它在下面将讨论)上的取代基(即，L间接地键接到PC上)。虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，L能够连接于PC上，从而在活化状态下延伸或延长了PC，这样延伸PC(即，光致变色化合物)的吸收比与单独的PC相比得到了增强。虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，L在PC上的连接位置能够进行选择，以使得在平行于PC的活化形式的理论过渡偶极矩的方向或垂直于该偶极矩的方向之中的至少一个方向上L延长了PC。在这里使用的术语“理论过渡偶极矩”指通过电磁辐射与分子的相互作用所产生的瞬时偶极极化。参见，例如，IUPACCompendium of Chemical Technology，第二版，国际纯粹与应用化学联合会(1997)。
参见以上通式I，各Q1、Q2和Q3能够在各情况下独立地选自从未被取代的或取代的芳族基、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(下面阐明)，芳基，硫醇，酰胺，液晶基团(mesogens)，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态。在这里使用的前缀“多”指至少两个。
如以上所讨论，Q1，Q2和Q3能够独立地在各情况下选自二价基团，如未被取代的或取代的芳族基，未被取代的或取代的杂环基团，和未被取代的或取代的脂环族基。有用的芳族基的非限制性例子包括苯并，萘并，菲并，联苯基，四氢萘并，三联苯基，和蒽并。
在这里使用的术语“杂环基团”指具有原子的环的化合物，其中构成环的至少一个原子不同于构成环的其它原子。此外，在这里使用的术语“杂环基团”具体地说排除稠合杂环基团。从中可以选择出Q1、Q2和Q3的合适杂环基团的非限制性例子包括异山梨醇(isosorbitol)，二苯并呋喃并，二苯并噻吩并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，呋喃并，二_烯并，咔唑并，氨茴基，氮杂_基，苯并_唑基，二氮杂_基，二唑基，咪唑烷基，咪唑基，咪唑啉基，吲唑基，假吲哚基，二氢吲哚基，中氮茚基，吲哚基，吲哚_嗪基，异吲哚基，异氮杂茚基，异_唑基，isooxazyl，异吡咯基，异喹啉基，异噻唑基，吗啉代，吗啉基，_二唑基，_噻唑基，_噻唑基，oxathiolyl，_三唑基，_唑基，哌嗪基，piperazyl，哌啶基，嘌呤基，吡喃并吡咯基，吡嗪基，吡唑烷基，吡唑啉基，吡唑基，pyrazyl，哒嗪基，pyridazyl，吡啶基，嘧啶基，嘧啶基，pyridenyl，吡咯烷基，吡咯啉基，吡咯甲酰，喹嗪基，奎宁环基，喹啉基，噻唑基，三唑基，三唑基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，芳基哌啶子基，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯基，未被取代的、单-或二-取代的C4-C18螺双环胺，以及未被取代的、单-或二-取代的C4-C18螺三环胺。
如以上所讨论，Q1，Q2和Q3能够选自单-或二-取代的C4-C18螺双环胺和C4-C18螺三环胺。合适取代基的非限制性例子包括芳基，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基或苯基(C1-C6)烷基。单-或二-取代的螺双环胺的特定的非限制性例子包括2-氮杂双环[2.2.1]庚-2-基；3-氮杂双环[3.2.1]辛-3-基；2-氮杂双环[2.2.2]辛-2-基；和6-氮杂双环[3.2.2]壬-6-基。单-或二-取代的三环胺的特定的非限制性例子包括2-氮杂三环[3.3.1.1(3，7)]癸-2-基；4-苄基-2-氮杂三环[3.3.1.1(3，7)]癸-2-基；4-甲氧基-6-甲基-2-氮杂三环[3.3.1.1(3，7)]癸-2-基；4-氮杂三环[4.3.1.1(3，8)]十一烷-4-基；和7-甲基-4-氮杂三环[4.3.1.1(3，8)]十一烷-4-基。
从中可以选择出Q1，Q2和Q3的脂环族基的例子包括，没有限制，环己基，环丙基，降冰片烯基，十氢萘基，金刚烷基，双环辛烷，全氢芴，和立方烷基。
继续参考通式I，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选自1到16；(2)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(3)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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。在这里使用的术语“杂原子”指除碳或氢之外的原子。
根据在这里公开的各种非限制性实施方案，在通式I中，c，d，e和f可以各自独立地选自1-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。根据在这里公开的其它非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少2。根据在这里公开的另一非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少3。根据在这里公开的又一非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
此外，在通式I，P能够选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类化合物基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团。
根据在这里公开的各种非限制性实施方案，当P是可聚合的基团时，可聚合的基团能够是适于参与到聚合反应中的任何官能团。聚合反应的非限制性例子包括描述在Hawley′s Condensed ChemicalDictionary Thirteenth Edition，1997中的“polymerization”的定义中的那些，John Wiley & Sons，第901-902页，它的公开内容被引入这里供参考。例如，虽然在这里没有限制意味，聚合反应包括“加成聚合”，其中自由基是引发剂，它通过在单体双键的一侧上加成到单体上和同时在另一侧上产生新的自由电子来与单体双键反应；“缩聚”，其中两个反应用分子相结合形成更大的分子，同时消去小分子如水分子；和“氧化偶联聚合”。此外，可聚合的基团的非限制性例子包括羟基，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，异氰酸酯，氮杂环丙烷，烯丙基碳酸酯，和环氧基，例如，环氧乙烷基甲基。
根据一个特定的非限制性实施方案，P能够选自主链或侧链液晶聚合物和液晶基团。在这里使用的术语液晶“基团(mesogen)”指刚性棒状或圆盘状液晶分子。此外，在这里使用的术语“主链液晶聚合物”指在聚合物的骨架(即，该主链)结构中具有液晶基团的聚合物。在这里使用的术语“侧链液晶聚合物”指在侧链中具有连接于聚合物上的液晶基团的聚合物。虽然在这里没有限制意味，一般，基团是由限制液晶聚合物的运动的两个或多个芳族环构成的。合适棒状液晶基团的例子包括，没有限制地取代的或未被取代的芳族酯，取代的或未被取代的线性芳族化合物，以及取代的或未被取代的三联苯类。
根据另一个特定的非限制性实施方案，P能够选自甾类基团，例如和没有限制地，胆甾醇类化合物。
如以上所讨论，在这里公开的各种非限制性实施方案提供光致变色化合物，它包括(a)选自吡喃、_嗪和俘精酸酐中的光致变色基团(PC)，和(b)连接于PC上的由以上通式I表示的至少一种延长剂(L)。根据在这里公开的各种非限制性实施方案，PC能够是选自热可逆的吡喃，热可逆的_嗪，和热可逆的俘精酸酐中的热可逆的光致变色基团。根据其它非限制性实施方案，它在下面更详细地讨论，PC能够是非热可逆的光致变色基团。在这里使用的术语“非热可逆的”指应当响应于光化辐射从第一状态转换到第二状态，并响应于光化辐射恢复到第一状态。
热可逆的光致变色吡喃(可以从它们中选择出PC且它们与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用)的非限制性例子包括苯并吡喃，萘并吡喃，例如，萘并[1，2-b]吡喃，萘并[2，1-b]吡喃，茚并稠合的萘并吡喃，如公开在US专利5,645,767中的那些，和杂环稠合的萘并吡喃，如公开在US专利号数5,723,072，5,698,141，6,153,126和6,022,497中的那些，这些专利因此被引入这里供参考；螺-9-芴并[1，2-b]吡喃；菲并吡喃；喹啉并吡喃；荧蒽并吡喃；螺吡喃，例如，螺(苯并二氢吲哚)萘并吡喃，螺(二氢吲哚)苯并吡喃，螺(二氢吲哚)萘并吡喃，螺(二氢吲哚)喹啉并吡喃和螺(二氢吲哚)吡喃。萘并吡喃和补充的有机光致变色性物质的更特定例子已描述在美国专利5,658,501中，它因此被特意引入这里供参考。螺(二氢吲哚)吡喃也描述在教科书，Techniques in Chemistry，III卷，“Photochromism”，3章，Glenn H.Brown，Editor，John Wiley and Sons，Inc.，New York，1971，它被引入这里供参考。
热可逆的光致变色_嗪(可以从它们中选择出PC且它们能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用)的非限制性例子包括苯并_嗪，吩_嗪基，和螺_嗪，例如，螺(二氢吲哚)吩_嗪基，螺(二氢吲哚)吡啶并苯并_嗪，螺(苯并二氢吲哚)吡啶并苯并_嗪，螺(苯并二氢吲哚)吩_嗪基，螺(二氢吲哚)苯并_嗪，螺(二氢吲哚)荧蒽并_嗪，和螺(二氢吲哚)喹啉并_嗪。
热可逆的光致变色俘精酸酐(可以从它们中选择出PC且它们能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用)的非限制性例子包括俘精酰亚胺，和3-呋喃基和3-噻吩基俘精酸酐和俘精酰亚胺，它们公开在US专利4,931,220(该专利因此被引入这里供参考)中和任何上述光致变色材料/化合物的混合物。
根据一个特定的非限制性实施方案，其中光致变色基团包括至少两个PC，PC可以经由在各PC上的联接基团取代基联接到彼此之上。例如，PC能够是可聚合的光致变色基团或适于与宿主材料相容的光致变色基团(“相容化光致变色基团”)。可聚合的光致变色基团(可以从它们中选择出PC且它们适于与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用)的非限制性例子已公开在US专利6,113,814中，该专利因此被特意引入这里供参考。相容化光致变色基团(可以从它们中选择出PC且它们适于与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用)的非限制性例子已公开在US专利6,555,028中，该专利因此被特意引入这里供参考。
其它合适光致变色基团和补充的光致变色基团已描述在美国专利6,080,338第2栏，21行到第14栏，43行；6,136,968第2栏，43行到第20栏，67行；6,296,785第2栏，47行到第31栏，5行；6,348,604第3栏，26行到第17栏，15行；6,353,102第1栏，62行到第11栏，64行；和6,630,597第2栏，16行到第16栏，23行；上述专利的公开内容被引入这里供参考。
另外，如前面所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，包括至少一种光致变色基团(PC)和由以上通式I表示的并连接于PC上的至少一种延长剂(L)的光致变色化合物，能够是光致变色-二色性化合物。例如，根据各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够是在活化状态下具有根据池法(如上所述)测定的大于2.3的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。根据其它非限制性实施方案，光致变色化合物能够是在活化状态下具有根据池法测定的从4至20，从3至30，或从2.5至50的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。
此外，除了至少一种延长剂(L)之外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色化合物能够进一步包括直接键接于PC上的由R1表示的至少一种基团。此外，虽然不需要，如前面所讨论，根据各种非限制性实施方案，至少一种延长剂(L)能够经由R1表示的至少一种基团间接地键接于PC上。也就是说，根据各种非限制性实施方案，L能够是在键接于PC上的至少一种基团R1上的取代基。
根据在这里公开的各种非限制性实施方案，R1能够在各情况下独立地选自(i)氢，C1-C12烷基，C2-C12烷叉基，C2-C12次烷基，乙烯基，C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，卤素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一种基团单取代的苄基；(ii)在对位上被选自下列基团中的至少一种取代基单取代的苯基C1-C7烷氧基，直链或支链C1-C20亚烷基，直链或支链C1-C4聚氧化亚烷基，环状C3-C20亚烷基，亚苯基，亚萘基，C1-C4烷基取代的亚苯基，单-或多-脲烷(C1-C20)亚烷基，单-或多-酯(C1-C20)亚烷基，单-或多-碳酸酯(C1-C20)亚烷基，多亚硅烷基，多亚硅氧烷基和它们的混合物，其中至少一种取代基连接到光致变色材料的芳基上；(iii)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1选自下列的至少一种由以上通式I表示的延长剂，H，未被取代的或被苯基单取代的C1-C12烷基，被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单取代的苯基(C1-C12)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-C12烷基和C1-C12烷氧基；(iv)-CH(X2)(X3)，其中(A)X2选自下列的至少一种由以上通式I表示的延长剂L，氢，C1-C12烷基和未被取代的，单-或二-取代的芳基，其中各芳基取代基独立地选自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；和(B)X3选自-COOX1，-COX1，-COX4，和-CH2OX5中的至少一种，其中(1)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-C12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-C12烷基或C1-C12烷氧基；和(2)X5选自由以上通式I表示的延长剂L，氢，-C(O)X2，未被取代的或被(C1-C12)烷氧基或苯基单取代的C1-C12烷基，被(C1-C12)烷氧基单取代的苯基(C1-C12)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-C12烷基和C1-C12烷氧基；(v)未被取代的，单-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；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、二氢吲哚基和芴基中的未被取代的或单-或二-取代的杂芳族基团；其中取代基在各情况下独立地选自(A)由以上通式I表示的延长剂L；(B)-C(O)X6，其中X6选自下列的至少一种由以上通式I表示的延长剂L，H，C1-C12烷氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的苯氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基，未被取代的或被C1-C12烷基单-或二-取代的氨基，以及未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的苯基氨基；(C)芳基，卤芳基，C3-C7环烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7环烷基，C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，卤代烷基，和单(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7环烷氧基；环烷氧基(C1-C12)烷氧基；芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，单-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氢吲哚并，哌啶子基，吗啉代，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯烷基，羟基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和卤素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7选自(1)由以上通式I表示的延长剂L，氢，C1-C12烷基，C1-C12酰基，苯基(C1-C12)烷基，单(C1-C12)烷基取代的苯基(C1-C12)烷基，单(C1-C12)烷氧基取代的苯基(C1-C12)烷基；C1-C12烷氧基(C1-C12)烷基；C3-C7环烷基；单(C1-C12)烷基取代的C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，苯甲酰基，单-取代的苯甲酰基，萘甲酰基或单-取代的萘甲酰基，其中苯甲酰基和萘甲酰基取代基中的每一个独立地选自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；(2)-CH(X8)X9，其中X8选自由以上通式I表示的延长剂L，H或C1-C12烷基；和X9选自由以上通式I表示的延长剂L，-CN，-CF3，或-COOX10，其中X10选自由以上通式I表示的延长剂L，H或C1-C12烷基；(3)-C(O)X6；和(4)三(C1-C12)烷基甲硅烷基，三(C1-C12)烷氧基甲硅烷基，二(C1-C12)烷基(C1-C12烷氧基)甲硅烷基，或二(C1-C12)烷氧基(C1-C12烷基)甲硅烷基；(H)-SX11，其中X11选自由以上通式I表示的延长剂L，C1-C12烷基，未被取代的或被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基或卤素单-或二-取代的芳基；(I)由通式i表示的含氮的环
其中(1)n是选自0，1，2和3中的整数，条件是如果n是0，则U′是U，和各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选自由以上通式I表示的延长剂L和C1-C12烷基，和X13选自由以上通式I表示的延长剂L，苯基和萘基，和(2)U′选自U，-O-，-S-，-S(O)-，-NH-，-N(X12)-或-N(X13)-，和m是选自1、2和3中的整数；和(J)由通式ii或iii之一表示的基团 其中X14，X15和X16在各情况下独立地选自由以上通式I表示的延长剂L，C1-C12烷基，苯基和萘基，或X14和X15一起形成5到8个碳原子的环；p是选自0，1或2中的整数，和X17在各情况下独立地选自由以上通式I表示的延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基和卤素；(vi)选自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩_嗪基，吩嗪基和吖啶基中的未被取代的或单-取代的基团，其中各取代基独立地选自由以上通式I表示的延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羟基，氨基和卤素；(vii)由通式iv或v之一表示的基团 其中(A)V′独立地在各通式中选自-O-，-CH-，C1-C6亚烷基，和C3-C7亚环烷基，
(B)V独立地在各通式中选自-O-或-N(X21)-，其中X21选自由以上通式I表示的延长剂L，氢，C1-C12烷基，和C2-C12酰基，条件是如果V是-N(X21)-，V′是-CH2-，(C)X18和X19各自独立地选自由以上通式I表示的延长剂L，氢和C1-C12烷基，和(D)k选自0，1和2，和各X20在各情况下独立地选自由以上通式I表示的延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，羟基和卤素；(viii)由通式vi表示的基团 其中(A)X22选自由以上通式I表示的延长剂L，氢和C1-C12烷基，和(B)X23选自由以上通式I表示的延长剂L，或选自萘基，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-C12烷基，C1-C12烷氧基，和卤素；(ix)-C(O)X24，其中X24选自由以上通式I表示的延长剂L，羟基，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单取代的苯基，未被取代的或被C1-C12烷基，苯基，苄基和萘基中的至少一个单-或二-取代的氨基；(x)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(xi)-SX11，其中X11如以上所述；(xii)由以上所述的通式iv表示的含氮的环；(xiii)由以上所述通式v或vi之一表示的基团；和(xiv)紧相邻的R1基团一起形成由通式vii、viii和ix之一表示的基团
其中(A)W和W′在各情况下独立地选自-O-，-N(X7)-，-C(X14)-，-C(X17)-，(其中X7，X14，和X17如以上所述)，(B)X14，X15和X17如以上所述，和(C)q是选自0，1，2，3和4中的整数。
另一个非限制性实施方案提供光致变色化合物，它包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接于该至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂(L)，其中至少一种延长剂选自下面在表I中所列(和以图形表示)的下列化合物当中的一种。
表I



在这里公开的另一个非限制性实施方案提供由通式II表示的光致变色化合物
