JP4402482B2 - Transition metal complex of calixarene compound and adsorbing material comprising the same - Google Patents
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Description
本発明は、カリックスアレーンのフェニル基の水酸基の交互にリン原子を有する基が導入されてなるカリックスアレーン化合物、より詳細には一般式(I)で表されるカリックス[6−12]アレーン化合物、その遷移金属錯体、それを用いた吸着材料に関する。 The present invention relates to a calixarene compound in which a group having a phosphorus atom alternately introduced into a hydroxyl group of a phenyl group of calixarene, more specifically a calix [6-12] arene compound represented by the general formula (I), The transition metal complex relates to an adsorbing material using the same.
カリックスアレーン(calixarene)は、ギリシャ語の杯を意味するカリックスと、芳香族化合物のアリールを結合させて命名された化合物であり、濃アルカリの存在下で、フェノール誘導体とホルムアルデヒドから製造される環状化合物である。フェノールとホルムアルデヒドとの重合体は、フェノール樹脂として知られているが、濃アルカリ条件下では環化反応が優先し、通常は40〜80%の収率でカリックスアレーンが生成する。その多くは4〜8量体であるが、条件によっては12量体までは製造できることが報告されている(非特許文献1、2及び3参照)。カリックスアレーンのn量体は、カリックス[n]アレーンと命名されている。
カリックスアレーンは、フェノール誘導体がフェノール性水酸基のオルト位で縮合して環を形成している構造を有しており、丁度杯のような形状をしている。環の水酸基側を下端と呼び、水酸基のパラ位の方を上端と呼んでいる。カリックスアレーンは酸素原子を有する環状化合物であり、クラウンエーテルなどを類似の機能を有しており、ナトリウムイオンのセンサーや、吸着材料などとしての機能が期待されている。
Calixarene is a compound named by combining calix meaning the Greek cup and the aromatic aryl, and a cyclic compound produced from a phenol derivative and formaldehyde in the presence of concentrated alkali. It is. A polymer of phenol and formaldehyde is known as a phenol resin, but the cyclization reaction is preferred under concentrated alkaline conditions, and calixarene is usually produced in a yield of 40 to 80%. Most of them are 4 to 8 mers, but it has been reported that up to 12 mers can be produced depending on conditions (see Non-Patent Documents 1, 2 and 3). The calixarene n-mer is named calix [n] arene.
The calixarene has a structure in which a phenol derivative is condensed at the ortho position of the phenolic hydroxyl group to form a ring, and has a shape like a cup. The hydroxyl side of the ring is called the lower end, and the para position of the hydroxyl group is called the upper end. Calixarene is a cyclic compound having an oxygen atom and has a similar function to a crown ether or the like, and is expected to function as a sodium ion sensor or an adsorbing material.
カリックスアレーンの下端側にリン原子を導入した化合物は多数報告されているが、上端側にリン原子、特にホスフィンを導入した例は比較的少ない。それは、水酸基にリン原子を導入することは比較的簡単であるが、フェニル環に直接結合するリン原子を導入することは比較的難しいからである。
本発明者らは、上端側のパラ位にホスフィンを導入したカリックス[4]アレーンのメチルエーテルを製造し、その立体配置について報告してきた。このカリックス[4]アレーンには次式で示されるように、
Many compounds have been reported in which a phosphorus atom is introduced at the lower end of calixarene, but relatively few examples have introduced a phosphorus atom, particularly phosphine, at the upper end. This is because it is relatively easy to introduce a phosphorus atom into a hydroxyl group, but it is relatively difficult to introduce a phosphorus atom directly bonded to the phenyl ring.
The present inventors have produced a methyl ether of calix [4] arene in which phosphine is introduced at the para position on the upper end side, and have reported the configuration thereof. In this calix [4] arene, as shown by the following formula,
上端が全部同じ方向を向いたコーン型(cone)、1個のフェニル基が逆方向を向いた部分コーン型(partial cone)、向かい合った2個のフェニル基が逆方向に向いた1,3−交互型(1,3-alternate)、及び隣接する2個のフェニル基が逆方向に向いた1,2−交互型(1,2-alternate)の4種の立体構造が存在していた(非特許文献4参照)。
さらに、本発明者らは、カリックス[4]アレーンの向かい合った2個のフェニル基のパラ位のホスフィンを導入した化合物のベンジルエーテル誘導体を製造し、これを白金やパラジウムと反応させて、例えばPdCl2(cod)(式中、codは1,5−シクロオクタジエンを示す。)と反応させて、次式
Cone type with the tops all pointing in the same direction (cone), partial cone type with one phenyl group facing in the opposite direction, two phenyl groups facing each other in the opposite direction 1,3- There were four types of three-dimensional structures, alternating (1,3-alternate) and 1,2-alternate with two adjacent phenyl groups facing in the opposite direction (non-native). (See Patent Document 4).
Furthermore, the present inventors produce a benzyl ether derivative of a compound in which a phosphine at the para position of two phenyl groups facing each other of calix [4] arene is introduced and react this with platinum or palladium, for example, PdCl. 2 (cod) (wherein cod represents 1,5-cyclooctadiene),
で表されるカリックスアレーンの金属錯体を製造してきた(非特許文献5参照)。 The metal complex of the calixarene represented by these has been manufactured (refer nonpatent literature 5).
このように、カリックスアレーン類の金属錯体は、超分子相互作用能を有するナノ制御空間を有し、従来では達成することができなかった高度な分子認識、基質選択能等の機能を付与した画期的な分子サイズ制御に基づく分子触媒としての利用が期待され、本発明者らは任意の大きさを有する環構造を容易に構築でき、ホスト機能を示す空孔を分子内に有するカリックスアレーン部位を有する金属錯体開発を行い、これまでに上部リム(上端側)修飾型カリックス[4]アレーンリン配位子(1,2)の合成及びパラジウム、白金錯体との錯化挙動に関する検討を行ってきた(非特許文献4及び5参照)。
本発明は、新規なカリックスアレーン化合物、及びその金属錯体を提供する。本発明のカリックスアレーンの金属錯体は、カプセル型構造を有しており、分子篩いや吸着材料として有用であり、本発明はこのような用途を提供するものでもある。
Thus, the metal complexes of calixarenes have nano-controlled spaces with supramolecular interaction ability, and are provided with functions such as advanced molecular recognition and substrate selection ability that could not be achieved conventionally. Expected to be used as a molecular catalyst based on periodic molecular size control, the present inventors can easily construct a ring structure having an arbitrary size, and a calixarene site having a vacancy showing a host function in the molecule Has been developed, and so far, synthesis of upper rim (upper end) modified calix [4] arene phosphorus ligand (1,2) and complexation behavior with palladium and platinum complexes have been studied (See Non-Patent Documents 4 and 5).
The present invention provides a novel calixarene compound and a metal complex thereof. The calixarene metal complex of the present invention has a capsule structure and is useful as a molecular sieve or an adsorbing material, and the present invention also provides such a use.
