JPH06263781A - 少なくとも１つのアンモニウムアルキル基で置換された２，２’−ビピリジン リガンドを有する遷移金属コンプレックス、それらの製造方法およびレドックス メディエータとしての使用 - Google Patents
少なくとも１つのアンモニウムアルキル基で置換された２，２’−ビピリジン リガンドを有する遷移金属コンプレックス、それらの製造方法およびレドックス メディエータとしての使用Info
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- JPH06263781A JPH06263781A JP5341237A JP34123793A JPH06263781A JP H06263781 A JPH06263781 A JP H06263781A JP 5341237 A JP5341237 A JP 5341237A JP 34123793 A JP34123793 A JP 34123793A JP H06263781 A JPH06263781 A JP H06263781A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 リガンドの少なくとも１つが４，４′位で少
なくとも１つの第４級アンモニウムアルキル基で置換さ
れている３つの双歯状リガンドを有する遷移金属コンプ
レックスであって、その際該コンプレックスは一般式 具体的には、例えば （Ｒ５からＲ８は同一または異なっていることができ、
水素、またはヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ
またはアミノ基等を表わし；Ｍは鉄、ルテニウムまたは
オスミウムのような遷移金属を表わし；ＸはＣｌ-，Ｐ
Ｆ6-，Ｂｒ-，ＢＦ4-のような陰イオンを表わす。）を
有するこを特徴とする遷移金属コンプレックス。 【効果】 これらのコンプレックスは、生物学的または
生理学的液体中のグルコースの濃度測定に特に有用であ
る。
なくとも１つの第４級アンモニウムアルキル基で置換さ
れている３つの双歯状リガンドを有する遷移金属コンプ
レックスであって、その際該コンプレックスは一般式 具体的には、例えば （Ｒ５からＲ８は同一または異なっていることができ、
水素、またはヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ
またはアミノ基等を表わし；Ｍは鉄、ルテニウムまたは
オスミウムのような遷移金属を表わし；ＸはＣｌ-，Ｐ
Ｆ6-，Ｂｒ-，ＢＦ4-のような陰イオンを表わす。）を
有するこを特徴とする遷移金属コンプレックス。 【効果】 これらのコンプレックスは、生物学的または
生理学的液体中のグルコースの濃度測定に特に有用であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３つの双歯状２,２'−
ビピリジンリガンド（配位子）（これらリガンドのうち
少なくとも１つは少なくとも１つの第４級アンモニウム
アルキル基で置換されている）を有する、鉄（II）、ル
テニウム（II）またはオスミウム（II）のような第ＶII
I 族遷移金属の新規コンプレックス（醋体）群並びにそ
れらの塩に関するものである。本発明はまたこれら新規
コンプレックスの製造方法に関するものである。
ビピリジンリガンド（配位子）（これらリガンドのうち
少なくとも１つは少なくとも１つの第４級アンモニウム
アルキル基で置換されている）を有する、鉄（II）、ル
テニウム（II）またはオスミウム（II）のような第ＶII
I 族遷移金属の新規コンプレックス（醋体）群並びにそ
れらの塩に関するものである。本発明はまたこれら新規
コンプレックスの製造方法に関するものである。
【０００２】上記コンプレックスの使用に関する１例と
して、本発明はまたレドックス反応のメディエータとし
てこれら化合物を使用することに関するものである。こ
れらコンプレックスは、グルコースの場合のグルコース
オキシダーゼ（ＧＯＤ）のような成分の１つの特異的な
酵素と電流測定センサー中の測定電極との間の電子移動
のメディエータとして作用することによって溶液中の或
る化合物、特に生物学的または生理学的液体中のグルコ
ースの濃度測定に特に有用であることが見い出されてい
る。
して、本発明はまたレドックス反応のメディエータとし
てこれら化合物を使用することに関するものである。こ
れらコンプレックスは、グルコースの場合のグルコース
オキシダーゼ（ＧＯＤ）のような成分の１つの特異的な
酵素と電流測定センサー中の測定電極との間の電子移動
のメディエータとして作用することによって溶液中の或
る化合物、特に生物学的または生理学的液体中のグルコ
ースの濃度測定に特に有用であることが見い出されてい
る。
【０００３】
【従来の技術】理想的なメディエータが有すべき資質の
基準のリストを確立したＲ. スツェントリメイ（Szentr
imay）等（生物学的系の電気化学的研究 − ９章143〜1
69頁− Am. Chem. Soc.、ワシントンＤ.Ｃ.、 1977年）
によれば、メディエータは、実験条件下で良好に測定さ
れた標準的な酸化還元電位Ｅ0 および比較的迅速な電子
移動速度ｋmed を明白に有していなければならないこと
が知られている。グルコースの分析においては、分析す
べき溶液中に存在する他の化合物との干渉の危険性を減
少させるかまたは消失させるために、１×106Ｍ-1ｓ-1
より大きい定数ｋmedおよびできるだけ低い、好ましく
は−400mＶから＋400mＶ の間の標準酸化還元電位Ｅ0
のメディエータを有することが特に望ましい。
基準のリストを確立したＲ. スツェントリメイ（Szentr
imay）等（生物学的系の電気化学的研究 − ９章143〜1
69頁− Am. Chem. Soc.、ワシントンＤ.Ｃ.、 1977年）
によれば、メディエータは、実験条件下で良好に測定さ
れた標準的な酸化還元電位Ｅ0 および比較的迅速な電子
移動速度ｋmed を明白に有していなければならないこと
が知られている。グルコースの分析においては、分析す
べき溶液中に存在する他の化合物との干渉の危険性を減
少させるかまたは消失させるために、１×106Ｍ-1ｓ-1
より大きい定数ｋmedおよびできるだけ低い、好ましく
は−400mＶから＋400mＶ の間の標準酸化還元電位Ｅ0
のメディエータを有することが特に望ましい。
【０００４】フェロセンおよびその誘導体のような多数
の化合物がレドックス反応におけるメディエータとして
既に提案されている［Cass A−E−G et coll. Anal. Ch
em.56、667〜671（1984年）］。更に最近では、本出願
人名義の国際出願 WO 92／14741 は、鉄、ルテニウム、
オスミウムまたはバナジウムから選択される金属のモ
ノ、ビスまたはトリス(２,２'− ビピリジン置換）コン
プレックスの１群を開示している。この群では、遷移金
属の特定の選択およびリガンドの電子供与置換基の特定
の選択によって、メディエータの安定性、メディエーシ
ョン速度定数ｋmedおよび標準酸化還元電位Ｅ0に好まし
い影響を与えることができるようになった。
の化合物がレドックス反応におけるメディエータとして
既に提案されている［Cass A−E−G et coll. Anal. Ch
em.56、667〜671（1984年）］。更に最近では、本出願
人名義の国際出願 WO 92／14741 は、鉄、ルテニウム、
オスミウムまたはバナジウムから選択される金属のモ
ノ、ビスまたはトリス(２,２'− ビピリジン置換）コン
プレックスの１群を開示している。この群では、遷移金
属の特定の選択およびリガンドの電子供与置換基の特定
の選択によって、メディエータの安定性、メディエーシ
ョン速度定数ｋmedおよび標準酸化還元電位Ｅ0に好まし
い影響を与えることができるようになった。
【０００５】
【発明の要旨】本発明によるメディエータの新しい群
は、理想的なメディエータに望ましい限界内に含まれる
標準酸化還元電位Ｅ0 を保持し乍ら、更に一層好ましい
