JP5386715B2 - 少なくとも1つの4級アンモニウム基を有するフタロシアニン誘導体の塩化物を調製する方法 - Google Patents

少なくとも1つの4級アンモニウム基を有するフタロシアニン誘導体の塩化物を調製する方法 Download PDF

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Description

本発明は、有機合成の分野に係り、特に、下記の一般式(I)を有する、少なくとも4級アンモニウム基を有するフタロシアニン誘導体の塩化物を調製する方法に関する。
フタロシアニンの色素性のフルオロフォア(chromofluorophore)の大員環を有する分子は、可視光と相互作用することにより、特にラジカルや一重項酸素などの活性酸素を産生することが知られている。
これらの特性故、フタロシアニン化合物は、治療的な処置及び診断目的の療法で、光線力学療法(以下、PDTと称する。)において使用されてきた。
この化合物の例としては、非特許文献1に述べられている。PDTに有用なその他の感光剤(photosensitising agent)は、本願出願人の名義の特許文献1に述べられている亜鉛フタロシアニン複合体及びそのコンジュゲートである。これら化合物は、腫瘍及び微生物感染の療法のPDTによる処置において効果的な光感受性を有する薬剤であることが証明されている。これは、投与後、腫瘍細胞又は微生物に蓄積し、可視光の照射の後、局在する細胞に障害を与えるのに十分な量の活性酸素種を発生するためである。
本願出願人の知見の及ぶ限り、本願出願人と同じ名義の特許文献1及び特許文献2に述べる方法のような現在の文献に述べられている、置換された金属フタロシアニンを調製する方法は、本発明の式(I)の化合物などの陽イオン性のフタロシアニン塩化物を調製するのに、適さない。
例えば特許文献2において、対応する中性化合物とアルキル化剤とを反応することによる陽イオン性の金属フタロシアニンを調製する方法を述べている。しかしながら、この種の方法は、陽イオン性のフタロシアニンのヨウ化物を調製するのにのみ適することが証明されている一方、対象の製品が塩化物である場合、この合成経路は、許容な収率や純度を有する調製法に適さない。
米国特許第5,965,598号明細書 欧州特許第1 164 135号明細書 国際特許出願番号03/037902号明細書 欧州特許第1 381 611号明細書 Ben−Hur E.ら著、Int.J.Radiat.Biol.、1985年、47巻、p.145−147
陽イオン性のフタロシアニン誘導体の塩化物が、限定された毒性故、感光剤として特に適するようであること、並びに製剤に使用される水及び賦形剤に高い溶解性を有するならば、高い収量で係る誘導体を調製するのに有効な方法について、強く要望されている。
本願出願人は、下記の一般式(I)を有する、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有するフタロシアニン誘導体の塩化物を調製する新規の方法を発明したものであって、高い純度で最終製品を効果的に取得され得るものである。
従って、本発明は、下記式(I)のフタロシアニン誘導体の塩化物を調製する方法を提供する。
ここで、Rは、水素、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基、及び特定のキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基から選択され、
は、Rと同様又は異なり、水素、及び少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基から選択され、
及びRは、同様又は異なって、水素、1〜10の炭素原子を有するアルコキシ基又はチオアルコキシ基からなる群から選択される置換基、及び少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基から選択される。
a)R、R、R及びRのうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、R、R、R及びRが少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基である場合、又はR及びRが少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基である場合、及びR及びRが水素である場合、この少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基は、同様であり;
b)R及びRが両方とも水素とは異なる場合、これらは、1,4又は2,3の位置に存在する一方、R及びRの1つのみが水素とは異なる場合、これは、1又は2の位置に存在し;
c)R及びRが両方とも水素とは異なる場合、これらは、8、11、15、18、22、25、又は9、10、16、17、23、24の位置に存在する一方、R及びRの1つのみが水素とは異なる場合、これは、8(11)、15(18)、22(25)の位置、又は9(10)、16(17)、23(24)の位置にあり;
当該方法は、
i)式(I)のフタロシアニンの対応する塩を得るように、下記式(II)のフタロシアニンを、適当なアルキル化剤と反応するステップであって、
R、R、R及びRは、上記と同様であり、
R’、R’、R’及びR’は、R、R、R及びRにそれぞれ対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基である一方、他の全ての場合には、R、R、R及びRは同様であり、
R’、R’、R’及びR’の少なくとも1つは、少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり、
R’、R’、R’及びR’に占められた位置は、R、R、R及びRについて定義したものと同様である、ステップと;
ii)塩化物型の式(I)の対応するフタロシアニンを得るように、ステップi)に由来する式(I)のフタロシアニンのアンモニウム塩を、適当なイオン交換樹脂で処理するステップと;
を有する。
本発明のさらなる主題は、上記の式(II)の中間体であって、R’=R’=水素であり、R’=R’=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシ、又はR’=R’=R’=R’=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシ及び式(I)のフタロシアニン誘導体のヨウ化物であり、ここで、上記の方法の中間体として、R=R=水素であり、R=R=4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシであり、又はR=R=R=R=4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシである。
