JP3275383B2 - ポルフィリン誘導体 - Google Patents

ポルフィリン誘導体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なポルフィリン誘導
体に関するものである。詳しくは光電導用材料、光電池
用材料、電子写真感光体用材料、光メモリー用材料、光
触媒用材料、分子素子用材料等として使用し得る新規な
ポルフィリン系化合物に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポル
フィリンは平面4座配位子の一つで、周期律表1A〜7
A、8、1B〜5B族の各金属元素と錯体を形成するこ
とが知られている。そしてこれらのポルフィリン誘導体
の中には、ヘモグロビン、シアノコバラミン、クロロフ
ィル等のように生体機能と関連するものが数多く知られ
ているが、一方でその光学的な特性を生かして、情報・
電子材料の分野においてもにわかに注目を集めている。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポルフィ
リン誘導体の光学特性に着目し、新たな機能材料を提供
するべく検討を重ねた結果、ポルフィリン骨格にチオフ
ェン環が置換した化合物がかかる機能を有することを見
出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、請
求項1に記載の一般式〔I〕で表わされるポルフィリン
誘導体および請求項2に記載の一般式〔II〕で表される
ポルフィリン誘導体の金属錯体を要旨とする。
【0004】以下、本発明につき、詳細に説明する。本
発明のポルフィリン誘導体は前記一般式〔I〕および一
般式〔II〕で表わされるが式中Rとしては
【0005】
【化3】
【0006】が挙げられ、R1 ,R2 としては水素原
子、炭素数1〜30のアルキル基、アルデヒド基、ビニ
ル基、アセチル基または置換基(例えば、炭素数1〜3
0のアルキル基、炭素数1〜30のアルコキシ基、クロ
ル原子、ブロム原子、フッ素原子、ヨード原子等のハロ
ゲン原子またはニトロ基等が挙げられる。)を有してい
てもよいフェニル基が挙げられる。
【0007】一般式〔II〕における錯体形成金属Mとし
ては、周期律表1A−7A,8,1B〜5B族の金属元
素が挙げられ、具体例としてはMg,Ca,Sr,B
a,Sc,Y,La,Ti,Zr,Hf,Th,V,N
b,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Re,Fe,Ru,
Os,Co,Rh,Ir,Ni,Pd,Pt,Cu,A
g,Au,Zn,Cd,Hg,Al,Ga,In,T
l,Si,Ge,Sn,Pb,P,As,Sb,Bi等
が挙げられ、好ましくはZn,Pd,P,Au等が挙げ
られる。
【0008】本発明の一般式〔I〕および一般式〔II〕
のポルフィリン誘導体は例えば以下の様にして製造する
ことが出来る。
【0009】
【化4】
【0010】(一般式〔I〕,〔II〕,〔III 〕および
〔IV〕中、R,R1 ,R2 ,Mおよびnは前記一般式
〔I〕および〔II〕におけると同意義を示し、MxはM
を含有する金属塩を示す。)すなわち、本発明の一般式
〔I〕のポルフィリン誘導体は前記反応式〔A〕に示す
ように一般式〔III 〕のピロール誘導体と一般式〔IV〕
のアルデヒド誘導体を反応させることによって達成され
る。反応条件としては、例えばプロピオン酸等の有機酸
中数10分〜数時間加熱還流する方法で行うことが出来
る。
【0011】また、一般式〔II〕のポルフィリン誘導体
は前記反応式〔B〕に示すように例えば一般式〔I〕の
化合物を金属塩と反応させることにより錯体化すること
により達成される。金属塩としては、前示錯体形成金属
の酢酸塩または塩化塩、臭化塩等のハロゲン化塩が使用
され、反応溶媒としてはメタノール、エタノール等のア
ルコール系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン等のハロ
ゲン系溶媒、ベンゼン、トルエン、フェノール、ベンゾ
ニトリル等の芳香族系溶媒が単独又は混合して使用出来
る。本反応は例えば数分〜数時間加熱還流することによ
り達成される。
【0012】一般式〔I〕および一般式〔II〕で示され
るポルフィリン誘導体を酸化重合することにより、それ
ぞれの重合体を得ることも出来る。酸化重合のうち電解
酸化重合がより好適に使用し得る。電解酸化重合は例え
ば、ITO電極を作用極、Ptを対極、SCE(飽和甘
こう電極)を参照電極としてテトラブチルアンモニウム
テトラフルオロボレートの塩化メチレン溶液を溶媒とし
て行うことが出来る。
【0013】
【発明の効果】本発明のポルフィリン誘導体は、光電導
用材料、光電池用材料、電子写真感光体用材料、光メモ
リー用材料、光触媒用材料、分子素子用材料等として有
用である。
【0014】
【実施例】次に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例により限定されるもので
はない。 実施例1
【0015】
【化5】
【0016】還流管を取り付けた100mlナスフラス
コにビチオフェンアルデヒド2g(0.01mol)、
ピロール0.694g(0.01mol)とプロピオン
酸50mlを加え、30分間煮沸する。一晩放冷後生じ
た沈澱を濾過し、得られた残渣をメタノールとアセトン
でよく洗浄した後、クロロホルムに可溶な成分を抽出し
た。クロロホルムを減圧留去し、残渣をカラムクロマト
グラフィー(クロロホルム−シリカゲル)で精製して、
目的の化合物0.24g(9.6%)を得た。紫外−可
視吸収スペクトル(λmax ,nm,inピリジン):3
16,448,531,579,668. 1H−NMR
(CDCl3 ):9.19(s,8H),7.82
(d,4H),7.60(d,4H),7.44(d
d,4H),7.36(dd,4H),7.13(d
d,4H),−2.54(s,2H).赤外吸収スペク
トル:694,796,841,945,962,10
45,1078,1156,1203,1238,13
43,1401,1424.マススペクトル:967
(M+ ) 実施例2
【0017】
【化6】
【0018】実施例1で得たテトラキス(ビチエニル)
ポルフィリン19.3mg(0.02mmol)と塩化
メチレン20mlを入れた還流管付き50ml 2つ口
フラスコに飽和ジンクアセテートのメタノール溶液0.
