JP2002363182A - Monomer based on [3]rotaxane structure and method for producing the same monomer, polymer and method for producing polymer - Google Patents

Monomer based on [3]rotaxane structure and method for producing the same monomer, polymer and method for producing polymer

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JP2002363182A
JP2002363182A JP2001163477A JP2001163477A JP2002363182A JP 2002363182 A JP2002363182 A JP 2002363182A JP 2001163477 A JP2001163477 A JP 2001163477A JP 2001163477 A JP2001163477 A JP 2001163477A JP 2002363182 A JP2002363182 A JP 2002363182A
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真澄 浅川
Hiroko Yamanishi
弘子 山西
Toshimi Shimizu
敏美 清水
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monomer for producing a polymer by utilizing metallic coordination interactions and hydrogen bond interactions and expected to be made as a molecular electric wire material, and the polymer obtained from the monomer, which can be recycled by being easily decomposed since the polymer utilizes a non-conjugated bond, and is expected to be used as a recycle type polymer. SOLUTION: This monomer can be made as the polymer by metallic coordination interactions and hydrogen bond interactions, and the polymer expressed by formula (I) [wherein, M is a transition metal capable of taking two ligands; P is a hydrocarbon group having nitrogen atom capable of coordinating with the metal at its terminal; Q is a hydrocarbon group; R is a group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon; X is an anion of an atom; and (n) is >=1 integer] and the method for producing the same polymer are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、[3]ロタキサン
構造に基づくモノマー及びモノマーの製造方法、並びに
ポリマー及びポリマーの製造方法に関するものである。
The present invention relates to [3] a monomer based on a rotaxane structure, a method for producing the monomer, and a polymer and a method for producing the polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】ごく最近になって、水素結合によって高
分子化するポリマーに関する研究成果が報告されるよう
になってきた[「サイエンス(Science)」、第278
巻、第1601ページ、1997年]。また、シリコン
の固体物性に依存した半導体技術では限界があることが
理論的に予見され、十数年内には技術的な限界が来るこ
とが示されてから、にわかに電子部品としての機能を持
たせるための新たな材料を探索し、利用する試みが提唱
され有機分子、有機高分子の研究が行われるようにな
り、その応用の1分野としてポルフィリンを共有結合で
多数つないだ分子電線の合成に関する研究報告もされて
いる[「アンゲバンテ・ヘミー(Angewante Chemie Int
ernational Editionof English)」第39巻、第145
8ページ(2000年)]。大環状分子と棒状の分子を
機械的に結合したロタキサンの合成は、ここ数年で急速
な発展を遂げ、合成そのものに関する興味がもたれ、本
発明者らも発明を行ってきた(特願2000−7125
2)。この分野でも、その特徴的な構造を利用した分子
素子への応用に関する研究がされている[「サイエンス
(Science)」、第285巻、第391ページ、199
9年]。大環状分子と棒状の分子を機械的に結合した形
状のロタキサンを用いて電子部品を製造することは、電
気、光、熱等の外部からの信号にその形状を変えること
なく応答することが可能となり、ナノメータースケール
で電子部品を組み立てることを考えると大きな利点であ
る。分子電線は電子部品間に配線しなければならず、そ
のためには電子部品間へ任意の長さをもった分子電線を
構築することが必要であり、これまでの共有結合でつな
げる方法で分子電線を作ることは非常に困難である。ま
た、これまでロタキサンでは高分子化が困難であり、分
子電線には使用することができない。このような背景に
基づき、分子電線として有望視されるポルフィリン、分
子デバイスとして期待されるロタキサンを融合すること
によって、よりインテリジェントな分子マシンを構築す
ることが出来るだろうと考えた。この考えをさらに発展
させてロタキサンとポルフィリンの融合に非共有結合を
利用することを発想するに至り、分子コンピューターの
実現へ近づけることを期待して本発明者らは、有機化合
物を非共有結合により高分子化することについて、取り
組みを行った。
2. Description of the Related Art Very recently, research results on polymers which are polymerized by hydrogen bonding have been reported [“Science”, 278
Vol. 1601, 1997]. In addition, it is theoretically predicted that there is a limit in the semiconductor technology that depends on the solid state properties of silicon, and it is shown that the technical limit will be reached within 10 years, and then it will be possible to have a function as an electronic component For organic materials and organic macromolecules has been studied, and research on organic molecules and organic polymers has been conducted, and research on the synthesis of molecular electric wires in which a large number of porphyrins are connected by covalent bonds has been proposed. It has also been reported ["Angewante Chemie Int
ernational Edition of English) "Vol. 39, No. 145
8 pages (2000)]. The synthesis of rotaxanes, in which macrocyclic molecules and rod-shaped molecules are mechanically linked, has developed rapidly in recent years, and interest in the synthesis itself has been raised, and the present inventors have also invented the invention (Japanese Patent Application 2000-). 7125
2). In this field, research on application to molecular devices utilizing the characteristic structure has been conducted [Science, Vol. 285, pp. 391, 199].
9 years]. Manufacture of electronic components using a rotaxane in which macrocyclic molecules and rod-shaped molecules are mechanically bonded enables the device to respond to external signals such as electricity, light, and heat without changing its shape. This is a great advantage when assembling electronic components on a nanometer scale. Molecular wires must be routed between electronic components.To do so, it is necessary to construct molecular wires with an arbitrary length between electronic components. It is very difficult to make. Also, it has been difficult to polymerize rotaxane so far, and it cannot be used for molecular electric wires. Based on this background, we thought that a more intelligent molecular machine could be constructed by fusing porphyrin, a promising molecular wire, and rotaxane, a molecular device. Having further developed this idea and came up with the idea of utilizing non-covalent bonds for the fusion of rotaxane and porphyrin, the present inventors hoped that organic compounds could be non-covalently bonded with the hope of approaching the realization of molecular computers. We worked on making polymer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、、金
属配位相互作用と水素結合相互作用を利用することによ
りポリマーを製造するためのモノマー、及びこのモノマ
ーより得られるポリマー並びにこれらの製造方法を提供
することである。このポリマーは、分子電線材料とする
ことができるものであり、また、このポリマーは非共有
結合により結合されているから容易に分解することがで
き、リサイクルすることができる、リサイクル型のポリ
マーである。これらの特性はいずれも今後必要となるこ
とが予想される材料であり、その新しい用途が期待出来
る。
An object of the present invention is to provide a monomer for producing a polymer by utilizing a metal coordination interaction and a hydrogen bond interaction, a polymer obtained from the monomer, and the production of the same. Is to provide a way. The polymer can be a molecular wire material, and is a recyclable polymer that can be easily decomposed and recycled because it is bonded by non-covalent bonds. . All of these properties are materials that are expected to be required in the future, and new applications can be expected.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、本発明者
らが作り出した、ポルフィリン金属錯体を有するモノマ
ーは、特定の化合物と水素結合を形成させることがで
き、同時にモノマー内の金属が上下方向から配位して特
定の化合物を形成することができるものであり、このモ
ノマーは前記特性を利用して高分子化することができる
こと、その結果、非共有結合で成り立つポリマーが得ら
れることを見いだして、本発明を完成させた。このポリ
マーは導電性を有するので、分子電線としての利用する
ことができる。又、この種の導電性の特性を有すること
を利用するポリマーは分解することができるので、リサ
イクル材料として利用できる。
Means for Solving the Problems The present inventors have developed a monomer having a porphyrin metal complex which can form a hydrogen bond with a specific compound, and at the same time, the metal in the monomer is It is capable of forming a specific compound by coordinating from above and below, and this monomer can be polymerized by utilizing the above characteristics, and as a result, a polymer composed of non-covalent bonds can be obtained. And completed the present invention. Since this polymer has conductivity, it can be used as a molecular electric wire. In addition, polymers utilizing this kind of conductive properties can be decomposed and can be used as recycled materials.