メディエーション速度定数ｋmed を有することを可能に
する。リガンドが双歯状２,２'−ビピリジンリガンドで
ある場合には、本発明の好ましい化合物は次の一般式
（Ｉ）：
は、理想的なメディエータに望ましい限界内に含まれる
標準酸化還元電位Ｅ0 を保持し乍ら、更に一層好ましい
メディエーション速度定数ｋmed を有することを可能に
する。リガンドが双歯状２,２'−ビピリジンリガンドで
ある場合には、本発明の好ましい化合物は次の一般式
（Ｉ）：
【０００６】
【化３】
【０００７】（式中、Ｒ1、 Ｒ2およびＲ3は同一または
異なっていることができ、そしてそれぞれ１から５個の
炭素原子を有する直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基を表
わすかまたは隣接する窒素原子と一緒になって５から７
個の炭素原子を有する複素環基を表わし; 「ａｌｋ」は
１から５個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアル
キレン基を表わし; Ｒ4からＲ8は同一または異なってい
ることができ、水素、またはヒドロキシ、アルコキシ、
アリールオキシ、第１級、第２級若しくは第３級アミノ
基または−ａｌｋ−Ｎ+(Ｒ1Ｒ2Ｒ3)（式中、「ａｌ
ｋ」、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3 は上記で示された意味を有す
る）を表わし；Ｍは鉄、ルテニウムまたはオスミウムの
ような遷移金属を表わし; ＸはＣl-、ＰＦ6-、Ｂr-，Ｂ
Ｆ4-のような陰イオンを表わし、そしてｎはリガンドお
よび遷移金属の陽電荷総数に相当する整数である）を有
する。
異なっていることができ、そしてそれぞれ１から５個の
炭素原子を有する直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基を表
わすかまたは隣接する窒素原子と一緒になって５から７
個の炭素原子を有する複素環基を表わし; 「ａｌｋ」は
１から５個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアル
キレン基を表わし; Ｒ4からＲ8は同一または異なってい
ることができ、水素、またはヒドロキシ、アルコキシ、
アリールオキシ、第１級、第２級若しくは第３級アミノ
基または−ａｌｋ−Ｎ+(Ｒ1Ｒ2Ｒ3)（式中、「ａｌ
ｋ」、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3 は上記で示された意味を有す
る）を表わし；Ｍは鉄、ルテニウムまたはオスミウムの
ような遷移金属を表わし; ＸはＣl-、ＰＦ6-、Ｂr-，Ｂ
Ｆ4-のような陰イオンを表わし、そしてｎはリガンドお
よび遷移金属の陽電荷総数に相当する整数である）を有
する。
【０００８】
【実施例】式Ｉのコンプレックスの合成で注目に値する
ほど有用な、新規な化学的コンプレックスに関連して、
本発明はまた、一般式（II）
ほど有用な、新規な化学的コンプレックスに関連して、
本発明はまた、一般式（II）
【０００９】
【化４】 （式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4並びに「ａｌｋ」は一
般式Ｉで示された意味と同じである）の少なくとも１つ
のアンモニウムアルキル基で置換されたビピリジンに関
するものである。
般式Ｉで示された意味と同じである）の少なくとも１つ
のアンモニウムアルキル基で置換されたビピリジンに関
するものである。
【００１０】好ましい実施態様によれば、本発明は、ア
ルキレン基「ａｌｋ」がメチレン基−ＣＨ2 −基を表わ
す化合物に関するものである。もう１つの好ましい実施
態様によれば、本発明は、Ｒ4がＮ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3）を表わ
す化合物に関するものである。もう１つの好ましい実施
態様によれば、本発明は、基「ａｌｋ」およびＲ4が上
記で示された意味を有しそしてＲ1、Ｒ2、Ｒ3がエチル
基を表わす化合物に関するものである。それ故、本発明
の化合物は少なくとも１つの４,４'−ビス（トリエチル
アンモニウムメチル)−２,２'−ビピリジン リガンドを
有しそして一般式III
ルキレン基「ａｌｋ」がメチレン基−ＣＨ2 −基を表わ
す化合物に関するものである。もう１つの好ましい実施
態様によれば、本発明は、Ｒ4がＮ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3）を表わ
す化合物に関するものである。もう１つの好ましい実施
態様によれば、本発明は、基「ａｌｋ」およびＲ4が上
記で示された意味を有しそしてＲ1、Ｒ2、Ｒ3がエチル
基を表わす化合物に関するものである。それ故、本発明
の化合物は少なくとも１つの４,４'−ビス（トリエチル
アンモニウムメチル)−２,２'−ビピリジン リガンドを
有しそして一般式III
【００１１】
【化５】
【００１２】（式中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｘおよびｎ
は一般式Ｉで示されたものと同じ意味を有する）を有す
る。一般式IIIに対応する本発明の好ましいコンプレッ
クスは： − コンプレックス オスミウム ビス[４,４'−ビス
アミノ−２,２'− ビピリジン］モノ［４,４'−ビス(ト
リエチルアンモニウムメチル)−２,２'−ビピリジン
（以下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ)2(ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）と称
する）およびその塩、 − コンプレックス ルテニウム ビス［４,４'−ビス
アミノ−２,２'−ビピリジン］モノ［４,４'−ビス(ト
リエチルアンモニウムメチル)−２,２'−ビピリジン
（以下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ)2(ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）と称
する）およびその塩、 − コンプレックス ルテニウム ビス[４,４' −ビス
(ジメチルアミノ−２,２'−ビピリジン］モノ［４,４'
−ビス（トリエチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビ
ピリジン］ （以下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ
−ｂｐｙ）と称する）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム ビス［４,４'−ビス
（トリエチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビピリジ
ン］モノ［４,４'−ビスアミノ）−２,２'−ビピリジ
ン］（以下、Ｏs（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）2（ＤＡ−ｂｐ
ｙ）と称する）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム トリス［４,４'−ビ
ス（トリエチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビピリ
ジン］（以下、Ｏs（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3と称する）お
よびその塩、 − コンプレックス 鉄 トリス［４,４'−ビス（トリ
エチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］
（以下、Ｆe（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3と称する）およびそ
の塩、 である。
