JPH06271539A - Calixarene derivative/carboxylic acid complex - Google Patents

Calixarene derivative/carboxylic acid complex

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JPH06271539A
JPH06271539A JP8697993A JP8697993A JPH06271539A JP H06271539 A JPH06271539 A JP H06271539A JP 8697993 A JP8697993 A JP 8697993A JP 8697993 A JP8697993 A JP 8697993A JP H06271539 A JPH06271539 A JP H06271539A
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calixarene
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acid
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Abstract

PURPOSE:To obtain a new calixarene-based substance capable of assuming physical properties such as reduction in melting point, noncrystallization or manifestation of flow birefringence as opposed to those of a conventional system based on a calixarene. CONSTITUTION:This complex of a calixarene derivative expressed by the formula [(n) is 4, 6 or 8] with an aliphatic or an aromatic carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule. The complex is simply obtained by dissolving the calixarene derivative and carboxylic acid in a solvent capable of dissolving both (e.g. chloroform) in an optional ratio, then decompressing or heating the solvent and distilling away the solvent. The ratio of the carboxyl groups to pyridine residue in the calixarene derivative is preferably regulated to 0.25-1.5, preferably 0.5-1.25. This complex is used as a display or a pressure sensor causing the molecular orientation with a stress as an external field based on the flow birefringence within a low-temperature region including ordinary temperature or a temperature sensor, etc.

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
導体とカルボン酸からなるコンプレックスに関し、特
に、カリックスアレーンをベースとする従来の系とは異
なり、低融点化、非結晶化、流動複屈折性の発現等の物
性を呈する新規なカリックスアレーン系物質に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a complex composed of a calixarene derivative and a carboxylic acid, and particularly, unlike a conventional system based on calixarene, it has a low melting point, is non-crystalline, and has a fluid birefringence. The present invention relates to a novel calixarene-based substance exhibiting physical properties such as expression.

【0002】[0002]

【従来の技術と問題点】カリックスアレーンはフェノー
ルとホルムアルデヒドとの縮合反応による環状のオリゴ
マーであり、その分子構造が、ギリシア製の聖杯(Cali
x)に似ている芳香族化合物(Arene)という理由により
この名称がつけられた。カリックスアレーンは、195
0年前後にZinkeらによってフェノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂中に見い出され(A.Zinke, E.Zegler, Chem.Be
r.,77,264,(1944))、その後1970年代後半になっ
て、Kaemmererらにより段階的方法ながら、環状4〜6
量体が合成され、初めて同定された(H.Kaemmerer, G.H
appel, V.Bohmer, D.Rathay, Monatsh.Chem.,109,767(1
978))。さらに、Gutscheらはp−tert−ブチルフ
ェノールとホルムアルデヒドから一段階で4、6、8量
体を収率よく合成することを可能にした(C.D.Gutsche,
Acc.Chem.Res.,16,161,(1985))。これによってカリッ
クスアレーンの供給が容易になり、各種のカリックスア
レーン誘導体の製造法や構造・物性についての詳細な検
討が行われるようになった。
[Prior Art and Problems] Calixarene is a cyclic oligomer formed by the condensation reaction of phenol and formaldehyde. Its molecular structure is
This name was given because it is an aromatic compound (Arene) similar to x). Calix Arene is 195
Around 0 years, it was found by Zinke et al. In phenol-formaldehyde resins (A.Zinke, E.Zegler, Chem.Be.
r., 77, 264, (1944)), and later in the late 1970s, Kaemmerer et al.
A monomer was synthesized and identified for the first time (H. Kaemmerer, GH
appel, V.Bohmer, D.Rathay, Monatsh.Chem., 109,767 (1
978)). Furthermore, Gutsche et al. Made it possible to synthesize 4,6,8-mer from p-tert-butylphenol and formaldehyde in a single step in good yield (CD Gutsche,
Acc. Chem. Res., 16, 161, (1985)). This facilitated the supply of calixarene, and the detailed study on the manufacturing method, structure and physical properties of various calixarene derivatives came to be carried out.

