JP2002241387A - アレイを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
媒)の合成、スクリーニング及びキャラクタライゼーシ
ョンの方法を提供する。 【解決手段】(a)第1金属配位子化合物を基体上の第
1領域に形成し、該第1金属配位子化合物とは異なる第
2金属配位子化合物を前記基体上の第2領域に形成し
て、基体の所定領域に、空間的に隔てられた金属配位子
化合物のアレイを形成し、(b)前記第1領域及び前記
第2領域に、イオン化剤又はアルキル化剤からなる1以
上の活性化物質を供給する、工程を含む、活性化された
金属配位子化合物のアレイを製造する方法。
Description
合物及び触媒の合成、スクリーニング並びにキャラクタ
ライゼーション(characterization)(確認)のための方
法に関する。本発明の方法は、担持及び非担持の有機金
属化合物及び触媒のライブラリーの組み合わせ合成(com
binatorial synthesis)、スクリーニング、並びに、キ
ャラクタライゼーションを行うものである。本発明の方
法は、触媒(例えば均一系触媒)としてのみならず、添
加剤や治療薬としても使用し得る多数の有機金属化合物
を調製し及びスクリーニングする際に適用することがで
きる。
(1996年7月23日出願)の一部継続出願である米
国特許出願第60/028,106号(1996年10月9日出
願)の一部継続出願である米国特許出願第60/029,255号
(1996年10月25日出願)の一部継続出願である
米国特許出願第60/035,366号(1997年1月10日出
願)の一部継続出願である米国特許出願第60/048,987号
(1997年6月9日出願)の一部継続出願である。こ
れらの特許出願の教示は、参照することによってここに
組み込まれるものである。
(即ち、有機金属化合物(organometallic compounds))
は、触媒、添加剤、化学量論的反応剤(stoichiometric
reagents)、モノマー、固体前駆物質、治療薬、薬剤と
して有用である。補助配位子系は、有機置換基を含んで
おり、金属中心に結合し、金属中心と会合したままにな
っており、それ故に、有機金属化合物の活性金属中心の
形状、電子特性、化学特性を改変する機会を与える。
水素化、ヒドロシル化、ヒドロシアン化、ヒドロホルミ
ル化、重合、カルボニル化、異性化、メタセシス、炭素
−水素活性化、交差カップリング(cross-coupling)、フ
リーデル−クラフツ反応及びアルキル化、水和、二量体
化、三量体化、ディールス−アルダー反応のような反応
を行うための触媒になる。有機金属化合物は、補助配位
子前駆物質を適宜な金属前駆物質に適宜な溶剤中で適宜
な温度で化合させることによって調製することができ
る。目的とする有機金属化合物から得られる活性及び選
択性は、補助配位子の形状、金属前駆物質の選択、反応
条件(例えば、溶媒、温度、時間等)及び所望の生成物
の安定性を含む各種の要因によって左右される。場合に
よっては、得られる有機金属化合物は、第3の成分乃至
は共触媒によって「活性化」されるまでは触媒としては
不活性である。多くの場合、第3の成分である「改質材
(モディファイアー)」を活性触媒に加えて性能を向上
させる。有効な触媒種を高収量で形成するための、共触
媒の効果、改質材の種類及び量、補助配位子、金属前駆
物質並びに反応条件の妥当性は、それの原理だけからは
予測ができない。関与する変数が多く与えられており、
理論的可能性に欠けているために、触媒を発見し最適化
することに手数が掛かり非効率的であるのは驚くには当
たらない。
触媒反応(single-sited olefin polymerization cataly
sis)の分野である。活性部位は、通常、補助配位子によ
って安定化された配位子不飽和遷移金属アルキル錯体(a
ncillary ligand-stabilizedcoordinately unsaturated
transition metal alkyl complex)である。こうした触
媒は、しばしば、2つの成分を反応させることによって
調製される。第1の成分は、補助配位子によって安定化
され配位数が比較的低い(通常、3乃至4の)遷移金属
錯体である。第2の成分は、活性化物質又は共触媒とし
て知られているもので、アルキル化剤、負に帯電された
脱離基配位子を第1成分から引き抜くことができるルイ
ス酸、適合性の非配位性アニオンを含むイオン交換反応
物質、又は、それらの組み合わせのいずれかである。過
去15年にわたっで各種の有機金属触媒が発見されて来
たものの、こうした発見には、可能性のある触媒物質を
個々に合成し、次いで、それらを触媒活性についてスク
リーニングするという手間暇のかかる作業を要してき
た。新規な有機金属触媒を合成し、得られた触媒を有用
な特性についてスクリーニングするための、もっと効率
がよく、経済的で、系統だったアプローチを開発できる
と、現在の技術状態をかなり進歩させるであろう。発見
作業を簡素化するための特に有望な方法は、配位子及び
触媒の組み合わせライブラリーを作製することと、効率
のよいパラレル検出法又は迅速な連続検出法を用いて触
媒活性についてライブラリー内の化合物をスクリーニン
グすることとの方法に依存している。
成方法はよく知られている。例えば、ピルング(Pirrun
g)他は、例えば、光依存性空間的アドレス可能合成法
(light-directed,spatially-addressable synthesis
techniques)を使用してペプチド及び他の分子のアレイ
を作製する方法を開発した(米国特許第5,143,854号
及び PCT WO 90/15070)。加えて、フォーダー(Fodo
r)他は、光依存性空間的アドレスが可能な合成法を実
施するための自動方法、光感受性の保護基、マスキング
法、蛍光強度データの収集方法を開発している(Fodor
他、PCT公開番号WO92/10092)。加えて、最近になっ
て、エルマン(Ellman)他は、3つの治療上重要な有機
化合物群であるベンゾジアセピン(benzodiazepines)、
プロスタグランジン、βターン擬似物質(β-turn mime
tics)の誘導体のライブラリーの組み合わせ合成(コン
ビナトリアルな合成)とスクリーニングの方法を開発し
ている(米国特許第5,288,514号 参照されたい)。
ると、何千何百万もの異なった有機要素を含むアレイを
形成することができる(1991年12月6日出願の米
国特許出願第805,727号)。このようなライブラリーの
調整に現在使用されている固相合成法は、段階的プロセ
ス(即ち、目的化合物を形成するために構築用ブロック
を逐次カップリングする方法)を含む。例えば、ピルン
グ(Pirrung)他の方法では、光で除去し得る基を基体
表面に取付け、基体上の選択された領域を露光してこれ
らの領域を活性化し、光除去性基を有するアミノ酸モノ
マーを活性領域に結合し、この活性化と結合の工程を所
望の長さ並びにシーケンスを有するポリペプチドが合成
されるまで繰り返すことによって、基体上にポリペプチ
ドアレイを合成する。このピルング他の方法は、結合、
マスキング、保護解除、結合等を利用した順次的で段階
的なプロセスである。生物学ポリマー、生物的有機物質
(biological organic molecules)や小有機分子のライブ
ラリーを作製し、特に、それらが生物学的受容体(biolo
gical rfeceptors)(即ち、タンパク質、DNA等)を結合し
たりブロックしたりする能力についてスクリーニングす
るために、このような技術が使用されてきた。構築用ブ
ロック(即ち、モノマー、アミノ酸)を逐次につけ加え
ていって、目的化合物を形成することを含むこのような
固相合成法は、多数の無機化合物及び有機化合物を調製
するのに直ちに使用することはできない。半導体の製造
方法と関係から、これらの方法は「超大規模固定化ポリ
マー合成法」(Very Large Scale Immobilized Polymer
Synthesis)、又は、"VLSIPS"技術と称されるようにな
った。
アルケミストリー(combinatorial chemistry)の方法
を、材料科学の分野にはじめて適用した(PCT WO/961187
8;これの教示は、参照することによってここに組み込
まれる)。特に、シュルツ他は、各所定領域に多種の物
質のアレイを有する基体を製造しかつ調整するための方
法及び装置を開示している。通常、基体上の各所定領域
に物質の成分を供給し、それと同時に、反応物を反応さ
せて種々の物質を形成することによって、適切な物質の
アレイを作製する。シュルツ他のこの方法を使用すれ
ば、例えば、無機物質、金属間物質、合金、セラミック
材料を含む多数の物質群を組み合わせ的に(combinatori
ally)製造することができる。一度調整すれば、こうし
た物質を各種の有用特性についてスクリーニングするこ
とが可能になる。非対称触媒反応の分野で活躍している
リユー(Liu)及びエルマン(Ellman)(J.Org.Chem.199
5,60:7)は、2−ピロリジンメタノール配位子群を合
成する固相合成戦略を開発し、ラピッドパラレル法(rap
id parallel mdethod)やシリアルスクリーニング法(ser
ail screening method)ではない従来の分析法を用い
て、ジエチル亜鉛反応物質のアルデヒド基体へのエナン
チオ選択性付加性についてこれらの配位子を直接評価し
得ることを示した。
料のライブラリーを合成し、このライブラリーを触媒特
性についてスクリーニングする方法を開発することが必
要であることが明らかである。これらの方法は、触媒工
程を発見し、最適化する速度を大幅に加速することにな
ろう。全く驚くべきことであるが、本発明は、このよう
な方法を提供するものである。
ち、触媒及び有機金属化合物のライブラリー合成及びキ
ャラクタライゼーションを行う方法に関する。より詳細
には、本発明の方法は、種々の担持及び非担持の配位
子、触媒及び有機金属化合物の大規模なアレイ又はライ
ブラリーの組み合わせ合成、スクリーニング及びキャラ
クタライゼーションを行うものである。
位子化合物のアレイを作製し、スクリーニングする方法
であって、(a)空間的に隔てられた配位子のアレイを
合成し、(b)適切な金属前駆物質を配位子アレイの各
要素に供給して、金属−配位子化合物のアレイを作製
し、(c)金属−配位子化合物のアレイを適切な共触媒
で選択的に活性化し、(d)金属−配位子化合物のアレ
イを第3の成分で改質し(modify)、(e)光学イメージ
ング、光学分光分析、質量分析、クロマトグラフィー、
音響イメージング、音響分光分析、赤外イメージング及
び赤外分光分析より成る群から選択されるパラレル又は
ラピッドシリアルスクリーニング法を使用して、金属−
配位子化合物のアレイを有用な特性に関してスクリーニ
ングする工程を含む方法を提供する。
の異なった金属−配位子化合物を基体上の既知の位置に
有するアレイから成る。或る実施態様では、アレイは、
50種以上の異なった金属−配位子化合物を基体上の既
知の各位置に有している。別の実施態様では、アレイ
は、100種以上又は500種以上の異なった金属−配
位子化合物から成るであろう。更に別の実施形態では、
アレイは、1,000種以上、10,000種以上、又
は106種以上の異なった金属−配位子化合物を基体上
の既知の位置に有している。
徴、目的並びに利点は、以下の詳細な説明で明らかであ
ろう。
略称及び一般化された化学式は、以下の意味を有する。
A]-、反応性カチオン/非配位性アニオン化合物;ED
G,電子供与基;EWG,電子吸引性基(electron-with
drawing group);DME,ジメトキシエタン;PEG、
ポリ(エチレングリコール);DEAD,ジエチルアゾ
ジカルボキシレート;COD,シクロオクタジエン;D
BU,1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク
−7−エン(1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene);
FMOC,9−フルオレニルメトキシカルボニル;HO
BT,1−ヒドロキシベンゾトリアゾール;BTU,O
−ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメ
チル−ウロニウム−ヘキサフルオロフォスフェート;D
IAD,ジイソプロピルアゾジカルボキシレート。ここ
で使用される他の略称及び化学式は、当業者によって通
常与えられている意味を有する。
いう用語は、化学反応の速度を速めたり、化学反応を起
こさせたりする化合物をいう。本発明の触媒は、フォー
マリーには、有機金属化合物である。本発明の有機金属
化合物のあるものは、「活性化」してはじめて触媒活性
を有するようになる。本発明の他の有機金属化合物は、
「活性化物質を不要としない触媒」であり、活性化を行
わなくても触媒活性を有している。
子」として知られている他の原子、イオン又は小分子に
よって囲まれかつこれらに結合された中心原子又はイオ
ンから成るものとして定式化されてきた。配位子は、有
機(例えば、η1−アリール、アルケニル、アルキニ
ル、シクロペンタジエニル、CO、アルキリデン、カル
ベン)か、無機(例えば、Br-、Cl-、OH-、NO
2-等)のいずれかかで、帯電しているか中性かのいずれ
かである。金属化合物中で無機又は有機部分が配位子と
して存在する数は、通常、接頭辞のジ、トリ、テトラ等
で示される。複雑な有機配位子が複数存在している場合
には、接頭辞ビス、トリス、テトラキス等で示される。
子」(ancillary ligand)という用語は、「脱離基配位
子」(leaving group ligand)と異なるものである。補助
配位子は、一体構造成分の触媒又は有機属化合物として
金属中心と会合したままになっているものである。補助
配位子は、それが占める配位座の数と形式電荷によって
定義される。脱離基は、配位子置換反応において置換さ
れる配位子である。脱離基配位子は、補助配位子又は活
性化物質の成分によって置換され得る。
位子が占有する配位座数を割り当てるための形式は、容
易かつ明確である。多くの化学の形式と同様に、これら
の割り当てが解釈と議論の対称になる例がある。この配
位子は、金属中心を軸とする全体的対称性に応じて、金
属上で配位座3つ又は1つを占有すると考えられている
η5シクロペンタジエニル(Cp)配位子の事例がその
ような例である。金属化合物の対称性が、八面体形であ
るとして記載するのが最良であるような場合には、Cp
配位子は、(八面体の面上で)3つの配位子座を占有す
るように割り当てられる。しかし、金属化合物の対称性
が、四面体形、平面四角形又は三角形として記載するの
が最良であるような場合には、Cp配位子は、配位子座
1つを占有するものと考えられる。本発明の目的のため
には、Cp配位子は、金属化合物上で配位座1つを占有
するものと形式的に考えることにする。
触媒の合成に使用される。活性化物質は、触媒として金
属中心を活性化するもので、例えば、金属中心を活性化
すると共に、実施形態によっては、ソースから、基体上
の所定領域に位置している触媒前駆物質へと誘導される
ような化学物質又はエネルギー源であってもよい。活性
化物質が金属化合物をオレフィン重合触媒に転化する化
学反応物質である実施形態では、活性化物質は、通常、
2つの広範な物質群、即ち、(1)アルキル化剤と
(2)イオン化剤のいずれかになる。
剤」は、例えば、ハライド又はアルコキシドのような非
反応性の配位子を、例えば、メチル又はエチル基のよう
な反応性のσ結合アルキル基と交換することによって機
能するような反応物質をいう。この種の活性化の例は、