本発明の特徴及び利点について、下記の通り、詳細に述べる。
式(I)のフタロシアニン誘導体のヨウ化物であって、本発明の方法において中間体を形成する、R=R=水素であり、R=R=4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシであり、又はR=R=R=R=4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシであり、及びR’=R’=水素であり及びR’=R’=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシ若しくはR’=R’=R’=R’=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシである式(II)の対応する化合物である上記のヨウ化物は、従前に述べられていない新規の製品である。
本発明の方法は、本願出願人によって上記の式(I)のフタロシアニン誘導体の塩化物を調製することについて、提供されてきており、特に、式(I)の誘導体、及び式(II)の対応する中間体であって:
R=R’=R=R’=水素であり、R=R=少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、且つR’=R’=上記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり;又は
R=R=R=R=少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、且つR’=R’=R’=R’=上記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり;又は
R=少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、R’=上記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり、R=R’=水素であり、又はR=Rであり、R’=R’であり、且つR=R’=R=R’=水素であり;又は
R=R’=特定のキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基であり、R=R’=水素であり、R=少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、R’=上記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミン基を有する置換基であり、R=R、水素であり、R’=R’、水素である;ものである。
4置換されたフタロシアニン誘導体の場合、本発明の方法は、異性体の混合物又は単一の異性体のいずれについて、行われてもよく、これらは、本願出願人の名義の特許文献3に述べる分離の方法を用いることにより異性体の混合物から例えば開始して得られる。
本発明の範囲において、表現「少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基」は、例えば、(X)であって、Xは、O、−CH−、CO、S、SO及び−NRからなる群から選択され、Rは、水素及びC1〜C15のアルキル基から選択され;Rは、
であって、
Yは、C1〜10のアルキル基及びフェニル基であって可能な置換基を有するものからなる群から選択され、又はこれに結合するZとともに、飽和若しくは不飽和の複素環であって可能な置換基を有するものを形成し、この複素環が、N、O及びSからなる群から選択された2つ以下のヘテロ原子を含有してもよい、ものであり;
Zは、N、−CHN及び−CONHCHCHNからなる群から選択され;
及びRは、互いに同一又は異なり、C1〜15のアルキル基及びフェニル基からなる群から選択され、又はこれらの結合するZとともに、飽和又は不飽和の複素環であって可能な置換基を有するものを形成し、この複素環が、N、O及びSからなる群から選択された2つ以下のヘテロ原子を含有してもよい、ものであり;
及びRは、互いに同一又は異なり、水素及びC1〜15のアルキル基からなる群から選択され;
m、n、p、w、t及びuは、互いに独立に、0又は1であり;及び
vは、1〜3の整数であり、
n、w、t及びuの1つのみは、同時に0であり、
表現「少なくとも1つのアミノ基を有する対応する置換基」は、例えば、n、w、t及びuの2つが同時に0である上記の対応する(X)を意味する。
少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基のうち、好適なものは、下記の通りである。
少なくとも1つのアミノ基を有する対応する置換基のうち、好適なものは、下記の通りである。
少なくとも1つのアンモニウム基を有する置換基のうち、特に好ましいものは、下記の通りであり、
アミノ基を有する対応する置換基は、下記の通りである。
用語「飽和又は不飽和」の複素環は、モルフォリン、ピペリジン、ピリジン、ピリミジン、ピペラジン、ピロリジン、ピロリン、イミダゾール、アニリン及びジュロリジンからなる群から選択された複素環であることを好ましく意味する。
用語「特定のキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基」とは、共有結合により生物有機キャリアを結合するのに適当な種々の置換基を意味し、この生物有機キャリアは、アミノ酸、ポリペプチド、蛋白質、抗体、多糖類及びアプタマーが挙げられ、特に特定の標的にフタロシアニンの輸送を促進し得るものである;好ましくは、−COOH、−SH、−OH、−NH、−CO−CH−Br、−SOCl、マレイミド、ヒドラジド、フェノール、イミド、ビオチンからなる群から選択された置換基を意味し、(X)−Wなる適当なスペーサーを介してフタロシアニン核に可能に結合するものであって、X及びpは、上記と同様であり、Wは、C1〜10のアルキル基、アリール基及びC1〜5のアリールアルキル基から選択される。
Rが上記の通り特別なキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基である場合、好ましくは、R=Hであり、R及びRは、水素及び、R及びRの少なくとも1つが水素とは異なる場合に少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基からなる群から選択される。
本発明の方法の出発物質を有する式(II)のフタロシアニン誘導体は、全て本願出願人の名義である特許文献1、2及び4に例えば既に述べている公知の方法を用いて市販品から調製されてもよい。
公知の方法のひとつは、例えば、必要な最終製品に応じた適当な比率で、適当に置換したフタロシアニンの塩基で触媒した縮合について、述べる。この方法は、出発物質として下記の式(III)及び(IV)の2つのジニトリルを用いて、式(I)のアンモニウム塩の前駆中間体を構成する式(II)の化合物を得るように、本願出願人により最適化されたものである。