本発明者らは、有機化合物に対する分子認識等の機能を有する金属化合物の合成を指向して新規環状金属化合物の合成を行ってきた。その結果、カリックスアレーンのフェニル環に交互にリン原子を導入したカリックスアレーンの金属錯体に、特にカリックス[6]アレーンおいては、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレンをその空孔内に取り込むことができ、ナフタレン、クメン、p−キシレン等の分子は空孔に取り込まれないという結果が得られた。この結果は、カリックスアレーンが形成するナノ制御空間が、サイズ選択的に分子認識できるナノスケール分子制御場として利用できることを見出した。 The present inventors have synthesized new cyclic metal compounds aiming at synthesis of metal compounds having functions such as molecular recognition for organic compounds. As a result, the metal complex of calixarene in which phosphorus atoms are alternately introduced into the phenyl ring of calixarene, particularly calix [6] arene, 1,1,2,2-tetrachloroethane, benzene, toluene, o- As a result, xylene and m-xylene could be taken into the pores, and molecules such as naphthalene, cumene and p-xylene were not taken into the pores. As a result, it was found that the nano-controlled space formed by calixarene can be used as a nano-scale molecular control field capable of size-recognizing molecules.
即ち、本発明は、一般式(I) That is, the present invention relates to the general formula (I)
(式中、R1はC1〜20のアルキル基、C7〜20のアラルキル基、C3〜20のシクロアルキル基、又はC4〜20のシクロアルキル−アルキル基を示し、R2及びR3はそれぞれ独立して水素原子、C1〜20のアルキル基、C7〜20のアラルキル基、C3〜20のシクロアルキル基、又はC4〜20のシクロアルキル−アルキル基を示し、XはC1〜10のアルキレン基を示し、Yはアリール基又はアリールオキシ基を示し、nは3〜6の整数を示す。)
で表される交互にリン原子が導入されたカリックスアレーン化合物に関する。
また、本発明は、前記した本発明のカリックスアレーン化合物と遷移金属化合物を反応させて得られるカリックスアレーンの遷移金属錯体、より詳細には、カリックスアレーンの遷移金属錯体が、次に一般式(II)
Wherein R 1 represents a C 1-20 alkyl group, a C 7-20 aralkyl group, a C 3-20 cycloalkyl group, or a C 4-20 cycloalkyl-alkyl group, and R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a C 1-20 alkyl group, a C 7-20 aralkyl group, a C 3-20 cycloalkyl group, or a C 4-20 cycloalkyl-alkyl group, X is C represents an alkylene group of 1 to 10 , Y represents an aryl group or an aryloxy group, and n represents an integer of 3 to 6.)
And a calixarene compound in which phosphorus atoms are alternately introduced.
The present invention also relates to a transition metal complex of calixarene obtained by reacting the calixarene compound of the present invention with a transition metal compound, more specifically, a transition metal complex of calixarene, which is represented by the following general formula (II): )
(式中、R1はC1〜20のアルキル基、C7〜20のアラルキル基、C3〜20のシクロアルキル基、又はC4〜20のシクロアルキル−アルキル基を示し、R2及びR3はそれぞれ独立して水素原子、C1〜20のアルキル基、C7〜20のアラルキル基、C3〜20のシクロアルキル基、又はC4〜20のシクロアルキル−アルキル基を示し、XはC1〜10のアルキレン基を示し、Yはアリール基又はアリールオキシ基を示し、Mは遷移金属原子を示し、Zは陰イオン基を示し、mは遷移金属Mの原子価に対応する値であり、nは3〜6の整数を示す。)
で表されるカリックスアレーンの遷移金属錯体に関する。
また、本発明は、前記してきた本発明のカリックスアレーン化合物と、遷移金属化合物を溶媒中で反応させて、対応するカリックスアレーン化合物の遷移金属錯体を製造する方法に関する。
さらに、本発明は、前記した本発明のカリックスアレーン化合物の遷移金属錯体からなる吸着材料に関する。
Wherein R 1 represents a C 1-20 alkyl group, a C 7-20 aralkyl group, a C 3-20 cycloalkyl group, or a C 4-20 cycloalkyl-alkyl group, and R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a C 1-20 alkyl group, a C 7-20 aralkyl group, a C 3-20 cycloalkyl group, or a C 4-20 cycloalkyl-alkyl group, X is C represents an alkylene group of 1 to 10 , Y represents an aryl group or an aryloxy group, M represents a transition metal atom, Z represents an anion group, and m represents a value corresponding to the valence of the transition metal M. And n represents an integer of 3 to 6.)
It is related with the transition metal complex of calixarene represented by these.
The present invention also relates to a method for producing a transition metal complex of a corresponding calixarene compound by reacting the calixarene compound of the present invention described above with a transition metal compound in a solvent.
Furthermore, the present invention relates to an adsorbing material comprising a transition metal complex of the calixarene compound of the present invention described above.
本発明における一般式(I)で表されるカリックスアレーン化合物における置換基について説明する。
本発明におけるアルキル基としては、炭素数が1〜20、好ましくは1〜15、又は炭素数が1〜10の直鎖又は分枝状のアルキル基が挙げられる。好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基などが例示される。
本発明におけるアルキレン基としては、炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜5の直鎖又は分枝状のアルキレン基が挙げられる。好ましいアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、2−メチルプロピレン基などが例示される。
本発明におけるシクロアルキル基としては、炭素数が3〜20、好ましくは5〜15、又は炭素数が5〜10の単環状、多環状、縮合環状、又は架橋環状の環状アルキル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロ[2,2,1]ヘプチル基などが挙げられる。
本発明におけるシクロアルキル−アルキル基としては、全体の炭素数が4〜20、好ましくは6〜15、又は炭素数が6〜10であって、前記したシクロアルキル基に前記したアルキル基が結合した基が挙げられる。例えばシクロペンチル−メチル基、シクロペンチル−エチル基、シクロヘキシル−メチル基、シクロヘキシル−エチル基、ビシクロ[2,2,1]ヘプチル−メチル基などが挙げられる。
The substituent in the calixarene compound represented by the general formula (I) in the present invention will be described.
As an alkyl group in this invention, C1-C20, Preferably it is 1-15, or a C1-C10 linear or branched alkyl group is mentioned. Preferred alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl and n-octyl. Examples include groups.
As an alkylene group in this invention, a C1-C10, Preferably a C1-C5 linear or branched alkylene group is mentioned. Preferred alkylene groups include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, 2-methylpropylene group and the like.
Examples of the cycloalkyl group in the present invention include a monocyclic, polycyclic, condensed cyclic, or bridged cyclic alkyl group having 3 to 20, preferably 5 to 15 or 5 to 10 carbon atoms. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a bicyclo [2,2,1] heptyl group.
As the cycloalkyl-alkyl group in the present invention, the total number of carbon atoms is 4 to 20, preferably 6 to 15, or the number of carbon atoms is 6 to 10, and the above-described alkyl group is bonded to the above-described cycloalkyl group. Groups. For example, a cyclopentyl-methyl group, a cyclopentyl-ethyl group, a cyclohexyl-methyl group, a cyclohexyl-ethyl group, a bicyclo [2,2,1] heptyl-methyl group and the like can be mentioned.
