JPH05170707A - Fluorescent calix(4)arene derivative - Google Patents

Fluorescent calix(4)arene derivative

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JPH05170707A
JPH05170707A JP35706391A JP35706391A JPH05170707A JP H05170707 A JPH05170707 A JP H05170707A JP 35706391 A JP35706391 A JP 35706391A JP 35706391 A JP35706391 A JP 35706391A JP H05170707 A JPH05170707 A JP H05170707A
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chemical
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fluorescent
calix
chemical formula
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Abstract

PURPOSE:To provide a new fluorescent calix[4]arene derivative suitable for the analysis of metal ion e.g. by a fluorescent probe for the analysis of sodium ion. CONSTITUTION:The calix[4]arene derivative of formula I [A is fluorescent atomic group of formula II to formula V, etc.; B is quenching atomic group of formula VI, formula VII, etc.; X1 to X4 are atomic groups for giving a void- forming part for Na ion, e.g. (CH2)n-COO and (CH2)n-CO; Y and Z are arbitrary atomic groups or functional groups free from lowering action on the function of the calixarene derivative], e.g. the compound of formula VIII. The exemplified compound of formula VIII can be produced by reacting a compound of formula IX with ethyl bromoacetate in acetone solvent in the presence of potassium carbonate, reacting the reaction product with 4-nitrobenzyl bromoacetate in N,N-dimethylformamide solvent in the presence of calcium hydride and finally reacting the product with 1-pyrenylmethyl bromoacetate in acetone solvent in the presence of potassium carbonate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カリックスアレーン誘
導体に関し、特に、金属イオンの分析に用いるのに好適
な発蛍光性カリックス〔4〕アレーン誘導体に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a calixarene derivative, and more particularly to a fluorescent calix [4] arene derivative suitable for use in the analysis of metal ions.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】アルカリ金属を始めとする金
属イオンの分析は、河川や海水などの環境分析、セメン
ト、ガラス、食器などの各種産業製品の組成分析、ある
いは臨床的観点からの血液検査や薬物動態のモニタリン
グなど、いろいろな分野で重要である。
[Prior art and its problems] Analysis of metal ions including alkali metals is carried out for environmental analysis of rivers and seawater, composition analysis of various industrial products such as cement, glass and tableware, or blood test from a clinical point of view. It is important in various fields such as drug monitoring and pharmacokinetics.

【0003】特に、ナトリウムイオン濃度の分析は、病
気の診断との関連や健康食品に対する関心の高まりから
その必要性が増大している。また、ナトリウムイオン
は、それを制御しなくてはならない多くの工業プロセス
やその廃水を処理する点からもその濃度測定が重要であ
る。
[0003] In particular, the analysis of sodium ion concentration has been required more and more because of its relation to diagnosis of diseases and interest in health foods. In addition, the concentration measurement of sodium ion is important from the viewpoint of treating many industrial processes that must control it and its wastewater.

【0004】金属イオンの分析の中心となる技術は、発
光分光法、炎光法および原子吸光法であるが、いずれも
比較的大型の機器を必要とし、また、操作も面倒であ
る。したがって、実用的には、軽量ないしは小型の装置
を用いる簡便で迅速な分析法が用いられている。それら
は、電気化学的分析法と光学的分析法に分けられること
ができ、後者の代表的方法が、蛍光法である。
[0004] The main techniques for analysis of metal ions are emission spectroscopy, flame spectroscopy and atomic absorption spectroscopy, but all of them require a relatively large instrument and are troublesome to operate. Therefore, practically, a simple and rapid analysis method using a light or small device is used. They can be divided into an electrochemical analysis method and an optical analysis method, and the typical method of the latter is a fluorescence method.

【0005】蛍光法は、金属イオンと錯体を形成するこ
とによって蛍光を発する物質(蛍光プローブ)を用いて
金属イオンの分析を行うものであり、感度や特異性の高
いものが得られると期待されている。
The fluorescence method analyzes metal ions using a substance (fluorescent probe) that fluoresces by forming a complex with metal ions, and is expected to have high sensitivity and specificity. ing.

【0006】従来より用いられている蛍光プローブは、
単一の化合物中に(1)金属イオンを認識し捕捉する部分
と、(2)このイオン捕捉による摂動を受けて蛍光を発す
る(発蛍光性に転換する)部分とが存在する化学構造を
有している。これらのうち、アルカリおよびアルカリ土
類金属イオンの蛍光プローブを例にとると、(1)の部分
としては、クラウン(環状ポリエーテル)化合物やアザ
クラウン(含窒素環状ポリエーテル)化合物なとが使用
され、特に、感度の点からアザクラウン化合物を使用し
たものが優れている。また、(2)の部分としては、各種
の蛍光性物質または分子団の利用が可能であるが、感度
および選択性の点から、フェノール性水酸基を有するも
のが優れている。従来から用いられているこのような蛍
光プローブの代表的なものの幾つかは次のような化合物
化21、化22、化23である。
[0006] Conventionally used fluorescent probes are
It has a chemical structure in which (1) a part that recognizes and captures a metal ion and (2) a part that emits fluorescence (converts to fluorescence) by being perturbed by this ion trapping exist in a single compound. is doing. Of these, taking fluorescent probes of alkali and alkaline earth metal ions as an example, as the part (1), a crown (cyclic polyether) compound or an azacrown (nitrogen-containing cyclic polyether) compound is used. In particular, the one using the azacrown compound is excellent in terms of sensitivity. Further, as the portion (2), various fluorescent substances or molecular groups can be used, but those having a phenolic hydroxyl group are excellent in terms of sensitivity and selectivity. Some of the typical ones of such fluorescent probes that have been conventionally used are the following chemical compounds 21, 22, and 23.

【0007】[0007]

【化21】 [Chemical 21]

【0008】[0008]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0009】[0009]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0010】しかしながら、このように(1)の部分とし
てアザクラウン化合物を使用した蛍光プローブは、含有
する窒素原子が強い塩基性であるためにアルカリ金属イ
オン以外に水素イオンも強く捕捉して蛍光を発する。し
たがって、塩酸などの無機酸または酢酸誘導体などの有
機酸が共存する試料においては、これら酸の影響を受
け、目的とする金属イオンの分析ができない。また(2)
の部分としてフェノール性水酸基を有する化合物は塩基
性領域でプロトン解離することにより蛍光を発する。し
たがって、水酸化アルカリなどの無機塩基またはアミン
誘導体などの有機塩基が共存する試料においては、これ
らの塩基の影響を受け、目的とする金属イオンの分析が
できない。また、含水系試料の分析においては、試料中
の水素イオン濃度、すなわちpHに影響されるといる制
約を受ける。さらに、クラウン化合物を使用するこれら
の蛍光プローブは、特定の金属イオンに対する選択性が
必ずしも充分ではなかった。
However, since the nitrogen atom contained in the fluorescent probe using the azacrown compound as the portion (1) is strongly basic, hydrogen ions are strongly trapped in addition to the alkali metal ion to cause fluorescence. Emit. Therefore, in a sample in which an inorganic acid such as hydrochloric acid or an organic acid such as an acetic acid derivative coexists, the target metal ion cannot be analyzed due to the influence of these acids. Also (2)
A compound having a phenolic hydroxyl group as a portion of fluoresces due to proton dissociation in the basic region. Therefore, in a sample in which an inorganic base such as alkali hydroxide or an organic base such as an amine derivative coexists, the target metal ion cannot be analyzed due to the influence of these bases. Further, in the analysis of a water-containing sample, there is a constraint that it is affected by the hydrogen ion concentration in the sample, that is, the pH. Moreover, these fluorescent probes using crown compounds were not always sufficiently selective for specific metal ions.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段と発明の効果】本発明の目
的は、従来の技術における上に述べたような欠点をなく
し、金属イオン、特にナトリウムイオンの分析に好適な
新規な発蛍光性物質を提供することにある。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks in the prior art and to provide a novel fluorescent substance suitable for the analysis of metal ions, especially sodium ions. To provide.