【0005】本発明者らは、金属配位相互作用と水素結
合相互作用を利用した非共有結合で成り立つポリマーを
開発するために、鋭意研究を重ねた結果、以下の一般式
(III)で表される化合物に着目した。
The present inventors have conducted intensive studies in order to develop a polymer consisting of non-covalent bonds utilizing metal coordination interaction and hydrogen bond interaction. As a result, the following general formula (III) was obtained. We focused on the compound to be used.

【化10】 (III) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭
化水素から選ばれる炭化水素基を表す。)この化合物
は、中心に遷移金属Mを持ち、5位と15位のメソ位に
ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテル、かつ10位
と20位のメソ位に置換基Rを有する、新規なテトラフ
ェニルポルフィリン型化合物であり、この化合物と、一
般式(IV)
Embedded image (III) (In the formula, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon.) A novel tetraphenylporphyrin-type compound having a transition metal M at the center and having dibenzo-24-crown-8-ether at the 5th and 15th meso positions and a substituent R at the 10th and 20th meso positions And the compound represented by the general formula (IV)

【化11】 (IV) (式中、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素から選
ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能な窒素原子
を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水素、及び芳
香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表し、Xは任意
の陰イオン原子を表す。)で表される化合物を、反応さ
せることにより得られる、一般式(I)で表される新規
化合物
Embedded image (IV) (Wherein, P represents a group having a nitrogen atom capable of coordinating to a metal at a terminal via a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and Q represents an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon. A compound represented by the general formula (I), which is obtained by reacting a compound represented by the formula (I):

【化12】 (I) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。)で表される化合物中のアンモニウム基が、前記化
合物中のジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルと強
力な水素結合を形成すること、置換基Pに含まれる窒素
原子がポルフィリンの中心金属へ上下2方向から配位す
ることを見いだし、このモノマーを高分子化することが
できることにより、本発明を完成させた。
Embedded image (I) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon And X represents any anion atom.) The ammonium group in the compound represented by the formula (1) forms a strong hydrogen bond with dibenzo-24-crown-8-ether in the compound; The present inventors have found that a nitrogen atom contained in P coordinates to the central metal of the porphyrin from two directions, upper and lower, and completed the present invention by being able to polymerize this monomer.

【0006】すなわち、本発明によれば、以下の発明が
提供される。 (1)以下の一般式(I)
That is, according to the present invention, the following inventions are provided. (1) The following general formula (I)

【化13】 (I) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。)で表される金属配位相互作用と水素結合相互作用
を利用したモノマー及びその製造方法、並びに一般式
(II)
Embedded image (I) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon Wherein X represents any anion atom), a monomer utilizing a metal coordination interaction and a hydrogen bonding interaction, a method for producing the same, and a compound represented by the general formula (II):

【化14】 (II) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。nは1以上の整数を表す。)で表される窒素原子の
中心金属への配位相互作用とクラウンエーテルと2級ア
ンモニウム塩との水素結合相互作用によって構築される
ポリマー及びその製造方法を提供することである。
Embedded image (II) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon , X represents an arbitrary anion atom, and n represents an integer of 1 or more.) Coordination interaction of the nitrogen atom with the central metal and hydrogen bonding between the crown ether and the secondary ammonium salt An object of the present invention is to provide a polymer constructed by interaction and a method for producing the polymer.

【0007】[0007]

【発明実施の形態】本発明の、金属配位相互作用と水素
結合相互作用を利用して、非共有結合によるポリマー化
が可能な、モノマーは、下記一般式(I)で表される化学
構造を有するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The monomer of the present invention, which can be polymerized by a non-covalent bond utilizing metal coordination interaction and hydrogen bond interaction, has a chemical structure represented by the following general formula (I): It has.

【化15】 (I) 前記式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取り
うる遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭
化水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可
能な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化
水素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。ただし、P、Qのどちらかは、必ずジベンゾ−24−
クラウン−8−エーテルの内径より小さくクラウンエー
テルの中心を通り抜けられる構造であること、Rは脂肪
族炭化水素、及び芳香族炭化水素、並びにこれらの炭化
水素基はエーテル、エステル等から選ばれる置換基によ
り、置換されることができるものであり、遷移金属への
置換基Pの配位を妨げることがない構造であり、Xは非
極性有機溶媒への溶解性を保証しうる任意の陰イオン原
子であることが必要である。以上の各条件を満たすもの
であれば、任意の置換基をとることができる。
Embedded image (I) In the above formula, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can be coordinated to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon And X represents any anion atom. However, either P or Q must be dibenzo-24-
R is an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and these hydrocarbon groups are substituents selected from ethers, esters and the like. Is a structure that does not hinder the coordination of the substituent P to the transition metal, and X is any anion atom capable of ensuring solubility in a nonpolar organic solvent. It is necessary to be. Any substituent can be employed as long as the above conditions are satisfied.