メチルリチウムを用いて、Cp2 *ScClをCp2 *Sc
Me(ここで、Cp*=η5−C5Me5)へ転化すること
によって説明される。一般に、アルキル化による活性化
は、触媒前駆物質の金属中心が配位上高度に不飽和で、
触媒として機能するためには配位数をそれ以上減らす必
要のない系で行われるが、この活性化モードは、このよ
うな金属中心に限定されるものではない。
位数を少なくとも1配位座分減らすことによってイオン
性生成物を形成する活性化物質として機能する。イオン
化剤には、2つのタイプ、即ち(1)ルイス酸と(2)
イオン交換活性化物質がある。
き抜くことによって機能し、適合性非配位性アニオン
(脱離基配位子とルイス酸とから成る「NCA」)と、
配位的に不飽和の活性遷移金属カチオンとを形成する。
「イオン交換活性化物質」は、予め形成された適合性非
配位性アニオンを触媒前駆物質に供給し、触媒前駆物質
から、(メチル又はハライド基のような)配位性アニオ
ンを受ける。イオン交換活性化物質は、一般式Q+NC
A-を有しており、ここでQ+は反応性カチオン、NCA
-は適合性非配位性アニオンである。本発明に用いられ
るルイス酸及びイオン交換活性化物質は、可溶性で担持
性(例えば、シリカ樹脂結合)のルイス酸及びイオン交
換活性化物質の双方を包含するものである。
オン交換物質によっても、活性化を行うことができる。
例えば、触媒[Cp2ZrCH3]+[B(C6F5)3CH
3]-(ここで、[B(C6F5)3CH3]は「適合性非配
位性アニオン」又は「対イオン」である)を合成する2
つの化学経路を考えてみる。ルイス酸経路を使用する場
合は、触媒前駆物質は[Cp2Zr(CH3)2]であ
り、活性化物質は[B(C6F5)3]である。「イオン
交換」経路を使用する場合は、触媒前駆物質は、[Cp
2Zr(CH3)2]であり、活性化物質は[Ph3C]+[B
(C6F5)3CH3]-である。これらの例は、活性化物質
の全体又は一部が、「適合性非配位性アニオン」又は
「対イオン」に成り得ることを示している。
アニオンは、金属カチオンに配位しないか金属カチオン
に弱くのみ配位して、中性のルイス酸基又は触媒サイク
ル中に変換される分子によって置換されるのに十分な活
性を保つようになっているアニオンである。「適合性非
配位性アニオン」という用語は、本発明の触媒系で安定
化アニオンとして機能する場合に、アニオン性断片を金
属カチオンに移動させて不活性な中性生成物を形成する
ことのないアニオンのことを特に称するものである。
金属原子と、有機基の1つ以上の炭素原子との間に結合
を有する化合物が「有機金属化合物」であると定義され
ている。本出願の目的のために、「有機金属化合物」
を、金属−炭素結合の有無にかかわりなく、補助配位子
によって安定化された金属化合物のすべてを包含するも
のとして定義する。ここで使用される場合は、「有機金
属化合物」は、最初のスクリーニングでは有用なレベル
の触媒活性を欠くことによって触媒から区別される。し
かし、この定義は、当初は特定のクラスの反応(例え
ば、アルケンの重合)に関して触媒活性を有しないが後
に別のクラスの反応(例えば、アルキン重合)を行う触
媒活性を有するものとして特定された金属化合物を除外
するものではない。
コニウム、コバルト又はニッケルのような遷移金属が少
なくとも1つの置換又は非置換のη5−シクロペンタジ
エニル基に結合している有機金属化合物。
料。実施形態によっては、基体の少なくとも1表面が実
質的に平坦である。別の実施形態では、基体は、物理的
に離間された合成領域に分割されるであろう。基体を物
理的に離間された合成領域へと分割することは、例え
ば、凹部、ウェル(井戸形)、凸部、エッチングされた
溝等で達成できる。更に別の実施形態では、基体表面に
小形ビーズ又はペレットを配置してもよく、その際に
は、例えば、基体表面上の凹部若しくはウェル中又は他
の領域の内部若しくは他の領域上にビーズを載置する。
これとは別に、小形ビーズ又はペレットそのものが基体
であってもよい。適切な基体は、その上で起ころうとし
ている工程に適合する材料であれば任意の材料で製造で
きる。そのような材料は有機及び無機ポリマー、石英、
ガラス、シリカ等があるが、これらに限定されるもので
はない。ある所定条件に対して適切な基体を選択できる
ことは当業者にとって明らかであろう。
径制御孔ガラス(controlled poreglass,CPG)のよ
うな材料で、配位子又は配位子の成分が可逆的又は非可
逆的に結合し得るように官能化するもの。合成用担体の
具体例は、メリフィールド樹脂及び官能化されたシリカ
ゲルを含む。合成用担体は、「基体」内又は「基体」上
に保持することができる。ここでは、「合成用担体」、
「担体」、「ビーズ」及び「樹脂」を互換的に使用す
る。
るために使用することができる基体上の局在されたアド
レス可能な領域で、さもなければ「既知」領域、「反
応」領域、「選択」領域、又は単に「領域」と言われ
る。この所定領域は、任意の好都合な形状、例えば、円
形、長方形、楕円形、くさび形等の形状を有することが
できる。加えて、所定領域は、目的の反応物成分でコー
ティングされたビーズ又はペレットであってもよい。こ
の実施形態では、ビーズ又はペレットは、ビーズ又はペ
レットの履歴を示す(即ち、どの成分をビーズ又はペレ
ット上に堆積したかを特定する)ために使用できる例え
ばエッチングされたバイナリバーコードのようなタッグ
で特定できる。一般に、所定領域は、約25cm2から約
10μm2である。好適実施形態では、所定領域、即ち、
各個別物質が合成される領域は、約10cm2より小さ
い。別の好適実施形態では、所定領域は5cm2未満であ
り、更に別の好適実施形態では、所定領域は1cm2未満
である。なお更なる別の好適実施形態では、所定領域の
面積は1mm2未満である。なお更なる別の好適実施形態
では、領域は、約10,000μm2未満である。更に追
加の好適実施形態では、領域は10μm2未満の大きさで
ある。
「リンカー」又は「リンカーアーム」という用語は、基
体と、配位子、触媒又は有機金属化合物との間に介在す
る部分のことをいう。リンカーは、切断性又は非切断性
である。
「金属イオン」という用語は、例えば、単塩(例えば、
AlCl3、NiCl2等)、有機配位子及び無機配位子
を有
ら誘導されたイオンのことをいう。本発明を実施する際
に使用される金属イオンは、例えば、主族金属イオン(m
ain group metal ions)、遷移金属イオン、ランタニド
イオン等を含む。例えば、Ni(COD)2のような0
価の金属前駆物質もこの定義に含まれる。
センブリー) (A.概説)本発明は、担持及び非担持の有機金属化合
物、及び、補助配位子安定触媒(即ち、均一系触媒及び
不均一系触媒)及びそれらのライブラリーの組み合わせ
合成、スクリーニング及びキャラクタライゼーションの
ために使用される方法、組成物並びに装置を提供する。
望ましくは、このようなライブラリーの合成及びスクリ
ーニングは、空間選択的、同時的なパラレル又はラピッ
ドシリアルな態様で実施される。ライブラリーの合成を
パラレルに行う実施形態では、パラレル反応装置を使用
するのが好ましい。ここで例示されるのは、有機金属化
合物及び触媒のコンビナトリアルライブラリーを作製し
スクリーニングする第1の方法である。
のライブラリーのアセンブリーを与える。本発明の触媒
は、活性化物質による活性化を要するものか、活性化物
質を必要としないタイプのものである。本発明は、又、
担持及び非担持の双方の有機金属化合物並びに触媒の合
成方法を提供する。ライブラリーの化合物が担持されて
いる場合には、それらの化合物は、基体に結合されてい
るか、それ自体が必要に応じて基体上又は基体内にある
中間の合成用担体に結合されてかのいずれかである。担
持されたライブラリー化合物は、基体又は合成用担体
に、配位子コアに結合された官能基を介して直接結合さ
れるか、それ自体が配位子コアであるか配位子コアの側
鎖であるリンカーアームを介して結合されるかのいずれ
かである。ライブラリーは、触媒から成る場合は、触媒
が均一系触媒、不均一系触媒又はそれらの混合物になる
ように組み立てることができる。
成の金属−配位子化合物のアレイを製造する方法を提供
する: (a)第1金属結合性配位子と第2金属結合性配位子と
を、基体上の第1領域と第2領域とで合成し、(b)第
1金属イオンを上記第1金属結合性配位子に供給し、第
2金属イオンを上記第2金属結合性配位子に供給して、
第1金属−配位子化合物と第2金属−配位子化合物を形
成する。
片とこれらの断片をカップリングするのに必要な反応物
質を段階的に供給することによって、基体上で組立てら
れる。配位子が合成されると、それらの配位子が金属イ
オンと反応されて、金属−配位子化合物を形成する。
性の基に配位子を結合することによって、基体に完全な
ままでの配位子を固定化する方法を提供する。つまり、
この態様では、本発明は、次の構成の金属−配位子化合
物のアレイを製造する方である: (a)第1金属結合性配位子と第2金属結合性配位子と
を、基体の第1領域と第2領域とに供給し、(b)第1
金属イオンを第1金属結合性配位子に、第2金属イオン
を第2金属結合性配位子に供給して、第1金属−配位子
化合物と第2金属配位子化合物を形成する。
金属−配位子化合物を活性化物質と反応させる。好適な
活性化物質は、B(C6F5)3及びMAOのようなルイ
ス酸並びに[H(OEt)2]+[BAr4]-及び[H(OE
t)2]+[B(C6F5)4]-のような[Q]+[NCA]-
の形態のイオン交換反応物質を含むが、これらに限定さ
れるものではない。更に別の好適実施形態では、活性化
物質は、ライブラリーの各化合物に対してそれぞれ独立
に選ばれる。別の好適実施形態では、活性化された金属
−配位子化合物は、オレフィン重合触媒である。更に別
の好適実施形態では、触媒は、活性化物質を必要としな
い触媒である。
の、金属−配位子化合物のアレイを製造しスクリーニン
グする方法である: (a)空間的に隔てられた配位子のアレイを合成し、
(b)適宜な金属前駆物質を上記配位子のアレイの各要
素に供給して、金属−配位子化合物のアレイを作製し、
(c)必要に応じて、上記の有機金属化合物のアレイ
を、活性化物質(例えば、適切な共触媒)で活性化し、
(d)必要に応じて、上記の金属−配位子化合物のアレ
イを第3の成分で改質し、(e)パラレル又はラピドシ
リアル光学イメージング及び/又は分光分析、質量分
析、クロマトグラフィー、音響イメージング/分光分
析、赤外イメージング/分光分析を使用して、上記の金
属−配位子化合物のアレイを有用な特性に関してスクリ
ーニングする。
に使用される(図1〜16を参照されたい)。一好適実
施形態では、配位子は、中性二座配位子(neutral biden
tateligants)である。別の好適実施形態では、配位子
は、モノアニオン性二座配位子である。更に別の好適実
施形態では、配位子は、キレート性ジイミン配位子(che
lating diimine ligands)である。更に別の好適実施形
態では、配位子は、サレン配位子(salen ligands)であ
る。好適な配位子は、1、2、3及び4より成る群から
それぞれ独立に選ばれる配位数を有している。これらの
好適な配位子は、0、−1、−2、−3及び−4より成
る群から独立に選ばれる電荷を有している。好適な配位
子のあるものは、配位数より大きい電荷を有している。
体又は合成用担体に結合しており、これとは別に溶液中
に存在している。一好適実施形態では、配位子は、直接
合成用担体に結合している。他の別の好適実施形態で
は、配位子は、リンカー基を介して合成用担体に結合し
ている。更に別の好適実施形態では、配位子は、直接又
はリンカー基を介して基体に結合している。
はリンカーの成分のいずれをもカップリング反応との干
渉を防ぐために保護することができる。この保護は、標
準的な方法又はその変形によって達成できる。非常に良
く知られている官能基についての多数の保護スキームは
当業者に知られており、当業者によって使用されてい
る。例えば、グリーン(Greene,T)他の"PROTECTIVE G
ROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS"(有機合成における保護
基)第2版、ジョン・ウィリー&サンズ(John Wiley a
nd Sons)、ニューヨーク、1991を参照されたい。
これの教示は、参照することによってここに組み込まれ
るものである。
成法又は固相合成法と液相合成法との組み合わせによっ
て行うことができる。配位子、金属、活性化物質、対イ
オン、基体、合成用担体、基体又は合成用担体へのリン
カー及び添加剤は、ライブラリーの一部として変え得
る。ライブラリーの種々の要素は、通常、例えば空間的
にアドレス可能な各サイトへ反応物質をパラレルに供給
することによって、又は既知の「スプリット・アンド・
プール」組み合わせ法によって変えられる。当業者に
は、コンビナトリアルライブラリーを組立てる上記以外
の方法も明らかであろう。例えば、トンプソン(Thomps
on,L.A.)他の、"Synthesis and Applications of Sma
ll Molecule Libraries"(小型分子のライブラリーの合
成と用途)、Chem.Rev.,1996,96:555−6
00を参照されたい。なお、その教示内容は参照するこ
とによってここに組み込まれる。
オンが使用に適している。一好適実施形態では、金属イ
オンは遷移金属イオンである。他の好適実施形態では、
金属イオンは、Pd、Ni、Pt、Ir、Rh、Co、
Cr、Mo及びWのイオンである。金属イオンが遷移金
属イオンである場合、一好適実施形態では、金属結合性
配位子は、中性の二座配位子で、遷移金属イオンは、金
属前駆物質中で置換可能なルイス塩基によって安定化さ
れている。別の好適実施形態では、配位子は、モノアニ
オン性二座配位子で、遷移金属中心は、金属前駆物質中
で置換可能なアニオン性脱離基配位子によって安定化さ
れている。更に別の好適実施形態では、配位子は、
[2,2]又は[2,1]配位子で、各配位子は、主族
金属アルキル錯体と接触して、配位子がモノプロトン性
又はジプロトン性の形となる。特に好適な金属アルキル
錯体は、トリアルキルアルミニウム錯体である。特に好
適な一実施形態では、得られた金属−配位子化合物は、
例えば、立体選択的カップリング反応(stereoselective
coupling reactions)、オレフインオリゴマー生成反応
及びオレフィン重合反応のような、ルイス酸部位を必要
とする有機トランスフォーメーションに有用である。更
に別の好適実施形態では、アルミニウム−配位子化合物
を、イオン交換活性化物質で更に改質して、配位子安定
カチオン性アルミニウム化合物を生成する。好適なイオ
ン交換活性化物質は、[PhNMe2H][B(C
6F5)4]である。
は、酸化、還元、水素化、ヒドロシル化、ヒドロシアン
化、重合(例えば、オレフィン及びにアセチレン)、水
性ガス転化反応、オキソ反応、オレフィンのカルボアル
コキシル化、カルボニル化反応(例えば、アセチレン、
アルコール等のカルボニル化反応)、脱カルボニル化等
を含む広範囲の反応に触媒を及ぼすために有用である。
なお、反応は、これらに限定されるものではない。
成に続いて、そのライブラリーの化合物は、有用特性に
ついてのスクリーニングされる。一好適実施形態では、
有用特性は、重合反応に関する特性である。別の好適実
施形態では、有用特性は、機械的特性、光学的特性、物
理的特性又は形態学的特性である。ある好適実施形態で
は、有用な特性は、例えば、金属−配位子化合物の寿
命、特定の反応条件の下でのこれらの化合物の安定性、
特定の反応でのライブラリーの化合物の選択性、特定の