【0003】カリックスアレーンは以下のような特徴を
有している。フェノール環員数を変えることにより、
空孔径の異なる化合物を合成できる、フェノール性水
酸基を利用して種々の官能基を導入できる、芳香族置
換反応により種々の官能基を導入できる、コンホメー
ションを制御できる。これらの特徴をうまく応用するこ
とによって、種々のイオンや分子との相互作用が制御可
能なことから、カリックスアレーン誘導体はクラウンエ
ーテルおよびシクロデキストリン系ホスト化合物に次ぐ
「第三の包接化合物」として、ホスト・ゲスト化学にお
ける有力な研究材料として注目を集めるとともに、実用
面においても各種の機能性材料として期待されている。
The calixarene has the following characteristics. By changing the number of phenol ring members,
It is possible to synthesize compounds having different pore diameters, various functional groups can be introduced by utilizing a phenolic hydroxyl group, various functional groups can be introduced by an aromatic substitution reaction, and conformations can be controlled. By successfully applying these characteristics, the interaction with various ions and molecules can be controlled, so the calixarene derivative is a “third clathrate compound” next to the crown ether and cyclodextrin host compounds, It attracts attention as an important research material in host-guest chemistry and is expected as various functional materials in practical use.

【0004】従来より知られているカリックスアレーン
誘導体は、一般的に難溶性で、且つ、高融点である。し
たがって、カリックスアレーン誘導体を用いる多くの系
では、カリックスアレーン誘導体を適当な溶媒や可塑剤
に溶かしながら、上述したようなカリックスアレーンの
特徴を活かしその機能が発揮されるようにしている。カ
リックスアレーン誘導体を用いながら、溶解性が良好で
低融点の系が得られれば、取扱いが容易になるととも
に、溶媒や可塑剤に影響されないカリックスアレーン誘
導体のバルクの性質に基づく機能性材料としての新たな
展開が期待できる。しかしながら、そのための具体的な
手段は見当たらない。
The conventionally known calixarene derivatives are generally sparingly soluble and have a high melting point. Therefore, in many systems using a calixarene derivative, the function of the calixarene derivative is exerted by dissolving the calixarene derivative in an appropriate solvent or plasticizer while taking advantage of the above-mentioned characteristics of the calixarene derivative. If a system with good solubility and a low melting point can be obtained using a calixarene derivative, it will be easy to handle, and a new functional material based on the bulk properties of the calixarene derivative will not be affected by solvents and plasticizers. Can be expected. However, there is no specific means for doing so.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段と発明の効果】本発明者
は、カリックスアレーンに関する研究を進めるうちに、
従来から見られる高融点のカリックスアレーン誘導体と
は別異の物性を呈する新規な系を見出した。すなわち、
本発明は、次の一般式〔化1〕で表されるカリックスア
レーン誘導体(式中、nは、4、6または8)と、分子
中に少なくとも1つ以上のカルボキシル基を有する脂肪
族または芳香族カルボン酸とのコンプレックス(複合
体)を提供する。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention] While the present inventor conducted research on calixarene,
We have found a new system that exhibits physical properties different from those of the conventional high melting point calixarene derivatives. That is,
The present invention provides a calixarene derivative represented by the following general formula (Formula 1) (wherein n is 4, 6 or 8) and an aliphatic or aromatic compound having at least one carboxyl group in the molecule. A complex with a group carboxylic acid is provided.

【0006】[0006]

【化1】[Chemical 1]

【0007】驚くべきことに、一般式〔化1〕で表され
るカリックスアレーン誘導体とカルボン酸よりなるコン
プレックスは、融点が著しく低下し、流動複屈折性を示
すことが見出された。すなわち、本発明のカリックスア
レーン誘導体/カルボン酸コンプレックスは、当該カリ
ックスアレーン誘導体よりも著しく融点が低下し、そし
て、その融点近くにおいて流動複屈折を示す。ここで、
流動複屈折とは、外部応力の付加によって生じた流れに
沿って分子配向が起こり、複屈折現象が認められること
をいう。
Surprisingly, it was found that the complex composed of the calixarene derivative represented by the general formula [Chemical Formula 1] and the carboxylic acid has a significantly lowered melting point and exhibits flow birefringence. That is, the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention has a significantly lower melting point than the calixarene derivative, and exhibits flow birefringence near the melting point. here,
Flow birefringence means that molecular orientation occurs along the flow generated by the application of external stress and a birefringence phenomenon is observed.