本発明におけるアリール基としては、炭素数6〜20、好ましくは6〜12の5〜7員の、単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基、又は複素環式芳香族基が挙げられる。複素環の場合には環中に窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子からそれぞれ独立に選ばれる1〜3個の異項原子を有する環が挙げられる。アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ピリジル基などが挙げられるが、好ましいアリール基としてはフェニル基が挙げられる。
本発明におけるアリールオキシ基としては、前記したアリール基に酸素原子が結合した基であり、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。
本発明におけるアラルキル基としては、炭素数が7〜20、好ましくは7〜15、又は炭素数が7〜10の直鎖又は分枝状のアラルキル基であって、前記した本発明のアルキル基に前記したアリール基が結合したものである。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、α−ナフチルメチル基、β−ナフチルメチル基などが挙げられる。
本発明の前記してきた、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、シクロアルキル−アルキル基、アラルキル基には、本発明の分子篩いとしての活性を阻害しない各種の置換基が結合していてもよい。このような置換基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、塩素、臭素などのハロゲン、炭素数1〜20のアルキル基で置換されているアミノ基、ニトロ基、シアノ基などが挙げられる。
As the aryl group in the present invention, a monocyclic, polycyclic, or condensed cyclic carbocyclic aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, or a heterocyclic group. An aromatic group is mentioned. In the case of a heterocyclic ring, a ring having 1 to 3 hetero atoms each independently selected from a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom is included. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a pyridyl group, and a preferable aryl group includes a phenyl group.
The aryloxy group in the present invention is a group in which an oxygen atom is bonded to the above-described aryl group, and examples thereof include a phenoxy group and a naphthyloxy group.
The aralkyl group in the present invention is a straight-chain or branched aralkyl group having 7 to 20, preferably 7 to 15 or 7 to 10 carbon atoms, and includes the above-described alkyl group of the present invention. The above aryl group is bonded. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, an α-naphthylmethyl group, and a β-naphthylmethyl group.
Various substituents that do not inhibit the activity of the molecular sieve of the present invention may be bonded to the alkyl group, aryl group, cycloalkyl group, cycloalkyl-alkyl group, and aralkyl group described above of the present invention. . Examples of such a substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen such as chlorine and bromine, an amino group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and nitro. Group, cyano group and the like.
本発明における遷移金属Mとしては、周期律表のIb〜VIIb族、VIII族に属する金属元素が挙げられる。例えば、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、ニッケル、コバルトなどが挙げられる。好ましい遷移金属としてはロジウム、イリジウムなどが挙げられる。
これらの遷移金属の原子価(酸化数)は、0価、1価、2価、又は3価などのいずれであってもよいが、リン原子と錯体を形成し得る原子価でなければならない。
本発明における陰イオンとしては、前記した酸化数を有する遷移金属と安定に存在することができる陰イオンであれば特に制限はない。陰イオンとしては、例えば、塩素イオン、臭素イオンなどのハロゲンイオン、硝酸イオン、硫酸イオン、テトラフルオロホウ素イオン、テトラアリールホウ素イオンなどのハロゲン化ホウ素イオン、過塩素酸イオンのような過ハロゲン酸イオンなどが挙げられる。
本発明の一般式(II)におけるmは、前記した陰イオンの数であり、この値は遷移金属の原子価に対応する値であり、0、1、2、又は3などのいずれかである。
Examples of the transition metal M in the present invention include metal elements belonging to groups Ib to VIIb and VIII of the periodic table. Examples thereof include rhodium, iridium, palladium, platinum, ruthenium, nickel, and cobalt. Preferred transition metals include rhodium and iridium.
The valence (oxidation number) of these transition metals may be any of 0 valence, 1 valence, 2 valence, or 3 valence, but it must be valence capable of forming a complex with a phosphorus atom.
The anion in the present invention is not particularly limited as long as it is an anion that can exist stably with the transition metal having the oxidation number described above. Examples of the anions include halogen ions such as chlorine ions and bromine ions, nitrate ions, sulfate ions, boron halide ions such as tetrafluoroboron ions, and perhalogenate ions such as perchlorate ions. Etc.
M in the general formula (II) of the present invention is the number of the above-mentioned anions, and this value is a value corresponding to the valence of the transition metal, and is any one of 0, 1, 2, 3 and the like. .
本発明の一般式(I)におけるR2及びR3は、フェニル環に結合する酸素原子に対していずれの位置(オルト位を除く)に有ってもよく、また2個以上の基で置換されていてもよいが、好ましくはR2及びR3がそれぞれ1個でパラ位にあるものが挙げられる。また、R2及びR3はそれぞれ異なる基であってもよいが、製造の容易さから同種の基であることが好ましい。
本発明の一般式(I)におけるR1は、水素原子であってもよいが、好ましくは水素原子以外の基であるものが挙げられる。
本発明の一般式(I)におけるリン原子に結合する2個のYは、それぞれ同種の基であるのが好ましいが、必ずしも同種の基である必要はない。また、Yはアリール基であってもアリールオキシ基であってもよいが、Yがアリールオキシ基の場合には基Xとリン原子の間に酸素原子が挿入されたホスファイトになっていてもよい。
In the general formula (I) of the present invention, R 2 and R 3 may be in any position (excluding the ortho position) with respect to the oxygen atom bonded to the phenyl ring, and substituted with two or more groups. Preferably, one in which R 2 and R 3 are each in the para position may be mentioned. In addition, R 2 and R 3 may be different groups, but are preferably the same group for ease of production.
R 1 in the general formula (I) of the present invention may be a hydrogen atom, preferably a group other than a hydrogen atom.
In the general formula (I) of the present invention, the two Y bonded to the phosphorus atom are preferably the same kind of group, but are not necessarily the same kind of group. Y may be an aryl group or an aryloxy group. When Y is an aryloxy group, Y may be a phosphite having an oxygen atom inserted between the group X and a phosphorus atom. Good.
本発明の一般式(I)で表されるカリックスアレーン化合物は以下の方法により製造することができる。まず、文献記載の方法にしたがって、置換フェノールとホルムアルデヒドとを濃アルカリの存在下に反応させて、置換カリックスアレーン化合物を製造する。次いで、文献記載の方法にしたがって、これをヨウ化メチルなどのアルキル化剤でフェノール性水酸基を交互にアルキル化する。得られたフェノール性水酸基が交互にアルキル化させているカリックスアレーン化合物に、アルキレン基の末端の脱離基を有するアルキレン基を有するリン化合物と反応させて製造することができる(C. Wieser, D. Matt, et al 1997 J. Chem. Soc., Dalton Trans, 2391 )。
置換フェノールとしてp−tert−Bu−フェノールを用いた場合を例として、具体的な製造例を示すと以下のスキームI
The calixarene compound represented by the general formula (I) of the present invention can be produced by the following method. First, according to the method described in the literature, a substituted phenol and formaldehyde are reacted in the presence of concentrated alkali to produce a substituted calixarene compound. Then, according to the method described in the literature, the phenolic hydroxyl group is alternately alkylated with an alkylating agent such as methyl iodide. The calixarene compound obtained by alternately alkylating the obtained phenolic hydroxyl group can be produced by reacting with a phosphorus compound having an alkylene group having a leaving group at the end of the alkylene group (C. Wieser, D Matt, et al 1997 J. Chem. Soc., Dalton Trans, 2391).