は一般式Ｉで示されたものと同じ意味を有する）を有す
る。一般式IIIに対応する本発明の好ましいコンプレッ
クスは： − コンプレックス オスミウム ビス[４,４'−ビス
アミノ−２,２'− ビピリジン］モノ［４,４'−ビス(ト
リエチルアンモニウムメチル)−２,２'−ビピリジン
（以下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ)2(ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）と称
する）およびその塩、 − コンプレックス ルテニウム ビス［４,４'−ビス
アミノ−２,２'−ビピリジン］モノ［４,４'−ビス(ト
リエチルアンモニウムメチル)−２,２'−ビピリジン
（以下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ)2(ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）と称
する）およびその塩、 − コンプレックス ルテニウム ビス[４,４' −ビス
(ジメチルアミノ−２,２'−ビピリジン］モノ［４,４'
−ビス（トリエチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビ
ピリジン］ （以下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ
−ｂｐｙ）と称する）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム ビス［４,４'−ビス
（トリエチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビピリジ
ン］モノ［４,４'−ビスアミノ）−２,２'−ビピリジ
ン］（以下、Ｏs（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）2（ＤＡ−ｂｐ
ｙ）と称する）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム トリス［４,４'−ビ
ス（トリエチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビピリ
ジン］（以下、Ｏs（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3と称する）お
よびその塩、 − コンプレックス 鉄 トリス［４,４'−ビス（トリ
エチルアンモニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］
（以下、Ｆe（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3と称する）およびそ
の塩、 である。
【００１３】もう１つの好ましい実施態様によれば、本
発明は、基「ａｌｋ」およびＲ4 が上記で示された意味
を有しそしてＲ1、Ｒ2およびＲ3 が一緒になって近接す
る窒素原子と共にＮ−ピリジル基を形成する化合物に関
するものである。それ故、本発明のコンプレックスは少
なくとも１つの４,４'−ビス（Ｎ−ピリジニウムメチ
ル）−２,２'−ビピリジン リガンドを有しそして一般
式ＩＶ
発明は、基「ａｌｋ」およびＲ4 が上記で示された意味
を有しそしてＲ1、Ｒ2およびＲ3 が一緒になって近接す
る窒素原子と共にＮ−ピリジル基を形成する化合物に関
するものである。それ故、本発明のコンプレックスは少
なくとも１つの４,４'−ビス（Ｎ−ピリジニウムメチ
ル）−２,２'−ビピリジン リガンドを有しそして一般
式ＩＶ
【００１４】
【化６】
【００１５】（式中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｘおよびｎ
は一般式Ｉで示されたものと同じ意味を有する）を有す
る。
は一般式Ｉで示されたものと同じ意味を有する）を有す
る。
【００１６】一般式ＩＶに対応する本発明の好ましいコ
ンプレックスは： − コンプレックス オスミウム ビス[４,４'−ビス
アミノ−２,２'− ビピリジン］モノ［４,４'−ビス(Ｎ
−ピリジニウムメチル)−２,２'−ビピリジン］（以
下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）と称す
る）およびその塩、 − コンプレックス ルテニウム ビス［４,４'−ビス
アミノ−２,２'−ビピリジン］モノ［４,４'−ビス（Ｎ
−ピリジニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］（以
下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）と称す
る）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム ビス［４,４'−ビス
（Ｎ−ピリジニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］モ
ノ（４,４'−ビスアミノ−２,２'−ビピリジン）（以
下、Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）2（ＤＡ−ｂｐｙ）と称す
る）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム トリス［４,４'−ビ
ス（Ｎ−ピリジニウムメチル)−２,２'−ビピリジン］
（以下、Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）3 と称する）およびそ
の塩、 − コンプレックス 鉄 トリス[４,４'−ビス(Ｎ−ピ
リジニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］（以下、Ｆ
e（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3と称する）およびその塩、 である。
ンプレックスは： − コンプレックス オスミウム ビス[４,４'−ビス
アミノ−２,２'− ビピリジン］モノ［４,４'−ビス(Ｎ
−ピリジニウムメチル)−２,２'−ビピリジン］（以
下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）と称す
る）およびその塩、 − コンプレックス ルテニウム ビス［４,４'−ビス
アミノ−２,２'−ビピリジン］モノ［４,４'−ビス（Ｎ
−ピリジニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］（以
下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）と称す
る）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム ビス［４,４'−ビス
（Ｎ−ピリジニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］モ
ノ（４,４'−ビスアミノ−２,２'−ビピリジン）（以
下、Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）2（ＤＡ−ｂｐｙ）と称す
る）およびその塩、 − コンプレックス オスミウム トリス［４,４'−ビ
ス（Ｎ−ピリジニウムメチル)−２,２'−ビピリジン］
（以下、Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）3 と称する）およびそ
の塩、 − コンプレックス 鉄 トリス[４,４'−ビス(Ｎ−ピ
リジニウムメチル）−２,２'−ビピリジン］（以下、Ｆ
e（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3と称する）およびその塩、 である。
【００１７】もう１つの好ましい実施態様によれば、本
