JP2004359643A - リジン誘導体及びゲル化剤 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、少量の添加で、簡易に、種々の有機溶媒をゲル化することができるリジン誘導体を提供することにある。
【解決手段】本発明は、以下の（１）〜（３）に関する。
（１）一般式（Ｉ）
【化４】

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は同一または異なって、アルキルを表す）で表されるリジン誘導体。
（２）（１）記載のリジン誘導体を含有する有機溶媒のゲル化剤。
（３）（１）記載のリジン誘導体と有機溶媒を含有するゲル。
本発明により、少量の添加で、簡易に種々の有機溶媒をゲル化することができるリジン誘導体が提供される。
【選択図】 なし

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、有機溶媒のゲル化剤として有用なリジン誘導体に関する。
【従来の技術】
有機溶媒をゲル化して得られるゲルは、化粧品、医薬品、農薬、食品、接着剤、インキ、塗料、樹脂、繊維等の分野において、製品の流動性をコントロールすること等を目的として、使用されている。例えば、食用油の廃棄による水質汚染を防止するために、廃油をゲル化して固形物として処理すること等が知られている。
有機溶媒のゲル化剤として、例えば、一般式（Ａ）
【化２】

で表されるメチル ２，６−ジイソシアネートヘキサノエート由来の化合物が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００３−２５７２１号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、少量の添加で、簡易に、種々の有機溶媒をゲル化することができるリジン誘導体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の（１）〜（３）を提供する。
（１）一般式（Ｉ）
【化３】

