JP5128341B2 - Amidine-carboxylic acid terphenyl aggregate having aldehyde group and process for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、合成二重鎖、あるいは多重鎖らせん高分子に、種々の官能基等を容易に付加することができる誘導体とその製造法に関する。
詳しくは、酵素反応によらない合成二重鎖、若しくは三重鎖以上の多重鎖らせん会合体は、それ自身、機能性に富む材料であるが、これらに容易に種々の官能基等を付加することが可能な材料とその製造方法を提供するものである。
The present invention relates to a derivative capable of easily adding various functional groups and the like to a synthetic double chain or multi-chain helical polymer and a method for producing the same.
Specifically, synthetic double-strands that do not depend on enzymatic reactions, or multi-strand assemblies of triple or higher chains are themselves highly functional materials, but various functional groups can be easily added to them. The material which can be manufactured, and its manufacturing method are provided.
核酸は生体内に遍く存在し、遺伝現象や特異的蛋白質の合成にあずかる、人類にとり、最重要な生体高分子であることは疑う余地がない。核酸のような規則的で美しい相補的二重らせん構造を有する高分子物質を人工的に合成することは化学者の夢であった。最近になって、これが可能になりつつある。その一つの方法は、本発明者らが開発してきたアミジンとカルボン酸に代表される酸−塩基の塩橋を利用して相補的な二種類のらせん高分子を会合させる方法である（特許文献１参照）。もう１つの方法も本発明者らが開発してきたアミジンとカルボン酸に代表される酸−塩基の塩橋を利用して相補的な会合体を作り、これらを重合することにより、相補的二重らせんを形成する方法である（特許文献２参照）。 There is no doubt that nucleic acids are the most important biological macromolecules for human beings, which are present in the living body and are involved in genetic phenomena and the synthesis of specific proteins. It was a chemist's dream to artificially synthesize macromolecular substances having a regular and beautiful complementary double helix structure such as nucleic acids. Recently, this is becoming possible. One of the methods is a method of associating two kinds of complementary helical polymers using an acid-base salt bridge represented by amidine and carboxylic acid, which has been developed by the present inventors (Patent Literature). 1). In another method, complementary duplexes are formed by utilizing the acid-base salt bridge represented by the present inventors, such as amidine and carboxylic acid. This is a method of forming a helix (see Patent Document 2).
こうした相補的合成二重鎖らせん高分子は、天然の核酸に一歩近づいた点で大きな意味を持つ。更に、こうした人工二重らせん高分子や人工多重らせん高分子は、天然の核酸を凌ぐ、大きな可能性を秘めていることが示唆されてきた（非特許文献１参照）。さらに、本発明者らは、こうしたらせん構造の隙間に機能性を付与する化合物、その他の物質を規則的に包含せしむることが可能であることを報告してきた（特許文献３参照）。 Such complementary synthetic double-stranded helical polymers are significant in that they are one step closer to natural nucleic acids. Furthermore, it has been suggested that such artificial double-helix polymers and artificial multi-helix polymers have greater potential than natural nucleic acids (see Non-Patent Document 1). Furthermore, the present inventors have reported that it is possible to regularly include a compound that imparts functionality to the gaps of such a helical structure and other substances (see Patent Document 3).
もう一方の考え方は、らせん高分子そのものに官能基を付加し、この官能基に種々の機能性基、機能性材料を付加せしむることにより新たな機能性を見出そうとする試みである。しかしながら、この試みに充分に成功した例を未だ聞かない。 The other idea is an attempt to find new functionality by adding a functional group to the helical polymer itself and adding various functional groups and functional materials to this functional group. . However, we have not heard of any successful examples of this attempt.
本発明は、酵素反応によらない合成二重鎖、もしくは三重鎖以上の多重鎖らせん会合体に、官能基を付加して機能性を向上させた材料を提供すること、及び、容易に種々の官能基を付加可能な会合体材料とその製造方法の提供を課題とするものである。 The present invention provides a material in which functionality is improved by adding a functional group to a synthetic double-stranded or non-enzymatic multi-stranded helix associated with an enzyme reaction, and various easily. An object is to provide an aggregate material to which a functional group can be added and a method for producing the same.
本発明者らは、酸−塩基による塩橋を利用した相補的ならせん分子、らせん高分子について、特に、アミジン基を有するターフェニル誘導体とカルボキシル基を有するターフェニル誘導体に、種々の機能性官能基や機能性付加物を付加することを目的に鋭意研究を続けてきた。その結果、こうした塩橋を形成する官能基の他に、アルデヒド基を導入すると、それ自身、新たな機能性を発揮するばかりでなく、任意の官能基や化合物を付加することができ、機能性の拡大が極めて容易であることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have described various functional functional groups for complementary helical molecules and helical polymers using acid-base salt bridges, particularly for terphenyl derivatives having an amidine group and terphenyl derivatives having a carboxyl group. We have been conducting intensive research with the goal of adding functional groups and functional adducts. As a result, in addition to the functional groups that form these salt bridges, the introduction of aldehyde groups not only demonstrates new functionality, but can also add arbitrary functional groups and compounds. The present invention has been completed by finding that it is extremely easy to expand.
即ち、本発明は、保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体との会合体、及びその製造方法に関する。
本発明をより詳細に説明すれば以下のとおりとなる。
（１）保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体との会合体。
（２）保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体が、次の一般式（１）
That is, the present invention relates to an aggregate of a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group, a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and a carboxyl group, and production thereof. Regarding the method.
The present invention will be described in more detail as follows.
(1) An association of a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group and a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and a carboxyl group.
(2) A terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and amidine group is represented by the following general formula (1):
（式中、Ｚは保護されていてもよいアルデヒド基を表し、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜４０の炭化水素基を表し、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して末端に保護基されていてもよい官能基を有する炭素数１〜３０の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。）
で表されるターフェニル誘導体である前記（１）に記載の会合体。
（３）Ｚが、アミジン基のパラ位である前記（２）の会合体。
（４）保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体が、次の一般式（２）
(In the formula, Z represents an optionally protected aldehyde group, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms, and R 3 and R 4 represent each (Represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and having a functional group which may be independently protected at the end.)
The aggregate according to (1) above, which is a terphenyl derivative represented by:
(3) The aggregate according to (2), wherein Z is the para position of the amidine group.