発明は、遷移金属Ｍがオスミウムである式（Ｉ）、（II
I）または（IＶ）のコンプレックスに関するものであ
る。一般式Ｉ、II、IIIまたはＩＶの化合物は、ビピリ
ジン リガンドが４,４'−位で置換されている本発明の
好ましいコンプレックスに相当するものであるが、異な
る位置で置換されている化合物も本発明に含まれること
は明白である。本発明の化合物をレドックス メディエ
ータとして使用するとき、 好ましくはクロリドまたは
ヘキサフルオロホスフェートのような可溶性塩を選択す
べきである。
発明は、遷移金属Ｍがオスミウムである式（Ｉ）、（II
I）または（IＶ）のコンプレックスに関するものであ
る。一般式Ｉ、II、IIIまたはＩＶの化合物は、ビピリ
ジン リガンドが４,４'−位で置換されている本発明の
好ましいコンプレックスに相当するものであるが、異な
る位置で置換されている化合物も本発明に含まれること
は明白である。本発明の化合物をレドックス メディエ
ータとして使用するとき、 好ましくはクロリドまたは
ヘキサフルオロホスフェートのような可溶性塩を選択す
べきである。
【００１８】一般式Ｉ、IIIまたはIＶに相当する本発明
の化合物を得る一般的な方法は、第１の工程で、４,４'
−ビス−ブロモアルキル−２,２'−ビピリジンを式Ｎ
(Ｒ1Ｒ2Ｒ3）（式中、Ｒ1、 Ｒ2およびＲ3は式（Ｉ）で
示された意味を有する）の化合物の過剰の第４級アミン
と適当な有機溶媒の存在下、窒素雰囲気下で溶媒を還流
させて約３時間反応させて第４級アンモニウム基で置換
されたリガンドを有する式IIの化合物を製造し、そして
得られた式IIの化合物を慣用の方法で単離し; 次に、第
２の工程で、金属ＭとそれぞれＲ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8
で置換された２つのビピリジン リガンドによって形成
された実質的に化学量論的量のコンプレックスの可溶性
塩（該塩は既知の方法を使用してこれまでに製造されて
いる）と式（II）のコンプレックスを反応させる、こと
からなる。
の化合物を得る一般的な方法は、第１の工程で、４,４'
−ビス−ブロモアルキル−２,２'−ビピリジンを式Ｎ
(Ｒ1Ｒ2Ｒ3）（式中、Ｒ1、 Ｒ2およびＲ3は式（Ｉ）で
示された意味を有する）の化合物の過剰の第４級アミン
と適当な有機溶媒の存在下、窒素雰囲気下で溶媒を還流
させて約３時間反応させて第４級アンモニウム基で置換
されたリガンドを有する式IIの化合物を製造し、そして
得られた式IIの化合物を慣用の方法で単離し; 次に、第
２の工程で、金属ＭとそれぞれＲ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8
で置換された２つのビピリジン リガンドによって形成
された実質的に化学量論的量のコンプレックスの可溶性
塩（該塩は既知の方法を使用してこれまでに製造されて
いる）と式（II）のコンプレックスを反応させる、こと
からなる。
【００１９】置換基Ｒ4〜Ｒ6が−Ｎ(Ｒ1Ｒ2Ｒ3）を表す
場合には、式（II）の化合物と適当な金属Ｍとのビスコ
ンプレックスを先ず製造し、そして次に一般的な方法の
第２の工程に従って、得られた化合物をＲ7およびＲ8で
置換された適当なビピリジンと反応させる。
場合には、式（II）の化合物と適当な金属Ｍとのビスコ
ンプレックスを先ず製造し、そして次に一般的な方法の
第２の工程に従って、得られた化合物をＲ7およびＲ8で
置換された適当なビピリジンと反応させる。
【００２０】置換基Ｒ4〜Ｒ6が−Ｎ(Ｒ1Ｒ2Ｒ3）を表わ
す場合には、該方法は、実質的に化学量論的割合の第１
の工程で製造された式（II）の化合物と金属Ｍの可溶性
塩を含有する溶液を溶媒の還流下で加熱することからな
る。
す場合には、該方法は、実質的に化学量論的割合の第１
の工程で製造された式（II）の化合物と金属Ｍの可溶性
塩を含有する溶液を溶媒の還流下で加熱することからな
る。
【００２１】本発明の全ての化合物に関しては、少なく
とも１つのビピリジン リガンドに少なくとも１つの永
久的な陽電荷が存在すると、コンプレックスの全体的な
総陽電荷をこれまでに知られているメディエータでは得
ることができない値にまで増加させることができる。
とも１つのビピリジン リガンドに少なくとも１つの永
久的な陽電荷が存在すると、コンプレックスの全体的な
総陽電荷をこれまでに知られているメディエータでは得
ることができない値にまで増加させることができる。
【００２２】本発明は、適当なオキシドレダクターゼ酵
素の存在下溶液中の化合物を容量分析することができる
レドックス反応におけるメディエータとしての適用を考
慮して、本発明の代表的な多数の化合物の製造および電
気化学的性質を示すために以下に示した実験例を参照す
ることによってより良く理解される。
素の存在下溶液中の化合物を容量分析することができる
レドックス反応におけるメディエータとしての適用を考
慮して、本発明の代表的な多数の化合物の製造および電
気化学的性質を示すために以下に示した実験例を参照す
ることによってより良く理解される。
【００２３】実験例１ − コンプレックス［Ｏs（ＤＡ
−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4の製造 ４,４'−ビス（トリエチルアンモニウムメチル）−２,
２'−ビピリジン ブロミド（以下、ＴＥＡＭ−ｂｐｙ
と称する）を第１の工程で製造した。４ｇ（11.7ミリモ
ル）の４,４'−ブロモメチルビピリジンを反応容器中で
16mlのクロロホルムに溶解した。この溶液に６mlのトリ
エチルアミン（過剰の59.4ミリモル）を加え、そしてこ
の混合物を大気圧の窒素雰囲気下約45〜50℃で少なくと
も３時間加熱還流した。生成物をろ過して単離し、クロ
ロホルムで洗浄し、そして高度の真空下で乾燥した。得
られた生成物は基本的な式Ｃ24Ｈ4０Ｎ4Ｂr2（3.03Ｈ2
Ｏ）を有しそしてその元素分析は次のとおりである：
−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4の製造 ４,４'−ビス（トリエチルアンモニウムメチル）−２,
２'−ビピリジン ブロミド（以下、ＴＥＡＭ−ｂｐｙ
と称する）を第１の工程で製造した。４ｇ（11.7ミリモ
ル）の４,４'−ブロモメチルビピリジンを反応容器中で
16mlのクロロホルムに溶解した。この溶液に６mlのトリ
エチルアミン（過剰の59.4ミリモル）を加え、そしてこ
の混合物を大気圧の窒素雰囲気下約45〜50℃で少なくと
も３時間加熱還流した。生成物をろ過して単離し、クロ
ロホルムで洗浄し、そして高度の真空下で乾燥した。得
られた生成物は基本的な式Ｃ24Ｈ4０Ｎ4Ｂr2（3.03Ｈ2
Ｏ）を有しそしてその元素分析は次のとおりである：
【００２４】Ｄ2Ｏ溶液中でのＮＭＲ分析は次のスペク
トルに相当している：1.5（ｔ）; 3.4（ｑ）; 4.65
（ｓ）; 7.8（ｄｄ）; 8.3（ｄ）; 8.9（ｄ）
トルに相当している：1.5（ｔ）; 3.4（ｑ）; 4.65
（ｓ）; 7.8（ｄｄ）; 8.3（ｄ）; 8.9（ｄ）
【００２５】第２の工程で、0.053ｇ （0.097ミリモ
ル）のＴＥＡＭ−ｂｐｙを0.5mlの水に溶解し、そして
その後、10 mlのエチレングリコールおよび0.05ｇ（0.0
75ミリモル）のオスミウム ビス（４,４−ビスアミノ
−２,２'−ビピリジン）Ｃl2 （以下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐ
ｙ）2Ｃl2と称する）を加え、そしてこの混合物を大気
圧の窒素雰囲気下約140〜150℃で褐色に着色するまで少
なくとも４時間加熱還流した。室温に冷却した後、反応
媒体を分離漏斗に注ぎ、そして生成物は、20mlのジエチ
ルエーテルおよび５mlのアセトンを加え、エーテル相を
除き、そして本実施例の化合物の沈殿が目に見えるよう
になるまでこの操作を繰り返して、エチレングリコール
から沈殿させた。コンプレックスをろ過して単離し、そ
して10mlの水に溶解し; カリウム ヘキサフルオロホス