反応でのライブラリーの化合物の転化効率又は特定の反
応でのライブラリーの化合物の活性のような、化学的特
性である。ライブラリーは、広範囲の方法を使用して、
有用特性を有する化合物についてスクリーニングするこ
とができる。従って、一好適実施形態では、スクリーニ
ングを、走査質量分析、クロマトグラフィー、紫外イメ
ージング、可視イメージング、赤外イメージング、電磁
イメージング、紫外分光分析、可視分光分析、赤外分光
分析、電磁分光分析、音響法より成る群から選ばれる方
法を使用して行う。
は、各部材を迅速に確認(キャラクタライズ)して、特
定の所望の特性を有する化合物を識別し得ることが必要
である。本発明の使途の一例としては、新規な触媒を発
見し最適化することがある。触媒を合成する一好適実施
形態では、コンビナトリアルライブラリーの成分は、活
性(即ち、ターンオーバー)、反応物を所望の生成物に
転化する際の選択性、広範な範囲の基体濃度及び反応条
件での作業中の安定性のような特性を測定するためのハ
イスループット法を使用することによって分析される。
空間選択的なキャラクタライゼーション法としては、例
えば、(i)気相生成物と凝集相生成物の揮発性成分の
識別及びキャラクタライゼーション、(ii)凝集相生成
物の識別及びキャラクタライゼーション、(iii)ライ
ブラリーの触媒要素の物理的特性の測定を行い得る方法
を含む。有機金属化合物及び触媒の両方のライブラリー
を触媒作用以外の特性(例えば、標的との結合性、溶解
度、親水性等)を測定するために、同様のハイスループ
ット法を使用することができる。
知の各位置に位置する10から10 6種の異なった金属
−配位子化合物から構成されたアレイから成る。ある実
施形態では、アレイは、基体上の既知の各位置にある5
0種を超える異なった金属−配位子化合物から成るであ
ろう。別の実施形態では、アレイは、100種を超え、
又は、500種以上の異なった金属−配位子化合物から
成るであろう。更に別の実施形態では、アレイは、基体
上の既知の各位置に有る1,000種を超え、10,0
00種を超え、又は、106種をこえる異なった金属−
配位子化合物から成るであろう。
ルライブラリーを組立てると、化合物自体の数多くの特
性の変化、化合物を調製するために使用された反応、化
合物が関与する反応などの影響を迅速に評価することが
可能となる。変異させることが可能な特性及び性質(こ
こでは、両者を合わせて「パラメータ」という)の例
は、配位子コア自体及び配位子コアの置換基の特定、金
属イオンの電荷及び/又は、対イオン、活性化物質、反
応条件、溶剤、添加剤、担体、基体、リンカーを含む
が、これらに限定されるものではない。本発明の方法を
使用することによってその影響を調べることができる上
記以外の目的のパラメータは当業者に明らかであろう。
能な位置1つにつき、パラメータ1つのみを変異する。
別の好適実施形態では、合成化合物は触媒であり、種々
のパラメータのバリエーションは、触媒反応又は所望の
反応又は一群の反応を実施するための最適な種及び条件
を識別するのに用いられる。
属化合物及び触媒の双方を合成して、目的とする特性を
達成するための最適な金属イオン、金属イオンの電荷、
幾何学的形状及び/又は配位数を特定するのに使用する
ことができる。同様に、ライブラリーは、対イオン、活
性化物質、反応条件、溶剤及び添加剤の変化の効果を測
定するのに使用することができる。目的になっているラ
イブラリーの構成成分の特性は、例えば、触媒パラメー
タ、溶解度、導電性、親水性、機械的特性及び一般的な
薬理学的パラメータ(例えば、標的との結合性、薬物動
態学的特性、分布容積、クリアランス等)を含む。
析できるタイプの化合物の具体例は、ブルックハート
(Brookhart)によって発見されたジイミンNi及びP
d錯体である。この触媒のファミリーは、4−配位Ni
2+又はPd2+中心に結合された1,2ジイミン配位子部
分から成る。次いで、これらの前駆物質を、ルイス酸、
例えばMAOのようなルイス酸、及び、[H(OEt)
2]+[BAr4]-及び[H(OEt2)]+[B(C
6F5)4]-等のような[Q]+[NCA]-の形態のイオ
ン交換反応物質によって活性化して、重合触媒を形成す
る。触媒の特性(例えば、重合体の分子量範囲、重合体
の枝分れの統計的性質等)は、触媒の構成成分として何
を選択するかに応じて決まる。コンビナトリアルライブ
ラリーを使用すると、これらの構成成分の性質を最適化
することが可能となる。
属化合物又は触媒を、基体又は担体(シリケート、アル
ミネート、ポリスチレン等)に結合する最適な手段を特
定するために使用することができる。触媒又は有機金属
化合物は、基体又は合成用担体に、配位子上の官能基を
介して直接結合させることも、リンカーアームを介して
結合させることもできる。ライブラリー全体にわたって
変えられるリンカーアームのパラメータは、例えば、長
さ、電荷、溶解度、配座可能性(conformational labili
ty)、化学組成を含む。これらのリンカーの置換基は変
えることが可能で、従って、触媒、リンカー、合成用担
体、金属、重合条件などの特定の組み合わせについて、
二次元又は三次元のアレイフォーマット又はビーズ担体
を使用して直接に評価できる。
質の種類や濃度等のような化合物の構成成分の最適化
は、生成化合物に及ぼす影響を調べつつある構成成分の
種類や濃度を変えることによって達成される。具体的に
は、パラメータは、ライブラリーを構成しているアドレ
ス可能な位置のアレイの全体にわたってパラメータを変
えられる。上記の構成成分に加えて、基体の性質も、組
み合わせ戦略を用いて変えることができる。
分の特性を変化させる影響を直接又は間接的に分析する
ことができる。従って、一実施形態では、ライブラリー
の化合物自体の構造又は性質が調べられる。別の実施形
態では、ライブラリーの化合物が他の分子又は系に及ぼ
す影響が調べられる。例えば、重合触媒のライブラリー
を合成する場合には、ラブラリー全体にわたる構成成分
の変化の効果を触媒ライブラリーの種構成成分を使用し
て製造された重合体生成物を分析することによって評価
することができる。こうした分析をすることによって、
例えば、分子量範囲、共重合性、寿命、共単量体の適合
性、化学的安定性、種々のトポロジーの重合体を形成す
る能力、分子量分布、及び/又は微小構造を含む触媒特
性を調べることができる。コンビナトリアルライブラリ
ーを分析する他の手段は当業者に明らかであろう。
異なったトポロジー性質を有する異なる基体上で合成す
ることができ、化合物への担体の性質の効果を、上述の
ように調べることができる。実施形態によっては、基体
は、又、合成用担体であってもよい。
態では、ライブラリーは、担持された金属−配位子化合
物のアレイから成る。一般に、担持有機金属化合物又は
触媒を合成する場合には、金属配位子化合物は、有機金
属化合物のライブラリー又は触媒用の基体又は合成用担
体に直接結合される。別の実施形態では、金属−配位子
化合物は、基体又は合成用担体にリンカーアームを介し
て結合される。
体を使用して実施される反応の性質と規模によってのみ
限定される。実施形態によっては、基体は、多孔質材料
である。別の実施形態では、基体は、非多孔質の材料で
ある。基体は、実質的に平坦であってもよいし、ウェル
や凸部を含んでもよい。基体は、例えば、孔、針、弁、
ピペット又はそれらの組合わせのような液体移動手段用
の一体の手段を有することができる。基体は、不活性雰
囲気又は制御雰囲気の下で反応を行う手段を有すること
もできる。そこで、一実施形態では、基体は更にカバー
を具備し、このカバーは、基体とその内容物を特定の雰
囲気で置換する手段を有している。別の実施形態では、
基体は、光、音又はイオン化放射線で、基体上又は基体
内の物質を加熱又は照射する手段を具備する。更に別の
実施形態では、基体は、基体内又は基体上の物質を撹拌
する手段を具備している。
又はウェルを有する実質的に平坦な上面を有しており、
これらの凹部又はウェルは、反応中に、これらの凹部又
はウェル内に大量の合成用担体を一種以上の転化反応物
質と共に収容することができるのに十分な深さを有して
いる。
スクリーニングを可能にする形状に形成し得る任意の材
料から構成される。基体を構成するために有用な材料に
対する唯一の制限は、基体が暴露される反応条件に対し
て適応し得るようになっていなければならないことであ
る。従って、本発明の方法を実施するのに有用な際に有
用な基体は、有機及び無機ポリマー、金属酸化物(例え
ば、シリカ、アルミナ)、混合金属酸化物、金属ハライ
ド(例えば、塩化マグネシウム)、鉱物、石英、ゼオラ
イト、テフロン(登録商標)、ポリエチレン(架橋、非
架橋、又はデントリメリック(dentrimeric)なも
の)、ポリプロピレン、共重合体、ポリプロピレン、ポ
リスチレン及びセラミックスを含むが、これらに限定さ
れない。基体の他の形状と基体を製造する材料は当業者
に明らかであろう。可溶性触媒は、無機又は有機基体に
吸着されて、有用な不均一系触媒を形成することができ
る。
は触媒の二次元コンビナトリアルライブラリーの一例で
は、次の基体の合成用担体の形状が可能である。i)多
孔質担体がウェル内に配置されており、反応物が、ウェ
ルの頂部からウェル底部内の孔を通して流れ出る(流れ
の逆方向であってもよい)ことによって、担体を通って
流れること、ii)多孔質担体がウェル内に配置されて
おり、反応物がウェルの頂部内へのみ又はウェルからの
み流入・流出すること、iii)非多孔質担体がウェル
内に配置されており、反応物が、ウェル頂部からウェル
底部の孔を通して基体のまわりを流れる(流れが逆方向
でもよい)こと、iv)非多孔質担体がウェル内に配置
されており、反応物が、ウェル頂部から底部へと通り抜
けることはなくウェル頂部へ又はウェルの頂部からのみ
流入・流出すること、又は、v)非多孔質担体又は多孔
質担体はウェル内に配置されておらず、反応物が空間的
にアドレス可能な態様で基体表面に直接堆積されるこ
と。
施形態では、基体を官能化して、この結合を可能にす
る。配位子の各断片を基体上で一緒にすることによって
配位子を合成する実施形態では、基体を官能化して最初
の配位子断片が結合し得るようにする。配位子又は合成
用担体を基体に結合しない実施形態では、基体は官能化
してもしなくてもよい。
る。例えば、ガラス板を官能化して、オリゴヌクレオチ
ドの結合を可能とすることができる(例えば、サザン
(Southern),Chem.Abstr.1990,113: 152979r を参
照されたい)。ガラスを官能化する別の方法は、ヒドロ
キシル基又はアミノ基を含む極性シラン(polar silane
s)を使用することから成るブレナン(Brennan,T.M.)
他(米国特許第5,474,796号(その教示は参照するこ
とによってここに組み込まれる)によって教示されてい
る。有機ポリマーも官能化が可能である。例えば、ポリ
プロピレンは、例えば、クロム酸による酸化によって表
面誘導化され、その後、配位子、配位子断片又は合成用
担体のアンカーを備えたヒドロキシメチル化又はアミノ
メチル化表面に変化させ得る。本発明を実施するのに使
用される他のポリマーは、クロロメチル化及びその後の
官能基修飾によって表面誘導化され得る、例えば、高度
に架橋されたポリスチレン−ジビニルベンゼンを含む。
ナイロンの表面も、ヘキシルアミノ基の初期表面を生じ
るよう誘導化され得る。
ー材料又は無機材料、例えば、アルミナ、シリカ、石英
ガラス、ゼオライト、テフロン(登録商標)等とするこ
とができるが、これらに限定されるものではない。合成
用担体を構成する材料に応じて、担体は、多孔質にする
ことも、織物にすることも、固体材料にすることもで
き、そして、平坦に又はビーズの形状若しくは任意の他
の幾何形状にしてもよい。合成用担体は、例えば、官能
化ポリスチレン、ポリアクリルアミド、孔径制御多孔質
ガラス(controlled pore glass)から成るものが当業
界で公知である。ジョーンズ(Jones,J.)、"Amino Ac
id and Peptide Synthesis"「アミノ酸とペプチド合
成」、オックスフォード・サイエンス・パブリケーショ
ンズ(OxfordScience Publications)、オックスフォー
ド(Oxford)、1992;ナラング(Narang,S.)編、"Syn
thesis and Application of DNA and RNA"「DNAとRNAの
合成と応用」、アカデミックプレス・インコポレーテッ
ド(Academic Press,Inc.)、ニューヨーク、1987を参
照されたい。なお、これらの教示は参照することによっ
てここに組み込まれる。加えて、基体を官能化するため
の適当な方法は、合成用担体として使用される目的の材
料を官能化するのに適切である。基体又は合成用担体が
官能化されると、配位子又は配位子の成分は基体又は合
成用担体に結合される。
ンを結合し得るすべての配位子に広く適用が可能であ
る。配位子の組み合わせ変異を固相又は溶液相反応又は
複数の反応によって達成することができる。これとは別
に、固相反応と溶液相反応とから成るシーケンスを金属
結合性配位子のアレイの合成に使用することができる。
本発明の方法を使用して変異させることができる配位子
の特性は、金属上で配位子が占有することのできる配位
座の数、配位子の電荷と電子的影響、配位子によって金
属に付与される幾何形状、金属によって配位子に付与さ
れる幾何形状等を含むが、これらに限定されるものでは
ない。多数の金属結合性配位子が当業界に知られてお
り、本発明の方法を用いて変異させることのできる他の
配位子及び配位子パラメータは当業者に明らかであろ
う。例えば、コルマン(Collman,J.P.)他、"Principl
es and Applications of Organotransition Metal Chem
istry"「有機遷移金属化学の原理と応用」、ユニバーシ
ティ・サイエンス・ブックス(University Science Boo
ks)、カリフォルニア、1987を参照されたい。なお、そ
の教示内容は参照することによってここに組み込まれ
る。
次の通りである:1)低配位数(例えば、3から5)の
金属アルキル錯体を、種々の幾何形状(例えば、三角
形、四面体形、正方形四角形、正四角錐形、五角形、複
ピラミッド形)で安定化することができる配位子(例え
ば、補助配位子)を合成してこれらのライブラリーを形
成し、2)これらのライブラリーの金属化合物を形成
し、3)必要に応じて、金属化合物ライブラリーを種々
の活性化物質及び/又は改質剤に反応させ、4)得られ
た金属化合物ライブラリーを種々の性質及び特性(例え
ば、オレフィン重合活性、重合性能特性)についてスク
リーニングする。他の実施形態では、活性化した金属触
媒を、担体及び/又はリンカーのライブラリーに固定化
し、ついで、種々の特性(例えば、オレフィン重合活
性、重合性能特性)を調べることができる。特に好適な
実施形態では、金属イオンは遷移金属イオンである。
中心と結合して金属中心を低配位子で安定化するもの
で、触媒化学に直接関与することはない。通常は、配位
座数が少ないことが好ましいが、より大きな配位座数を
使用した実施形態を除外するものではない。配位座数が
3以上の場合には、金属−配位子化合物は、2つ以上の
幾何学的形状を有し得ることになる。
座が1、2、3又は4であり、配位子の電荷が0、−
1、−2、−3又は−4である。他の補助配位子は、配
位子が占有する配位座数より電荷が多いものである。配
位子によっては、その構造上の性質によって、配位子は
2種以上の配位数及び/又は2種以上の電荷を取り得
る。例えば、配位子の電荷及び/又は配位数は、前期遷
移金属イオンと後期遷移金属イオンのような異なった金
属に結合される場合に異なったものとすることができ
