JP2619906B2 - オキサ酸のアニオンと選択的に相互作用するケト化合物、オキサ酸のアニオンとのアダクト、該アダクトの調製方法 - Google Patents

オキサ酸のアニオンと選択的に相互作用するケト化合物、オキサ酸のアニオンとのアダクト、該アダクトの調製方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 あるジカルボン酸ジアミドのような、カチオンと親油
性の錯体を形成しうる有機化合物はしばしば試料溶液中
のカチオンの定量のために使用される。たとえば、カチ
オンと錯体を形成しうる有機化合物を成分として含有す
るイオン選択電極のイオン選択膜のような相当するイオ
ン選択部品は試料溶液中の前記カチオンの濃度を測定す
るためにしばしば使用される。全血液又は血清のよう
な、体液中のナトリウムイオン、カリウムイオン及びカ
ルシウムイオンの濃度を測定するための相当する装置は
前記カチオンの定量のために臨床分野において数年来使
用されている。
その上に、キヤリヤー物質内に又はキヤリヤー物質上
に、指示薬、たとえばpH指示薬と同様に前記カチオン選
択錯体形成有機成分を含有する試験器具は当技術におい
て知られており、 そして前記試験器具において、もし試験器具が測定され
るべきカチオンを含有する試料溶液と接触させられるな
らば、指示薬の性質の交替、たとえば指示薬の色の変化
は測定可能である。
これに反して先行技術においてアニオンと選択的に相
互作用する能力を有するそして試料溶液中のさだまつた
アニオンの測定のための、たとえば前記試料溶液中のア
ニオンの濃度の定量的又は半定量的測定のためのイオン
選択成分として使用されうる有機化合物はほんの少しの
有機化合物しか記述されていない。
本発明の目的は先行技術においてすでに記述されてい
る化合物からオキサ酸のアニオンと選択的に相互作用し
うるような化合物を選び出すこと、オキサ酸のアニオン
と相互作用する能力を有する新しい化合物を提供するこ
とにある。
〔先行技術の記述〕
アニオンの濃度の測定のためにおもに親油性のアンモ
ニウム化合物がイオン選択成分として使用された。
米国特許第3,429,785号に本質的に水である液相に非
混和性の脂肪族アミンの第四級塩を含有しているアニオ
ン選択電極が記述されている。
米国特許第3,723,281号に炭酸水素塩に対し感度を有
しそしてその中のイオン感受性膜が高分子量を有し、有
機化合物及び6〜12個の炭素原子を有する脂肪族アルコ
ールを含有している有機溶媒系に溶解した第四級アンモ
ニウム塩をイオン選択成分として含有している電極が記
述されている。前記脂肪族化合物は通常フツ素化アルコ
ール又は該フツ素化アルコールのエステルであるが、ベ
ンゼン核が1個又は2個のアルキル基で置換されている
トリフルオロアセチルベンゼンも述べられている。前記
米国特許において膜のイオン感受性成分は第四級アミン
であるが、述べられた有機化合物は単に変性成分として
作用することが信じられることが述べられている。
さらに上述の米国特許の前記電極の発展はScottらの
刊行物C lin,Chem.(Winston−Salem,N.C)1986,32,137
〜41及びなおその上にSmirnova,A.L.らのElectrokimiya
1985,21,1221〜1224と同様にGreenberg,J.A.Meyerhof
f,M.E.の刊行物Anal.Chim.Acta 1982,141,57〜64に記述
されている。前記電極は血清及び血漿中の二酸化炭素の
定量に使用することができる。
極く最近、米国特許第3,723,281号において炭酸塩選
択電極の溶媒としてすでに述べられた、トリフルオロア
セチル−p−ブチルベンゼンはそれ自身炭酸塩アニオン
とアダクトを生成する能力を有することが発見された。
前記トリフルオロケト化合物は1モルの炭酸塩アニオン
と1モルの前記フツ素化ケト化合物のアダクト及び1モ
ルの炭酸塩アニオンと2モルの前記フツ素化ケト化合物
のアダクトも生成することができる。このことに関して
本発明者達はMeyerhoff M.E.,Pretsch E.,Welti D.H.及
びSimon Wの刊行物Analytical Chemistry,1987,59,144
を引用する。H.G.KraftとB.M.Rodeの刊行物Inorganica
Chimica Acta,47(1980),41〜45頁において、カチオン
類リチウム、ナトリウム、マグネシウム及びカルシウム
と低級脂肪族ジケトン、ジアセチル、アセチルアセトン
及びアセトニルアセトンのキレート錯体が研究された。
試験されたカチオンの塩は相当する過塩素酸であつて試
験されたジケトンからただアセチルアセトンだけが前記
カチオンと錯体を生成しうることが発見された。前記刊
行物において相当する塩のアニオン、すなわち過塩素酸
塩アニオンとジケトンの間に、錯体生成のような、相互
作用が全くないことが述べられている。
刊行物J.Org.Chem.44巻、9号、1979,1577〜1578頁に
おいて、求核性の試薬についてあるモノケトンの反応性
及び前記求核性の試薬の2種類のオキサ酸のアニオン、
すなわちサルハイトアニオン及びクロマートアニオンに
ついての反応性も研究された。26種類のケトンはみな試
験されそして試験されたモノケトンにおいてはケト基は
シクロ脂肪族環構造の構成員であつた。試験されたケト
ンの中にはケト基に近接した位置に少なくとも1個の強
く電子誘引する置換基が結合された炭素原子は全くなく
そして、その上に試験したケト化合物の中にはπ電子系
がケト基の炭素−酸素二重結合と共役したものは全くな
かつた。
ケト基の近接した位置における炭素原子に対して結合
された少なくとも1個の強く電子誘引する置換基がある
いくつかのケト化合物が先行技術において記述されてい
る。たとえば米国特許第3,968,168号においてそのよう
な殺虫活性を有する1,1−ジフエニルアルカンが記述さ
れている。前記化合物の調製のために、モノフエニル置
換されたケトン、たとえばカルボニル基に近接した位置
の炭素原子に対して結合された1個〜3個の塩素原子が
ある相当するケトンもまた使用されうる。
西独公開特許公報第1,920,176号においてヒドロキシ
クロトン酸ラクトンの調製方法が記述されておりそして
出発物質として前記方法に従つて臭素置換フエノンも使
用されうる。
刊行物Bull.Chem.Soc.JPN,55,1982,641頁において、
温和な酸化剤として酸化セレンの使用が試験されそして
前記刊行物においてケト基がお互いに近接する位置にあ
るジケト化合物も記述されている。
〔発明の記述〕
本発明はオキサ酸(Oxa acid)のアニオンと選択的に
相互作用する能力を有するようなケト化合物に関しそし
て本発明は、なおその上に前記ケト化合物とオキサ酸の
アニオンとのアダクトに関する。
本発明に従うケト化合物はオキサ酸のアニオンと選択
的に相互作用を有するケト化合物であつて、少なくとも
1個のケト基を含んでおり 前記ケト基に近接する位置の炭素原子に対して少なく
とも1個の強く電子誘引する置換基がありそして/又は 前記ケト化合物はケト基の又はケト基の中の1個の炭
素−酸素−二重結合と共役されているπ電子系を含んで
いるか又は 前記ケト化合物はお互いに近接する位置に又はお互い
に2個のケト基がオキサ酸のアニオンと環状キレートを
作るような位置にある少なくとも2個のケト基を含んで
おり しかしながら、ケト基がアルキル置換ベンゼン核に結
合されているこれらのモノケト化合物において前記ケト
基に近接する位置の基はトリフルオロメチル基であつて
はならないという規定を有する。
上述の否認によつてケト基がアルキル置換フエニル核
に結合されている及びケト化合物に対してなおその上に
結合されたトリフルオロメチル基がある前述のモノケト
化合物は保護の範囲から除外されるであろう。前に述べ
た、刊行物Analytical Chemistry,1987,59,144におい
て、トリフルオロアセチル−p−ブチルベンゼンはオキ
サ酸のあるアニオン、すなわちカルボナートアニオンと
アダクトを生成しうることがすでに述べられているがゆ
えに、前記化合物は保護の範囲から放棄された。
本発明に従うモノケト化合物はオキサ酸のアニオンと
相互作用するための能力及びたとえばオキサ酸の前記ア
ニオンとアダクト又は錯体を生成する能力を有し、ケト