【0008】本発明のカリックスアレーン誘導体/カル
ボン酸コンプレックスにおいて、このような性質が発現
される理由は充分には明かでないが、カリックスアレー
ン構造の上縁側(フェノール性OHの存しない方の側)
に導入したピリジンユニットとカルボン酸のカルボキシ
ル基との間で相互作用が生じ、低融点、流動性を付与す
るような構造を呈するため推測される。
The reason why such properties are expressed in the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention is not fully clear, but the upper edge side of the calixarene structure (the side where phenolic OH does not exist).
It is presumed that an interaction occurs between the pyridine unit introduced in and the carboxyl group of the carboxylic acid, and the structure has a low melting point and fluidity.

【0009】本発明で使用されるカルボン酸は、その分
子内に少なくとも1つのカルボキシル基を有する脂肪族
または芳香族カルボン酸である。好ましいカルボン酸と
して、例えば、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、
カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エイコ酸、
ベヘン酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル
酸等のジカルボン酸、p−ヘキシル安息香酸等のアルキ
ル安息香酸、p−オクチルフェニル酢酸等のアルキルフ
ェニル酢酸、p−アルコキシ安息香酸、あるいは、アル
ギン酸やカルボキシビニルポリマー等の高分子カルボン
酸等が挙げられる。
The carboxylic acid used in the present invention is an aliphatic or aromatic carboxylic acid having at least one carboxyl group in its molecule. Preferred carboxylic acids include, for example, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid,
Caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, eicoic acid,
Behenic acid and other monocarboxylic acids, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid and other dicarboxylic acids, p-hexylbenzoic acid And the like, alkylphenylacetic acid such as p-octylphenylacetic acid, p-alkoxybenzoic acid, and polymeric carboxylic acids such as alginic acid and carboxyvinyl polymer.

【0010】本発明のコンプレックスを得るためには、
一般に、カリックスアレーン誘導体とカルボン酸とを、
カリックスアレーン誘導体のピリジン残基に対して、カ
ルボキシル基が0.25〜1.5個、好ましくは0.5
〜1.25個の比率にするのが望ましい。コンプレック
スに含まれるカルボン酸は、単一種に限られず、複数種
であってもよい。
To obtain the complex of the present invention,
Generally, a calixarene derivative and a carboxylic acid are
The pyridine residue of the calixarene derivative has 0.25 to 1.5 carboxyl groups, preferably 0.5.
It is desirable to set the ratio to about 1.25. The carboxylic acid contained in the complex is not limited to a single kind, and may be plural kinds.

【0011】本発明のカリックスアレーン誘導体/カル
ボン酸コンプレックスは、その特異な性質を利用してい
ろいろな応用が可能であり、特に常温を含む低温域にお
ける流動複屈折性に基づく各種の用途がある。以下、そ
のような応用について述べるが、本発明の用途は以下に
限定されるものではない。
The calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention can be used for various applications by utilizing its unique property, and in particular, there are various applications based on flow birefringence in a low temperature range including normal temperature. Hereinafter, such applications will be described, but the uses of the present invention are not limited to the following.