【0012】本発明者は、研究を重ねた結果、特定構造
のカリックスアレーン誘導体が上記の目的を果たし得る
ことを見出した。
As a result of repeated studies, the present inventor has found that a calixarene derivative having a specific structure can fulfill the above-mentioned purpose.

【0013】カリックスアレーンは、複数個のフェノー
ル単位がメチレン基で結合された環状オリゴマーであ
り、最近、その特徴的な構造の解析が進むにしたがい、
ホスト/ゲスト化学の研究の対象として研究者の注目の
的になっている。それとともに、カリックスアレーン
は、機能性材料としての応用も研究され始めている。
The calixarene is a cyclic oligomer in which a plurality of phenol units are bonded by a methylene group. Recently, as the characteristic structure of the oligomer is analyzed,
It has attracted the attention of researchers as the subject of host / guest chemistry research. At the same time, the application of calixarene as a functional material has begun to be studied.

【0014】このカリックスアレーンは、しばしば、フ
ェノール性OH基の存する側を底縁(lower rim)、そ
の反対側を上縁(upper rim)とする杯に見たてられ
る。本発明者は、フェノール単位が4個のカリックスア
レーン、すなわち、カリックス〔4〕アレーンの底縁側
に特定の原子団が配置されたカリックス〔4〕アレーン
誘導体が蛍光プローブとして好適なことを見出した。
This calixarene is often found in a cup with the side with phenolic OH groups as the lower rim and the opposite side as the upper rim. The present inventor has found that a calixarene having four phenol units, that is, a calix [4] arene derivative in which a specific atomic group is arranged on the bottom edge side of the calix [4] arene is suitable as a fluorescent probe.

【0015】かくして、本発明に従えば、カリックス
〔4〕アレーン分子の底縁側に、金属イオンを捕捉する
のに好適な空腔を与える空腔形成部、蛍光性原子団、お
よび該蛍光性原子団に対する消光原子団が存在すること
を特徴とするカリックス〔4〕アレーン誘導体が提供さ
れる。
Thus, according to the present invention, a cavity forming portion for providing a cavity suitable for trapping a metal ion, a fluorescent atomic group, and the fluorescent atom on the bottom edge side of the calix [4] arene molecule. There is provided a calix [4] arene derivative characterized by the presence of a quenching group for the group.

【0016】このようなカリックスアレーン誘導体は、
従来使用されていたクラウン系化合物に比べて、カリッ
クス〔4〕アレーン自体が有する構造的な硬さにより、
金属イオン、特にアルカリ金属イオンを捕捉するのに適
している。かくして、カリックス〔4〕アレーンの底縁
側に、検知すべき金属イオンに応じて適当な原子団を配
置して空腔形成部を付与することにより、金属イオンに
対する高い選択性を実現することができる。
Such a calixarene derivative is
Due to the structural hardness of the calix [4] arene itself, compared to the conventionally used crown compounds,
It is suitable for capturing metal ions, especially alkali metal ions. Thus, by disposing an appropriate atomic group according to the metal ion to be detected and providing a cavity forming portion on the bottom edge side of the calix [4] arene, a high selectivity for the metal ion can be realized. ..

【0017】また、従来からのクラウン系化合物をベー
スとする蛍光プローブの場合は、前述したように、化合
物の構造上、サンプル中に共存する酸・塩基およびサン
プルのpHの影響を受けざるを得なかった。すなわち、
塩酸などの無機酸および酢酸誘導体などの有機酸、およ
び水酸化アルカリなどの無機塩基およびアミン誘導体な
どの有機塩基の共存下では、これら酸および塩基に応答
して蛍光を発するために、目的とする金属イオンの分析
ができない。また、含水系のサンプルにおいてはサンプ
ルのpHの影響を受ける。
Further, in the case of a fluorescent probe based on a conventional crown compound, as described above, due to the structure of the compound, there is no choice but to be influenced by the acid / base coexisting in the sample and the pH of the sample. There wasn't. That is,
In the presence of an inorganic acid such as hydrochloric acid and an organic acid such as an acetic acid derivative, and an inorganic base such as an alkali hydroxide and an organic base such as an amine derivative, the objective is to emit fluorescence in response to these acids and bases. Unable to analyze metal ions. In addition, a water-containing sample is affected by the pH of the sample.

【0018】これに対して、本発明の発蛍光性化合物
は、カリックス〔4〕アレーンをベースとして分子全体
が中性になるように、金属に対する空腔形成部、蛍光性
原子団および消光性原子団が配置された構造を有するの
で、使用に際して共存する酸・塩基およびpHの制約を
受けず、かつ特定の金属イオンに対して選択的で高感度
な蛍光プローブを提供する。
On the other hand, the fluorescent compound of the present invention is based on the calix [4] arene so that the entire molecule becomes neutral, so that the cavity forming part for the metal, the fluorescent atomic group and the quenching atom are formed. Since it has a structure in which groups are arranged, it provides a fluorescent probe which is not restricted by coexisting acid / base and pH at the time of use and is selective and sensitive to a specific metal ion.

【0019】空腔形成部を与えるのに好適な原子団の例
は、エーテル、エステル、ケトン、アミドなどの官能基
を有するものである。蛍光性原子団としては多環縮合芳
香族化合物が好ましく、また、その蛍光に対する消光原
子団としては、ニトロベンゼン類が好ましい。
Examples of atomic groups suitable for providing a cavity forming moiety are those having a functional group such as ether, ester, ketone and amide. A polycyclic fused aromatic compound is preferable as the fluorescent atomic group, and nitrobenzenes are preferable as the quenching atomic group for the fluorescence.