基に近接する位置に少なくとも1個の強く電子誘引する
置換基が結合される炭素原子を持たなければならない
か、又は前記ケト化合物はケト基の炭素−酸素−二重結
合と共役させられるπ電子系を含有しなければならない
か、又は前記ケト化合物はお互いに関して上述の位置に
ある少なくとも2個のケト基を含む相当するケト化合物
であらねばならない。
ケト基の近接する位置の炭素原子に結合される好まし
い強く電子誘引する置換基はハリン(haline)原子及び
ニトロ基、好ましくは臭素原子、塩素原子及びフツ素原
子である。
オキサ酸のアニオンと発明のアダクトを生成するケト
化合物のケト基又はケト基の中の少なくとも1個の炭素
−酸素−二重結合と共役するπ電子系に対する例は、好
ましくは芳香族炭素環式化合物又は芳香族特性をもつた
ヘテロ環式化合物π電子系、又は共役ポリエンの炭素−
炭素−二重結合のπ電子系、又は共役ポリインの炭素−
炭素−三重結合のπ電子系、又はアゾ基のπ電子系であ
る。
問題のケト化合物と選択的に相互作用しうる好ましい
アニオン、アニオンとケト化合物の本発明のアダクトの
それぞれ好ましいアニオン成分は下記のオキサ酸のアニ
オンである: CO3 --,HCO3 -,SO4 --,HSO4 -,SO3 --,HSO3 -,P
O4 --,HPO4 --,H2PO4 -,ClO3 -,ClO4 -,BrO3 -,JO3 -,N
O3 -,NO2 -,CrO4 --,HCrO4 -,Cr2O7 --又はHCr2O7 -,又
はカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ケトカルボン
酸、アミノカルボン酸のアニオン、又はペプチドのアニ
オン、又はリン酸、二リン酸又は三リン酸の有機誘導
体、好ましくはリン酸、二リン酸又は三リン酸のエステ
ル、好ましくはアデニル酸、アデノシン二リン酸、アデ
ノシン三リン酸のアニオン。
オキサ化合物のアニオンと選択的に相互作用しうる本
発明に従うそれ以上の類のケト化合物は、ケト基がお互
いに近接する位置にあるか又は両方のケト基とオキサ酸
のアニオンとの間に環式キレートを形成しうるお互いに
そのような位置にある少なくとも2個のケト基を含むそ
れらのケト化合物である。
ケト化合物とオキサ酸のアニオンとの間のアダクトの
それぞれ好ましいケト成分をオキサ酸のアニオンと相互
作用させる本発明に従う好ましいそのようなジケト化合
物は、下式IVに相当する1,2−ジケト化合物である。
(式中ジケト化合物の基 Aはお互いに独立して飽和又は不飽和脂肪族又は脂環
式、飽和又は不飽和である芳香族又はヘテロ環式基から
選ばれ、又は両方の基Aは式IVの化合物を5〜7員の環
を含む炭素環式又はヘテロ環式環構造に一緒になつて閉
環し、その環構造は2個のカルボニル基の少なくとも1
個の炭素−酸素−二重結合と共役される少なくとも1個
の二重結合を含み、そして環基は随意にその上に縮合芳
香族又はヘテロ芳香族環を含み、そしてその脂肪族、脂
環式、芳香族又はヘテロ環基又は炭素環式又はヘテロ環
式環構造は非置換又はアルキル基、置換アルキル基、ア
ルケニル基、置換アルケニル基、ニトロ基、エーテル
基、エステル基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジ
アルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、ジアリール
アミノ基、アゾ基又はハリン(haline)原子である。
なおその上に、式IVの前記ジケト化合物の2個のケト
基の1個又は両方のケト基は発色団の一部でありそして
この場合には式IVのケト化合物とオキサ酸のアニオンと
のアダクトの光吸収は相当する遊離ケト化合物の光吸収
に比べて移動される。
光吸収の前記の移動は可視領域又は紫外領域のいずれ
かでありうる。通常ジケト化合物とオキサ酸のアニオン
とのアダクトは、式IVの遊離1,2−ジケトン化合物の光
吸収に比べて短波長の方向に移動され、すなわち光吸収
の移動は浅色移動である。従つて、橙色又は赤色に着色
されている式IVの遊離ケト化合物は、通常黄色又は白つ
ぽく着色されているオキサ酸のアニオンとのアダクトを
生じるであろう。
しかしながら、式IVのケト化合物とオキサ酸のアニオ
ンとのアダクトの光吸収は、式IVの相当する遊離ケト化
合物の光吸収に比べて、可視領域又は紫外領域において
長波長の領域における吸収に対する方向に移動されるこ
とも可能であり、すなわち光吸収の深色移動が生じるこ
とも可能である。
式IVの1,2−ジケト化合物はまたその構造中に螢光原
子団を含むこともできる。この場合において式IVの遊離
ケト化合物と式IVのケト化合物とオキサ酸のアニオンと
のアダクトとの間に螢光の相違が検出されうる。式IVの
相当するケト化合物とオキサ酸のアニオンとの間のアダ
クトの生成によつて式IVの遊離ケト化合物の螢光が消光
されるかあるいは前記ケト化合物とオキサ酸のアニオン
との間のアダクトの生成によつて相当する非螢光遊離ケ
ト化合物において螢光が誘発される。
式IVの環状1、2−ジケト化合物の好ましい例は式IX
の相当する1,2−ベンゾキノン化合物であり 式中基 R1、R2、R3及びR4はお互いに独立して水素原子、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、アゾ基、ニトロ基、ハロゲン原子、芳香族又はヘテ
ロ芳香族環基からなる群から選ばれ、それらはベンゾキ
ノン構造に直接結合されるかあるいはアゾ基又はアルキ
レン基を通してベンゾキノン基に結合されるかのいずれ
かであり、そして前記飽和又は不飽和脂肪族、脂環式、
芳香族又はヘテロ芳香族基は非置換であるかあるいはた
とえばハリン原子で、随意にアルキル基、ニトロ基又は
アゾ基で置換されるかのどちらかであり、又は式IXの化
合物において基R1,R2,R3及びR4は炭素原子と一緒にそ
れらが結合されるべき1個又はそれ以上の縮合芳香族又
はヘテロ芳香族環基を形成し、そして前記環基は非置換
であるか又はたとえばハリン(haline)原子、アルキル
基、ハロ置換アルキル基、ニトロ基又はアゾ基から成る
群から選ばれた置換基で置換されうる。
式IXの1,2−ベンゾキノンの好ましい例は基R1、R2、R
3及びR4の1,2又は3個が水素原子であり一方基R1、R2
R3及びR4の1,2又は3個が1〜8個の炭素原子を有する
アルキル基又は1〜8個の炭素原子を有するハロ置換ア
ルキル基であるような化合物である。前記の群の1,2−
ベンゾキノンの一例は3,5−ジ−tert−ブチル−1,2−ベ
ンゾキノンである。
基R1、R2、R3及びR4の2個がお互いに近接する位置に
あつてそれらが結合される炭素原子と一緒に、縮合環又
は環基を生成する式IXの1,2−ベンゾキノンの例は、1,2
−ナフトキノン及び9,10−フエナンスラキノンである。
前記化合物の芳香族環に随意にその上の置換基が結合さ
れうる。
式IXの環状1,2−ジケト化合物のその上の例は下記の
式Xを有するアズナフテンキノンであり そして式Xの前記化合物において基R1、R2、R3及びR4
式IXの1,2−ベンゾキノンに対してすでに概説したのと
同じ意味を有する。
オキサ酸のアニオンが2個のケト化合物と環状キレー
トを形成しうる1,3−ジケト化合物の例は下記の式XIを
有する化合物であり 式中基 R5は水素原子、ハリン(haline)原子、アルキル基、ア
ルケニル基、シクロアルキル基、芳香族基、ヘテロ芳香
族基、ニトロ基及びアゾ基から成る群からお互いに独立
して選ばれそして基B又はB′の少なくとも1個は前記
の基B又はB′が結合されるケト基の炭素−酸素−二重
結合と共役される、そして/又は少なくとも1個の基B
又はB′においてカルボニル基、少なくとも1個の強く
電子誘引する置換基と結合される炭素原子に結合される
π電子系を含んでいる。式XIの1,3−ジケト化合物の代
表的な例は、基B又はB′の少なくとも1個が構造 Ar−、Ar−O−、Ar−N=N−又はAr−CH=CH を有する基であり ここで Arは1個又はそれ以上の核を含む芳香族特性をもつた置
換又は非置換ヘテロ環式基の1個又はそれ以上の核を含
む置換又は非置換芳香族残基である。
式IVの1,2−ジケト化合物に関してすでに概説された
のと同じふうに式XIの1,3−ジケト化合物の場合に2個
のケト基の少なくとも1個は発色団の一部でありうるか