对于通式II，A是选自下列的芳族环或稠合芳族环萘并，苯并，菲并，荧蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氢吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并稠合的萘并，杂环稠合的萘并，和杂环稠合的苯并。此外，根据各种非限制性实施方案，B和B′各自独立地选自(i)氢，C1-C12烷基，C2-C12烷叉基，C2-C12次烷基，乙烯基，C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，卤素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一种基团单取代的苄基；(ii)在对位上被选自下列基团中的至少一种取代基单取代的苯基C1-C7烷氧基，直链或支链C1-C20亚烷基，直链或支链C1-C4聚氧化亚烷基，环状C3-C20亚烷基，亚苯基，亚萘基，C1-C4烷基取代的亚苯基，单-或多-脲烷(C1-C20)亚烷基，单-或多-酯(C1-C20)亚烷基，单-或多-碳酸酯(C1-C20)亚烷基，多亚硅烷基，多亚硅氧烷基和它们的混合物，其中至少一种取代基连接到光致变色材料的芳基上；(iii)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1如以上所述；(iv)-CH(X2)(X3)，其中X2和X3如以上所述；(v)未被取代的，单-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；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、二氢吲哚基和芴基中的未被取代的或单-或二-取代的杂芳族基团；其中取代基在各情况下独立地选自(A)由以上通式I表示的延长剂L；(B)-C(O)X6，其中X6如以上所述；(C)芳基，卤芳基，C3-C7环烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7环烷基，C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，卤代烷基，和单(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7环烷氧基，环烷氧基(C1-C12)烷氧基，芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，单-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氢吲哚并，哌啶子基，吗啉代，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯烷基，羟基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和卤素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(H)-SX11，其中X11如以上所述；(I)由以上列出的通式i表示的含氮的环；和(J)由以上所述通式ii或iii之一表示的基团；(vi)选自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩_嗪基，吩嗪基和吖啶基中的未被取代的或单-取代的基团，其中各取代基独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羟基，氨基或卤素；(vii)由以上所述通式iv或v之一表示的基团；和(viii)由以上所述的通式vi表示的基团。
另外地，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，B和B′一起能够形成(a)未被取代的，单-或二-取代的芴-9-叉基，其中芴-9-叉基取代基的每一个选自C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，氟和氯；(b)饱和C3-C12螺单环烃环，例如，环丙叉基，环丁叉基，环戊叉基，环己叉基，环庚叉基，环辛叉基，环壬叉基，环癸叉基环十一烷叉基，环十二烷叉基；(c)饱和C7-C12螺二环烃环，例如，双环[2.2.1]庚叉基，即，降冰片叉基，1，7，7-三甲基双环[2.2.1]庚叉基，即，冰片叉基，双环[3.2.1]辛叉基，双环[3.3.1]壬-9-叉基，双环[4.3.2]十一烷；或(d)饱和C7-C12螺三环烃环，例如，三环[2.2.1.02，6]庚叉基，三环[3.3.1.13，7]癸叉基，即，金刚烷叉基，和三环[5.3.1.12，6]十二烷叉基。此外根据在下面更详细地讨论的各种非限制性实施方案，B和B′一起能够形成未被取代的或被至少一个由R2表示的基团取代的二氢吲哚并或苯并二氢吲哚并。
再次参见通式II，根据各种非限制性实施方案，“i”能够是选自0到在A上的全部可用的位置数之间的整数，和各R2能够在各情况下独立地选自(i)由以上所述的通式B表示的基团；(ii)-C(O)X24，其中X24如以上所述；(iii)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(iv)-SX11，其中X11如以上所述；(v)由以上通式i表示的含氮的环；(vi)由以上通式ii或iii之一表示的基团；(vii)紧相邻的R2基团一起形成由以上所述的通式vii、viii或ix之一表示的基团；和(viii)由以上通式I表示的延长剂L。
另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，由通式II表示的光致变色化合物包括由以上通式I表示的至少一种延长剂(L)。如以上所讨论，在通式I中，c，d，e和f可以各自独立地选自1-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。根据在这里公开的其它非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少2。根据在这里公开的另一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少3。根据在这里公开的再一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
因此，例如，在通式II中，“i”能够是至少1和R2基团中的至少一个能够是延长剂L。另外或此外，光致变色化合物能够包括被延长剂L取代的至少一种R2基团，至少一种B基团，或至少一种B′基团。例如，虽然在这里没有限制意味，在一个非限制性的实施方案中由通式II表示的光致变色化合物能够包括B基团，后者包括被延长剂L单取代的苯基。
另外，虽然在这里没有限制意味，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，延长剂(L)能够在任何可用的位置上连接于光致变色基团(例如，通式II的吡喃基团)上，使得L在活化状态下延伸或延长光致变色基团，这样，与未延伸的光致变色基团相比，延伸的光致变色基团(即光致变色化合物)的吸收比得到增强。因此，例如和没有限制，根据各种非限制性实施方案其中光致变色化合物由通式II表示，L能够直接键接于吡喃基团上，例如，其中i是至少1和R2是L，或它能够间接地键接于吡喃基团上，例如作为在R2基团、B或B′基团上的取代基，使得L在活化状态下延伸吡喃基团，这样与未延伸的吡喃基团相比光致变色化合物的吸收比得到增强。
虽然在这里没有限制意味，在一个非限制性的实施方案中其中A是萘并，光致变色化合物能够是一般性在通式III中示出的萘并[1，2-b]吡喃 其中至少一种R2包括L和/或至少一种B或B′基团被L取代。例如，根据这一非限制性实施方案，至少一种R2基团能够是L，或至少一种B、B′或R2基团能够被L取代，如以上所讨论。
虽然在这里没有限制意味，例如在通式III中示出的萘并[1，2-b]吡喃能够通过选择在8-位(以下在通式IV中标明)上的R2取代基为L或被L取代的基团，可以在8-位上延伸。此外可以考虑到，在8-位上延长萘并[1，2-b]吡喃的类似效果能够通过，例如和没有限制，将在7-位上的R2取代基选择为L或被L取代的基团来实现，条件是在一般与8-位延伸方向平行的方向上所述取代会延长萘并[1，2-b]吡喃。更进一步可以考虑到，通过将R2取代基中的两个或多个选择为L或被L取代的基团，可以在8-位延伸的一般方向上能够延伸萘并[1，2-b]吡喃，条件是在一般与8-位延伸方向平行的方向上所述取代会延长萘并[1，2-b]吡喃。然而，本领域中的技术人员会认识到，在这里公开的光致变色化合物能够在任何可利用的位置上，通过借助于延长剂L和/或由延长剂L取代的R2基团的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被延长剂L或由延长剂L取代的R2基团的取代作用的多种结合，来延伸。
例如，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够是由通式IV表示的萘并[1，2-b]吡喃 其中(a)在6-位上的R2取代基，在8-位上的R2取代基，B和B′当中的至少一种包括延长剂L；(b)在6-位上的R2取代基与在5-位上的R2取代基一起形成由通式x到通式xiv之一表示的基团
其中K选自-O-，-S-，-N(X7)-；和未被取代的C或被烷基、羟基、烷氧基、氧代或芳基取代的C；K′是-C-，-O-，或-N(X7)-；K″选自-O-或-N(X7)-；X25是由R2表示的基团(它在以上详细地描述)；X26能够选自氢，烷基，芳基，或一起形成苯并或萘并；和各X27选自烷基和芳基或一起是氧代；条件是，在8-位上的R2取代基，X25，K，K′，K″，B或B′中的至少一种包括延长剂L；或(c)在6-位上的R2取代基与在7-位上的R2取代基一起形成选自苯并和萘并中的芳族基，条件是，在8-位上的R2取代基，B和B′中的至少一种包括延长剂L。
此外，根据一个特定的非限制性实施方案，其中在5-位上的R2取代基和在6-位上的R2取代基(它们在以上通式IV中显示)一起形成茚并基团，和光致变色化合物能够是由通式V表示的茚并稠合的萘并[1，2-b]吡喃
其中K如以上所述，并且在11-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，K，B和B′中的至少一种包括延长剂L。此外，根据一个特定的非限制性实施方案，在11-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基中的至少一种是延长剂L。
再次参见以上通式II，根据其它非限制性实施方案其中A是萘并，光致变色化合物能够是在通式VI中所示的萘并[2，1-b]吡喃 其中B，B′或至少一个R2中的至少一种包括延长剂L。
此外，如以上对于萘并[1，2-b]吡喃所讨论，在这里公开的萘并[2，1-b]吡喃能够在任何可利用的位置上，通过借助于延长剂L和/或由延长剂L取代的R2基团的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被延长剂L或由延长剂L取代的R2基团的取代作用的多种结合，来延伸。
例如，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够是由通式VII表示的萘并[2，1-b]吡喃 其中在6-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，B和B′中的至少一种包括延长剂L。更具体地说，根据一个非限制性实施方案，在6-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基中的至少一种是延长剂L。
再次参见以上通式II，根据再一个非限制性实施方案，A能够是苯并，光致变色化合物能够是由通式VIII表示的苯并吡喃 其中B，B′或至少一个R2中的至少一种包括延长剂L。此外，如以上对于萘并吡喃所讨论，在这里公开的苯并吡喃能够在任何可利用的位置上，通过借助于被L或由L取代的R2基团的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被L或由L取代的R基团的取代作用的多种结合，来延伸。
例如，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够是由通式IX表示的苯并吡喃 其中(a)其中在5-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，B或B′中的至少一种包括延长剂L；或(b)在5-位上的R取代基和在7-位上的R2取代基之中的至少一个，与紧相邻的R2取代基一起，(即，在7-位上的R2取代基与在6-或8-位上的R2取代基一起，或在5-位上的R2取代基与在6-位上的R2取代基一起)形成由以上所述通式x到xiv表示的基团，前提条件是在5-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基之中的仅仅一个与在6-位上的R2取代基连在一起，和前提条件是在5-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，X25，K，K′，K″，B或B′中的至少一种包括延长剂L。
此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案和一般由以上通式II表示的光致变色化合物能够在活化状态下具有由根据池法测定的至少1.5的平均吸收比。根据其它非限制性实施方案，光致变色吡喃能够是在活化状态下具有根据池法测定的从4至20，从3至30，或从2.5至50的平均吸收比。根据再一个非限制性实施方案，光致变色吡喃能够在活化状态下具有根据池法测定的从1.5至50的平均吸收比。
用于形成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的和由以上通式II表示的其中B是L取代的苯基和B′是未被取代的苯基的光致变色化合物的一般反应序列将在下面的反应序列A中加以描述。
反应序列A部分1 在反应序列A，部分1中，4-氟二苯甲酮，它由通式α1表示，能够在氮气中在无水溶剂二甲亚砜(DMSO)与由通式α2表示的延长剂L进行反应，形成由通式α3表示的L取代的酮。本领域中的技术人员会认识到，4-氟二苯甲酮能够购买或通过现有技术中已知的弗里德尔-克拉夫特(Friedel-Crafts)方法制备。例如参见出版物Friedel-Craftsand Related Reactions，George A.Olah，Interscience Publishers，1964，3卷，XXXI章(Aromatic Ketone Synthesis)，和“RegioselectiveFriedel-Crafts Acylation of 1，2，3，4-Tetrahydroquinoline andRelated Nitrogen HeterocyclesEffect on NH Protective Groupsand Ring Size”，Ishihara，Yugi等人，J.Chem.Soc.，Perkin Trans.1，第3401到3406页，1992。
部分2 根据在反应序列A部分2中的描述，由通式α3表示的L取代的酮能够与乙炔钠乙炔钠在合适溶剂(比如但不限于无水四氢呋喃(THF))中进行反应，形成相应炔丙醇(由通式α4表示)。
部分3 在反应序列A的部分3中，由通式α4表示的炔丙醇能够与羟基取代的A基团(由通式α5表示)偶联而形成根据在这里公开的一个非限制性实施方案的由通式α6表示的光致变色吡喃。任选地，A基团能够被一个或多个R2基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。适合与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的A和R2基团的非限制性例子在以上已经详细地叙述。用于形成被至少一个延长剂L取代的羟基化A基团的一般反应序列的非限制性例子在反应序列B，C和D中显示。
虽然反应序列A描述了用于形成由通式II表示的并具有选自L取代苯基和苯基中的B和B′基团的光致变色化合物的一般反应序列，但是，本领域中的技术人员会认识到，一般由通式II表示的和具有除在以上通式α6中所示的那些以外的B和B′基团的并且任选地被一个或多个L基团或一个或多个包含L的R2基团取代的光致变色化合物能够从商购的酮类制备，或通过酰卤与取代的或未被取代的物质如萘或杂芳族化合物反应来制备。适合与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的B和B′取代基团的非限制性例子在以上已经详细地叙述。
反应序列B，C和D描述了用于形成被至少一个延长剂L取代的羟基化A基团的三个不同的一般反应序列，它可用于根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色吡喃的形成中。例如，虽然在这里没有限制意味，如以上在反应序列A中所讨论，所得L取代的羟基化A基团能够与炔丙醇偶联而形成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色吡喃。此外，如以上所讨论，任选地，A基团也能够被一个或多个附加R2基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L相同或不同的延长剂L。
反应序列B 在反应序列B中，由通式β1表示的羟基化A基团与由通式β2表示的L取代的哌啶在烷基锂(比如但不限于甲基锂(MeLi))存在下，在无水四氢呋喃中进行反应，生产出由通式β3表示的连接于羟基化A基团上的L取代R2基团。此外，如上所指出，A基团也能够被一个或多个附加R2基团取代，它们中的每一个也可以包括与剩余L相同或不同的延长剂L。此外，K能够选自-O-，-S-，-N(X7)-或取代的或未被取代的碳。例如，K能够是被甲基二取代的碳或能够被乙基和羟基取代。
反应序列C
在反应序列C中，由通式χ1表示的R2取代的羟基化A基团与由通式χ2表示的L取代酚在酯化反应中在二环己基碳二亚胺存在下在溶剂二氯甲烷中进行反应，生产出由通式χ3表示的连接于羟基化A基团上的L取代R2基团。此外，如在反应序列C中所指明，由通式χ3表示的基团任选地被一个或多个附加R2基团取代，它们中的每一个也可以包括与剩余L相同或不同的延长剂L。
在下面的反应序列D中，由通式δ1表示的羟基取代的萘酚与氯反应而形成由通式δ2表示的化合物。由通式δ2表示的化合物与由通式δ3表示的L取代的哌啶反应，形成由通式δ4表示的物质。由通式δ4表示的物质在钯/碳催化剂上在氢气氛中被还原，形成了由通式δ5表示的连接于羟基化A基团上的L取代R2基团。
反应序列D 反应序列E和F说明了用于形成被延长剂L取代的萘并吡喃，形成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色萘并吡喃的两种不同方法。
反应序列E 在反应序列E中，由通式ε1表示的羟基取代的A基团(它任选被至少一个R2基团取代)与由通式ε2表示的羟基取代的哌啶在烷基锂(比如但不限于甲基锂(MeLi))存在下，在无水四氢呋喃中进行反应，生产出由通式ε3表示的连接于羟基化A基团上的4-羟基哌啶基。由通式ε3表示的化合物然后与由通式ε4表示的炔丙醇偶联，形成由通式ε5表示的连接于茚并稠合的萘并吡喃上的4-羟基哌啶基。由通式ε5表示的萘并吡喃能够进一步按照由反应序列E途径(1)所示，在乙酰化反应中通过使用叔胺(比如但不限于三乙胺)在溶剂(比如但不限于二氯甲烷)与由通式ε6表示的L取代化合物进行反应，产生根据在这里公开的一个非限制性实施方案的和由通式ε7表示的连接于茚并稠合的萘并吡喃上的L取代的哌啶基。另外地，按照在途径(2)中所示，由通式ε5表示的萘并吡喃能够与由通式ε8表示的L取代化合物进行反应，产生根据在这里公开的一个非限制性实施方案的和由通式ε9表示的连接于茚并稠合的萘并吡喃上的L取代的哌啶基。此外，如在反应序列E中所指明，由通式ε7和通式ε9表示的连接于茚并稠合的萘并吡喃上的L取代的哌啶基能够任选地被一个或多个附加R2基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L相同或不同的延长剂L。
在反应序列F(下面)中，由通式φ1表示的羟基化A基团与由通式φ2表示的炔丙醇偶联，产生由通式φ3表示的萘并吡喃。由通式φ3表示的萘并吡喃然后与通式φ4的L取代的苯胺反应，产生根据在这里公开的各种非限制性实施方案的由通式φ5表示的连接于萘并吡喃上的L取代的苯胺。以上详细地描述了合适B和B′取代基团的非限制性例子。
反应序列F 虽然在这里没有限制意味，在由通式β1和ε1(它们分别在反应序列B和E中显示)表示的羟基取代的A基团中，K能够是被甲基二取代的碳，形成2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇。本领域中的技术人员会知道制造此类羟基取代的A基团的许多方法。例如，和没有限制，形成2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇的一种方法在美国专利No.6,296,785的实施例9的步骤2中进行描述，它因此被特意引入这里供参考。更具体地说，按照在US专利No.6,296,785的实施例9的步骤2中所述，形成2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇的一种非限制性方法如下所述。
步骤1将1，2-二甲氧基苯(92.5克)以及苯甲酰氯(84.3克)在500毫升(mL)的二氯甲烷中的溶液添加到在氮气氛中的装有固体加料漏斗的反应烧瓶中。将固体无水氯化铝(89.7克)添加到反应混合物中，偶尔在冰/水浴中冷却反应混合物。反应混合物在室温下搅拌3小时。将所得混合物倾倒在冰和1N盐酸按1∶1比例的300mL混合物中并剧烈搅拌15分钟。混合物用100mL二氯甲烷萃取两次。将有机层合并，用50mL的10wt％氢氧化钠洗涤，随后用50mL的水洗涤。通过旋转蒸发除去二氯甲烷溶剂，得到黄色固体。从95％乙醇中重结晶得到147克的米色针形物，具有103-105℃的熔点。产物被认为具有与3，4-二甲氧基二苯甲酮一致的结构。
步骤2将叔丁醇钾(62克)和来自前面步骤1的90克产物添加到处于氮气氛中的含有300mL的甲苯的反应烧瓶中。混合物被加热至回流和经1小时滴加琥珀酸二甲酯(144.8克)。混合物回流5小时和冷却到室温。将300mL的水添加到反应混合物中和剧烈搅拌20分钟。将水相和有机相分离，有机相用100ml份的水萃取三次。合并的水层用50mL份氯仿洗涤三次。水层用6N盐酸酸化至pH 2，形成沉淀物和由过滤分出它。水层用三份100mL氯仿萃取。将有机萃取物合并，由旋转蒸发浓缩。所得油被认为具有与(E和Z)4-(3，4-二甲氧基苯基)-4-苯基-3-甲氧基羰基-3-丁烯酸的混合物一致的结构。
步骤3将来自前面步骤2的产物(8.6克)，5mL的乙酸酐，和50mL的甲苯添加到处于氮气氛中的反应烧瓶中。反应混合物被加热至110℃保持6小时和然后冷却到室温，由旋转蒸发除去溶剂(甲苯和乙酸酐)。将残留物溶于300mL的二氯甲烷和200mL的水中。将固体碳酸钠添加到双相混合物中直到鼓泡停止为止。分离两层，水层用两份50mL二氯甲烷萃取。将有机层合并，由旋转蒸发除去溶剂(二氯甲烷)得到稠厚的红色油状物。将该油溶于温甲醇中，然后在0℃下冷冻2小时。所得晶体通过真空过滤收集，并用冷甲醇洗涤，生产出5克的具有176-177℃熔点的产物。回收的固体产物是被认为具有与1-(3，4-二甲氧基苯基)-2-甲氧基羰基-4-乙酰氧基萘和1-苯基-2-甲氧基羰基-4-乙酰氧基-6，7-二甲氧基萘的混合物一致的结构。
步骤4将五(5)克的来自前面步骤3的产物混合物，5mL的12M盐酸，和30mL的甲醇在反应烧瓶中合并，并加热回流1小时。将反应混合物冷却，所得沉淀物由真空过滤收集并用冷甲醇洗涤。产物通过使用己烷和乙酸乙酯的2∶1混合物作为洗脱剂，经由硅胶的栓塞过滤来提纯。滤液由旋转蒸发的浓缩得到3克的米色固体，被认为具有与1-苯基-2-甲氧基羰基-6，7-二甲氧基萘-4-醇一致的结构。
步骤5在反应烧瓶中在氮气氛中加入2.8克的前述步骤4的产物。将无水四氢呋喃(40mL)添加到烧瓶中。反应混合物在干冰/丙酮浴中冷却，然后经15分钟滴加41mL的甲基氯化镁溶液(在四氢呋喃中1M浓度)。所得黄色反应混合物在0℃下搅拌2小时，慢慢升至室温。将反应混合物到50mL的冰/水混合物中。添加醚(20mL)，分离两层。水层用两个20mL份的醚萃取，将有机部分合并，然后用30mL的水洗涤。有机层在无水硫酸镁上干燥，然后由旋转蒸发浓缩。将所得油转移到含有50mL甲苯的反应容器(装有迪安-斯达克榻分水器)中，在其中添加两滴十二烷基苯磺酸。将反应混合物加热至回流为2小时，然后冷却。经旋转蒸发除去甲苯，得到2克的所需化合物。
此外，本领域中的技术人员将认识到，能够按照基本上与如上所述相同的程序来形成7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇，不同的是在步骤1中可以使用苯代替1，2-二甲氧基苯，形成二苯甲酮，它代替3，4-二甲氧基二苯甲酮用于该反应的剩余部分中。一种此类程序已阐明在US专利6,296,785 B1的实施例9中，它被引入这里供参考。