【0020】本発明の特に好ましい態様に従えば、次の
一般式化24で示されるカリックス〔4〕アレーン誘導
体が提供される。このカリックス〔4〕アレーン誘導体
は特にナトリウムイオン分析用蛍光プローブとして好適
である。
According to a particularly preferred embodiment of the present invention, a calix [4] arene derivative represented by the following general formula 24 is provided. This calix [4] arene derivative is particularly suitable as a fluorescent probe for sodium ion analysis.

【0021】[0021]

【化24】 但し、式中、Aは蛍光性原子団であり、下記化25、化
26、化27、化28、化29、化30または化31か
ら選ばれる。
[Chemical formula 24] However, in the formula, A is a fluorescent atomic group and is selected from the following chemical formulas 25, 26, 27, 28, 29, 30 and 31.

【0022】[0022]

【化25】 [Chemical 25]

【0023】[0023]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0024】[0024]

【化27】 [Chemical 27]

【0025】[0025]

【化28】 [Chemical 28]

【0026】[0026]

【化29】 [Chemical 29]

【0027】[0027]

【化30】 [Chemical 30]

【0028】[0028]

【化31】 [Chemical 31]

【0029】Bは、Aに対する消光原子団であり、下記
化32、化33または化34から選ばれる。
B is a quenching atomic group for A and is selected from the following chemical formulas 32, 33 and 34.

【0030】[0030]

【化32】 [Chemical 32]

【0031】[0031]

【化33】 [Chemical 33]

【0032】[0032]

【化34】 [Chemical 34]

【0033】X1、X2、X3およびX4は、ナトリウムイ
オンを捕捉するのに好適な空隙を与える空隙形成部であ
る。X1、X2、X3およびX4は、互いに同一であっても
別異であってもよく、次の原子団化35〜化38から選
ばれる。
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are void-forming portions that provide voids suitable for trapping sodium ions. X < 1 >, X < 2 >, X < 3 > and X < 4 > may be the same as or different from each other and are selected from the following atomic groups 35 to 38.

【0034】[0034]

【化35】 [Chemical 35]

【0035】[0035]

【化36】 [Chemical 36]

【0036】[0036]

【化37】 [Chemical 37]

【0037】またはOr

【化38】 但し、nは0、1、2または3である。[Chemical 38] However, n is 0, 1, 2 or 3.

【0038】YおよびZは、当該カリックスアレーン誘
導体の蛍光性を損なわない限り、任意の原子団または官
能基から選ばれる。すなわち、Yの典型例としては、飽
和および不飽和、分枝・環状および直鎖のアルキル基が
挙げられる。式中の2つのYは、一般には同一であるが
別異のものであってもよい。また、Zとしては、一般
に、Cn2n+1(n=0,1,2・・・・)で表わされる飽和の分
枝および直鎖のアルキル基および水素原子が挙げられ
る。式(1)のカリックスアレーン誘導体を、Zを介して
他の分子に結合させて用いるような場合には、Zは、ハ
ロゲン、ハロゲン化アルキル、含不飽和アルキル、含チ
オール基および含アルデヒドなどの原子団から構成され
る。
Y and Z are selected from arbitrary atomic groups or functional groups as long as the fluorescence of the calixarene derivative is not impaired. That is, typical examples of Y include saturated and unsaturated, branched / cyclic and straight chain alkyl groups. The two Y's in the formula are generally the same but may be different. Further, as Z, a saturated branched or straight chain alkyl group generally represented by C n H 2n + 1 (n = 0,1,2 ...) And a hydrogen atom can be mentioned. When the calixarene derivative of the formula (1) is used by being bound to another molecule via Z, Z is halogen, alkyl halide, unsaturated alkyl, thiol-containing group and aldehyde-containing aldehyde. Composed of atomic groups.

【0039】蛍光性原子団Aとして特に好ましいのは、
下記化39、化40、化41または化42である。
Particularly preferred as the fluorescent atomic group A is
The following are chemical formulas 39, 40, 41 or 42.

【0040】[0040]

【化39】 [Chemical Formula 39]

【0041】[0041]

【化40】 [Chemical 40]

【0042】[0042]

【化41】 [Chemical 41]

【0043】[0043]

【化42】 また、消光原子団Bとしては、下記化43が特に好まし
い。
[Chemical 42] Further, as the quenching atomic group B, the following chemical formula 43 is particularly preferable.

【0044】[0044]

【化43】 [Chemical 43]

【0045】これらの蛍光性原子団と消光原子団の組み
合せは、感度および選択性の点から好ましい。すなわ
ち、ピレンおよびアントラセン分子は、比較的長波長領
域に光吸収および蛍光スペクトルを有し、試料中に混在
する他の蛍光性不純物の影響を受けにくく、したがって
目的とする金属イオンの選択的な分析が可能である。ま
たピレンおよびアントラセン分子は非常に強い蛍光を発
するため、これらの蛍光性原子団を使用することによ
り、非常に高感度な分析が可能である。また、消光原子
団としては、適度な消光能を有する原子団が必要であ
り、消光能が強すぎても弱すぎても不適である。例え
ば、ベンゼンやシアノベンゼンでは消光能が弱すぎてま
ったく不適であり、ジおよびトリニトロベンゼンはやや
消光能が強すぎるため、感度の低下を招くことがある。
この点、モノニトロベンゼンは適度な消光能を有し、高
感度な蛍光プローブを提供するのに適している。
The combination of the fluorescent atomic group and the quenching atomic group is preferable in terms of sensitivity and selectivity. That is, the pyrene and anthracene molecules have a light absorption and fluorescence spectrum in a relatively long wavelength region, are not easily affected by other fluorescent impurities mixed in the sample, and thus are capable of selectively analyzing a target metal ion. Is possible. Moreover, since pyrene and anthracene molecules emit extremely strong fluorescence, the use of these fluorescent atomic groups enables very sensitive analysis. Further, as the quenching atomic group, an atomic group having an appropriate quenching ability is necessary, and it is not suitable if the quenching ability is too strong or too weak. For example, benzene and cyanobenzene are too unsuitable for quenching, and di- and trinitrobenzene are rather too quenching, which may lead to a decrease in sensitivity.
In this respect, mononitrobenzene has an appropriate quenching ability and is suitable for providing a highly sensitive fluorescent probe.

【0046】ナトリウムイオンに対する空腔形成部を付
与するX1、X2、X3およびX4として特に好ましいの
は、-CH2-COO-、-CH2-CO-または-CH2-CO
N<である。
Particularly preferred as X 1 , X 2 , X 3 and X 4 for providing a cavity forming portion for sodium ions are —CH 2 —COO—, —CH 2 —CO— or —CH 2 —CO.
N <.

【0047】その理由は、これらの原子団によって形成
される空隙の大きさが、ナトリウムイオンの大きさに良
く適合するからであり、他のサイズの異なるイオンに対
する高い選択性を付与することができるからである。
The reason is that the size of the voids formed by these atomic groups is well suited to the size of sodium ions, and it is possible to impart high selectivity to other ions having different sizes. Because.