【0008】さらに、具体的に、一般式(I)で表され
る化合物について説明する。遷移金属Mは、周りに配置
している4つの窒素原子を配位子とし、さらに2つの配
位子をとり得る遷移元素である。金属としては、コバル
ト、鉄、ニッケル、マンガン、ロジウム、イリジウム、
金、銀、白金を挙げることができる。置換基Pは、脂肪
族炭化水素及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基
と、直接若しくは、エステル結合、アミド結合及びエー
テル結合などの結合を介して、遷移金属に配位可能な窒
素原子を末端に有する置換基と結合して形成される基で
ある。前記窒素原子を末端に有する置換基はアミン類で
あり、このアミン類は2級アルキルアミンより塩基性の
低い金属配位性のアミン類である。アミン類の具体例に
は、ピリジル、ピリダジニル、フェニルアミン、イミダ
ゾリル、キノリル、ピリミジル、ピロリジル、インドリ
ル、インドリニル基である。これらの基はいずれも異性
体を含むものである。例えば、ピリジル基にあっては、
2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジルなどの基の
いずれも用いることができる。イミダゾリル基では、1
−イミダゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル
などの基のいずれも用いることができる。脂肪族炭化水
素は、直鎖又は分岐鎖を有する飽和脂肪族炭化水素であ
り、炭素数1〜8のものであり、具体的には、メチレ
ン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレ
ン、イソブチレン、ペンチル、イソペンチル、n−ヘキ
セン、イソヘキセン、n−ヘプテン、イソヘプテン、n
−オクテン、イソオクテン基である。芳香族炭化水素
は、置換基を有する又は有しない芳香族炭化水素であ
り、芳香族炭化水素はフエニル、フエニレン、ベンジ
ル、ベンジリデン、トリル、キシリル、ビフエニル、ビ
フェニレン、ナフチル、ナフチレン、ナフタレニル、ア
ントラセニル基であり、これらの芳香族炭化水素は脂肪
族炭化水素により置換されていることができる。置換基
Qは、脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ばれ
る基である。これらの炭化水素基は、直接若しくは、エ
ステル結合、アミド結合及びエーテル結合などの結合を
介して炭化水素基と結合していることができる。脂肪族
炭化水素は、直鎖又は分岐鎖を有する飽和脂肪族炭化水
素であり、炭素数1〜8のものであり、具体的には、メ
チル、エチル、プロパニル、イソプロパニル、n−ブチ
ル、i−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−
ペンチル、i−ペンチル、tert―ペンチル、シクロ
ペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、n−ヘプチ
ル、i−ヘプチル、tert−ヘプチル、n−オクタ
ン、i−オクチル、tert−オクチル基である。芳香
族炭化水素は、置換基を有する又は有しない芳香族炭化
水素であり、フエニル、フエニレン、ベンジル、ベンジ
リデン、トリル、キシリル、ビフェニル、ビフエニレ
ン、ナフチル、ナフタレニル、ナフタレニル、アントラ
セニル基である。これらの基は、脂肪族炭化水素より芳
香族炭化水素を用いた方が、2級アンモニウム塩が強力
にジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルと相互作用
するため望ましい。また、置換基P、Qの何れか片方は
ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの中心を通り
抜けられる大きさを持つ必要がある。具体例的には、
3,5?ジメチルベンゼン、4?tert−ブチルベンゼ
ンは、大きすぎてジベンゾ−24−クラウン−8−エー
テルを通り抜けることが出来ないことから、これらの置
換基をP、Qの両方には用いることができない。具体的
には、前記列挙されたより、分子の大きさは小さくなく
てはならず、ベンゼン又はトルエンであれば用いること
ができる。Rは、水素原子、脂肪族炭化水素、及び芳香
族炭化水素から選ばれる原子又は基であればよい。脂肪
族炭化水素基は、直鎖又は分岐鎖を有する飽和脂肪族炭
化水素であり、炭素数1〜8のものであり、具体的に
は、メチル、エチル、プロパニル、イソプロパニル、ブ
チル、イソブチル、tert−ブチル、n−ブタニル、
i−ブタニル、tert−ブタニル、n−ペンチル、i
−ペンチル、tert−ペンチル、n−ヘキシル、i−
ヘキシル、tert−ヘキシル、n−オクチル、i−オ
クチル、tert−オクチルを挙げることができる。芳
香族炭化水素基は、置換基を有する又は有しない芳香族
炭化水素からなる基であり、フエニル、フエニレン、ベ
ンジル、ベンジリデン、トリル、キシリル、ビフェニ
ル、ビフエニレン、ナフチル、ナフタレニル、ナフタレ
ニル、アントラセニル、3,5−ジ−tertブチルベ
ンジル、3,5−ジメトキシベンジル、3,5−ジ−オ
リゴエチレングリコールベンジル基である。これらの基
において、分子間の水素結合を有効に働かせるために
は、非極性溶媒に対して溶解性を有することが重要な要
因であり、長鎖アルキル基(炭素数6〜20)や長鎖ア
ルキル基の置換したエステル、ポリアルキルエーテル
鎖、tert−ブチル基で置換されたベンゼン、具体的
には、tert−ブチルベンゼン、イソフタル酸ジメチ
ル、3,5−ジアルコキシルベンゼンが望ましい。X
は、任意の陰イオンである。反応が非極性有機溶媒中で
行われることから、非極性溶媒中に溶解する陰イオンが
好ましい。具体的には、過塩素酸イオン、ヘキサフルオ
ロリン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオンが望ましい。
[0008] Further, the compound represented by formula (I) will be specifically described. The transition metal M is a transition element that has four nitrogen atoms arranged around it as a ligand and can take two more ligands. Metals include cobalt, iron, nickel, manganese, rhodium, iridium,
Gold, silver and platinum can be mentioned. The substituent P is a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and directly or through a bond such as an ester bond, an amide bond, and an ether bond, a nitrogen atom that can be coordinated with a transition metal. It is a group formed by bonding with a substituent at the terminal. The substituent having a nitrogen atom at the terminal is an amine, which is a metal-coordinating amine having a lower basicity than a secondary alkylamine. Specific examples of amines include pyridyl, pyridazinyl, phenylamine, imidazolyl, quinolyl, pyrimidyl, pyrrolidyl, indolyl, and indolinyl groups. All of these groups include isomers. For example, in the pyridyl group,
Any of groups such as 2-pyridyl, 3-pyridyl, and 4-pyridyl can be used. In the imidazolyl group, 1
Any of groups such as -imidazolyl, 2-imidazolyl, and 4-imidazolyl can be used. The aliphatic hydrocarbon is a saturated aliphatic hydrocarbon having a straight or branched chain and has 1 to 8 carbon atoms, specifically, methylene, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, pentyl , Isopentyl, n-hexene, isohexene, n-heptene, isoheptene, n
-Octene, isooctene group. Aromatic hydrocarbons are aromatic hydrocarbons with or without substituents, and aromatic hydrocarbons are phenyl, phenylene, benzyl, benzylidene, tolyl, xylyl, biphenyl, biphenylene, naphthyl, naphthylene, naphthalenyl, anthracenyl groups. Yes, these aromatic hydrocarbons can be replaced by aliphatic hydrocarbons. The substituent Q is a group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon. These hydrocarbon groups can be bonded to the hydrocarbon group directly or via a bond such as an ester bond, an amide bond, and an ether bond. The aliphatic hydrocarbon is a saturated aliphatic hydrocarbon having a straight or branched chain and has 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl, ethyl, propanyl, isopropanyl, n-butyl, i- Butyl, isobutyl, tert-butyl, n-
Pentyl, i-pentyl, tert-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-heptyl, i-heptyl, tert-heptyl, n-octane, i-octyl and tert-octyl groups. The aromatic hydrocarbon is an aromatic hydrocarbon having or not having a substituent, and is a phenyl, phenylene, benzyl, benzylidene, tolyl, xylyl, biphenyl, biphenylene, naphthyl, naphthalenyl, naphthalenyl, or anthracenyl group. These groups are preferred to use aromatic hydrocarbons rather than aliphatic hydrocarbons because secondary ammonium salts interact more strongly with dibenzo-24-crown-8-ether. Further, one of the substituents P and Q needs to have a size capable of passing through the center of dibenzo-24-crown-8-ether. Specifically,
Since 3,5-dimethylbenzene and 4-tert-butylbenzene are too large to pass through dibenzo-24-crown-8-ether, use these substituents for both P and Q. Can not. More specifically, the molecular size must be smaller than those listed above, and any benzene or toluene can be used. R may be any atom or group selected from a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon, and an aromatic hydrocarbon. The aliphatic hydrocarbon group is a saturated aliphatic hydrocarbon having a straight or branched chain and has 1 to 8 carbon atoms. Specifically, methyl, ethyl, propanyl, isopropanyl, butyl, isobutyl, tert -Butyl, n-butanyl,
i-butanyl, tert-butanyl, n-pentyl, i
-Pentyl, tert-pentyl, n-hexyl, i-
Hexyl, tert-hexyl, n-octyl, i-octyl and tert-octyl can be mentioned. The aromatic hydrocarbon group is a group consisting of an aromatic hydrocarbon having or not having a substituent, phenyl, phenylene, benzyl, benzylidene, tolyl, xylyl, biphenyl, biphenylene, naphthyl, naphthalenyl, naphthalenyl, anthracenyl, 3, 5-di-tertbutylbenzyl, 3,5-dimethoxybenzyl and 3,5-di-oligoethyleneglycolbenzyl groups. In these groups, in order for hydrogen bonding between molecules to work effectively, it is important to have solubility in a non-polar solvent, such as a long-chain alkyl group (6 to 20 carbon atoms) or a long-chain alkyl group. Esters substituted with an alkyl group, polyalkyl ether chains, and benzene substituted with a tert-butyl group, specifically, tert-butylbenzene, dimethyl isophthalate, and 3,5-dialkoxyl benzene are desirable. X
Is any anion. Since the reaction is carried out in a non-polar organic solvent, anions that dissolve in the non-polar solvent are preferred. Specifically, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion and trifluoroacetate ion are desirable.