又は式XIの化合物は螢光性又は螢光が誘発される基を含
みうる。式XIの前記化合物において、式XIの遊離1,3−
ジケト化合物の光吸収は可視領域の波長又は紫外領域の
波長において式XIの前記1,3−ジケト化合物とオキサ酸
のアニオンとのアダクトの光吸収と違つており、又は式
XIの1,3−ジケト化合物とオキサ酸のアニオンとのアダ
クトの生成によつて螢光が誘発されるか又は螢光が消光
される。
オキサ酸のアニオンが2個のカルボニル基と環状キレ
ートを生成しうるならば、ジケト化合物についてすでに
概説したように2個のケト基は位置1,3よりもお互いに
もつと離れた位置にありうる。前記の類のジケト化合物
の例として、2個のケト基がアントラセン構造の位置1
及び8に結合されている話に出たアントラセン誘導体が
ある。従つて、前記化合物は下記の式XIIによつて概説
される基本構造を持ち そしてまたアントラセン誘導体の芳香族核に対して式I
V、IX及びXを有する1,2−ジケト化合物に関してすでに
概説された意味を有するたとえば基R1、R2、R3及びR4
ような、1個又はそれ以上の置換基が結合されうる。
前記ジケト化合物の基R6は有機基でありそして好まし
くはカルボニル基に取り付けられる炭素原子に対して少
なくとも1個の強く電子誘引する置換基が結合される。
また式XIIのジケト化合物において2個のケト基の少
なくとも1個は発色団の一部でありえ又は式XIIのジケ
ト化合物は螢光の能力を有する基を含むことができる。
式XIIの化合物においてもまたすでに説明されたのと
同じふうに式XIIのジケト化合物とオキサ酸のアニオン
とのアダクトの可視領域又は紫外領域における光吸収
は、式XIIの遊離ケト化合物の光吸収に比べて移動され
る。もし式XIIの化合物が螢光を発する能力を有する基
を含むならば、式XIIの遊離ジケト化合物がオキサ酸の
アニオンとアダクトを生成するとき、螢光が生じるか又
は消光されうる。
本発明に従うケト化合物はケト化合物とオキサ酸のア
ニオンとの発明のアダクトに関しそれぞれオキサ酸のア
ニオンと相互作用すること、相当するケト化合物は強く
電子が誘引される少なくとも1個の置換基が結合される
前記ケト基に対し近接する位置の炭素原子に対して少な
くとも1個のケト基を含まねばならないこと及び/又は
前記ケト化合物はケト基の炭素−酸素−二重結合と共役
されるπ電子系を含むことはすでに説明された。オキサ
酸のアニオンと本発明のアダクトを生成しうるケト化合
物は、しかしながら、2個又はそれ以上のそのような分
離されたケト基を含むこともでき、それらは前記2個の
ケト基がオキサ酸のアニオンと環状キレートを生成しえ
ないような分子構造に対して結合される。前記分離され
たケト基を有するそのようなジケト基の例は下記の式XI
IIを有するアゾ化合物であり 式中基 Ar及びAr′は1個又はいくつかの核を含む置換又は非置
換芳香族基及び1個又はいくつかの核を含む芳香族特性
をもつた置換又は非置換ヘテロ環式基からなる群からお
互いに独立して選ばれ、そして式XIIIの化合物において
基R6は有機基、好ましくはケト基に対して結合されてい
る前記の基の炭素原子に対して強く電子が誘引される少
なくとも1個の置換基が結合されている基である。もし
式XIIIの前記ケト化合物において基Ar及び基Ar′もまた
フエニル基であるならば、たとえば前記化合物は下記の
構造を有することができ そして前記ケト化合物において随意にたとえばベンゼン
核に対して式IX及びXを有するジケト化合物に関してす
でに定義された基R1、R2、R3及びR4と同じ意味を有する
基のような追加の置換基が結合されうる。
本発明に従うオキサ酸のアニオンと相互作用する本発
明に従う特に好ましい類のケト化合物、オキサ酸のアニ
オンとケト化合物の本発明のアダクトのそれぞれ特に好
ましいケト成分は少なくとも1個の強く電子誘引する置
換基が結合される前記ケト基に近接する位置の炭素原子
に対して少なくとも1個のケト基を含むこれらのケト化
合物であり、そしてそのケト化合物はその上に前記ケト
基の炭素−酸素−二重結合と共役されているπ電子系を
含む。
前記の特に好ましい上述のケト化合物においてそして
また式XI及びXIIのジケト化合物において、少なくとも
1個の強く電子誘引する基が結合される炭素原子は、好
ましくは下記の式を有する基であり 式中基 X1、X2及びX3は水素原子、アルキル基、アルケニル基、
アルキニル基、フツ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ
素原子又はニトロ基からなる群からお互いに独立して選
ばれ、しかしながら、置換基X1、X2及びX3の少なくとも
1個はフツ素原子、塩素原子、臭素原子又はニトロ基か
らなる群から選ばれた強く電子誘引する置換基であると
いう規定をもつ。
上述の特に好ましいモノケトンにおいて、π電子系が
カルボニル基と共役されておりそしてなおその上にカル
ボニル基に近接する位置の炭素原子に対して少なくとも
1個の強く電子誘引する置換基が結合され、前記炭素原
子は好ましくは上述の式の基である。同じことが前述の
ジケト化合物に対してもまた本当であつて、従つて式X
I、XII及びXIIIのジケト化合においてもまた残基B、
B′及びR6はそれぞれ上述の式に相当する好ましい基で
ある。
本発明に従う特に好ましいケト化合物はオキサ酸のア
ニオンと選択的に相互作用する能力を有し、ケト化合物
とオキサ酸のアニオンとの本発明のアダクトのそれぞれ
特に好ましいケト成分は従つて式Iの化合物であり 式中 Arは1個又はそれ以上の核を含む飽和又は不飽和芳香族
基又は1個又はそれ以上の核を含む芳香族特性をもつた
飽和又は不飽和ヘテロ環式基であり、そしてX1、X2及び
X3は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、アリール基、フツ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨ
ウ素原子及びニトロ基からお互いに独立して選ばれ、し
かしながら置換基X1、X2及びX3の少なくとも1個はフツ
素原子、塩素原子、臭素原子又はニトロ基からなる群か
ら選ばれた強く電子を誘引する置換基であり、そして式
Iのこれらの化合物においてArはアルキル置換フエニル
核であり、基X1、X2及びX3の1個はフツ素原子のそれと
は別の意味を有しなければならないという追加の規定を
もつ。
式Iの前記化合物において芳香族又はヘテロ芳香族環
基は好ましくはフエニル、ナフタレン、アントラセン、
チオフエン、フラン、ピロール、インドール、ベンゾフ
ラン、ベンゾチオフエン、ピリジン、キノリン、ピラジ
ン又はトリアジンからなる群から選ばれる。なおその上
芳香族又はヘテロ芳香族環基は置換され又は非置換であ
りそして相当する置換芳香族又はヘテロ芳香族環基にお
いて、上述の好ましい環基のように、置換基は好ましく
は ハリン(haline)原子、ニトロ基、チオール基、アゾ
基、エーテル基、カルボン酸エステル基、ヒドロキシ
基、エステル化ヒドロキシ基、アミノ基、アルキル基が
随意に置換アルキル基であるアルキルアミノ基、アルキ
ル基が随意に置換アルキル基であるジアルキルアミノ
基、アリールアミノ基、アリール基が随意に置換アリー
ル基であるそれぞれのジアリールアミノ基、シクロアル
キルアミノ基、シクロアルキル基が随意に置換シクロア
ルキル基であるそれぞれのジシクロアルキルアミノ基、
アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アル
ケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、シクロア
ルキル基、置換シクロアルキル基、アリール基及び置換
アリール基からなる群から選ばれる。
を有する基の好ましい例は下記の通りである: モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロ
メチル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル
基、モノクロロモノフルオロメチル基、モノクロロジフ
ルオロメチル基、また上述のクロロ含有のそれらと同様
のジクロロモノフルオロメチル基、塩素原子の1個又は
それ以上が臭素原子によつて置換されるそれぞれのクロ