【0048】本発明の発蛍光性カリックス〔4〕アレー
ン誘導体は、次のような方法で合成することができる。
The fluorescent calix [4] arene derivative of the present invention can be synthesized by the following method.

【0049】すなわち、ハロゲン化(CH2)nCOO-
M、ハロゲン化(CH2)nCO-M、ハロゲン化化合物化
44、またはハロゲン化(CH2)nO-M〔M、M1および
2は、蛍光性原子団、消光原子団または当該カリック
スアレーン誘導体の蛍光性を損なわない任意の原子団ま
たは官能基〕の適当な組み合せを溶液中で、塩基存在下
において順次、カリックス〔4〕アレーンに反応させ
る。
That is, halogenated (CH 2 ) n COO-
M, halogenated (CH 2 ) nCO-M, halogenated compound 44, or halogenated (CH 2 ) nO-M [M, M 1 and M 2 are a fluorescent atomic group, a quenching atomic group or the calixarene thereof. An appropriate combination of arbitrary atomic groups or functional groups that do not impair the fluorescence of the derivative] is sequentially reacted with the calix [4] arene in the presence of a base in a solution.

【0050】[0050]

【化44】 [Chemical 44]

【0051】ここで塩基には炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、水酸化ア
ルカリ、水酸化アルカリ土類、酸化バリウム、金属アル
コラートなどの単独または組み合せが好適に用いられ
る。また溶媒は目的の反応を阻害するものでなければ任
意のものが使用可能であるが、特にアセトン、テトラヒ
ドロフラン、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニト
リルなどが好適に用いられる。反応温度は目的反応の反
応性に応じて異なるが、通常室温から溶媒の沸点温度ま
でが使われる。また余分な副反応を避けるために、窒素
ガスなどの不活性雰囲気下で反応を行うことが望まし
い。また、一般式化24中のZは、この反応の前に導入
しても良く、またこの反応の後に導入しても良い。
Here, as the base, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydride, calcium hydride, alkali hydroxide, alkaline earth hydroxide, barium oxide, metal alcoholate or the like is preferably used alone or in combination. As the solvent, any solvent may be used as long as it does not inhibit the intended reaction, and particularly acetone, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, acetonitrile and the like are preferably used. Although the reaction temperature varies depending on the reactivity of the target reaction, it is usually from room temperature to the boiling temperature of the solvent. Further, in order to avoid an extra side reaction, it is desirable to carry out the reaction under an inert atmosphere such as nitrogen gas. Further, Z in the general formula 24 may be introduced before this reaction or after this reaction.

【0052】蛍光性原子団としてピレン基、消光原子団
としてニトロベンゼン基、X1、X2、X3およびX4とし
て、-CH2COO-基、Yとしてエチル基、Zとして水
素原子を用いた本発明のカリックスアレーン誘導体の好
ましい例に沿って合成法をさらに詳述すれば次のように
なる。反応スキームは図1に示されている。
A pyrene group was used as the fluorescent atomic group, a nitrobenzene group was used as the quenching atomic group, --CH 2 COO-- group was used as X 1 , X 2 , X 3 and X 4 , an ethyl group was used as Y, and a hydrogen atom was used as Z. The synthetic method will be described in more detail with reference to the preferred examples of the calixarene derivative of the present invention. The reaction scheme is shown in FIG.

【0053】カリックス〔4〕アレーン(反応スキーム
中の化合物1)1モルに対し、アセトン溶媒中、2モル
当量の炭酸カリウム存在下でブロモ酢酸エチルを反応さ
せて化合物2を得る。続いてN,N-ジメチルホルムアミ
ド溶媒中、化合物2を1モルに対して4モル当量の水素
化カルシウム存在下で4-ニトロベンジルブロモアセテ
ートを反応させて化合物3を得る。さらに続いて、アセ
トン溶媒中、化合物3を1モルに対して4モル当量の炭
酸カリウム存在下で1-ピレニルメチルブロモアセテー
トを反応させて目的物である化合物4を得ることができ
る。
Compound 2 is obtained by reacting 1 mol of calix [4] arene (compound 1 in the reaction scheme) with ethyl bromoacetate in the presence of 2 molar equivalents of potassium carbonate in an acetone solvent. Then, in a N, N-dimethylformamide solvent, 4-nitrobenzyl bromoacetate is reacted with 4-nitrobenzyl bromoacetate in the presence of 4-molar amount of calcium hydride with respect to 1 mol of compound 2, thereby obtaining compound 3. Furthermore, subsequently, 1-pyrenylmethyl bromoacetate is reacted with 1 mol of compound 3 in the presence of 4 molar equivalents of potassium carbonate in an acetone solvent to obtain the target compound 4, compound 4.

【0054】このようにして得られる本発明のカリック
スアレーン誘導体は次のようなメカニズムで蛍光を発す
ると考えられる。金属イオンの不存在下ではカリックス
アレーン構造のコンホメーションは固定されず、ピレン
のような蛍光性原子団は、対面に配置されたニトロベン
ゼン類のような消光原子団と接触的に相互作用を起こ
し、蛍光が消光される。この消光は、「光誘起分子内電
子移動」に基づくものである。金属イオンが結合すると
コンホメーションが固定され、蛍光性原子団と消光原子
団は空間的に隔てられて相互作用が無くなり、蛍光性原
子団の機能が発揮され発蛍光性に転換する。このような
メカニズムを概示したものが図2である。
The calixarene derivative of the present invention thus obtained is considered to emit fluorescence by the following mechanism. In the absence of metal ions, the conformation of the calixarene structure is not fixed, and fluorescent groups like pyrene interact catalytically with quenching groups like face-to-face nitrobenzenes. , The fluorescence is quenched. This quenching is based on "photoinduced intramolecular electron transfer". When the metal ion is bound, the conformation is fixed, the fluorescent atomic group and the quenching atomic group are spatially separated from each other, and the interaction disappears, and the function of the fluorescent atomic group is exerted and the fluorescent atomic group is converted into fluorescence. FIG. 2 schematically shows such a mechanism.