Taking p-tert-Bu-phenol as an example of the substituted phenol, a specific production example is shown below.
に示す。パラ−tert−ブチル−カリックス[6]アレーンを、炭酸カリウムの存在下にアセトン中でヨウ化メチルと39時間、還流して収率25%でフェノール性水酸基が交互にメチル化されたパラ−tert−ブチル−カリックス[6]アレーンを得た。これに、水素化ナトリウムの存在下に、トルエン中でトシルオキシメチルジフェニルホスフィンオキシドと90℃で2時間反応させて、対応するホスフィンオキシド誘導体を収率59%で得た。得られた化合物のFD−MSのm/zは1657[M+]で計算値と一致した。また、31P−NMR(CDCl3)のδ値は26.7であった。これをトルエン中でトリハイドロフェニルシランで還元して目的のカリックス[6]アレーン化合物(1)を得た。この化合物のFD−MSのm/zは1609[M+]で計算値と一致した。また、31P−NMR(CDCl3)のδ値は−17.1であった。元素分析は計算値と一致した。前記の例で得られたカリックス[6]アレーン化合物(1)は構造解析の結果より固体状態においてコーン型(cone)配座を有しており、この配座はプロトン、カーボンNMRならびにROESY測定の結果より−55℃から80℃の温度範囲における溶液状態においても保持されていた。 Shown in Para-tert-butyl-calix [6] arene was refluxed with methyl iodide in acetone in the presence of potassium carbonate for 39 hours in para-tert in which phenolic hydroxyl groups were alternately methylated in 25% yield. -Butyl-calix [6] arene was obtained. This was reacted with tosyloxymethyldiphenylphosphine oxide in toluene at 90 ° C. for 2 hours in the presence of sodium hydride to obtain the corresponding phosphine oxide derivative in 59% yield. The FD-MS m / z of the obtained compound was 1657 [M + ], which was consistent with the calculated value. The δ value of 31 P-NMR (CDCl 3) was 26.7. This was reduced with trihydrophenylsilane in toluene to obtain the desired calix [6] arene compound (1). The m / z of FD-MS of this compound was 1609 [M + ], which was consistent with the calculated value. The δ value of 31 P-NMR (CDCl 3 ) was −17.1. Elemental analysis agreed with the calculated values. The calix [6] arene compound (1) obtained in the above example has a cone conformation in the solid state from the result of structural analysis, and this conformation is measured by proton, carbon NMR and ROESY measurement. From the results, it was maintained even in a solution state in a temperature range of −55 ° C. to 80 ° C.
本発明の一般式(II)で表されるカリックスアレーン化合物の遷移金属錯体は、前記した本発明の一般式(I)で表される化合物を遷移金属化合物と溶媒中で反応させることにより製造することができる。遷移金属化合物としては、遷移金属の塩化物などのハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩などの各種の塩類、1,5−シクロオクタジエン(cod)錯体などの錯体、これらの錯塩などが挙げられる。具体的には、例えば、(cod)錯体のテトラフルオロボーレート、テトラフェニルボーレート、[Rh(COD)2]BF4、[Ir(COD)2]BF4、[Rh(COD)(THF)2]BF4、[Ir(COD)(THF)2]BF4などが挙げられる。また、1,5−シクロオクタジエンの代わりにエチレン等のオレフィンを用いることもできる。
溶媒としては、ジクロロメタン、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、トルエンなどの芳香族炭化水素、アセトン、エーテル、THF、アセトニトリルなどが挙げられる。
この反応は通常は室温で行うことができるが、必要により、加熱又は冷却して行うこともできる。
前記で例示してきたカリックス[6]アレーン化合物について、本発明の一般式(II)で表される金属錯体の製造例を次のスキームII
The transition metal complex of the calixarene compound represented by the general formula (II) of the present invention is produced by reacting the above-described compound represented by the general formula (I) of the present invention with a transition metal compound in a solvent. be able to. Examples of transition metal compounds include halides such as chlorides of transition metals, various salts such as sulfates and nitrates, complexes such as 1,5-cyclooctadiene (cod) complexes, and complex salts thereof. Specifically, for example, tetrafluoroborate, tetraphenylborate, [Rh (COD) 2 ] BF 4 , [Ir (COD) 2 ] BF 4 , [Rh (COD) (THF) 2 ] of (cod) complex BF 4 , [Ir (COD) (THF) 2 ] BF 4 and the like can be mentioned. Moreover, olefins, such as ethylene, can also be used instead of 1,5-cyclooctadiene.
Examples of the solvent include halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane, aromatic hydrocarbons such as toluene, acetone, ether, THF, acetonitrile and the like.
This reaction can usually be carried out at room temperature, but it can also be carried out by heating or cooling if necessary.
For the calix [6] arene compound exemplified above, an example of the production of the metal complex represented by the general formula (II) of the present invention is shown in the following scheme II.
前記で例示した方法で得られたカリックス[6]アレーン化合物(1)をIr(cod)(THF)2(BF4)、Ir(cod)(THF)2(BPh4)、又はRh(cod)(THF)2(BF4)、とジクロロメタン中で、室温でそれぞれ1〜3時間反応させて、目的のカリックス[6]アレーン化合物の金属錯体(3a〜3c)を得た。これらの化合物は、1H−NMR、13C−NMR、31P−NMR、ESI−MS、及び元素分析で確認した。 The calix [6] arene compound (1) obtained by the method exemplified above is converted into Ir (cod) (THF) 2 (BF 4 ), Ir (cod) (THF) 2 (BPh 4 ), or Rh (cod). (THF) 2 (BF 4 ) and dichloromethane were reacted at room temperature for 1 to 3 hours, respectively, to obtain metal complexes (3a to 3c) of the target calix [6] arene compound. These compounds were confirmed by 1 H-NMR, 13 C-NMR, 31 P-NMR, ESI-MS, and elemental analysis.