る。更に例を挙げると、強度の塩基性条件(strongly ba
sic condition)、例えば、n-ブチルリチウムで脱プロト
ン化し金属イオンと接触された配位子は、もっと穏やか
な条件で金属イオンと反応させた場合に同じ配位子が有
するのとは異なった配位数及び/又は電荷を有し得る。
子、金属−配位子錯体及び触媒群の例としては、以下の
ものがあるが、これらに限定されるものではない。 (1)Cp*MR2+NCA-(ここで、Mは金属、Rは
アルキル、NCAは非配位性アニオンである)のような
1配位座のモノアニオン性の補助配位子とメチルアルモ
キサン(MAO)と組み合わせたモノ−Cp系。
座のジアニオン性の補助配位子(米国特許第4,752,597
号及び第5,470,927号に言及されており、その教示は参
照することによってここに組み込まれる)、ヘテロ原子
系補助配位子が2つ目の配位座を占有するモノ−Cp系
(米国特許第5,064,802号 に言及されており、その教示
は参照することによりここに組み込まれる)、非Cpの
ビスーアミド系(米国特許第5,318,935号及び第5,495,0
36号に言及されている。なお、その教示は参照すること
によってここに組み込まれる)、並びに、架橋ビス−ア
ミド配位子及び配位子によって安定化されたIV族触媒
(Organometallics 1995,14:3154-3156 及びJ.Am.Ch
em.Soc.1996,118:10008-10009に言及されておりその
教示は参照することによってここに組み込まれる)。
関連した系を含む2配位座のモノアニオン性の補助配位
子。(WO 96/13529に言及されており、その教示は参照
することによってここに組み込まれる)。 (4)例えば、Ni2+及びPd2+系のような2配位座の中
性の補助配位子。例えば、ジョンソン(Johnson)他,
J.Am.Chem.Soc.1995,117:6414-6415及びWO 96/230
10を参照のこと。なお、その教示は参照することによっ
てここに組み込まれる。
ン性の補助配位子。 (10)電荷が、配位子が占有する配位座数より多い補
助配位子。(例えば、米国特許第5,504,049号 を参照
されたく、その教示は参照することによってここに組み
込まれる。)
は触媒の成分である多数の配位子を調整してスクリーニ
ングすることである。本発明を実施する際に使用される
配位子は、配位子の構造モチーフ基(structural motif
groups)の結合性ドメイン(binding domain)の一部とし
て、例えば、アルキル、カルベン、カルビン、シアニ
ド、オレフィン、ケトン、アセチレン、アリル、ニトロ
シル、ジアゾ、ジオキソ、ジ硫黄、ジセレノ、一酸化硫
黄、二酸化硫黄、アリール、複素環(ヘテロ環)、アシ
ル、カルボニル、窒素、酸素、硫黄、ホスフィン、ホス
フィド、ヒドリドなどの基を含んでいる。金属結合性ド
メインから成る上記以外の原予及び基は当業界で公知で
あり、本発明を実施するのに有用である。例えば、コル
マン(Collman,J.P.)他、"PRINCIPLES AND APPLCATIO
NS OF ORGANOTRANSITION METAL CHEMISTRY"「有機遷移
金属化学の原理と応用」,ユニバーシティ・サイエンス
・ブックス(University Science Books)、カリフォル
ニア、1987を参照されたく、その教示は参照することに
よってここに組み込まれる。
ーは、コンビナトリアルケミストリーのフォーマットを
使用して作製される。ライブラリー内では、広い範囲の
配位子特性を変異させることができる。ライブラリー横
断的に変異させ得る特性は、例えば、配位子の嵩、電子
的性質、疎水性/親水性、幾何学的形状、キラリティ
ー、配位子が占有する金属の配位座数、配位子コアとそ
の置換基の両方の電荷、配位子が金属に付与する幾何学
的形状がある。
及び四座配位子系は、例えば、以下に電荷に従って列挙
される配位子断片から構築することができる。
々のすでに確立された有機合成法を使用して、組み合わ
せ方法(パラレル法又はスプリット・プール法)によっ
て行うことができる。中性配位子断片は、アミン(R3
N)、ホスフィン(R3P)、アルシン(R3As)、ス
チルビン(R3Sb)、エーテル(R2O)、チオエーテ
ル(R2S)、セレノエーテル(R2Se)、テルロエー
テル(R2Te)、ケトン(R2C=0)、チオケトン、
イミン(R2C=NR)、ホスフィンイミン(R3=N
R,RP=NR,R2C=PR)、ピリジン、ピラゾー
ル、イミダゾール、フラン、オキサゾール、オキサゾリ
ン、チオフェン、チアゾール、イソキサゾール、イソト
ラゾール、アレーン、ニトリル(R−C≡N)、イソシ
アニド(R−N≡C)、アセチレン、オレフィンを含む
が、これらに限定されるものではない。
R2)、ホスフィド(PR2)、シリル(SiR3)、ア
ルシド(AsR2)、SbR2、アルコキシ(OR)、チ
オール(SR)、セレノール(SeR)、テルオール
(TeR)、シロキシ(OSiR3)、シクロペンタジ
エニル(C5R5)、ボラトベンゼン(C3BR6)、ピラ
ゾイルホウ酸塩、カルボン酸塩(RCO2 -)、アシル
(RCO)、アミデート、アルキル、アリール、トリフ
レート(R3CSO3 -)、チオカルボン酸塩(RC
S2 -)、ハライド、硝酸塩等を含むが、これらに限定さ
れるものではない。
テトレニル(R8C8 2-)、アルキリデン(R2C)、ボ
リリド(C4BR5)、イミド(RN)、ホスフィド(R
P)、カルボリド、オキシド、スルフィド、硫酸塩、炭
酸塩等を含むが、これらに限定されるものではない。
ン(R−C≡)、−P3-(ホスフィド)、−Ar(アル
シド)、亜リン酸塩を含むが、これらに限定されるもの
ではない。
を1つ以上のR側基(pendent R-groups)を介して架橋す
ることによって構築することができる。上掲の配位子断
片のリストから構築することのできる二座中性配位子
[2,0]の具体例は、(イミン断片2つから誘導され
た)ジイミン、(ピリジンとイミン断片から誘導され
た)ピリジルイミン、(2つのアミン断片から誘導され
た)ジアミン、(イミンとアミンから誘導された)イミ
ンアミン、(イミンとチオエーテルから誘導された)イ
ミンチオエーテル、(イミンとエーテルから誘導され
た)イミンエーテル、(イミンとホスフィンから誘導さ
れた)イミンホスフィン、(2つのオキサゾリンから誘
導された)ビスオキサゾリン、(2つのエーテルから誘
導された)ジエーテル、(2つのホスフィンイミンから
誘導された)ビスホスフィンイミン、(2つのホスフィ
ンから誘導された)ジホスフィン、(ホスフィンとアミ
ンから誘導された)ホスフィンアミンを含むが、これら
に限定されるものではない。他の二座中性配位子系も、
上述の中性配位子断片のリストから同様にして構築する
ことができる。
中性配位子断片を、上述のリストからのモノアニオン性
配位子断片と架橋することによって構築することができ
る。例としては、サレン(salen)及び他のアルコキシイ
ミン配位子(イミンとアルコキシ配位子断片から誘導さ
れる)、アミドアミン(アミドとアミンから誘導され
る)及びアミドエーテル(アミドとエーテルから誘導さ
れる)があるが、これらに限定されるものではない。他
の二座モノアニオン性配位子系も、同様にして構築する
ことができる。
つのモノアニオン性配位子断片又はジアニオン性配位子
断片と中性配位子断片とを組合わせることによって構築
することができる。具体例としては、ジシクロペンタジ
エニル配位子(2つのシクロペンタジエニル配位子断片
から誘導される)、シクロペンタジエニルアミド配位子
(シクロペンタジエニル配位子断片とアミド配位子断片
から誘導される)、イミドチオエーテル配位子(イミド
配位子断片とチオエーテル配位子断片から誘導され
る)、イミドホスフィン配位子(イミド配位子断片とホ
スフィン配位子断片から誘導される)、アルコキシアミ
ド配位子(アルコキシド配位子断片とアミド配位子断片
から誘導される)があるが、これらに限定されるもので
はない。他の二座ジアニオン性配位子系も、同様にして
構築することができる。
は、モノアニオン性配位子断片と、ジアニオン性又はト
リアニオン性配位子断片とを組み合わせるか、2つのジ
アニオン性配位子断片を組み合わせることによって構築
することができる。例としては、ビスイミド配位子(2
つのイミド配位子から誘導される)、カルビンエーテル
配位子(カルビン配位子断片とエーテル配位子断片から
誘導される)がある。
トからの中性配位子断片3つを組み合わせることによっ
て構築することができる。例としては、2,5ジイミノ
ピリジル配位子(2つのイミン配位子断片と1つのピリ
ジル配位子断片から誘導される)、トリイミダゾイルホ
スフィン(triimidazoyl phozphines)(中心リン原子に
結合された3つのイミダゾール配位子断片から誘導され
る)、トリスピラゾイルアルカン(中心炭素原子に結合
された3つのピラゾール配位子から誘導される)がある
が、これらに限定されるものではない。他の三座中性配
位子(例えば[3,1],[3,2],[3,3])
も、同様にして構築することができる。
(CN)はそれぞれ独立に1、2、3又は4であり、配
位子の電荷はそれぞれ独立に0、−1、−2、−3又は
−4である。補助配位子又は配位子断片は、負に帯電し
ている必要はなく、例えば、トロピリウム(C7H7 +)
のような正に帯電した配位子も本発明を実施するのに利
用される。
ァミリー」は、(i)CN=2、電荷=−2;(ii)CN=
2,電荷=−1;(iii)CN=1,電荷=−1;(iv)C
N=2,電荷=中性;(v)CN=3,電荷=−1;(vi)
CN=1,電荷=−2;(vii)CN=3,電荷=−2;(v
iii)CN=2,電荷=−3;(ix)CN=3,電荷=−
3;(x)CN=3,電荷=0;(xi)CN=4,電荷=
0;(xii)CN=4,電荷=−1;(xiii)CN=4,電
荷=−2である。他の好適実施形態では、補助配位子
は、金属イオン上で配位子が占有している配位座の数よ
り大きい電荷を有している。
れる配位子ファミリーの他の好適実施形態は、(1)CN
=2、電荷=中性の担体担持補助配位子([2,0]と
表記);(2)CN=2、電荷=−1の担体担持補助配位
子([2,1]と表記);(3)CN=2、電荷=−2
で、担体担持金属化合物の補助配位子([2,2]と表
記);(4)CN=2、電荷=−1で担体非担持の補助配
位子([2,1]と表記);(5)CN=2、電荷=−2
の担体非担持の補助配位子([2,2]と表記);
(6)CN=2、電荷=−2で、担体非担持で官能性リン
カーを有する補助配位子([2,2]と表記);(7)
CN=2、電荷=−2で担体非担持で「非官能性」リンカ
ーを有する補助配位子([2,2]と表記);(8)CN
=3、電荷=−3で、担体非担持の補助配位子([3,
3]と表記)である。
アプローチを使用して触媒前駆物質を合成する際に使用
し得る別のルートを示す。一般には、同様のコンビナト
リアルケミストリーのフォーマットを使用することによ
って作製が可能な他の配位子コアのライブラリーも想定
し得よう。例としては、図6A〜Gに示した配位子コア
がある。
ー中のR基置換基に酸性の官能基を位置させる。酸性の
官能基は、触媒が極性の官能性コモノマーを迅速に取り
込む能力を改善することを含む、重合触媒系の触媒性能
に多大な影響を及ぼす。ブルックハート触媒のような後
期遷移金属触媒では、ある種の極性官能基コモノマーの
使用が可能であるが、分子内で極性官能基が金属中心に
配位することによって、重合速度が大幅に低減してしま
う(図15を参照)。図16に示すように、補助配位子
上に酸性部分を適切に位置させると、酸性部分は極性官
能基の配位に関して金属中心と競合し、金属中心に空の
配位座を創出することによって重合速度を加速する。適
宜な酸性官能基は、三価のホウ素基、三価のアルミニウ
ム基、カルボン酸及び硫酸を含むが、これらに限定され
るものではない。酸性の官能基を補助配位子系のR基に
導入することは、本発明のすべての配位子/金属化合物
に適用し得る一般的な考え方である。
対称であっても非対称であってもよい。対称な配位子
は、それぞれが同じイミンから誘導された2つの部分を
有している。これに対して、非対称な配位子は、それぞ
れ同じでないアミンから誘導された2つの部分を有して
いる。非対称な配位子を得るために、多数の合成経路を
使用することができる。例えば、ジケトンの一方のカル
ボニル基を保護し、もう一方のカルボニル基をアミンと
反応させる。保護しておいた方の基を脱保護して、2番
目のカルボニル基を第2のアミンと反応させる。別の有
用な反応経路では、ほぼ化学量論的な量の第1アミンを
加え、その後、同様の量の第2のアミンを加える。対照
的な配位子及び非対称な配位子の他の合成経路は当業者
には明らかであろう。
金属化合物にR基が付与する特性に基づいて選択され
る。R基は、触媒及び有機金属化合物の反応性並びに安
定性に影響を及ぼすが、金属中心に直接かつ不可逆的に
結合することはない。R基の大きさと電子的性質を変え
て、金属中心のまわりの嵩及び配位子−金属化合物の電
子的特性を変化させることができる。キラルであるR基
は、配位子−金属化合物にキラリティーを付与すること
ができる。更に、R基を使用して、配位子−金属化合物
の疎水性/親水性を調整することもできる。
素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリー
ル、アリールアルキル、置換アリールアルキル、アシ
ル、ハロゲン、アミノ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、
アルコキシ、アルキルアミノ、アシルアミノ、シリル、
ゲルミル、スタニル、シロキシ、ホスフィノ、アリーロ
キシ、アリーロキシアルキル、置換アリーロキシアルキ
ル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリ
ールアルキル、置換ヘテロアリールアルキル、複素環、
置換複素環、複素環アルキル、置換複素環アルキルS−
アリール、S−アルキルメルカプタンより成る群から選
ばれる。
れる」という用語はR基、例えば、R1、R2、R3が
同一であっても異なっていてもよいことを示す(例え
ば、R1、R2、R3がすべて置換アルキルであって
も、R1とR2が置換アルキルで、R3がアリールであ
る等でもよい)。隣接するR基同士が結合して環状構造
を形成していてもよい。
を有するR基に対応するものと当業界で認められている
構造を有するものである。説明の目的で、上記に示した
R基のうち代表的なものを以下に定義する。これらの定
義は、当業者に公知の定義を補強し、例示するためのも
のであって、これらを排除するものではない。
いう用語は、枝分れ又は非枝分れの、飽和又は不飽和
の、一価の炭化水素基のことを称する。アルキル基が、
1−6個の炭素原子を有する場合には、このアルキル
は、「低級アルキル」であるという。適宜なアルキル基
は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロ
ピル、2−プロピル(又はアリル)、n−ブチル、t−
ブチル、i−ブチル(又は2−メチルプロピル)等を含
む。ここで使用される場合は、この用語は、「置換アル
キル」も包含する。
た1以上の官能基で、低級アルキル、アリール、アシ
ル、ハロゲン(即ち、アルキルハロ、例えば、C
F3)、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキルア
ミノ、アシルアミノ、アシロキシ、アリーロキシ、アリ
ールオキシアルキル、メルカプト、飽和及び不飽和の環
状炭化水素、複素環等を含むものである。これらの基