ロ及びフルオロ含有基。前記の特に好ましい基はたとえ
ば式XI、XII、XIIIを有する化合物中にそしてまた式I
の化合物中に生じることができる。上述の式の基のさら
に好ましい意味はトリフルオロメチル基であるが、Arが
アルキル置換ベンゼン核である式Iのこれらの化合物に
おいて、上述の基はトリフルオロメチル基であつてはな
らない。
基Arが非置換又は置換されているベンゼン核である、
上述の式Iを有するケト化合物の好ましい例は下記の化
合物である: ベンゼン核が非置換又は1個又はそれ以上のハリン
(haline)原子、ニトロ基、アゾ基又はたとえばトリフ
ルオロメチル基のようなハロ置換アルキル基で置換され
ているトリフルオロアセトフエノン、モノクロロアセチ
ルベンゼン、ジクロロアセチルベンゼン及びトリクロロ
アセチルベンゼン、該化合物は非置換、又はたとえばモ
ノクロロアセチル−p−ブチルベンゼン、ジクロロアセ
チル−p−ブチルベンゼン及びトリクロロアセチルブチ
ルベンゼンのように、アルキル基、ハリン(haline)原
子、ニトロ基又はハロアルキル基によつてベンゼン核が
置換されている。
また基C=Oの炭素−酸素−二重結合と共役されてい
るπ電子系を含みそして、なおその上に前記カルボニル
基に近接する位置の炭素原子に強く電子誘引する基が結
合される前記特に好ましいモノケト化合物において、前
記カルボニル基は発色団の一部でありえて、前記カルボ
ニル基とオキサ酸のアニオンとの間にアダクトが生成さ
れるとき、前記アダクトの光吸収は相当する遊離のケト
化合物の光吸収に比べて、可視領域又は紫外領域におい
て移動される。なおその上に、前記特に好ましいモノケ
ト化合物は螢光性基を含むことが可能でありそしてこの
場合にケト化合物とオキサ酸のアニオンとのアダクトの
螢光は遊離のケト化合物の相当する螢光とは相違し、た
とえばアダクトが生成されるとき相当する遊離ケト化合
物の螢光は消光されるか又は螢光を発しないケト化合物
においては螢光が誘発される。式Iの特に好ましいモノ
ケト化合物は螢光性基又はカルボニル基のいづれかを含
むこともまたできそれゆえ発色団の一部でありうる。
カルボニル基が発色団の一部である式Iのモノケト化
合物の好ましい例は、下記の式IIに相当するアゾケト化
合物であり 式中基 Ar及びAr′はお互いに独立して1個又はそれ以上の芳香
族核又は1個又はそれ以上の核を含む芳香族特性をもつ
た置換又は非置換ヘテロ環状環基を含む置換又は非置換
芳香族環基であり、そしてX1、X2及びX3はお互いに独立
して水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、アリール基、フツ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨ
ウ素原子又はニトロ基であり、しかしながら置換基X1
X2及びX3の少なくとも1個はフツ素原子、塩素原子、臭
素原子又はニトロ基からなる群から選ばれた強く電子誘
引する置換基であるという規定をもち、そして式IIのケ
ト化合物とオキサ酸とアダクトの可視領域又は紫外領域
の光吸収が式IIの相当する遊離カルボニル化合物の可視
領域又は紫外領域の光吸収に比べて移動される。
式IIの前記アゾ化合物においてそしてまた式XIIIのア
ゾ化合物において残基 Ar及びAr′は好ましくはベンゼン、ナフタレン又はアン
トラセン又はチオフエン、フラン、ピロール、インドー
ル、ベンゾフラン、ベンゾチオフエン、ピリジン、キノ
リン、ピラジン又はトリアジンからなる群から選ばれる
芳香族特性をもつたヘテロ環状基からなる群からお互い
に独立して選ばれる芳香族環である。
なおその上に式IIのアゾ化合物においてまた式XIIIの
アゾ化合物において芳香族又はヘテロ芳香族環基Ar及び
Ar′は非置換又は置換されておりそして相当する置換基
は好ましくは ハリン(haline)原子、ニトロ基、チオール基、アゾ
基、エーテル基、カルボン酸エステル基、ヒドロキシ
基、エステル化ヒドロキシ基、アミノ基、アルキル基が
随意に置換アルキル基であるアルキルアミノ基、アルキ
ル基が随意に置換アルキル基であるジアルキルアミノ
基、アリールアミノ基、アリール基が随意に置換アリー
ル基であるそれぞれのジアリールアミノ基、シクロアル
キルアミノ基、シクロアルキル基が随意にシクロアルキ
ル基であるそれぞれのジシクロアルキルアミノ基、アル
キル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニ
ル基、アルキニル基、置換アルキニル基、シクロアルキ
ル基、置換シクロアルキル基、アリール基又は置換アリ
ール基からなる群から選ばれる。
前記アゾケト化合物がオキサ酸のアニオンと相互作用
してオキサ酸の前記アニオンと発明のアダクトを生成す
るとき、可視領域の波長又は紫外領域の波長の光吸収の
移動が観測される式IIの好ましいアゾケト化合物は下記
の式IIIを有するこれらのアゾケト化合物である。
式中置換基 R1、R2、R3、R4及びR5は水素原子、ヒドロキシ基、アル
キルエーテル基、アリルエーテル基、エステル化ヒドロ
キシ基、アミノ基、アルキル基が非置換又は置換されて
いるアルキルアミノ基、アルキル基が非置換又は置換さ
れているジアルキルアミノ基、アリール基が非置換又は
置換されているアリールアミノ基、ニトロ基、非置換ア
ルキル基、置換アルキル基、非置換アルケニル基、置換
アルケニル基、非置換アルキニル基、置換アルキニル
基、芳香族単環式又は多環式基、置換芳香族単環式又は
多環式基、ヘテロ芳香族単環式又は多環式基、又は置換
ヘテロ芳香族単環式又は多環式基である。
式IIIの好ましいアゾ化合物のうち、基 R4及びR5は水素原子でありそして R1、R2及びR3の1個又は2個がヒドロキシ基、エーテル
化ヒドロキシ基、エステル化ヒドロキシ基、ニトロ基、
アミノ基、アルキル基が置換されているか又は非置換の
モノアルキルアミノ基、アルキル基が置換されているか
又は非置換のジアルキルアミノ基、アリール基、アリー
ル基が非置換又は置換されているそれぞれのジアリール
アミノ基、一方の残りの基R1、R2及びR3が水素原子の意
味を有するものが特に好ましい。
式IIIの前記好ましい類のアゾ化合物のうち基R2
R3、R4及びR5が水素原子の意味を有しそして基 R1がヒドロキシ基、エーテル化ヒドロキシ基、エステル
化ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、アルキル残基が
非置換又は置換されているモノアルキルアミノ基、アル
キル基が非置換又は置換されているジアルキルアミノ基
又はアリール残基が非置換又は置換されているアリール
アミノ基であるこれらの化合物が特に好ましい。
式IIIによつて含まれる上述の類のケト化合物の例は
基 R2、R3、R4及びR5が水素原子であつて基R1が水酸基、1
〜20個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくは8〜
15の炭素原子を有するアルキル基、たとえば相当する直
鎖アルキル基でエーテル化されたヒドロキシ基、又は水
酸基がアルカンカルボン酸、好ましくは全体として2〜
20個の炭素原子を含むアルカンカルボン酸、好ましくは
全体として6〜15の炭素原子を含むアルカンカルボン
酸、たとえばアルキル基が直鎖アルキル基である相当す
るアルカンカルボン酸でエステル化されるものである。
式IIIによつて含まれる好ましいケト化合物のそれ以
上の類は、基 R2、R3、R4及びR5が水素原子の意味を有しそして基 R1はアルキル部分が非置換アルキル部分又は置換アルキ
ル部分であるアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基
であるものである。特に好ましいものはR1が2個のアル
キル基のおのおのに2〜12個の炭素原子を含むジアルキ
ルアミノ基、及び前記アルキルアミノ基のアルキル鎖中
に1個又はそれ以上のエーテル酸素原子が随意に挿入さ
れている、又は前記ジアルキルアミノ基のアルキル鎖が
エステル基によつて中断されているこれらの化合物であ
る。基R1の前記の類の特別の例は、基R1がジ(アルカノ
ールアミン)の2個のヒドロキシ基のおのおのがカルボ
ン酸、たとえば2〜10個の炭素原子を含むアルカンカル
ボン酸でエーテル化又はエステル化されるジ(アルカノ
ールアミノ)基である。