なお、R’、R’、R’及びR’は、上記の通りである。
中央で対掌(centrosymmetrical)なフタロシアニン(つまり、R’=R’であり且つR’=R’である化合物)を得るように、文献に幅広く述べられているように、式(III)の単一のフタロニトリルを用いて縮合が行われる一方、中央で対掌ではない誘導体を得るように、1:1〜1:10、好ましくは1:3の(III):(IV)のモル比で、式(III)及び(IV)のフタロニトリルを用いている。
式(III)及び(IV)の化合物は、市販の製品から、これらを、必要な置換に依存して異なる反応に供することにより、得られてもよいが、いずれにしても、当業者に慣用/周知の方法を用いてもよい。
式(III)及び(IV)のジニトリル間の縮合反応は、塩基の存在下、溶媒の存在又は不存在下で、この反応混合物を加熱することにより、行われる。次のステップにおいて、好ましくは、縮合を好ましく同時に行うステップにおいて、中央の金属は、亜鉛(II)の塩、好ましくは、酢酸亜鉛(II)又は塩化亜鉛(II)を添加することで、挿入される。
好ましく使用される塩基は、1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]ノン−5−エン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(DBU)及び2−ジメチルアミノ−エタノール(DMAE)などの非求核性で有機性の強塩基であるが、金属アルコレート又は金属ヒドロキシドを用いてもよい。
溶媒は、ジメチルホルムアミド(DMF)などの高沸点で水和性の有機溶媒から代わって好ましく選択される。
この反応は、溶媒の存在下又は不存在下のいずれで行われてもよく、この場合、溶解剤として塩基を用いてもよい;中央で対掌でないフタロシアニンの調製について、溶媒を使用ことが好ましい。
反応時間は、合成のスケールの関数として種々である一方、反応温度は、100〜250℃、好ましくは130〜180℃の範囲であってもよい。
中央で対掌なフタロシアニンを調製する最適な結果は、下記の場合に得られる。つまり、縮合、及び同時に金属を挿入する反応は、溶媒の不存在下で行われ、又は式(III)のフタロニトリルに対して、1〜10当量の量で塩基としてDBUを用い、且つ0.25〜2当量の量で酢酸亜鉛(II)を添加して、ジメチルホルムアミド中で、130〜140℃の温度で行われる。
粗金属フタロシアニンは、その後、反応混合物を水又は水及び水和性の溶媒の混合物で処理し、懸濁液を濾過又は遠心分離し、回収した固形物を水及び/又は好ましくはアルコールである水和性の溶媒で数回洗浄することにより、得られる。
上記の粗製品は、次のステップを行う前に、カラムクロマトグラフィーにより、その後、溶媒から沈殿することにより、精製されてもよい。クロマトグラフィーについて、固定相は、例えば、シリカゲルやアルミナなどであり、移動相は、有機溶媒の混合物、好ましくは塩素化された溶媒、THF、メタノール、エチルエーテル、n−ヘキサン及びDMFからなる群から選択される2つ以上の溶媒からなる混合物であり、塩素化溶媒又はTHFの比率が常に高く存在するものである。
4又は8の置換基を有するフタロシアニンの再沈殿について、溶媒として、ジクロロメタンを例えば使用してもよく、沈殿剤として、n−ヘキサンを用いてよい一方、モノ−又はジ−置換された誘導体について、DMFの混合物は、沈殿剤としてエチルエーテルの単独、又はその他のエーテルとを混合したものとともに、好ましい。
本発明の方法のステップi)における用語「適当なアルキル化剤」は、例えば、アルキルブロマイド、アルキルヨーダイド又はアルキルサルフェートを意味し、好ましくは、C1〜5の直鎖のアルキルヨーダイドである。本発明の特に好適な実施例によると、上記のアルキル化剤は、ヨウ化メチルであり、典型的には、メチル化の対象となるアミノ基当たり1〜20当量、好ましくは5〜11当量の量で使用される。
さらに、アルキル化反応は、溶媒中、好ましくは、DMF、ジメチルスルホキシド(以下、DMSOと略す。)及びN−メチルピロリドン(以下、NMPと略す。)からなる群から選択されるものの中で典型的に実行される。好適な方法は、ステップi)は、アミノ基当たり5〜11当量のヨウ化メチルを用い、溶媒としてNMPを用いて、実行される。
この反応方法は、合成工程において基礎ステップを有するものであって、上記のように行われる場合、中間体である4級アンモニウム塩から不純物及び残存する溶媒の両方を十分取り除くことを保証するものであり、従って、最終的な塩化物の98%よりも高い純度を保証するものである。特に、上記の反応混合物は、適当な溶媒、好ましくはアルコールで希釈されるべきものであり、このようにして得た溶液は、エーテルから好ましく選択された沈殿剤と処理される。
本発明の方法の特に好ましい実施例によると、塩化物型ではない式(I)のアンモニウム塩は、上記のNMPの溶液をNMPの用量に対して1〜2用量の量のメタノールで希釈した後、NMPの溶液から、NMPの用量に対して4〜8用量の量でエチルエーテル又はイソプロピルエーテルで沈殿される。
本発明の方法のステップi)で供されるアルキル化剤で処理することにより、アルキル化の対象の各置換基に加えてR’が特に追加のアルキル化可能な置換基を有する場合、ステップi)におけるアルキル化、及び続いて脱保護する前に、官能基を保護することが好ましい。この可能な保護及び脱保護の反応は、有機合成に慣用及び公知の方法に従って、行われる。
式(I)のアンモニウム塩の中間体は、その後、適当な樹脂で上記の製品溶液を処理することにより、塩化物型に変換される。
本発明の方法を行うのに適したイオン交換樹脂は、4級アンモニウム基を有する強塩基樹脂であり、例えば、4〜10%の架橋度のポリスチレンを基礎とした樹脂であるAmberlite(登録商標)IRA−400(CI)樹脂が挙げられる。
本発明の方法のステップii)における塩化のアンモニウム塩の交換は、上記の樹脂を介した上記のアンモニウム塩溶液のクロマトグラフィーにより、且つ蒸発、凍結乾燥又は沈殿により上記の溶液から上記の製品を回収することにより、好ましく行われる。
好適な条件によると、交換される対象の塩は、有機溶媒、好ましくは、メタノール、又はアルコールの溶媒と水若しくはその他の溶媒との混合物に、溶解される;混合物を使用する場合、アルコール溶媒は、好ましくは少なくとも70%の混合物を有する。
本発明の方法の好適実施例によると、ステップii)は、塩化物型とは異なる式(I)のアンモニウム塩のメタノール溶液を、適当な樹脂を介してクロマトグラフィーにより行われた後、その後、その溶出液をエチルエーテルで処理して式(I)の必要な塩化物を沈殿することにより、行われる。