【0055】ここで、本発明のカリックスアレーン誘導
体は、カリックスアレーン構造が本来的に有する硬さに
より、特定の金属イオンを選択的に結合する大きさに調
整され得る融通性を有している。特に、前述の一般式化
24のカリックス〔4〕アレーン誘導体は、Na+(ナ
トリウムイオン)に極めて選択的であり、Na+に対す
る特異的な蛍光プローブとなる。また、カリックス
〔4〕アレーンをベースとする本発明の発蛍光物質にお
いては、ピレンやアントラセンのような多環縮合芳香族
化合物由来の蛍光性原子団と、それに対する強力な消光
作用を有するニトロベンゼン類のような消光原子団とを
光誘起電子移動に基づく効果的な消光/蛍光が得られる
ように空間配置できるので、蛍光測定の感度が高い。す
なわち、ゲスト(金属イオン)不存在下の消光状態とゲ
スト捕捉時の発光状態の差により非常に大きな蛍光増感
が発現される。さらにカリックスアレーン構造に、多環
縮合芳香族系原子団とニトロベンゼン類を用いる本発明
の発蛍光性物質は、従来の発蛍光性化合物とは異なり、
分子全体にわたり中性であるので使用に際して共存する
酸・塩基物質およびpHの影響を受けない。
Here, the calixarene derivative of the present invention has the flexibility that it can be adjusted to a size capable of selectively binding a specific metal ion due to the inherent hardness of the calixarene structure. In particular, the above-mentioned calix [4] arene derivative of the general formula 24 is extremely selective for Na + (sodium ion) and serves as a specific fluorescent probe for Na + . Further, in the fluorescent substance of the present invention based on calix [4] arene, a fluorescent atomic group derived from a polycyclic fused aromatic compound such as pyrene or anthracene, and nitrobenzenes having a strong quenching effect on the atomic group Such quenching atomic groups can be spatially arranged so that effective quenching / fluorescence based on photoinduced electron transfer can be obtained, so that the fluorescence measurement sensitivity is high. That is, a very large fluorescence sensitization is exhibited due to the difference between the quenching state in the absence of the guest (metal ion) and the light emitting state at the time of capturing the guest. Further, in the calixarene structure, the fluorescent substance of the present invention using polycyclic fused aromatic atomic groups and nitrobenzenes is different from conventional fluorescent compounds,
Since it is neutral throughout the molecule, it is not affected by coexisting acid / base substances and pH during use.

【0056】また、蛍光性原子団としてのピレンやアン
トラセンのごとき多環縮合芳香族系原子団の使用は、化
学的に安定であること、あるいは、比較的長波長領域に
励起・蛍光スペクトルを有するので共存物質の影響を受
けにくく特異性が高くなる等の理由によっても、優れた
発蛍光性物質を提供する。
The use of a polycyclic fused aromatic atomic group such as pyrene or anthracene as the fluorescent atomic group is chemically stable or has an excitation / fluorescence spectrum in a relatively long wavelength region. Therefore, an excellent fluorescent substance is provided for the reason that it is hardly affected by the coexisting substance and the specificity is high.

【0057】本発明のカリックスアレーン誘導体を蛍光
プローブとして使用するには各種の態様があり、特に限
定されるものではない。一般的には、ナトリウムイオン
のごとき被測定金属イオンを含有する溶液に本発明のカ
リックス〔4〕アレーン誘導体を溶解してその蛍光強度
を測定する。また、本発明のカリックス〔4〕アレーン
誘導体を水に不溶性の有機溶媒に溶解し、試料水から金
属イオンを抽出し、有機層の蛍光強度を測定することも
できる。さらに別の態様として、本発明のカリックスア
レーン誘導体を他の膜成分と混合して適当な膜状物とし
て、例えば、オプトロードに用いることもできる。ま
た、本発明のカリックスアレーン誘導体は、そのまま単
一の化合物として用いるのみならず、他の化合物、例え
ば、適当なポリマー鎖と化学結合した複合化合物の構成
成分として使用することもできる。
There are various modes for using the calixarene derivative of the present invention as a fluorescent probe, and it is not particularly limited. Generally, the calix [4] arene derivative of the present invention is dissolved in a solution containing a metal ion to be measured such as sodium ion, and the fluorescence intensity thereof is measured. It is also possible to dissolve the calix [4] arene derivative of the present invention in a water-insoluble organic solvent, extract metal ions from sample water, and measure the fluorescence intensity of the organic layer. In still another embodiment, the calixarene derivative of the present invention can be mixed with other membrane components to be used as a suitable membrane-like substance, for example, in optrode. Further, the calixarene derivative of the present invention can be used not only as a single compound as it is, but also as a constituent component of another compound, for example, a complex compound chemically bonded to an appropriate polymer chain.

【0058】以下、本発明の特徴をさらに明らかにする
ため、実施例に沿って本発明を説明する。
The present invention will be described below with reference to examples in order to further clarify the characteristics of the present invention.

【0059】[0059]

【実施例】【Example】

《実施例1》図1のフローチャートに沿って本発明のカ
リックスアレーン誘導体4を調製した。
Example 1 The calixarene derivative 4 of the present invention was prepared according to the flowchart of FIG.

【0060】化合物2の調製:カリックス〔4〕アレー
ン(3.5ミリモル)、ブロモ酢酸エチル(35ミリモ
ル)、および炭酸カリウム(7.0ミリモル)をアセト
ン(50ml)中に添加し、この溶液を窒素気流下、室温
にて24時間攪拌した。この溶液を水(500ml)に注
ぎ、クロロホルム(150ml)で抽出した。有機層を分
離し、0.1M塩酸で1回、続いて1M NaCl水溶液
で2回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液
を濃縮した後、n-ヘキサンで処理して白色の固形分を
得た。この固形分をさらにクロロホルムとn-ヘキサン
の混合溶媒から再結晶して純粋な化合物2(白色結晶、
2.8ミリモル)を得た。
Preparation of Compound 2 : Calix [4] arene (3.5 mmol), ethyl bromoacetate (35 mmol), and potassium carbonate (7.0 mmol) were added in acetone (50 ml) and this solution was added. The mixture was stirred at room temperature under a nitrogen stream for 24 hours. The solution was poured into water (500 ml) and extracted with chloroform (150 ml). The organic layer was separated, washed once with 0.1 M hydrochloric acid, then twice with 1 M aqueous NaCl solution, and dried over magnesium sulfate. The solution was concentrated and then treated with n-hexane to give a white solid. This solid content was further recrystallized from a mixed solvent of chloroform and n-hexane to give pure compound 2 (white crystals,
2.8 mmol) was obtained.

【0061】化合物3の調製:化合物2(2.5ミリモ
ル)、4-ニトロベンジルブロモアセテート(3.8ミリ
モル)および水素化カルシウム(10ミリモル)をN,
N-ジメチルホルムアミド(25ml)中に添加し、窒素
気流下60℃で48時間攪拌した。この溶液を濾過した
後、水(300ml)を注ぎ、クロロホルム(150ml)
で抽出した。有機層を分離し、0.1M塩酸で1回、続
いて1M NaCl水溶液で2回洗浄した後、硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。この溶液を濃縮した後、トルエン
とクロロホルムの混合溶媒を展開溶媒としてシリカゲル
(ワコーゲル C-300)を充填したカラムで分離・精製し
て純粋な化合物3(白色粉末、1.2ミリモル)を得
た。
Preparation of Compound 3 : Compound 2 (2.5 mmol), 4-nitrobenzyl bromoacetate (3.8 mmol) and calcium hydride (10 mmol) were added to N,
It was added to N-dimethylformamide (25 ml), and the mixture was stirred at 60 ° C. for 48 hours under a nitrogen stream. After filtering this solution, pour water (300 ml) into chloroform (150 ml).
It was extracted with. The organic layer was separated, washed once with 0.1 M hydrochloric acid, then twice with 1 M aqueous NaCl solution, and dried over magnesium sulfate. After concentrating this solution, it was separated and purified by a column packed with silica gel (Wakogel C-300) using a mixed solvent of toluene and chloroform as a developing solvent to obtain pure compound 3 (white powder, 1.2 mmol). ..