本発明のそれ以上の目的はアニオンとケト化合物のア
ダクトであつて前記アダクトは アニオンはオキサ酸のアニオンでありまたケト化合物
は少なくとも1個のケト基を含んでおり 前記ケト基に近接する位置の炭素原子に対して少なく
とも1個の強く電子誘引する置換基がありそして/又は 前記ケト化合物はケト基の又はケト基の中の1個の炭
素−酸素−二重結合と共役されているπ電子系を含んで
いるか、又は 前記ケト化合物はお互いに近接する位置に又はお互い
に2個のケト基がオキサ酸のアニオンと環状キレートを
作るような位置にある少なくとも2個のケト基を含んで
おり しかしながら、ケト基がアルキル置換ベンゼン核に結
合されているアダクトのこれらのモノケト化合物におい
て前記ケト基に近接する位置の基はトリフルオロメチル
基であつてはならないという規定を有することを特徴と
する。
ケト化合物とオキサ酸のアニオンとのアダクトは好ま
しくは相当する錯体でありそして前記アダクトの好まし
いアニオンは下記のオキサ酸のそれである: CO3 --,HCO3 -,SO4 --,HSO4 -,SO3 --,HSO3 -,P
O4 ---,HPO4 --,H2PO4 -,ClO3 -,ClO4 -,BrO3 -,JO3 -
NO3 -,NO2 -,CrO4 --,HCrO4 -,Cr2O7 --又はHCr2O7 -,又
はカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ケトカルボン
酸、アミノカルボン酸のアニオン、又はペプチドのアニ
オン、又はリン酸、二リン酸又は三リン酸の有機誘導
体、好ましくはリン酸、二リン酸又は三リン酸のエステ
ル、好ましくはアデニル酸、アデノシン二リン酸、アデ
ノシン三リン酸のアニオン。
前記アダクトにおいてこれらのケト成分は、オキサ酸
のアニオンと相互作用する好ましいケト化合物としてす
でに指命された、すなわちケト基の炭素−酸素−二重結
合と共役されているπ電子系が芳香族又はヘテロ芳香族
環基のπ電子系又は共役ポリエン、共役ポリイン又はア
ゾ基のπ電子系であるこれらのケト化合物が好ましい。
従つて、特に好ましいπ電子系は式Iを有するケト化合
物に関してすでに概説された意味を有する基Arである。
前記ケト化合物とオキサ酸との本発明のアダクトの好
ましいケト成分は従つてすでに述べられた式XIを有する
1,3−ジケト化合物、なおその上に式XIIの化合物のよう
に、分離されたケト基を有するケト化合物と同様に前に
述べられた式IV、IX及びXを有する1,2−ジケト化合物
である。本発明のアダクトのさらに好ましいケト成分は
ケト基が発色団の一部であるもの又はアゾケト化合物と
同様に螢光の能力を有する基を含むケト成分である。
本発明のアダクトの特に好ましいケト成分は、たとえ
ば式IIIを有するアゾケト化合物のように、式IIを有す
るアゾケト化合物と同様に式Iを有するものである。す
べての前記の式はすでに述べられており、そして問題の
アダクトにおいて置換基及び基は前に述べられた意味、
それぞれ前に述べられた特に好ましい意味を有する。
オキサ酸のアニオンと相互作用する本発明に従ういく
つかのケト化合物は先行技術においてすでに記述されて
いる。しかしながら、新しいのは前記ケト化合物とオキ
サ酸のアニオンとのアダクト、キレート及び錯体、それ
ぞれ前記アダクト、キレート及び錯体の調製方法であ
る。
本発明に従うケト化合物がオキサ酸のアニオンと相互
作用するかぎり先行技術にまだ記述されてなくて新しい
化合物であり、前記ケト化合物は先行技術においてよく
知られている方法に従つて調製されうる。たとえば前記
ケト化合物は相当する第二級アルコールを酸化すること
によつて調製されうる。
ケト基が芳香族又はヘテロ芳香族環基に結合されてい
るこれらのケト化合物は相当する芳香族、それぞれのヘ
テロ芳香族化合物をアシル化することによつて、好まし
くはフリーデル・クラフト反応の原理に従つて相当する
ハロゲン化アシルでそれらをアシル化することによつて
調製されうる。式Iの特に好ましいケト化合物の調製方
法は下記の反応体系によつて示される。
通常前記アシル化反応はルイス酸、たとえば塩化アル
ミニウムの存在下に行なわれる。
たとえば前述の式XIII又はIIを有する化合物のような
アゾケト化合物はアゾカツプリングによつて調製するこ
とができる。
本発明のその上の目的は、従つて、式IIのアゾケト化
合物の調製方法にある。
式中基 Ar及びAr′はお互いに独立して1個又はそれ以上の芳香
族核又は1個又はそれ以上の核を含む芳香族特性をもつ
た置換又は非置換ヘテロ環状環基を含む置換又は非置換
芳香族環基であり、そしてX1、X2及びX3はお互いに独立
して水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、アリール基、フツ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨ
ウ素原子又はニトロ基であり、しかしながら置換基X1
X2及びX3の少なくとも1個はフツ素原子、塩素原子、臭
素原子又はニトロ基からなる群から選ばれた強く電子誘
引する置換基であるという規定をもつ。式IIの前記アゾ
ケト化合物は a)式Vの第一芳香族又はヘテロ芳香族アミンをジアゾ
化すること そして式VIの芳香族又はヘテロ芳香族化合物とのアゾカ
ツプリングを受けさせること Ar′−H VI そして式の生成したアゾ化合物を単離することによつ
て、又は b)式VIIの第一芳香族又はヘテロ芳香族アミンをジア
ゾ化することによつて そしてそれを式VIIIを有する芳香族又はヘテロ芳香族化
合物とのアゾカツプリングに従がわせること そして式IIのアゾ化合物を単離することによつて調製さ
れる。
アゾカツプリングの原理、特にアゾ染料の調製に関し
ては先行技術においてよく知られている。
また上記に略述された方法に従つて式IIIを有する好
ましいケトアゾ化合物が調製される。
上記の反応体系に示されたアゾカツプリングがなし遂
げられるときそれから式Vの第一アミン式VIIの第一ア
ミンはそれぞれ通常相当するジアゾニウム塩を生じる酸
性媒体の亜硝酸塩と反応させられる。前記ジアゾニウム
塩はそれから式VI、別々に式VIIIの相当するヘテロ芳香
族化合物と反応させられ式IIの所望の最終生成物を生じ
る。
本発明のそれ以上の目的はケト化合物とオキサ酸のア
ニオンとのアダクトの調製方法にある。該方法に従つて
オキサ酸のアニオンは相当するケト化合物と接触させら
れアダクトを生じる。
前記方法の好ましい実施態様に従つてオキサ酸のアニ
オンは本発明に従つてオキサ酸のアニオンと相互作用す
るケト化合物を用いて定量される。前記方法に従つてケ
ト化合物は定量されるべきアニオンと接触させられる。
ケト化合物を用いて定量されうる、オキサ酸の好まし
いアニオンはすでに前に名を示されたアニオン、すなわ
ち好ましい本発明のアダクトのオキサ酸の好ましいアニ
オンである。またなおその上に前記の方法において、本
発明のアダクトの好ましいケト成分としてすでに記述さ
れた好ましいこれらのモノケト化合物、それぞれジケト
化合物が使用される。
オキサ酸のアニオンの濃度の測定は、アニオンが測定
されるべき試料溶液と接触されるイオン選択要素のイオ
ン選択成分として相当するケト化合物を用いることによ
つてなし遂げることができる。イオン選択要素の好まし
い例はアニオンの濃度の測定のためのイオン選択電極の
イオン選択膜であり、そして該膜はイオン選択成分とし
て相当するケト化合物を含有する。ケト化合物とオキサ
酸のアニオンとのアダクトが生じる過程はそれからケト
化合物を含有している相当するイオン選択要素が測定さ
れるべきアニオンを含有している試料溶液と接触される
ときに生じる。イオン選択電極の相当する膜が相当する
イオン選択電極の内部充填溶液中に含有されうるオキサ
酸のアニオンと接触されるとき、すでにアダクトが生成
されることも可能である。
測定されるべきアニオンに対して選択性を有する電極
のイオン選択膜は、キヤリヤ物質又は可塑剤又はまた少
なくとも8個の炭素原子を含有している少なくとも1個
の親油性脂肪族炭化水素鎖を含む第四級アンモニウム化
合物もまた随意に含む。親油性第四級アンモニウムイオ
ンはいわゆるカチオン干渉、すなわちオキサ酸のアニオ
ンの濃度が測定されるであろう試料溶液中に存在するカ
チオンの干渉を防ぐために通常相当するイオン選択膜中