フェートの水性溶液を添加してコンプレックスをそのヘ
キサフルオロホスフェート塩の形態で沈殿させ; このも
のをろ過して単離し、水そしてその後ジエチルエーテル
で洗浄し、そして高度の真空下で乾燥させた。
ル）のＴＥＡＭ−ｂｐｙを0.5mlの水に溶解し、そして
その後、10 mlのエチレングリコールおよび0.05ｇ（0.0
75ミリモル）のオスミウム ビス（４,４−ビスアミノ
−２,２'−ビピリジン）Ｃl2 （以下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐ
ｙ）2Ｃl2と称する）を加え、そしてこの混合物を大気
圧の窒素雰囲気下約140〜150℃で褐色に着色するまで少
なくとも４時間加熱還流した。室温に冷却した後、反応
媒体を分離漏斗に注ぎ、そして生成物は、20mlのジエチ
ルエーテルおよび５mlのアセトンを加え、エーテル相を
除き、そして本実施例の化合物の沈殿が目に見えるよう
になるまでこの操作を繰り返して、エチレングリコール
から沈殿させた。コンプレックスをろ過して単離し、そ
して10mlの水に溶解し; カリウム ヘキサフルオロホス
フェートの水性溶液を添加してコンプレックスをそのヘ
キサフルオロホスフェート塩の形態で沈殿させ; このも
のをろ過して単離し、水そしてその後ジエチルエーテル
で洗浄し、そして高度の真空下で乾燥させた。
【００２６】実験例２ − コンプレックス［Ｒu（ＤＡ
−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4の製造 ４,４'−ビス（Ｎ−ピリジニウムメチル）−２,２'−ビ
ピリジン（以下、ＮＰＭ−ｂｐｙと称する）を第１の工
程で製造した。４ｇ（11.7ミリモル）の４,４'−ブロモ
エチルビピリジンを反応容器中で15mlのクロロホルムに
溶解した。この溶液に６mlのピリジン（過剰の75ミリモ
ル）を加え、そしてこの混合物を大気圧の窒素雰囲気中
約45〜50℃で少なくとも３時間加熱還流した。生成物を
ろ過して単離し、クロロホルムで洗浄し、そして高度の
真空下で乾燥した。得られた化合物のＤ2Ｏ溶液中での
ＮＭＲ分析は次のスペクトルに相当している：6.1
（ｓ）; 7.55（ｄｄ）; 8.15（ｄ）; 8.25（ｄ）; 8.65
（ｔ）; 8.75（8Ｄ）;9.05（ｄｄ）
−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4の製造 ４,４'−ビス（Ｎ−ピリジニウムメチル）−２,２'−ビ
ピリジン（以下、ＮＰＭ−ｂｐｙと称する）を第１の工
程で製造した。４ｇ（11.7ミリモル）の４,４'−ブロモ
エチルビピリジンを反応容器中で15mlのクロロホルムに
溶解した。この溶液に６mlのピリジン（過剰の75ミリモ
ル）を加え、そしてこの混合物を大気圧の窒素雰囲気中
約45〜50℃で少なくとも３時間加熱還流した。生成物を
ろ過して単離し、クロロホルムで洗浄し、そして高度の
真空下で乾燥した。得られた化合物のＤ2Ｏ溶液中での
ＮＭＲ分析は次のスペクトルに相当している：6.1
（ｓ）; 7.55（ｄｄ）; 8.15（ｄ）; 8.25（ｄ）; 8.65
（ｔ）; 8.75（8Ｄ）;9.05（ｄｄ）
【００２７】第２の工程で、0.028ｇ（0.050ミリモル）
のＮＰＭ−ｂｐｙを５mlの水に溶解し、そしてその後10
mlのジメチルホルムアミドおよび0.025ｇ（0.043ミリモ
ル）のルテニウム ビス（４,４'−ビスアミノ−２,２'
−ビピリジン）Ｃl2（以下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2Ｃl2
と称する）を加え、そしてこの混合物を大気圧の窒素雰
囲気下約140〜150℃で少なくとも４時間加熱還流した。
混合物を室温に冷却させた後、溶液をろ過し、そして溶
媒を元の量の４分の１に濃縮した。次に、ジエチルエー
テルを加えてコンプレックスを沈殿させ、コンプレック
スをろ過して単離し、そして10mlの水に溶解し; カリウ
ム ヘキサフルオロホスフェートの水性溶液を添加して
コンプレックスをそのヘキサフルオロホスフェート塩の
形態で沈殿させ; これをろ過して単離し、ジエチルエー
テルで洗浄し、そして高度の真空下で乾燥させた。
のＮＰＭ−ｂｐｙを５mlの水に溶解し、そしてその後10
mlのジメチルホルムアミドおよび0.025ｇ（0.043ミリモ
ル）のルテニウム ビス（４,４'−ビスアミノ−２,２'
−ビピリジン）Ｃl2（以下、Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2Ｃl2
と称する）を加え、そしてこの混合物を大気圧の窒素雰
囲気下約140〜150℃で少なくとも４時間加熱還流した。
混合物を室温に冷却させた後、溶液をろ過し、そして溶
媒を元の量の４分の１に濃縮した。次に、ジエチルエー
テルを加えてコンプレックスを沈殿させ、コンプレック
スをろ過して単離し、そして10mlの水に溶解し; カリウ
ム ヘキサフルオロホスフェートの水性溶液を添加して
コンプレックスをそのヘキサフルオロホスフェート塩の
形態で沈殿させ; これをろ過して単離し、ジエチルエー
テルで洗浄し、そして高度の真空下で乾燥させた。
【００２８】実験例３ − コンプレックス［Ｏs（ＴＥ
ＡＭ−ｂｐｙ）2(ＤＡ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）6の製造 実験例１の第１の工程で述べたようにして製造したＴＥ
ＡＭ−ｂｐｙの0.221ｇ（0.406 ミリモル）を反応容器
中で１mlの水に溶解し、そしてその後10mlのエチレング
リコールを加え、そしてその後0.10ｇ （0.203ミリモ
ル）のＫ2ＯsＣl6塩を加え、そしてこの混合物を大気圧
の窒素雰囲気中約140〜150℃で少なくとも90分間加熱還
流した。次に、コンプレックスを沈殿させそして単離
し、そしてこれを溶液に戻した後、0.042ｇ（0.225ミリ
モル）の４,４'−ビスアミノ−２,２'−ビピリジンを加
え、そして反応媒体を大気圧の窒素雰囲気中で褐色に着
色するまで約140〜150℃で少なくとも４時間加熱還流し
た。次に、得られたコンプレックスを実験例１に記載し
たようにして沈殿させ、単離し、洗浄しそして乾燥させ
た。
ＡＭ−ｂｐｙ）2(ＤＡ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）6の製造 実験例１の第１の工程で述べたようにして製造したＴＥ
ＡＭ−ｂｐｙの0.221ｇ（0.406 ミリモル）を反応容器
中で１mlの水に溶解し、そしてその後10mlのエチレング
リコールを加え、そしてその後0.10ｇ （0.203ミリモ
ル）のＫ2ＯsＣl6塩を加え、そしてこの混合物を大気圧
の窒素雰囲気中約140〜150℃で少なくとも90分間加熱還
流した。次に、コンプレックスを沈殿させそして単離
し、そしてこれを溶液に戻した後、0.042ｇ（0.225ミリ
モル）の４,４'−ビスアミノ−２,２'−ビピリジンを加
え、そして反応媒体を大気圧の窒素雰囲気中で褐色に着
色するまで約140〜150℃で少なくとも４時間加熱還流し
た。次に、得られたコンプレックスを実験例１に記載し
たようにして沈殿させ、単離し、洗浄しそして乾燥させ
た。
【００２９】実験例４ − コンプレックス［Ｏs（ＮＰ
Ｍ−ｂｐｙ）2(ＤＡ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）6の製造 この実験例の化合物は実験例１に記載した方法に従った
が、実験例２の第１の工程で製造されたＮＰＭ−ｂｐｙ
を使用して得られた。
Ｍ−ｂｐｙ）2(ＤＡ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）6の製造 この実験例の化合物は実験例１に記載した方法に従った
が、実験例２の第１の工程で製造されたＮＰＭ−ｂｐｙ
を使用して得られた。
【００３０】実験例５ − コンプレックス［Ｏs（ＴＥ