【0012】本発明のカリックスアレーン誘導体/カル
ボン酸コンプレックスを液体(等方性)状態を呈する温
度下で互いに直交する偏光板間に挟むと光は通過しない
が、外部的な応力を加えると複屈折が出現し光が偏光板
間を通過するようになる。したがって、本発明のカリッ
クスアレーン誘導体/カルボン酸コンプレックスは、例
えば、応力が外場として分子配向を起こすディスプレイ
や圧力センサーなどとして利用できる。この際、本発明
のカリックスアレーン誘導体/カルボン酸コンプレック
スを用いる場合、応答は等方相(液体)から複屈折相へ
の変化に基づいているので、複屈折相から複屈折相への
変化に基づく液晶ディスプレイに比較して、光のオン・
オフ時の透過光量の差が大きく、コントラストの明瞭な
ディスプレイが得られる。また、液晶ディスプレイで
は、当初から分子配向を起こしておくための前処理が必
要であるが、本発明のディスプレイではこのような配向
処理を施さなくてもよいという利点もある。
When the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention is sandwiched between polarizing plates orthogonal to each other at a temperature exhibiting a liquid (isotropic) state, light does not pass therethrough, but when external stress is applied, birefringence occurs. Appears and light comes to pass between the polarizing plates. Therefore, the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention can be used, for example, as a display, a pressure sensor, or the like in which stress causes molecular orientation as an external field. At this time, when the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention is used, the response is based on the change from the isotropic phase (liquid) to the birefringent phase, and therefore based on the change from the birefringent phase to the birefringent phase. Compared to liquid crystal display,
There is a large difference in the amount of transmitted light when off, and a display with clear contrast can be obtained. Further, the liquid crystal display requires a pretreatment for causing the molecular orientation from the beginning, but the display of the present invention also has an advantage that such an orientation treatment need not be performed.

【0013】別の応用例として、互いに直交する偏光板
間に挟み込んだ本発明の化合物に当方相温度下に応力を
与え、流動による配向を発生させたままで融点以下に温
度を下げる。すると、化合物の分子は配向したままで固
定され、永続的な複屈折を示すことになり、光は直交す
る偏光板を通過することができる。これを融点以上の環
境におくと、直ちに複屈折性は消失し、光は通過できな
くなる。これを用いれば、化合物の融点に対応した種々
の温度センサーを作ることができる。融点の異なる化合
物を幾つか組み合わせることによって任意の温度で光透
過性の失われる素子を作ることができる。これらは最高
温度計等として用いることができる。
As another application example, stress is applied to the compound of the present invention sandwiched between polarizing plates which are orthogonal to each other under the isotropic phase temperature, and the temperature is lowered to the melting point or lower while the orientation due to the flow is generated. Then, the molecules of the compound are fixed in the aligned state, exhibiting permanent birefringence, and light can pass through the orthogonal polarizing plates. If this is placed in an environment above the melting point, the birefringence disappears immediately and light cannot pass through. By using this, various temperature sensors corresponding to the melting point of the compound can be manufactured. By combining several compounds having different melting points, a device which loses light transmittance at an arbitrary temperature can be produced. These can be used as a maximum thermometer and the like.

【0014】また、従来のカリックスアレーン誘導体
は、溶解度が低いので、均一な塗膜を得るのは困難であ
った。これに対して、本発明のカリックスアレーン誘導
体/カルボン酸コンプレックスは溶解性がよいので、適
当な揮発性溶媒に溶解させ塗布する等の手段により均一
な塗膜を形成させることができる。このとき、当初の塗
布を融点以下の温度条件下に行い乳濁色の塗膜を形成す
ると、温度を上げることにより透明な塗膜となる。この
ような現象は、融点を境にして可逆的に再現できること
から、温度センサーあるいは偏光板を用いないディスプ
レイ素子に応用可能と思われる。
Further, since the conventional calixarene derivative has low solubility, it is difficult to obtain a uniform coating film. On the other hand, since the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention has good solubility, it is possible to form a uniform coating film by means such as dissolving in a suitable volatile solvent and coating. At this time, when the initial coating is carried out under the temperature condition below the melting point to form an emulsion-colored coating film, the coating film becomes transparent by raising the temperature. Since such a phenomenon can be reversibly reproduced with the melting point as a boundary, it seems that it can be applied to a display element that does not use a temperature sensor or a polarizing plate.