(4) A terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and carboxyl group is represented by the following general formula (2):
（式中、Ｚは保護されていてもよいアルデヒド基を表し、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して末端に保護基されていてもよい官能基を有する炭素数１〜３０の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。）
で表されるターフェニル誘導体である前記（１）に記載の会合体。
（５）Ｚが、カルボキシル基のパラ位である前記（４）の会合体。
（６）ターフェニル誘導体が、メタターフェニル誘導体である前記（１）〜（５）のいずれかに記載の会合体。
（７）ターフェニル誘導体が、パラフェニレン誘導体を有するものである前記（１）〜（６）のいずれかに記載の会合体。
（８）保護されていてもよいアルデヒド基が、アミジン基またはカルボキシル基に対してパラ位に結合していることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の会合体。
（９）保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体との会合体が、らせん構造のユニットになることを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の会合体。
（１０）アミジン基が、光学活性な置換基を有する前記（１）〜（９）のいずれかに記載の会合体。
（１１）保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体とを、溶媒中で混合することからなる保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体との会合体を製造する方法。
（１２）保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体が、予めアルデヒド基を保護したハロゲン化ベンゼン誘導体を、強塩基の存在下で芳香族化合物とハートカップリング法によりカップリングさせ、次いでアミジン基を導入して製造されたものであり、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体が、予めアルデヒド基を保護したハロゲン化ベンゼン誘導体を、強塩基の存在下で芳香族化合物とハートカップリング法によりカップリングさせ、次いでカルボキシル基を導入して製造されたものである前記（１１）に記載の会合体を製造する方法。
（１３）保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体が前記した一般式（１）であらわされるターフェニル誘導体であり、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体が前記した一般式（２）で表されるターフェニル誘導体である前記（１１）又は（１２）に記載の方法。
(In the formula, Z represents an aldehyde group which may be protected, and R 3 and R 4 are each independently a saturated or unsaturated group having 1 to 30 carbon atoms having a functional group which may be protected at the terminal. Represents a hydrocarbon group of
The aggregate according to (1) above, which is a terphenyl derivative represented by:
(5) The aggregate according to (4), wherein Z is a para-position of a carboxyl group.
(6) The aggregate according to any one of (1) to (5), wherein the terphenyl derivative is a metaterphenyl derivative.
(7) The aggregate according to any one of (1) to (6), wherein the terphenyl derivative has a paraphenylene derivative.
(8) The aggregate according to any one of (1) to (7), wherein the aldehyde group which may be protected is bonded to the para position with respect to the amidine group or the carboxyl group.
(9) An aggregate of a terphenyl derivative having an aldehyde group and an amidine group which may be protected and a terphenyl derivative having an aldehyde group and a carboxyl group which may be protected becomes a unit having a helical structure. The aggregate according to any one of (1) to (8) above,
(10) The association according to any one of (1) to (9), wherein the amidine group has an optically active substituent.
(11) A mixture of a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group and a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and a carboxyl group in a solvent. A method for producing an association product of a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group and a terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and a carboxyl group.
(12) A terphenyl derivative having an aldehyde group and an amidine group, which may be protected, is coupled with an aromatic compound in the presence of a strong base by a heart coupling method in the presence of a strong base. The terphenyl derivative having an aldehyde group and a carboxyl group, which are produced by introducing a ring and then introducing an amidine group, and having a protected aldehyde group is a strong base A method for producing the aggregate according to the above (11), wherein the aggregate is produced by coupling with an aromatic compound in the presence of the compound by a heart coupling method and then introducing a carboxyl group.
(13) The terphenyl derivative having an aldehyde group and an amidine group which may be protected is the terphenyl derivative represented by the general formula (1), and has an aldehyde group and a carboxyl group which may be protected. The method according to (11) or (12), wherein the terphenyl derivative is a terphenyl derivative represented by the general formula (2).
本発明の会合体は、特願２００７−６１１１５号に記載の方法や特願２００７−２６６９１４号に記載の方法により、容易に酵素反応によらない合成二重鎖、もしくは三重鎖以上の多重鎖らせん会合体に変換することができ、官能基を付加して機能性を向上させた多重鎖らせん会合体構造を有する材料を提供することができる。また、本発明におけるアルデヒド基は容易に各種の官能基に変換することができるので、容易に種々の官能基を付加することができる。 The aggregate of the present invention can be easily synthesized by a method described in Japanese Patent Application No. 2007-61115 or a method described in Japanese Patent Application No. 2007-266914, or a synthetic double strand or a multi-stranded helix of triple or higher that does not easily undergo an enzyme reaction. It is possible to provide a material having a multi-chain helical aggregate structure that can be converted into an aggregate and functionalities are improved by adding functional groups. Moreover, since the aldehyde group in this invention can be easily converted into various functional groups, various functional groups can be easily added.
本発明の会合体の骨格を形成する分子もしくは高分子は、ターフェニル誘導体であれば何でも良いが、好ましくは、メタターフェニル誘導体が挙げられる。重合を容易にするためには、メタターフェニル構造のベンゼン環部分にパラフェニレン誘導体が結合したものが好ましい。
本発明の好ましいターフェニル誘導体としては、保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体、及び保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体が挙げられる。さらに好ましいターフェニル誘導体としては、前記一般式（１）で表されるターフェニル誘導体、及び前記一般式（２）で表されるターフェニル誘導体が挙げられる。
本発明の会合体は、これらのターフェニル誘導体からなるアミジニウム−カルボキシレート塩橋で形成された会合体である。
導入するアルデヒド基の位置は、カルボキシル基またはアミジン基に対してパラの位置が好ましい。これは、後に導入する種々の機能性付加物が立体障害を受けにくいからである。アルデヒド基の導入は、カルボキシル基あるいはアミジン基を導入した後でも良いが、カルボキシル基、もしくはアミジン基の導入に先んじて行うことができるもできる。
アルデヒド基は適宜保護されていてもよい。このような保護基としては特に制限はなく、合成化学において使用される（チオ）アセタール、オキシム、ヒドラゾンなどの各種のアルデヒド基の保護基が挙げられる。好ましい保護基としてはアセタール基が挙げられる。アセタールを形成させるためのアルコール類としては、一価又は二価若しくは多価のアルコールが挙げられる。好ましいアルコール類としては、２，２−ジメチルプロピレングリコールなどの二価アルコールが挙げられる。
The molecule or polymer forming the skeleton of the aggregate of the present invention may be any terphenyl derivative, and preferably a metaterphenyl derivative. In order to facilitate the polymerization, a compound in which a paraphenylene derivative is bonded to the benzene ring portion of the metaterphenyl structure is preferable.
Preferred terphenyl derivatives of the present invention include terphenyl derivatives having an aldehyde group and amidine group which may be protected, and terphenyl derivatives having an aldehyde group and a carboxyl group which may be protected. More preferable terphenyl derivatives include the terphenyl derivative represented by the general formula (1) and the terphenyl derivative represented by the general formula (2).
The aggregate of the present invention is an aggregate formed of amidinium-carboxylate salt bridges composed of these terphenyl derivatives.