ＡＭ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ6）8の製造 実験例１の第１の工程に示されたようにして製造したＴ
ＥＡＭ−ｂｐｙの0.183ｇ（0.337ミリモル）を反応容器
中で１mlの水に溶解し、次に10mlのエチレングリコール
そしてその後 0.05ｇ（0.101ミリモル）のＫ2ＯsＣl6を
加え、そしてこの混合物を窒素雰囲気下および大気圧で
褐色に着色するまで約140〜150℃で少なくとも５時間加
熱還流した。冷却した後、この実験例の生成物を、実験
例１の第２の工程で記載した方法を使用してエチレング
リコールから沈殿させた。ヘキサフルオロホスフェート
の形態のコンプレックスを単離した後、次の基本的な
式： Ｃ72Ｈ120Ｎ12ＯsＰ6Ｆ48 および元素分析 を有する化合物が得られた。
ＡＭ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ6）8の製造 実験例１の第１の工程に示されたようにして製造したＴ
ＥＡＭ−ｂｐｙの0.183ｇ（0.337ミリモル）を反応容器
中で１mlの水に溶解し、次に10mlのエチレングリコール
そしてその後 0.05ｇ（0.101ミリモル）のＫ2ＯsＣl6を
加え、そしてこの混合物を窒素雰囲気下および大気圧で
褐色に着色するまで約140〜150℃で少なくとも５時間加
熱還流した。冷却した後、この実験例の生成物を、実験
例１の第２の工程で記載した方法を使用してエチレング
リコールから沈殿させた。ヘキサフルオロホスフェート
の形態のコンプレックスを単離した後、次の基本的な
式： Ｃ72Ｈ120Ｎ12ＯsＰ6Ｆ48 および元素分析 を有する化合物が得られた。
【００３１】実験例６ − コンプレックス［Ｒu（ＤＭ
Ａ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4およ
び［Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）］（Ｐ
Ｆ6）4の製造 コンプレックス Ｒu（ＤＭＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−
ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4は、実験例２に記載された方法に
従うがＴＥＡＭ−ｂｐｙおよびＲu（４,４'−ジメチル
アミノ−２,２'−ビピリジン）Ｃl2から出発して得られ
た; コンプレックス Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ
−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4は、ＴＥＡＭ−ｂｐｙおよびＲ
u（ＤＡ−ｂｐｙ）2Ｃl2から出発して同様にして得られ
た。
Ａ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4およ
び［Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）］（Ｐ
Ｆ6）4の製造 コンプレックス Ｒu（ＤＭＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−
ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4は、実験例２に記載された方法に
従うがＴＥＡＭ−ｂｐｙおよびＲu（４,４'−ジメチル
アミノ−２,２'−ビピリジン）Ｃl2から出発して得られ
た; コンプレックス Ｒu（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ
−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4は、ＴＥＡＭ−ｂｐｙおよびＲ
u（ＤＡ−ｂｐｙ）2Ｃl2から出発して同様にして得られ
た。
【００３２】実験例７ − コンプレックス［Ｏs（ＤＡ
−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4の製造 この実験例の化合物は、実験例１に記載された方法に従
うが実験例２の第１の工程で製造されたＮＰＭ−ｂｐｙ
およびＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2Ｃl2から出発して得られ
た。
−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4の製造 この実験例の化合物は、実験例１に記載された方法に従
うが実験例２の第１の工程で製造されたＮＰＭ−ｂｐｙ
およびＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2Ｃl2から出発して得られ
た。
【００３３】実験例８ − ［Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）3］
（ＰＦ6）8および［Ｆe（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ
6）8 の製造 コンプレックス ［Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ6）
8は、 実験例５に記載された方法に従うがＮＰＭ−ｂｐ
ｙから出発して得られた; 同様にして、［Ｆe（ＴＥＡ
Ｍ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ6）8および［Ｆe（ＮＰＭ−ｂｐ
ｙ）3］（ＰＦ6）8はＦeＣl2,4Ｈ2Ｏの存在下でＴＥＡ
Ｍ−ｂｐｙから出発して得られた。
（ＰＦ6）8および［Ｆe（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ
6）8 の製造 コンプレックス ［Ｏs（ＮＰＭ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ6）
8は、 実験例５に記載された方法に従うがＮＰＭ−ｂｐ
ｙから出発して得られた; 同様にして、［Ｆe（ＴＥＡ
Ｍ−ｂｐｙ）3］（ＰＦ6）8および［Ｆe（ＮＰＭ−ｂｐ
ｙ）3］（ＰＦ6）8はＦeＣl2,4Ｈ2Ｏの存在下でＴＥＡ
Ｍ−ｂｐｙから出発して得られた。
【００３４】実験例１から８のコンプレックスは、 500
nmの領域に金属リガンド結合の特異的バンドを示すこれ
らコンプレックスの紫外可視光吸収スペクトルによって
更に特徴付けられた。次の表は各化合物の最大波長およ
び消失係数値を示す。
nmの領域に金属リガンド結合の特異的バンドを示すこれ
らコンプレックスの紫外可視光吸収スペクトルによって
更に特徴付けられた。次の表は各化合物の最大波長およ
び消失係数値を示す。
【００３５】 表Ｉ コンプレックス λmax ε （nm） （M-1cm-1） ［Ｏs（ＤＡ-bpy）2（ＴＥＡＭ-bpy）］（ＰＦ6）4 556 8743 ［Ｏs（ＤＡ-bpy）2（ＮＰＭ-bpy）］（ＰＦ6）4 536 10818 ［Ｏs（ＴＥＡＭ-bpy）2（ＤＡ-bpy）］（ＰＦ6）6 512 9428 ［Ｏs（ＮＰＭ-bpy）2（ＤＡ-bpy）］（ＰＦ6）6 516 11054 ［Ｏs（ＴＥＡＭ-bpy）3］（ＰＦ6）8 492 7364 ［Ｏs（ＮＰＭ-bpy）3］（ＰＦ6）8 494 10449 ［Ｒu（ＤＡ-bpy）2（ＴＥＡＭ-bpy）］（ＰＦ6）4 526 10559 ［Ｒu（ＤＡ-bpy）2（ＮＰＭ-bpy）］（ＰＦ6）4 530 8593 ［Ｒu（ＤＭＡ-bpy）2（ＴＥＡＭ-bpy）］（ＰＦ6）4 506 9296 ［Ｆe（ＴＥＡＭ-bpy）3］（ＰＦ6）8 534 17375 ［Ｆe（（ＮＰＭ-bpy）3］（ＰＦ6）8 533 9845
【００３６】本発明化合物の電位差力学活性およびレド
ックス メディエータとして作用する能力は、コンプレ
ックスの標準酸化還元電位Ｅ0、ｋmed定数および電気化
学的挙動の測定を可能にする慣用のサイクリックボルタ
メトリック法によって評価された。