【0015】さらに、本発明は、カリックスアレーン自
体が有する構造的な特徴を維持したまま、したがって、
カリックスアレーン構造が本来的に有する機能を損なう
ことなく、溶解性に優れ低融点であるなど取り扱い易い
カリックスアレーン誘導体/カルボン酸コンプレックス
を提供する。例えば、下縁側(lower rim)のフェノー
ル性水酸基を従来から知られているような官能基で置換
することにより、特定の金属イオンを選択的に結合する
能力を維持したまま、本発明に従いカルボン酸とコンプ
レックスを形成することによって極めて融点を低下させ
ることが出来る。
Furthermore, the present invention retains the structural features of the calixarene itself, thus
Provided is a calixarene derivative / carboxylic acid complex which is excellent in solubility and has a low melting point and is easy to handle without impairing the function originally possessed by the calixarene structure. For example, by substituting the phenolic hydroxyl group on the lower rim with a functional group as conventionally known, the carboxylic acid according to the present invention can be retained while maintaining the ability to selectively bind a specific metal ion. By forming a complex with, the melting point can be extremely lowered.

【0016】本発明のコンプレックスを調製するカリッ
クスアレーン誘導体〔化1〕は、既知の合成法を工夫す
ることにより製造することが出来る。
The calixarene derivative [Chemical formula 1] for preparing the complex of the present invention can be produced by devising a known synthesis method.

【0017】すなわち、カリックスアレーン[n]アレ
ーンにメチルハライドを反応させ、次いで得られる化合
物をホルミル化する。この化合物にリチウム化したγ−
ピコリンを作用させることでカリックスアレーン誘導体
〔化1〕が製造される。
That is, calixarene [n] arene is reacted with methyl halide, and then the obtained compound is formylated. Γ-lithiated to this compound
By reacting picoline, a calixarene derivative [Chemical formula 1] is produced.

【0018】また、カリックスアレーン誘導体とカルボ
ン酸との複合化は、両者を溶解することの出来る溶媒、
例えばクロロホルム等に任意の割合のカリックスアレー
ン誘導体およびカルボン酸を溶解させた後、溶媒を減圧
あるいは加熱することによって留去することで簡単に得
ることが出来る。
Further, the complexing of the calixarene derivative and the carboxylic acid is carried out by using a solvent capable of dissolving the both,
For example, it can be easily obtained by dissolving an arbitrary ratio of the calixarene derivative and the carboxylic acid in chloroform or the like, and then distilling off the solvent by reducing the pressure or heating.

【0019】以下、本発明の特徴をさらに明らかにする
為、実施例に沿って本発明を説明する。
In order to further clarify the features of the present invention, the present invention will be described below with reference to examples.

【0020】[0020]

【実施例】図1に示す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〔化1〕を製造した。
EXAMPLE A calixarene derivative [Chemical formula 1] of the present invention was produced according to the flow chart shown in FIG.

【0021】<実施例1>中間体〔化3〕の製造 カリックス[4]アレーン6.0g(14.15ミリモ
ル)、水素化ナトリウム9.0g(380ミリモル)、
およびヨウ化メチル68.0g(470ミリモル)を乾
燥させた270mlのテトラヒドロフランおよび、同じ
く乾燥させたN,N−ジメチルホルムアミド30mlよ
りなる混合溶媒中に添加し、この溶液を窒素気流下、6
時間加熱還流した。反応混合物より溶媒を減圧下に留去
し、残渣に500mlの水を注ぎ、500mlのクロロ
ホルムで抽出した。有機層を分離し、500mlの水で
4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、メタノールで処理して白色の固形物を得
た。これをさらにクロロホルムとメタノールの混合溶媒
から再結晶して純粋な中間体〔化3〕(図1中の化合物
(3))(白色結晶、6.3g、収率92%)を得た。
Example 1 Preparation of Intermediate [Chemical Formula 3] 6.0 g (14.15 mmol) of calix [4] arene, 9.0 g (380 mmol) of sodium hydride,
And 68.0 g (470 mmol) of methyl iodide were added to a mixed solvent of 270 ml of dried tetrahydrofuran and 30 ml of N, N-dimethylformamide, which was also dried, and the solution was added under a nitrogen stream at 6
Heated to reflux for hours. The solvent was distilled off from the reaction mixture under reduced pressure, 500 ml of water was poured into the residue, and the mixture was extracted with 500 ml of chloroform. The organic layer was separated, washed 4 times with 500 ml of water and then dried over magnesium sulfate. The solution was concentrated and then treated with methanol to give a white solid. This was further recrystallized from a mixed solvent of chloroform and methanol to obtain a pure intermediate [Chemical Formula 3] (Compound (3) in FIG. 1) (white crystals, 6.3 g, yield 92%).