は、アルキル部分のどの炭素に結合していてもよい。
香族置換基をいうのに用いられ、この芳香族置換基は、
単一の芳香環であっても、互いに縮合したり共有結合し
たり共通の基(例えば、メチレン又はエチレン部分)に
連結した複数の芳香環であってもよい。共通の連結基
は、ベンゾフェノンにおけるようなカルボニルであって
もよい。芳香環は、置換又は非置換のフェニル、ナフチ
ル、ビフェニル、ジフェニルメチル及びベンゾフェノン
を含む。
官能基をいうのに用いられ、この官能基は、低級アルキ
ル、アシル、ハロゲン、アルキルハロ(例えばC
F3)、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキルア
ミノ、アシルアミノ、アシロキシ、メルカプト、芳香環
に縮合しているか共有結合しているか共通の基(例え
ば、メチレン部分又はエチレン部分)に連結している飽
和及び不飽和の環状炭化水素等である。連結基は、シク
ロヘキシルフェニルケトンの場合のように、カルボニル
であってもよい。
−C(O)R(この場合で、Rは、ここで定義された通
り、アルキル又は置換アルキル、アリール又は置換アリ
ールである)のことをいうために使用される。
う用語は、基 −NRR’(ここで、R及びR’は、そ
れぞれ独立に、水素、低級アルキル、置換低級アルキ
ル、アリール、置換アリール又はアシルである)をいう
のに用いられる。アミノ基が窒素原子を介して金属に結
合している場合には、この基は、「アミド」配位子とい
われる。
ことをいうのに用いられ、ここで、Rは、アルキル、置
換低級アルキル、アリール、置換アリールであり、置換
アルキル、アリール及び置換アリール基はここに記載さ
れた通りのものである。適宜なアルコキシ基は、例え
ば、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、置換フェノキ
シ、ベンジロキシ、フェネチロキシ、t−ブトキシ等を
含む。
ト」という用語は、R及びR’が同じ又は異なったもの
で、ここに記載されているように、アルキル、アリー
ル、又は複素環である一般構造R−S−Rの部分を規定
する。
ロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル等、及びこ
れらの構造の置換体に同族体のような基をいう。
クロペンテン、シクロヘキセンなど及びこれらの置換体
と同等のもののような少なくとも1の二重結合を有する
一価の非芳香族基をいうのに使用される。
ル」という用語は、芳香環の1個以上の炭素原子が窒
素、酸素又は硫黄のようなヘテロ原子によって置換され
る芳香環のことをいう。ヘテロアリールは、単一の芳香
環、複数の芳香環、又は1個以上の非芳香環に結合され
た1以上芳香環であってもよい構造のことをいう。複数
の環を有している構造では、環は、互いに縮合される
か、共有結合されるか、メチレン部分又はエチレン部分
のような共通の基に結合されることができる。共通の連
結基は、フェニルピリジルケトンの場合のように、カル
ボニルであってもよい。
ル」の用語で、チオフェン、ピリジン、イソキサゾー
ル、フタルイミド、ピラゾール、インドール、フラン
等、又は、こうした環のベンゾ縮合体と同族体のような
環を定義する。
リール基が、ここで定義されているように、アルキル基
を介して結合されている「アルキル」の一部をいう。
アリールであって、ヘテロアリール核が低級アルキル、
アシル、ハロゲン、アルキルハロ(例えばCF3)、ヒ
ドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキルアミノ、アシ
ルアミノ、アシロキシ、メルカプト等のような1個以上
の置換基によって置換されているもののことをいう。
ゾール、フタルイミド、ピラゾール、インドール、フラ
ン等、又は、これらの環のベンゾ縮合体の置同族体のよ
うなヘテロ芳香環が、「置換ヘテロアリール」の用語で
定義される。
の「置換アルキル」であって、ここで定義されているよ
うに、アルキル基がヘテロアリール基を核に連結するも
のである。
2個の炭素原子からと、環内の窒素、硫化リン又は酸素
から選ばれる1−4個の環内のヘテロ原子とからの単一
の環又は複数の縮合環を有する一価の飽和又は不飽和の
非芳族基を記載するために使用される。この種の複素
環、例えば、テトラヒドロフラン、モルホリン、ピペリ
ジン、ピロリジン等である。
語は、複素環の核が、アルキル、アシル、ハロゲン、ア
ルキルハロ(例えばCF3)、ヒドロキシ、アミノ、ア
ルコキシ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アシロキ
シ、メルカプト等のような1個以上の官能基によって置
換される「複素環」の一部をいう。
定義された通りのアルキル基が、複素環基を核に連結す
る「アルキル」の一部をいう。
素環の核が、アミノ、アルコキシ、アルキルアミノ、ア
シルアミノ、アシロキシ、メルカプト等のような1個以
上の官能基の一部を規定する。
を基体上で合成する。このアレイは、互いに空間的に隔
てられた、サレート−(surrate-)又は合成用担体合配
位子部分から成るコンビナトリアルなアレイである。上
述の配位子の任意のタイプをこの合成戦略に使用できる
が、好適実施形態では、配位子部分のアレイは、中性二
座配位子又はキレート形成性ジイミン配位子から成る。
その合成に続いて、配位子部分のアレイを、金属イオン
(例えば、遷移元素イオン、主族金属イオン、ランタニ
ドイオン)に結合することができる。
のアレイ又はライブラリーは、配位子アレイの各要素が
適宜な溶媒の存在の下で金属イオン前駆物質に接触する
ように調整されるが、この際、金属配位子は中性二座配
位子部分であり、金属前駆物質は、少なくとも1つの置
換可能な中性のルイス塩基によって安定化される。遷移
金属イオン前駆物質が、特に好ましい。別の好適実施形
態では、配位子部分はジイミン配位子であり、遷移金属
前駆物質は10族の遷移金属から選択される。
オン性二座配位子部分であり、遷移金属前駆物質は少な
くとも1つの置換可能なアニオン性脱離基配位子によっ
て安定化される。
されている配位子ライブラリーを主族金属前駆物質と反
応させて、触媒ライブラリーを作製することができる。
このような触媒ライブラリーは、立体選択的カップリン
グ反応(ここではキラルルイス酸が必要とされる)、オ
レフィンオリゴマー生成反応及びオレフィン重合反応を
含む、ルイス酸部位を必要とする種々の有機トランスフ
ォーメーションに使用される。このような反応の例は、
トリアルキルアルミニウムの[2,2]又は[2,1]
配位子ライブラリーとの反応があり、この反応では、配
位子ライブラリーの各要素は、それぞれ、ジプロトン性
又はモノプロトン性の形態である。この反応は、モノ又
はジアルキルアルミニウム中心に結合された二座配位子
から成る有機金属ライブラリーを生成する。このような
ライブラリーは、[PhNMe2H]+[B(C
6F5)4]-のようなイオン交換活性化物質を用いた反応
によって更に改質して、有機カップリング反応、オレフ
ィンオリゴマー生成反応及びオレフィン重合のための触
媒として作用し得る配位子−安定化カチオン性アルミニ
ウム反応物質を生成することができる。このような、
[2,2]又は[2,1]反応の例を以下のスキーム1
に以下に示す。
を重合する際の触媒として有用である。有機モノマー
は、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ヘ
キセン、メチルアクリレート、メチルビニルエーテル、
ジエン等を含むが、これらに限定されるものではない。
反応は、気相又は溶液内で、基体又は合成用担体上、又
はそれとは別に実施することができる。基体又は合成用
担体上での金属−配位子化合物の触媒性質を調べること
ができるので、各種の基体又は合成用担体(例えば、ポ
リスチレン、シリカ、アルミナ等)に結合された触媒の
ライブラリーを作製することが可能となる。
位子ライブラリーの2つ以上の要素が、少くとも1つの
共触媒及び少なくとも1つのモノマーにと接触されるよ
うに、ポリマーブレンドを製造する。本発明の更に別の
好適実施形態では、金属−配位子ライブラリーの少なく
とも2つの要素が少なくとも1つの共触媒に及び少なく
とも1つのモノマーに接触されるように、オレフィン、
ジオレフィン、アセチレン不飽和モノマーを重合する。
(I)のジイミン配位子から成る。これらのライブラリ
ーは、溶液相若しくは固相法又はそれらの合わせによっ
て合成することができる。
広範囲の有機断片から選択することができる。R基置換
基の役割は、配位子系の立体的性質、立体化学的性質、
溶解度、電子特性を改変することにある。R基は、極性
でも非極性でもよく、中性、酸性又は塩基性の官能基か
ら成ることができる。適宜当なR基は、上述の基と、例
えば、シリル又はゲルミル基のような有機メタロイド基
とがある。R基置換基の分子量は、一般に、1から1
0,000ダルトンの範囲である。分子量が10,00
0より大きなポリマー又はオリゴマーのR基も作製する
ことができる。
くの金属前駆物質に接触されて有機金属ライブラリーを
形成することができる。一方法では、配位子ライブラリ
ーを、配位不飽和金属前駆物質又は以下のスキーム2に
示すような弱く結合された脱離基配位子によって錯形成
された金属前駆物質に接触させる。
は0以上の整数;Zは0以上の整数;”a”移動された
L基の数を表し、a+z=n;Mは金属;Xは、ハライ
ド、ヒドロカルビル又はヒドリドのようなアニオン性配
位子;mは、X配位子の数を表し、0以上の整数であ
る。
ロトン化した形態の配位子ライブラリーに、低価数の金
属前駆物質を接触することによって合成することができ
る。例えば、ジイミンで安定化された遷移金属触媒を、
2つの工程、即ち、1)ジイミンライブラリーを、非配
位アニオンのブロンステッド酸に反応させてイミニウム
塩ライブラリーを形成する工程、2)イミニウム塩ライ
ブラリーを、適当な低価数の金属前駆物質と接触させる
工程から成る方法によって調整することができる。この
ような方法の一例を、下記スキーム3に示す。
純粋な立体又は位置コンフォメーション異性体として作
製するが、これとは別に、配位子は異性体の混合物とす
ることもできる。本発明で使用するのに適した金属は、
Cr、Mo、W、Pd、Ni、Pt、Ir、Rh、Co
等を含むが、これらに限定されるものではない。本発明
の方法で使用するのに適した活性化物質は、MAO、
[H(OHt)2]+[BAr4]-等を含むが、これらに
限定されるものではない。本発明の方法で使用するのに
適した溶媒は、ヘキサン、CH2Cl2、トルエン、CH
Cl3等を含むが、これらに限定されるものではない。
0を超え、50を超え、100を超え、200を超え、
500を超え、1,000を超え、10,000を超え
又は100,000を超える異なった化合物を合成する
のに使用することができる。
のような合成用担体上又はウェル内で、固相の工程と溶
液相の工程とを組み合わせることによって実施すること
ができる。配位子を変異させる方法は、反応物質を空間
的にアドレス可能なサイトヘパラレルに分注することに
よるか、公知の「スプリット・アンド・プール」組み合
わせ法かでおこなうことができる。
担体との間の結合部分の長さ及び/又は化学組成を変異
させる実施形態も包含する。
ラリーは、有機金属触媒を基体又は固相担体(例えば、
シリカ、アルミナ、ポリスチレン等)へ最適に結合を確
認するためにも使用することができる。本発明の別の実
施形態では、リンカー基を、基体と配位子の間及び/又
は合成用担体と配位子の間、及び/又は基体と合成用担
体の間に介在させる。広範囲の切断性及び非切断性のリ
ンカー基は、化学業界の当業者に公知で、当該当業者に
よって使用されており、本発明では、配位子及び有機金
属のライブラリーを組み立てるために使用することがで
きる。リンカーの長さと構造は、触媒の性能に影響を及
ぼす可能性のある潜在的な変数であり、ライブラリーを
設計する上での要素と成り得る。本発明の方法で使用す
るのに適した各種リンカーの例は、PCT US94/05597によ
り詳細に記載されており、その教示は参照することによ
ってここに取り込まれる。
配位子ライブラリーは金属イオンに接触されて、有機金
属化合物を製造することができる。これらの化合物は、
通常は触媒である。金属イオンは、単純塩、混合塩又は
有機金属化合物の形態をとっている。
使用する場合は、あらゆるクラスの金属イオンを使用す
ることができる。本発明を実施する際に使用される広範
な金属イオンのクラスは、遷移金属イオン、ランタニド
イオン、主族金属及びアクチニドイオンを含むが、これ
らに限定されるものではない。
組み合わせ的な(コンビナトリアルな)溶液ライブラリ
ーを作製する場合には、異なった役割を果たす1種以上
の固定化反応物質を使用するのが有用である。従って、
例えば、固定化塩基、酸、プロトンスポンジ、酸化剤、
還元剤、アシル化及びアルキル化触媒等の使用が本発明
に含まれている。多くのこのような固定化反応物質が、
当業者に知られ、又当業者によって使用されている。
中心に配位していないか、弱く配位しているアニオンが
触媒中に存在すると、触媒の反応性がアニオンが金属中
心に配位している触媒に比べて高くなることが当業界に
知られている。(例えば、米国特許第5,198,401号、
第5,278,119号、第5,502,017号及び第5,447,895
号を参照されたく、これらの完全な開示は参照すること
によってここに組み込まれる。)
心に対して非配位性であり強いルイス酸性と高い反応性
を示すアニオンは、本発明を実施するのに特に有用であ
る。好適実施形態では、非配位性アニオンは、ホウ素含
有構造である。別の好適実施形態では、非配位性アニオ
ンは、4つのアリール構造が1つ以上の電子吸引性置換
基(例えばフッ素)及び少なくとも1つの嵩高のR基に
よって置換されて有機金属又は触媒系の溶解度及び熱安
定性を増加するテトラアリールホウ素構造である。代表
的なR基は配位子について上述した通りである。好適実
施形態では、R基は、C1−C20アルキル又はC1−C20
アルキルで置換された14族のメタロイド(例えば、シ
リコン、ゲルマニウム又はスズ)である。本発明を実施
するのに使用される他の非配位性イオンは当業者に明ら
かであろう。
合成)配位子及び有機金属化合物のアレイを組み合わせ
合成する原理と方法を略述したが、さらにジイミン配位
子及び有機金属化合物の溶液相及び固相ライブラリーを
設計・合成する方法について説明する。
項で説明されている化学的方法を使用した96ウェルの
配位子及び配位子−金属固相ライブラリーの設計を示
す。このライブラリーは、メリフィールド樹脂により結
合されたジケトン前駆物質と48の置換アニリンとから
誘導された48のジイミン配位子から構成されている。
メリフィールド樹脂により結合されたジケトン前駆物質
を、マイクロタイタープレート(microtiter plate)内の
96のウェルのそれぞれに加える。過剰量の各アニリン
を、マイクロタイタープレートのウェル2つに加え、例
示の項で説明しているプロトコールを使用して、反応を
進行完了させる。得られた各樹脂結合ジイミンに、Ni
及びPd金属イオン前駆物質を組み合わせて、所望の触
媒前駆物質を製造する。触媒前駆物質を、適宜な活性化
物質を使用して活性化し、本発明に記載されている方法
を使用して活性と性能についてスクリーニングすること
ができる。
ン配位子及び触媒ライブラリーも調整することができ
る。反応を触媒したり、反応物質を供給したり、副生物
及び/又は未反応の出発物質を吸着したりする固相反応
物質を使用することによって溶液相コンビナトリアルケ
ミストリーが大いに活用できることになる。ジイミン配
位子及び対応する金属化合物のパラレルな合成に関して
の一般的なアプローチを図18に示し、例示の項の1.