【0009】前記ポリマーを製造するモノマー及びそれ
より得られるポリマーは、いずれも文献未載の新規化合
物であり、以下のようにして製造される。下記一般式
(V)で表されるポルフィリン誘導体
The monomer for producing the polymer and the polymer obtained therefrom are novel compounds which have not been described in any literature, and are produced as follows. Porphyrin derivative represented by the following general formula (V)

【化16】 (V) (式中のRは前記と同じ意味を持つ。)で表されるジピ
ロールメタン誘導体(V)に、下記一般式(VI)
Embedded image (V) (Wherein R has the same meaning as described above) to the dipyrrolemethane derivative (V) represented by the following general formula (VI)

【化17】 (VI) で表されるアルデヒド置換のジベンゾ−24−クラウン
−8−エーテル誘導体(VI)と、ジピロールメタン誘導
体(V)を、酸触媒の存在下に、酸化剤で酸化する。こ
の酸触媒には、一般にプロピオン酸やトリフルオロ酢酸
等が用いられる。又、酸化剤は、2,3−ジクロロ−
5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノンやクロラニル等が
用いられる。以上の操作により、下記一般式(VII)
Embedded image (VI) The aldehyde-substituted dibenzo-24-crown-8-ether derivative (VI) and dipyrrolemethane derivative (V) are oxidized with an oxidizing agent in the presence of an acid catalyst. As the acid catalyst, propionic acid, trifluoroacetic acid or the like is generally used. The oxidizing agent is 2,3-dichloro-
5,6-dicyano-p-benzoquinone, chloranil and the like are used. By the above operation, the following general formula (VII)

