JP2007302564A - 二核化配位子及びその二核亜鉛錯体 - Google Patents
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Lipscomb,W.L.; Strater,N. Chem.Rev. 1996, 96, 2375-2433. Strater,N.; Lipscomb,W.; Klabunde,T.; Krebs,B. Angew. Chem. Int.Enl. 1996, 35, 2024. Wilcox,D.E.Chem.Rev.1996,96,2435. Coleman,J.E.Annu.Rev.Biophys.Biomol.Struct.1992,21,441. Coleman,J.E.;Gettins,P.Adv.Enzymol.1993,55,381. Parkin,G.Chem.Rev.2004,104,699. Molenveld, P.; Stikvoort, W.M.G; Kooijman ,H.; Spek ,A.L.; Endbersen,J.E; Reinhoundt,D.N. J.Org.Chem. 1999,64,3896. Zhu, L.; Santos, O.d.; Koo, C.W.; Rybstein, M.; Pape, L.; Canary,J. W.Inorg.Chem. 2003,42,7912. Iranzo, O.; Elmer, T.; Richard, J.P.; Morrow, J.R. Inorg.Chem. 2003,42,7737. Kimura,E; Nakamura,I.; Koike,T.; Shionoya,M.; Kodama,Y.; I keda,T.; Shiro,M. J.Am.Chem.Soc.1994,116,4764. Koike,T.; Kajitani,S.; Nakamura,I.; Kimura,E.; Shiro,M. J.Am.Chem.Soc.1995,117,1210. Kimura,E.; Kodama,Y.; Koike,T.; Shiro,M. J.Am.Chem.Soc.1995,117,8304.
500mLの三口反応容器に還流冷却管、三方コック、バルーンを取り付けた装置を組み立てて、玉栓及びセプタムキャップを取り付けたのち、装置内部を真空乾燥した。2-methyl-6-(trimethylstannyl)pyridine(化合物1)16.4g(64.2mmol)、1,2-bis(2-bromo-6-pyridyl)ethane(化合物2)8.78g(25.7mmol)、Pd(PPh3)4 0.2g(0.17mmol)を反応容器に入れ、Ar置換した。その後、シリンジを使用してdry toluene 200mLを注入し、一晩加熱還流した。
(a)Funeriu,D.P.;He,Y.B.;Bister,H.J.;Lehn,J-.M.Bull.Soc.Cim.Fr.1996,133,673.
(b)Long,G.V.;Boyd,S.E.;Harding,M.M.;Buys,I.E.;Hambley,T.W.J.Chem.Soc.Dalton
Trans.1993,3175.
(c)Puglisi,A.;Benaglia,M.;Roncan,G.;Eur.J.Org.Chem.2003,1552.
200mLの三口反応容器に三方コック、50mL等圧滴下ロート及びバルーンを取り付けた装置を組み立てて、セプタムキャップを取り付けて真空乾燥したのち、内部をArで満たした。なお、以後の実験操作はAr雰囲気下で行った。まず、diisopropylamine 3.4mL(24mmol)をシリンジで反応容器に注入し、dry THF 19mLをシリンジで注入したのち、エタノール浴に浸けて-80℃に冷却した。つぎに、1.6M n-BuLiヘキサン溶液15mL(24mmol)をシリンジで注入し、30分かき混ぜた。そして、dry THF 19mLに溶かした化合物3 1.47g(4mmol)をシリンジで等圧滴下ロートに注入し30分かけて滴下すると、溶液は黒色に変化した。さらに、-80℃を保ったまま2時間かき混ぜたのち、diethyl carbonate 5.1mL(40mmol)をシリンジで注入し、エタノール浴に浸けたまま徐々に室温に戻しながら一晩かき混ぜた。最後に、シリカゲルTLC(展開溶媒CHCl3:MeOH=25:1)で反応の終了を確認した。
(d)Perrin,D.D.;Armarego,W.L.F.;Perrin,D.R.Purification of Laboratory Chemicals, Second Edition, Pergamon Press,1980.