本発明の方法のさらに好適な実施例によると、イオン交換樹脂を使用する場合、ステップii)は、適当な樹脂、並びに、適当な樹脂、及び式(I)のフタロシアニンのヨウ化物のメタノールと、DMSOやDMFなどの高い溶解力の溶媒との混合物、好ましくは、共溶媒が、メタノール/共溶媒混合物の全用量に対して1〜20用量%を構成するような溶媒の溶液を用いて、クロマトグラフィーにより実行され、その溶出物から、エチルエーテルとの処理により、得られる対応する塩化物を再沈殿することにより、実行される。
本発明の好適な態様は、ステップii)におけるイオン交換クロマトグラフィーについて、排他的に水性よりはむしろ、メタノールを基礎とした、又は水和性の溶媒の水性混合物を基礎とした溶出液を用いることである。この点、上記の方法について、最終的な塩化物は、関連する化合物からさらに精製して、98%を超えるHPLCの純度が達成される。
例示する目的で、下記の本発明の非限定的な実施例について、述べる。
(例1)
a)3−(4−N,N−ジメチルアミノ−フェノキシ)フタロニトリルの合成
3−ニトロフタロニトリル(140g、0.81モル)の乾燥DMSO(2L)の溶液に、3−(ジメチルアミノ)フェノール(165g、1.2モル)及び乾燥KCO(370g、2.68モル)を添加し、この懸濁液を、40℃で2時間、攪拌し、加温した。室温に冷却した後、この反応混合物を、水(5L)に注ぎ、1時間攪拌した後、得られた懸濁液を濾過した。この固形物を、CHCl(650mL)に溶解し、0.5MのNaOH(650mL)で洗浄した。その有機相を活性体及びNaSOで処理し、濾過し、減圧下で溶媒を除去した。
その残渣を、35℃で30分間、ジイソプロピルエーテル(550mL)で最終的に処理し、4℃で48時間冷却し、濾過して、黄色の固形物である204gの3−(4−N,N−ジメチルアミノ−フェノキシ)フタロニトリルを得た(収率96%)。
H−NMR(200MHz,DMSO−d)δppm:7.83−7.80(m,2H),7.33−7.21(m,2H),6.67(dd,J=8.3Hz,J=2.3Hz,1H),6.57−6.54(m,1H),6.43(dd,J=7.9Hz,J=2.0Hz,1H),2.93(s,6H)
13C−NMR(75MHz,DMSO−d)δppm 161.12,155.53,152.95,136.57,131.31,128.39,122.22,116.38,116.35,114.19,110.39,107.43,105.10,104.35,40.59
EI−MS:m/z263[M
b)亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(4−N,N−ジメチルアミノフェノキシ)]フタロシアニネートの合成
窒素雰囲気下、上記のa)に述べた通りに得た、80gの3−(4−N,N−ジメチルアミノ−フェノキシ)フタロニトリル(0.3モル)を、460mLのDBU(3モル)に溶解する。
28gのZn(AcO)(0.15モル)を、上記の通りに得た溶液に添加し、この反応混合物を140℃とし、この温度で保持し、遮光し、窒素雰囲気下、22時間、激しく攪拌した。
この後、上記の混合物を、再度室温とし、その後、14Lの脱イオン水で処理する;この懸濁液を濾過し、その固形物を、HO(2×2L)及びMeOH(1×1L)で洗浄する。このようにして得た産物を、シリカゲルクロマトグラフィー(移動相:CHCl/MeOH(98/2〜95/5))で精製し、その後、この溶媒から再沈殿し、クロマトグラフィーで得た産物を、0.5LのCHClに溶解し、これに4Lのn−ヘキサンを添加した、再沈殿を行う。
濾過し、n−ヘキサン(2×1L)で洗浄し、乾燥した後、表題の製品60.1gを得る(収率72.3%)。この製品について、H−NMRの分析及び質量分光光度法により、特徴付けた。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.20−8.75(m,4H),8.19−7.96(m,4H),7.59−6.70(m,20H),2.93−2.90(m,24H)
ESI−MS:m/z1117[(M+H)
c)亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートテトラクロライドの合成
上記のb)の通りに得た、60gの亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(4−N,N−ジメチルアミノフェノキシ)]フタロシアニネート(0.054モル)を、1.5LのN−メチルピロリドン(NMP)に溶解する。
150mLのヨウ化メチル(2.4モル)をその後添加し、得た溶液を室温で保持し、遮光し、窒素雰囲気下、72時間、激しく攪拌する。
このようにして得た反応混合物を、3LのMeOHで希釈し、その後、12Lのイソプロピルエーテルで処理する。このようにして得た懸濁液を、攪拌下、1/2時間、保持し、1時間載置した、濾過した後、その固形物を、イソプロピルエーテル(2×2L)及びエチルエーテル(2×2L)で洗浄する。
94.7gの湿潤した産物を得て、2つのサブバッチに分割した後、次のステップなどに使用する。
亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートテトラヨーダイドである上記の産物について、H−NMRで特徴付けした。
H−NMR(300MHz、DMSO−d):δppm:9.49−7.31(m,28H),3.67−3.55(m,36H)
上記の通り得た、亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートテトラヨーダイドの2つのサブバッチのそれぞれの47.2gを、下記の通り、処理する。
47.2gの上記の産物を、2Lの4/1のMeOH/DMSOに溶解する。この溶液を、固定相を、0.5MのHClで酸性とした水溶液で前もって洗浄し、4/1のMeOH/DMSOで調整した470gのAmberlite(登録商標)IRA400(CI)樹脂で調製したカラムクロマトグラフィーに供した。その溶出液に12Lのエチルエーテルを緩徐に添加し、攪拌しながら保持する。得た懸濁液を、1時間載置し、その後濾過し、その固形物を、エチルエーテル(4×0.5L)で洗浄する。
上記の2つの方法から、31.1g及び32.1gの湿潤した産物を得て、これらを組み合わせて、3LのMeOHに溶解し、得た溶液を12Lのエチルエーテルを緩徐に添加して、再沈殿する一方、攪拌下で保持する。その懸濁液を、1時間載置し、その後、濾過し、その固形物を、エチルエーテル(4×0.5L)で洗浄する。
乾燥後、57.8gの製品を得て、下記の通り特徴付けする。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.46−7.29(m,28H),3.70−3.57(m,36H)