此外，尽管在这里没有限制意味，在由通式β1和ε1(它们分别在反应序列B和E中显示)表示的羟基取代的A基团中，K能够是被乙基和羟基取代的碳，形成7-乙基-2，3-二甲氧基-7H-苯并[c]芴-5，7-二醇。本领域中的技术人员会知道制造此类羟基取代的A基团的许多方法。例如和没有限制意味，形成7-乙基-2，3-二甲氧基-7H-苯并[c]芴-5，7-二醇的一种方法如下所述步骤1将1-苯基-2-甲氧基羰基-6，7-二甲氧基萘-4-醇(它按照以上步骤1-4所说明的方法生产)(20.0克)添加到含有150mL的10wt％氢氧化钠水溶液和15mL的甲醇的反应烧瓶中。将混合物加热回流3小时，然后冷却。水层用二氯甲烷洗涤两次(每次50mL)，合并的有机层用100mL的水萃取。将水层合并，并用6N盐酸的水溶液酸化至pH 2。水层用50mL份二氯甲烷萃取四次。将二氯甲烷层合并，由旋转蒸发浓缩。所得油从乙醇(95％)中结晶得到12.0克的米色固体，它被认为具有与1-苯基-4-羟基-6，7-二甲氧基-2-萘甲酸一致的结构。
步骤2将来自前面步骤1的产物(6.0克)，100mL的甲苯和20毫克的十二烷基苯磺酸添加到装有迪安-斯达克榻分水器的反应烧瓶中。所得混合物被加热回流5小时。形成深红固体沉淀物。将另外两份十二烷基苯磺酸(50毫克和500毫克)以3小时的间隔添加到回流混合物中。将混合物冷却，由真空过滤收集固体物。通过在沸腾的乙腈中消化来除去任何未反应的起始原料。混合物真空滤器得到4.45克的产物，它被认为具有与2，3-二甲氧基-5-羟基-7H-苯并[c]芴-7-酮一致的结构。
步骤3将来自前面步骤2的产物(3.0克)添加到处于氮气氛中的干燥反应烧瓶中。添加无水四氢呋喃(50mL)，将反应混合物在干冰/丙酮浴中冷却。经1小时将氯化乙基镁(7.2mL的2M四氢呋喃溶液)滴加进去，让反应缓慢升至室温。将反应混合物倾倒在含有100克的冰的烧瓶中，这一混合物用6N盐酸溶液酸化至pH 3。分离两层，水层用50mL份二乙醚萃取四次。将有机层合并，由旋转蒸发除去溶剂(醚和四氢呋喃)。残留物通过使用己烷和乙酸乙酯的3∶1 v/v混合物作为洗脱剂在硅胶上进行色层分离谱。收集含有产物的级分，由旋转蒸发浓缩和从乙醇(95％)中重结晶，得到1.5克所需产物。
如前面所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够是非热可逆的光致变色化合物。例如一个非限制性实施方案提供由通式X和通式XI之一表示的非热可逆的光致变色化合物 其中
(a)A选自萘并，苯并，菲并，荧蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氢吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并-稠合萘并，杂环-稠合萘并，和杂环-稠合苯并；(b)AA基团是由通式xv和xvi之一表示的基团 其中X29在各情况下独立地选自-C(R″)(R″)-，-O-，-S-，和-N(R_)-，其中R″在各情况下独立地选自氢，取代的或未被取代的烷基，环烷基，芳基烷基，或一起形成取代的或未被取代的环烷基；R_在各情况下独立地选自未被取代的或被至少一种下列基团取代的烷基，芳基或芳基烷基(i)-CH(CN)2或-CH(COOX1)2，其中X1如以上所述；(ii)-CH(X2)(X3)，其中X2和X3如以上所述；(iii)-C(O)X24，其中X24如以上所述；和(iv)卤素，羟基，酯，或胺；(c)Y′选自-(Y1)C＝C(Y2)-，-O-，-S-，-S(O)(O)-，和-N(X7)-，其中Y1和Y2一起形成苯并，萘并，菲并，呋喃并，噻吩并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，和吲哚并；和X7如以上所述；(d)B如以上所述；(e)i是选自0到4中的整数，和各R2在各情况下独立地选自以上给出的R2基团；其中延长剂L在各情况下独立地选自由通式I表示的化合物。
另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，由通式X或XI中任何一个表示的光致变色化合物包括由以上通式I表示的至少一种延长剂(L)。如以上所讨论，在通式I中，c，d，e和f可以各自独立地选自1-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。根据在这里公开的其它非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少2。根据在这里公开的再一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少3。根据在这里公开的又一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
因此，例如，在通式X或XI中的任何一个之中，“i”能够是至少1和在R2基团当中的至少一个能够是延长剂L。另外或此外，光致变色化合物能够包括被延长剂L取代的至少一种R2基团。另外，虽然在这里没有限制意味，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，延长剂(L)能够在任何可用的位置上连接于光致变色基团上，使得L在活化状态下延伸或延长光致变色基团，这样，与未延伸的光致变色基团相比，延伸的光致变色基团(即光致变色化合物)的吸收比得到增强。因此，例如和没有限制，根据各种非限制性实施方案其中光致变色化合物由通式X表示，L能够直接键接于吡喃基团上，例如，其中i是至少1和R2是L，或它能够间接地键接于吡喃基团上，例如作为在R2或B基团上的取代基，使得L在活化状态下延伸吡喃基团，这样与未延伸的吡喃基团相比光致变色化合物的吸收比得到增强。此外，例如和没有限制，根据各种非限制性实施方案其中光致变色化合物由通式XI表示，L能够直接键接于吡喃基团上，例如，其中i是至少1和R2是L，或它能够间接地键接于吡喃基团上，例如作为在R2或AA基团上的取代基，使得L在活化状态下延伸吡喃基团，这样与未延伸的吡喃基团相比光致变色化合物的吸收比得到增强。
例如，虽然在这里没有限制意味，形成由以上通式X表示的非热可逆的光致变色化合物(其中A是苯并)的一般反应序列是如下
反应序列W 在反应序列W的部分1中，X28是卤素如Br，I和Cl；和金属选自Li，Mg，Zn和Sn；和X28′是金属盐，如LiX28，MgX28，ZnX28和SnX28。此外，在反应序列W的部分A中，由通式Ω1表示的B和卤素取代的化合物与金属在卤素金属互换反应中在醚状溶剂(如，但不限于，四氢呋喃)进行反应，生产出由通式Ω2表示的金属化化合物。
在反应序列W的部分2中，由通式Ω2表示的金属化化合物与R2取代的水杨醛衍生物(由通式Ω3表示)在醚状溶剂(比如但不限于四氢呋喃)中进行反应，生产出由通式Ω4表示的二醇化合物。其后，由通式Ω4表示的二醇化合物用脱水剂，比如但不限于，硫酸镁，硫酸钠，P2O5，分子筛，对甲苯磺酸，来脱水以生产根据在这里公开的一个非限制性实施方案的并由通式Ω5表示的非热可逆的光致变色化合物。此外，如以上对于通式X所讨论，在由通式Ω5表示的光致变色化合物中的至少一种R2基团能够是延长剂L，或至少一种R2基团，B或Y′能够包括被延长剂L取代的基团。
例如，虽然在这里没有限制意味，形成由以上通式XI表示的非热可逆的光致变色化合物的一般反应序列如下反应序列X部分1 部分2 在反应序列X的部分1中，由通式Ξ1表示的邻氨基硫酚与由通式Ξ2表示的酰氯，其中R″″选自氢、取代的或未被取代的烷基、环烷基和芳基烷基，在溶剂(如，但不限于，氯仿)中进行缩合，形成由通式Ξ3表示的苯并噻唑衍生物。由通式Ξ3表示的苯并噻唑衍生物在有或没有溶剂的情况下与烷基卤，甲苯磺酸盐或甲基磺酸盐进行反应，形成由通式Ξ4表示的苯并噻唑_季化盐。由通式Ξ4表示的苯并噻唑_季化盐然后与碱如胺或氢氧化物(它已显示)进行反应，得到由通式Ξ5表示的苯并噻唑啉衍生物。
在反应序列X的部分2中，由通式Ξ5表示的苯并噻唑啉衍生物与R2取代的水杨醛衍生物(由通式Ξ6表示)进行缩合，生产根据在这里公开的一个非限制性实施方案的并由通式Ξ7表示的非热可逆的光致变色化合物。如前面对于以上通式XI所讨论，在由通式Ξ7表示的光致变色化合物中，至少一种R2基团能够是延长剂L(由以上通式I表示)或能够是被延长剂L取代的基团。
另一个非限制性实施方案提供由通式XII表示的光致变色化合物 其中(a)A选自萘并，苯并，菲并，荧蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氢吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并-稠合萘并，杂环-稠合萘并，和杂环-稠合苯并；(b)Y是C或N；(c)SP是选自二氢吲哚并和苯并二氢吲哚并中的螺基团；和(d)i能够是选自0到在A上的全部可用的位置数之中的整数，r是选自0到在SP上的全部可用的位置数之中的整数，条件是i和r的总和是至少1，和各R3能够在各情况下独立地选自(i)由以上通式I表示的延长剂L；(ii)氢，C1-C12烷基，C2-C12烷叉基，C2-C12次烷基，乙烯基，C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，卤素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一种基团单取代的苄基；(iii)在对位上被选自下列基团中的至少一种取代基单取代的苯基C1-C7烷氧基，直链或支链C1-C20亚烷基，直链或支链C1-C4聚氧化亚烷基，环状C3-C20亚烷基，亚苯基，亚萘基，C1-C4烷基取代的亚苯基，单-或多-脲烷(C1-C20)亚烷基，单-或多-酯(C1-C20)亚烷基，单-或多-碳酸酯(C1-C20)烷基，聚亚硅烷基，聚亚硅氧烷基和它们的混合物，其中至少一种取代基连接到光致变色材料的芳基上；
(iv)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1如以上所述；(v)-CH(X2)(X3)，其中X2和X3如以上所述；(vi)来被取代的，单-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；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、二氢吲哚基和芴基中的未被取代的或单-或二-取代的杂芳族基团；其中取代基在各情况下独立地选自(A)由以上通式I表示的延长剂L；和(B)-C(O)X6，其中X6如以上所述；(C)芳基，卤芳基，C3-C7环烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7环烷基，C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，卤代烷基，和单(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7环烷氧基，环烷氧基(C1-C12)烷氧基，芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，单-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氢吲哚并，哌啶子基，吗啉代，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯烷基，羟基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和卤素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(H)-SX11，其中X11如以上所述；(I)由以上列出的通式i表示的含氮的环；和(J)由以上所述通式ii或iii之一表示的基团；(vi)选自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩_嗪基，吩嗪基或吖啶基中的未被取代的或单-取代的基团，其中各取代基独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羟基，氨基或卤素；(viii)由以上所述通式iv或v之一表示的基团；(ix)由以上所述的通式vi表示的基团；(x)-C(O)X24，其中X24如以上所述；(xi)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(xii)-SX11，其中X11如以上所述；(xiii)由以上列出的通式i表示的含氮的环；(xiv)由以上所述通式ii或iii之一表示的基团；和(xv)紧相邻的R3基团一起形成由以上所述的通式vii、viii或ix之一表示的基团。
另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，由通式XII表示的光致变色化合物包括由以上通式I表示的至少一种延长剂(L)。如以上所讨论，在通式I中，c，d，e和f可以各自独立地选自1-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。根据在这里公开的其它非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少2。根据在这里公开的再一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少3。根据在这里公开的又一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
此外，如以上对于在这里公开的一般由通式II表示的光致变色化合物所讨论，一般由通式XII表示的光致变色化合物能够在任何可利用的位置上，通过借助于被L或由L取代的R3基团的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被L或由L取代的R3基团的取代作用的多种结合，来延伸。因此，例如，虽然在这里没有限制意味，一般由通式XII表示的光致变色化合物能够通过用L或由L取代的R3基团取代SP基团，和/或通过用L或由L取代的R3基团取代A基团来延伸，从而提供光致变色化合物的所需平均吸收比。
如以上对于通式XII所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，SP基团能够是二氢吲哚并。更具体地说，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够由通式XIII表示 其中各R″在各情况下独立地选自氢，取代的或未被取代的烷基，环烷基，芳基烷基，或一起形成取代的或未被取代的环烷基；R_选自未取代的或被下列基团中的至少一种取代的烷基，芳基或芳基烷基(i)-CH(CN)2或-CH(COOX1)2；(ii)-CH(X2)(X3)；和(iii)-C(O)X24(其中X1，X2，X3，和X24如以上所述)；和(iv)卤素，羟基，酯，或胺；和其中i和r中的至少一种是至少1，和至少一种R3包括L。
例如，虽然在这里没有限制意味，根据在这里公开的其中SP基团是二氢吲哚并的某些非限制性实施方案中，光致变色化合物能够由通式XIV和通式XV中的至少一种表示
其中，对于各通式，至少一种R3包括L。此外，根据一个非限制性实施方案，至少一种R3是L。如以上对于通式XII所讨论，在通式XIV和XV中的Y能够选自C或N。例如，根据各种非限制性实施方案，Y能够是C，并且光致变色化合物能够是螺(二氢吲哚并)吡喃。根据其它非限制性实施方案，Y能够是N，和光致变色化合物能够是螺(二氢吲哚并)_嗪。
再次参见以上通式XII，根据各种非限制性实施方案，A能够是萘并，Y能够是N，和光致变色化合物能够是由通式XVI或通式XVII之一表示的螺-吩_嗪基 其中，对于各通式，至少一种R3包括延长剂L。因此，根据所公开的这些非限制性实施方案的螺-吩_嗪基能够通过用延长剂L或由延长剂L取代的R3基团取代该I基团，和/或通过用延长剂L或由L取代的R3基团取代在萘并基团上的可用位置之中的一个或多个位置来延伸，以提供所需平均吸收比。
例如，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，光致变色化合物能够由通式XVIII表示
其中在6-位上的R3或在7-位上的R3之中的至少一种包括延长剂L。此外，根据一个特定的非限制性实施方案，在通式XVIII的6-位上的R3基团或在7-位上的R3基团之中的至少一种是延长剂L。
根据其它非限制性实施方案，光致变色化合物能够由通式XIX表示 其中至少在7-位上的R3包括延长剂L。此外，根据一个特定的非限制性实施方案，在7-位上的R3基团是延长剂L。
再次参见以上通式XII，根据在这里公开的其它非限制性实施方案，A能够是苯并，Y能够是N，和光致变色化合物能够由通式XX表示 其中至少一种R3包括延长剂L。更具体地说，根据一个非限制性实施方案光致变色化合物能够包括通式XXI
其中至少在6-位上的R3基团包括延长剂L。此外，根据各种非限制性实施方案，在6-位上的R3基团是延长剂L。
此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案并一般由以上通式XII表示的光致变色化合物能够在活化状态下具有由根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。根据其它非限制性实施方案，在这里公开的并一般由通式XII表示的光致变色化合物能够是在活化状态下具有根据池法测定的从4至20，从3至30，或从2.5至50的平均吸收比。
用于合成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的并一般由通式XII表示的，具体地说由其中Y是N和SP是二氢吲哚并的通式XIII表示的光致变色化合物的一般反应序列在下面描述在反应序列G中。
反应序列G部分1一般的亚硝化过程 反应序列G，部分1描述了一般的亚硝化过程，其中由通式γ1表示的羟基化A基团与亚硝酸钠在酸(比如但不限于乙酸)存在下进行反应，生产出由通式γ2表示的亚硝基取代的A基团。A基团的合适非限制性例子包括萘并，苯并，菲并，荧蒽并，蒽并，喹啉并，茚并-稠合萘并，杂环-稠合萘并，和杂环-稠合苯并。任选地，A基团能够被一个或多个R3基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。适合与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的R3取代基团的非限制性例子在以上已经对于通式XII详细地叙述。
部分2一般的偶联反应 在反应序列G的部分2中，由通式γ2表示的亚硝基取代的A基团与由通式γ3表示的费希尔(Fischer)碱偶联。偶联是在溶剂(比如但不限于绝对乙醇)中进行，在回流条件下加热以生产出根据在这里公开的各种非限制性实施方案的由通式γ4表示的光致变色_嗪。
如以上对于通式XVIII所讨论，在通式γ3中各R″在各情况下独立地选自氢，取代的或未被取代的烷基，环烷基，芳基烷基，或一起形成取代的或未被取代的环烷基；R_选自未取代的或被下列基团中的至少一种取代的烷基，芳基或芳基烷基(i)-CH(CN)2或-CH(COOX1)2；(ii)-CH(X2)(X3)；和(iii)-C(O)X24(其中X1，X2，X3，和X24如以上所述)；和(iv)卤素，羟基，酯，或胺。可能的R3取代基在以上对于通式XII已详细地讨论。
在反应序列G的部分1中示出的一般亚硝化过程更具体地在下列两个序列(反应序列H和I)中阐明，它们一般描述了生产亚硝基取代A基团的两种亚硝基酚合成方法，它能够任选被至少一个R3取代，它可用于偶联反应中生产本发明的_嗪产物。正如在序列H和I的途径(2)中所说明，在与NaNO2反应前，中间化合物能够进一步与一种或多种其它反应物进行反应，在A基团上形成合适延长剂L。
反应序列H 更具体地说，在反应序列H中，由通式η1表示的羟基化A基团的羧酸转化成由通式η2表示的羟基化A基团的酯。由通式η2表示的羟基化A基团的酯然后与亚硝酸钠在酸(比如但不限于乙酸)存在下进行反应，生产通式η3的亚硝基取代的A基团。另外地，如途径(2)中所示，由通式η2表示的羟基化A基团的酯能够与4-哌啶子基苯胺(由通式η4表示)在碱性条件下进行反应，生产出由通式η5表示的L取代化合物。由通式η5表示的L取代化合物然后进行亚硝化反应，生产出由通式η6表示的L和亚硝基取代的A基团。任选地，L和亚硝基取代的A基团能够任选被一个或多个R3基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。
如以上对于反应序列H所讨论，在下面的反应序列I中，由通式ι1表示的羟基化A基团的羧酸转化成由通式ι2表示的羟基化A基团的酯。由通式ι2表示的羟基化A基团的酯然后可以与亚硝酸钠在酸(比如但不限于乙酸)存在下进行反应，生产通式ι3的亚硝基取代的A基团。另外地，如途径(2)中所示，由通式ι2表示的羟基化A基团的酯能够与4-苯基苯胺(由通式ι4表示)在碱性条件下进行反应，生产出由通式ι5表示的L取代4-苯基苯胺。由通式ι5表示的L取代4-苯基苯胺然后进行亚硝化反应，生产出由通式ι6表示的L和亚硝基取代的A基团。如以上所讨论，(L取代的(亚硝基取代的A基团))，可以任选地被一个或多个R3基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。
用于合成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的并一般由以上通式XII表示的，更具体地说由其中Y是N和SP是二氢吲哚并的以上通式XIII表示的光致变色化合物的更特定的反应序列在下面描述在反应序列J和K中。
在下面的反应序列J中，由通式_1表示的亚硝基苯酚在甲醇中与延长剂L，它是哌嗪子基酚(由通式_2表示)，进行反应，形成由通式_3表示的L取代的亚硝基萘酚。如在反应序列J中所述，L取代的亚硝基萘酚能够进一步被一个或多个R基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。由通式_3表示的L取代的亚硝基萘酚然后通过加热与由通式_4表示的费希尔碱偶联，生产由通式_5表示的L取代的吩_嗪基。
反应序列J 继续参见反应序列J，由通式_5表示的L取代的吩_嗪基可以然后通过L取代的吩_嗪基与由通式_6表示的另一种L取代化合物进行反应来延伸，生产出根据在这里公开的各种非限制性实施方案的由通式_7表示的吩_嗪基。此外，如在前面所讨论和在反应序列J中所述，由通式_7表示的吩_嗪基任选地可以被一个或多个R3基团取代，它们中的每一个也可以包括与剩余L相同或不同的延长剂L。
按照以上在反应序列J中所述，一般在将亚硝基苯酚与费希尔碱偶联之后，所得吩_嗪基能够进一步与一种或多种其它反应物进行反应，以便用延长剂L延伸吩_嗪基。然而，本领域中的技术人员会认识到，另外或此外，在将亚硝基苯酚与费希尔碱偶联之前，亚硝基苯酚能够进行反应来用一种或多种延长剂L取代亚硝基苯酚(例如按照以上在反应序列H和I中所述)。此外，此类L取代的亚硝基苯酚能够与费希尔碱偶联，形成一般在下面的反应序列K中描述的L取代的吩_嗪基。
反应序列K 更具体地说，在反应序列K中，由通式κ1表示的L取代的哌啶基萘酚与三烷氧基甲烷反应，并加热形成由通式κ2表示的L和甲酰基取代的萘酚。由通式κ2表示的化合物然后与费希尔碱(由通式κ3表示)进行反应，生产出根据在这里公开的各种非限制性实施方案的由通式κ4表示的L取代的螺萘并吡喃。
如前面所讨论，一般在亚硝基苯酚与费希尔碱偶联之后(例如按照在反应序列J中所示)，所形成的吩_嗪基能够进一步与一种或多种其它反应物进行反应，从而用延长剂L延伸吩_嗪基。这类延伸的几个非限制性例子提供在下面的概括的反应序列M中。
反应序列M 更具体地说，反应序列M描述将延长剂L加成到吩_嗪基上生产出根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色_嗪的三种途径。在第一途径(1)中，由通式μ1表示的吩_嗪基与羟基苯基哌嗪进行反应，生产由通式μ2表示的物质。由通式μ2表示的物质用己基苯甲酰氯进行苯甲酰化，生产出由通式μ3表示的物质。