The position of the aldehyde group to be introduced is preferably a position para to the carboxyl group or amidine group. This is because various functional adducts to be introduced later are less susceptible to steric hindrance. The aldehyde group may be introduced after the introduction of the carboxyl group or amidine group, but may be performed prior to the introduction of the carboxyl group or amidine group.
The aldehyde group may be appropriately protected. Such protecting groups are not particularly limited, and include protecting groups for various aldehyde groups such as (thio) acetal, oxime, hydrazone and the like used in synthetic chemistry. A preferred protecting group includes an acetal group. Examples of alcohols for forming acetals include monovalent, divalent or polyhydric alcohols. Preferable alcohols include dihydric alcohols such as 2,2-dimethylpropylene glycol.
本発明における一般式（１）及び一般式（２）のＲ３及びＲ４における「炭素数１〜３０の飽和又は不飽和の炭化水素基」としては、炭素数１〜３０、好ましくは炭素数６〜３０、炭素数６〜２０の直鎖状又は分枝状のアルキル基；炭素数２〜３０、好ましくは炭素数６〜３０、炭素数６〜２０の直鎖状又は分枝状のアルケニル基；炭素数２〜３０、好ましくは炭素数６〜３０、炭素数６〜２０の直鎖状又は分枝状のアルキニル基；炭素数３〜３０、好ましくは炭素数６〜３０、炭素数６〜２０の飽和又は不飽和の単環式、多環式又は縮合環式の脂環式炭化水素基；炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜１８、炭素数６〜１２の単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基；炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜１８、炭素数６〜１２の単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基（アリール基）に、前記した炭素数１〜３０のアルキル基が結合した、炭素数７〜３０、好ましくは炭素数７〜２０、炭素数７〜１５のアラルキル基（炭素環式芳香脂肪族基）などが挙げられる。好ましい基Ｒ３及びＲ４としては、両者が同一の基であって、水素原子、炭素数６〜３０の直鎖状又は分枝状のアルキル基、又は炭素数６〜３０の直鎖状又は分枝状のアルキニル基が挙げられる。
Ｒ３及びＲ４における「保護基されていてもよい官能基」としては、塩素原子、ヨー素原子などのハロゲン原子、保護されていてもよい水酸基、保護されていてもよいアミノ基、トリメチルシリル基などのトリアルキルシリル基などが挙げられる。
さらに好ましいＲ３及びＲ４としては、２−トリメチルシリル−エチニル基が挙げられる。
The “saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms” in R 3 and R 4 of the general formula (1) and the general formula (2) in the present invention has 1 to 30 carbon atoms, preferably carbon atoms. Straight chain or branched alkyl group having 6 to 30 carbon atoms and 6 to 20 carbon atoms; straight chain or branched alkenyl groups having 2 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 30 carbon atoms and 6 to 20 carbon atoms A group: a C2-C30, preferably C6-C30, C6-C20 linear or branched alkynyl group; C3-C30, preferably C6-C30, C6-C6 Saturated or unsaturated monocyclic, polycyclic or condensed alicyclic hydrocarbon group having 20 to 20 carbon atoms; 6-30 carbon atoms, preferably 6-18 carbon atoms, 6-12 carbon atoms monocyclic A polycyclic or condensed cyclic carbocyclic aromatic group; 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms, 6 carbon atoms The above-described alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is bonded to 12 monocyclic, polycyclic or condensed cyclic carbocyclic aromatic groups (aryl groups), preferably 7 to 30 carbon atoms, preferably carbon Examples thereof include aralkyl groups (carbocyclic araliphatic groups) having 7 to 20 carbon atoms and 7 to 15 carbon atoms. Preferred groups R 3 and R 4 are both the same group, and are a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, or a straight chain having 6 to 30 carbon atoms or A branched alkynyl group can be mentioned.
Examples of the “functional group that may be protected” in R 3 and R 4 include halogen atoms such as chlorine atom and iodine atom, hydroxyl group that may be protected, amino group that may be protected, and trimethylsilyl group. And trialkylsilyl groups.
More preferred R 3 and R 4 include a 2-trimethylsilyl-ethynyl group.
本発明の一般式（１）のＲ１及びＲ２における「炭素数１〜４０の炭化水素基」としては、炭素数１〜４０、好ましくは炭素数６〜４０、炭素数６〜２０の直鎖状又は分枝状のアルキル基；炭素数２〜４０、好ましくは炭素数６〜４０、炭素数６〜２０の直鎖状又は分枝状のアルケニル基；炭素数２〜４０、好ましくは炭素数６〜４０、炭素数６〜２０の直鎖状又は分枝状のアルキニル基；炭素数３〜４０、好ましくは炭素数６〜４０、炭素数６〜２０の飽和又は不飽和の単環式、多環式又は縮合環式の脂環式炭化水素基；炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜１８、炭素数６〜１２の単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基；炭素数６〜３６、好ましくは炭素数６〜１８、炭素数６〜１２の単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基（アリール基）に、前記した炭素数１〜４０のアルキル基が結合した、炭素数７〜４０、好ましくは炭素数７〜２０、炭素数７〜１５のアラルキル基（炭素環式芳香脂肪族基）などが挙げられる。好ましいアミジノ基の窒素原子における置換基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基などの炭素数７〜４０、好ましくは炭素数７〜２０、炭素数７〜１５のアラルキル基が挙げられる。
好ましいＲ１及びＲ２の基としては光学活性を有する炭化水素基が挙げられる。例えば、Ｒ−フェニルエチル基が挙げられる。
The “hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms” in R 1 and R 2 of the general formula (1) of the present invention is a straight chain having 1 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 40 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. A linear or branched alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 40 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms; 2 to 40 carbon atoms, preferably carbon A linear or branched alkynyl group having 6 to 40 carbon atoms and 6 to 20 carbon atoms; a saturated or unsaturated monocyclic group having 3 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 40 carbon atoms and 6 to 20 carbon atoms A polycyclic or condensed cyclic alicyclic hydrocarbon group; monocyclic, polycyclic or condensed cyclic carbon having 6 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms and 6 to 12 carbon atoms Cyclic aromatic group; monocyclic, polycyclic or fused cyclic group having 6 to 36 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms and 6 to 12 carbon atoms An aralkyl group (carbon) having 7 to 40 carbon atoms, preferably 7 to 20 carbon atoms, and 7 to 15 carbon atoms, in which the above-described alkyl group having 1 to 40 carbon atoms is bonded to an alicyclic aromatic group (aryl group). Cyclic araliphatic group) and the like. Preferred examples of the substituent on the nitrogen atom of the amidino group include aralkyl groups having 7 to 40 carbon atoms, preferably 7 to 20 carbon atoms and 7 to 15 carbon atoms such as benzyl group and phenylethyl group.
