JP4264508B2 - クラウノファン、クラウノファンの製造法および二酸化炭素固定化法 - Google Patents
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Description
大環状クラウノファンは多重水素結合能により、二酸化炭素を水と結合させてできる炭酸の形で常温またはそれ以下の温度で錯体を形成し、二酸化炭素を固定化することが可能になり、二酸化炭素の有効利用への応用も期待される。また、二酸化炭素のセンサーの部品となることも期待できる。
二酸化炭素はアルカリによりカルバメート塩の形や触媒により有機分子中へ取り込まれることは知られているが、大環状化合物をホストとして中性条件下、炭酸という形で常温常圧での水素結合により包接される例は知られていない（特許文献１参照）。また、
下記化学式
で表わされる２つのアミド基を持たない２５員環のクラウノファン（非特許文献１参照）では同条件下、二酸化炭素の取り込みは全く見られなかった。
特許出願2001-259431.
Tetrahedron Lett., 41, 9261(2000).
下記化学式
水中に二酸化炭素ガスをふき込む（溶解させる）と、平衡反応でわずかの炭酸が生成することが知られている。しかしながら炭酸を単離することは困難であり、−30℃でエーテルとの錯体として単離されたという報告があるのみである。炭酸は、宇宙にも存在する物質として興味がもたれている物質であり、常温常圧で単離することは学問的のみならず技術的にも重要な課題である。
本発明は、化３で表わされる大環状化合物の製造方法、化３で表わされる大環状化合物から得られる化４で表わされる大環状クラウノファン化合物及びその製造方法、及びこの大環状クラウノファン化合物を用いた二酸化炭素の固定化方法を提供する。
本発明は、化３で表わされる大環状化合物の製造方法、化３で表わされる大環状化合物から得られる化４で表わされる大環状クラウノファン化合物及びその製造方法、及びこの大環状クラウノファン化合物を用いた二酸化炭素の固定化方法を提供する。
本発明は、化１で表わされるビスナフトール誘導体と化２で表わされるジクロリドを反応させることにより、化３で表わされる分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物を得る製造方法、化３で表わされる分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物を熱転移反応により得られる化４で表わされる分子内に２つのアミド基と２つのナフトール性水酸基を有する大環状クラウノファン及びその製造方法並びにこの大環状クラウノファンを用いた二酸化炭素固定化法を提供する。
本発明によれば、化３で表される分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物類及びその熱転位反応により得られる化４で表わされる２つのアミド基と２つのナフトール性水酸基を有する大環状クラウノファン類を得ることができる。また、本発明で得られた２つのアミド基と２つのナフトール性水酸基を有する大環状クラウノファン類は二酸化炭素を捕捉することができるので、二酸化炭素除去剤の部品となることが期待できる。また、二酸化炭素のセンサーの部品になることも期待できる。
化３で表わされる分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物は、水素が低級アルキル類で置換されたものであっても、同様に合成することが出来ることは言うに及ばない。また、化３で表わされる分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物を熱転位反応により、化４で表わされる２つのアミド基と２つのナフトール性水酸基を有する大環状クラウノファン化合物にするには、１２０〜２００℃の熱処理を１〜１０時間程度行うことにより行う。好適には、160℃のオイルバスを持ちいて、３時間程度が良い。
大環状クラウノファン化合物は、常温常圧で炭酸ガスと反応して錯体を形成することが出来るので、炭酸ガスを常温常圧で捕捉することができる。
大環状クラウノファン化合物は、常温常圧で炭酸ガスと反応して錯体を形成することが出来るので、炭酸ガスを常温常圧で捕捉することができる。
炭酸セシウム（7.85g）、ヨウ化カリウム（2.13g）、DMF(400ml)を1000ml二つ口ナスフラスコに入れ、70℃のオイルバス中で撹拌する。化１で表される化合物（3.73g）と化２で表されるジクロリド（3.09g）をDMF（150ml）に溶解し滴下漏斗に入れ、上記のナスフラスコにセットし、溶液を滴下した。滴下終了後も撹拌を続け、137時間反応させた後、室温に戻し反応を停止した。反応液を濃縮し、クロロホルムで抽出を行い、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濾過濃縮により、茶色固体化合物を得た。これをフラッシュカラムクロマトグラフィーで分離精製し、２５員環大環状ポリエーテル
を黄色粉末固体（1.15g, 収率19.2%）として得た。
この化合物の物性値は、次のとおりであった。
1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm)
δ=3.514, 4.666, 4.896, 5.608, 7.172, 7.217, 7.379, 7.448, 7.651, 7.694
IR(KBr, cm-1)
3334.6, 1675.8
ESIマス 623.3 （計算値600+Na+）
この化合物の物性値は、次のとおりであった。