在第二途径(2)中，由通式μ1表示的物质进行水解和转化成通式μ4的物质。在二氯甲烷中在二环己基碳二亚胺存在下与酚类物质之间的酯化反应之后，由通式μ4表示的物质转化成具有四氢吡喃保护基团的由通式μ5表示的物质。由通式μ5表示的物质利用盐酸在醇溶剂(比如但不限于乙醇)中的稀释溶液进行去保护，形成由通式μ6表示的物质。由通式μ6表示的物质与氯甲酸胆固醇酯反应，形成由通式μ7表示的物质。
在第三途径(3)中，由通式μ6表示的物质用4-苯基苯甲酰氯进行苯甲酰化，形成由通式μ8表示的物质。
另一个非限制性实施方案提供由通式XXII表示的光致变色化合物
其中(a)A选自萘并，苯并，菲并，荧蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氢吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并-稠合萘并，杂环-稠合萘并，和杂环-稠合苯并；(b)J是螺-脂环；(c)各D独立地选自O，N(Z)，C(X4)，C(CN)2，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基；(d)G是选自烷基，环烷基和芳基中的基团，它能够是未被取代的或被至少一个取代基R4取代；(e)E是-O-或是-N(R5)-，其中R5选自(i)氢，C1-C12烷基，C2-C12链烯烃，C2-C12炔烃，乙烯基，C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，卤素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一种基团单取代的苄基；(ii)在对位上被选自下列基团中的至少一种取代基单取代的苯基C1-C7烷氧基，直链或支链C1-C20亚烷基，直链或支链C1-C4聚氧化亚烷基，环状C3-C20亚烷基，亚苯基，亚萘基，C1-C4烷基取代的亚苯基，单-或多-脲烷(C1-C20)亚烷基，单-或多-酯(C1-C20)亚烷基，单-或多-碳酸酯(C1-C20)亚烷基，多亚硅烷基，多亚硅氧烷基和它们的混合物，其中至少一种取代基连接到光致变色材料的芳基上；(iii)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1如以上所述；(iv)-CH(X2)(X3)，其中X2和X3如以上所述；(v)未被取代的，单-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；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、二氢吲哚基和芴基中的未被取代的或单-或二-取代的杂芳族基团；其中取代基在各情况下独立地选自(A)由以上通式I表示的延长剂L；(B)-C(O)X6，其中X6如以上所述；(C)芳基，卤芳基，C3-C7环烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7环烷基，C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，卤代烷基，和单(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7环烷氧基，环烷氧基(C1-C12)烷氧基，芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，单-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氢吲哚并，哌啶子基，吗啉代，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯烷基，羟基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和卤素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；
(H)-SX11，其中X11如以上所述；(I)由以上列出的通式i表示的含氮的环；和(J)由以上所述通式ii或iii之一表示的基团；(vi)选自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基(pyrrodlinyl)，吩噻嗪基，吩_嗪基，吩嗪基或吖啶基中的未被取代的或单-取代的基团，其中各取代基独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羟基，氨基或卤素；(vii)由以上所述通式iv或v之一表示的基团；(viii)由以上所述的通式vi表示的基团；和(ix)由以上通式I表示的延长剂L；和(f)i是选自0到在A上全部可用位置数之间的整数，和各R4在各情况下独立地选自(i)由R5表示的基团；(ii)-C(O)X24，其中X24如以上所述；(iii)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(iv)-SX11，其中X11如以上所述；(v)由以上列出的通式i表示的含氮的环；(vi)由以上所述通式ii或iii之一表示的基团；和(vii)紧相邻的R4基团一起形成由以上所述的通式vii、viii或ix之一表示的基团。
另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，由通式XXII表示的光致变色化合物包括由以上通式I表示的至少一种延长剂(L)。如以上所讨论，在通式I中，c，d，e和f可以各自独立地选自1-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。根据在这里公开的其它非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少2。根据在这里公开的再一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少3。根据在这里公开的又一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
正如对于以上所述的光致变色化合物所讨论，一般由通式XXII表示的光致变色化合物能够在任何可利用的位置上，通过借助于被L或由L取代的R4基团的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被L或由L取代的R4基团的取代作用的多种结合，来延伸。因此，例如，虽然在这里没有限制意味，在这里公开的俘精酸酐能够通过将至少一种D、G和至少一种R4选择为L或由L取代的基团来延伸，从而增强了在至少活化状态下俘精酸酐的平均吸收比。此外，虽然在这里没有限制意味，正如在下面更详细地讨论，当E是-N(R5)-时，R5能够是L或能够是由L取代的基团。
例如，虽然在这里没有限制意味，根据一个非限制性实施方案，A能够是噻吩，E能够是-N(R5)-，各D能够是O，和光致变色化合物能够由通式XXIII表示 其中至少一种R5，G或至少一种R4包括延长剂L。
因此，根据上述非限制性实施方案，光致变色化合物能够通过将至少一种R5、G或至少一种R4选择为L或由L取代的基团来延伸，从而增强了在至少活化状态下俘精酸酐的平均吸收比。例如和没有限制意味，根据这一非限制性实施方案，光致变色化合物能够由通式XXIV表示
其中R5，G或R4的至少一种是延长剂L。
此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案并一般由以上通式XXII表示的光致变色化合物能够在活化状态下具有由根据池法测定的至少1.5的平均吸收比。根据其它非限制性实施方案，光致变色俘精酸酐够是在活化状态下具有根据池法测定的从4至20，从3至30，或从2.5至50的平均吸收比。根据再一个非限制性实施方案，光致变色俘精酸酐能够在活化状态下具有根据池法测定的从1.5至50的平均吸收比。
用于合成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的并一般由以上通式XXII表示的，更具体地说由其中E是-N(R5)-和D是O的以上通式XXIII表示的光致变色化合物的一般反应序列在下面描述在反应序列N中。
反应序列N 在反应序列N中，由通式ν1表示的脂环族酮与由通式ν2表示的琥珀酸二甲酯在施托贝缩合反应(Stobbe Condensation)中进行反应，产生由通式ν3表示的半酯产物。由通式ν3表示的半酯产物被酯化形成由通式ν4表示的二酯产物。通式ν4的二酯与由通式ν5表示的羰基取代的A基团在施托贝缩合反应中进行反应，产生由通式ν6表示的半酯物质。如通式ν5所指出，羰基取代的A基团也能够被一个或多个R4基团取代，R4基团中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。由通式ν7表示的半酯物质被水解，生产由通式ν7表示的二酸物质。通式ν7的二酸与乙酰氯在醚和/或四氢呋喃溶剂中进行反应，形成由通式ν8表示的酸酐。
如在途径(1)中所示，通式ν8的酸酐能够与氨基取代的延长剂L反应和随后与乙酰氯在回流条件下进行反应，生产根据在这里公开的一个非限制性实施方案的由通式ν9表示的光致变色俘精酰亚胺化合物。另外地，如在途径(2)中所示，通式ν8的酸酐能够与氨反应，随后与乙酰氯反应，产生根据在这里公开的各种非限制性实施方案的并由通式ν10表示的光致变色俘精酸酐化合物。此外，通式ν10的光致变色俘精酸酐化合物能够进一步与合适的反应物进行反应形成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的通式ν11的光致变色俘精酸酐化合物，其中氮被R5基团取代。此外，根据各种非限制性实施方案，R5基团能够是延长剂L，或包括包括被延长剂L取代的取代基团。
反应序列P，Q和T举例说明在俘精酸酐的各种位置上取代延长剂L的三个一般反应历程。
反应序列P 在反应序列P中，由通式π1表示的羟基化化合物进行傅列德尔-克拉夫茨(Friedel-Crafts)反应，形成由通式π2表示的羰基取代的基团。由通式π2表示的物质按照以上对于通式ν5表示的物质所述方法在反应序列N中进行反应，在反应序列P中形成由通式π3表示的羟苯基取代的噻吩并稠合俘精酸酐。由通式π3表示的俘精酸酐用4-苯基苯甲酰氯进行苯甲酰化而形成根据在这里公开的一个非限制性实施方案的并由通式π4表示的热可逆的光致变色化合物。另外参见以上通式XXII，如在通式π4中所示，A基团是被延长剂L取代的噻吩并。如前面所讨论，根据各种非限制性实施方案(和按照下面在反应序列Q中所示)，在通式π4中的R5基团能够是延长剂L，或能够包括被延长剂L取代的另一个取代基团。此外，基团G也可以是延长剂L或能够是被延长剂L取代的另一个取代基团(例如，在下面的反应序列T中所示)。
反应序列Q 在反应序列Q中，由通式θ1表示的俘精酸酐能够根据反应序列N，通过本领域中技术人员公知的适当改变，来制备。另外参见以上通式XXIII，在通式θ1中，连接于氮原子上的R5基团是对-氨基苯甲酸的甲基酯。对-氨基苯甲酸的甲酯然后与4-氨基重氮苯反应，形成根据在这里公开的一个非限制性实施方案的由通式θ2表示的热可逆的光致变色化合物。正如前面对于以上通式XXIII所讨论，R5基团能够是延长剂L或能够是被L取代的另一个取代基团。此外，如在前面所讨论(和在以上反应序列P中所述)，由通式θ2表示的热可逆的光致变色化合物的A基团任选地可以被一个或多个R4基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。此外，根据在以下反应序列T中所示，在通式θ2中的G基团也能够是延长剂L，或能够是被延长剂L取代的另一个取代基团。
反应序列T 在反应序列T中，由通式τ1表示的俘精酸酐能够根据反应序列N，通过本领域中技术人员公知的适当改变来制备。由通式τ1表示的俘精酸酐可以然后对-氨基苯甲酰氯进行反应，形成根据在这里公开的一个非限制性实施方案的并由通式τ2表示的热可逆的光致变色化合物。如前面所讨论(和按照在以上反应序列Q中所述)，由通式τ2表示的热可逆的光致变色化合物的R5基团能够是延长剂L，或能够包括被延长剂L取代的另一个取代基团。此外，如在前面所讨论(和在以上反应序列P中所述)，由通式τ2表示的热可逆的光致变色化合物的A基团任选地可以被一个或多个R4基团取代，它们中的每一个可以包括与剩余L取代基相同或不同的延长剂L。
如前面所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，光致变色基团(PC)能够是非热可逆的光致变色基团。例如，根据一个非限制性实施方案，光致变色基团能够是由通式XXV表示的非热可逆的俘精酸酐 根据这一非限制性实施方案，A，R4，i，J，G，D和E如以上对于通式XXII所述，条件是非热可逆的光致变色化合物包括至少一种由以上通式I表示的延长剂L。此外，如以上所讨论，在通式I中，c，d，e和f可以各自独立地选自1-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。根据在这里公开的其它非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少2。根据在这里公开的再一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少3。根据在这里公开的又一个非限制性实施方案，c，d，e和f可以各自独立地选自0-20中的整数，包括端值；和d′，e′和f′可以各自独立地选自0，1，2，3和4，前提条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
例如，虽然在这里没有限制意味，形成由通式XXV表示的非热可逆的光致变色化合物的一般反应序列可以按照以上所述的反应序列N来进行，只是(如在以下反应序列Y中所示)通式ν8的酸酐能够与氨基取代的延长剂L反应和随后与乙酰氯在回流条件下进行反应，生产根据在这里公开的一个非限制性实施方案的由通式ψ1表示的非热可逆的光致变色俘精酰亚胺化合物。
反应序列Y 此外，由通式ψ1表示的非热可逆的光致变色俘精酰亚胺化合物能够在与以上反应序列P，Q和T类似的反应序列中被延长剂L取代，不同的是以上述公开内容为基础对起始原料作适当改变(这是本领域中技术人员显而易见的)。
另一个非限制性实施方案提供光致变色化合物，它包括(a)选自吡喃中选择，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团(PC)；和(b)连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L2，其中L2由通式XXVI表示-[S]s′-P′ XXVI其中(i)P′是选自甾类基团，萜类基团，生物碱基团，和液晶基团中的基团，它直接联接于PC上或经由一个或多个间隔单元(“S”)(如下所述)间接地联接于PC上；和(ii)s′选自0到20和各S在各情况下独立地选自间隔单元，后者选自(A)-(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选自1到16；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C ≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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；条件是当包括杂原子的两个间隔单元连在一起时，间隔单元在联接时要求杂原子不直接联接于彼此之上。
适合与根据这一非限制性实施方案的光致变色化合物相结合使用的光致变色基团(PC)的非限制性例子在以上已经详细地叙述。此外，根据一个非限制性实施方案，光致变色基团PC是热可逆的光致变色基团。
从中可以选择出P′的甾类基团的非限制性例子是胆甾醇类化合物。
此外，除至少一种延长剂L2之外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光致变色化合物能够进一步包括在PC上的可用位置上取代的一个或多个R1基团。合适R1基团以上已详细地描述。
另一个非限制性实施方案提供光致变色化合物，它选自(a)3-苯基-3-(4-(4-哌啶子基哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(b)3-苯基-3-(4-(4-苄基哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(c)3-苯基-3-(4-(4-(3-哌啶-4-基-丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]-萘并[1，2-b]吡喃；(d)3-苯基-3-(4-(4-(3-(1-(2-羟乙基)哌啶-4-基)丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(e)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(f)3-苯基-3-(4-(4-苄基哌嗪)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(g)3-苯基-3-(4-(4-己氧基甲基哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(h)3-苯基-3-(4-(4-(4-丁基-苯基氨基甲酰基)-哌啶-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(i)3-苯基-3-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(j)3-苯基-3-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-([1，4′]双哌啶基-1″-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(k)3-苯基-3-(4-([1，4′]双哌啶基-1′-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-([1，4′]双哌啶基-1′-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(l)3-苯基-3-(4-([1，4′]双哌啶基-1′-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苄基哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(m)3-苯基-3-(4-([1，4′]双哌啶基-1′-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；
(n)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(o)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(p)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己氧基-苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(q)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(r)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4′-辛基氧基-联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(s)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(t)3-苯基-3-(4-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(u)3-苯基-3-(4-(1-羟基哌啶-1-基)-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(v)3-苯基-3-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(w)3-苯基-3-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(x)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(y)3-苯基-3-(4-{4-(联苯基-4-羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-4-(4-(联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(z)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基]-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(aa)3-苯基-3-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(bb)3-苯基-3-(4-(4-氟苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(cc)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-3-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(dd)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-己基苯甲酰氧基-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ee)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ff)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基]-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(gg)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)-4-氧代-丁酰基)-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(hh)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-氟苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ii)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-联苯基羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(jj)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4′-辛基氧基-联苯基-4-羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(kk)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基氧基苯基羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ll)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-苯基)-哌啶-1-基}-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(mm)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；