【0062】化合物4の調製:化合物3(0.9ミリモ
ル)、1-ピレニルメチルブロモアセテート(1.1ミリ
モル)および炭酸カリウム(3.6ミリモル)をアセト
ン(20ml)中に添加し、窒素気流下24時間還流加熱
した。この溶液を水(300ml)中に注ぎ、クロロホル
ム(100ml)で抽出した。有機層を分離し、0.1M
塩酸で1回、続いて1M NaCl水溶液で2回洗浄し
た後、硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を濃縮し
た後、クロロホルムとn-ヘキサンの混合溶媒を展開溶
媒としてシリカゲル(ワコーゲル C-300)を充填したカ
ラムで分離・精製して純粋な化合物4(白色粉末、0.
45ミリモル)を得た。得られたものについて以下の分
析を行った。 (1)融点 73℃ (2)赤外吸収スペクトル ν(COO)1757cm-1 (3)1H-核磁気共鳴スペクトル (結果を図3として添付する) 測定溶媒:重クロロホルム プロトン共鳴周波数:400MHz 標準物質:テトラメチルシラン NMRスペクトルにおけるピーク位置(ppm)とその
帰属を構造式に沿って示したのが図5である。図5中、
(a)1.1〜1.2ppmおよび4.1〜4.2ppm、(b)4.5ppm、(c)3.2
〜3.3ppmおよび4.7〜4.9ppm、(d)4.8ppm、(e)5.0および
5.1ppm、(f)5.9ppm、(g)6.2〜6.5ppmおよび6.7〜7.0pp
m、(h)6.9〜7.0ppm、(i)7.6〜7.7ppm、(j)8.0〜8.4pp
m。(i)のシグナルは(h)のシグナルと重なったため、2
次元(COSY)NMRの手法により化学シフトを決定
した。また、積分によって得られた水素量の比は目的物
のそれに一致した。
Preparation of Compound 4 : Compound 3 (0.9 mmol), 1-pyrenylmethyl bromoacetate (1.1 mmol) and potassium carbonate (3.6 mmol) were added in acetone (20 ml) and nitrogen was added. The mixture was heated under reflux for 24 hours under an air stream. The solution was poured into water (300 ml) and extracted with chloroform (100 ml). Separate the organic layer to 0.1M
The extract was washed once with hydrochloric acid and then twice with a 1 M NaCl aqueous solution, and then dried over magnesium sulfate. After concentrating this solution, it was separated and purified by a column packed with silica gel (Wakogel C-300) using a mixed solvent of chloroform and n-hexane as a developing solvent to obtain pure compound 4 (white powder, 0.1%).
45 mmol) was obtained. The following analysis was performed on the obtained product. (1) Melting point 73 ° C (2) Infrared absorption spectrum ν (COO) 1757cm -1 (3) 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum (The results are attached as Fig. 3) Measurement solvent: Deuterated chloroform Proton resonance frequency: 400MHz Standard Substance: tetramethylsilane FIG. 5 shows the peak positions (ppm) in the NMR spectrum and their assignments along the structural formula. In FIG.
(a) 1.1 to 1.2 ppm and 4.1 to 4.2 ppm, (b) 4.5 ppm, (c) 3.2
~ 3.3ppm and 4.7-4.9ppm, (d) 4.8ppm, (e) 5.0 and
5.1ppm, (f) 5.9ppm, (g) 6.2 ~ 6.5ppm and 6.7 ~ 7.0pp
m, (h) 6.9 ~ 7.0ppm, (i) 7.6 ~ 7.7ppm, (j) 8.0 ~ 8.4pp
m. 2 because the signal of (i) overlapped with the signal of (h)
Chemical shifts were determined by the technique of dimensional (COSY) NMR. In addition, the ratio of the amount of hydrogen obtained by the integration coincided with that of the target product.

【0063】(4)質量分析スペクトル m/e=1062(M+) (5)元素分析(4) Mass spectrometric spectrum m / e = 1062 (M + ) (5) Elemental analysis

【0064】[0064]

【表1】 以上の測定結果より、生成物が純粋な目的物であること
が確認された。
[Table 1] From the above measurement results, it was confirmed that the product was a pure target product.

【0065】比較化合物5の調製:前記の化合物3の調
製法において、4-ニトロベンジルアセテートの代わり
にベンジルブロモアセテートを使用した以外は、すべ
て、化合物3及び4の調製法と同様の操作により、次に
示す化合物5(化45、白色粉末、融点69℃)を得
た。
Preparation of Comparative Compound 5 : By the same procedure as in the preparation of Compounds 3 and 4, except that benzyl bromoacetate was used in place of 4-nitrobenzyl acetate in the above-mentioned preparation method of Compound 3. The following compound 5 (Chemical formula 45, white powder, melting point 69 ° C.) was obtained.

【0066】[0066]

【化45】 [Chemical 45]

【0067】比較化合物6の調製:フェノール(1.0
ミリモル)、1-ピレニルメチルブロモアセテート(0.
9ミリモル)及び炭酸カリウム(2.5ミリモル)をア
セトン20ml中に添加し、室温にて20時間攪拌した。
この溶液を濾過した後、減圧下でアセトンを留去し、残
渣をクロロホルム(100ml)に溶解した。この溶液を
0.1M塩酸で1回、水で2回洗浄した後、硫酸マグネ
シウムで乾燥した。減圧下でクロロホルムを留去したの
ち、メタノールから再結晶して次に示す化合物6(化4
6、白色針状晶、融点94℃)を得た。
Preparation of Comparative Compound 6 : Phenol (1.0
1-pyrenylmethyl bromoacetate (0.1 mmol).
9 mmol) and potassium carbonate (2.5 mmol) were added in 20 ml of acetone and stirred at room temperature for 20 hours.
After filtering this solution, acetone was distilled off under reduced pressure, and the residue was dissolved in chloroform (100 ml). The solution was washed once with 0.1 M hydrochloric acid and twice with water, and then dried over magnesium sulfate. After chloroform was distilled off under reduced pressure, it was recrystallized from methanol to give compound 6 (Chemical Formula 4)
6, white needle crystals, melting point 94 ° C.) were obtained.