30mL二口ナスフラスコに三方コック、50mL等圧滴下ロート、バルーン、セプタムキャップを取り付けた装置を組み立てて、装置内部を真空乾燥した。LiAlH4 0.120g(3.20mmol)をナスフラスコに入れ、Ar置換した。dry THF 10mLをシリンジで注入すると、溶液は懸濁した。これを氷浴に浸けて冷却した。dry THF 5mLに溶かした化合物4 0.532g(0.913mmol)をシリンジで等圧滴下ロートに注入し、1時間かけて滴下すると溶液は褐色に変化した。アルミナTLC(展開溶媒、CHCl3:MeOH=100:5)で反応の進行を確認しながら、氷浴に浸けたまま5時間かき混ぜた。反応の終了を確認したのち、反応容器を冷却したままAr下で少しずつ蒸留水15mLを加えて過剰のLiAlH4を分解すると溶液は黄色に変化し、沈殿が生じた。
二核亜鉛錯体(化合物7)が、従来からある二核亜鉛錯体でも加水分解可能であったリン酸トリエステルを加水分解できるかについて調べた。具体的には以下に示すような手順により行なった。
二核亜鉛錯体(化合物7)が、従来からある二核亜鉛錯体では困難であったリン酸ジエステルを加水分解できるか、及び同加水分解反応をどの程度促進するのかについて調べた。具体的には以下に示すような手順により行なった。
6-BBPTAH3 (化合物6)11.4mg(25.0μmol)及びZn(ClO4)2・6H20 18.6mg(50.0μmol)を30%(v/v)MeCN-H2O混合溶媒 25.0mLに溶かした。この溶液にArバブリングしながら、0.100M NaOH水溶液(I=0.100M,NaClO4)を25.0μLずつ加えたときのpH変化を測定した。加えたOH-の当量に対してpHをプロットした結果を図15に示す。なお、pH測定は堀場製作所製M-12又はサーモエレクトロン社製520Aplusを使用し、標準緩衝液によって校正したのちに測定した(以下同じ)。
6-BBPTAH3 (化合物6)1.37mg(3.00μmol)を5.00mLの1.20mM Zn(ClO4)2・6H20 30%(v/v) MeCN-H2O溶液に溶かして二核亜鉛錯体(化合物7)を調製し、そのpHを測定した。NaOH水溶液を用いてpH7に調節しCSI MS分析を行った。さらに、NaOH水溶液を加えてpH8、pH9、pH10に調節し、CSI MS分析を行なった。NaOH水溶液を加える前の金属錯体をポジティブモードで分析した結果を図16に示す。また、NaOH水溶液を加えた後のポジティブモードでの分析結果を図17に、ネガティブモードでの分析結果を図18にそれぞれ示す。なお、CSI MSスペクトルは日本電子製JMS-T100CSRX the AccuTOF CSにより測定し、測定時のオリフィス1および脱溶媒室の温度は室温であった。
二核亜鉛錯体(化合物7)に取り込まれはするものの、加水分解はされないリン酸モノエステルを使用して、二核亜鉛錯体(化合物7)の加水分解反応における反応機構についてより詳細に調べた。具体的には以下の手順により行なった。
リン酸モノエステルを取り込んだ二核亜鉛錯体を利用して、二核亜鉛錯体の構造について調べた。具体的には、まず、リン酸モノエステルを取り込んだ二核亜鉛錯体のX線結晶構造解析を試みた。しかし、この錯体は溶解度が低いため、単結晶を得ることが困難であり、X線結晶構造解析による結晶構造の決定はできなかった。そこで、ESI MS測定から推定した構造[Zn2(OH)(PhOPO3)(6-BBPTAH)]-及び[Zn2(PhOPO3)(6-BBPTAH)]について、分子軌道計算による分子モデリングを行って、リン酸モノエステルを取り込んだ二核亜鉛錯体の構造の決定を試みた。その結果を図22に示す。なお、分子軌道計算による分子モデリングは、富士通製BioMed CAChe Active Site Version 6.1.12.34を使用してPM5法により行った。また、分子モデリングでは計算を簡略化するために、リン酸モノエステルとしてphenyl phosphateの代わりにmethyl phosphateを使用した。
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