1節に記載する。配位子の骨格の置換基(即ち、R1及
びR2)の変異は、図19に例示した市販の多種の1,
2−ジケトンを利用することによって達成できる。溶液
相でのイミンの縮合は、例えば、固相に固定化された種
々のルイス酸触媒/脱水剤によって触媒することができ
る(図20)。例としては、以下のものがある。 [PS]−CH2−O−TiCl3; [PS]−CH2−O−AlCl2; [PS]−SO2−O−TiCl3; [PS]−SO2−O−AlCl2; [PS−PEG]−TiCl4; [PS−PEG]−AlCl3; [SiO2]−(O)4-n−TiCln;及び [SiO2]−(O)3-n−AlCln 一実施形態では、これらの触媒を、固相プロトン捕捉
剤、[PS]−CH2−ピペリジンと共に用いる。
的に捕捉することは、種々の固相反応物質を使用して達
成できる。例としては、以下のものがある。 [PS]−C(O)Cl+[PS]−CH2−ピペリジン; [PS]−SO2Cl+[PS]−CH2−ピペリジン; [PS]−NCO;及び [PS]−NCS
スクリーニング)コンビナトリアルケミストリーの成否
は、まず第一には、それぞれが独自の元素組成を有する
分子化合物(要素)の集合体(ライブラリー)を合成し
得るか否か、そして第二には、各要素を迅速にキャラク
テライズして特定の所望の特性を有する化合物を得るこ
とがきるか否かにかかっている。従って、一好適実施形
態では、単一基体上で物質のアレイを合成する。単一基
体上で物質のアレイを合成することによって、有用な特
性を有する物質についてのアレイのスクリーニングをよ
り容易に行うことができる。
て、化合物のライブラリーを有用な特性についてスクリ
ーニングする。スクリーニングの対象となり得る特性
は、例えば、電気的特性、熱機械学的特性、形態的特
性、光学的特性、磁気的特性、化学的特性等含む。一好
適実施形態では、有用な性質は、重合反応に関わる性質
である。別の好適実施形態では、有用な性質は、機械的
特性、光学的特性、物理的特性又は形態的特性である。
或る好適実施形態において、有用な性質は、例えば、金
属−配位子化合物の寿命、特定の反応条件下でのこれら
の化合物の安定性、特定の反応に関するライブラリー化
合物の選択性、ライブラリー化合物の特定の反応での転
化効率又は特定の反応におけるライブラリー化合物の活
性のような化学的特性である。スクリーニングを行い得
る他の性質を下記の表1に示す。有用な性質を有するこ
とがわかった物質は、いずれも、その後、大規模に製造
を行うことができる。簡明を期するため、本発明の分析
方法は、触媒化合物のライブラリーで使用する場合につ
いて記載することによって包括的に例示する。このよう
な触媒化合物のライブラリーの使用法は、有機金属化合
物のライブラリーの分析に適用できる分析方法の範囲を
制限するものではない。
業者によって使用されている広範囲の方法及び装置を使
用してスクリーニングすることができる。そのような方
法は、走査質量分析、クロマトグラフィー、紫外イメー
ジング、可視イメージング、赤外イメージング、電磁イ
メージング、紫外分光分析、可視分光分析、赤外分光分
析、電磁分光分析、音響法を含むが、これらに限定され
るものではない。加えて、表1に記載した特性をスクリ
ーニングするために使用し得る走査システムは、走査ラ
マン分光分析;走査NMR分光分析;例えば、表面電位
差測定法、トンネル電流、原子力、音響顕微鏡分析、剪
断応力顕微鏡分析、超速光励起、静電力顕微鏡分析、ト
ンネル誘導性光電予放出顕微鏡分析、磁力顕微鏡分析、
マイクロ波フィールド誘導表面ハーモニックジェネレー
ション顕微鏡分析、非線形交流トンネル顕微鏡分析、ニ
アフィールド走査光学顕微鏡分析、非弾性電子トンネル
分光分析等のような、走査探針分光分析;異波長での光
学顕微鏡分析;(誘電率及び多相フィルムの厚さを測定
するための)走査光学偏光解析;走査エディ電流顕微鏡
分析;電子(回折)顕微鏡分析などを含むが、これら限
定されるものではない。
ムを使用している。一実施形態では、上に物質アレイを
有する基体が固定され、検出器はX−Y運動を行う。こ
の実施形態では、基体を検知装置に近接させて密閉室内
に設ける。検知装置(例えば、RFリゾネータ、SQU
ID検知装置等)は、1インチまでの走査範囲と2μm
の空間解像度を有するもので、室温で、X−Y位置決め
テーブルに結合された熱伝導率の低い剛固な棒に取り付
けられる。検知装置の位置は、コンピュータ制御の位置
決め装置に結合されたステッピングモータ(又はサーボ
モータ)を用いて制御される。別の実施形態では、検知
装置を固定し、上に物質アレイを有する基体の方がR−
θ移動を行う。この実施形態では、マイクロメータとス
テッピングモータに結合された歯車ラックによって駆動
される回転ステージ(例えば平歯車)上に基体を載置す
る。各実施形態において、検知装置と基体の温度は、例
えば、ヘリウム交換ガスによって下げることができる。
この走査システムは、600°Kから、(液体ヘリウム
に浸漬した場合)下は4.2°Kまでの範囲の温度で作
動させることができる。
ナトリアルケミストリーを使用することは、活性(即ち
収率(turnover)、反応物を所望の生成物に転化する際の
選択性、広範囲の基体濃度及び反応条件での作業中の安
定性)等のような特性を測定する際にハイスループット
法を使用することによって、更に強化される。空間選択
的なキャラクタライゼーション法は、例えば、(i)気
相生成物と凝集相生成物の揮発性成分の識別及びキャラ
クタライゼーション、(ii)凝集相生成物の識別及び
キャラクタライゼーション、そして(iii)ライブラ
リーの各種触媒要素の物理的特性の測定を可能にする方
法を含む。
ら1000以上のライブラリー要素)、位置感受性(解
像度0.01から10mm)のここに記載された方法は、
走査質量分析及びクロマトグラフィー、紫外、可視、赤
外等の電磁イメージング及び分光分析、並びに、音響法
を含むいくつかの根本的に異なるアプローチを包含す
る。触媒の活性及び特異性を測定する方法は、例えば、
生成物濃度を直接測定する方法又は反応熱を間接的に測
定する方法を含む。パラレルスクリーニング法は、位置
感受性の光子検知装置を測定システムに統合するという
共通のアプローチを有しており、他方、シリアルスクリ
ーニング法は、ライブラリーの制御された走査又は互い
に相対的な検知装置/ソースに依拠している。
光学的、熱的、マススペクトル的方法の内の1以上を使
用して測定される。一例では、反応が発熱的であるか吸
熱的であるかの性質が、化合物に隣接する領域に温度差
を局在させるという事実を利用し、赤外イメージング技
術でそのような温度変化を監視することによって、化合
物アレイ内の活性サイトをパラレルに特定する。同様の
技術は、化合物アレイを有する各触媒の安定性をパラレ
ルに定量化する際にも使用することができる。アレイ内
の各サイトについて、経時的な活性の低下を測定するこ
とによって、触媒の寿命を定量化することもできる。
性の測定は、紫外/可視/赤外イメージング及び/又は
分光分析、クロマトグラフィー又は質量分光分析を使用
することによって行われる。本発明で最も一般的な方法
の一つは、走査質量分光分析を使用して、ライブラリー
において触媒化合物と隣接している反応物と生成物の相
対的な濃度を局所的に測定することである。このような
測定システムは、液状、結合反応物及び/又は結合生成
物を空間局在的な形で気化し、走査質量分析測定装置内
への化学物質の取り込みを促進するレーザー脱離法を使
用して、更に強力にされ得る。
テライゼーションに使用される。赤外分光分析又は赤外
分光イメージングは、末端基とポリマー上のポリマー鎖
に沿った飽和骨格のモノマーとの相対的な濃度の監視を
行う。このようにして、ライブラリー要素の平均分子量
と共重合体の平均組成を推定することができる。紫外/
可視分光分析の技術は、例えば、適当な発色団を有する
化合物(例えば、芳香族及び不飽和化合物)が関与して
いる反応を分析する際に使用される。別の例としては、
ベンゼンをフェノールへ部分酸化させて、生成物によっ
て異なる電子吸光スペクトルが生じさせることがある。
この場合、ベンゼンは、分光分析的フィンガープリント
としてフェノールからはっきり区別され、従って、紫外
/可視分光分析を用いて各化合物の相対的な量を測定す
ることが可能になる。
成物の迅速クロマトグラフィー分析は、生成物の転化
率、生成物の同定、異性体の純度などをパラレルに調べ
るのに使用できる。また、重合反応を実施する場合に
は、垂直チューブを通る生成物ポリマー溶液の速度がポ
リマーの粘度、従って、ポリマーの分子量を測定するの
に使用される。加えて、質量分光分析方法を気相のキャ
ラクタライゼーションに用いることができる。
スクリーニングするために上記に加えて数多くの方法や
装置を使用し得ることは、当業者であれば、容易に理解
し得るであろう。そのような方法や装置も本発明の範囲
内に包含されるものである。
合成、そして、配位子分子のその後の有機金属化合物及
び触媒化合物への転化に関するものである。以下の実施
例では、2種の代表的な化合物群であるジイミン及びピ
リジルイミン合成を本発明の方法を使用して詳述する。
溶液相法及び固相法の双方を使用した代表的な実施例を
示す。本発明を更に説明するためにこれら2種の広範な
配位子群を使用することは、例示的なものであって、本
発明の範囲又は本発明の方法を使用することによって組
立てることのできる配位子、有機金属化合物又は触媒の
範囲を定義したり限定したりするものではない。
の種々の実施例を説明するものである。実施例1は、ビ
ス−イミン配位子の溶液相での合成を説明する。実施例
2は、ジイミン配位子の固相での組み合わせ合成(コン
ビナトリアルな合成)の概念を説明する。実施例3は、
本発明の方法を、ジイミンの合成を担体上で行う、ジイ
ミン配位子の固相での合成に適用することを説明する。
実施例4は、オレフィンの合成における本発明の触媒の
有用性を説明する。本発明の担持触媒及び非担持触媒の
両方は、エチレンをポリ(エチレン)へ重合する能力に
ついて評価された。ヘキセンのようなより高級なオレフ
ィンの重合も調べられた。実施例5は、ピリジルイミン
配位子とそのニッケル錯体の調製を詳述する。この触媒
は、ヘキセンとエチレンの双方を重合するために用いら
れた。実施例6は、各種の[2,0]、[2,1]及び
[2,2]配位子ライブラリーを調整するために使用で
きる反応スキームを説明する。このような[2,0]、
[2,1]及び[2,2]配位子ライブラリーは、サレ
ン系(salen-based)の骨格から、溶液相又は固相法を使
用して調整することができる。
(コンビナトリアルな)配位子ライブラリーのビス−イ
ミン配位子構成要素の溶液相での合成を詳述する。包括
的戦略が、電子供与基と電子吸引性基の双方をアリール
部分に有するアリールビス−イミンに関して行われた。
6Me3PH)DABMe2]NiBr7の合成) (a.樹脂結合ルイス酸触媒PS−CH2−O−TiC
l3の合成)100mLの無水CH2Cl2内で膨潤させ
た10gのヒドロキシメチルポリスチレン(OH1.1
2ミリモル/樹脂1g)に4.24g(2.24ミリモ
ル)のTiCl4を加え、この懸濁液を、N2下で穏やか
に撹拌しつつ1時間加熱還流した。樹脂をN2下で濾過
し、5x50mLの無水CH2Cl2で洗浄し、ついで、
高度の真空下で24時間乾燥させた。塩素分析値(chlor
ide analysis)(9.98%)から、0.94ミリモル
のTiCl3/樹脂1gの担持量が得られた。
合成)50mLの無水CH2Cl2中の10gのPO2S
O2−OH(MeOHで洗浄され、真空乾燥されたアン
バーリスト15(Amberlyst 15;約5ミリモルのOH/
樹脂1g)に、3g(25ミリモル)のSOCl2を加
えた。この混合物を、N2下で、18時間加熱還流し
た。樹脂をN2下で濾過し、5x50mLの無水CH2C
l2で洗浄し、高真空下で24時間乾燥した。塩素分析
値(16.05%)から、4.53ミリモルのSO2C
l/樹脂1gの担持量が得られた。
4ミリモル)のPS−CH2−O−TiCl3と93mg
(0.25ミリモル)のPS−CH2−ピペリジンの5
mLの無水CHCl2への懸濁液に、676mg(0.
5ミリモル)の2,4,6−トリメチルアニリン、次に
8.6mg(0.1ミリモル)の2,3−ブタンジオン
を加えた。この混合物を室温(RT)で24時間振盪し
ついで濾過し、2x1mLの無水CH2Cl2で洗浄し
た。ガスクロマトグラフィーで分析したところ、2,
4,6−トリメチルアニリンと生成物である(2,4,
6−Me3Ph)DABMe2が約3:1の比で示され
た。
−トリメチルアニリンと(2,4,6−Me3Ph)D
ABMe2の3:1の混合物に、111mgのPS−S
O2Clと185mgのPS−CH2−ピペリジンを加
え、混合物を室温で12時間振盪した。樹脂を濾過し、
2x0.5mLの無水CH2Cl2で洗浄した。濾液を蒸
発させて、285mg(89%)の(2,4,6−Me
3PH)DABMe2が黄色結晶として得られた。
BMe2]NiBr2錯体の合成)285mg(0.89
ミリモル)の(2,4,6−Me3Ph)DABMe2と
274mg(0.89ミリモル)(DME)NiBr2
の5mLのCH2Cl2への懸濁液を超音波処理浴中で室
温で24時間振盪した。得られた固形物を濾過によって
集め、3x1mLの無水CH2Cl2で洗浄して、456
mg(95%)の[(2,4,6−Me3Ph)DAB
Me2]にBr2が赤色粉末として得られた。
(Me)EtPhニッケル(II)ジブロミドの製造)
tPh(0.50g,1.17ミリモル)と(DME)
NiBr2(0.36g,1.17ミリモル)を8mL
の乾燥CH2Cl2に窒素下で溶解し、室温で8時間撹拌
した。得られた赤褐色の溶液を濃縮し、残留物をCH2
Cl2/ヘキサンから再結晶させて、0.40gの
(2,4,6−Me)2DAB(Me)EtPhニッケ
ル(II)ジブロミドが53%の収率で赤褐色の結晶とし
て得られた。C30H36N2NiBr2の理論値: C 55.88; H 5.6
2; N 4.34。 実測値: C 55.08; H 5.55; N 4.21。
ル化合物))固定化化合物の構造上の特徴をすべて備え
た化合物を該固定化化合物と並行して作製した。このモ
デル化合物で、類似の固定化化合物について適宜な分光
分析パラメータを決定することができた。加えて、これ
らの化合物は、類似の固定化金属−配位子化合物によっ
て表されるものとに類似した触媒活性を有している。
(2,4,6−Me)2DAB(Me)Etのアルキル
化)
t(2.00g,5.99ミリモル)の乾燥THF15
mlへの冷却溶液(0℃)に、窒素下で、LDA(4.
40ml、6.59ミリモル、THF内の1.5M)を
加えた。0℃で2時間撹拌した後、臭化ベンジル(0.
86ml,7.19ミリモル)を加え、得られた溶液を
0℃で3時間室温で10時間撹拌した。反応混合物を回
転蒸発器(rotovap)で濃縮し、油状の残留物を50ml
のEt2Oに溶解し、H2O(2x50ml)で洗浄し
た。Et2O層をMgSO4上で乾燥し、濾過、濃縮し
た。この粗物質を、CH2Cl2と共にシリカゲルのプラ
グ(plug)を通過させ、再度濃縮して、2.54gの所望
の生成物が95%の収率で黄色の油として得られた。1H
NMR 300 MHz,(CDCl3)δ7.23-7.28(m,3H),7.19
(d,2H,J = 6.9 Hz),6.98(s,2H),6.94(s,2
H),2.87(br s,4H),2.64(q,2H,J = 7.6 Hz),
2.37(s,3H),2.35(s,3H),2.14(s,6H),2.06
(s,6H),1.12(t,3H,J = 7.6 Hz);13C NMR 75 M
Hz,(CDCl3)θ171.97,169.97,145.85,145.56,141.1
5,132.28,132.20,128.66,128.28,128.15,125.9
7,124.37,32.76,31.28,22.24,20.67,18.22,18.0
6,11.24; IR(C=N)@ 1635 cm-1。
e)2DAB(Me)Et(メチル)の加水分解)
v)内での、ベンジル(2,4,6−Me)2DAB
(Me)Et(0.20g,0.47ミリモル)とシュ
ウ酸(0.20g,2.35ミリモル)の攪拌溶液を7
0℃で8時間加熱した。室温まで冷却し、30mlのE
t2Oで希釈してから、有機層をH2Cl2(2x10m
l)で洗浄し、MgSO4上で乾燥し、濾過、濃縮し
た。ガスクロマトグラフィー/質量分析(GC/MS)
で分析したところ、粗反応混合物中の検出可能種は、1
−フェニル−3,4−ヘキサンジオン及び2,4,6−
トリメチルアニリンのみであった。この粗混合物をシリ
カゲルプラグを通過させることによって、純粋な1−フ
ェニル−3,4−ヘキサンジオン(89mg)が>95
%の収率で無色の油として得られた。1H NMR 300 MHz,
(CDCl3)δ7.20-7.31(m,5H),3.14(t,2H,J = 7.6
Hz)3.01(t,2H,J = 7.4 Hz),2.75(q,2H,J = 6.
7 Hz),1.07(t,3H,J = 6.6 Hz);13C NMR 75 MHz,
(CDCl3)δ199.44,198.25,140.19,128.20,128.06,1
25.94,37.34,29.10,28.67,6.53;IR(C=O)@1712cm
-1.
AB(Me)Etの1−(ブロモメチル)−2−メトキ
シエタンによるアルキル化)
(2,4,6−Me)2DAB(Me)Et(0.50
g,1.48ミリモル)の冷却溶液(0℃)に、LAD
(1.09ml、1.65ミリモル、THF内の1.5
M)を加えた。0℃で4時間撹拌した後、1−(ブロモ
エチル−2−メトキシエタン(0.24mlg,0.
1.79ミリモル))をBu4NI(0.27ml g,
0.75ミリモル)と共に加え、反応混合物を50℃に
加熱し、10時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応
混合物を30mlのEt2Oで希釈し、H2O(3x15
ml)で洗浄し、MgSO4上で乾燥し、濾過し、回転
蒸発器(rotovap)で濃縮した。この粗物質を、20%の
Et2O/ヘキサン(Rf= 0.45)でクロマトグラフ
ィーで分析して、0.93gの所望の生成物が黄色の油
として収率45%で得られた。1H NMR 300MHz,(CDCl3)
δ6.81(s,2H),3.33(s,4H),3.25-3.32(m,2
H),3.23(s,3H),2.41-2.47(m,4H),2.20(s,6
H),1.94(s,12H),1.54-1.69(m,2H),0.94(t,
3H,J = 7.5 Hz).13C NMR 75 MHz(CDCl3)δ171.97,
170.35,145.65,145.52,132.15,128.56,128.53,12
4.36,71.72,70.95,69.48,58.89,27.33,25.51,2
2.19,20.61,18.06,11.11
AB(1メトキシエトキシエチル)Etニッケル(II)
ジブロミドの調製)
キシエトキシプロピロキシ)エタン(0.29g,0.