(nn)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(oo)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(2-氟苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(pp)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-氟苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(qq)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(rr)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ss)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-己基苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(tt)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(uu)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(vv)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ww)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)-哌嗪-1-基))苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(3-苯基丙-2-炔酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；
(xx)3-苯基-3-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(yy)3-苯基-3-(4-(4′-辛基氧基联苯基-4-羰基氧基)-哌嗪-1-基))苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(苯基)-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(zz)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基))苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(3-(4-己基苯甲酰基氧基苯基)哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(aaa)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羟基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(bbb)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基]-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ccc)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13-乙基-13-羟基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(ddd)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基}-13，13-二甲基-6-甲氧基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃-7-基)-哌啶-1-基)氧基羰基)苯基)苯基)羰基氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(eee)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-甲氧基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(fff)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-羟基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(ggg)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(4-苯基-(苯-1-氧基)羰基)-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(hhh)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(N-(4-((4-二甲基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)氨基甲酰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(iii)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并呋喃并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(jjj)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并噻吩并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(kkk)7-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃；(lll)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(mmm)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-(N-(4-丁基-苯基))氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(nnn)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(ooo)1，3，3-三甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(ppp)1，3，3-三甲基-6′-(4-[N-(4-丁基苯基)氨基甲酰基]-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(qqq)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(rrr)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-羟苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；
(sss)1，3，3，5，6-五甲基-7′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(ttt)1，3-二乙基-3-甲基-5-甲氧基-6′-(4-(4′-己氧基-联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(uuu)1，3-二乙基-3-甲基-5-[4-(4-十五氟庚基氧基-苯基氨基甲酰基)-苄氧基]-6′-(4-(4′-己氧基-联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(vvv)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基)-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(www)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲酰基-2H-荧蒽并[1，2-b]吡喃；(xxx)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-11-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-2H-荧蒽并[1，2-b]吡喃；(yyy)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氢-9H-二氧戊环[4′，5′6，7]二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(zzz)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-7′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氢-9H-二氧戊环[4′，5′6，7]二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]_嗪]；(aaaa)1，3-二乙基-3-甲基-5-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-6′-(4-(4′-己氧基-联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]；(bbbb)1-丁基-3-乙基-3-甲基-5-甲氧基-7′-(4-(4′-己氧基-联苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]_嗪]；
(cccc)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-甲氧基羰基-6-甲基-2H-9-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)(1，2-二氢-9H-二氧戊环[4′，5′6，7]萘并[1，2-b]吡喃；(dddd)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羟基-6-甲氧基-7-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氢-9H-二氧戊环[4″，5″6，7]][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(eeee)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羟基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氢-9H-二氧戊环[4″，5″5，6]][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(ffff)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-环己叉基-1-乙基-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(gggg)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金刚烷-2-叉基-1-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(hhhh)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金刚烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(iiii)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金刚烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(jjjj)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金刚烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(kkkk)(4-丙基)苯基苯甲酸4-(4-甲基-5，7-二氧代-6-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)螺[8，7a-二氢噻吩并[4，5-f]异吲哚-8，2′-金刚烷(adamentane)]-2-基)苯基酯；
(llll)N-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]苯基-6，7-二氢-4-甲基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(mmmm)N-氰基甲基-6，7-二氢-2-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(nnnn)N-苯基乙基-6，7-二氢-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(oooo)N-苯基乙基-6，7-二氢-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-环丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(pppp)N-苯基乙基-6，7-二氢-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-环丙基螺(5，6-苯并[b]呋喃二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(qqqq)N-氰基甲基-6，7-二氢-4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(rrrr)N-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基-6，7-二氢-2-(4-甲氧基苯基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(ssss)N-氰基甲基-2-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧杂双环[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-6，7-二氢-4-环丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；(tttt)6，7-二氢-N-甲氧基羰基甲基-4-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧杂双环[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亚胺-7，2-三环[3.3.1.1]癸烷)；
(uuuu)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-(4-壬基苯基羰基氧基)苯基)氧基羰基)苯氧基)己氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(vvvv)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-(4-壬基苯基羰基氧基)苯基)氧基羰基)苯氧基)己氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；和(wwww)3-苯基-3-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-壬基苯基羰基氧基)苯基)氧基羰基)苯氧基)己氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。
根据在这里公开的各种非限制性实施方案的热可逆的光致变色化合物可用于各种应用中以提供光致变色和/或二色性性能。
一个非限制性实施方案提供光致变色制品，它包括有机主体材料和连接到有机主体材料的至少一部分上的光致变色用量的光致变色化合物，该化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)由通式I表示的并连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L。在这里使用的术语“连接到”指直接与目标接触或经由一种或多种其它结构或材料(其中的至少一种与目标直接接触)与目标间接接触。此外，根据这一非限制性实施方案，光致变色化合物能够通过引入到主体材料或通过施涂于主体材料上(例如作为涂层或层状物的一部分)来连接到主体材料的至少一部分上。
可以与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的有机主体材料的非限制性例子包括聚合物材料，例如，从公开在US专利5,962,617中和在US专利5,658,501的第15栏，28行到第16栏，17行中公开的单体和单体混合物制备的均聚物和共聚物，这两篇US专利的公开内容被特意引入这里供参考。例如，此类聚合物材料能够是热塑性或热固性聚合物材料，能够是透明或光学透明的，并且能够具有任何所需折光指数。公开的此类单体和聚合物的非限制性例子包括多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，例如，烯丙基双二醇碳酸酯如二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，该单体以商标CR-39由PPG Industries，Inc.销售；聚脲-聚氨酯(聚脲氨酯)聚合物类，它们例如通过聚氨酯预聚物和二胺固化剂的反应制备，一种此类聚合物的组合物是以商标TRIVEX由PPG Industries，Inc.销售；多元醇(甲基)丙烯酰基封端的碳酸酯单体；二甲基丙烯酸二甘醇酯单体；乙氧基化酚类甲基丙烯酸酯单体；二异丙烯基苯单体；乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体；乙二醇双甲基丙烯酸酯单体；聚(乙二醇)双甲基丙烯酸酯单体；脲烷丙烯酸酯单体；聚(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(偏二氯乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；聚氨酯；聚硫氨酯，热塑性聚碳酸酯，如从双酚A和光气形成的碳酸酯连接的树脂，一种此类材料以商标LEXAN销售；聚酯，如以商标MYLAR销售的材料；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯醇缩丁醛；聚(甲基丙烯酸甲酯)，如以商标PLEXIGLAS销售的材料，以及通过多官能异氰酸酯与多硫醇或多环硫化物单体反应，均聚或与多硫醇，多异氰酸酯，多异硫氰酸酯和任选的烯属不饱和单体或卤代含芳族烃基的乙烯基单体进行二元共聚和或三元共聚所制备的聚合物。也考虑的是此类单体的共聚物和所述聚合物和共聚物与其它聚合物的共混物，例如，形成嵌段共聚物或互穿聚合物网络产物。
根据一个特定的非限制性实施方案，有机主体材料选自聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸(C1-C12)烷基酯，聚氧(亚烷基甲基丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸烷氧基化苯酚酯)，乙酸纤维素，三乙酸纤维素，乙酸丙酸纤维素，乙酸丁酸纤维素，聚(乙酸乙烯酯)，聚(乙烯醇)，聚(氯乙烯)，聚(偏二氯乙烯)，聚(乙烯基吡硌烷酮)，聚((甲基)丙烯酰胺)，聚(二甲基丙烯酰胺)，聚(甲基丙烯酸羟乙酯)，聚((甲基)丙烯酸)，热塑性聚碳酸酯，聚酯，聚氨酯，聚硫氨酯，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，聚苯乙烯，聚(α甲基苯乙烯)，共聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)，共聚(苯乙烯丙烯腈)，聚乙烯醇缩丁醛以及由选自多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，单官能化丙烯酸酯单体，单官能化甲基丙烯酸酯单体，多官能化丙烯酸酯单体，多官能化甲基丙烯酸酯单体，二甲基丙烯酸二甘醇酯单体，二异丙烯基苯单体，烷氧基化多元醇单体和二烯丙叉基季戊四醇单体中的单体形成的聚合物。
根据另一个特定的非限制性实施方案，有机主体材料是选自下列这些中的单体的均聚物或共聚物丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，乙二醇双甲基丙烯酸酯，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯，乙酸乙烯酯，乙烯基缩丁醛，脲烷，硫代氨基甲酸乙酯，二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，二甲基丙烯酸二甘醇酯，二异丙烯基苯，和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，有机主体材料能够形成光学元件或它的一部分。光学元件的非限制性例子包括眼用元件，显示元件，窗口，和反光镜。在这里使用的术语“光学(optical)”意指与光和/或视觉有关。例如，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，光学元件或器件能够选自眼用元件和器件，显示元件和器件，窗口，反光镜，和有源和无源的液晶池元件和器件。
在这里使用的术语“眼用(ophthalmic)”意指与眼睛和/或视觉有关。眼用元件的非限制性例子包括矫正和非矫正镜片，其中包括单视或多视透镜，它们可以是分区或未分区的多视透镜(如，但不限于，双焦点透镜，三焦点透镜和渐进的透镜)，以及用于矫正、保护或增强(化妆或其它)视觉的其它元件，其中包括(没有限制)接触透镜，眼内透镜，放大透镜，和防护透镜或面罩。在这里使用的术语“显示器”意指在文字，数字，符号，设计或图画方面的信息的看得见的看得见的或计算机可读的表示。显示元件和器件的非限制性例子包括屏幕，监视器，和安全性元件，其中包括没有限制地，安全条纹和认证条纹。在这里使用的术语“窗口”意指适合于让辐射透过的口。窗口的非限制性例子包括汽车和飞机透明体，滤光片，快门，和光学开关。在这里使用的术语“反光镜”意指镜面方式反射入射光的大部分的一种表面。
例如，在一个非限制性的实施方案中，该有机主体材料是眼用元件，和更特别地，是镜片。
此外，一般会认为，在这里公开的光致变色化合物能够单独或与具有在300nm到1000nm范围内(包括端值)的至少一个活化吸收最大值的至少一种其它补充的有机光致变色化合物(或含有它的物质)相结合使用。例如，在这里公开的光致变色化合物能够与至少一种其它普通的有机光致变色化合物相结合，使得当活化时光致变色化合物的结合物显示出所需色调。合适的普通有机光致变色化合物的非限制性例子包括以上所述的那些光致变色的吡喃，_嗪，俘精酸酐，和俘精酰亚胺。其它补充的光致变色化合物包括，例如，光致变色性金属双硫腙盐，例如汞双硫腙盐，它们描述在US专利No.3,361,706中。