に取り入れられる。
そのような親油性アンモニウム化合物の例は、たとえ
ばトリドデシルメチルアンモニウムクロライドのよう
な、少なくとも8個の炭素原子を含有する少なくとも1
個の脂肪族長鎖を有するアンモニウム化合物の塩であ
る。
オキサ酸のアニオンと相互作用するイオン選択成分と
してカルボニル化合物を含有する相当するイオン選択膜
に存在しうる内部キヤリヤ物質の例は、ポリ塩化ビニル
のようなプラスチツク物質である。そのようなイオン選
択膜中に存在しうる可塑剤の例は、o−ニトロフエニル
オクチルエーテルのような通常相当するカチオン選択膜
に使用される可塑剤、又はビス(2−エチルヘキシル)
セバケートのようなエステル可塑剤である。追加の成分
として親油性アンモニウム塩を含有するものを含む前記
イオン選択構成員はM.E.Meyerhofの刊行物、Analytical
Chemistry,1987、59、144に記述された方法に従つて調
製することができる。
オキサ酸のアニオンの定量のための前記方法の好まし
い実施態様に従つて、ケト化合物のケト基が発色団であ
るか又はケト化合物が螢光原子団を含む、変色指示薬と
して役立つそのようなケト化合物が使用される。もし前
記ケト化合物がオキサ酸のアニオンと反応するならばそ
のとき可視領域又は紫外領域の波長の相当する化合物の
光吸収の移動によつて明白であり又は螢光の誘発又は螢
光の消光によつて明白である。
変色指示薬として作用する前記カルボニル化合物は試
験器具の構成要素として使用されることができまた相当
するカルボニル化合物は担体物質上に又はたとえばプラ
スチツク材料あるいは紙からなるキヤリヤ材料のような
キヤリヤ物質内に存在しうる。相当する試験器具はそれ
らがオキサ酸のアニオンと接触されるとき可視領域又は
紫外領域の色を変えるセンサーでありえ、すなわち前記
センサーにおいてそれらがオキサ酸のアニオンと接触す
るとき螢光が誘発され又は消光される。
センサーの一例はいわゆるオプトード(optodes)で
ありそしてこの場合にはセンサーはそれへの接近が困難
である領域に導入されることができそして色又は螢光の
交替はたとえば光伝送器のような伝送器を経て監視する
ことができる。
変色指示薬として、たとえばセンサーのような、試験
器具のそれぞれの構成要素として用いられる好ましいケ
ト化合物は、式IV、IX、X、XI、XII及びXIIIに相当す
るジケト化合物及び、なおその上に式Iに相当するモノ
ケト化合物であり、そして前記の式のケト化合物におい
てケト基の少なくとも1個は発色団の一部であるか又は
なおその上に明白に規定された式のケト化合物は螢光を
なしうる基を含む。
変色指示薬として、たとえばセンサーの成分としての
ような、それぞれ試験器具の構成要素として用いられう
る特に好ましいケト化合物は、前に明白に規定された式
IIを有するアゾケト化合物であり、それぞれに特に好ま
しいアゾケト化合物は前に明白に規定された式IIIを有
する。
螢光をなしうる相当する変色指示薬すなわちケト化合
物は試料溶液に直接添加することができ、そして可視領
域の波長又は紫外領域の波長の色の変化によつて又は螢
光の発生又は螢光の消光によつて試験溶液中のアニオン
の定量的又は半定量的分析ができる。オキサ酸の相当す
るアニオンの濃度の滴定分析がなしとげることができる
とき相当する指示薬はなおその上に使用することもでき
る。変色指示薬、それぞれキヤリヤー物質上の又はプラ
スチツク材料あるいは紙のような液体を吸収しうる材料
のようなキヤリヤー物質中の螢光指示薬を含む試験器具
は、たとえば試験の細長い板の形を有することができ
る。オキサ酸の相当するアニオンの定量はそのとき試料
溶液中に前記細長い板を浸すことによつて簡単になしと
げられる。
相当する試験器具すなわちセンサーがオキサ酸のアニ
オン、たとえば前記アニオンを含有する液体物質と接触
されるとき、可視領域又は紫外領域の色の変化又は螢光
の発生あるいは螢光の消光が観察されるはずである。ま
たここで色の変化、それぞれ螢光の交替は、試料溶液中
のオキサ酸のアニオンの濃度の定量的又は半定量的な測
定をするための試験をなし遂げることを可能にする。
本発明の特に好ましい実施態様に従つて試験手段は、
単に達することが困難な領域に導入されるいわゆるオプ
トード(optodes)からなるセンサーであり、そして上
記に概説したように、センサーの色の変化又は螢光の交
替がたとえば光伝送器のような伝送器を通して観測され
る。そのようなオプトード(optodes)は、たとえば、
胃、腸、静脈又は動脈の中のような接近が困難である領
域のオキサ酸のアニオンの濃度を測定するために医療領
域におて用いられる。
ケト化合物を用いて定量できるオキサ酸の好ましいア
ニオンは前に述べられたアニオンである。特に好ましい
アニオンは炭酸塩アニオンと炭酸水素塩アニオンであ
る。従つて上述のオプトード(optodes)のセンサーは
たとえば血液中の二酸化炭素の濃度の測定に使用するこ
とができる。
本発明のその上の目的は液晶としてオキサ酸のアニオ
ンと選択的に相互作用する本発明に従うこれらのケト化
合物の使用である。前記分野の応用においては、たとえ
ば前に明白に規定された式IX、X又はXIIを有するジケ
ト化合物又は前に明白に規定された式XIII及びIIを有す
る相当するアゾ化合物のような、その分子構造の大部分
が平面構造を形成しうるようなケト化合物が好ましい。
本発明は下記の非限的実施例によつて進められるであ
ろう。
実施例1 本実施例において一般式 に相当するモノケト化合物が研究された。
前記の式においてButはn−ブチル基である。
基X1〜X3の1、2又は3個は塩素原子の意味を有しそ
して残りの基X1〜X3は水素原子である。
従つて、以下の化合物が研究された。
モノクロロアセチル−p−ブチルベンゼン、以下にMC
ABBとして略記する。
ジクロロアセチル−p−ブチルベンゼン、以下にDCAB
Bとして略記する。
トリクロロアセチル−p−ブチルベンゼン、以下にTC
ABBとして略記する。
試験した3種類のケトンはすべて炭酸塩アニオンとア
ダクトを生成しうる。紫外領域の波長の吸収スペクトル
及びまた核磁気共鳴、すなわち13CNMRからも、遊離カル
ボニル化合物と炭酸塩アニオンとのアダクトの生成の間
じゆうにモノケト化合物のカルボニル基が消失すること
が観測されうる。
第2図から前記スペクトルにおいて78.5ppmに新しい
信号が生じそして前記信号はカルボニル基上のアダクト
生成によつて生じた基の信号であることがわかる。なお
その上に第1図と第2図の比較は相当する信号の化学シ
フトを示す。
実施例2 前記実施例に従つて前に明白に規定した一般式IXに相
当する1,2−ジケト化合物が研究された。前記化合物は
下記の式 を有する3,5−ジ−tert−ブチル−o−ベンゾキノンで
あつて、式中2個のButは第三級ブチル基である。
前記ベンゾキノンの13CNMRスペクトルを第3図に示
す。該図において約180ppmにカルボニル基の2個の信号
が明瞭に観察される。
第4図は前記ベンゾキノンの炭酸塩アダクトを示す。
該第4図を第3図と比較すると、遊離カルボニル基の約
180ppmの2個の信号が消失したことがわかる。前記炭酸
塩アニオンとカルボニル基とのアダクトの新しい信号が
第3図において隣接した位置に観察される。新しい信号
は106.3ppmと110.4ppmに見出される。
実施例3 実施例1に記述したモノケトン及び実施例2に記述し
たジケトンはそれぞれ過塩素酸塩アニオン及びリン酸塩
アニオン及び硫酸塩アニオンと接触させた。またここで
紫外領域及び可視領域の吸収スペクトルの比較は相当す
る遊離カルボニル化合物と述べられたアニオンとのアダ
クトとの間に重要な交替を示した。
下記の実施例4〜8においてすべて一般式IIIaに相当
するアゾケト化合物の調製を記述する。
実施例4 4−トリフルオロアセチル−4′−ヒドロキシ−アゾベ
ンゼンの調製 標題の命名された化合物は上述の式IIIaに相当しそし
て前記化合物において残基R1はヒドロキシ基である。
前記アゾケト化合物の調製に使用された出発物質はp
−トリフルオロアセチルアニリンであつて、それはK.J.
KlabundeとD.J.Burton博士の刊行物、J.Org.Chem.35(1
970)、1711頁以下に記述されている。
p−トリフルオロアセチル−アニリンの2.84g(15.00