前記の例で得られたイリジウム錯体(X=BF4)のカリックス[6]アレーン化合物の金属錯体(3a)のX線構造解析の結果を図1に示す。図1では、リン原子に結合しているフェニル環の表示は省略されている。この結果、図1に示すように、2分子のカリックスアレーンと3分子の金属からなる、カプセル型構造を有していることが明らかになった。この錯体は分子内にナノサイズ空孔を有しており、Ir−Ir金属間の距離は14.6−14.9Åであった。また、錯体中におけるカリックス[6]アレーン部位はコーン型(cone)配座であり、また3原子のイリジウム金属からなる平面と、カリックスアレーンが有する6つのメチレン炭素からなる平面との角度が7.6°傾いている構造を有していた。
このカプセル型イリジウムおよびロジウム錯体(3a〜3c)は、温度可変リンNMR測定の結果よりフラクショナルな挙動を示すことを見いだした。例えば、イリジウム錯体において、重塩化メチレン中室温でのリンNMR測定において、ブロードな一本のピークを示すスペクトルが得られるのに対し、−60℃での測定においては3種類の非等価なリン原子に相当するピークを示すという結果を得た。ロジウム錯体についても同様な挙動を示すことをNMR測定によって確認した。
さらに、この溶液状態でのフラクショナルな挙動に関しては、用いる溶媒の分子サイズの違いによって全く異なる性質を示すという興味深い結果を得た。具体的には、室温下、カプセル型イリジウム錯体をクロロホルム、塩化メチレン、ナフタレン、クメンを溶媒としてリンNMR測定を行った場合にはブロードな一本のピークのみを示すのに対して、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン等を溶媒として用いた測定においては、3種類の非等価なリン原子に相当するピークを示すスペクトルが得られた。
The result of the X-ray structural analysis of the metal complex (3a) of the calix [6] arene compound of the iridium complex (X = BF 4 ) obtained in the above example is shown in FIG. In FIG. 1, the indication of the phenyl ring bonded to the phosphorus atom is omitted. As a result, as shown in FIG. 1, it was clarified that it has a capsule structure composed of two molecules of calixarene and three molecules of metal. This complex had nano-sized vacancies in the molecule, and the distance between Ir-Ir metals was 14.6 to 14.9 mm. The calix [6] arene moiety in the complex has a cone conformation, and the angle between the plane composed of iridium metal of 3 atoms and the plane composed of six methylene carbons of the calixarene is 7. It had a structure tilted 6 °.
The capsule-type iridium and rhodium complexes (3a to 3c) were found to exhibit fractional behavior from the results of temperature-variable phosphorus NMR measurement. For example, in an iridium complex, a spectrum showing one broad peak is obtained in phosphorus NMR measurement at room temperature in methylene chloride, whereas three non-equivalent phosphorus atoms are obtained in the measurement at −60 ° C. As a result, a peak corresponding to was obtained. It was confirmed by NMR measurement that the rhodium complex also showed the same behavior.
Furthermore, with regard to the fractional behavior in the solution state, an interesting result was obtained in that it showed completely different properties depending on the molecular size of the solvent used. Specifically, when phosphorous NMR measurement was performed at room temperature using chloroform, methylene chloride, naphthalene, and cumene as a solvent for a capsule type iridium complex, only one broad peak was shown, In the measurement using 2,2,2-tetrachloroethane, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene or the like as a solvent, spectra showing peaks corresponding to three types of non-equivalent phosphorus atoms were obtained.
例えば、イリジウム錯体(X=BF4)のカリックス[6]アレーン化合物の金属錯体(3a)の重塩化メチレンおよび重1,1,2,2−テトラクロロエタン中でのカプセル型イリジウム錯体のリンNMRスペクトルを図2に示す。図の上段は、室温における重塩化メチレンの場合を示し、下段は室温における重1,1,2,2−テトラクロロエタンの場合を示している。この結果、1,1,2,2−テトラクロロエタン等の溶媒分子がカプセル型金属錯体の空孔内にゲスト分子として取り込むことによって錯体分子の動的挙動を制御していると考えられる。
これらの結果は、本発明のカプセル型イリジウム、ロジウム錯体が有する空孔がサイズ選択的に分子認識できるナノスケール分子制御場として機能することを示している。
For example, phosphorus NMR spectrum of capsule-type iridium complex in methylene dichloride and deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane of metal complex (3a) of calix [6] arene compound of iridium complex (X = BF 4 ) Is shown in FIG. The upper part of the figure shows the case of methylene dichloride at room temperature, and the lower part shows the case of heavy 1,1,2,2-tetrachloroethane at room temperature. As a result, it is considered that solvent molecules such as 1,1,2,2-tetrachloroethane take in the pores of the capsule-type metal complex as guest molecules to control the dynamic behavior of the complex molecules.
These results indicate that the vacancies of the capsule-type iridium and rhodium complexes of the present invention function as a nanoscale molecular control field capable of molecular recognition in a size-selective manner.
さらに、各種の分子について実験した結果、本発明のカリックス[6]アレーン化合物の金属錯体の例では、金属種に依存することなく、約0.81〜1.03nmの範囲の分子種をゲストとして取り込み、又は包接することができることがわかった。この結果を模式的にして図3に示す。図3の上段は分子種の大きさと取り込み可能な分子種を分類して示しており、下段は31P−NMRの測定結果を模式的に示している。
これらの結果から、本発明のカリックスアレーン化合物の金属錯体は、カリックスアレーンの大きさにしたがったナノ制御空間を有しており、そして、この空間に特定の大きさの分子を取り込むことが判明した。
本発明の金属錯体のこのような作用は、吸着材料として有用であり、分子篩い作用、特にナノオーダーの分子篩い作用により特定の大きさの分子種を取り込み、それらを分取することができる。また、このようなナノ制御空間を利用して、オレフィンの水素化、ヒドロホルミル化、ヒドロシリル化、クロスカップリング反応における高度な基質選択性を有する触媒としても利用可能であると推測される。
Furthermore, as a result of experiments on various molecules, in the example of the metal complex of the calix [6] arene compound of the present invention, a molecular species in the range of about 0.81 to 1.03 nm was used as a guest without depending on the metal species. It was found that it can be taken up or included. This result is schematically shown in FIG. The upper part of FIG. 3 shows the size of molecular species and the molecular species that can be incorporated, and the lower part schematically shows the measurement results of 31 P-NMR.
From these results, it was found that the metal complex of the calixarene compound of the present invention has a nano-controlled space according to the size of the calixarene, and incorporates molecules of a specific size into this space. .
Such an action of the metal complex of the present invention is useful as an adsorbing material, and it can take in molecular species of a specific size by molecular sieving action, particularly nano-order molecular sieving action, and fractionate them. Further, it is presumed that the nano-controlled space can be used as a catalyst having high substrate selectivity in olefin hydrogenation, hydroformylation, hydrosilylation, and cross-coupling reactions.
本発明は、新規なカリックスアレーン化合物、及びその金属錯体を提供するものであり、本発明の金属錯体は、カリックスアレーン化合物の大きさにしたがったナノ制御空間を有し、特定の大きさの分子種を選択的に当該空間にゲスト化合物として取り込むことができ、選択的な分子吸着材料として有用なだけでなく、当該空間には錯化された金属原子が存在していることから、当該金属による化学反応の場としても利用可能であり、ナノオーダーで制御された高度な基質選択性を有する化学反応の場を提供する材料としても有用である。
即ち、本発明における環状金属化合物は有機化合物に対するサイズ選択的分子認識能を有しており、新規なナノ制御空間場を有する触媒としての利用が期待できるものでもある。
The present invention provides a novel calixarene compound and a metal complex thereof, and the metal complex of the present invention has a nano-controlled space according to the size of the calixarene compound, and has a molecule of a specific size. Species can be selectively incorporated into the space as a guest compound, which is useful not only as a selective molecular adsorption material, but also due to the presence of complexed metal atoms in the space. It can also be used as a chemical reaction field, and is also useful as a material for providing a chemical reaction field having a high degree of substrate selectivity controlled in nano order.
That is, the cyclic metal compound in the present invention has a size selective molecular recognition ability with respect to an organic compound, and can be expected to be used as a catalyst having a novel nano-controlled space field.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.