ックス メディエータとして作用する能力は、コンプレ
ックスの標準酸化還元電位Ｅ0、ｋmed定数および電気化
学的挙動の測定を可能にする慣用のサイクリックボルタ
メトリック法によって評価された。
【００３７】最初の方法では、コンプレックス（５×10
-4Ｍ）を有機溶媒（0.2 ＭのＬiＣlＯ4を含有するアセ
トニトリル）またはリン酸緩衝液ＰＢＳ（ＮaＣl 50m
Ｍ、ＮaＨ2ＰＯ4 5mＭ、ｐＨ 7.4に調整）中に溶解し
た。 次に、検量電極としてガラス炭素電極そして照合
電極として甘汞電極（ＳＣＥ）を使用し、測定セルを窒
素流下に維持して一定速度（25mＶ／ｓ）でスキャンを
実施した。
-4Ｍ）を有機溶媒（0.2 ＭのＬiＣlＯ4を含有するアセ
トニトリル）またはリン酸緩衝液ＰＢＳ（ＮaＣl 50m
Ｍ、ＮaＨ2ＰＯ4 5mＭ、ｐＨ 7.4に調整）中に溶解し
た。 次に、検量電極としてガラス炭素電極そして照合
電極として甘汞電極（ＳＣＥ）を使用し、測定セルを窒
素流下に維持して一定速度（25mＶ／ｓ）でスキャンを
実施した。
【００３８】ＧＯＤ酵素オキシダーゼの存在下における
グルコース分析用コンプレックスのメディエータ特性を
示すように一層特異的に設計された第２の方法では、ガ
ラス炭素の検量電極を、試験すべきコンプレックスを吸
着させた分光学的黒鉛電極で置き換えて、リン酸緩衝液
ＰＢＳを使用した。
グルコース分析用コンプレックスのメディエータ特性を
示すように一層特異的に設計された第２の方法では、ガ
ラス炭素の検量電極を、試験すべきコンプレックスを吸
着させた分光学的黒鉛電極で置き換えて、リン酸緩衝液
ＰＢＳを使用した。
【００３９】参照化合物としてコンプレックス オスミ
ウムまたはルテニウム ビス（４,４'ビスアミノ−２,
２'−ビピリジン）モノ （４,４−ジメチル−２,２'−
ビピリジン）（以下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂ
ｐｙ）およびＲu （ＤＡ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂｐｙ）
と称する）を使用して同じ測定を実施した； これらの
コンプレックスは実際、本発明のコンプレックスに類似
した構造を有しているが、第４級アンモニウム置換基は
有していない。
ウムまたはルテニウム ビス（４,４'ビスアミノ−２,
２'−ビピリジン）モノ （４,４−ジメチル−２,２'−
ビピリジン）（以下、Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂ
ｐｙ）およびＲu （ＤＡ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂｐｙ）
と称する）を使用して同じ測定を実施した； これらの
コンプレックスは実際、本発明のコンプレックスに類似
した構造を有しているが、第４級アンモニウム置換基は
有していない。
【００４０】これらの測定によって、種々の条件下の標
準酸化還元電位Ｅ0、 およびメディアン速度定数ｋmed
の測定が可能になった。これらの測定は、１例としてと
ったコンプレックス［Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ
−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4を参照して更に詳細に以下で述
べる。Ｅ0CH3ＣＮ＝240 mＶの値が有機溶媒中での酸化
還元電位で得られた。 リン酸緩衝液ＰＢＳ中では、Ｅ0
PBS−50 mＶの酸化還元電位および図１に相当するボル
タモグラムが得られた。実施された動力学的測定はｋme
d定数＝1.5×107 Ｍ-1ｓ-1に相当する（R. S. Nicholso
n およびI. Shain、Anal. Chem.、76（1964年）706の方
法に従って）。
準酸化還元電位Ｅ0、 およびメディアン速度定数ｋmed
の測定が可能になった。これらの測定は、１例としてと
ったコンプレックス［Ｏs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ
−ｂｐｙ）］（ＰＦ6）4を参照して更に詳細に以下で述
べる。Ｅ0CH3ＣＮ＝240 mＶの値が有機溶媒中での酸化
還元電位で得られた。 リン酸緩衝液ＰＢＳ中では、Ｅ0
PBS−50 mＶの酸化還元電位および図１に相当するボル
タモグラムが得られた。実施された動力学的測定はｋme
d定数＝1.5×107 Ｍ-1ｓ-1に相当する（R. S. Nicholso
n およびI. Shain、Anal. Chem.、76（1964年）706の方
法に従って）。
【００４１】図２のボルタモグラムは、リン酸緩衝液Ｐ
ＢＳ中であるが分光学的黒鉛電極に吸着させた後に同じ
測定を使用して得られ、その際点線の曲線はグルコース
（100mＭ）の存在下でそして実線で示される曲線はグル
コースの不存在下で実施された測定に相当する。メディ
エータを吸着させた後、そのレドックス電位はプラスに
なり、そしてこれはしばしば観察されそしてＥ0ads＝18
0mＶ の値に相当する。
ＢＳ中であるが分光学的黒鉛電極に吸着させた後に同じ
測定を使用して得られ、その際点線の曲線はグルコース
（100mＭ）の存在下でそして実線で示される曲線はグル
コースの不存在下で実施された測定に相当する。メディ
エータを吸着させた後、そのレドックス電位はプラスに
なり、そしてこれはしばしば観察されそしてＥ0ads＝18
0mＶ の値に相当する。
【００４２】最後に、図３は、一定の電位200mＶを適用
しそしてグルコース濃度を変化させたときに得られた曲
線を説明のために示している。この曲線は、ほぼ20mＭ
まで優れた直線性が得られることを示している。
しそしてグルコース濃度を変化させたときに得られた曲
線を説明のために示している。この曲線は、ほぼ20mＭ
まで優れた直線性が得られることを示している。
【００４３】本発明の他のコンプレックスで実施した測
定を、２つの上記参照化合物と比較して次表IIに示す。
定を、２つの上記参照化合物と比較して次表IIに示す。
【００４４】 表II コンプレックス Ｅ0CH3CN Ｅ0PBS Ｅ0ads ｋmed (mV) (mV) (mV) (M-1s-1) [Ｏs(ＤＡ-bpy)2(ＴＥＡＭ-bpy)](ＰＦ6)4 240 −50 180 1.5×107 [Ｏs(ＤＡ-bpy)2(ＮＰＭ-bpy)](ＰＦ6)4 170 −50 55 1.4×107 [Ｏs(ＴＥＡＭ-bpy)2(ＤＡ-bpy)](ＰＦ6)6 400 270 430 4.0×105 [Ｏs(ＮＰＭ-bpy)2(ＤＡ-bpy)](ＰＦ6)6 350 300 650 1.0×106 [Ｏs(ＴＥＡＭ-bpy)3](ＰＦ6)8 790 610 655 1.0×105 [Ｏs(ＮＰＭ-bpy)3](ＰＦ6)8 790 630 − − [Ｒu(ＤＡ-bpy)2(ＴＥＡＭ-bpy)](ＰＦ6)4 680 550 555 3.0×106 [Ｒu(ＤＡ-bpy)2(ＮＰＭ-bpy)](ＰＦ6)4 670 530 530 3.7×106 [Ｒu(ＤＭＡ-bpy)2(ＴＥＡＭ-bpy)](ＰＦ6)4 510 410 460 1.3×106 [Ｆe(ＴＥＡＭ-bpy)3](ＰＦ6)8 1170 1180 − − [Ｆe(ＮＰＭ-bpy)3](ＰＦ6)8 1075 975 − − [Ｏs(ＤＡ-bpy)2(dm-bpy)]Ｃl2 125 −60 65 6.5×106 [Ｒu(ＤＡ-bpy)2(dm-bpy)]Ｃl2 600 410 450 1.0×106
【００４５】これらの結果は、第４級アンモニウムで置
換されたリガンドを有する、即ち全体として＋５の陽電
荷を有する本発明の化合物が、＋３の全体的電荷を有す
る最も近接する非置換類似体より優れたメディエーショ
ン速度を有することを示している。例えば、コンプレッ
クスＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）は、Ｏ