【0068】[0068]

【化46】 [Chemical 46]

【0069】応用例1 10mlの容量フラスコにジエチルエーテル約8mlを入
れ、この中に化合物4の1ミリM クロロホルム溶液1
0μl、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウ
ムまたはセシウム)のチオシアン酸塩、チオシアン酸ア
ンモニウム、酢酸、安息香酸、メチルアミンまたはアニ
リンの100ミリM メタノール溶液10μl及びアセト
ニトリル300μlを注入し、ジエチルエーテルで正し
く10mlに希釈した。これらの溶液の蛍光強度を下記の
条件にて測定した。 条件:分光蛍光光度計 ・・・・ 日立F−2000形分光蛍
光光度計 セル ・・・・ 石英製1cm角形セル 励起波長 ・・・・ 342nm 蛍光波長 ・・・・ 378nm 温度 ・・・・ 25℃ 各測定液の蛍光強度は金属塩を添加しない場合の蛍光強
度を1.0とし、これに対する相対値として示した。結
果を表2に示す。尚、比較例として、化合物4の代わり
に、化合物5及び6を用いて同様の方法で試験した結果
を表2に併せて示した。
Application Example 1 Approximately 8 ml of diethyl ether was placed in a 10 ml volumetric flask, and a 1 milliM chloroform solution 1 of compound 4 was placed in the flask.
0 μl, 10 μl of a 100 mM methanolic solution of alkali metal (lithium, sodium, potassium or cesium) thiocyanate, ammonium thiocyanate, acetic acid, benzoic acid, methylamine or aniline in 300 ml methanol and 300 μl of acetonitrile are injected, and exactly 10 ml is added with diethyl ether. Diluted to. The fluorescence intensity of these solutions was measured under the following conditions. Conditions: spectrofluorometer ・ ・ ・ ・ Hitachi F-2000 type spectrofluorometer cell ・ ・ ・ Quartz 1cm square cell Excitation wavelength ・ ・ ・ 342nm Fluorescence wavelength ・ ・ ・ 378nm Temperature ・ ・ ・ 25 ℃ The fluorescence intensity of each measurement solution was shown as a relative value with respect to the fluorescence intensity of 1.0 when the metal salt was not added. The results are shown in Table 2. In addition, as a comparative example, Table 2 also shows the results of the same test using compounds 5 and 6 instead of compound 4.

【0070】[0070]

【表2】 ─────────────────────────────────── 実施例 比較例 番号 金属塩または酸・塩基 化合物4 化合物5 化合物6 ─────────────────────────────────── 1 添加せず 1.0 1.0 1.0 2 LiSCN 1.0 1.0 1.0 3 NaSCN 6.3 1.0 1.0 4 KSCN 1.1 1.0 1.0 5 CsSCN 1.1 1.0 1.0 6 NH4SCN 1.0 1.0 1.0 7 CH3COOH 1.0 − − 8 C6H5COOH 1.0 − − 9 CH3NH2 1.0 − − 10 C6H5NH2 1.0 − − 11 NaSCN + CH3COOH 6.3 − − 12 NaSCN + CH3NH2 6.3 − − ─────────────────────────────────── [Table 2] ─────────────────────────────────── Example Comparative Example No. Metal salt or acid / base Compound 4 Compound 5 Compound 6 ──────────────────────────────────── 1 1.0 1.0 1.0 2 LiSCN 1.0 1.0 1.0 3 NaSCN 6.3 1.0 1.0 4 KSCN 1.1 1.0 1.0 5 CsSCN 1.1 1.0 1.0 6 NH 4 SCN 1.0 1.0 1.0 7 CH 3 COOH 1.0 − − 8 C 6 H 5 COOH 1.0 − − 9 CH 3 NH 2 1.0 − − 10 C 6 H 5 NH 2 1.0 − − 11 NaSCN + CH 3 COOH 6.3 − − 12 NaSCN + CH 3 NH 2 6.3 − − ─────────────────────── ─────────────

【0071】表2中、番号1〜6より、化合物5および
6は金属塩にまったく応答しないのに対し、化合物4は
ナトリウムに特異的に応答し、ナトリウムの優れた蛍光
プローブであることは明らかである。また、表2中番号
7〜10より明らかなように、化合物4は酢酸等の酸お
よびメチルアミン等の塩基には応答せず、さらに表2中
番号11および12から明らかなように、酢酸およびメ
チルアミン共存下においてもこれらの影響を受けること
なく、ナトリウムに応答し、ナトリウムの特異的な蛍光
プローブである。
From Tables 1 to 6, it is clear that compounds 5 and 6 do not respond to metal salts at all, whereas compound 4 responds specifically to sodium and is an excellent fluorescent probe for sodium. Is. Further, as is clear from Nos. 7 to 10 in Table 2, Compound 4 does not respond to acids such as acetic acid and bases such as methylamine, and as is clear from Nos. 11 and 12 in Table 2, acetic acid and It is a sodium-specific fluorescent probe that responds to sodium without being affected by these factors even in the presence of methylamine.

【0072】応用例2 10mlの容量フラスコに、ジエチルエーテル約8mlを入
れ、この中に化合物4の1ミリM クロロホルム溶液1
0μl、NaSCNの0、1、10、20、40、6
0、80、100および200ミリM メタノール溶液
10μl、およびアセトニトリル300μlを注入し、ジ
エチルエーテルで正しく10mlに希釈した。これらの溶
液の蛍光強度を前記応用例1と同様の条件にて測定し
た。結果は蛍光強度と添加したNaSCN濃度の関係と
して図4に示した。
Application Example 2 In a 10 ml volumetric flask, about 8 ml of diethyl ether was placed, and 1 ml of the compound 4 in 1 mM chloroform solution 1 was placed in the flask.
0 μl, 0, 1, 10, 20, 40, 6 of NaSCN
10 μl of 0, 80, 100 and 200 mM methanolic solution and 300 μl of acetonitrile were injected and diluted correctly to 10 ml with diethyl ether. The fluorescence intensity of these solutions was measured under the same conditions as in Application Example 1 above. The results are shown in FIG. 4 as the relationship between the fluorescence intensity and the added NaSCN concentration.

【0073】応用例2から明らかなように、化合物4は
ナトリウムイオンの濃度に比例して蛍光強度が増大し、
従ってこの蛍光強度から被検液中のナトリウム濃度を分
析することができる。
As is clear from Application Example 2, the fluorescence intensity of compound 4 increases in proportion to the concentration of sodium ions,
Therefore, the sodium concentration in the test liquid can be analyzed from this fluorescence intensity.

【0074】《実施例2》蛍光性原子団としてアントラ
セン、消光原子団としてニトロベンゼン、空腔形成部と
してエステル基およびアミド基を付与したカリックス
〔4〕アレーン誘導体(化合物7)を、実施例1と同様
の方法により調製した。化合物7の構造式を下記化47
に示す。
Example 2 An anthracene as a fluorescent atomic group, nitrobenzene as a quenching atomic group, and a calix [4] arene derivative (compound 7) having an ester group and an amide group as a cavity forming part were prepared as in Example 1. Prepared by a similar method. The structural formula of compound 7 is shown below.
Shown in.