67ミリモル)と(DME)NiBr2(0.21g,
0.67ミリモル)を窒素下で6mlの乾燥CH2H2内
に溶解し、室温で24時間撹拌した。反応混合物をセラ
イトを通して濾過して濃縮し、粗(2,4,6−Me)
2DAB(1メトキシエトキシプロピル)エチルニッケ
ル(II)ジブロミドが得られ、これをCH2Cl2/ヘキ
サンから再結晶させて精製して、0.35gの純粋な生
成物が80%の収率で赤褐色の結晶として得られた。C
28H40N2O2NiBr2の理論値: C 51.33;H 6.15;N 4.27.実
測値: C 52.01;H 6.26;N 3.91。
AB(Me)EtPhパラジウム(II)(Me)Clの
調製)
tPh(0.23g,0.65ミリモル)と(COD)
PdMeCl(0.17g,0.65ミリモル)を、窒
素下で8mlの乾燥CH2Cl2 内に溶解し、室温で8
時間撹拌した。得られた橙赤色の溶液を濃縮し、残留物
をCH2Cl2/ヘキサンから再結晶させて、0.30g
の(2,4,6−Me)2DAB(Me)EtPhパラ
ジウム(II)(Me)Clが、80%の収率で橙色の固
形物として得られた。C31H39N2PdClの理論値:C 64.02;
H 6.76;N 4.81 実測値: C 63.47; H 6.70; N 4.62。
合成)触媒を用いたビス−イミンの形成は、電子供与基
(X=EDG)を含むアニリン誘導体に関しては一般に
うまくいく。しかし、電子吸引性基(X=EWG)を含
むアニリンは、求核性がはるかに低く、標準的な条件
(表1の実験1)ではビス−イミンの形成は観察されな
い。従って、代表的な電子欠乏性アニリン誘導体(X=
3.5−CF3)を用いて、ビス−イミンの形成を開始
させるように条件を捜した。包括的スキームを、スキー
ム10に示す。これらの結果を、表2に示す。
の固相での組み合わせ合成の概念を示す。以下に説明す
るアプローチによって、1%架橋(ブロモメチル)ポリ
スチレンによるジイミン配位子のアルキル化を実施す
る。担持ジイミンを加水分解して、化学的に多様な広範
のビス−イミン配位子を合成するための出発原料として
使用される対応の樹脂結合ジケトンを形成する。類似の
溶液相反応をも並行して行って、この溶液相反応につい
て分光分析によるキャラクタライゼーションを完全に実
施して、分光光学的ハンドル(spectroscopic handles)
(1H及び13C NMR,FTIR,ラマンIR)を与え
る役をし、所望の樹脂結合化合物をキャラクタライズす
ることを可能にする助けをなす。
ビナトリアル戦略))このアプローチは、ポリマー担体
に固定化された有機金属ライブラリーのパラレルな合成
を含む。このアプローチの利点としては、大幅に過剰な
反応物質を固定化基体に曝して反応を効率的に完了させ
ることを含む。これで、過剰な反応物質及び/又は副生
物は、その後、濾過及び十分な洗浄を行うことによっ
て、所望の固定化基体から取り除かれる。
の調製)
50g,2.84ミリモル,0.80ミリモル/g)と
トリフェニルホスフィンジブロミド(2.40g,5.
68ミリモル)を窒素下で混合し、20mlの乾燥TH
Fを加えた。室温で24時間撹拌した後、この樹脂を濾
過し、THF(3x20ml)、DMF(3x20m
l)、CH2Cl2(3x20ml)で強力に洗浄し、高
真空下で乾燥して、2.75gの(ブロモメチル)ポリ
スチレンが淡褐色の樹脂として得られた。臭化物の分析
値(4.65%Br)に基づいて、0.58ミリモル/
gの担持量が計算された。
による(2,4,6−Me)2DAB(Me)Etのア
ルキル化)
4,6−Me)2DAB(Me)Et(0.50g,
1.49ミリモル)の冷却溶液(0℃)にLAD(0.
19ml,1.49ミリモル,THF内の1.5M)を
加えた。0℃で2時間撹拌した後、(ブロモメチル)ポ
リスチレン(1.06g,0.75ミリモル)を加え、
得られた懸濁液を0℃で3時間そして室温で10時間撹
拌した。この樹脂を濾過し、THF(2x 20ml)、
H2O(2x20ml)、CH2Cl2(2x20ml)
で洗浄し、高真空下で乾燥して、0.60gの所望の明
るい黄色の樹脂が得られた。この樹脂担持量は、窒素の
分析値(1.07%N)に基づいて、0.38ミリモル
/gと計算された。単一ビーズFTIRによって、16
35cm-1(C=N)で強い吸収が観察された。
(Me)Et(メチル)ポリスチレンの加水分解)
v)内の(2,4,6−Me)2DAB(Me)Et
(メチル)ポリスチレン(1.0g,0.38ミリモ
ル)とシュウ酸(340g,3.80ミリモル)の攪拌
懸濁液を70℃で12時間加熱した。室温まで冷却し3
0mlのEt2Oで希釈した後、この樹脂を濾過し、濾
液をH2O(2x10 ml)で洗浄し、MgSO4上で
乾燥し、濾過、濃縮して、ガスクロマトグラフィー/質
量分析及び1H NR分析で純度が>99%の、24mg
の2,4,6−トリメチルアニリンが収率98%で得ら
れた。ビーズを高真空下で乾燥して、850mgの(2,
3−ブタンジオンメチル)ポリスチレンが得られた。単
一ビーズFTIRによって、1712cm-1(C=O)で
強い吸収が観察された。
による(2,4,6−Me)2DAB(Me)Etのア
ルキル化)
(2,4,6−Me)2DAB(Me)Et(0.7
g,2.09ミリモル)の冷却溶液(0℃)にLDA
(1.63ml,2.44ミリモル,THF内の1.5
M)を加えた。0℃で4時間撹拌した後、(ブロモ)P
EGポリスチレン(2.33g,0.70ミリモル,
0.30ミリモル/g)とBu4NI(0.77g,
2.09ミリモル)を加え、反応混合物を50℃に加熱
し、更に8時間撹拌した。その後、この樹脂を濾過し、
THF(3x20ml)、H2O(3x20ml)、M
eOH(3x20ml)で強力に洗浄した。高真空下で
乾燥した後、2.37gの(2,4,6−Me)2DA
B(Me)Et(ブロモ)PEGポリスチレンが黄色樹
脂として得られた。窒素の分析値(0.71% N)に
基づいて、0.25ミリモル/gの担持量が計算され
た。マジックアングルスピン(MAS)1H NMR 400 MHz,
(CDCll3)δ6.87(br s,2H),3.51(br s,2H),2.76
(br s,2H),2.51(d,2H,J = 7.6 Hz),2.28(s,
6H),2.01(s,12 H),1.74(br s,2 H).1.03
(t,3H,J = 6.8 Hz)。 2.6 (2,4,6−Me)2DAB(Me)EtPE
Gポリスチレンの加水分解
tPEGポリスチレン(0.50g,0.12ミリモ
ル,0.25ミリモル/g)とシュウ酸(0.10g,
1.12ミリモル)を20mlのTHF/H2O(5:
1、v/v)に溶解し、8時間穏やかに撹拌しながら7
0℃で加熱した。室温まで冷却し25mlのEt2Oで
希釈した後、樹脂を濾過し、濾液をH2O(2x10m
l)で洗浄し、MgSO4上で乾燥し、濾過、濃縮し
て、量的収量が16mgの2,4,6−トリメチルアニ
リンが得られた。この2,4,6−トリメチルアニリン
は、ガスクロマトグラフィー/質量分析及び1NMRの
分析によって、純度が>99%であった。ビーズを高真
空下で乾燥して、450mgのベージュ色の2,3−ブ
タンジノンPEG樹脂を得た。マジックアングルスピン
(MAS)1H 400 MHz,(CDCl3)δ2.80(m,2H),1.90
(m,2H),1.08(t,3H,J = 6.8 Hz)。
(Me)Etニッケル(II)ジブロミドPEGポリスチ
レンの調製)
t PEGポリスチレン(0.40g,0.10ミリモ
ル,0.25ミリモル/g)と(DMe)NiBr
2(0.15g,0.50ミリモル)を窒素下で10m
lの乾燥CH2Cl2に溶解し、室温で12時間撹拌し
た。ついで、樹脂をCH2Cl2と無水アセトンで強力に
洗浄して、0.42gの(2,4,6−Me)2DAB
(Me)Etニッケル(II)ジブロミドPEGポリスチ
レンが、濃赤褐色の樹脂として得られた。この樹脂の担
持量は、ニッケルの分析値(3.40% Ni)から計
算すると0.54ミリモル/g、臭素の分析値(8.6
7%Br)に基づいて0.57ミリモル/gと計算さ
れ、このことはPEGポリスチレン骨格にいくらかの残
留ニッケル(II)ジブロミドが配位されていることを示
すものであった。
(Me)Etパラジウム(II)(Me)Cl PEGポ
リスチレンの調製)
t PEGポリスチレン(0.50g,0.12ミリモ
ル,0.25ミリモル/g)と(COD)PdMeCl
(0.16g,0.63ミリモル)を窒素下で7mlの
乾燥CH2Cl2に溶解し、室温で12時間撹拌した。次
いで、この樹脂をCH2Cl2で強力に洗浄して、0.5
1gの(2,4,6−Me)2DAB(Me)Et Pd
(II)(Me)ClPEGポリスチレンが、赤橙色の樹
脂として得られた。マジックアングルスピン(MAS)1H
NMR 400 MHz,(CDCl3)δ6.97(br s,2H),6.92(br
s,2H),2.75(br s,2H),2.45(br s,2H)),2.
32(s,3H),2.30(s,3H),2.24(s,6H),2.21(b
r s,6 H),1.62(br s,2H),1.03(br s,3H),0.
36(s,3H)。
(Me)Etパラジウム(II)(Me)Cl PEGポ
リスチレンの調製)
t ポリスチレン(0.30g,0.11ミリモル,
0.38ミリモル/g)と(COD)PdMeCl
(0.15g,0.57ミリモル)を窒素下で結合し、
8mlの乾燥CH2Cl2に溶解した。10時間撹拌した
後、樹脂をCH2Cl2で強力に洗浄し、高真空下で乾燥
して、0.32gの(2,4,6−Me)2DAB(M
e)Etパラジウム(II)(Me)Clポリスチレン
が、赤橙色の樹脂として得られた。この樹脂の担持量
は、パラジウムの分析値(4.15% Pd)に基づけ
ば0.32ミリモル/g、塩素の分析値(3.39%
Cl)に基づけば0.39ミリモル/gと計算された。
(固相コンビナトリアル法)を使用する代表的なジイミ
ン配位子の合成を示す。実施例2のジイミンは、担体上
以外で合成し、その後担体に結合されてそれ以降の改質
を行った。担体に取り付けられたジイミンの加水分解に
続いて、更なるジイミンを生成するために使用されるジ
ケトンが生成される。
担体上で合成されるジイミン配位子の固相合成に適用し
た例を示す。
ル)ポリスチレン(0.10g,0.08ミリモル)の
乾燥CH2Cl2の懸濁液に、3,5−ビス(トリフルオ
ロメチル)アニリン(0.25ml,1.60ミリモ
ル)とTiCl4(0.80ml,0.80ミリモル,
CH2Cl2内の1.0M)を加えた。混合物を室温で2
4時間攪拌して、樹脂を濾過し、CH2Cl2(3x10
ml)、MeOH(3x10ml)、H2O(3x10
ml)で強力に洗浄し、高真空下で乾燥して、所望の樹
脂0.11gが得られた。この樹脂の担持量は、窒素の
分析値(0.43%N)に基づいて0.43ミリモル/
gと計算された。実施例3は、ジケトンで官能化した樹
脂上でジイミンを直接形成し得ることを説明するもので
ある。
合に本発明の触媒を使用できることを示す。本発明の担
持及び非担持触媒の双方が、エチレンをポリ(エチレ
ン)に重合することができることについて検討された。
ヘキセンのようなより高級なオレフィンの重合も検討さ
れた。
錯体(0.16g,0.03ミリモル)を、10mlの
乾燥トルエンに懸濁し、これにMAOを加えた(2.0
0ml,300.0ミリモル、トルエン内の10重量
%)。樹脂は、直ちに濃青色に変色した。1時間撹拌し
た後、懸濁液を介してエチレンガスを1分間バブル通気
し、反応容器を5PSIに密閉した。内部の熱電対で
は、29℃の発熱が20分間にわたって生じているのが
測定された。更に1.5時間撹拌した後、温度は徐々に
室温に戻り、粘稠な溶液を濾過し、ビーズをトルエン
(3x10ml)で洗浄した。濾液を濃縮し、次いで、
MeOHで急冷すると、白色ゴム状の(ポリ)エチレン
が直ちに形成された。この物質を濾過し、乾燥して、
1.60gの(ポリ)エチレンが得られた。ビーズを高
真空下で乾燥して、ポリスチレンビーズの10倍質量増
に相当する1.60gの物質を生じた。
x10ml)で洗浄した以外は、上記と同じ手順を実施
した。過剰のMAOを濾別した後、エチレンを導入する
前に、10mlのトルエンに溶解する。上記手順と同じ
生成物が得られた。この洗浄された樹脂をトルエンの代
わりに10mlのヘキサンに溶解したところ、濾液内と
同様にビーズ上でも(ポリ)エチレンの量は重さが0.