カリックスアレーン化合物の製造例
5,11,17,23,29,35−ヘキサ(t−ブチル)−37,39,41−トリス(ジフェニルホスフィノイルメトキシ)−38,40,42−トリメトキシカリックス[6]アレーン(1)の製造
1Lの三口フラスコ中に、5,11,17,23,29,35−ヘキサ(t−ブチル)−37,39,41−トリメトキシ−38,40,42−トリヒドロキシカリックス[6]アレーン(5.08g,5.0mmol)、NaH(3.60g,0.15mol)を120mLトルエン中にてけん濁させた。その混合物にトシルオキシメチルジフェニルホスフィンオキシド(6.57g,17.0mmol)を加え、90℃にて2日間攪拌反応した。反応混合物を室温まで冷却し、過剰のNaHを3%HClでゆっくりと中和したのち、エーテル抽出を行った。溶媒を留去後、酢酸エチル/n−ヘキサンを用いて再結晶することによりホスフィンオキシドが得られた(収率4.9g、59%)。
得られたホスフィンオキシド(1.0g,0.603mmol)を15mLのトルエンに溶解し、フェニルシラン(1.96g,18.1mmol)を加えた。トルエン還流下、反応混合物を2日間攪拌、溶媒を留去した。酢酸エチル/n−ヘキサン(1:25)を用いたカラムクロマトグラフィーを行うことによって、目的生成物を0.78g,80%収率で得た。
Production Example of
The obtained phosphine oxide (1.0 g, 0.603 mmol) was dissolved in 15 mL of toluene, and phenylsilane (1.96 g, 18.1 mmol) was added. The reaction mixture was stirred for 2 days under toluene reflux, and the solvent was distilled off. By performing column chromatography using ethyl acetate / n-hexane (1:25), 0.78 g of an intended product was obtained in an 80% yield.
融点254−255℃。
質量分析(FD−MS):m/z1609([M+]).
1H−NMR(CDCl3): δ
0.75(s,27H),1.34(s,27H),
2.12(s,9H,OCH3),
3.30(d,6H,J=15Hz,ArCH2Ar),
4.42(d,6H,J=15Hz,ArCH2Ar),
4.72(d,6H,2JHP=4Hz,OCH2PPh2),
6.59(s,6H),7.19(s,6H),
7.31−7.37(m,18H),7.60−7.64(m,12H).
13C−NMR(CDCl3): δ
30.22(ArCH2Ar),31.31,31.70,34.23,
34.44,60.24(OCH3),
74.44(d,1JCP=11Hz,OCH2PPh2),124.0,
128.3,128.9(d,3JCP=7Hz),129.3,133.3,
133.5(d,2JCP=18.5Hz),133.8,
136.7(d,1JCP=12Hz),146.0,146.3,
153.1(d,3JCP=6Hz),154.8.
31P−NMR(CDCl3): δ
−17.1.
元素分析 C108H123O6P3として :
計算値 C,80.57; H,7.70.
実測値 C,80.64; H,7.71.
Mp 254-255 ° C.
Mass spectrometry (FD-MS): m / z 1609 ([M + ]).
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ
0.75 (s, 27H), 1.34 (s, 27H),
2.12 (s, 9H, OCH 3 ),
3.30 (d, 6H, J = 15 Hz, ArCH 2 Ar),
4.42 (d, 6H, J = 15 Hz, ArCH 2 Ar),
4.72 (d, 6H, 2 J HP = 4 Hz, OCH 2 PPh 2 ),
6.59 (s, 6H), 7.19 (s, 6H),
7.31-7.37 (m, 18H), 7.60-7.64 (m, 12H).
13 C-NMR (CDCl 3 ): δ
30.22 (ArCH 2 Ar), 31.31, 31.70, 34.23,
34.44, 60.24 (OCH 3 ),
74.44 (d, 1 J CP = 11 Hz, OCH 2 PPh 2 ), 124.0,
128.3, 128.9 (d, 3 J CP = 7 Hz), 129.3, 133.3
133.5 (d, 2 J CP = 18.5 Hz), 133.8,
136.7 (d, 1 J CP = 12 Hz), 146.0, 146.3,
153.1 (d, 3 J CP = 6 Hz), 154.8.
31 P-NMR (CDCl 3 ): δ
-17.1.
Elemental analysis as C 108 H 123 O 6 P 3 :
Calculated C, 80.57; H, 7.70.
Found C, 80.64; H, 7.71.
カリックスアレーン化合物の金属錯体(カプセル錯体)(3)の製造例
イリジウム錯体(3a)
50mLのナスフラスコにアルゴンガス雰囲気下、[Ir(COD)2](BF4) (0.024mmol)をジクロロメタン2mLに懸濁させ、実施例1で製造したカリックスアレーンリン化合物(1)(0.031mmol)をジクロロメタン(6mL)に溶解したものをフラスコ内に加えた。反応混合物を室温下3時間攪拌し、溶媒を留去し、塩化メチレン/エーテルを用いて再結晶することにより目的生成物を92%収率で得た。
1H−NMR(CD2Cl2):20℃, δ
0.68(s,54H),1.27(s,54H),
1.87(brs,18H,OCH3),
2.11[br,12H,メチレン−H(cod)],
2.29[br,12H,メチレン−H(cod)],
3.49(brd,24H,ArCH2Ar),
4.30(s,12H,OCH2PPh2),
5.05[(br,12H,オレフィン−H(cod)),
6.35(s,12H),6.70−8.80(m,72H).
31P−NMR(CD2Cl2):20℃, δ
16.3;
31P−NMR(CD2Cl2):−60℃, δ
15.6(d,2JPP=17Hz),17.3(s),
18.5(d,2JPP=17Hz).
元素分析 C240H282O12P6Ir3B3F12・3CH2Cl2として;
計算値 ;C,62.95; H,6.26.
実測値 ;C,62.45; H,6.37.
Example of production of calixarene compound metal complex (capsule complex) (3) Iridium complex (3a)
[Ir (COD) 2 ] (BF 4 ) (0.024 mmol) was suspended in 2 mL of dichloromethane in a 50 mL eggplant flask under an argon gas atmosphere, and the calixarene phosphorus compound (1) (0. 031 mmol) dissolved in dichloromethane (6 mL) was added to the flask. The reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours, the solvent was distilled off, and recrystallization from methylene chloride / ether gave the desired product in 92% yield.
1 H-NMR (CD 2 Cl 2 ): 20 ° C., δ
0.68 (s, 54H), 1.27 (s, 54H),
1.87 (brs, 18H, OCH 3 ),
2.11 [br, 12H, methylene-H (cod)],
2.29 [br, 12H, methylene-H (cod)],
3.49 (brd, 24H, ArCH 2 Ar),
4.30 (s, 12H, OCH 2 PPh 2 ),
5.05 [(br, 12H, olefin-H (cod)),
6.35 (s, 12H), 6.70-8.80 (m, 72H).
31 P-NMR (CD 2 Cl 2 ): 20 ° C., δ
16.3;
31 P-NMR (CD 2 Cl 2 ): −60 ° C., δ
15.6 (d, 2 J PP = 17 Hz), 17.3 (s),
18.5 (d, 2 J PP = 17 Hz).