【0022】<製造例2>中間体〔化4〕の製造 テトラメトキシカリックス[4]アレーン4.0g
(8.3ミリモル)、ヘキサメチレンテトラミン42g
(300ミリモル)を200mlのトリフルオロ酢酸中
に添加し、この溶液を窒素気流下90〜100℃で24
時間加熱還流した。反応混合物を氷水500ml中に注
ぎ、1時間攪拌を続け、200mlのクロロホルムで3
回抽出した。有機層を500mlの水で4回洗浄した
後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下に留去
し、約4.6gの淡黄色固体を得た。これをクロロホル
ムとn−ヘキサンの混合溶媒から再結晶して純粋な中間
体〔化4〕(図1中の化合物(4))(白色結晶、3.
5g、収率70%)を得た。
<Production Example 2> Production of Intermediate [Chemical Formula 4] Tetramethoxycalix [4] arene 4.0 g
(8.3 mmol), hexamethylenetetramine 42 g
(300 mmol) was added to 200 ml of trifluoroacetic acid, and this solution was added at 90 to 100 ° C. under a nitrogen stream for 24 hours.
Heated to reflux for hours. The reaction mixture was poured into 500 ml of ice water and the stirring was continued for 1 hour.
Extracted twice. The organic layer was washed 4 times with 500 ml of water and then dried over magnesium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain about 4.6 g of a pale yellow solid. This was recrystallized from a mixed solvent of chloroform and n-hexane to give a pure intermediate [Chemical Formula 4] (compound (4) in FIG. 1) (white crystals, 3.
5 g, yield 70%) was obtained.

【0023】<製造例3>中間体〔化5〕の製造 氷温下、1.52g(15ミリモル)のジイソプロピル
アミンを含む10mlの乾燥テトラヒドロフランを、1
0ミリモルのブチルリチウムを含む6.25mlのヘキ
サン溶液中に滴下した。同じく氷温下で、上記混合液中
に1.4g(15ミリモル)のγ−ピコリンを含む10
mlの乾燥テトラヒドロフラン溶液をゆっくりと加え
た。氷温下さらに1時間攪拌を続けた。同じく氷温下
1.0g(7ミリモル)のテトラホルミルテトラメトキ
シカリックス[4]アレーン〔化4〕を含むテトラヒド
ロフラン10mlを上記の淡黄色透明溶液中にゆっくり
と滴下した。10時間後、反応混合液を100mlの水
中に投入し30分間攪拌を続けた。400mlのクロロ
ホルムで抽出し、700mlの水で5回洗浄後、硫酸マ
グネシウムで乾燥した。濾過後溶媒を減圧下に留去し、
約1.3gの粗化合物〔化5〕を得た。
<Preparation Example 3> Preparation of Intermediate [Chemical Formula 5] Under ice temperature, 10 ml of dry tetrahydrofuran containing 1.52 g (15 mmol) of diisopropylamine was added to
It was added dropwise to a 6.25 ml hexane solution containing 0 mmol butyllithium. Also under ice temperature, 1.4 g (15 mmol) of γ-picoline was added to the above-mentioned mixed solution.
ml of dry tetrahydrofuran solution was added slowly. The stirring was continued for another hour under ice temperature. Similarly, under ice temperature, 10 ml of tetrahydrofuran containing 1.0 g (7 mmol) of tetraformyltetramethoxycalix [4] arene [Chemical Formula 4] was slowly added dropwise to the above pale yellow transparent solution. After 10 hours, the reaction mixture was poured into 100 ml of water and stirring was continued for 30 minutes. It was extracted with 400 ml of chloroform, washed 5 times with 700 ml of water, and dried over magnesium sulfate. After filtration, the solvent was distilled off under reduced pressure,
About 1.3 g of the crude compound [Chemical Formula 5] was obtained.