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は同一または異なって、アルキルを表す）で表されるリジン誘導体。
（２）（１）記載のリジン誘導体を含有する有機溶媒のゲル化剤。
（３）（１）記載のリジン誘導体と有機溶媒を含有するゲル。
以下、一般式（Ｉ）で表されるリジン誘導体を化合物（Ｉ）と表現することもある。
【発明の実施の形態】
一般式（Ｉ）の各基の定義において、アルキルは、例えば、直鎖または分岐状の炭素数１〜２５のアルキル、具体的には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、オクタデシル、エイコシル、ペンタコシル等を表し、中でも、炭素数５〜２０で直鎖状のものが好ましい。また、一般式（Ｉ）中のＲ^１、Ｒ^２およびＲ^３は同一であるのが好ましい。
化合物（Ｉ）は、２−イソシアネートエチル ２，６−ジイソシアネートヘキサノエートと３当量〜大過剰量のアルキルアミンをベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、アセトン、酢酸エステル等の活性水素をもたない溶媒中で反応させることにより得ることができる。ここで、アルキルアミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、エイコシルアミン、ペンタコシルアミン等があげられる。反応は、室温から加熱還流下の温度条件で実施することができる。反応後は、反応液から反応溶媒を留去した後に、必要に応じて、有機合成における通常の精製方法、例えば、晶析、再結晶等の操作を行うことによって、化合物（Ｉ）を精製することができる。原料である２−イソシアネートエチル ２，６−ジイソシアネートヘキサノエートは、特開２００２−３４６２号公報等に記載の方法により合成することも可能であるが、市販品として、入手することも可能である。
化合物（Ｉ）を有機溶媒に少量（好ましくは、有機溶媒１ｍｌに対して１〜３０ｍｇ）添加し、５０〜８０℃の温度で加熱溶解させ、その後、必要に応じて、室温に冷却することにより、有機溶媒をゲル化させることができる。ここで、有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン等の芳香族化合物、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン等のエーテル系化合物、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン系化合物、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトニトリル等の高極性化合物、ガソリン、灯油、軽油、重油等の鉱物油、オリーブ油、綿実油、大豆油、ナタネ油、トウモロコシ油等の植物油、魚油等があげられる。
また、２−イソシアネートエチル ２，６−ジイソシアネートヘキサノエートとアルキルアミンを有機溶媒中で反応させることにより、反応と同時に、その有機溶媒をゲル化させることも可能である。
化合物（Ｉ）と有機溶媒を含有するゲルは、加熱することにより液状に戻り、放冷することにより再びゲル化する。すなわちゾル−ゲル過程を熱可逆的に繰り返すことが可能である温度応答性のインテリジェント材料としても利用することができる。
【実施例】
実施例１：一般式（Ｉ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３がオクチルである化合物（化合物１）
５００ｍｌの３口フラスコに脱水トルエン２００ｍｌを加え、次いで２−イソシアネートエチル ２，６−ジイソシアネートヘキサノエート１．９ｍｌ（８．６ｍｍｏｌ）を加えた。その後、室温下攪拌しながらヘキシルオクチルアミン４．３ｍｌ（２６ｍｍｏｌ）を加えた。この溶液を加熱しつつ２０分間攪拌した。その後、この反応液から減圧下、トルエンを留去した。ここで得られた残留物にメタノールを２００ｍｌ加え溶解させた後に、減圧下で再びメタノールを留去した。この操作を、さらに２回繰り返した。
残留物を少量のメタノールに溶解し、２００ｍｌのジエチルエーテルを加えることにより、目的物を析出させた。この析出物を濾取し、得られた固形物を酢酸エチルから２回、再結晶し、さらに乾燥することにより、目的物（化合物１）５．２５ｇを取得した（収率９５％）。
目的物の構造は^１Ｈ−ＮＭＲにより確認した。
^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ_６， （ＣＨ_３）_４Ｓｉ，２５℃）；δ＝０．８６（ｔ， Ｊ＝６．８Ｈｚ，９Ｈ；ＣＨ_３）， ２．９８（ｑ， Ｊ＝６．３Ｈｚ，１０Ｈ； ＣＯＮＨＣＨ_２）， ３．２４−３．２９（ｍ， ４２Ｈ； ＣＨ_２）， ３．９９−４．０５（ｍ， ２Ｈ； ＯＣＨ_２）， ４．１２（ｑ， Ｊ＝５．５Ｈｚ，１Ｈ； ＣＨ）， ５．７３（ｑ， Ｊ＝５．５Ｈｚ， ２Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．８９−５．９４（ｍ， ３Ｈ； ＣＯＮＨ）， ６．１４（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）
実施例２：一般式（Ｉ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３がドデシルである化合物（化合物２）
オクチルアミンの代わりに、ドデシルアミン４．７７ｇを使用する以外は実施例１と同様の操作を行い、化合物２を得た。収率は９５％であった。
^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ_３， （ＣＨ_３）_４Ｓｉ， ２５℃）； δ＝０．８７（ｔ， Ｊ＝６．７Ｈｚ， ９Ｈ；ＣＨ_３）， ３．０６−３．１２（ｍ， １０Ｈ； ＣＯＮＨＣＨ_２）， ３．３４−３．４５（ｍ， ５０Ｈ； ＣＨ_２）， ４．１２−４．２０（ｍ， ２Ｈ； ＯＣＨ_２）， ４．２８（ｑ， Ｊ＝４．８Ｈｚ， １Ｈ； ＣＨ）， ５．５０（ｑ， Ｊ＝５．３Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ），５．５６（ｔ， Ｊ＝５．６Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．７４（ｔ， Ｊ＝５．４Ｈｚ，１Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．７８（ｔ， Ｊ＝５．５Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．９２（ｔ， Ｊ＝５．９Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ６．１５（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）
実施例３：一般式（Ｉ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３がオクタデシルである化合物（化合物３）
オクチルアミンの代わりに、オクタデシルアミン６．９４ｇを使用する以外は実施例１と同様の操作を行い、化合物３を得た。収率は９５％であった。
^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３， （ＣＨ_３）_４Ｓｉ，２５℃）；δ＝０．８７（ｔ， Ｊ＝６．７Ｈｚ， ９Ｈ； ＣＨ_３）， ３．０６−３．１２（ｍ， １０Ｈ； ＣＯＮＨＣＨ_２）， ３．３４−３．４５（ｍ， ６２Ｈ； ＣＨ_２）， ４．１２−４．２０（ｍ， ２Ｈ； ＯＣＨ_２）， ４．２８（ｑ， Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ； ＣＨ）， ５．５０（ｑ， Ｊ＝５．３Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．５６（ｔ， Ｊ＝５．６Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．７４（ｔ， Ｊ＝５．４Ｈｚ，１Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．７８（ｔ， Ｊ＝５．５Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ５．９２（ｔ， Ｊ＝５．９Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）， ６．１５（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ， １Ｈ； ＣＯＮＨ）
実施例４：ゲル化能試験
実施例１〜３で得られた化合物について、各種有機溶媒に対するゲル化能を調べた。まず試験管に各化合物を入れ有機溶媒を加えて加熱し、均一に溶解した。この溶液を室温で２時間静置し、ゲル化させ、最小ゲル化濃度を調べた。詳細には、秤量した化合物を蓋付き試験管（１４ｍｌ）に入れ、１ｍｌの有機溶媒を加えて加熱溶融後、２５℃に設定した恒温槽に静置した。２時間後、試験管を傾けても有機溶媒がしみ出ず、軽くたたいても形が崩れない状態をゲルと判断した。
ゲル化能試験の結果を表１〜３に示す。
【表１】

【表２】

【表３】

なお、表１中の数字は、最小ゲル化濃度であり、溶媒１ｍｌをゲル化できる最小量のゲル化剤の量ｍｇを（ｍｇ／ｍｌ）で表したものである。また、ゲル化と表記したものについては、最小ゲル化濃度を測定してはいないが、その有機溶媒がゲル化していることを示している。
表１〜３より、本発明のリジン誘導体は、少量の添加で、簡易に、種々の有機溶媒をゲル化することができることがわかる。
【発明の効果】
本発明により、少量の添加で、簡易に種々の有機溶媒をゲル化することができるリジン誘導体が提供される。

Claims (3)

1. 一般式（Ｉ）
   

   

   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は同一または異なって、アルキルを表す）で表されるリジン誘導体。
2. 請求項１記載のリジン誘導体を含有する有機溶媒のゲル化剤。
3. 請求項１記載のリジン誘導体と有機溶媒を含有するゲル。