Preferable R 1 and R 2 groups include hydrocarbon groups having optical activity. An example is R-phenylethyl group.
本発明のターフェニル誘導体は、公知の各種の方法により製造することができる。例えば、次に示す製造方法が挙げられる。 The terphenyl derivative of the present invention can be produced by various known methods. For example, the manufacturing method shown next is mentioned.
この例について説明する。
まず、３，５−ジクロロベンズアルデヒド（３）と２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオールを予め水分を除いたベンゼンに溶かし、ｐ−トルエンスルホン酸を加えて脱水反応を行い、アルデヒド基をアセタールとして保護した２−（３，５−ジクロロフェニル）−５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン（４）を得る。
次に、（４）を用いてハート（Ｈａｒｔ）カップリング反応を行い、二酸化炭素をバブリングして反応を停止させ、カルボキシル基を導入した２’−カルボキシ−５’−（５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（５）とし、塩酸−ＴＨＦで脱保護して目的とするアルデヒド基を有するカルボン酸（２’−カルボキシ−５’−ホルミル−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル）（１）を得る。
また、（４）を用いてハート（Ｈａｒｔ）カップリング反応を行ったのちヨウ素で反応を停止させることにより、２’−ヨウ化−５’−（５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（６）を得ることができる。
つぎに（６）をＴＨＦに溶解させ、ｎ−ブチルリチウムを用いてリチオ化し、（Ｒ，Ｒ）−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）カルボジイミドと反応させることによりアミジン体（（Ｒ，Ｒ）−２’−（Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）アミジノ）−５’−（５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル）（７）を得る。これを塩酸−ＴＨＦ混合溶媒中で処理して保護基を外すことにより、目的とするアミジン体（（Ｒ，Ｒ）−２’−（Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）アミジノ）−５’ホルミル−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル）（２）を得ることができる。
This example will be described.
First, 3,5-dichlorobenzaldehyde (3) and 2,2-dimethyl-1,3-propanediol are dissolved in benzene from which water has been removed in advance, and p-toluenesulfonic acid is added to perform a dehydration reaction. 2- (3,5-dichlorophenyl) -5,5-dimethyl-1,3-dioxane (4) protected as an acetal is obtained.
Next, a Hart coupling reaction is performed using (4), carbon dioxide is bubbled to stop the reaction, and 2′-carboxy-5 ′-(5,5-dimethyl-) into which a carboxyl group has been introduced. 1,3-dioxan-2-yl) -4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl (5) and deprotection with hydrochloric acid-THF To obtain a carboxylic acid (2′-carboxy-5′-formyl-4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl) (1) having an aldehyde group.
In addition, after performing a Hart coupling reaction using (4), the reaction is stopped with iodine, whereby 2′-iodinated-5 ′-(5,5-dimethyl-1,3-dioxane- 2-yl) -4,4 "-bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ': 3', 1" -terphenyl (6) can be obtained.
Next, (6) is dissolved in THF, lithiated using n-butyllithium, and reacted with (R, R) -N, N′-bis (1-phenylethyl) carbodiimide to form an amidine ((R , R) -2 '-(N, N'-bis (1-phenylethyl) amidino) -5'-(5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -4,4 "-bis (Trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl) (7) is obtained. By treating this in a hydrochloric acid-THF mixed solvent to remove the protecting group, the desired amidine ((R, R) -2 ′-(N, N′-bis (1-phenylethyl) amidino)- 5′formyl-4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl) (2) can be obtained.
このようにして、両者とも、カルボキシル基またはアミジン基に対してパラの位置にアルデヒドを導入することができる。両者を溶媒中で混合すれば、容易に相補的な二重らせんのユニットとなる本発明の会合体を得ることができる。更に、これらを重合すれば、アルデヒド基、即ち、機能性付加物の導入可能な官能基を有する相補的な人工二重らせん高分子が得られる。 In this way, both can introduce an aldehyde at the para position relative to the carboxyl group or amidine group. When both are mixed in a solvent, the aggregate of the present invention can be easily obtained as a complementary double helix unit. Furthermore, when these are polymerized, a complementary artificial double helix polymer having an aldehyde group, that is, a functional group into which a functional adduct can be introduced can be obtained.
反応の条件について、以下、詳述する。
アルデヒドの種類は、溶媒に溶ける物であれば何でも良いが、ジハロゲン系のものが好ましい。特に好ましくは、３，５−ジクロロベンズアルデヒドである。ジブロモフェニルアルデヒドは、好ましくない。
The reaction conditions will be described in detail below.
Any kind of aldehyde may be used as long as it is soluble in a solvent, but a dihalogen type is preferred. Particularly preferred is 3,5-dichlorobenzaldehyde. Dibromophenyl aldehyde is not preferred.
アルデヒド基を持つ原料は、次の工程であるカルボキシル基やアミジン基の導入に先立ち、反応中に破壊されないように保護することが好ましい。保護の方法は、アセタール、モノチオアセタール、ジチオアセタール、ヒドラゾン、オキシムなどが好ましく、特に好ましくはアセタールである。 The raw material having an aldehyde group is preferably protected from being destroyed during the reaction prior to the introduction of the carboxyl group or amidine group in the next step. As the protection method, acetal, monothioacetal, dithioacetal, hydrazone, oxime and the like are preferable, and acetal is particularly preferable.
溶媒は、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、等々が可能であるが、好ましくはベンゼン、トルエン、クロロベンゼンであり、特に好ましくはベンゼンである。その理由としては、沸点の低さが考えられる。アルデヒド原料の濃度は、５０％以上、溶解度ぎりぎりまで可能であるが、均一な反応を進め、均一な目的物を得る為には、１０％以下が望ましい。更に好ましくは０．１％〜５％の間である。これ以下では、目的物採取の効率が悪く、工業的実施には向かない。温度は、沸点以上であれば良いが、８０℃〜１１０℃が好ましい。８０℃以下では、反応の進行が遅く、工業的実施には向かない。 The solvent can be benzene, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, and the like, preferably benzene, toluene, chlorobenzene, and particularly preferably benzene. The reason may be a low boiling point. The concentration of the aldehyde raw material can be 50% or more and to the limit of solubility, but is preferably 10% or less in order to promote a uniform reaction and obtain a uniform target product. More preferably, it is between 0.1% and 5%. Below this, the efficiency of object collection is poor and is not suitable for industrial implementation. Although the temperature should just be more than a boiling point, 80 to 110 degreeC is preferable. Below 80 ° C, the reaction proceeds slowly and is not suitable for industrial implementation.