【0024】<製造例4>カリックスアレーン誘導体
〔化1〕の製造 1.0gの化合物〔化5〕を100mlのトリフルオロ
酢酸に溶解し約2時間還流した。反応液を800mlの
氷水中に投入し、炭酸ナトリウムを加えてpHを8とし
た。このサスペンジョンを400mlのクロロホルムで
抽出し、500mlの水で4回洗浄した。硫酸マグネシ
ウムで乾燥し、濾過後溶媒を留去し粗生成物を得た。こ
れをクロロホルム−n−ヘキサンの混合溶媒より再沈澱
させ、約600mgのカリックスアレーン誘導体〔化
1〕を得た。
Production Example 4 Production of Calixarene Derivative [Chemical Formula 1] 1.0 g of the compound [Chemical Formula 5] was dissolved in 100 ml of trifluoroacetic acid and refluxed for about 2 hours. The reaction solution was poured into 800 ml of ice water, and sodium carbonate was added to adjust the pH to 8. The suspension was extracted with 400 ml of chloroform and washed 4 times with 500 ml of water. After drying over magnesium sulfate and filtering, the solvent was distilled off to obtain a crude product. This was reprecipitated from a mixed solvent of chloroform-n-hexane to obtain about 600 mg of a calixarene derivative [Chemical formula 1].

【0025】<製造例5>比較化合物〔化6〕の製造 −78℃下、930mg(10ミリモル)のγ−ピコリ
ンを含む25mlの乾燥テトラヒドロフランを、15ミ
リモルのブチルリチウムを含む9.5mlのヘキサン溶
液中に滴下した。約2時間後、同じく−78℃下、1.
36g(10ミリモル)のアニスアルデヒドを含む25
mlのテトラヒドロフラン溶液を上記反応液中にゆっく
りと加えた。約3時間後、反応混合物を300mlの氷
水中に投入し、30分間攪拌した。250mlのクロロ
ホルムにて抽出し、300mlの水で4回洗浄後、硫酸
マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下に留去し、約
2.2gの粗アルコール体を得た。このアルコール体の
全量を25mlのトリフルオロ酢酸とともに約2時間還
流した。反応液を250mlの氷水中に投入し、炭酸ナ
トリウムにてpH8.0とした。このサスペンジョンを
250mlのクロロホルムにて抽出し、300mlの水
で4回洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留
去し、粗比較化合物〔化6〕を得た。クロロホルム−n
−ヘキサン混合溶液から再沈澱させることによって、次
に示す純粋な比較化合物〔化6〕1.5gを得た。
Preparation Example 5 Preparation of Comparative Compound [Chemical Formula 6] At -78 ° C, 25 ml of dry tetrahydrofuran containing 930 mg (10 mmol) of γ-picoline and 9.5 ml of hexane containing 15 mmol of butyllithium. Dropped into the solution. After about 2 hours, under the same condition of -78 ° C, 1.
25 containing 36 g (10 mmol) of anisaldehyde
A ml of a tetrahydrofuran solution was slowly added to the above reaction solution. After about 3 hours, the reaction mixture was poured into 300 ml of ice water and stirred for 30 minutes. It was extracted with 250 ml of chloroform, washed 4 times with 300 ml of water, and dried over magnesium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain about 2.2 g of a crude alcohol. The total amount of this alcohol was refluxed with 25 ml of trifluoroacetic acid for about 2 hours. The reaction solution was poured into 250 ml of ice water and adjusted to pH 8.0 with sodium carbonate. This suspension was extracted with 250 ml of chloroform and washed 4 times with 300 ml of water. After drying over magnesium sulfate, the solvent was distilled off to obtain a crude comparative compound [Chemical Formula 6]. Chloroform-n
By reprecipitation from a hexane mixed solution, 1.5 g of the following pure comparative compound [Chemical Formula 6] was obtained.