【化18】 (VII) (式中のRは前記と同じ意味を持つ。)で表される5,
15−ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテル−ジ置
換ポルフィリン誘導体を合成する。このようにして得ら
れる前記誘導体と、遷移金属Mの酢酸塩や塩化物を反応
させることにより、下記一般式(III)
Embedded image (VII) (R in the formula has the same meaning as described above.)
A 15-dibenzo-24-crown-8-ether-disubstituted porphyrin derivative is synthesized. By reacting the derivative thus obtained with an acetate or chloride of the transition metal M, the following general formula (III)

【化19】(III) (式中のR及びMは前記と同じ意味を持つ。)で表され
る5,15−ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテル
−ジ置換ポルフィリン誘導体の遷移金属錯体(III)を
製造することが出来る。この反応は液相において溶媒を
存在させて、温度10〜40℃の条件下に反応させる。
Embedded image (III) (R and M in the formula have the same meanings as described above.) A transition metal complex (III) of a 5,15-dibenzo-24-crown-8-ether-disubstituted porphyrin derivative represented by the following formula: I can do it. This reaction is carried out at a temperature of 10 to 40 ° C. in the presence of a solvent in the liquid phase.

【0010】次に、2級アンモニウム塩の部分は、下記
一般式(VIII)
Next, the part of the secondary ammonium salt is represented by the following general formula (VIII)

【化20】(VIII) (式中のPは前記と同じ意味を持つ。)で表されるアル
デヒド誘導体(VIII)と、下記一般式(IX)
(VIII) (Wherein P has the same meaning as described above), and an aldehyde derivative (VIII) represented by the following general formula (IX):

【化21】(IX) (式中のQは前記と同じ意味を持つ。)で表される1級
アミン誘導体(IX)を、溶剤中(例えば、トルエン中)
で加熱することにより、脱水反応を促進させることによ
り、下記一般式(X)
Embedded image (IX) (Wherein Q in the formula has the same meaning as described above) in a solvent (for example, in toluene)
The dehydration reaction is promoted by heating in the following general formula (X)

【化22】(X) (式中のP、Qは前記と同じ意味を持つ。)で表される
P、Q置換イミン誘導体(X)が得られ、これを水素化
ホウ素ナトリウムによって還元し、酸を加えることによ
り、下記一般式(IV)
(X) (Wherein P and Q have the same meanings as described above), and a P, Q-substituted imine derivative (X) is obtained, which is reduced with sodium borohydride and added with an acid to give General formula (IV)

【化23】(IV) (式中のP、Qは前記と同じ意味を持つ。)で表される
2級アンモニウム塩を製造することが出来る。
Embedded image (IV) (P and Q in the formula have the same meanings as described above.) Can be produced.

【0011】前記操作により得られた下記一般式(II
I)
The following general formula (II) obtained by the above operation
I)

【化24】(III) (式中のR及びMは前記と同じ意味を持つ。)で表され
る5,15−ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテル
−ジ置換ポルフィリン誘導体の遷移金属錯体(III)
と、前記操作で得られた下記一般式(IV)
Embedded image (III) (R and M in the formula have the same meanings as described above.) A transition metal complex of a 5,15-dibenzo-24-crown-8-ether-disubstituted porphyrin derivative (III)
And the following general formula (IV) obtained by the above operation

【化25】(IV) (式中のP、Qは前記と同じ意味を持つ。)で表される
2級アンモニウム塩を、非極性溶媒中で反応させる。非
極性溶媒には、塩化メチレンやクロロホルムといった非
極性溶媒が用いられる。前記化合物を用いる割合は、
(III):(IV)=1:2の割合で、温度10℃〜40
℃で混合することにより、一般式(I)
Embedded image (IV) (Where P and Q have the same meanings as described above) are reacted in a non-polar solvent. As the non-polar solvent, a non-polar solvent such as methylene chloride or chloroform is used. The ratio of using the compound,
(III): (IV) = 1: 2 at a temperature of 10 ° C. to 40 ° C.
By mixing at ℃, the general formula (I)

【化26】 (I) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。)で表されるモノマーを得ることが出来る。これと
同時に一般式(II)
Embedded image (I) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon And X represents any anion atom.). At the same time, the general formula (II)

【化27】 (II) (式中、(式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子
を取りうる遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳
香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ
配位可能な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪
族炭化水素、及び芳香族炭化水から選ばれる炭化水素基
を表し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から
選ばれる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を
表す。nは1以上の整数を表す。)で表される窒素原子
の中心金属への配位相互作用とクラウンエーテルと2級
アンモニウム塩との水素結合相互作用によってポリマー
を得ることが出来る。ポリマーの特性は、nの数により
定まる。通常nは1以上の整数となる。一般に100程
度の数のものが得られる。
Embedded image (II) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P represents a metal via a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon. Represents a group having a nitrogen atom capable of coordinating to a terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and R is selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. X represents an anion atom, and n represents an integer of 1 or more.) Coordination interaction of a nitrogen atom to a central metal, and a crown ether and a secondary ammonium salt The properties of the polymer are determined by the number of n, which is usually an integer of 1 or more, and generally about 100.

【0012】本発明で得られるポリマーは、その構造か
らわかるように、大きなパイ電子系をもつポルフィリン
の特性を有するものである。この特性を利用すると、導
電性を有するものであり、分子電線として利用すること
ができる。そして、このような導電性材料として利用す
る場合に、金属への配位や水素結合を阻害する温和な条
件下で容易に構成単位のモノマーに分解することができ
る。したがって、リサイクルが可能な材料であるという
ことができる。
As can be seen from the structure, the polymer obtained in the present invention has the characteristics of a porphyrin having a large pi-electron system. If this property is used, it has conductivity and can be used as a molecular electric wire. Then, when used as such a conductive material, it can be easily decomposed into a monomer as a structural unit under mild conditions that inhibit coordination to a metal and hydrogen bonding. Therefore, it can be said that the material is recyclable.