次に、ハート（Ｈａｒｔ）カップリング反応によるカルボキシル基の導入について詳述する。予め水分、溶存酸素を除いた溶媒にジクロマイド（４）を溶解させ、ｎ−ブチルリチウムを加えた後に、４−トリメチルシリルエチニルフェニルマグネシウムブロマイドを加えて反応させる。最後に二酸化炭素ガスを吹き込んで反応を停止させ、カラムクロマトグラフィーで精製してカルボン酸（５）を得る。（５）を塩酸−ＴＨＦで処理してアセタールの脱保護を行い、目的とするホルミル基を持つカルボン酸（１）を得る。 Next, introduction of a carboxyl group by a Hart coupling reaction will be described in detail. Dichromide (4) is dissolved in a solvent excluding moisture and dissolved oxygen in advance, and after adding n-butyllithium, 4-trimethylsilylethynylphenylmagnesium bromide is added and reacted. Finally, carbon dioxide gas is blown to stop the reaction, and purification is performed by column chromatography to obtain carboxylic acid (5). (5) is treated with hydrochloric acid-THF to deprotect the acetal to obtain the desired carboxylic acid (1) having a formyl group.
ハート（Ｈａｒｔ）カップリング反応を二酸化炭素ガスで停止させる際には、予め、乾燥窒素ガスで満たした反応容器に、二酸化炭素ガスを吹き込むことで調節する。二酸化炭素の分圧は、２０％以上が好ましい。これ以下では、反応に時間がかかり過ぎ、工業的実施には向かない。 When stopping the Hart coupling reaction with carbon dioxide gas, it is adjusted by blowing carbon dioxide gas into a reaction vessel filled with dry nitrogen gas in advance. The partial pressure of carbon dioxide is preferably 20% or more. Below this, the reaction takes too much time and is not suitable for industrial practice.
更に、ハート（Ｈａｒｔ）カップリング反応によるアミジン基の導入について詳述する。予め水分、溶存酸素を除いた溶媒に、ジクロマイド（４）を溶解させ、ｎ−ブチルリチウムを加えた後に、４−トリメチルシリルエチニルフェニルマグネシウムブロマイドを加えて反応させる。最後にヨウ素を加えて反応を停止させ、カラムクロマトグラフィーで精製してヨウ素体（６）を得る。（６）をｎ−ブチルリチウムでリチオ化し、（Ｒ，Ｒ）−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）カルボジイミドと反応させることによりアミジン（７）を得る。（７）を塩酸−ＴＨＦで処理してアセタールの脱保護を行い、目的とするホルミル基を持つアミジン（２）を得る。
ハート（Ｈａｒｔ）カップリング反応をヨウ素で停止させる際の温度は、２５℃以下が望ましい。さらに望ましくは−１０〜１０℃である。−７０℃以下では反応の進行が遅く、工業的実施には向かない。
Furthermore, introduction of an amidine group by a Hart coupling reaction will be described in detail. Dichromide (4) is dissolved in a solvent excluding moisture and dissolved oxygen in advance, and after adding n-butyllithium, 4-trimethylsilylethynylphenylmagnesium bromide is added and reacted. Finally, iodine is added to stop the reaction, and purification is performed by column chromatography to obtain an iodine body (6). Lithiation of (6) with n-butyllithium and reaction with (R, R) -N, N′-bis (1-phenylethyl) carbodiimide gives amidine (7). The acetal is deprotected by treating (7) with hydrochloric acid-THF to obtain the desired amidine (2) having a formyl group.
The temperature at which the Hart coupling reaction is stopped with iodine is preferably 25 ° C. or lower. More desirably, it is −10 to 10 ° C. Below −70 ° C., the reaction proceeds slowly and is not suitable for industrial implementation.
本発明の会合体は、アミジニウム−カルボキシレート塩橋で会合体を形成して二重鎖らせんモノマーを形成する。
二重鎖モノマーの形成は、一般に知られた方法のいずれを選択しても構わない。一般的には、水素イオン濃度が大小極端に偏った溶液中や高温条件下では生成した二重鎖モノマーが解離しやすいため、穏やかな条件が選択される。例えば、本発明の会合体はアミジニウム−カルボキシレート塩橋で会合体を形成しており、酸性条件、強塩基性条件下や、高温条件下では相補鎖（１）及び（２）は解離する。
したがって、本発明の会合体を二重鎖モノマーとして重合するためには、温和な条件で重合する必要がある。このような穏和な条件を満たすものとして、グレーサー（Ｇｌａｓｅｒ）カップリング反応があげられる。
Ｇｌａｓｅｒカップリング反応は、末端エチニル基をカップリングさせる反応であって、触媒として少量のヨウ化銅を用い、テトラメチルエチレンジアミン存在下、室温で末端アセチレン誘導体からジアセチレン誘導体を生成する反応である。この方法の詳細については、特願２００７−２６６９１４号（特許文献２）に記載されている。
本発明の会合体を二重鎖モノマーとして高分子や超分子を製造する方法について述べる。
二重鎖モノマーから高分子や超分子を製造するには、反応中に、二重鎖モノマーが解離しないような条件が必要である。二重鎖モノマーが解離しない条件として、極性の低い溶媒で重合することが望ましい。好ましくはクロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶媒や、トルエン、ベンゼン等の芳香族系溶媒である。特に好ましくは、クロロホルム、塩化メチレンである。
The aggregate of the present invention forms an aggregate at an amidinium-carboxylate salt bridge to form a double-stranded helical monomer.
Any of the generally known methods may be selected for the formation of the double-chain monomer. Generally, since the generated double-chain monomer is easily dissociated in a solution in which the hydrogen ion concentration is extremely large or small or under high temperature conditions, mild conditions are selected. For example, the aggregate of the present invention forms an aggregate with an amidinium-carboxylate salt bridge, and the complementary strands (1) and (2) dissociate under acidic conditions, strongly basic conditions, or high temperature conditions.
Therefore, in order to polymerize the aggregate of the present invention as a double chain monomer, it is necessary to polymerize under mild conditions. As a condition satisfying such a mild condition, there is a Glaser coupling reaction.
The Glaser coupling reaction is a reaction in which a terminal ethynyl group is coupled, and a diacetylene derivative is produced from a terminal acetylene derivative at room temperature in the presence of tetramethylethylenediamine using a small amount of copper iodide as a catalyst. Details of this method are described in Japanese Patent Application No. 2007-266914 (Patent Document 2).
A method for producing a polymer or supramolecule using the aggregate of the present invention as a double-chain monomer will be described.
In order to produce a polymer or supramolecule from a double-chain monomer, conditions are required so that the double-chain monomer does not dissociate during the reaction. As a condition that the double-chain monomer does not dissociate, it is desirable to polymerize with a solvent having a low polarity. Preferred are chlorinated solvents such as chloroform and methylene chloride, and aromatic solvents such as toluene and benzene. Particularly preferred are chloroform and methylene chloride.