1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm)
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IR(KBr, cm-1)
3334.6, 1675.8
ESIマス 623.3 （計算値600+Na+）
実施例１で得た２５員環大環状ポリエーテル(0.74g)、NMP(120ml)を200mlナスフラスコに入れ、アルゴンガスで置換を行った後に、160℃のオイルバスにいれ、３時間転位反応を行った。室温に戻して反応を停止後、反応液を濃縮した。フラッシュシリカゲルクロマトグラフィーで分離精製することにより、２５員環クラウノファン
を白色固体粉末（0.59g, 収率80.2%）として得た。
この化合物の物性値は、次のとおりであった。
1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm)
δ=3.285, 3.497, 3.941, 4.716, 4.745, 6.781, 7.099, 7.080, 7.353, 7.687, 7.851
IR(KBr, cm-1)
3334.3, 1655.6
ESIマス 623.3 （計算値600+Na+）
この化合物の物性値は、次のとおりであった。
1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm)
δ=3.285, 3.497, 3.941, 4.716, 4.745, 6.781, 7.099, 7.080, 7.353, 7.687, 7.851
IR(KBr, cm-1)
3334.3, 1655.6
ESIマス 623.3 （計算値600+Na+）
NMRサンプルチューブに実施例２で得た２５員環クラウノファン（化４）0.005gを入れ、重クロロホルム0.6mlに溶解した。炭酸ナトリウムに濃硫酸を滴下することにより発生した二酸化炭素を注射針から、NMRサンプルチューブに10分間吹き込んだ。吹き込み終了後に、NMRサンプルチューブの蓋をして、NMRスペクトルの測定を行った。
二酸化炭素を捕捉した２５員環クラウノファンのスペクトルデータは、次のとおりであった。
1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm)
δ=3.532, 3.586, 3.945, 4.719, 7.115, 7.341, 7.381, 7425, 7.706, 7.750, 7.928
IR(KBr, cm-1)
3437.5, 1668.1
二酸化炭素を捕捉した２５員環クラウノファンのスペクトルデータは、次のとおりであった。
1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm)
δ=3.532, 3.586, 3.945, 4.719, 7.115, 7.341, 7.381, 7425, 7.706, 7.750, 7.928
IR(KBr, cm-1)
3437.5, 1668.1
本発明によれば、化３で表される分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物類及びその熱転位反応により得られる化４で表わされる２つのアミド基と２つのナフトール性水酸基を有する大環状クラウノファン類を得ることができる。また、本発明で得られた２つのアミド基と２つのナフトール性水酸基を有する大環状クラウノファン類は二酸化炭素を捕捉することができるので、二酸化炭素除去剤の部品となることが期待できる。また、二酸化炭素のセンサーの部品になることも期待できる。
Claims (4)
- 下記の化学式
化３で表わされる分子内に２つのアミド基を有する大環状化合物の合成方法。 - 化学式
- 下記の化学式
- 下記の化学式
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|---|---|---|---|
| JP2003308375A JP4264508B2 (ja) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | クラウノファン、クラウノファンの製造法および二酸化炭素固定化法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003308375A JP4264508B2 (ja) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | クラウノファン、クラウノファンの製造法および二酸化炭素固定化法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005075773A JP2005075773A (ja) | 2005-03-24 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003308375A Expired - Lifetime JP4264508B2 (ja) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | クラウノファン、クラウノファンの製造法および二酸化炭素固定化法 |
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2003
- 2003-09-01 JP JP2003308375A patent/JP4264508B2/ja not_active Expired - Lifetime
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