13C−NMR(75MHz,DMSO−d):δppm:160.36 160.23 158.78 158.64 158.51 158.26 153.90 153.29 153.12 152.7 152.43 152.19 151.60 150.03 149.65 143.33 143.08 142.90 141.90 141.67 132.12 131.66 131.26 129.25 129.05 128.48 128.19 123.76 123.16 121.37 120.85 120.48 118.88 117.59 117.31 57.24 57.09
UV−vis(MeOH/HO:50/50)λmax(%):690(100),622(18),340(23)
ESI−MS:m/z294.1[(M−4Cl)4+
(例2)
亜鉛(II)[2,9(10),16(17),23(24)−テトラキス−(4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートテトラクロライドの合成
例1に述べた方法に従い、3−ニトロフタロニトリルに代えて、4−ニトロフタロニトリルを用いて、表題の化合物を調製した。
(例3)
亜鉛(II)[2,3,9,10,16,17,23,24−オクタキス−(4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートオクタクロライドの合成
例1に述べた方法に従い、3−ニトロフタロニトリルに代えて、4,5−ジクロロフタロニトリルを用いて、表題の化合物を調製した。
(例4)
a)亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(3−N,N−ジメチルアミノフェノキシ)]フタロシアニネートの合成
55gの3−(3−N,N−ジメチルアミノフェノキシ)フタロニトリル(0.21モル)を、窒素雰囲気下で300mLのDMFに溶解する。18.3gのZn(AcO)(0.11モル)及び150mLのDBU(1モル)を添加し、この反応混合物を、130℃とし、この温度で保持し、遮光し、窒素雰囲気下、12時間、激しく攪拌する。この反応混合物を、その後、0℃とし、1.8Lの脱イオン水で処理し、0℃で攪拌しながら、30分間保持し、その後、その懸濁液を濾過し、その固形物を一部の水(全体で1.3L)及びMeOH(1×750mL+1×180mL)で洗浄する。
その後、その産物を、シリカゲルでのクロマトグラフィー(固定相:50/1のCHCl/DMF)を用いた精製に供し、その後、精製した固形物をエチルエーテル(200mL)で1時間処理し、濾過し、その固形物をエチルエーテル(2×25mL)で洗浄する。
このようにして精製した産物を、0.5LのCHClに溶解し、4Lのn−ヘキサンを添加して再沈殿する。濾過し、n−ヘキサン(2×1L)で洗浄し、乾燥した後、60.1gの製品を得る。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.30−8.68(m,4H),8.22−7.89(m,4H),7.77−7.37(m,4H),7.20−6.40(m,16H),3.02−2.79(m,24H)
FAB−MS:m/z1117[(M+H)
b)亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(3−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートテトラクロライドの合成
上記のa)の通りに得た、34g(0.03モル)の亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(3−N,N−ジメチルアミノフェノキシ)]フタロシアニネートを、850mLのNMPに溶解し、その後、85mL(1.4モル)のMeIを添加し、その溶液をこの温度で保持し、遮光し、窒素雰囲気下、96時間、激しく攪拌する。
その反応混合物を1.7LのMeOHに溶解し、その後、6.8Lのエチルエーテルで処理し、懸濁液を得て、これを、30分間、攪拌しながら載置し、1時間保持した後、濾過する;回収した固形物を、エチルエーテル(2×0.5L)で洗浄して、60gの湿潤した産物を得て、これは、亜鉛(II)[1,8(11),15(18),22(25)−テトラキス−(3−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシ)]フタロシアニネートテトラヨーダイドであり、これを質量分光光度法及びH−NMRで特徴付ける。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.49−7.19(m,28H),3.67−3.53(m,36H)
ESI−MS:m/z294.1[(M−4I)4+
60gの上記の産物を、5.5LのMeOHに溶解し、この溶液を、0.5MのHClで酸性とした水溶液で前もって洗浄し、MeOHで調整した500gのAmberlite(登録商標)IRA400(CI)樹脂を固定相として有するクロマトグラフィーカラムに通す。エチルエーテル(24L)を、溶出液(約6L)に緩徐に添加し、攪拌しながら保持する。得た懸濁液を、1時間載置し、その後、濾過する。回収した固形物を、エチルエーテル(2×250mL)で洗浄し、フィルター上で1時間乾燥する。36gの表題の産物を得る。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.45−7.23(m,28H),3.77−3.58(m,36H)
UV−vis(MeOH/HO:50/50)λmax(%):698(100),628(18),346(21)
ESI−MS:m/z294.1[(M−4Cl)4+
(例5)
a)亜鉛(II)2−{2−(ジメチルアミノ)−1−[(ジメチルアミノ)メチル]エトキシ}フタロシアニネートの合成
窒素雰囲気下、48gの4−{2−(ジメチルアミノ)−1−[(ジメチルアミノ)メチル]エトキシ}フタロニトリル(0.18モル)及び68gの1,2−ジシアノベンゼン(0.53モル)を、420mLのDMFに溶解する。
32.4gのZn(AcO)(0.18モル)及び136mLのDBU(0.90モル)を添加し、この反応混合物を130℃とし、この温度で保持し、遮光し、窒素雰囲気下、20時間、激しく攪拌する。
その後、この反応混合物を約50℃に冷却し、800mLの脱イオン水で処理する;このようにして得た懸濁液を濾過し、回収した固形物を一部水(2×400mL)で洗浄し、その後、8/2のアセトン/エチルエーテル(2×500mL)で洗浄する。
その産物を、シリカゲルでのクロマトグラフィーによる精製(移動相:THF/DMF=9/1)に供し、その後、DMF(400mL)/EtO(1.6L)/n−ヘキサン(12L)から再沈殿し、35.6gの製品を得る(収率=27%)。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.28−9.25(m,6H),9.14(d,1H,J=8.4Hz),8.87(s,1H),8.21−8.19(m,6H),7.79(d,1H,J=8.4Hz),5.17(t,1H,J=5Hz),2.86(d,4H,J=5Hz),2.5(s,12H)