また、二重鎖モノマーが解離しない条件として、低温で重合することが望ましい。好ましくは８０℃以下であり、さらに好ましくは２５℃以下である。二重鎖モノマーが解離しない条件での重合を行うに当たり、用いる触媒は水素結合を阻害しないものが好ましい。さらに好ましくは、水素結合を阻害しない金属触媒である。特に好ましくは、ヨウ化銅やホスフィンを配位子に有するパラジウムである。用いる添加剤についても同様に、二重鎖モノマーが解離しない、水素結合を阻害しないようなものが好ましい。さらに好ましくは、弱塩基性のアミン類である。特に好ましくは、テトラメチルエチレンジアミン等の窒素に直接水素原子が結合しないアミンである。 Further, it is desirable to polymerize at a low temperature as a condition that the double-chain monomer does not dissociate. Preferably it is 80 degrees C or less, More preferably, it is 25 degrees C or less. In carrying out the polymerization under conditions where the double-chain monomer is not dissociated, the catalyst used is preferably one that does not inhibit hydrogen bonding. More preferred is a metal catalyst that does not inhibit hydrogen bonding. Particularly preferred is palladium having copper iodide or phosphine as a ligand. Similarly, the additive used is preferably one that does not dissociate the double-chain monomer and does not inhibit hydrogen bonding. More preferred are weakly basic amines. Particularly preferred is an amine in which a hydrogen atom is not directly bonded to nitrogen such as tetramethylethylenediamine.
得られた高分子の精製方法としては、二重鎖ポリマーが解離しないような条件が必要である。二重鎖ポリマーが解離しない方法として、反応溶液をそのまま、貧溶媒に投入し、一気にポリマーを析出させる方法が好ましい。用いる貧溶媒は、反応混合物中の触媒や添加剤を溶かし、二重鎖ポリマーが溶けないものであれば何でも良い。好ましくは、ヘキサン、アセトニトリル、メタノールが選択される。 In order to purify the obtained polymer, conditions are required so that the double-chain polymer does not dissociate. As a method for preventing the double-chain polymer from dissociating, a method in which the reaction solution is poured into a poor solvent as it is and a polymer is precipitated at a stretch is preferable. The poor solvent to be used may be anything as long as it dissolves the catalyst and additives in the reaction mixture and does not dissolve the double chain polymer. Preferably, hexane, acetonitrile, methanol is selected.
本発明を具体的に説明するために、以下に実施例を示す。本発明は、以下に記載する実施例により限定されるものではない。 In order to explain the present invention concretely, examples are shown below. The present invention is not limited to the examples described below.
（１）２−（３，５−ジクロロフェニル）−５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン（４）の合成：
ディーン−スターク装置のついたナスフラスコ中で、アルゴン雰囲気下、アルデヒド（３）（５．２３ｇ，２９．９ｍｍｏｌ）と２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（４．６７ｇ，４４．８ｍｍｏｌ）のベンゼン溶液（２００ｍｌ）にｐ−トルエンスルホン酸一水和物（２８４ｍｇ，１．４９ｍｍｏｌ）を加え、２４時間加熱還流させながら出てくる水分を除去する。室温まで下げてから、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過してろ液を減圧留去する。残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、目的とするアセタール（４）（７．１２ｇ，収率９１％）を得る。
(1) Synthesis of 2- (3,5-dichlorophenyl) -5,5-dimethyl-1,3-dioxane (4):
Aldehyde (3) (5.23 g, 29.9 mmol) and 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (4.67 g, 44.8 mmol) in an eggplant flask equipped with a Dean-Stark apparatus under an argon atmosphere. P-toluenesulfonic acid monohydrate (284 mg, 1.49 mmol) is added to a benzene solution (200 ml), and water is removed while heating at reflux for 24 hours. After cooling to room temperature, the mixture is washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated brine in that order, dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate is distilled off under reduced pressure. The residue is purified by silica gel chromatography to obtain the desired acetal (4) (7.12 g, yield 91%).
（２）２’−カルボキシ−５’−（５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（５）の合成：
アルゴン雰囲気下、ジクロリド（４）（１．００ｇ，３．８３ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液（４．５ｍｌ）を−８０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液（１．６ｍｏｌ／ｌ，１．７９ｍｌ，２．８６ｍｍｏｌ）を滴下しながら加え、その温度で１時間半撹拌する。そこへ４−トリメチルシリルエチニルブロモベンゼン（２．４２ｇ，９．５７ｍｍｏｌ）と金属マグネシウム片（０．２５ｇ，１０．３ｍｍｏｌ）から調製した４−トリメチルシリルエチニルフェニルマグネシウムブロマイド（９．５７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１１ｍｌ）を３０分以上かけてゆっくり滴下する。滴下終了後、室温で２時間撹拌し、さらに３時間半加熱還流する。その後、０℃に冷却し、二酸化炭素ガスを３時間バブリングし、室温、二酸化炭素ガス雰囲気下で一晩撹拌する。再び０℃に冷却し、１ｍｏｌ／ｌの塩酸（７ｍｌ）を加え、２時間撹拌し、酢酸エチル（２ｘ１０ ｍｌ）で抽出する。有機層を分離して水（１０ｍｌ）、飽和食塩水（１０ｍｌ）の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過してろ液を減圧留去する。残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、目的とするカルボン酸（５）（４２２ｍｇ，収率１９％）を得る。
(2) 2′-carboxy-5 ′-(5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ Synthesis of terphenyl (5):
Under an argon atmosphere, a tetrahydrofuran solution (4.5 ml) of dichloride (4) (1.00 g, 3.83 mmol) was cooled to −80 ° C., and a hexane solution of n-butyllithium (1.6 mol / l, 1.79 ml). , 2.86 mmol) is added dropwise and stirred at that temperature for one and a half hours. A solution of 4-trimethylsilylethynylphenylmagnesium bromide (9.57 mmol) prepared from 4-trimethylsilylethynylbromobenzene (2.42 g, 9.57 mmol) and metal magnesium pieces (0.25 g, 10.3 mmol) in THF (11 ml) ) Is slowly added dropwise over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the mixture is stirred at room temperature for 2 hours and further heated to reflux for 3 hours and a half. Thereafter, the mixture is cooled to 0 ° C., bubbled with carbon dioxide gas for 3 hours, and stirred overnight at room temperature in a carbon dioxide gas atmosphere. Cool again to 0 ° C., add 1 mol / l hydrochloric acid (7 ml), stir for 2 hours and extract with ethyl acetate (2 × 10 ml). The organic layer is separated, washed with water (10 ml) and saturated brine (10 ml) in this order, dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered and the filtrate is evaporated under reduced pressure. The residue is purified by silica gel chromatography to obtain the target carboxylic acid (5) (422 mg, yield 19%).