例如，一般认为，在这里公开的光致变色化合物能够单独或与另一种普通的有机光致变色化合物(如以上所讨论)相结合使用，用量或比率使得有机主体材料(光致变色化合物引入其中，或光致变色化合物施涂于其上面)能够在活化或“漂白”状态下显示出所需的颜色。因此，光致变色化合物的用量不是关键的，前提条件是存在足够的量以便产生所需的光致变色效应。在这里使用的术语“光致变色用量”指为了产生所希望的光致变色效应所需要的光致变色化合物的量。
另一个非限制性实施方案提供光致变色制品，它包括基材和连接到基材的至少一个表面的至少一部分上的含有光致变色用量的光致变色化合物的涂料组合物的至少部分涂层，该化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)由通式I表示的并连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L。此外，虽然在这里没有限制意味，至少部分涂层的至少一部分能够至少部分地固定。在这里使用的术语“固定(set)”指固定在所需的取向。
例如，根据上述非限制性实施方案，涂料组合物能够选自，没有限制地，聚合物涂料组合物，漆，和油墨。此外，除在这里公开的光致变色化合物之外，根据各种非限制性实施方案的涂料组合物能够进一步包括具有在300nm-1000nm(包括端值)范围内的至少一个活化吸收最大值的至少一种其它普通有机光致变色化合物。
合适基材(包含光致变色用量的光致变色化合物的涂料组合物施涂它之上)的非限制性例子包括玻璃，砖石建筑，纺织品，陶瓷，金属，木材，纸和聚合物有机材料。合适聚合物有机材料的非限制性例子在上面已阐明。
再一个其它非限制性实施方案提供光学元件，它包括基材和连接到基材的至少一部分上的包括至少一种光致变色化合物的至少部分涂层，该化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)由通式I表示的并连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L。光学元件的非限制性例子包括眼用元件，显示元件，窗口，和反光镜。例如，根据一个非限制性实施方案，光学元件是眼用元件，且基材是选自矫正和非校正的镜片，部分成形的透镜，和透镜毛坯中的眼用基材。
虽然在这里没有限制意味，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光学元件能够包括为了达到所希望的光学性质(比如但不限于，光致变色性能和二色性性能)所需要的任何量的光致变色化合物。
适合与前述非限制性实施方案相结合使用的基材的其它非限制性例子包括未着色的基材，着色的基材，光致变色基材，着色的光致变色基材，线性偏振基材，圆形偏振基材，椭圆形偏振基材，和反射基材。在这里对于基材所使用的术语“未着色”意指一种基材，它基本上没有着色剂添加物(如，但不限于，普通染料)和具有不会响应于光化辐射而显著发生变化的可见辐射的吸收光谱。此外，对于基材所使用的术语“着色”意指一种基材，它具有着色剂添加物(如，但不限于，普通染料)和具有不会响应于光化辐射而显著发生变化的可见辐射的吸收光谱。
在这里对于基材所使用的术语“线性偏振”指适用线性地偏振辐射(即，将光波的电矢量的振动限制到一个方向)的基材。在这里对于基材所使用的术语“圆形偏振”指适用圆形偏振辐射的基材。在这里对于基材所使用的术语“椭圆形偏振”指适用椭圆形偏振辐射的基材。在这里对于基材所使用的术语“光致变色”指具有响应于至少光化辐射而发生变化并且是热可逆可见辐射吸收光谱的基材。此外，在这里对于基材所使用的术语“着色-光致变色”意指一种基材，它含有着色剂添加物以及光致变色化合物，和具有响应于至少光化辐射而发生变化的并且是热可逆的可见辐射的吸收光谱。因此例如，在一个非限制性的实施方案中，着色的-光致变色基材能够具有着色剂的第一色彩特性以及当暴露于光化辐射时着色剂和光致变色化合物的结合物的第二色彩特性。
一个特定的非限制性实施方案提供光学元件，它包括基材和连接到基材的至少一部分上的包括至少一种光致变色化合物的至少部分涂层，该化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)由通式I表示的并连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L。此外，根据这一非限制性实施方案，至少一种热可逆的光致变色化合物能够是在活化状态下具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。`如以上所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光学元件能够是显示元件，比如，但不限于屏幕，监视器，和安全元件。例如，一个非限制性实施方案提供了显示元件，它包括具有第一表面的第一基材，具有第二表面的第二基材，其中第二基材的第二表面与第一基材的第一表面相对并且以一定距离间隔从而确定一个缝隙；和位于由第一基材的第一表面和第二基材的第二表面确定的缝隙之内的包括光致变色化合物的流体材料，该化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)由通式I表示的并连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L。此外，至少一种光致变色化合物能够是在活化状态下具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。
此外，根据这一非限制性实施方案，第一和第二基材能够独立地选自未着色的基材，着色的基材，光致变色基材，着色的光致变色基材，线性偏振基材，圆形偏振基材，椭圆形偏振基材，和反射基材。
另一个非限制性实施方案提供安全元件，它包括基材和连接到基材的至少一部分上的至少一种光致变色化合物，该化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)由通式I表示的并连接于至少一种光致变色基团上的至少一种延长剂L。安全元件的非限制性例子包括连接到基材的至少一部分上的安全条纹和认证条纹，比如和没有限制地信用卡和通行证，例如，车票，徽章，出入证或会员证，借记卡等等；流通票据和非流通票据，例如，汇票，支票，债券，票据，存款单，股票，等等；政府公文，例如，货币，执照，身份证，福利卡，签证，护照，官方证书，契据等等；生活消费品，例如，软件，压缩光盘(“CD”)，数字-视频光盘(“DVD”)，电气器件，消费电子器件，体育用品，小汽车，等等；信用卡；和商品贴签，标签和包装材料。
虽然在这里没有限制意味，根据这一非限制性实施方案，安全元件能够连接到选自透明基材和反射基材中的基材的至少一部分上。另外地，根据需要反射基材的某些特定的非限制性实施方案，如果基材对于预定应用不是反射性或充分反射性的，反射材料能够在施涂安全条纹之前首先被施涂于基材的至少一部分上。例如，反射性铝涂层能够在基材上形成安全元件之前被施涂于基材的至少一部分上。更进一步，安全元件能够连接到基材的至少一部分上，所述基材选自未着色的基材，着色的基材，光致变色基材，着色的光致变色基材，线性偏振基材，圆形偏振基材和椭圆形偏振基材。
另外，根据上述非限制性实施方案，至少一种光致变色化合物能够是在活化状态下具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比的热可逆的光致变色-二色性化合物。
此外，根据上述非限制性实施方案的安全元件能够进一步包括一个或多个其它涂层或片，以便形成按照在US专利6,641,874中所述的具有视角依赖性的特征的多层反射安全元件，该专利因此被特意引入这里供参考。
如上所述的光致变色制品和光学元件能够通过现有技术中已知的方法来形成。虽然在这里没有限制意味，但可以认为在这里公开的光致变色化合物能够通过引入到主体材料中或施涂于主体或基材上(如以涂层的形式)来连接到基材或主体上。
例如，光致变色-二色性化合物能够通过将光致变色化合物溶解或分散在主体材料内而被引入到有机主体材料中，例如通过将光致变色化合物添加到在聚合之前的单体主体材料中来原位浇铸，通过主体材料浸泡在光致变色化合物的热溶液中或通过热转移来将光致变色化合物浸渗到主体材料中。在这里使用的术语“浸渗”包括光致变色化合物单独渗透到主体材料中，溶剂辅助的光致变色化合物转移到多孔聚合物中，蒸气相转移，和其它此类转移方法。
另外，在这里公开的光致变色化合物能够作为包含光致变色化合物的涂料组合物(如以上所讨论)或片的一部分施加于有机主体材料或其它基材上。在这里使用的术语“涂层”指从可流动的组合物形成的受支持的膜，它可具有或不具有均匀厚度。在这里使用的术语“片材”是具有一般均匀厚度和能够自支持的预先形成的膜。
施涂包含在这里公开的光致变色化合物的涂料组合物的非限制性方法包括现有技术中已知的施涂涂层的那些方法，比如旋涂，喷涂，喷雾和旋涂，幕涂，流涂，浸涂，注塑，浇铸，辊涂，线涂，和覆盖模塑。根据一个非限制性实施方案，包含光致变色化合物的涂料被施涂于模具上，在涂层的表面上形成基材(即覆盖模塑法)。另外或此外，没有光致变色化合物的涂料组合物能够使用任何上述技术首先被施涂于基材或有机主体材料上，之后用如上所述的光致变色化合物浸渗。
在基材上施加包括在这里公开的光致变色化合物的片材的非限制性方法包括，例如下面至少一种层压，熔融，模内浇铸，和用粘合剂将聚合物片材粘结到基材的至少一部分上。在这里使用的术语“模内浇铸”包括各种浇铸技术，比如但不限于覆盖模塑法，其中片材放置在模具中和在基材的至少一部分上形成(例如通过浇铸)片材；和注塑法，其中基材在片材周围形成。此外可以考虑，在将片材施涂于基材之前或之后，光致变色化合物可以作为涂层被施涂于片材上，通过浸渗或由其它合适方法被引入到片材中。
另外，如以上所讨论，在这里公开的光致变色化合物能够单独地或与至少一种其它普通有机光致变色化合物相结合被引入或施涂，它们也能够按照以上所述被施涂或引入到主体材料和基材中。
实施例在这里公开的各种实施方案现在在下面非限制性实施例中举例说明。
实施例1步骤1在氮气气氛中将4-氟二苯甲酮(64.5g)和无水二甲亚砜(二甲亚砜)(200mL)添加到反应烧瓶中。添加1-苯基哌嗪(36.2g)，然后将悬浮液加热至180℃。在2小时后，加热源被移走，将混合物倾倒在4公升水中。真空过滤收集沉淀物，用水洗涤，真空干燥和从丙酮/甲醇中重结晶。GC/MS数据显示，作为灰白色晶体回收的所得产物(55g，89％产率)具有与4-(4-苯基哌嗪-1-基)二苯甲酮一致的结构。
步骤2将来自步骤1的4-(4-苯基哌嗪-1-基)二苯甲酮(55g)和二甲基甲酰胺(DMF)(300mL，用乙炔饱和)添加到反应烧瓶中。在搅拌下将乙炔钠悬浮液(64g的在甲苯中18wt％淤浆，从Aldrich获得)添加到混合物中。在20分钟后，将反应混合物添加到去离子水(3L)和己烷(500mL)的搅拌混合物中。所形成的固体物通过真空过滤来收集并在真空下干燥。NMR谱表明最终产物(59g，99.7％产率)，灰白色粉末，具有与1-苯基-1-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-丙-2-炔-1-醇一致的结构。
步骤3将N-苯基哌嗪(31.3g，187毫摩尔(mmol))，2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇(40g，125mmol)和THF(200mL)在室温下添加到装有鼓泡器和磁力搅拌的2升圆底烧瓶中。在氮气氛中经由滴液漏斗将在乙醚中的1.6M甲基锂溶液(234mL，375mmol)缓慢地添加到混合物中。观察到气体逸出和溶剂的沸腾，通过蒸馏从烧瓶中除去200mL溶剂。剩下的混合物回流10小时，然后倾倒在400mL水中。在搅拌下将盐酸(HCl)(3N)添加到混合物中，直至达到4-6的pH值。然后将乙酸乙酯(300mL)添加到混合物中。由真空过滤收集晶体沉淀物。分离出有机层，干燥和浓缩。所得油通过乙酸乙酯的添加来结晶，然后通过真空过滤收集。将回收的固体合并，用丙酮洗涤。获得白色晶体产物(45.7g)。产物通过NMR和MS表征，具有与7，7-二甲基-2-(4-苯基哌嗪-1-基)-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-5-醇一致的结构。
步骤4将来自步骤2的1-苯基-1-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-丙-2-炔-1-醇(1.84g，5mmol)，来自步骤3的7，7-二甲基-2-(4-苯基哌嗪-1-基)-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-5-醇(1.5g，3.33mmol)，3埃分子筛(2g)和氯仿(80mL)添加到装有滴液漏斗的250mL烧瓶中，然后在室温下搅拌。经滴液漏斗将三氟乙酸(0.3M，4mL)的氯仿溶液滴加到反应烧瓶中。获得灰色。所得反应混合物回流8小时。通过在赛力特硅藻土的垫片上过滤除去分子筛。氯仿溶液用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤，在硫酸镁上干燥和浓缩。回收的产物通过在硅胶柱上的快速色谱分离提纯(洗脱剂20/80乙酸乙酯/己烷)。回收的固体通过溶解在CHCl3来进一步提纯，从甲醇中沉淀得到灰色固体(2.1g)。最终产物由NMR确认具有与3-苯基-3-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例2重复实施例的步骤1，步骤2和步骤4的程序，不同的是在步骤1中使用4-哌啶子基哌啶代替1-苯基哌嗪和在步骤4中使用7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇代替7，7-二甲基-2-(4-苯基哌嗪-1-基)-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-5-醇。回收的最终产物是蓝色固体。NMR谱表明最终产物具有与3-苯基-3-(4-(4-哌啶子基哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例3
步骤1在氮气氛中将2，3-二甲氧基-5-羟基-7H-苯并[c]芴-7-酮，US专利6,296,785的实施例14的步骤5的产物(50.13g，0.164mol)和THF(500mL)添加到装有鼓泡器的烧瓶中，然后在室温下搅拌。将在THF中的25wt％乙基氯化镁溶液(124mL，0.36mol)慢慢地添加进去，小心地引起气体的放出。加料在30分钟内结束。反应是放热的并因此引起THF沸腾。在10分钟后，在强烈搅拌下慢慢地添加3N HCl水溶液，直至获得稍酸性的混合物为止。添加饱和碳酸氢钠水溶液。分离出有机层，水层用乙酸乙酯萃取。将回收的有机溶液合并，在硫酸镁上干燥和浓缩。在溶剂的蒸发过程中晶体沉淀。添加氯仿以帮助结晶。产物由真空过滤收集，为白色晶体(47.7g)。NMR谱表明产物具有与7-乙基-2，3-二甲氧基-7H-苯并[c]芴-5，7-二醇一致的结构。
步骤2将N-苯基哌嗪(7.23g，44.6mmol)，来自步骤1的7-乙基-2，3-二甲氧基-7H-苯并[c]芴-5，7-二醇(10g，30mmol)和THF(200mL)添加到烧瓶中，然后在氮气氛中在室温下磁力搅拌。经由滴液漏斗将在乙醚中的1.6M甲基锂溶液(93mL，149mmol)缓慢地添加到混合物中。从烧瓶中蒸馏出100mL量的溶剂。将剩余混合物回流2天。将所得反应混合物倾倒在含水的烧瓶(200mL)中，通过添加3N HCl被酸化至pH4。将乙酸乙酯(100mL)添加到混合物中，所得晶体沉淀物通过真空过滤法收集，用水和丙酮洗涤，和空气干燥。回收白色晶体产物(6.77g)。NMR谱表明所得产物具有与7-乙基-3-甲氧基-2-(4-苯基-哌嗪-1-基)-7H-苯并[c]芴-5，7-二醇一致的结构。
步骤3重复实施例1的步骤4的程序，不同的是使用来自实施例6的1-苯基-1-(4-(4-羟基哌啶-1-基)-苯基)-丙-2-炔-1-醇代替1-苯基-1-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-丙-2-炔-1-醇和使用7-乙基-3-甲氧基-2-(4-苯基-哌嗪-1-基)-7H-苯并[c]芴-5，7-二醇代替7，7-二甲基-2-(4-苯基哌嗪-1-基)-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-5-醇。NMR谱表明，所得产物，黑色固体，具有与3-苯基-3-(4-(4-羟基哌啶-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤4将步骤3的产物(0.5g，0.66mmol)，4-己基苯甲酰氯(0.42g，1.9mmol)和吡啶(10mL)添加到反应烧瓶上和在室温下搅拌4小时。将所得混合物倾倒在含有100mL的水的烧杯中。将所得沉淀物溶于氯仿中，在硫酸镁上干燥，浓缩和从硅胶快速色层分离，用作洗脱剂的是2/8(体积/体积)乙酸乙酯/己烷。回收的固体通过溶解在CHCl3中来进一步提纯，从甲醇中沉淀得到黑色固体(0.44g)。NMR谱表明最终产物具有与3-苯基-3-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例4步骤1重复实施例1的程序，不同的是在步骤1中，使用吡咯烷代替1-苯基哌嗪和在步骤3中使用4-羟基哌啶代替1-苯基哌嗪。NMR谱表明最终产物，作为紫色晶体回收，具有与3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-羟基哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤2将来自步骤1的3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-羟基哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃(1.5g，2.3mmol)，4，4′-联苯二羧酸(0.27g，1.1mmol)，二环己基碳化二亚胺(0.48g，2.3mmol)，4-(二甲基氨基)-吡啶(0.03g，0.23mmol)和二氯甲烷(40mL)添加到烧瓶中和加热回流36小时。所产生的固体由过滤除去，剩余溶液进行浓缩。所得固体粗产物由快速色谱分离法(3/7乙酸乙酯/己烷，体积比)提纯。回收的固体进一步通过溶解于CHCl3中和从甲醇中沉淀来提纯。NMR谱表明最终产物，紫色固体(0.47g)，具有与联苯基-4，4′-二羧酸双-{1-[6-甲氧基-13，13-二甲基-3-苯基-3-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-3H，13H-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃-7-基]-哌啶-4-基}酯一致的结构。
实施例5步骤1重复实施例7的步骤1，步骤2和步骤3的程序，不同的是使用4-羟基哌啶代替在步骤2中的N-苯基哌嗪和使用1-苯基-1-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-丙-2-炔-1-醇(实施例4的步骤1的中间体)代替在步骤3中的1-苯基-1-(4-(4-羟基哌啶-1-基)-苯基)-丙-2-炔-1-醇。NMR谱表明最终产物，紫色固体，具有与3-苯基-3-(4-吡咯烷子基苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-羟基哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤2将来自步骤1的3-苯基-3-(4-吡咯烷子基苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-羟基哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃(4.0g，6mmol)和四氢呋喃(THF)(200mL)添加到反应烧瓶中并在在室温下在氮气氛中搅拌。经注射器将从ACROS Organics获得的二异丙基氨基锂在THF和己烷溶剂的混合物中的2M溶液(12mL，24mmol)添加进去。在-78℃下添加氯甲酸胆甾醇基酯(2.7g，6mmol)，然后所得混合物升至室温并在室温下搅拌半小时。将反应混合物倾倒在水(1500mL)中，用3N HCl酸化，随后用饱和碳酸氢钠水溶液中和多余的酸，在硫酸镁上干燥，浓缩和使用3∶7(体积∶体积)乙酸乙酯∶己烷作为洗脱剂进行快速色谱分离。获得两种产物，它们分别地对应于单-加合物和二-加合物。NMR表明二-加合物产物(0.666g)具有与3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基}-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊菲[a]-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例6按照实施例3的程序，不同的是使用4-羟基哌啶代替在步骤2中的N-苯基哌嗪和使用氯甲酸胆甾醇基酯代替在步骤4中的己基苯甲酰氯。NMR谱表明所得产物，灰白色固体，具有与3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13-乙基-13-羟基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例7步骤1将4-羟基苯甲酸(45g，0.326mol)，十二烷基苯磺酸(2滴)和乙醚(500mL)添加到装有滴液漏斗的烧瓶中，在室温下搅拌。经滴液漏斗在30分钟间隔内将净二氢吡喃(DHP)(35mL，0.39mol)滴加进去，形成白色晶状沉淀物。所得悬浮液搅拌一夜，由真空过滤收集沉淀物。回收白色固体产物(41g)。NMR谱表明所得产物具有与4-(2-四氢-2H-吡喃氧基)苯甲酸一致的结构。
步骤2将4-羟基哌啶(19.5g，0.193mol)，2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇(41.17g，0.128mol)和THF(300mL)添加到装有鼓泡器的2升圆底烧瓶中并在室温下磁力搅拌。在氮气氛中经由滴液漏斗将在THF中的3M甲基Grignard试剂的溶液(171mL，0.514mmol)缓慢地添加到混合物中。所得混合物浓缩成粘性油。粘性油在回流下保持和搅拌5天。薄层色谱表明2种产物存在于反应中。将所得反应混合物倾倒在含有水的烧杯(1000mL)中，用HCl(3N)到4-6的pH值，用乙酸乙酯萃取并使用2∶8(体积∶体积)乙酸乙酯∶己烷作为洗脱剂进行快速色谱分离。两种产物作为白色固体来收集和获得。NMR谱表明主要产物具有与7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇一致的结构和次要产物具有与7，7-二甲基-3-甲氧基-3-(4-羟基哌啶-1-基)-7H-苯并[c]芴-5-醇一致的结构。