As elemental analysis C 240 H 282 O 12 P 6 Ir 3 B 3 F 12 · 3CH 2 Cl 2;
Calculated value; C, 62.95; H, 6.26.
Found: C, 62.45; H, 6.37.
ロジウム錯体(3c)の製造
50mLのナスフラスコにアルゴンガス雰囲気下、[Rh(COD)2](BF4) (0.024mmol)をジクロロメタン2mLに懸濁させ、実施例1で製造したカリックスアレーンリン化合物(1)(0.031mmol)をジクロロメタン(6mL)に溶解したものをフラスコ内に加えた。反応混合物を室温下3時間攪拌し、溶媒を留去し、塩化メチレン/エーテルを用いて再結晶することにより目的生成物を84%収率で得た。
ESI−MS:m/z 1970([10−2(BF4 −)]2+),
1284([10−3(BF4 −)]3+).
1H−NMR(CD2Cl2,20℃); δ
0.68(s,54H),1.35(s,54H),
2.02(brs,18H,OCH3),
2.32[br,12H,メチレン−H(cod)],
2.46[br,12H,メチレン−H(cod)],
3.50(brd,24H,ArCH2Ar),
4.68(br,12H,OCH2PPh2),
5.06[(br,12H,オレフィン−H(cod)),
6.34(s,12H),6.70−8.80(m,72H);
−60℃での測定では、tert−ブチル基のプロトンが、6個のシングレットに分離した。即ち、 δ
0.40(s,9H),0.53(s,9H),0.67(s,9H),
1.09(s,9H),1.30(s,9H),1.63(s,9H);
13C−NMR(CD2Cl2,20℃): δ
30.32,30.93,33.30,33.70;
31P−NMR(CD2Cl2):20℃, δ
26.0(d,1JRhP=140Hz);
31P−NMR(CD2Cl2):−60℃, δ
24.7(dd,1JRhP=134Hz,2JPP=33Hz),
27.3(d,1JRhP=135Hz),
27.7(dd,1JRhP=135Hz,2JPP=33Hz);
元素分析 C240H282O12P6Rh3B3F12・CH2Cl2として;
計算値 ;C,68.94; H,6.82.
実測値 ;C,69.21; H,6.71.
Production of Rhodium Complex (3c) [Rh (COD) 2 ] (BF 4 ) (0.024 mmol) was suspended in 2 mL of dichloromethane in a 50 mL eggplant flask under an argon gas atmosphere, and the calixarene phosphorus produced in Example 1 was suspended. What melt | dissolved the compound (1) (0.031 mmol) in the dichloromethane (6 mL) was added in the flask. The reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours, the solvent was distilled off, and recrystallization from methylene chloride / ether gave the desired product in 84% yield.
ESI-MS: m / z 1970 ([10-2 (BF 4 − )] 2+ ),
1284 ([10-3 (BF 4 - )] 3+).
1 H-NMR (CD 2 Cl 2 , 20 ° C.); δ
0.68 (s, 54H), 1.35 (s, 54H),
2.02 (brs, 18H, OCH 3 ),
2.32 [br, 12H, methylene-H (cod)],
2.46 [br, 12H, methylene-H (cod)],
3.50 (brd, 24H, ArCH 2 Ar),
4.68 (br, 12H, OCH 2 PPh 2 ),
5.06 [(br, 12H, olefin-H (cod)),
6.34 (s, 12H), 6.70-8.80 (m, 72H);
In the measurement at −60 ° C., the proton of the tert-butyl group was separated into 6 singlets. That is, δ
0.40 (s, 9H), 0.53 (s, 9H), 0.67 (s, 9H),
1.09 (s, 9H), 1.30 (s, 9H), 1.63 (s, 9H);
13 C-NMR (CD 2 Cl 2 , 20 ° C.): δ
30.32, 30.93, 33.30, 33.70;
31 P-NMR (CD 2 Cl 2 ): 20 ° C., δ
26.0 (d, 1 J RhP = 140 Hz);
31 P-NMR (CD 2 Cl 2 ): −60 ° C., δ
24.7 (dd, 1 J RhP = 134 Hz, 2 J PP = 33 Hz),
27.3 (d, 1 J RhP = 135 Hz),
27.7 (dd, 1 J RhP = 135 Hz, 2 J PP = 33 Hz);
As elemental analysis C 240 H 282 O 12 P 6 Rh 3 B 3 F 12 · CH 2 Cl 2;
Calculated value; C, 68.94; H, 6.82.
Found: C, 69.21; H, 6.71.
カリックスアレーン金属錯体(カプセル錯体)・テトラクロロエタン包接錯体(2・Cl2CHCHCl2)の製造(イリジウム錯体(3a・Cl2CHCHCl2)
20mLのナスフラスコ中に、実施例2で製造したイリジウム錯体(3a)(5mg)をテトラクロロエタン(0.5mL)に溶解し、室温にて3時間攪拌した。溶媒を留去することにより定量的にテトラクロロエタン包接イリジウム錯体(3a・Cl2CHCHCl2)が得られた。
1H−NMR(Cl2CDCDCl2,20℃): δ
0.51(s,18H),0.64(s,18H),0.70(s,18H),
1.16(s,18H),1.21(s,6H),
2.95(d,2H,J=15Hz),3.35(d,2H,J=15Hz),
3.42−3.60(m,6H),3.67(d,2H,J=15Hz),
4.12(brs,6H),4.27(brs,6H),
4.52−4.73(m,6H),4.84−4.96(m,2H),
5.00−5.10(m,2H),5.12−5.22(m,2H),
6.07(s,2H),6.14(s,2H),6.23(s,2H),
6.34(s,2H),6.43(s,2H),6.46−6.54(m,8H), 6.56−6.70(m,4H),6.73(s,2H),
6.90−7.28(m,24H),7.32-7.70(m,26H),
7.80−7.90(m,2H),7.92−8.02(m,2H),
8.10−8.32(m,4H),8.40−8.52(m,2H),
8.72−8.92(m,6H);
13C−NMR(Cl2CDCDCl2,20℃): δ
30.83,30.92,31.01,31.55,31.82,32.05,
33.84,33.87,33.89,34.10,34.38,34.81;
31P−NMR(Cl2CDCDCl2,20℃): δ
15.3(d,2JPP=18Hz),15.9(d,2JPP=18Hz),
16.4(s).
Production of calixarene metal complex (capsule complex) and tetrachloroethane inclusion complex (2 · Cl 2 CHCHCl 2 ) (iridium complex (3a · Cl 2 CHCHCl 2 ))
In a 20 mL eggplant flask, the iridium complex (3a) (5 mg) prepared in Example 2 was dissolved in tetrachloroethane (0.5 mL) and stirred at room temperature for 3 hours. By distilling off the solvent, a tetrachloroethane inclusion iridium complex (3a · Cl 2 CHCHCl 2 ) was quantitatively obtained.