ESI−MS:m/z721[(M+H)
b)亜鉛(II)2−{2−(トリメチルアンモニウム)−1−[(トリメチルアンモニウム)メチル]エトキシ}フタロシアニネートジクロライドの合成
上記のa)の通りに得た、30.2g(0.042モル)の亜鉛(II)2−{2−(ジメチルアミノ)−1−[(ジメチルアミノ)メチル]エトキシ}フタロシアニネートを、900mLのNMPに溶解する。60mLのMeI(1モル)を添加し、この溶液を室温で保持し、遮光し、窒素雰囲気下、72時間、激しく攪拌する。この反応混合物を、1.4LのMeOHで希釈し、その後、5.5Lのエチルエーテルで処理する。このようにして得た懸濁液を、30分間、攪拌し、1時間、載置し、その後濾過する。回収した固形物を、エチルエーテル(4×0.5L)で洗浄し、最終的に、47gの湿潤した産物を得、これは、亜鉛(II)2−{2−(トリメチルアンモニウム)[(トリメチルアンモニウム)メチル]エトキシ}フタロシアニネートジヨーダイドである。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.46−9.43(m,7H),9.19(bs,1H),8.29−8.27(m,6H),8.17(d,1H,J=10Hz),6.20−6.10(m,1H),4.22−4.04(m,4H),3.41(s,18H)
10.1gの上記の産物を、250mLの4/1のMeOH/DMF混合物に溶解する。この溶液を、0.5MのHClで酸性とした水溶液で前もって洗浄し、4/1のMeOH/DMFで調整した、固定相として、500gのAmberlite(登録商標)IRA400(CI)樹脂を有するクロマトグラフィーカラムに通す。エチルエーテル(2L)を、その溶出液(約500mL)に緩徐に添加する一方、攪拌しながら保持し、得た懸濁液を1時間、4℃で載置し、その後濾過する;回収した固形物を、エチルエーテル(4×500mL)で洗浄し、乾燥後、6.9gの表題の製品を得る。
H−NMR(300MHz,DMSO−d):δppm:9.43−9.40(m,7H),9.19(bs,1H),8.26−8.22(m,6H),8.17(d,1H,J=10Hz),6.20−6.18(m,1H),4.19−4.17(m,4H),3.42(s,18H)
13C−NMR(75MHz,DMSO−d):δppm:156.20,154.40,154.17,153.95,153.63,153.08,141.07,139.09,138.93,134.42,130.18,124.72,123.15,120.31,111.04,69.36,67.42,54.57
UV−vis(DMF)λmax(%):672(100),606(9),341(11)
ESI−MS:m/z375[(M−2Cl)2+

Claims (45)

  1. 下記式(I)

    のフタロシアニン誘導体の塩化物を調製する方法であって、
    Rは、水素、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基、及び特定のキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基から選択され、
    は、Rと同一又は異なり、水素、及び少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基から選択され、
    及びRは、同一又は異なり、水素、1〜10の炭素原子を有するアルコキシ基又はチオアルコキシ基からなる群から選択される置換基、及び少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基から選択され、
    a)R、R、R及びRのうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、R、R、R及びRが少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基である場合、又はR及びRが少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、R及びRが水素である場合、この少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基は、互いに同一であり;
    b)R及びRが両方とも水素とは異なる場合、R及びRは、1,4又は2,3の位置に存在する一方、R及びRの1つのみが水素とは異なる場合、水素とは異なるR又はRは、1又は2の位置に存在し;
    c)R及びRが両方とも水素とは異なる場合、R及びRは、8、11、15、18、22、25、又は9、10、16、17、23、24の位置に存在する一方、R及びRの1つのみが水素とは異なる場合、水素とは異なるR又はRは、8又は11、15又は18、22又は25の位置、或いは9又は10、16又は17、23又は24の位置にあり;
    当該方法は、
    i)式(I)のフタロシアニンの対応する塩を得るように、下記式(II)のフタロシアニンを、アルキルブロマイド、アルキルヨーダイド又はアルキルサルフェートからなる群から選択される適当なアルキル化剤と反応するステップであって、

    R、R、R及びRは、上記に定義したとおりであり、
    R’、R’、R’及びR’は、R、R、R及びRが少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基である場合、R、R、R及びRにそれぞれ対応する少なくとも1つのアミノ基を有する対応する置換基である一方、R、R、R及びRが少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基以外の置換基である場合、R、R、R及びRと同一であり、
    R’、R’、R’及びR’の少なくとも1つは、少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり、
    R’、R’、R’及びR’に占められた位置は、R、R、R及びRについて定義したものと同一である、ステップと;
    ii)塩化物型の式(I)の対応するフタロシアニンを得るように、ステップi)に由来する式(I)のフタロシアニンのアンモニウム塩を、強塩基性のイオン交換樹脂で処理するステップと;
    を有することを特徴とする方法。
  2. R=R’=R=R’=水素であり、
    =R=少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、