步骤3将来自步骤1的7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇(5.1g)，1-苯基-1-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-丙-2-炔-1-醇(5.1g)，对-甲苯磺酸吡啶_盐(0.2g)，原甲酸三甲基酯(4g)和氯仿(100mL)添加到反应烧瓶中和在室温下搅拌一个周末。反应混合物然后浓缩并使用2∶8(体积∶体积)乙酸乙酯∶己烷作为洗脱剂来进行快速色谱分离。回收灰色固体(9.1g)。NMR谱表明所得产物具有与3-苯基-3-(4-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-羟基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤4使用实施例4的步骤2的程序，不同的是在室温下进行反应，使用来自步骤1的4-(2-四氢-2H-吡喃氧基)苯甲酸代替4，4′-联苯二羧酸，使用来自步骤3的3-苯基-3-(4-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-羟基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃代替3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-羟基哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃且在硅胶上的快速色谱分离法没有用于该产物提纯。产物利用溶解于氯仿中和随后从甲醇中沉淀的技术来提纯。NMR谱表明所得产物，蓝色固体，具有与3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(2-四氢-2H-吡喃氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤5将3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(2-四氢-2H-吡喃氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃，步骤4的产物(5g，6.5mmol)，对-甲苯磺酸吡啶_盐(0.16g，0.65mmol)，乙酸乙酯(100mL)和甲醇(20mL)添加到反应烧瓶中并回流24小时。所得反应混合物用水萃取，在硫酸镁上干燥，浓缩和使用3/7(体积/体积)乙酸乙酯/己烷作为洗脱剂进行快速色谱分离。NMR谱表明所得产物，蓝色固体(4.4g)，具有与3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-羟基苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤6使用这一实施例的步骤4和步骤5的程序，不同的是使用这一实施例的步骤5的产物，3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-羟基苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃，代替3-苯基-3-(4-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-羟基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。NMR谱表明所得产物，蓝色固体，具有与3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-羟基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤7使用这一实施例的步骤4和步骤5的程序，不同的是使用来自这一实施例的步骤6的产物，3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-羟基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃，代替3-苯基-3-(4-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-羟基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。NMR谱表明所得产物，蓝色固体，具有与3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-羟基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
步骤8使用实施例3的步骤4的程序，不同的是使用步骤7的产物，3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-羟基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃，代替3-苯基-3-(4-(4-羟基哌啶-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。NMR谱表明最终产物，蓝色固体，具有与3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基-苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例8使用实施例7的步骤3的程序，不同的是使用6-甲氧基-1-萘甲酸甲基酯代替7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇和使用1-苯基-1-(4-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪基)苯基)-2-丙炔-1-醇代替1-苯基-1-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-丙-2-炔-1-醇。回收浅黄色晶体(2.4g)。NMR谱表明所得产物具有与3-(4-(4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基)-苯基)-3-苯基-7-甲氧基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃一致的结构。
实施例9步骤1重复实施例8的程序，不同的是使用6-羟基-1-萘甲酸代替6-甲氧基-1-萘甲酸甲基酯。回收浅橙色粉末。NMR谱表明所得产物具有与3-(4-(4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基)-苯基)-3-苯基-7-羟基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃一致的结构。
步骤2实施例4的步骤2的程序，不同的是在室温下进行反应，使用3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-羟基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃代替4，4′-联苯二羧酸和使用4-苯基苯酚代替3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-羟基哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。NMR谱表明白色固体产物具有与3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(4-苯基-(苯-1-氧基)羰基)-3H-萘并[2，1-b]吡喃一致的结构。
实施例10使用实施例7的步骤3的程序，不同的是使用4-羟基-二苯并呋喃代替7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇和使用1-苯基-1-(4-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪基)苯基)-2-丙炔-1-醇代替1-苯基-1-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-丙-2-炔-1-醇。NMR谱表明最终产物，灰白色固体，具有与2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并呋喃并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃一致的结构。
实施例11步骤1使用实施例7的步骤3的程序，不同的是使用2，4-二羟基苯甲酸甲基酯代替7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇。NMR谱表明最终产物，黄色固体，具有与7-羟基-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃一致的结构。
步骤2按照实施例3的步骤4的程序，不同的是使用步骤1的产物，7-羟基-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃代替3-苯基-3-(4-(4-羟基哌啶-1-基)苯基)-13-羟基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃和使用氯甲酸胆甾醇基酯代替4-己基苯甲酰氯。NMR谱表明最终产物，灰白色固体，具有与7-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢-1H-环戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃一致的结构。
实施例12使用实施例7的步骤3的程序，不同的是使用3，5-二羟基-2-萘甲酸甲基酯代替7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇和使用1-苯基-1-(4-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪基)苯基)-2-丙炔-1-醇代替1-苯基-1-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-丙-2-炔-1-醇。NMR谱表明最终产物，灰色固体，具有与2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例13
在室温下向4-正丁基苯胺(1.13g，7.6mmol)和THF(20mL)的搅拌混合物中，经由注射器添加异丙基溴化镁(在乙醚中2M，3.8mL)。在2分钟后，将固体2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃作为一份添加进去，所得混合物在室温下保持搅拌四个以上小时，然后倾倒在水中。收集沉淀物，溶于氯仿中，在硫酸镁上干燥和浓缩。粗产物用快速色谱分离法提纯。NMR谱表明最终产物，灰色固体(0.71g)，具有与2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-(4-丁基-苯基)氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃一致的结构。
实施例14将1-亚硝基-2-萘酚(12.32g，71mmol)，4-哌啶甲酸(isonipecotate)乙基酯(11.2g，71mmol)和甲醇(200mL)的混合物回流2小时。将净1，3，3-三甲基-2-亚甲基二氢吲哚作为一份添加进去。混合物保持回流10分钟以上，然后真空除去溶剂。使用快速色谱分离法来分离该产物。NMR谱表明最终产物，黄色固体(9g，产率25％)，具有与1，3，3-三甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]一致的结构。
实施例15使用实施例13的程序，不同的是使用1，3，3-三甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]代替2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羟基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃。NMR谱表明最终产物，灰白色晶体，具有与1，3，3-三甲基-6′-(4-[N-(4-丁基苯基)氨基甲酰基]-哌啶-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]一致的结构。
实施例16使用实施例14的程序，不同的是使用N-(4-甲氧基苯基)哌嗪代替4-哌啶甲酸乙基酯。NMR谱表明最终产物具有与1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]一致的结构。
实施例17使用实施例14的程序，不同的是使用N-(4-羟苯基)哌嗪代替4-哌啶甲酸乙基酯。NMR谱表明最终产物具有与1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-羟苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氢吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]_嗪]一致的结构。
实施例18部分A按照下列方式用描述在实施例1-17中的光致变色化合物来进行试验。将经过计算可得到1.5×10-3摩尔溶液的那一用量的光致变色化合物添加到含有50克由4份乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA 2EODMA)，1份聚(乙二醇)600二甲基丙烯酸酯，和0.033wt％ 2，2′-偶氮双(2-甲基丙腈)(AIBN)组成的单体掺混物的烧瓶中。通过搅拌和如果需要的话温和加热，将各光致变色化合物溶解到单体掺混物中。在获得透明溶液后，将它倾倒在具有2.2mm+/-0.3mm×6英寸(15.24cm)×6英寸(15.24cm)的内部尺寸的平片模具中。将模具密封并放置于水平的空气流动、程序控制的烘箱中于5小时间隔从40℃升至95℃，保持温度在95℃下达3小时，经2小时间隔缓慢降至60℃，然后在60℃下保持16小时。在固化之后，打开模具，和使用金刚石刀片锯将聚合物片材切成2英寸(5.1cm)方形试片。
部分B在光具座上进行响应测试之前，部分A的光致变色样品通过将样品以相距光源约14cm的距离暴露于365nm紫外光10分钟，以便预活化光致变色分子来进行调理。在样品上的UVA辐照度用Licor ModelLi-1800分光照度计测量的并测得是22.2瓦特/平方米。然后将样品以相距该灯约36cm的距离在卤素灯(500W，120V)下放置约10分钟，以便漂白或钝化在样品中的光致变色化合物。在样品上的照度用Licor分光照度计测量并测得是21.9Klux。样品在试验之前在黑暗环境中保持至少1小时，以便冷却和继续衰减到基态。
在光具座上装有Oriel Model #66011 300-瓦氙弧灯，Oriel Model71445计算机控制的快门，Schott 3mm KG-2带通滤光片(它除去短波长辐射)，用于衰减来自氙气灯的光的中性密度滤光片，光束准直用的熔凝硅石聚光透镜，和用于维持样品温度的熔凝硅石池(cell)/试样夹持器(所要试验的试验样品被插入其中)。在池中的温度用泵送的水循环系统来控制，其中水流过被放置在冷却器装置的贮器中的铜线圈。用于容纳试验样品的水池含有在正背面上的熔凝硅石片，以便消除活化或监测光束的光谱变化。流过水槽的已过滤的水维持在72_±2_以进行光致变色响应测试。Oriel Photofeedback unit，Model 68850用于控制在样品的活化过程中氙弧灯的强度。
Ocean Optics LS-1钨卤素光源用作光致变色响应测量的监测光源。聚焦到纤维光缆中的光被准直并且垂直穿过在水槽中的样品的中心。在通过样品后，光重新聚焦到2-英寸积分球上并由纤维光缆输送到Ocean Optics S2000分光光度计。Ocean Optics OOIBase 32软件和PPG专有软件用于测量响应和控制光具座的操作。
通过使用带有包括Model SED033检测器、B滤光片和散射器的检测器系统的International Light Research Radiometer，ModelIL-1700，在样品上确定在光具座上光致变色样品的响应测试的辐照度。照度计的输出显示针对Licor 1800-02 Optical CalibrationCalibrator进行校正(因素值设定)，以便显示代表瓦特/平方米UVA的值。在样品点上初始响应试验的辐照度被设定为3.0瓦特/平方米UVA和大约8.6Klux照度。在样品响应试验过程中，如果样品变黑超出了可接受的检测能力限度，辐照度降低至1.0瓦特/平方米UVA或样品以在聚合物中的一半浓度来重新制备。调节已过滤的氙弧灯的输出通过由控制器提高或降低流过该灯的电流和/或通过增加或去掉在光路中的中性密度滤光片来实现。试验样品在垂直于监测光的同时让光与样品表面法线构成30°-35°来暴露于活化光。
样品在72_控制水槽中活化30分钟，然后在室内灯条件下减弱，直至在活化样品的光学密度上的变化衰减至它最高黑暗(饱和)状态的1/4或最高30分钟的衰减为止。
从漂白状态到变黑状态的光学密度变化(ΔOD)通过获得初始透射率，打开氙气灯的快门以提供紫外线辐射，从而将试验透镜从漂白状态改变到活化(即，变黑)状态来测得的。以所选时间间隔收集数据，测量在活化状态下的透射率，并根据以下公式计算光学密度的变化ΔOD＝log(％Tb/％Ta)，其中％Tb是在漂白状态下的透光百分率，％Ta是在活化状态下的透光百分率和对数是以10为底。
在可见光范围中的λmax-vis是在可见光谱中的波长，在该波长下活化形式的光致变色化合物的最大吸收会出现。通过在Varian Cary 3UV-可见光分光光度计或类似器件中测试光致变色试验平方来测定λmax-vis。
实施例的一些化合物显示出在不同颜色区域中在可见光谱中的双吸收峰。对于各λmax-vis，实施例化合物的相应敏感性(ΔOD/min)，饱和光学密度(在饱和状态下ΔOD)和衰减半衰期(T 1/2)列入表II中，谱带A表示主要的(更强烈的)吸收峰和B和B表示次要吸收峰。
表示光致变色化合物对UV光的响应的敏感度的ΔOD/Min是在第一个五(5)秒的UV辐射中测量的，然后按每分钟来表达。在相同条件下，只是UV辐射持续总共30分钟，得到饱和光学密度(在饱和状态下的ΔOD)。衰减半衰期是在试验平方中活化形式的光致变色化合物的ΔOD达到在十五分钟之后，在实现饱和或接近饱和之后，在室温下在活化光源的移去(例如，通过关闭该快门)之后所测量的ΔOD值的一半时的时间间隔(秒)。
表II
*衰减速率太快无法进行测量。
实施例19实施例1-17的每一种光致变色化合物的平均吸收比，以及从PPGIndustries，Inc.商购的并据报道是1，3，3，4，5(或1，3，3，5，6)-五甲基螺[二氢吲哚-2，3-[3H]萘并[2，1-b][1，4]_嗪的PhotosolTM0265的平均吸收比(“对比例”)是根据根据池法测定的。
具有下列构型的池组装体是从Design Concepts，Inc获得的。每一个池组装件由用具有20微米+/-1微米的直径的玻璃珠间隔体以一定距离间隔的两个相对的玻璃基板形成。每一个玻璃基板的内表面在其上具有取向的聚酰亚胺涂层，后者用于液晶材料的定向，如以下所讨论。玻璃基板的两个相对边缘用环氧密封剂密封，让剩下的两个边缘处于开口状态以便填充。
在池组装体的两个玻璃基板之间的缝隙用含有实施例1-17或对比例(“试验材料”)的光致变色化合物当中的一种的液晶溶液填充。通过按照在表III中列出的wt％混合下面组分，如果需要的话进行加热，溶解试验材料，来形成液晶溶液。
表III
光具座用来测量池的光学性质并对于每一种试验材料推导出吸收比。将填满的池组装体放置在具有以30°-50°入射角入射到池组装体表面上来定位的活化光源(Oriel Model 66011 300-瓦特氙弧灯，该灯装有Melles Griot 04 IES 211高速计算机控制的快门，所述快门在数据收集过程中暂时关闭从而不让杂散光干扰数据收集过程，可除去短波长辐射的Schott 3mm KG-1带通滤光片，用于强度衰减的中性密度滤光片和用于光束准直的聚光透镜)的光具座上。
用于监测响应测量的宽带光源按照垂直于池组装体表面的方式放置。通过用分开末端的、分叉的纤维光缆单独收集并合并来自100-瓦特卤钨灯(由Lambda UP60-14恒压电源控制)的过滤光来获得较短可见光波长的增加信号。来自卤钨灯的一侧的光用Schott KG1滤光片过滤以吸收热量和用Hoya B-440滤光片过滤以便让较短波长通过。灯光的另一侧用Schott KG1滤光片过滤或未过滤。通过将来自灯的每一侧的光聚焦到分开末端的、分叉的纤维光缆的单独端上，随后汇聚成从电缆的单一端射出的单一光源来收集光。将4″光管附装于光缆的单一端以确保适当的混合。
让来自光缆的单一端的光通过保持在计算机驱动的、马达带动的旋转阶段(Polytech，PI的Model M-061-PD)中的Moxtek，Proflux偏振器来实现光源的偏振化。设定监测光束以使一个偏振平面(0°)垂直于光具座台的平面和第二偏振平面(90°)平行于光具座台的平面。样品在由实验室空调系统或温度控制空气室所维持的室温(73_±5_或更好)下的空气运转。
为了进行该测量，池组装体曝露于来自活化光源的6.7W/m2的UVA达5-15分钟以活化试验材料。具有检测器系统(Model SED033检测片，B滤光片，和散射器)的International Light Research辐射计(IL-1700型)用于验证在各试验前的曝光。然后让偏振到0°偏振平面上的来自监测光源的光通过涂敷样品和聚焦到2″积分球上，后者使用单功能纤维光缆连接到Ocean Optics 2000分光光度计。通过样品后的光谱信息通过使用Ocean Optics OOIBase32和OOIColor软件，以及PPG专有软件来收集。在光致变色-二色性材料被活化的同时，偏振专有的位置来回旋转从而将来自监测光源的光偏振到90°偏振平面并回来。在活化过程中以3秒的间隔收集数据大约10秒到300秒。对于各试验，偏振片的旋转按照下面偏振平面顺序被调节到所收集的数据0°，90°，90°，0°等。
获得吸收光谱并使用Igor Pro软件(可从WaveMetrics获得)分析各池组装件。通过扣除在各试验波长下池组装体的0时间(即未活化的)吸收测量值，来计算对于各池组装件在每一偏振方向上吸收率的变化。平均吸收率值是在活化曲线(profile)的区域中获得的，其中通过将在这一区域中在每次间隔的吸收率平均化，试验材料的光致变色响应对于各池组装件都饱和或几乎饱和(即，所测量的吸收率不提高或不随时间推移而显著提高的区域)。对于0°和90°偏振化求出在与λmax-vis+/-5nm对应的预定波长范围内的平均吸收率值，然后，在这一范围内各波长的吸收比是通过将较大平均吸收率除以小的平均吸收率来计算。对求出的各波长，将5到100个数据点进行平均化。然后通过将这些各自吸收比平均化来计算试验材料的平均吸收比。
对于各试验材料，上述程序进行至少两次。平均吸收比的列表数值代表了从各轮试验获得的结果的平均值。这些试验的结果给出在下面的表IV中。
表IV
*太快衰减，以致于无法测量实施例20
在表V中的各命名化合物的平均吸收比是按照在实施例19中所述来测定的。本领域中的技术人员将会认识到，根据在这里公开的教导和实施例，采用为本领域中技术人员所熟知的适当改进，可以制备出在表V中列出的化合物。此外，本领域中的技术人员会认识到，对于所公开的方法以及其它方法的各种改进能够用于制造在表V中列出的命名化合物。
表V
应当理解的是，所给出的叙述仅仅举例说明与清楚理解本发明有关的本发明各个方面。为了简化本发明的叙述，为本领域中技术人员熟悉的和因此不促进对本发明的更好理解的本发明某些方面没有在这里给出。虽然本发明已经就某些实施方案进行了描述，但是本发明不局限于所公开的具体实施方案或实施例，而是希望覆盖在由所附权利要求定义的本发明精神和范围内的全部改进形式。
权利要求
1.光致变色化合物，包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和包括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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