26gと少なかった。
フィンの重合を触媒しすることができることを示した。
(Pr)2Ph]NiBr2/MAOを用いたエチレンの
重合)無水脱気トルエン内の、6mg(0.01ミリモ
ル)の[2−Ph)PMI(2,6−(Pr)2P
h)]NiBr2の懸濁液に、トルエン内の3.3mL
(5ミリモル)の10%のMAOを加え、得られた緑色
の溶液を室温で1時間撹拌した。次いで、この溶液にエ
チレンをフラッシングし、10psiのエチレンの下で
2時間撹拌した。この反応混合物に、4M HCl(5
0mL)とEt2O(100mL)を加え、各層を分離
し、有機層をMgSO4上で乾燥した。回転蒸発器で揮
発性成分を除去して、1.3gの重合体物質が得られ
た。
(1−メトキシエトキシプロピル)Etニッケル(II)
ジブロミドを用いたエチレンの重合)
キシエトキシプロピル)エチルニッケル(II)ジブロミ
ド(0.02g,0.03ミリモル)を15mlの乾燥
トルエンに懸濁し、MAOを加えた(2.00ml,3
00.0ミリモル,トルエン内の10重量%)。溶液
は、1時間にわたって濃青色に変色した。1時間撹拌し
た後、エチレンガスを1分間懸濁液にバブル通気し、つ
いで反応容器を5psiに密閉した。内部の熱電対で
は、23℃の発熱が45分間にわたって生じているのが
測定された。更に1.5時間撹拌した後に、温度は徐々
に室温に戻り、溶液をMeOHで、続いて5N HCl
で急冷した。析出したポリエチレンを濾過によって集め
て、高真空下で乾燥した後に、1.38gのポリエチレ
ンが得られた。
(Me)EtPhニッケル(II)ジブロミドを用いたエ
チレンの重合)
tPhニッケル(II)ジブロミド(0.02g,0.0
3ミリモル)を15mlの乾燥トルエンに懸濁し、MA
Oを加えた(2.00ml,9.33ミリモル,トルエ
ン内の10重量%)。溶液は、1時間にわたって濃青色
に変色した。1時間撹拌した後、懸濁液にエチレンガス
を1分間バブル通気し、反応容器を5psiに密閉し
た。内部の熱電対では、19℃の発熱が45分間にわた
って生じているのが測定された。更に1.5時間撹拌し
た後に、温度は徐々に室温に戻り、溶液をMeOHで、
続いて5N HClで急冷した。析出したポリエチレン
を濾過によって集めたところ、高真空下で乾燥した後、
2.10gのポリエチレンが得られた。
の触媒をオレフィンの重合反応に用いることができるこ
とを示す。
(Me)Etニッケル(II)ジブロミドPEGポリスチ
レンを用いたエチレンの重合)
樹脂(0.20g,0.02ミリモル,0.10ミリモ
ル/g)を乾燥トルエン20mlに懸濁し、MAOを加
えた(2.00ml,300.0ミリモル,トルエン内
の10重量%)。樹脂は、直ちに濃青色に変色した。1
時間撹拌した後、懸濁液にエチレンガスを通して1分間
バブル通気し、反応容器を5psiに密閉した。内部の
熱電対では、3℃の発熱が45分間にわたって生じてい
るのが測定された。更に1.5時間撹拌した後に、温度
は徐々に室温に戻り、溶液を濾過し、ビーズをトルエン
(3x10ml)で洗浄した。ビーズを高真空下で乾燥
し、ポリスチレンビーズの3倍質量増に相当する0.6
7gの物質が得られた。濾液からは、ポリエチレンは得
られなかった。
(Me)Etパラジウム(II)(Me)ClPEGポリ
スチレンを用いたエチレンの重合)
Cl樹脂(0.20g,0.02ミリモル,0.10ミ
リモル/g)を20mlの乾燥CH2Cl2に懸濁し、N
aB(Ar’)4Fを加えた(18mg,0.02ミリ
モル)。樹脂が1時間にわたって褐赤色に変色し、懸濁
液にエチレンガスを1分間バブル通気した。反応容器を
5psiに密閉した。反応の過程を通じて発熱は観察さ
れなかった。更に1.5時間撹拌した後、溶液を濾過
し、ビーズをトルエン(3x10ml)で洗浄した。ビ
ーズを高真空下で乾燥し、ポリスチレンビーズの20%
質量増に相当する0.25gの物質が得られた。濾液か
らは、ポリエチレンは得られなかった。
(Me)Etパラジウム(II)(Me)Clポリスチレ
ンを用いたエチレンの重合)
Cl樹脂(0.10g,0.03ミリモル,0.32ミ
リモル/g)を25mlの乾燥CH2Cl2に懸濁し、N
aB(Ar’)4Fを加えた(30mg,0.03ミリ
モル)。1時間にわたって樹脂が褐赤色に変色し、懸濁
液にエチレンガスを1分間バブル通気した。反応容器を
5psiに密閉した。反応の過程を通じて、温度が23
℃であるのが観察された。更に1.5時間撹拌した後、
溶液を濾過し、ビーズをトルエン(3x10ml)で洗
浄した。ビーズを高真空下で乾燥して、ポリスチレンビ
ーズの100%質量増に相当する0.25gの物質が得
られた。濾液からは、2.28gのポリエチレンが無色
のゴムとして得られた。ゲル濾過クロマトグラフィー
(トルエン,23℃,ポリスチレン標準): Mn = 18,5
18; Mw = 31,811; Mw/Mn= 1.72。
(Me)Etパラジウム(II)(Me)Clを用いたエ
チレンの重合)
tパラジウム(II)(Me)Cl(0.02g,0.0
3ミリモル)を25mlの乾燥CH2Cl2に懸濁し、N
aB(Ar’)4Fを加えた(30mg,0.03ミリ
モル)。1時間にわたって溶液が褐赤色に変色し、懸濁
液にエチレンガスを1分間通気した。反応容器を5ps
iに密閉した。反応の過程を通じて、28℃の発熱が観
察された。更に2.5時間撹拌した後、溶液をセライト
を通して濾過した。濾液からは、3.50gのポリエチ
レンが無色のゴムとして得られた。ゲル濾過クロマトグ
ラフィー(トルエン,23℃,ポリスチレン標準):Wn
= 21,016; Mw = 31,471; Mw/Mn= 1.50。
(Pr)2Ph]NiBr2/MAOを用いたヘキセンの
重合)無水脱気トルエン1mL内の6mgの[2−P
h)PMI(2,6−(Pr) 2Ph)]NiBr
2(0.01ミリモル)の懸濁液に、3.3mL(5ミ
リモル)のMAOの10%トルエン溶液を加え、得られ
た緑色の溶液を室温で1時間撹拌した。次いで、この溶
液に8.4g(100ミリモル)のヘキセンを加え、溶
液をN2下で24時間撹拌した。この反応混合物に、4
M HCl(50mL)とEt2O(100mL)を加
え、各層を分離し、有機層をMgSO4上で乾燥した。
回転蒸発器で揮発性成分を除去し、3.9g(46%)
の重合体物質が得られた。
配位子とそのニッケル錯体の製造を詳述する。この触媒
をヘキセンとエチレンの双方の重合に使用した。ピリジ
ルイミンニッケル錯体の合成経路をスキーム27に示
す。
ジンの調製)20mLの無水Et2O内の2,6−ジブ
ロモピリジン3.00g(12.7ミリモル)の溶液
(−78℃)に、シクロヘキサン内の1.6Mのn−B
uLiの8.0mL(12.8ミリモル)を30分間に
わたって滴下して加えた。−78℃で3時間に撹拌した
後、8.2mL(88ミリモル)のN,N−ジメチルア
セトアミドを滴下して加え、溶液を−78℃で1時間撹
拌した。室温に加熱して、Et2O(100mL)と飽
和NH4Cl水溶液(50mL)を加えて層を分離し
た。有機層をNa2SO4上で乾燥し、揮発性成分を回転
蒸発器で除去した。得られた黄色の固形分をヘキサンか
ら再結晶させ、1.8g(71%)の2−アセチル−6
−ブロモピリジンが無色結晶として得られた。1H NMR
(CDCl3):δ2.81(s,3H);7.67-7.77(m,2 H);
8.22(dd,J = 6.8,1.6 Hz,1H)。質量分析値:m/e 2
00。
リジンの調製)10mLの脱気トルエン内の、200m
g(1.0ミリモル)の2−アセチル−6−ブロモピリ
ジンと23mg(0.02ミリモル)の(Ph3P)4P
dとの溶液を充填したシュレンク管に、脱気H2O/M
eOH(4:1)8mL内の、150mg(1.2ミリ
モル)のフェニルホウ素酸と270mg(2.5ミリモ
ル)のNa2CO3との溶液を加えた。この2相混合物
を、激しく撹拌しながら1時間80℃に加熱した。室温
に冷却して、Et2O(50mL)を加え、各相を分離
した。有機層をNa2SO4上で乾燥し、揮発性成分を回
転蒸発器で除去した。得られた油分を10−50%のC
H2Cl2/ヘキサンと共にシリカ上でクロマトグラフィ
ー処理をし、176mg(89%)の2−アセチル−6
−フェニルピリジンが白色粉末として得られた。1H NMR
(CDCl3):δ2.84(s,3H);7.43-7.62(m,3H);7.
91-8.08 (m,3H);8.18(d,J = 6.6 Hz,2H)。質量
分析値:m/e 197。
リジン2,6−ジ(イソプロピル)フェニルイミン
[(2−Ph)PMI(2,6−(Pr)2Ph]の調
製)5mLの無水MeOH内の、197mg(ミリモ
ル)の2−アセチル−6−フェニルピリジンと266m
g(1.5ミリモル)の2,6−ジイソプロピルアニリ
ン及びMeOH内の0.1MのH2SO4の溶液を50℃
で12時間加熱した。揮発性成分を回転蒸発器で除去
し、この粗物質を、5%のEtOAc/ヘキサン溶出液
と共にシリカ上でクロマトグラフィー処理し、287m
g(80%)の(2−Ph)PMI(2,6−(Pr)
2Ph)が、黄色固形分として得られた。1H NMR(CDC
l3):δ1.17(ddd,J = 4.6,1.7,0.7 Hz,12H);2.
23(d.J = 2.5 Hz,3H);2.73(dq,J = 6.8,2.5 H
z);7.10-7.25(m,3H);7.60-7.75(m,2H);7.90-
8.06(m,2H);8.33-8.40 (m,1H)。質量分析値:m/
e 356。
−(Pr)2Ph)]NiBr2の調製)無水CH2Cl2
内の、71mg(0.2ミリモル)の(2−Ph)PM
I(2,6−(Pr)2Ph)と62mg(0.2ミリ
モル)の(ジメトキシエタン)ニッケル(II)ブロミド
の懸濁液を、N2の下で室温で48時間撹拌した。揮発
性成分を回転蒸発器で除去し、固形分をヘキサンで数回
洗浄して、101mg(88%)の1[(2−Ph)P
MI(2,6−(Pr)2Ph)]NiBr2が、橙色の
粉末として得られた。
リジルイミンを調製することができ、これらのイミン
は、オレフィンの重合に際して使用することができるこ
とを示した。上記の触媒の固相に類似するものを、上述
のスキーム13(挿入)に示した出発原料を使用して調
製する。
0]、[2,1]、[2,2]配位子ライブラリーを調
整するために使用し得る反応スキームを示す。このよう
な[2,0]、[2,1]、[2,2]配位子ライブラ
リーを、R1とR2が上述のジミンライブラリーの章にお
いて定義されたスキーム14に概説されている合成法を
使用した溶液又は固相法を用いて、サレン(salen)系の
基本的なものから調整できる。
に関連する化学を記載したものである。この化学が固相
化学を介して実行されると、骨格は、上図で球で示す固
相粒子に結合される。
ン系について上記の置換又は酸化的付加法を使用するこ
とによって、有機金属ライブラリーに転化することがで
きる。[2,1]配位子ライブラリーを、酸化的付加又
はメタセシス反応を使用して有機金属ライブラリーに転
化することができる。低価数の金属前駆物質にヘテロ原
子−プロトンの酸化的付加してヒドリド又はヒドロカル
ビル配位子−金属化合物を形成することは、反応性の有
機金属ライブラリーを作製する有効な方法である。メタ
セシス反応も、[2,1]配位子ライブラリーから有機
金属ライブラリーを作製するのに有用である。上図に記
載されたブロンステッド酸ライブラリーは、このライブ
ラリーを[2,1]配位子上の酸性プロトンを引き抜く
ことのできる脱離基配位子を含む金属反応物質(トリメ
チルアルミニウムのような主族アルキルを含む)に接触
させることによって、直接メタセシス反応に使用するこ
とができる。これとは別に、[2,1]配位子ライブラ
リーは、脱プロトンされて、更に金属化合物と反応され
てメタセシス反応を行うことができる金属塩ライブラリ
ーを形成することもできる。スズ又はシリル副生物の損
失を生じるような他のメタセシス反応も考えられる。
の反応と類似した酸化的付加又はメタセシス反応を使用
してジアミノ配位子ライブラリーから調整できる。ジア
ミノ配位子ライブラリーは、図3、図9及び図13に記
載された合成法を使用して調整できる。
に説明されるように、[2,0]配位子を2つを組み合
わせることによって製造することができる。このような
組合わせの一例を下図に示す。[4,0]配位子−金属
ライブラリーは、[4,0]配位子を[2,0]ビス−
イミンライブラリーの作製に関して記載されたのと類似
した態様で適宜な遷移金属前駆物質に接触させることに
よって作製することができる。
ものではないことが理解されるべきである。以上の説明
を読めば多くの実施形態が当業者に明らかであろう。従
って、本発明の範囲は、以上の説明を参照して定められ
るものでなく、その代わりに、添付の請求の範囲を参照
して、かかる請求の範囲に均等なすべての範囲について
決定されるべきである。特許出願及び公報を含むすべて
に記事及び文献の開示はすべての目的について参照する
ことによってここに組み込まれるものである。
ロセン触媒(metallocene catalysts)と、後に生じる遷
移金属、例えば、ジルコニウム及びニッケル系の触媒の
例を示す。
ミン配合子(diimine ligants)及び/又はジアミン配位
子(diamine ligants)の組み合わせ変形例を達成するた
めに使用され得る固相反応のシーケンスを示す。
ミン配合子(diimine ligants)及び/又はジアミン配位
子(diamine ligants)の組み合わせ変形例を達成するた
めに使用され得る固相反応のシーケンスを示す。
組み合わせ経路を示す。
組み合わせ経路を示す。
リーのフォーマットを使用して作製され得る配位子コア
の例を示す。
る補助配位子を担体上で合成する例を示す。
は−2である補助配位子を担体上で合成する例を示す。
2]で表される補助配位子を金属錯体と共に担体上で合
成する例を示す。
である担体非担持の補助配位子2種の合成例を示す。
[2,1]として表される担体非担持の補助配位子の合
成例を示す。
は−3であり、官能性リンカー(functional linker)を
有する担体非担持の補助配位子の合成例を示す。
であり、「官能性のない」リンカーを有する担体非担持
の補助配位子の合成例を示す。
−2、−3又は−4である担体非担持の補助配位子の合
成例を示す。
置換基に酸性の官能性を与えるのに有用な合成スキーム
の例を示す。
置換基に酸性の官能性を与えるのに有用な合成スキーム
の例を示す。
り、後に96種のジイミン−金属化合物のライブラリー
に転化するライブラリーの合成を説明する。
応物吸着性反応物質を利用したジイミンの溶液相合成を
一般化して示す。
る、市販のジケトンのアレイを示す。
物質の例を示す。
Claims (19)
- 【請求項1】(a)第1金属配位子化合物を基体上の第
1領域に形成し、該第1金属配位子化合物とは異なる第
2金属配位子化合物を前記基体上の第2領域に形成し
て、基体の所定領域に、空間的に隔てられた金属配位子
化合物のアレイを形成し、 (b)前記第1領域及び前記第2領域に、イオン化剤又
はアルキル化剤からなる1以上の活性化物質を供給す
る、 工程を含む、活性化された金属配位子化合物のアレイを
製造する方法。 - 【請求項2】(a)第1金属結合性配位子と、該第1金
属結合性配位子とは異なる第2金属結合性配位子とを、
基体上の第1領域と第2領域とで合成し、 (b)第1金属前駆物質を前記第1金属結合性配位子に
供給し、前記第1金属前駆物質と同一又は異なる第2金
属前駆物質を前記第2金属結合性配位子に供給して、第
1金属配位子化合物及び第2金属配位子化合物を形成
し、 (c)前記第1金属配位子化合物を第1活性化物質と反
応させて、第1の活性化された金属配位子化合物を形成
し、前記第2金属配位子化合物を第1活性化物質と同一
又は異なる第2活性化物質と反応させて、第2の活性化
された金属配位子化合物を形成する、工程を含む、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】(a)第1金属結合性配位子と、該第1金
属結合性配位子とは異なる第2金属結合性配位子とを、
基体上の第1領域と第2領域とに供給し、 (b)第1金属前駆物質を前記第1領域に供給し、前記
第1金属前駆物質と同一又は異なる第2金属前駆物質を
前記第2領域に供給し、 (c)第1活性化物質を前記第1領域に供給し、前記第
1活性化物質と同一又は異なる第2活性化物質を前記第
2領域に供給する、 工程を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】さらに、前記金属前駆物質を供給する前
に、前記第1金属結合性配位子及び前記第2金属結合性
配位子のそれぞれを脱プロトン化する工程を含む、請求
項2又は3に記載の方法。 - 【請求項5】配位子コア、配位子コアの置換基、金属、
対イオン、活性化物質、反応条件、溶剤、添加剤の少な
くとも1つを変化させた結果を測定可能にする、請求項
1乃至4のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】前記アレイが3を超える活性化された金属
配位子化合物から構成される、請求項1乃至5のいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項7】前記アレイが少なくとも10の異なる活性
化された金属配位子化合物から構成される、請求項1乃
至6のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項8】前記アレイが少なくとも20の異なる活性
化された金属配位子化合物から構成される、請求項1乃
至7のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】前記活性化物質が、アルミノキサン、及び
[Q]+は反応性カチオン、[NCA]-は非配位性アニオン
である、[Q]+[NCA]-より成る群から独立に選択され
る、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】前記活性化物質が、ルイス酸、イオン交
換活性化物質より成る群から独立に選択される、請求項
1乃至8のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項11】前記活性化物質が、メチルアルミノキサ
ン及びB(C6F5)3より成る群から独立に選択され
る、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項12】主族金属及び遷移金属よりなる群から独
立に選択された金属が、前記第1金属配位子化合物及び
前記第2金属配位子化合物に供給される、請求項1乃至
11のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項13】Pd、Ni、Pt、Ir、Rh、Cr、
Mo、W及びCoより成る群から独立に選択された金属
が、前記第1金属配位子化合物及び前記第2金属配位子
化合物に供給される、請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】配位子が、1、2及び3より成る群から
独立に選択される配位数(CN)を有する、請求項1乃
至13のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項15】配位子が、0、−1、−2、−3及び−
4より成る群から独立に選択される電荷を有する、請求
項1乃至14のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項16】配位子が、(i)CN=2,電荷=−
2、(ii)CN=2,電荷=−1、(iii)CN=
1,電荷=−1、(iv)CN=2,電荷=中性、
(v)CN=3,電荷=−1、(vi)CN=1,電荷
=−2、(vii)CN=3,電荷=−2、(vii
i)CN=2,電荷=−3、(ix)CN=3,電荷=
−3より成る群から独立に選択される配位数(CN)及
び電荷を有する、請求項1乃至15のいずれか1項に記
載の方法。 - 【請求項17】前記基体は非多孔質であり、該基体を反
応物ガスで満たされた資料チャンバー内に配置して、ア
レイの各金属配位子化合物を活性化させる、請求項1乃
至16のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項18】前記反応ガスが、オレフィン、ジオレフ
ィン、又はアセチレン不飽和化合物である、請求項17
に記載の方法。 - 【請求項19】前記基体の領域にウェルを含む、請求項
1乃至18のいずれか1項に記載の方法。
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