    R’=R’=前記の4級アンモニウム基に対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. R=R=R=R=少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、
    R’=R’=R’=R’=前記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. Rは、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、
    R’は、前記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり、
    =R’=水素であり、又はR=Rであり、及び
    R’=R’であり、
    =R’=R=R’=水素であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. R=R’=特定のキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基であり、
    =R’=水素であり、
    は、少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基であり、
    R’は、前記の4級アンモニウムに対応する少なくとも1つのアミノ基を有する置換基であり、
    =R、水素であり、
    R’=R’、水素であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 前記の少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基は、(X)であって、
    Xは、O、−CH−、CO、S、SO及び−NRから選択され、Rは、水素及びC1〜C15のアルキル基から選択され、
    は、

    であって、
    Yは、C1〜10のアルキル基及びフェニル基であって可能な置換基を有するものからなる群から選択され、又はこれに結合するZとともに、飽和若しくは不飽和の複素環であって可能な置換基を有するものを形成し、この複素環が、N、O及びSからなる群から選択された2つ以下のヘテロ原子を含有してもよい、ものであり;
    Zは、N、−CHN及び−CONHCHCHNからなる群から選択され、
    及びRは、互いに同一又は異なって、C1〜15のアルキル基及びフェニル基からなる群から選択され、又はこれらの結合するZとともに、飽和又は不飽和の複素環であって可能な置換基を有するものを形成し、この複素環が、N、O及びSからなる群から選択された2つ以下のヘテロ原子を含有してもよい、ものであり、
    及びRは、互いに同一又は異なって、水素及びC1〜15のアルキル基からなる群から選択され、
    m、n、p、w、t及びuは、互いに独立に、0又は1であり、
    vは、1〜3の整数であり、
    n、w、t及びuの1つのみは、0であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 前記の少なくとも1つのアミノ基を有する対応する置換基は、請求項6に規定した(X)であって、
    n、w、t及びuの2つは、同時に0であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  8. 前記の少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基は、下記のもの:

    から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 前記の少なくとも1つのアミノ基を有する対応する置換基は、下記のもの:

    から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  10. 前記の少なくとも1つの4級アンモニウム基を有する置換基は、下記のもの:

    から選択されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  11. 前記の少なくとも1つのアミノ基を有する対応する置換基は、下記のもの:

    から選択されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
  12. 前記の飽和又は不飽和の複素環は、モルフォリン、ピペリジン、ピリジン、ピリミジン、ピペラジン、ピロリジン、ピロリン、イミダゾール、アニリン及びジュロリジンからなる群から選択されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  13. 前記の特定のキャリアにコンジュゲートするのに適した置換基は、−COOH、−SH、−OH、−NH、−CO−CH−Br、−SOCl、マレイミド、ヒドラジド、フェノール、イミド、ビオチンからなる群から選択され、
    (X)−Wなる適当なスペーサーを介してフタロシアニン核に可能に結合され、
    X及びpは、請求項6に規定の通りであり、
    Wは、C1〜10のアルキル基、アリール基及びC1〜5のアリールアルキル基から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  14. ステップi)の前記の適当なアルキル化剤は、C1〜C5の直鎖のアルキルヨーダイドであることを特徴とする請求項に記載の方法。
  15. ステップi)の前記の適当なアルキル化剤は、ヨウ化メチルであることを特徴とする請求項に記載の方法。
  16. 前記ヨウ化メチルは、メチル化の対象であるアミノ基当たり、1〜20当量の量で利用されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 前記ヨウ化メチルは、メチル化の対象であるアミノ基当たり、5〜11当量の量で利用されることを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. ステップi)の前記のアルキル化反応は、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びN−メチルピロリドンから選択される溶媒中で実行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  19. ステップi)の前記のアルキル化反応は、N−メチルピロリドン中で実行されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. ステップi)の反応産物は、N−メチルピロリドンの容量に対して1〜2容量の量のメタノールでN−メチルピロリドンの溶液を希釈した後、N−メチルピロリドンの溶液から、N−メチルピロリドンの容量に対して4〜8容量の量のエチルエーテル又はイソプロピルアルコールで沈殿されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