（３）２’−カルボキシ−５’−ホルミル−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（１）の合成：
アセタール（５）（２７８ｍｇ，０．４７９ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１１ｍｌ）に２ｍｏｌ／ｌの塩酸（５．５ｍｌ）を加え、５０℃で３日間撹拌する。反応混合物をクロロホルム（５０ｍｌ）と水（５０ｍｌ）で分液し、有機層を分離して水（２５ｍｌ）、飽和食塩水（２５ｍｌ）の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過してろ液を減圧留去する。残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、目的とするカルボン酸（１）（１７７ｍｇ，収率７５％）を得る。
(3) Synthesis of 2′-carboxy-5′-formyl-4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl (1):
2 mol / l hydrochloric acid (5.5 ml) is added to a THF solution (11 ml) of acetal (5) (278 mg, 0.479 mmol), and the mixture is stirred at 50 ° C. for 3 days. The reaction mixture was partitioned between chloroform (50 ml) and water (50 ml), the organic layer was separated, washed with water (25 ml) and saturated brine (25 ml) in that order, dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered and filtered. The liquid is distilled off under reduced pressure. The residue is purified by silica gel chromatography to obtain the target carboxylic acid (1) (177 mg, yield 75%).
（４）２’−ヨウ化−５’−（５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（６）の合成：
アルゴン雰囲気下、ジクロリド（４）（１．００ｇ，３．８３ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液（４．５ｍｌ）を−８０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液（１．６ｍｏｌ／ｌ，２．３９ｍｌ，３．８３ｍｍｏｌ）を滴下しながら加え、その温度で１時間半撹拌する。そこへ４−トリメチルシリルエチニルブロモベンゼン（２．４２ｇ，９．５７ｍｍｏｌ）と金属マグネシウム片（０．２５ｇ，１０．３ｍｍｏｌ）から調製した４−トリメチルシリルエチニルフェニルマグネシウムブロマイド（９．５７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１１ｍｌ）を３０分以上かけてゆっくり滴下する。滴下終了後、室温で２時間撹拌し、さらに３時間半加熱還流する。その後、０℃に冷却し、ヨウ素（２．６２ｇ，１０．３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１０ｍｌ）を滴下しながら加え、室温で一晩撹拌する。再び０℃に冷却し、２０％亜硫酸ナトリウム水溶液（１３ｍｌ）を加えて有機層を分取する。水層をジエチルエーテル（２ｘ２０ｍｌ）で抽出し、合わせた有機層を１０％水酸化ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）、水（２０ｍｌ）、飽和食塩水（２０ｍｌ）の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過してろ液を減圧留去する。残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、目的とするヨウ素体（６）（６．７ｍｇ，収率２４％）を得る。
(4) 2'-iodinated-5 '-(5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -4,4 "-bis (trimethylsilylethynyl) -1,1': 3 ', 1 Synthesis of “-terphenyl (6):
Under an argon atmosphere, a tetrahydrofuran solution (4.5 ml) of dichloride (4) (1.00 g, 3.83 mmol) was cooled to −80 ° C., and a hexane solution of n-butyllithium (1.6 mol / l, 2.39 ml). , 3.83 mmol) is added dropwise and stirred at that temperature for 1.5 hours. A solution of 4-trimethylsilylethynylphenylmagnesium bromide (9.57 mmol) prepared from 4-trimethylsilylethynylbromobenzene (2.42 g, 9.57 mmol) and metal magnesium pieces (0.25 g, 10.3 mmol) in THF (11 ml) ) Is slowly added dropwise over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the mixture is stirred at room temperature for 2 hours and further heated to reflux for 3 hours and a half. Thereafter, the mixture is cooled to 0 ° C., a solution of iodine (2.62 g, 10.3 mmol) in THF (10 ml) is added dropwise, and the mixture is stirred overnight at room temperature. The mixture is cooled again to 0 ° C., 20% aqueous sodium sulfite solution (13 ml) is added, and the organic layer is separated. The aqueous layer was extracted with diethyl ether (2 × 20 ml), and the combined organic layer was washed with 10% aqueous sodium hydroxide solution (20 ml), water (20 ml) and saturated brine (20 ml) in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The filtrate is distilled off under reduced pressure. The residue is purified by silica gel chromatography to obtain the target iodine form (6) (6.7 mg, yield 24%).
（５）（Ｒ，Ｒ）−２’−（Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）アミジノ）−５’−（５，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（７）の合成：
アルゴン雰囲気下、ヨウ素体（６）（６００ｍｇ，０．９０５ｍｍｏｌ）のジエチルエーテル溶液（３．３．ｍｌ）を−８０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液（１．６ｍｏｌ／ｌ，０．６２２ｍｌ，０．９９６ｍｍｏｌ）を滴下しながら加え、さらにテトラメチルエチレンジアミン（０．１１６ｇ，０．９９６ｍｍｏｌ）を加え、その温度で１時間半撹拌する。そこへ（Ｒ，Ｒ）−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）カルボジイミド（０．２５ｇ，０．９９６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１ｍｌ）を滴下しながら加え、その温度で１５分撹拌する。さらに室温で一晩撹拌した後、０℃に冷却してから水（５ｍｌ）を滴下しながらゆっくり加え、ジエチルエーテル（３ｘ５ｍｌ）で抽出する。合わせた有機層を飽和食塩水（５ｍｌ）で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、ろ過してろ液を減圧留去する。残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、目的とするアミジン（７）（４２０ｍｇ，収率５９％）を得る。
(5) (R, R) -2 ′-(N, N′-bis (1-phenylethyl) amidino) -5 ′-(5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -4 Synthesis of 4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl (7):
Under an argon atmosphere, a solution of iodine (6) (600 mg, 0.905 mmol) in diethyl ether (3.3. Ml) was cooled to −80 ° C., and a hexane solution of n-butyllithium (1.6 mol / l, 0). .622 ml, 0.996 mmol) is added dropwise, and further tetramethylethylenediamine (0.116 g, 0.996 mmol) is added and stirred at that temperature for 1.5 hours. A THF solution (1 ml) of (R, R) -N, N′-bis (1-phenylethyl) carbodiimide (0.25 g, 0.996 mmol) is added dropwise thereto, and the mixture is stirred at that temperature for 15 minutes. After further stirring overnight at room temperature, cool to 0 ° C., slowly add water (5 ml) dropwise and extract with diethyl ether (3 × 5 ml). The combined organic layer was washed with saturated brine (5 ml), dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and the filtrate was evaporated under reduced pressure. The residue is purified by silica gel chromatography to obtain the desired amidine (7) (420 mg, yield 59%).