1 H-NMR (Cl 2 CDCDCl 2 , 20 ° C.): δ
0.51 (s, 18H), 0.64 (s, 18H), 0.70 (s, 18H),
1.16 (s, 18H), 1.21 (s, 6H),
2.95 (d, 2H, J = 15 Hz), 3.35 (d, 2H, J = 15 Hz),
3.42-3.60 (m, 6H), 3.67 (d, 2H, J = 15 Hz),
4.12 (brs, 6H), 4.27 (brs, 6H),
4.52-4.73 (m, 6H), 4.84-4.96 (m, 2H),
5.00-5.10 (m, 2H), 5.12-5.22 (m, 2H),
6.07 (s, 2H), 6.14 (s, 2H), 6.23 (s, 2H),
6.34 (s, 2H), 6.43 (s, 2H), 6.46-6.54 (m, 8H), 6.56-6.70 (m, 4H), 6.73 (s, 2H),
6.90-7.28 (m, 24H), 7.32-7.70 (m, 26H),
7.80-7.90 (m, 2H), 7.92-8.02 (m, 2H),
8.10-8.32 (m, 4H), 8.40-8.52 (m, 2H),
8.72-8.92 (m, 6H);
13 C-NMR (Cl 2 CDCDCl 2 , 20 ° C.): δ
30.83, 30.92, 31.01, 31.55, 31.82, 32.05
33.84, 33.87, 33.89, 34.10, 34.38, 34.81;
31 P-NMR (Cl 2 CDCDCl 2 , 20 ° C.): δ
15.3 (d, 2 J PP = 18 Hz), 15.9 (d, 2 J PP = 18 Hz),
16.4 (s).
ロジウム錯体(3c・Cl2CHCHCl2)
20mLのナスフラスコ中に、実施例3で製造したロジウム錯体(3c)(5mg)をテトラクロロエタンに(0.5mL)に溶解し室温にて3時間攪拌した。溶媒を留去することにより定量的にテトラクロロエタン包接ロジウム錯体(3c・Cl2CHCHCl2)が得られた。
1H−NMR(Cl2CDCDCl2,20℃): δ
0.51(s,18H),0.64(s,18H),0.70(s,18H),
1.15(s,18H),1.22(s,6H),1.34(s,18H),
1.69(s,18H),1.88−2.30(m,24H),
2.38−2.60(m,12H),2.64−2.83(m,6H),
3.00(d,2H,J=15Hz),3.36(d,2H,J=15Hz),
3.42−3.60(m,6H),3.70(d,2H,J=15Hz),
4.50(brs,6H),4.56−4.82(m,12H),
4.87−4.98(m,2H),5.02−5.12(m,2H),
5.14−5.24(m,2H),6.06(s,2H),6.14(s,2H), 6.23(s,2H),6.33(s,2H),6.42(s,2H),
6.44−6.56(m,8H),6.58−6.68(m,4H),
6.73(s,2H),6.88−6.94(m,2H),
6.95−7.02(m,2H),7.04−7.23(m,20H),
7.32−7.66(m,26H),7.82−7.92(m,2H),
7.94−8.06(m,2H),8.23−8.44(m,4H),
8.58−8.88(m,8H).
13C−NMR(Cl2CDCDCl2,20℃): δ
30.83,30.93,31.01,31.55,31.82,32.06,
33.83,33.86,33.88,34.09,34.37,34.81;
31P NMR(Cl2CDCDCl2,20℃): δ
24.8(dd,1JRhP=135Hz,2JPP=32Hz),
25.0(dd,1JRhP=135Hz,2JPP=32Hz),
26.6(d,1JRhP=136Hz).
Rhodium complex (3c · Cl 2 CHCHCl 2 )
In a 20 mL eggplant flask, the rhodium complex (3c) (5 mg) prepared in Example 3 was dissolved in (0.5 mL) in tetrachloroethane and stirred at room temperature for 3 hours. By distilling off the solvent, a tetrachloroethane inclusion rhodium complex (3c · Cl 2 CHCHCl 2 ) was obtained quantitatively.
1 H-NMR (Cl 2 CDCDCl 2 , 20 ° C.): δ
0.51 (s, 18H), 0.64 (s, 18H), 0.70 (s, 18H),
1.15 (s, 18H), 1.22 (s, 6H), 1.34 (s, 18H),
1.69 (s, 18H), 1.88-2.30 (m, 24H),
2.38-2.60 (m, 12H), 2.64-2.83 (m, 6H),
3.00 (d, 2H, J = 15 Hz), 3.36 (d, 2H, J = 15 Hz),
3.42-3.60 (m, 6H), 3.70 (d, 2H, J = 15 Hz),
4.50 (brs, 6H), 4.56-4.82 (m, 12H),
4.87-4.98 (m, 2H), 5.02-5.12 (m, 2H),
5.14-5.24 (m, 2H), 6.06 (s, 2H), 6.14 (s, 2H), 6.23 (s, 2H), 6.33 (s, 2H), 6 .42 (s, 2H),
6.44-6.56 (m, 8H), 6.58-6.68 (m, 4H),
6.73 (s, 2H), 6.88-6.94 (m, 2H),
6.95-7.02 (m, 2H), 7.04-7.23 (m, 20H),
7.32-7.66 (m, 26H), 7.82-7.92 (m, 2H),
7.94-8.06 (m, 2H), 8.23-8.44 (m, 4H),
8.58-8.88 (m, 8H).
13 C-NMR (Cl 2 CDCDCl 2 , 20 ° C.): δ
30.83, 30.93, 31.01, 31.55, 31.82, 32.06
33.83, 33.86, 33.88, 34.09, 34.37, 34.81;
31 P NMR (Cl 2 CDCDCl 2 , 20 ° C.): δ
24.8 (dd, 1 J RhP = 135 Hz, 2 J PP = 32 Hz),
25.0 (dd, 1 J RhP = 135 Hz, 2 J PP = 32 Hz),
26.6 (d, 1 J RhP = 136 Hz).
本発明は、基質選択性の高いナノ制御空間を有する新規なカリックスアレーン化合物の金属錯体を提供するものであり、本発明の金属錯体は、分子篩い作用を有する吸着材料として産業上有用であるばかりでなく、基質選択性の高い化学反応の場としてのナノ空間を提供するものであり、合成化学産業において極めて有用なものである。また、本発明のカリックスアレーン化合物は、前記した本発明の金属錯体を製造する上で、中間体として産業上有用なものである。 The present invention provides a novel metal complex of a calixarene compound having a nano-controlled space with high substrate selectivity, and the metal complex of the present invention is industrially useful as an adsorbing material having a molecular sieving action. In addition, it provides a nanospace as a chemical reaction field with high substrate selectivity, and is extremely useful in the synthetic chemical industry. Moreover, the calixarene compound of the present invention is industrially useful as an intermediate in producing the above-described metal complex of the present invention.
Claims (14)
で表される交互にリン原子が導入されたカリックスアレーン化合物。 Formula (I)
A calixarene compound in which phosphorous atoms are introduced alternately.
で表されるカリックスアレーンの遷移金属錯体。 The transition metal complex of calixarene is the general formula (II)
A transition metal complex of calixarene represented by
The adsorbent material according to claim 13, wherein the adsorbent material has a nano-order molecular sieving action.
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