5mlを滴下する。この溶液を15分間煮沸し、放冷
後、溶媒を留去した。反応生成物をカラムクロマトグラ
フィー(クロロホルム−アルミナ)により精製し、目的
の化合物18.1mg(88.0%)を得た。紫外−可
視吸収スペクトル(λmax ,nm,inピリジン):3
21,451,575,621. 1H−NMR(CDC
3 ):9.22(s,8H),7.76(d,4
H),7.55(d,4H),7.40(dd,4
H),7.31(dd,4H),7.10(dd,4
H).赤外吸収スペクトル:694,792,842,
978,1043,1070,1213,1265,1
335,1425,1491.マススペクトル:102
9(M+
【0019】実施例3 亜鉛テトラキス(ビチエニル)ポルフィリン重合体の電
解酸化重合による合成実施例2で合成した亜鉛テトラキ
ス(ビチエニル)ポルフィリン(以下ZnTBTPと略
記する)を電解液(0.1Mテトラブチルアンモニウム
テトラフルオロボレートの塩化メチレン溶液)に溶解し
(1mM)、電解酸化重合をサイクリックボルタンメト
リー(CV)を測定しながら行い重合体を得た。そのC
Vを図1に示す。
【0020】
【表1】 実施例4
【0021】
【化7】
【0022】実施例1で得られたテトラキス(ビチエニ
ル)ポルフィリン10mg(0.01mmol)とベン
ゾニトリル20mlを入れた還流管付き50ml 2つ
口フラスコにPdCl2 のメタノール溶液0.5mlを
滴下する。この溶液を18時間煮沸し、放冷後、溶媒を
留去した。反応生成物をカラムクロマトグラフィー(ク
ロロホルム−アルミナ)により精製し、目的の化合物9
mg(81.2%)を得た。紫外−可視吸収スペクトル
(λmax ,nm,inピリジン):443,538,5
80,618. 1H−NMR(CDCl3 ):9.18
(s,8H),7.78(d,4H),7.58(d,
4H),7.5〜7.3(m,12H).赤外吸収スペ
クトル:664,689,791,990,1018,
1130,1263,1347,1384,1462c
- マススペクトル:1070(M+
【0023】実施例5 パラジウムテトラキス(ビチエニル)ポルフィリン重合
体の電解酸化重合による合成 実施例4で合成したパラジウムテトラキス(ビチエニ
ル)ポルフィリン(以下、PdTBTPと略記する。)
を電解液(0.1Mテトラブチルアンモニウムテトラフ
ルオロボレートの塩化メチレン溶液)に溶解し(1m
M)、電解酸化重合をサイクリックボルタンメトリー
(CV)を測定しながら行い重合体を得た。そのCVを
図2に示す。
【0024】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】ZnTBTPの電解酸化重合を示すサイクリッ
クボルタンメトリー(CV)であり、縦軸は電流I(m
A)、横軸は電圧E(V対飽和甘こう電極)である。
【図2】PdTBTPの電解酸化重合を示すサイクリッ
クボルタンメトリー(CV)であり、縦軸は電流I(m
A)、横軸は電圧E(V対飽和甘こう電極)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09B 47/08 C09B 47/30 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式[I] 【化1】 を示し、R1、R2は水素原子、アルキル基、アルデヒド
    基、ビニル基、アセチル基または置換基を有していても
    よいフェニル基を示す。]で表わされるポルフィリン誘
    導体。
  2. 【請求項2】 一般式[II]で表わされるポルフィリン
    誘導体の金属錯体。 【化2】 (式中、R、R1及びR2は上記請求項1におけると同義
    であり、Mは錯体形成金属を示す。)
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