ミリモル)の懸濁液を25℃の1Nの塩酸45ml中で1時間か
きまぜてアミノ化合物のすべてを酸性溶液中に溶解し
た。
溶液はうすい黄色を呈しており、それを濾過しそして
温度5℃の氷と水の混合物中で冷却しそのあと1.03g(1
5.000ミリモル)の亜硝酸ナトリウムを添加した。それ
によつてジアゾニウム塩が生じそして溶液は黄色に変わ
つた。
1.41g(15.00ミリモル)のフエノールを60mlの1Nの酢
酸ナトリウム溶液中に溶解した。その水溶液をジアゾニ
ウム塩の黄色溶液に添加した。短時間内(5分以内)に
橙色の結晶が溶液から沈殿しそして溶液を2時間放置後
結晶を濾別した。前記結晶は200mlの水で洗浄しそのあ
と40℃で2日間乾燥した。
標題の命名した3.90g(13.25ミリモル)の最終生成物
が回収された。前記の赤色の針状物は融点が132〜133℃
であつた。収率は理論収量の88%に相当する。
赤外スペクトル(CHCl3)は1715cm-1に前記生成物の
−COCF3基の吸収を示す。
NMRデータは下記の通りである。-1 H−NMR(300MHz、CDCl3)、10.50(s,1H,OH);8.20〜
8.23(m,2H);7.90〜8.02(m,4H);6.98〜7.01(m,2
H)。
前記生成物の質量スペクトルはM+ m/e 294を生じた。
式C14H9N2O2F3を有する前記生成物の化学分析は下記
の結果を生じた。
計算値:C=57.15;H=3.08;N=9.52% 実測値:C=57.00;H=2.91;N=9.82% 実施例5 4−トリフロオロアセチル−4′−ドデシル−アゾベン
ゼンの調製 標題の命名された化合物は式IIIaに相当しそしてその
基R1は式−O−(CH2)11−CH3を有するアルキルエーテル
基である。
実施例4の方法に従つて調製された0.50g(1.70ミリ
モル)の4−トリフルオロアセチル−4′−ヒドロキシ
−アゾベンゼン及び15g(80.5ミリモル)のドデカノー
ル及びなおその上に10滴の濃硫酸(2.5ミリモル)の混
合物を100℃で12時間加熱した。
(ジエチルエーテルで展開された)薄層クロマトグラ
フイーは少量の出発物質が反応しなかつたことを示し
た。
冷却した混合物は60gの230〜400メツシユのSiO2(ス
イス Fluka社製)を充填したカラムのクロマトグラフイ
ーを行なうことによつて2回精製した。溶離剤として1
部のジクロロメタンと4部のヘキサンの混合物を使用し
た。
0.42g(0.91ミリモル)の標題に命名した生成物を赤
色針状物として回収した。収率は理論収量の53%に相当
しそして前記ほとんど純粋な生成物の融点は72〜73.5℃
であつた。
前記ほとんど純粋な生成物はジエチルエーテルで再結
晶しそうして0.35gの精製生成物を回収した。融点は73
〜74℃であつた。
(CHCl3中の)IRスペクトルにおいて前記生成物は、
式−COCF3の基の存在によつて、1715cm-1に吸収があつ
た。
核磁気共鳴、すなわち1H−NMR(300MHz、CDCl3)は、
8.19〜8.22(m,2H);7.93〜7.99(m,4H);6.99〜7.04
(m,2H);4.06(t,2H);1.83;(m,2H);1.36〜1.46(m,
18H);0.88(t,3H)を生じた。
前記生成物の質量スペクトルはM+ m/e 462を示した。
式C26H33N2O2F2の前記生成物の化学分析は下記の結果
を生じた。
計算値:C=57.51;H=7.19;N=6.06% 実測値:C=67.42;H=7.39;N=6.03% 実施例6 4−トリフルオロアセチル−4′−ラウロイルオキシ−
アゾベンゼンの調製 標題の命名をした化合物は前に明白に規定された式II
Iaに相当しそして前記の式において基R1は式 を有するエステル基である。
実施例に従つて調製した0.50g(1.70ミリモル)の4
−トリフルオロアセチル−4′−ヒドロキシ−アゾベン
ゼンと5mlのピリジン中の1.00g(4.57ミリモル)のラウ
ロイルクロライドの混合物を5℃でかきまぜた。
前記混合物は1時間かきまぜたあと、2mlのジエチル
エーテルを前記赤色混合物へ添加しそして沈殿したピリ
ジン塩酸塩を濾別した。前記沈殿物は3mlのジエチルエ
ーテルで洗浄しそして洗浄溶液は濾液と結合させた。
結合した濾液は迅速に、先づ60gの230〜400メツシユ
のSiO2(スイス Fluka社製)を充填したカラム上でクロ
マトグラフにかけそして溶離剤としてジエチルエーテル
を使用した。前記の精製ステツプを通じて残留するピリ
ジンを除去した。その後生成物は前に明白に規定した30
gのSiO2を充填したカラム上でクロマトグラフにかけ、
そして溶離剤は、1部のメチレンクロライドと3部のヘ
キサンの混合物であつた。前記の精製ステツプを通じて
残留するラウリン酸は生成物から除去した。
融点72〜73℃の標題の命名をした0.35gの生成物が回
収された。収率は理論収量の43%に相当する。
前記生成物はジエチルエーテルで再結晶され赤色の小
さい板状物として0.27gの純粋な生成物を生じる。その
融点は72.5〜74℃であつた。
(−CHCl3中の)IRスペクトルにおいて生成物は式−COC
F3の基の存在のせいで1715cm-1に吸収を有する。
核磁気共鳴、すなわち-1H−NMR(300,CDCl3)は 8.22〜8.24(m,2H);7.98〜8.03(m,4H);7.25〜7.30
(m,2H);2.60(t,J=7.4,2H);1.73〜1.83(m,2H);1.
25〜1.50(m,16H);0.89(t,J=6.7,3H)を生じた。
質量スペクトルはM+、m/e=4.76を生じた。
式C26H31N2O3F3の前記生成物の化学分析は下記の結果
を生じた。
計算値:C=65.53;H=6.56;N=5.88% 実測値:C=65.34;H=6.63;N=5.95% 実施例7 4−トリフルオロアセチル−4′−ビス(2−ブチリル
オキシエチル)アミノ−アゾベンゼンの調製 標題に命名された化合物は式IIIaに相当し前記式にお
いて基R1は構造 を有する置換ジアルキルアミノ基である。
0.50g(2.64ミリモル)のp−トリフルオロアセチル
−アニリンの酢酸溶液4mlに0.18g(2.61ミリモル)の亜
硝酸ナトリウムを添加した。少量の窒素ガスが生じてジ
アゾニウム塩が沈殿した。10分後濃い黄色に着色した懸
濁液はその上の反応ステツプに従わされた。
先にn−ブチルクロライド及びN−フエニル−ジエタ
ノールアミン(スイス Fluka社製)からN,N−ビス(2
−ブチリルエチル)アニリンが調製された。
0.93g(2.77ミリモル)の前記N,N−ビス(2−ブチリ
ルオキシ−エチル)アニリンは6mlの酢酸に溶解しそし
てジアゾニウム塩の暗黄色の懸濁液を添加した。混合物
は3時間放置し次いで赤色溶液は50mlのジエチルエーテ
ルで稀釈した。エーテル層は10mlの水で3回抽出しそし
てエーテル溶液から溶媒の蒸発後放置でゆつくり結晶化
されるれんが色の油が残留する。
前記の油は60gの二酸化ケイ素(230〜400メツシユのS
iO2、スイス Fluka社製)を充填したカラム上でクロマ
トグラフにかけた。カラムはジエチルエーテルで溶出し
2個の留分を収集した。
第1留分は標題の命名をした1.36g(2.61ミリモル)
の化合物を含有しそして該生成物は融点53〜56℃の微細
な赤色の針状物として単離された。前記生成物の収率は
理論収量の99%に相当した。
第2留分の溶媒の蒸発は副生物として前記反応の間中
に生成した4−トリフルオロアセチル−4′−〔N−
(2−ブチリルオキシエチル)−N−(2−ヒドロキシ
−エチル)−アミノ〕−アゼベンゼンから成る5.1mgの
油を生じた。従つて、前記副生物において、ジアルキル
アミノ置換基のエステル置換アルキル基は全く鹸化され
なかつた。
標題の命名をされた微細な赤色の針状物が20mlのヘキ
サンから再結晶されそして融点57℃の1.01gの純粋な生
成物が回収された。
前記純粋な生成物は式−COCF3−を有する基によつて
ひきおこされる1715cm-1の吸収をCHCl3中のIRスペクト
ルに示した。
核磁気共鳴スペクトル、1H−NMR(300,CDCl3)は 8.18(m,2H);7.91−7.96(m,4H);6.89(m,2H);4.32
(t,J=6.3,4H);3.75(t,J=6.2,4H);2.29(t,J=7.