【0013】[0013]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定され
るものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0014】実施例1 アルゴン雰囲気下において、5−フェニルジピロメタン
0.500g、(2.25ミリモル)と6,7,9,1
0,12,13,20,21,23,24,26,2
7,−ドデカヒドロジベンゾ[b、n],[1,4,
7,10,13,16,19,22]オクタオギザシク
ロテトラコシン−2−イルアルデヒド1.61g、
(3.37ミリモル)をクロロホルム300mlに溶解
し、光を遮断した状態で、三フッ化ホウ素ジエチルエー
テル錯体を反応溶液中で3.3mMになるように、0.
125ml、(0.986ミリモル)を、シリンジを用
いて加え、1時間室温で撹拌した後、2,3−ジクロロ
−5,6?ジシアノ−p−ベンゾキノン0.393g、
(1.74ミリモル)を加え1時間室温で撹拌した。反
応混合物を、炭酸水素ナトリウム水溶液により洗浄後、
粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出
溶媒、酢酸エチル)で精製することにより、構造式
Example 1 Under argon atmosphere, 0.500 g of 5-phenyldipyrromethane, (2.25 mmol) and 6,7,9,1
0,12,13,20,21,23,24,26,2
7, -dodecahydrodibenzo [b, n], [1,4,
7,10,13,16,19,22] octaogizacyclotetracosin-2-ylaldehyde 1.61 g,
(3.37 mmol) was dissolved in 300 ml of chloroform, and 0.3 ml of boron trifluoride diethyl ether complex was adjusted to 3.3 mM in the reaction solution in a light-shielded state.
125 ml, (0.986 mmol) was added using a syringe and stirred for 1 hour at room temperature, followed by 0.393 g of 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone,
(1.74 mmol) was added and stirred at room temperature for 1 hour. After washing the reaction mixture with aqueous sodium hydrogen carbonate solution,
The crude product is purified by silica gel column chromatography (elution solvent, ethyl acetate) to give the structural formula

【化28】 (XI) ポルフィリン誘導体(XI)236mg(16%)を得
た。 質量分析値(としてC80H82N4O16) 計算値:1355 実測値:1357(M+2H)
Embedded image (XI) 236 mg (16%) of the porphyrin derivative (XI) were obtained. Mass spectrometry (as C 80 H 82 N 4 O 16 ) Calculated: 1355 Found: 1357 (M + 2H)

【0015】実施例2 参考例1で得られたポルフィリン誘導体(XI)75mg
(0.055ミリモル)を50mlのクロロホルムに溶
解した。クロロホルム溶液を環流しておき、メタノール
1mlに溶解した酢酸コバルト19mg(0.076ミ
リモル) をゆっくり加えていった。1時間環流した
後、室温まで放冷し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で
洗浄後、クロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチ
ル)で精製し、さらに塩化メチレン−メタノール混合溶
液から再結晶することにより構造式
Example 2 75 mg of the porphyrin derivative (XI) obtained in Reference Example 1
(0.055 mmol) was dissolved in 50 ml of chloroform. The chloroform solution was refluxed, and 19 mg (0.076 mmol) of cobalt acetate dissolved in 1 ml of methanol was slowly added. After refluxing for 1 hour, the mixture was allowed to cool to room temperature, washed with a saturated aqueous solution of sodium hydrogencarbonate, purified by chromatography (silica gel, ethyl acetate), and further recrystallized from a mixed solution of methylene chloride and methanol to give a structural formula.

【化29】 (XII) で表されるポルフィリン誘導体(XII)37mg(47
%)を得た。 質量分析値(としてC80H80CoN4O16) 計算値:1412 実測値:1435(M+Na)
Embedded image (XII) Porphyrin derivative (XII) 37 mg (47
%). Mass spectrometry (as C 80 H 80 CoN 4 O 16 ) Calculated: 1412 Found: 1435 (M + Na)

【0016】実施例3 4−ホルミル安息香酸メチルg1.1g(6.4ミリモ
ル)と、4−tert−ブチルベンジルアミン1.0g
(6.4ミリモル)を塩化メチレン100ml中で、ト
リエチルアミン10mlと無水硫酸マグネシウム2.3
2g(10ミリモル)を加え加熱環流10時間行い、固
体をろ別した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲ
ル、酢酸エチル)で精製することにより構造式
EXAMPLE 3 1.1 g (6.4 mmol) of methyl 4-formylbenzoate and 1.0 g of 4-tert-butylbenzylamine
(6.4 mmol) in methylene chloride (100 ml), triethylamine (10 ml) and anhydrous magnesium sulfate (2.3).
2 g (10 mmol) was added and the mixture was heated under reflux for 10 hours, and the solid was filtered off. Purified by column chromatography (silica gel, ethyl acetate)

【化30】 (XIII) で表されるエステル誘導体(XIII)1.6g(78%)
を得た。 質量分析値(C20H23NO2として) 計算値:309 実測値:309
Embedded image (XIII) 1.6 g (78%) of the ester derivative (XIII) represented by
I got Mass spectrometry value (as C 20 H 23 NO 2 ) Calculated value: 309 Actual value: 309

【0017】実施例4 実施例3で得られたエステル誘導体(XIII)1.5g
(4.8ミリモル)をメタノール100mlに加温溶解
する。この溶液に、水素化ホウ素ナトリウム1g(26
ミリモル)加えて、室温で10時間撹拌した。得られた
反応溶液に2M塩酸水溶液50mlを加え溶媒を留去し
た後に、これに8M水酸化ナトリウム水溶液100ml
を加える。この水溶液をクロロホルム100mlで抽出
し、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後
に、溶媒留去することで、構造式
Example 4 1.5 g of the ester derivative (XIII) obtained in Example 3
(4.8 mmol) is dissolved by heating in 100 ml of methanol. To this solution was added 1 g of sodium borohydride (26 g
Mmol) and stirred at room temperature for 10 hours. 50 ml of a 2M aqueous hydrochloric acid solution was added to the obtained reaction solution, and the solvent was distilled off.
Add. The aqueous solution was extracted with 100 ml of chloroform, the obtained organic phase was dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off to obtain a compound of the structural formula

【化31】 (XIV) で表されるエステル酸誘導体(XIV)1.4g(90
%)を得た。 質量分析値(C20H25NO2として) 計算値:311 実測値:311
Embedded image (XIV) 1.4 g (90%) of an ester acid derivative (XIV) represented by
%). Mass analysis (C 20 H 25 as NO 2) Calculated: 311 Found: 311