（６）（Ｒ，Ｒ）−２’−（Ｎ，Ｎ’−ビス（１−フェニルエチル）アミジノ）−５’ホルミル−４，４”−ビス（トリメチルシリルエチニル）−１，１’：３’，１”−ターフェニル（２）の合成：
アセタール（７）（３３８ｍｇ，０．４２９ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１４ｍｌ）に２ ｍｏｌ／ｌの塩酸（１４ｍｌ）を加え、５０℃で１日間撹拌する。反応混合物をクロロホルム（７０ｍｌ）と１０％水酸化ナトリウム水溶液（７０ｍｌ）で分液し、有機層を分離して水（３０ｍｌ）、飽和食塩水（３０ｍｌ）の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過してろ液を減圧留去する。残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、目的とするアミジン（２）（１２０ｍｇ，収率４０％）を得る。
(6) (R, R) -2 ′-(N, N′-bis (1-phenylethyl) amidino) -5′formyl-4,4 ″ -bis (trimethylsilylethynyl) -1,1 ′: 3 ′ Synthesis of 1,1 "-terphenyl (2):
2 mol / l hydrochloric acid (14 ml) is added to a THF solution (14 ml) of acetal (7) (338 mg, 0.429 mmol) and stirred at 50 ° C. for 1 day. The reaction mixture was partitioned between chloroform (70 ml) and 10% aqueous sodium hydroxide solution (70 ml), the organic layer was separated, washed with water (30 ml) and saturated brine (30 ml) in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Then, the filtrate is distilled off under reduced pressure. The residue is purified by silica gel chromatography to obtain the desired amidine (2) (120 mg, yield 40%).
前記実施例１で製造したカルボン酸（１）（５．２４ｍｇ，１０．６ｍｍｏｌ）とアミジン（２）（７．４３ｍｇ，１０．６ｍｍｏｌ）をクロロホルム（３ｍＬ）中で混合し、溶媒を留去して得られた固体をベンゼンに溶解させて凍結乾燥することにより、目的とする（１）と（２）による本発明の会合体を白色固体として定量的に得た。
M.p. = 176-178 ℃;
１Ｈ ＮＭＲ (500 MHz, ＣＤＣｌ３, 25 ℃, 3.5 mM): δ
13.22 (d, J = 8.5 Hz, 2H, NH), 10.21 (s, 1H, CHO),
10.06 (s, 1H, CHO), 7.96 (s, 2H, ArH), 7.87 (s, 2H, ArH),
7.71-7.61 (m, 8H, ArH), 7.37 (d, J = 8.3 Hz, 4H, ArH),
7.22-7.14 (m, 6H, ArH), 6.61-6.54 (m, 8H, ArH),
3.74-3.63 (m, 2H, CHN),
0.59 (d, J = 6.7 Hz, 6H, ＣＨ３ＣＨＮ),
0.31 (s, 18H, TMS), 0.27 (s, 18H, TMS);
ＦＴ−ＩＲ （ＫＢｒ）： ν ：
2158 (C≡C), 1704 (CHO), 1651 (C=O or C=N), ｃｍ−１;
元素分析 Ｃ７６Ｈ７８Ｎ２Ｏ４Ｓｉ４として、
計算値： Ｃ，７６．３４； Ｈ，６．５７； Ｎ，２．３４．
実測値： Ｃ，７６．３３； Ｈ，６．５２； Ｎ，２．３５．
Carboxylic acid (1) prepared in Example 1 (5.24 mg, 10.6 mmol) and amidine (2) (7.43 mg, 10.6 mmol) were mixed in chloroform (3 mL), and the solvent was distilled off. The solid obtained was dissolved in benzene and freeze-dried to quantitatively obtain the target aggregate of the present invention according to (1) and (2) as a white solid.
Mp = 176-178 ° C;
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 25 ° C., 3.5 mM): δ
13.22 (d, J = 8.5 Hz, 2H, NH), 10.21 (s, 1H, CHO),
10.06 (s, 1H, CHO), 7.96 (s, 2H, ArH), 7.87 (s, 2H, ArH),
7.71-7.61 (m, 8H, ArH), 7.37 (d, J = 8.3 Hz, 4H, ArH),
7.22-7.14 (m, 6H, ArH), 6.61-6.54 (m, 8H, ArH),
3.74-3.63 (m, 2H, CHN),
0.59 (d, J = 6.7 Hz, 6H, CH 3 CHN),
0.31 (s, 18H, TMS), 0.27 (s, 18H, TMS);
FT-IR (KBr): ν:
2158 (C≡C), 1704 (CHO), 1651 (C = O or C = N), cm -1 ;
Elemental analysis As C 76 H 78 N 2 O 4 Si 4 ,
Calculated: C, 76.34; H, 6.57; N, 2.34.
Found: C, 76.33; H, 6.52; N, 2.35.
本発明の会合体は、これをそのまま、又は別々にして重合させることにより、酵素反応によらない合成二重鎖、もしくは三重鎖以上の多重鎖らせん会合体とすることができ、アルデヒド基のような多の官能基に変換容易な官能基を付加して機能性を向上させた材料とすることができる。したがって、本発明は、容易に種々の官能基を付加することができる会合体材料とその製造方法を提供でき、医薬品、触媒、各種工業薬品、偏光素子、その他の光学材料等々、多くの工業的な利用が可能であり、産業上の利用可能性を有している。 The aggregate of the present invention can be converted into a synthetic double chain or a multi-strand helical aggregate of triple or higher without using an enzymatic reaction by polymerizing the aggregate as it is or separately, like an aldehyde group. Thus, it is possible to obtain a material with improved functionality by adding a functional group that can be easily converted to a large number of functional groups. Therefore, the present invention can provide an aggregate material that can easily add various functional groups and a method for producing the same, and can be used for many industrial products such as pharmaceuticals, catalysts, various industrial chemicals, polarizing elements, and other optical materials. It can be used in various ways and has industrial applicability.
Claims (8)
で表わされる保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、次の一般式（２）
で表わされる保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体との会合体。 The following general formula (1)
A terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group represented by the following general formula (2):
An association product of an optionally protected aldehyde group and a terphenyl derivative having a carboxyl group.
で表わされる保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、次の一般式（２）
保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体とを、溶媒中で混合することからなる保護されていてもよいアルデヒド基とアミジン基を具備するターフェニル誘導体と、保護されていてもよいアルデヒド基とカルボキシル基を具備するターフェニル誘導体との会合体を製造する方法。 The following general formula (1)
A terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group represented by the following general formula (2):
A terphenyl derivative having an optionally protected aldehyde group and an amidine group comprising mixing an aldehyde group that may be protected and a terphenyl derivative having a carboxyl group in a solvent; A method for producing an association product of an aldehyde group and a terphenyl derivative having a carboxyl group.
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