2.权利要求1的光致变色化合物，其中Q1，Q2和Q3中的至少一种是未被取代的或取代的杂环基团，后者选自异山梨醇，二苯并呋喃并，二苯并噻吩并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，呋喃并，二_烯并，咔唑并，氨茴基，氮杂_基，苯并_唑基，二氮杂_基，二唑基，咪唑烷基，咪唑基，咪唑啉基，吲唑基，假吲哚基，二氢吲哚基，中氮茚基，吲哚基，吲哚_嗪基，异吲哚基，异氮杂茚基，异_唑基，isooxazyl，异吡咯基，异喹啉基，异噻唑基，吗啉代，吗啉基，_二唑基，_噻唑基，_噻唑基，oxathiolyl，_三唑基，_唑基，哌嗪基，piperazyl，哌啶基，嘌呤基，吡喃并吡咯基，吡嗪基，吡唑烷基，吡唑啉基，吡唑基，pyrazyl，哒嗪基，pyridazyl，吡啶基，嘧啶基，嘧啶基，pyridenyl，吡咯烷基，吡咯啉基，吡咯甲酰，喹嗪基，奎宁环基，喹啉基，噻唑基，三唑基，三唑基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，芳基哌啶子基，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯基，未被取代的、单-或二-取代的C4-C18螺双环胺，以及未被取代的、单-或二-取代的C4-C18螺三环胺。
3.权利要求1的光致变色化合物，其中Q1，Q2和Q3中的至少一种是未被取代的或取代的脂环族基，后者选自环己基，环丙基，降冰片烯基，十氢萘基，金刚烷基，双环辛烷，全氢芴，和立方烷基。
4.权利要求1的光致变色化合物，进一步包括连接于该至少一种光致变色基团上的至少一种R1基团，其中各R1基团在各情况下独立地选自(a)氢，C1-C12烷基，C2-C12烷叉基，C2-C12次烷基，乙烯基，C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，卤素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一种基团单取代的苄基；(b)在对位上被选自下列基团中的至少一种取代基单取代的苯基C1-C7烷氧基，直链或支链C1-C20亚烷基，直链或支链C1-C4聚氧化亚烷基，环状C3-C20亚烷基，亚苯基，亚萘基，C1-C4烷基取代的亚苯基，单-或多-脲烷(C1-C20)亚烷基，单-或多-酯(C1-C20)亚烷基，单-或多-碳酸酯(C1-C20)亚烷基，多亚硅烷基，多亚硅氧烷基和它们的混合物，其中至少一种取代基连接到光致变色材料的芳基上；(c)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1选自下列的至少一种延长剂L，H，未被取代的或被苯基单取代的C1-C12烷基，被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单取代的苯基(C1-C12)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-C12烷基和C1-C12烷氧基；(d)-CH(X2)(X3)，其中(i)X2选自下列的至少一种延长剂L，氢，C1-C12烷基和未被取代的，单-或二-取代的芳基，其中各芳基取代基独立地选自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；和(ii)X3选自-COOX1，-COX1，-COX4，和-CH2OX5中的至少一种，其中(A)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-C12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-C12烷基或C1-C12烷氧基；和(B)X5选自由延长剂L，氢，-C(O)X2，未被取代的或被(C1-C12)烷氧基或苯基单取代的C1-C12烷基，被(C1-C12)烷氧基单取代的苯基(C1-C12)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-C12烷基和C1-C12烷氧基；(e)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、二氢吲哚基和芴基中的未被取代的或单-或二-取代的杂芳族基团；其中各取代基在各情况下独立地选自(i)延长剂L；(ii)-C(O)X6，其中X6选自下列的至少一种延长剂L，氢，C1-C12烷氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的苯氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基，未被取代的或被C1-C12烷基单-或二-取代的氨基，以及未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的苯基氨基；(iii)芳基，卤芳基，C3-C7环烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单-或二-取代的芳基；(iv)C1-C12烷基，C3-C7环烷基，C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，卤代烷基，和单(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(v)C1-C12烷氧基，C3-C7环烷氧基；环烷氧基(C1-C12)烷氧基；芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，单-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和单-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(vi)酰胺基，氨基，单-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氢吲哚并，哌啶子基，吗啉代，硫代吗啉代，四氢喹啉并，四氢异喹啉并，吡咯烷基，羟基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和卤素；(vii)-OX7或-N(X7)2，其中X7选自(A)延长剂L，氢，C1-C12烷基，C1-C12酰基，苯基(C1-C12)烷基，单(C1-C12)烷基取代的苯基(C1-C12)烷基，单(C1-C12)烷氧基取代的苯基(C1-C12)烷基；C1-C12烷氧基(C1-C12)烷基；C3-C7环烷基；单(C1-C12)烷基取代的C3-C7环烷基，C1-C12卤代烷基，烯丙基，苯甲酰基，单-取代的苯甲酰基，萘甲酰基或单-取代的萘甲酰基，其中苯甲酰基和萘甲酰基取代基中的每一个独立地选自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；(B)-CH(X8)X9，其中X8选自延长剂L，氢或C1-C12烷基；和X9选自延长剂L，-CN，-CF3，或-COOX10，其中X10选自延长剂L，氢或C1-C12烷基；(C)-C(O)X6；或(D)三(C1-C12)烷基甲硅烷基，三(C1-C12)烷氧基甲硅烷基，二(C1-C12)烷基(C1-C12烷氧基)甲硅烷基，或二(C1-C12)烷氧基(C1-C12烷基)甲硅烷基；(viii)-SX11，其中X11选自延长剂L，C1-C12烷基，未被取代的或被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基或卤素单-或二-取代的芳基；(ix)由通式i表示的含氮的环 其中(A)n是选自0，1，2和3中的整数，条件是如果n是0，则U′是U，和各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选自由以上通式I表示的延长剂L和C1-C12烷基，和X13选自由以上通式I表示的延长剂L，苯基和萘基，和(B)U′选自U，-O-，-S-，-S(O)-，-NH-，-N(X12)-或-N(X13)-，和m是选自1、2和3中的整数；和(x)由通式ii或iii表示的基团 其中X14，X15和X16在各情况下独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，苯基或萘基，或X14和X15一起形成5到8个碳原子的环；p是选自0，1或2中的整数，和X17在各情况下独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基或卤素；(f)选自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩_嗪基，吩嗪基或吖啶基中的未被取代的或单-取代的基团，其中各取代基独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羟基，氨基或卤素；(g)由通式iv或v表示的基团 其中(i)V′独立地在各通式中选自-O-，-CH-，C1-C6亚烷基，和C3-C7亚环烷基，(ii)V独立地在各通式中选自-O-或-N(X21)-，其中X21选自由以上通式I表示的延长剂L，氢，C1-C12烷基，和C2-C12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-C12烷基，和(iv)k选自0，1和2，和各X20在各情况下独立地选自延长剂L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，羟基和卤素；(h)由通式vi表示的基团 (i)X22选自延长剂L，氢和C1-C12烷基，和(ii)X23选自延长剂L和选自萘基，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-C12烷基，C1-C12烷氧基，和卤素；(i)-C(O)X24，其中X24选自延长剂L，羟基，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基单取代的苯基，未被取代的或被C1-C12烷基，苯基，苄基和萘基中的至少一个单-或二-取代的氨基；(j)-OX7和-N(X7)2；(k)-SX11；(l)由通式i表示的含氮的环(m)由以上通式ii或iii之一表示的基团；或(n)紧相邻的R1基团一起形成由通式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)-，-C(X17)-，(ii)X14，X15和X17如以上所述，和(iii)q是选自0，1，2，3和4中的整数。
5.权利要求1的光致变色化合物，其中光致变色化合物是在活化状态下具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。
6.权利要求1的光致变色化合物，其中光致变色化合物是在活化状态下具有根据池法测定的3-30的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。
7.权利要求1的光致变色化合物，其中光致变色化合物是在活化状态下具有根据池法测定的4-20的平均吸收比的光致变色-二色性化合物。
8.权利要求1的光致变色化合物，其中至少一种光致变色基团是选自苯并吡喃，萘并吡喃，菲并吡喃，喹啉并吡喃，荧蒽并吡喃和螺吡喃的光致变色吡喃基团。
9.权利要求8的光致变色化合物，其中光致变色吡喃基团是选自萘并[1，2-b]吡喃，萘并[2，1-b]吡喃，茚并稠合的萘并吡喃，和杂环稠合的萘并吡喃中的萘并吡喃基团。
10.权利要求8的光致变色化合物，其中光致变色吡喃基团是选自螺9-芴并[1，2-b]吡喃，螺(苯并二氢吲哚)萘并吡喃，螺(二氢吲哚)苯并吡喃，螺(二氢吲哚)萘并吡喃，螺(二氢吲哚)喹啉并吡喃和螺(二氢吲哚)吡喃中的螺吡喃基团。
11.权利要求1的光致变色化合物，其中至少一种光致变色基团是选自苯并_嗪，吩_嗪基，和螺_嗪中的光致变色_嗪基团。
12.权利要求11的光致变色化合物，其中光致变色_嗪基团是选自下列这些中的螺_嗪基团螺(二氢吲哚)吩_嗪基，螺(二氢吲哚)吡啶并苯并_嗪，螺(苯并二氢吲哚)吡啶并苯并_嗪，螺(苯并二氢吲哚)吩_嗪基，螺(二氢吲哚)苯并_嗪，螺(二氢吲哚)荧蒽并_嗪，和螺(二氢吲哚)喹啉并_嗪。
13.权利要求1的光致变色化合物，其中至少一种光致变色基团选自茚并稠合的萘并吡喃，萘并[1，2-b]吡喃，萘并[2，1-b]吡喃，螺(二氢吲哚)吩_嗪基，螺(二氢吲哚)吡啶并苯并_嗪，螺(二氢吲哚)荧蒽并_嗪，和螺(二氢吲哚)喹啉并_嗪。
14.权利要求1的光致变色化合物，其中至少一种L包括主链或侧链液晶聚合物。
15.权利要求1的光致变色化合物，其中至少一种L包括液晶基团。
16.包括有机主体材料和光致变色用量的连接到有机主体材料的至少一部分上的光致变色化合物的光致变色制品，光致变色化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
17.权利要求16的光致变色制品，其中有机主体材料选自聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸(C1-C12)烷基酯，聚氧(亚烷基甲基丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸烷氧基化酚酯)，乙酸纤维素，三乙酸纤维素，乙酸丙酸纤维素，乙酸丁酸纤维素，聚(乙酸乙烯酯)，聚(乙烯醇)，聚(氯乙烯)，聚(偏二氯乙烯)，聚(乙烯基吡硌烷酮)，聚((甲基)丙烯酰胺)，聚(二甲基丙烯酰胺)，聚(甲基丙烯酸羟乙酯)，聚((甲基)丙烯酸)，热塑性聚碳酸酯，聚酯，聚氨酯，聚硫氨酯，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，聚苯乙烯，聚(α甲基苯乙烯)，共聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)，共聚(苯乙烯丙烯腈)，聚乙烯醇缩丁醛以及由选自多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，单官能化丙烯酸酯单体，单官能化甲基丙烯酸酯单体，多官能化丙烯酸酯单体，多官能化甲基丙烯酸酯单体，二甲基丙烯酸二甘醇酯单体，二异丙烯基苯单体，烷氧基化多元醇单体和二烯丙叉基季戊四醇单体中的单体形成的聚合物。
18.权利要求17的光致变色制品，其中有机主体材料是选自下列这些中的单体的均聚物或共聚物丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，乙二醇双甲基丙烯酸酯，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯，乙酸乙烯酯，乙烯基缩丁醛，尿烷，硫尿烷，二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，二甘醇二甲基丙烯酸酯，二异丙烯基苯，和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
19.权利要求18的光致变色制品，其中有机主体材料是有机元件。
20.权利要求19的光致变色制品，其中光学元件是眼用镜片。
21.权利要求16的光致变色制品，进一步包括具有在300nm-1000nm，包括端值，范围内的至少一个活化吸收最大值的至少一种其它有机光致变色化合物。
22.光致变色制品，包括基材；和连接到基材的至少一个表面的至少一部分上的涂料组合物的至少部分涂层，所述涂料组合物包括光致变色用量的光致变色化合物，光致变色化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
23.权利要求22的光致变色制品，其中至少部分涂层至少部分地固化。
24.权利要求22的光致变色制品，其中涂料组合物选自聚合物涂料组合物，漆和油墨。
25.权利要求22的光致变色制品，其中基材选自玻璃，砖石，纺织品，陶瓷，金属，木材，纸和有机聚合物材料。
26.权利要求22的光致变色制品，进一步包括具有在300nm-1000nm，包括端值，范围内的至少一个活化吸收最大值的至少一种其它有机光致变色化合物。
27.光学元件，包括基材；和连接到基材的至少一部分上的至少部分涂层，该至少部分涂层包括至少一种光致变色化合物，其中光致变色化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
28.权利要求27的光学元件，其中光学元件选自眼用元件，显示元件，窗口，和反光镜。
29.权利要求27的光学元件，其中光学元件是眼用元件，和基材是选自矫正和非校正的镜片，部分成形的透镜，和透镜毛坯中的眼用基材。
30.权利要求27的光学元件，其中光学元件是选自屏幕，监视器，和安全元件中的显示元件。
31.权利要求30的光学元件，其中安全元件是可变线性地偏振的光学安全元件。
32.权利要求27的光学元件，其中基材选自未着色的基材，着色的基材，光致变色基材，着色的光致变色基材，线性偏振基材，圆形偏振基材，椭圆形偏振基材，和反射基材。
33.权利要求27的光学元件，其中至少一种光致变色化合物具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。
34.权利要求27的光学元件，其中至少部分涂层进一步包括具有在300nm-1000nm，包括端值，范围内的至少一个活化吸收最大值的至少一种其它有机光致变色化合物。
35.光学元件，包括基材；和连接到基材的至少一部分上的聚合物片材，聚合物片材包括至少一种光致变色化合物，其中光致变色化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
36.权利要求35的光学元件，其中至少一种光致变色化合物具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。
37.显示元件，包括具有第一表面的第一基材；具有第二表面的第二基材，其中第二基材的第二表面与第一基材的第一表面相对并以一定距离间隔，从而确定开口的区域；和包括处于由第一基材的第一表面和第二基材的第二表面确定的开口区域之内的至少一种光致变色化合物的流体材料，其中光致变色化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
38.权利要求37的显示元件，其中显示元件选自屏幕，监视器，和安全元件。
39.权利要求38的显示元件，其中安全元件是可变线性地偏振的光学安全元件。
40.权利要求37的显示元件，其中第一基材和第二基材独立地选自未着色的基材，着色的基材，光致变色基材，着色的光致变色基材，线性偏振基材，圆形偏振基材，椭圆形偏振基材，和反射基材。
41.权利要求37的显示元件，其中至少一种光致变色化合物具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。
42.权利要求37的显示元件，其中流体材料进一步包括具有在300nm-1000nm，包括端值，范围内的至少一个活化吸收最大值的至少一种其它有机光致变色化合物。
43.安全元件，包括基材；和连接到该基材的至少一部分上的至少一种光致变色化合物，其中至少一种光致变色化合物包括(a)选自吡喃，_嗪和非热可逆的俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由下式表示的至少一种延长剂L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3独立地在各情况下选自二价基团，二价基团选自未被取代的或取代的芳族基，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，和它们的混合基团，其中取代基选自由P表示的基团，硫醇，酰胺，液晶基团，卤素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亚烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烃，C2-C18炔烃，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18酰基，C3-C10环烷基，C3-C10环烷氧基，异氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，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，和由下列通式中的一种表示的基团-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，和t是M的价态；(ii)c，d，e和f各自独立地选自1到20中的整数，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情况下独立地选自间隔单元，该间隔单元选自(A)-(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；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情况下独立地选自氢，C1-C6烷基，环烷基和芳基，和Z′在各情况下独立地选自C1-C6烷基，环烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N ＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，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选自氮丙啶基，氢，羟基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亚乙基氧基，多亚丙基氧基，亚乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰基亚苯基，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，环氧，异氰酸酯，硫醇，硫异氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主链和侧链液晶聚合物，乙亚胺衍生物，马来酸衍生物，富马酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和卤素中的至少一种取代的肉桂酸衍生物，和选自甾类基团、萜类基团、生物碱基团和它们的混合基团中的取代和未被取代的手性和非手性一价或二价基团，其中取代基独立地选自烷基，烷氧基，氨基，环烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它们的混合基团；和(iv)d′，e′和f′各自独立地选自0，1，2，3和4，条件是d′+e′+f′的总和是至少1。
44.权利要求43的安全元件，其中至少一种光致变色化合物具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。
45.权利要求43的安全元件，其中基材选自进门卡和通行证；流通票据和非流通票据；政府公文；生活消费品；进门卡；以及商品贴签，标签和包装材料。
全文摘要
在这里公开的各种非限制性实施方案一般性涉及光致变色化合物，它可以是热可逆的或非热可逆的，和从该化合物制备的制品。其它非限制性实施方案涉及光致变色－二色性化合物，它可以是热可逆的或非热可逆的，和从该化合物制备的制品。例如，一个非限制性实施方案提供适于具有至少第一状态和第二状态的热可逆的、光致变色的化合物，其中热可逆的光致变色化合物在至少一种状态下具有根据池法测定的大于2.3的平均吸收比。另一个非限制性实施方案提供光致变色化合物，它包括(a)选自吡喃，嗪和俘精酸酐中的至少一种光致变色基团；和(b)连接到该至少一种光致变色基团上并由这里所述的－[S
文档编号G02B27/28GK101033393SQ200710005258
公开日2007年9月12日 申请日期2004年5月26日 优先权日2003年7月1日
发明者A·库马尔, 何猛, T·A·凯勒二世, F·R·布莱克本 申请人:光学转变公司