【0018】実施例5 実施例4で得られたエステル酸誘導体(XIV)1.2g
(3.9ミリモル)をクロロホルム50mlに溶解し、
ジ−tert−ブチルジカルボネート0.85g(3.
9ミリモル)とジメチルアミノピリジン5mg(0.4
ミリモル)を加え5時間撹拌した。反応溶液を2M塩酸
水50mlと蒸留水50mlで洗浄した後、硫酸マグネ
シウムで乾燥し、溶媒留去した。得られた油状物をカラ
ムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキ
サン)で精製することにより、構造式
Example 5 1.2 g of the ester acid derivative (XIV) obtained in Example 4
(3.9 mmol) was dissolved in 50 ml of chloroform,
0.85 g of di-tert-butyl dicarbonate (3.
9 mmol) and 5 mg of dimethylaminopyridine (0.4 mg).
Mmol) and stirred for 5 hours. The reaction solution was washed with 50 ml of 2M hydrochloric acid and 50 ml of distilled water, dried over magnesium sulfate, and evaporated. The resulting oil was purified by column chromatography (silica gel, ethyl acetate / hexane) to give the structural formula

【化32】 (XV) で表されるエステル誘導体(XV)1.5g(93%)を
得た。 質量分析値(C25H33NO4として) 計算値:411 実測値:411
(XV) 1.5 g (93%) of the ester derivative (XV) represented by Mass spectrometry value (C 25 as H 33 NO 4) Calculated: 411 Found: 411

【0019】実施例6 実施例5で得られたジエステル誘導体(XV)1.2g
(2.9ミリモル)をメタノール50mlに溶解し、こ
れに1M水酸化ナトリウム水溶液50ml加えて、3時
間加熱撹拌した後、溶媒を半分にまで留去した。これに
塩酸を加えてpH2に調整して析出した白色固体を濾過す
ることにより、構造式
Example 6 1.2 g of the diester derivative (XV) obtained in Example 5
(2.9 mmol) was dissolved in 50 ml of methanol, 50 ml of a 1 M aqueous sodium hydroxide solution was added thereto, and the mixture was heated and stirred for 3 hours, and then the solvent was distilled off to half. Hydrochloric acid was added thereto to adjust the pH to 2, and the precipitated white solid was filtered to obtain the structural formula.

【化33】 (XVI) で表されるジカルボン酸誘導体(XVI)1.0g(90
%)を得た。 質量分析値(C24H31NO4として) 計算値:397 実測値:397
(XVI) 1.0 g of a dicarboxylic acid derivative (XVI) (90
%). Mass spectrometry value (as C 24 H 31 NO 4 ) Calculated value: 397 Actual value: 397

【0020】実施例7 実施例6で得られたカルボン酸誘導体(XVI)1.0g
(2.5ミリモル)と、4−アミノピリジン270mg
(2.8ミリモル)をジメチルホルムアミド50mlに
溶解し、そこに3−ヒドロキシ−4−オキソ−3,4−
ジヒドロ−1,2,3−ベンゾトリアジン490mg
(3.0ミリモル)を加えた。溶液を、20℃に冷却
し、撹拌しつつ、N−エチル−N‘−3−ジメチルアミ
ノプロピルカルボジイミド0.55ml(3.0ミリモ
ル)を加える。反応混合物を室温で6時間撹拌した後、
過剰の冷水を加えて生成物を沈殿させる。沈殿物をろ取
し乾燥することにより、構造式
Example 7 1.0 g of the carboxylic acid derivative (XVI) obtained in Example 6
(2.5 mmol) and 270 mg of 4-aminopyridine
(2.8 mmol) was dissolved in 50 ml of dimethylformamide, and 3-hydroxy-4-oxo-3,4- was added thereto.
490 mg of dihydro-1,2,3-benzotriazine
(3.0 mmol) was added. The solution is cooled to 20 ° C. and, with stirring, 0.55 ml (3.0 mmol) of N-ethyl-N′-3-dimethylaminopropylcarbodiimide are added. After stirring the reaction mixture at room temperature for 6 hours,
The product is precipitated by adding excess cold water. The precipitate is collected by filtration and dried to obtain the structural formula

【化34】 (XVII) で表されるアミド誘導体(XVII)1.0g(84%)を
得た。 質量分析値(C29H35N3O3として) 計算値:473 実測値:473
Embedded image (XVII) 1.0 g (84%) of the amide derivative (XVII) represented by the formula was obtained. Mass spectrometry value (as C 29 H 35 N 3 O 3 ) Calcd .: 473 Found: 473

【0021】実施例8 実施例7で得られたアミド酸誘導体(XVII)1.0g
(2.1ミリモル)に、トリフルオロ酢酸10mlを加
え室温で1時間撹拌した。トリフルオロ酢酸を減圧留去
することにより、構造式
Example 8 1.0 g of the amic acid derivative (XVII) obtained in Example 7
(2.1 mmol), 10 ml of trifluoroacetic acid was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. By removing trifluoroacetic acid under reduced pressure, the structural formula

【化35】 (XVIII) で表されるピリジル基を持つ2級アミン誘導体(XVII
I)980mg(95%)を得た。 質量分析値(C26H27F3N3O3として) 計算値:486 実測値:486
(XVIII) A secondary amine derivative having a pyridyl group represented by the formula (XVII
I) 980 mg (95%) were obtained. Mass spectrometry value (as C 26 H 27 F 3 N 3 O 3) Calcd .: 486 Found: 486

【0022】実施例9 実施例2で得られたポルフィリン誘導体(XII)5mg
(3.5ミクロモル)と実施例8で得られたピリジル基
を持つ2級アミン誘導体(XVIII)4.4mg(7.0
ミクロモル)をクロロホルムに溶解することで、
Example 9 5 mg of the porphyrin derivative (XII) obtained in Example 2
(3.5 micromoles) and 4.4 mg (7.0) of the secondary amine derivative (XVIII) having a pyridyl group obtained in Example 8.
Micromol) in chloroform,