s（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂｐｙ）より約２倍大きい
定数 ｋmed＝1.5×107Ｍ-1ｓ-1を有し、そしてＲu（Ｄ
Ａ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂｐｙ）でも、メディエーショ
ン速度の２つの定数ｋmedの間のファクターは３であ
る。 酸化還元電位はこれら全ての化合物でかなり小さ
い。コンプレックスＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−
ｂｐｙ）とＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）で
は、 定数ｋmedおよびＥ0が実際的には同じ値であるこ
とも注目される: 第４級アンモニウム置換基（ＴＥＡ
ＭまたはＮＰＭ）の性質は、コンプレックスの特性には
注目に値するほど影響を与えない。最大の全体的陽電荷
− 例えば、 Ｏs（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3の＋９ − を
有するコンプレックスはグルコースオキシダーゼの存在
下におけるグルコース分析のメディエータとして適用す
るのに少し好ましくない定数値を有している; それにも
かかわらず、これらのコンプレックスは、グルコースオ
キシダーゼＧＯＤと異なる特徴を有する異なる特異的酵
素の存在下の溶液中でグルコース以外の成分を分析する
ためのメディエータとして重要であろう。
換されたリガンドを有する、即ち全体として＋５の陽電
荷を有する本発明の化合物が、＋３の全体的電荷を有す
る最も近接する非置換類似体より優れたメディエーショ
ン速度を有することを示している。例えば、コンプレッ
クスＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）は、Ｏ
s（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂｐｙ）より約２倍大きい
定数 ｋmed＝1.5×107Ｍ-1ｓ-1を有し、そしてＲu（Ｄ
Ａ−ｂｐｙ）2（ｄｍ−ｂｐｙ）でも、メディエーショ
ン速度の２つの定数ｋmedの間のファクターは３であ
る。 酸化還元電位はこれら全ての化合物でかなり小さ
い。コンプレックスＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＴＥＡＭ−
ｂｐｙ）とＯs（ＤＡ−ｂｐｙ）2（ＮＰＭ−ｂｐｙ）で
は、 定数ｋmedおよびＥ0が実際的には同じ値であるこ
とも注目される: 第４級アンモニウム置換基（ＴＥＡ
ＭまたはＮＰＭ）の性質は、コンプレックスの特性には
注目に値するほど影響を与えない。最大の全体的陽電荷
− 例えば、 Ｏs（ＴＥＡＭ−ｂｐｙ）3の＋９ − を
有するコンプレックスはグルコースオキシダーゼの存在
下におけるグルコース分析のメディエータとして適用す
るのに少し好ましくない定数値を有している; それにも
かかわらず、これらのコンプレックスは、グルコースオ
キシダーゼＧＯＤと異なる特徴を有する異なる特異的酵
素の存在下の溶液中でグルコース以外の成分を分析する
ためのメディエータとして重要であろう。
【００４６】かくして、この特性の組合せによって、本
発明のコンプレックスを溶液中の成分に特異的な酵素の
存在下で該成分を分析するためのレドックス メディエ
ータとして使用することが可能になる。それらは、酵素
グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）の存在下でグルコー
スを分析するのに特に重要であることが証明された。
発明のコンプレックスを溶液中の成分に特異的な酵素の
存在下で該成分を分析するためのレドックス メディエ
ータとして使用することが可能になる。それらは、酵素
グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）の存在下でグルコー
スを分析するのに特に重要であることが証明された。
【図１】 ボルタモグラムを表す図である。
【図２】 ボルタモグラムを表す図である。
【図３】 グルコース濃度と電位との関係を示す図であ
る。
る。
【化７】
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０７Ｄ 213/68 213/73 213/74 Ｃ０７Ｆ 15/02 9155−4Ｈ // Ｃ１２Ｑ 1/26 6807−4Ｂ 1/54 6807−4Ｂ Ｇ０１Ｎ 27/327 (72)発明者 ミヒァエル・グレッツェル スイス国 シイエイチ−1025 サン−シュ ルピス・シュマン ドゥ マルキザ・74 (54)【発明の名称】 少なくとも１つのアンモニウムアルキル基で置換された２，２’−ビピリジン リガンドを有 する遷移金属コンプレックス、それらの製造方法およびレドックス メディエータとしての使 用
Claims (4)
- 【請求項１】 リガンドの少なくとも１つが４,４'位で
少なくとも１つの第４級アンモニウムアルキル基で置換
されている３つの双歯状リガンドを有する遷移金属コン
プレックスであって、その際該コンプレックスは一般式 【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は同一または異なっている
ことができ、 そしてそれぞれ１から５個の炭素原子を
有する直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基を表わすかまた
は隣接する窒素原子と一緒になって５から７個の炭素原
子を有する複素環基を表わし; 「ａｌｋ」は１から５個
の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基を
表わし; Ｒ4からＲ8は同一または異なっていることがで
き、水素、またはヒドロキシ、アルコキシ、アリールオ
キシまたは第１級、第２級若しくは第３級アミノ基また
は−ａｌｋ−Ｎ+(Ｒ1Ｒ2Ｒ3)（式中、「ａｌｋ」、Ｒ
1、Ｒ2およびＲ3は上記で示された意味を有する）を表
わし; Ｍは鉄、ルテニウムまたはオスミウムのような
遷移金属を表わし; ＸはＣl-、ＰＦ6-、Ｂr-，ＢＦ4-の
ような陰イオンを表わし、そしてｎはリガンドおよび遷
移金属の陽電荷数に相当する整数である）を有すること
を特徴とする遷移金属コンプレックス。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたコンプレックス合
成用の少なくとも１つの第４級アンモニウム基で置換さ
れたビピリジン化合物において、その際該化合物は一般
式II 【化２】 （式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4および「ａｌｋ」は一般式
Ｉで示されたものと同一の意味を有する）に相当するこ
とを特徴とするビピリジン化合物。 - 【請求項３】 請求項１から２に記載された化合物の製
造方法であって、その際該方法は、 −第１の工程で、４,４'−ビスブロモアルキル−２,２'
−ビピリジンを、式Ｎ(Ｒ1Ｒ2Ｒ3）の化合物の過剰のア
ミンと反応させて式IIの化合物を生成させ、そして −第２の工程で、式IIの化合物を、金属ＭとそれぞれＲ
5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8で置換された２つのビピリジンリ
ガンドによって形成された実質的に化学量論的量のコン
プレックスの可溶性塩と反応させる（置換基Ｒ1〜Ｒ8は
こうして得られる式Ｉの化合物で示された意味を有す
る）、ことを特徴とする製造方法。 - 【請求項４】 請求項１から３に記載されたコンプレッ
クスが、或る化合物に特異的な酵素の存在下溶液中の該
化合物を分析するレドックス反応のメディエータとして
介在することを特徴とする上記コンプレックスの使用方
法。
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