【0075】[0075]

【化47】 [Chemical 47]

【0076】ただし、実施例1中の化合物2の調製にお
いてブロモ酢酸エチルの代わりに2-クロロ-N,N-ジエ
チルアセトアミドを使用し、化合物4の調製において1
-ピレニルメチルブロモアセテートの代わりに9-アント
ラセンメチルブロモアセテートを使用した。
However, 2-chloro-N, N-diethylacetamide was used in place of ethyl bromoacetate in the preparation of compound 2 in Example 1, and 1 was used in the preparation of compound 4.
9-anthracenemethyl bromoacetate was used instead of -pyrenylmethyl bromoacetate.

【0077】化合物7を使用し、実施例1中の応用例1
と同様の方法で、アルカリ金属イオンに対する蛍光の応
答を調べた。その結果、ナトリウムの添加により約5倍
の蛍光強度の増大が見られたほかは、他のアルカリ金属
イオンに対しては全く応答しなかった。
Application Example 1 in Example 1 using Compound 7
The fluorescence response to alkali metal ions was examined in the same manner as in. As a result, about 5 times the fluorescence intensity was increased by the addition of sodium, and no response was given to other alkali metal ions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のカリックス〔4〕アレーン誘導体を合
成するための反応スキームを示す。
FIG. 1 shows a reaction scheme for synthesizing a calix [4] arene derivative of the present invention.

【図2】本発明のカリックス〔4〕アレーン誘導体によ
る発蛍光メカニズムを示す。
FIG. 2 shows the mechanism of fluorescence emitted by the calix [4] arene derivative of the present invention.

【図3】本発明のカリックス〔4〕アレーン誘導体のN
MRスペクトルである。
FIG. 3 shows N of the calix [4] arene derivative of the present invention.
It is an MR spectrum.

【図4】本発明のカリックス〔4〕アレーン誘導体を用
いた場合の蛍光強度とNaSCN濃度の関係を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between fluorescence intensity and NaSCN concentration when the calix [4] arene derivative of the present invention is used.

【図5】本発明のカリックス〔4〕アレーン誘導体のN
MRスペクトルにおけるピーク位置とその帰属を構造式
に沿って示したものである。
FIG. 5: N of the calix [4] arene derivative of the present invention
The peak position and its attribution in the MR spectrum are shown along the structural formula.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 11/06 Z 6917−4H G01N 21/78 C 7906−2J 31/00 T 7906−2J 31/22 122 9015−2J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location C09K 11/06 Z 6917-4H G01N 21/78 C 7906-2J 31/00 T 7906-2J 31 / 22 122 9015-2J

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カリックス〔4〕アレーン分子の底縁側
に、金属イオンを捕捉するのに好適な空腔を与える空腔
形成部、蛍光性原子団、および該蛍光性原子団に対する
消光原子団が存在することを特徴とするカリックス
〔4〕アレーン誘導体。
1. A cavity forming part which provides a cavity suitable for trapping a metal ion, a fluorescent atomic group, and a quenching atomic group for the fluorescent atomic group are provided on the bottom edge side of the calix [4] arene molecule. A calix [4] arene derivative characterized by being present.
【請求項2】 次の一般式化1で示される請求項1に記
載のカリックス〔4〕アレーン誘導体。 【化1】 〔但し、式中、Aは蛍光性原子団であり、下記の化2、
化3、化4、化5、化6、化7または化8から選ばれ、 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 【化7】 【化8】 Bは消光原子団であり、下記の化9、化10または化1
1から選ばれ、 【化9】 【化10】 【化11】 1、X2、X3およびX4は、ナトリウムイオンに対する
空隙形成部を与える互いに同一または別異の原子団であ
り、下記の化12、化13、化14または化15から選
ばれ(但し、nは0、1、2または3)、YおよびZは
当該カリックスアレーン誘導体の機能を損なわない任意
の原子団または官能基から選ばれる。〕 【化12】 【化13】 【化14】 【化15】
2. The calix [4] arene derivative according to claim 1, which is represented by the following general formula 1. [Chemical 1] [Wherein A represents a fluorescent atomic group, and
Chemical formula 3, Chemical formula 4, Chemical formula 5, Chemical formula 6, Chemical formula 7, Chemical formula 8 or Chemical formula 2 [Chemical 3] [Chemical 4] [Chemical 5] [Chemical 6] [Chemical 7] [Chemical 8] B is a quenching atomic group and is represented by the following chemical formula 9, chemical formula 10 or chemical formula 1 below.
Selected from 1, [Chemical 10] [Chemical 11] X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different atomic groups that provide a cavity forming portion for sodium ions, and are selected from the following Chemical formula 12, Chemical formula 13, Chemical formula 14 or Chemical formula 15 (provided that , N is 0, 1, 2 or 3), and Y and Z are selected from any atomic group or functional group that does not impair the function of the calixarene derivative. ] [Chemical formula 12] [Chemical 13] [Chemical 14] [Chemical 15]
【請求項3】 蛍光性原子団Aが下記の化16、化1
7、化18または化19から選ばれ、 【化16】 【化17】 【化18】 【化19】 消光原子団Bが化20であり、 【化20】 1、X2、X3およびX4が、-CH2-COO-、-CH2-
CO-または-CH2-CON<から選ばれる請求項2に記
載のカリックス〔4〕アレーン誘導体。
3. The fluorescent atomic group A is represented by the following chemical formula 16 and chemical formula 1.
Selected from the following formulas: [Chemical 17] [Chemical 18] [Chemical 19] The quenching atomic group B is Chemical formula 20, and X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are —CH 2 —COO—, —CH 2
The calix [4] arene derivative according to claim 2, which is selected from CO- or -CH 2 -CON <.
【請求項4】 請求項2に記載のカリックス〔4〕アレ
ーン誘導体を含むことを特徴とするナトリウムイオン分
析用蛍光プローブ。
4. A fluorescent probe for sodium ion analysis, which comprises the calix [4] arene derivative according to claim 2.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003029383A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Organic luminescence device
US6576192B1 (en) * 1996-04-18 2003-06-10 Novartis Ag Fluoroionophores and their use in optical ion sensors
WO2011021360A1 (en) * 2009-08-19 2011-02-24 株式会社神戸製鋼所 Sodium ion detection reagent, sodium ion detection method, and sodium ion detection apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6576192B1 (en) * 1996-04-18 2003-06-10 Novartis Ag Fluoroionophores and their use in optical ion sensors
WO2003029383A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Organic luminescence device
US6998182B2 (en) 2001-09-28 2006-02-14 Canon Kabushiki Kaisha Organic luminescence device
WO2011021360A1 (en) * 2009-08-19 2011-02-24 株式会社神戸製鋼所 Sodium ion detection reagent, sodium ion detection method, and sodium ion detection apparatus
JP2011043355A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Kobe Steel Ltd Sodium ion detection reagent, sodium ion detection method, and sodium ion detector

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