  21. ステップii)の前記イオン交換樹脂は、4級アンモニウム基を有する強塩基樹脂から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  22. 前記の樹脂は、4〜10%の架橋度のポリスチレンを基礎とした樹脂であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
  23. ステップii)の前記の塩の処理は、塩化物とは異なる式(I)のフタロシアニンの前記塩の溶液と前記イオン交換樹脂とを用いたクロマトグラフィー法により、且つ塩化物型の式(I)のフタロシアニンを蒸発、凍結乾燥又は沈殿による回収により、行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  24. 前記のクロマトグラフィーは、式(I)のフタロシアニンの塩のアルコール溶媒の溶液、又は該アルコール溶媒と水又はその他の溶媒との混合物の溶液を、イオン交換樹脂を通すことにより、且つ沈殿剤で処理することによる溶出液からの塩化物型の式(I)のフタロシアニンを再沈殿することにより、行われることを特徴とする請求項23に記載の方法。
  25. 前記アルコール溶媒が、メタノールであることを特徴とする請求項24に記載の方法。
  26. 前記アルコール溶媒と水又はその他の溶媒との混合物の溶液は、アルコール溶媒の量が少なくとも70%であることを特徴とする請求項24に記載の方法。
  27. 前記沈殿剤が、エーテルから選択されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
  28. 前記のクロマトグラフィーは、式(I)のフタロシアニンの塩の、メタノールの溶液、又はメタノールとDMSOやDMFなどの高い溶解度の溶媒との混合物の溶液を、イオン交換樹脂に通し、溶出液をエチルエーテルで処理して塩化物型の式(I)のフタロシアニンを沈殿することにより、行われることを特徴とする請求項23に記載の方法。
  29. 前記の式(II)のフタロシアニンは、下記式(III)及び(IV)の置換されたフタロニトリルの縮合により得られるものであって、

    R’、R’、R’及びR’は、請求項1に規定した通りであり、
    この縮合は、塩基の存在下で、且つ可能な有機溶媒の存在下で行われ、
    その後又は同時に、適当な亜鉛(II)塩で処理することによる金属挿入を行うことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  30. 前記有機溶媒が、水と混和性を有する溶媒であることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  31. 前記有機溶媒が、DMFであることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  32. 前記亜鉛(II)塩が、酢酸亜鉛(II)又は塩化亜鉛(II)であることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  33. 前記の式(II)のフタロシアニンは、中央で対掌ではなく、
    前記の式(III)及び(IV)のフタロニトリルは、1:1〜1:10のモル比で使用されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  34. 前記の式(III)及び(IV)のフタロニトリルは、1:3のモル比で使用されることを特徴とする請求項33に記載の方法。
  35. 前記の縮合反応は、100〜250℃の温度で行われることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  36. 前記の縮合反応は、130〜180℃の温度で行われることを特徴とする請求項35に記載の方法。
  37. 前記塩基は、1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]ノン−5−エン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(DBU)及び2−ジメチルアミノ−エタノール(DMAE)から選択されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  38. 前記の縮合反応は、塩基としてDBUを有する溶媒の不存在下で、且つ140℃の温度で、行われることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  39. 縮合で得られた式(II)の粗産物は、反応混合物を、水又は水と水和性の溶媒との混合物で処理し、懸濁液を濾過又は遠心分離し、その後、回収した固形物を、水及び/又は水和性の溶媒で、数回洗浄することにより、沈殿されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
  40. 前記水和性の溶媒が、アルコールであることを特徴とする請求項39に記載の方法。
  41. ステップi)を行う前に、縮合で得た式(II)の粗産物を、カラムクロマトグラフィーにより精製し、溶媒から再沈殿するステップをさらに有することを特徴とする請求項29に記載の方法。
  42. 前記カラムクロマトグラフィーは、固定相としてシリカゲル又はアルミナを用い、移動相として有機溶媒の混合物を用いて、行われることを特徴とする請求項41に記載の方法。
  43. 前記の有機溶媒の混合物は、THF、メタノール、エチルエーテル、n−ヘキサン、DMF及び塩素型溶媒からなる群から選択された2つ以上の溶媒からなり、
    該混合物は、30%を超える量の塩素化された溶媒又はTHFを常に含有することを特徴とする請求項42に記載の方法。
  44. 請求項1乃至42のいずれか一項に記載の方法の中間体として、
    R’=R’=水素であり、
    R’=R’=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシであり、又は
    R’=R’=R’=R’=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシである、請求項1に規定の式(II)の化合物。
  45. 請求項1乃至42のいずれか一項に記載の方法の中間体として、
    R=R=水素であり、
    =R=4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシであり、又は
    R=R=R=R=4−N,N,N−トリメチルアンモニウムフェノキシである、請求項1に規定の式(I)のフタロシアニン誘導体のヨウ化物。
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