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
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Description
R1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、
R2及びR3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。
b)R及びR1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R1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)R2及びR3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、R2及びR3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;
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’1、R’2及びR’3は、R、R1、R2及びR3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、R1、R2及びR3は同様であり、
R’、R’1、R’2及びR’3に占められた位置は、R、R1、R2及びR3について定義したものと同様である、ステップと;
を有する。
R=R’=R2=R’2=水素であり、R1=R3=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’1=R’3=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=R1=R2=R3=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’1=R’2=R’3=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、R1=R’1=水素であり、又はR1=Rであり、R’1=R’であり、且つR2=R’2=R3=R’3=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、R1=R’1=水素であり、R2=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’2=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、R3=R2、水素であり、R’3=R’2、水素である;ものである。
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、−CH2N及び−CONHCH2CH2Nからなる群から選択され;
R6及びR7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;
R8及びR9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)pR4を意味する。
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K2CO3(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、CH2Cl2(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Na2SO4で処理し、濾過し、減圧下で溶媒を除去した。
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。
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。
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。
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。
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)2(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。
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。
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。
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。
Claims (45)
- 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、
R1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、
R2及びR3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、R1、R2及びR3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、R1、R2及びR3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R2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、R1及びR3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R1が両方とも水素とは異なる場合、R及びR1は、1,4又は2,3の位置に存在する一方、R及びR1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R1は、1又は2の位置に存在し;
c)R2及びR3が両方とも水素とは異なる場合、R2及びR3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、R2及びR3の1つのみが水素とは異なる場合、水素とは異なるR2又はR3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、R1、R2及びR3は、上記に定義したとおりであり、
R’、R’1、R’2及びR’3は、R、R1、R2及びR3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、R1、R2及びR3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、R1、R2及びR3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、R1、R2及びR3と同一であり、
R’、R’1、R’2及びR’3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’1、R’2及びR’3に占められた位置は、R、R1、R2及びR3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。 - R=R’=R2=R’2=水素であり、
R1=R3=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’1=R’3=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。 - R=R1=R2=R3=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’1=R’2=R’3=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。 - 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、
R1=R’1=水素であり、又はR1=Rであり、及び
R’1=R’であり、
R2=R’2=R3=R’3=水素であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 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、
R1=R’1=水素であり、
R2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’2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、
R3=R2、水素であり、
R’3=R’2、水素であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 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)pR4であって、
Xは、O、−CH2−、CO、S、SO及び−NR5から選択され、R5は、水素及びC1〜C15のアルキル基から選択され、
R4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、−CH2N及び−CONHCH2CH2Nからなる群から選択され、
R6及びR7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、
R8及びR9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。 - 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)pR4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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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、−NH2、−CO−CH2−Br、−SO2Cl、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)p−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。 - 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1に記載の方法。
- 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1に記載の方法。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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’1、R’2及びR’3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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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’2=水素であり、
R’1=R’3=4−N,N−ジメチルアミノフェノキシであり、又は
R’=R’2=R’1=R’3=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。 - 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=R2=水素であり、
R1=R3=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=R2=R1=R3=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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