4,4H);1.58−1.70(m,4H);0.94(t,J=7.4,4H)。
を生じた。
質量スペクトルはM+ m/e 521を生じた。式C26H30N3O5
F3の前記生成物の化学分析は 計算値:C=59.88;H=5.80;N=8.06% 実測値:C=59.83;H=5.94;N=7.87% を生した。
実施例8 4−トリフルオロアセチル−アゾベンゼンの調製 標題の命名をされた化合物は式IIIaに相当しそして基
R1は水素原子の意味を有する。
前記化合物は実施例4に記述された方法に従つて調製
されたが、出発物質としてp−トリフルオロアセチル−
アニリンを用いて調製されたジアゾニウム塩は今やベン
ゼンでカツプルされた。
実施例9 式IIの化合物と炭酸塩アニオンとのアダクトの調製 式IIの化合物、たとえば式III、それぞれIIIaの化合
物は親油性の性質を有しそして炭酸塩アニオンと前記生
成物のアダクトもまた親油性の性質を有する。これゆえ
炭酸塩アダクトはそれ自身もまた若干の親油性の性質を
有する炭酸塩を用いて調製された。
使用した炭酸塩はM.E.Meyerhoff、E.Prebsch、D.H.We
lti及びW.Simonの刊行物、Anal.Chem.59(1987)、144
頁以下に記述されているビス(トリドデシルメチルアン
モニウム)炭酸塩であつた。前記炭酸塩はたいがいの有
機溶媒に容易に溶解するほとんどの無色の油である。
アダクトは式IIの相当するアゾケト化合物を親油性の
炭酸塩と溶媒の存在下に混合することによつて調製され
た。
下記の炭酸塩が調製された: その調製が実施例5に記述されている、4−トリフル
オロアセチル−4′−ドデシルオキシアゾベンゼンとの
アダクト; その調製が実施例7に記述されている、4−トリフル
オロアセチル−4′−ビス(2−ブチリルオキシエチ
ル)アミノ−アゾベンゼンとのアダクト。
炭酸塩アニオンと式IIIaの前記化合物のカルボニル基
との間の相互作用によつてカルボニル基と芳香族基の共
役は妨げられた。
従つて、期待されたことと一致して炭酸塩アダクトの
光吸収は、遊離カルボニル化合物に比べて、短波長の方
向に移動され、すなわち炭酸塩アダクトの生成によつて
浅色シフトが生じた。
下記の表I及びIIにnmで表わす波長の吸収の最大を、
式IIIaのカルボニル化合物と炭酸アニオンとの間の相当
する付加生成物に対してと同様に式IIIaの遊離カルボニ
ル化合物に対して示す。A欄において遊離カルボニル化
合物の吸収の最大の波長が表わされそしてすぐわきのカ
ツコ内に吸光係数が示される。
B欄にnmで表わす相当する炭酸塩アダクトの吸収最大
のピークの波長もまた示され、そしてすぐあとのカツコ
内に再び前記炭酸塩アダクトの吸光係数が示される。
表I及びIIのC欄に式IIIaの遊離カルボニル化合物の
吸収最大と比較した、nmで表わされる短波長方向への炭
酸塩アダクトの吸収最大の移動が表示される。
【図面の簡単な説明】
第1図はトリクロロアセチル−p−ブチルベンゼンの13
CNMRスペクトルを示し、第2図は炭酸塩アニオンと前記
トリクロロアセチル−p−ブチルベンゼンとのアダクト
13CNMRスペクトルを示し、第3図はベンゾキノンの13
CNMRスペクトルを示し、そして第4図は前記ベンゾキノ
ン上の炭酸塩アダクト13CNMRスペクトルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 3801/87−4 (32)優先日 1987年12月16日 (33)優先権主張国 スイス(CH) 審判番号 平7−10470 (56)参考文献 特開 昭59−139338(JP,A) 特開 昭52−46056(JP,A) 特開 昭56−10130(JP,A)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケト化合物とオキサ酸のアニオンのアダク
    トであって、オキサ酸のアニオンは: CO3 --,HCO3 -,SO4 --,HSO4 -,SO3 --,HSO3 -,PO4 ---
    HPO4 --, H2PO4 -,ClO3 -,ClO4 -,BrO3 -,JO3 -,NO3 -,NO2 -,CrO
    4 --, HCrO4 -,Cr2O7 --又はHCr2O7 -,又はカルボン酸、ヒドロ
    キシカルボン酸、ケトカルボン酸、アミノカルボン酸の
    アニオン、又はリン酸、二リン酸又は三リン酸の有機誘
    導体、のアニオンから選ばれるものであり、またケト化
    合物は下記の式I (式中、Arは1個又はそれ以上の核を含む置換又は非置
    換芳香族基、又は1個又はそれ以上の核を含む芳香族特
    性をもった置換又は非置換ヘテロ環状基であり、ここに
    前記芳香族又はヘテロ芳香族環基はフェニル、ナフタレ
    ン、アントラセン、チオフェン、フラン、ピロール、イ
    ンドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ピリジ
    ン、キノリン、ピラジン又はトリアジンを含む群から選
    ばれ、また前記置換芳香族又は置換ヘテロ芳香族環にお
    ける置換基はフッ素、塩素、臭素又はヨウ素原子、ニト
    ロ基、チオール基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケ
    ニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール
    基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ
    基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、シクロア
    ルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のカルボン酸エステル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基 (ここでR7はアルキル基、アリール基である) 又は式Ar′−N=N−のアゾ基、 (Ar′は前記Arとして規定された芳香族基又はヘテロ芳
    香族環基からなる群から選ばれる、置換又は非置換芳香
    族基、又は芳香族特性をもった置換又は非置換ヘテロ環
    状基であり、 また前記置換芳香族又は置換ヘテロ芳香族環における置
    換基はフッ素、塩素、臭素又はヨウ素原子、ニトロ基、
    チオール基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル
    基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
    ミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリ
    ールアミノ基、ジアリールアミノ基、シクロアルキルア
    ミノ基、ジシクロアルキルアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のカルボン酸エステル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基 (ここでR7はアルキル基、アリール基である)から成る
    群から選ばれた1〜3個の置換基で置換されている) から成る群から選ばれた1〜3個の置換基で置換されて
    おり、そして X1、X2及びX3はお互いに独立して水素原子、アルキル
    基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、フッ素
    原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はニトロ基か
    ら成る群から選ばれ、しかしながら置換基X1、X2及びX3
    の少なくとも1個はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又
    はニトロ基から成る群から選ばれた強く電子誘引する置
    換基であり、しかも前記Arがアルキル基置換フェニル核
    であるときは、前記基X1、X2及びX3の1個はフッ素原子
    ではない)のモノケト化合物である、ケト化合物とオキ
    サ酸のアニオンのアダクト。
  2. 【請求項2】アダクトのケト化合物が下記の式II (式中基 Ar及びAr′はお互いに独立して1個又はそれ以上の芳香
    族核又は1個又はそれ以上の核を含む芳香族特性をもっ
    た置換又は非置換ヘテロ環状環基を含む置換又は非置換
    芳香族環基であり、ここで、芳香族またはヘテロ芳香族
    環基は、フェニル、ナフタレン、アントラセン、チオフ
    ェン、フラン、ピロール、インドール、ベンゾフラン、
    ベンゾチオフェン、ピリジン、キノリン、ピラジン又は
    トリアジンから成る群から選ばれた基であり、また前記
    置換芳香族又は置換ヘテロ芳香族環における置換基はフ
    ッ素、塩素、臭素又はヨウ素原子、ニトロ基、チオール
    基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキ
    ニル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、ア
    ルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ
    基、ジアリールアミノ基、シクロアルキルアミノ基、ジ
    シクロアルキルアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のカルボン酸エステル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基 (ここでR7はアルキル基、アリール基である) から成る群から選ばれた1〜3個の置換基で置換されて
    おり、 そしてX1、X2及びX3は請求項1と同じである)のアゾ−
    ケト化合物である請求項1記載のアダクト。
  3. 【請求項3】前記式IIのアゾ−ケト化合物中Ar及びAr′
    がフェニル核であり、アダクトのアゾ−ケト成分が下記
    の式IIIに相当する。 (式中置換基 R1、R2、R3、R4及びR5は水素原子、ニトロ基、アルキル
    基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヒドロ
    キシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミ
    ノ基、アリールアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基(ここでR7はアルキル基また
    はアリール基である)、 から成る群から選ばれており、そしてX1、X2及びX3は請
    求項1と同じである。)請求項2に記載のアダクト。
  4. 【請求項4】前記アダクトの式I、II又はIIIのケト成
    分において式 を有する基における基X1、X2及びX3の少なくとも2個は
    フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はニトロ基から成る
    群から選ばれた強く電子誘引する基であり、そしてその
    上にArがアルキル置換フェニル核又はアルコキシ−カル
    ボニル置換フェニルラジカルのそれとは別な意味を有す
    る式Iのこれらの化合物において、基X1、X2及びX3の好
    ましくは全てがフッ素原子であり式II及びIIIを有する
    ケト化合物において好ましくは基X1、X2及びX3のすべて
    がフッ素原子であることを特徴とする請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載のアダクト。
  5. 【請求項5】オキサ酸のアニオンがケト化合物と接触す
    るように仕向けられそれによってアダクトが生成される
    ことを特徴とする、請求項1のアニオンとケト化合物の
    アダクトの調製方法。
  6. 【請求項6】請求項2〜4のいずれか1項のアダクトが
    調製されることを特徴とする請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】ケト化合物が下記の式II (式中基 Ar及びAr′はお互いに独立して1個又はそれ以上の芳香
    族核又は1個又はそれ以上の核を含む芳香族特性をもっ
    た置換又は非置換ヘテロ環状環基を含む置換又は非置換
    芳香族環基であり、ここで、芳香族またはヘテロ芳香族
    環基は、フェニル、ナフタレン、アントラセン、チオフ
    ェン、フラン、ピロール、インドール、ベンゾフラン、
    ベンゾチオフェン、ピリジン、キノリン、ピラジン又は
    トリアジンから成る群から選ばれた基であり、また前記
    置換芳香族又は置換ヘテロ芳香族環における置換基はフ
    ッ素、塩素、臭素又はヨウ素原子、ニトロ基、チオール
    基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキ
    ニル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、ア
    ルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ
    基、ジアリールアミノ基、シクロアルキルアミノ基、ジ
    シクロアルキルアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のカルボン酸エステル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基、 (ここでR7はアルキル基、アリール基である) から成る群から選ばれた1〜3個の置換基で置換されて
    おり、そしてX1、X2及びX3は請求項1と同じである)の
    アゾ−ケト化合物である請求項5記載の方法。
  8. 【請求項8】アダクトのアゾ−ケト成分が下記の式III
    に相当する (式中置換基 R1、R2、R3、R4及びR5は水素原子、ニトロ基、アルキル
    基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヒドロ
    キシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミ
    ノ基、アリールアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基、 (ここでR7はアルキル基又はアリール基である。)から
    成る群から選ばれており、そしてX1、X2及びX3は請求項
    1と同じである)請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】アゾ−ケト化合物において R4及びR5は水素原子であり、R1、R2、R3の1個又は2個
    の基がヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、モノアルキ
    ルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、 式 −O−R7 のエーテル基、 式 のエステル化ヒドロキシ基、 (ここでR7はアルキル基、アリール基である)であり、
    R1、R2、R3の残りの基が水素原子である請求項8記載の
    方法。
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