【化36】 (XX) で表されるモノマー(XX)が生成すると同時にEmbedded image (XX) At the same time that the monomer (XX) represented by

【化37】 (XXI) で表される金属配位相互作用と水素結合相互作用を利用
したポリマー(XXI)の生成を確認した。nの数は10
0であった。 質量分析値(モノマーユニットをC132H136CoF5N6O22
して) 計算値:2387 実測値:2387、4774、7161、9548、1
1935
(XXI) The formation of a polymer (XXI) utilizing the metal coordination interaction and hydrogen bond interaction represented by (1) was confirmed. The number of n is 10
It was 0. Mass spectrometry value (monomer unit is C 132 H 136 CoF 5 N 6 O 22 ) Calculated value: 2387 Actual value: 2387, 4774, 7161, 9548, 1
1935

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、従来全く知られていな
い有機化合物の新しい概念に基づく技術によって、金属
配位相互作用と水素結合相互作用を利用してポリマーを
製造することができるモノマーを製造することが出来
る。このモノマーを用いて、高分子化することにより、
自発的な集合によりポリマーを得ることが出来る。本発
明のポリマーは、外的環境を制御することにより容易に
分解出来ることから、リサイクル型グリーンポリマーと
して利用可能である。また、このポリマーを構成してい
るポルフィリン環のパイ電子共役を利用することによっ
て分子コンピューターの構成部品である分子素子の基礎
となる分子電線材料としての利用が期待出来る。
According to the present invention, a monomer capable of producing a polymer by utilizing a metal coordination interaction and a hydrogen bond interaction by a technique based on a new concept of an organic compound, which has not been known at all, is provided. Can be manufactured. By using this monomer to polymerize,
The polymer can be obtained by spontaneous assembly. Since the polymer of the present invention can be easily decomposed by controlling the external environment, it can be used as a recycled green polymer. Further, by utilizing the pi-electron conjugation of the porphyrin ring constituting the polymer, it can be expected to be used as a molecular electric wire material which is a basis of a molecular element which is a component of a molecular computer.

フロントページの続き Fターム(参考) 4C050 PA05 PA06 PA07 PA20 4J030 CA03 CB01 CC01 CC29 CC30 CD11 CG02 Continued on the front page F term (reference) 4C050 PA05 PA06 PA07 PA20 4J030 CA03 CB01 CC01 CC29 CC30 CD11 CG02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(I) 【化1】 (I) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは、脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選
ばれる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。)で表されるモノマー。
(1) A compound represented by the general formula (I): (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) R represents a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and Q represents a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Represents a group, and X represents any anion atom.)
【請求項2】一般式(III) 【化2】 (III) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Rは、脂肪族炭化水素、及び芳香族
炭化水素から選ばれる炭化水素基を表す。)で表される
化合物。
2. A compound of the general formula (III) (In the formula, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon.) Compound.
【請求項3】一般式(IV) 【化3】 (IV) (式中、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素から選
ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能な窒素原子
を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水素、及び芳
香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表し、Xは任意
の陰イオン原子を表す。)で表される2級アンモニウム
塩。
(3) a compound represented by the general formula (IV): (Wherein, P represents a group having a nitrogen atom capable of coordinating to a metal at a terminal via a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and Q represents an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon. Represents a hydrocarbon group selected from group hydrocarbons, and X represents an arbitrary anion atom.)
【請求項4】一般式(III) 【化4】 (III) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Rは、脂肪族炭化水素、及び芳香族
炭化水素から選ばれる炭化水素基を表す。)で表される
化合物と一般式(IV) 【化5】 (IV) (式中、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素から選
ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能な窒素原子
を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水素、及び芳
香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表し、Xは任意
の陰イオン原子を表す。)で表される2級アンモニウム
塩を、溶媒の存在下に反応させることにより、一般式
(I) 【化6】 (I) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは、脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選
ばれる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。)で表されるモノマーを製造することを特徴とする
モノマーの製造方法。
4. A compound of the general formula (III) (In the formula, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon.) Compound and general formula (IV) (Wherein, P represents a group having a nitrogen atom capable of coordinating to a metal at a terminal via a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and Q represents an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon. A hydrocarbon group selected from group hydrocarbons, and X represents an arbitrary anion atom.) In the presence of a solvent to react with a secondary ammonium salt represented by the general formula (I): 6) (I) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) R represents a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and Q represents a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. And X represents an arbitrary anion atom).) A method for producing a monomer, comprising producing a monomer represented by the formula:
【請求項5】一般式(II) 【化7】 (II) (式中、式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を
取りうる遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香
族炭化水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配
位可能な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族
炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基
を表し、Rは、脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素か
ら選ばれる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子
を表す。nは1以上の整数を表す。)で表されるポリマ
ー。
5. A compound of the general formula (II) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P represents a metal via a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon. Represents a group having a terminal coordinable nitrogen atom, Q represents a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and R is selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. X represents an arbitrary anion atom, and n represents an integer of 1 or more.
【請求項6】一般式(I) 【化8】 (I) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。)で表されるモノマーより、一般式(II) 【化9】 (II) (式中、Mは4つの窒素、さらに2つの配位子を取りう
る遷移金属を表し、Pは脂肪族炭化水素及び芳香族炭化
水素から選ばれる炭化水素基を介して、金属へ配位可能
な窒素原子を末端に有する基を表し、Qは脂肪族炭化水
素、及び芳香族炭化水素から選ばれる炭化水素基を表
し、Rは脂肪族炭化水素、及び芳香族炭化水素から選ば
れる炭化水素基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。Xは任意の陰イオン原子を表す。nは1以上の整数
を表す。)で表されるポリマーを製造することを特徴と
するポリマーの製造方法。
6. A compound of the general formula (I) (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon Wherein X represents any anion atom.) From the monomer represented by the general formula (II): (Wherein, M represents a transition metal capable of taking four nitrogens and two ligands, and P can coordinate to a metal via a hydrocarbon group selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons) Represents a group having a terminal nitrogen atom at the terminal, Q represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, and R represents a hydrocarbon group selected from an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon Wherein X represents any anion atom, X represents any anion atom, and n represents an integer of 1 or more.) .
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