【0026】[0026]

【化6】 [Chemical 6]

【0027】<実施例6>カリックスアレーン誘導体/
カルボン酸コンプレックスの調製 カリックスアレーン誘導体〔化1〕223mg(0.2
5ミリモル)と種々のカルボン酸1ミリモルを2mlの
クロロホルム中に溶解させた後、減圧下加熱することに
よって完全にクロロホルムを留去することにより表1に
示すようなコンプレックスを得た。
<Example 6> Calixarene derivative /
Preparation of carboxylic acid complex 223 mg (0.2
5 mmol) and 1 mmol of various carboxylic acids were dissolved in 2 ml of chloroform, and the mixture was heated under reduced pressure to completely distill off chloroform to obtain a complex as shown in Table 1.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】<製造例7>比較化合物〔化6〕/デカン
酸コンプレックス[複14]の調製 比較化合物〔化6〕211mg(1ミリモル)とデカン
酸172mg(1ミリモル)を2mlのクロロホルム中
に溶解させた後、減圧下加熱することによって完全にク
ロロホルムを留去した。
Preparation Example 7 Preparation of Comparative Compound [Chemical Formula 6] / Decanoic Acid Complex [Compound 14] 211 mg (1 mmol) of the comparative compound [Chemical Formula 6] and 172 mg (1 mmol) of decanoic acid were dissolved in 2 ml of chloroform. After that, the chloroform was distilled off completely by heating under reduced pressure.

【0030】<物性測定例1>コンプレックス[複1]
[複14]およびデカン酸の熱分析 製造例6および7で得られたコンプレックス[複1]、
[複14]とデカン酸それぞれを、数mgずつ15μlの
Ag製密封型セルに量り取り、昇温速度1.0℃/mi
n.にて−30℃〜130℃の範囲でDSC測定を行っ
た(Seiko, DSC120)。カリックスアレーン誘導体とデ
カン酸のコンプレックスである[複1]においては、デ
カン酸およびカリックスアレーン誘導体による吸熱ピー
クが消失し、全温度範囲に渡って熱の出入りが観察され
ない。これに対し、比較化合物〔化6〕とデカン酸のコ
ンプレックスである[複14]においては、大きな2つの
吸熱ピークが観察され、低温側のピークは〔化6〕を含
むデカン酸の融解、高温側のピークはデカン酸を含む
〔化6〕の融解に基づくものと思われ、系が相分離を起
こしていることが推測される。これは[複1]が本発明
のとおり、全く新しい熱物性を示すコンプレックスにな
っていることを示すとともに、比較例である[複14]に
おいては単なる混合物のままであることを示している
(図2)。さらに、サーモステージを用いた顕微鏡観察
において、[複1]は−30℃付近まで流動性を保つと
ともに、−30℃〜室温の範囲で流動複屈性を示した。
これは本発明[複1]が極めて広い範囲で、圧力センサ
ー等のデバイスとして機能することを示している。
<Physical Property Measurement Example 1> Complex [Complex 1]
[Compound 14] and thermal analysis of decanoic acid Complex [Compound 1] obtained in Production Examples 6 and 7,
[Compound 14] and decanoic acid were weighed in a quantity of several mg each in a 15 μl sealed cell made of Ag, and the temperature rising rate was 1.0 ° C./mi.
n. DSC measurement was performed in the range of -30 ° C to 130 ° C (Seiko, DSC120). In [Complex 1], which is a complex of the calixarene derivative and decanoic acid, the endothermic peaks due to the decanoic acid and the calixarene derivative disappear, and heat is not input or output over the entire temperature range. On the other hand, two large endothermic peaks were observed in the [Compound 14] which is a complex of the comparative compound [Chemical Formula 6] and decanoic acid, and the low temperature side peak was the melting of decanoic acid containing [Chemical Formula 6] The peak on the side is probably due to the melting of [Chemical Formula 6] containing decanoic acid, and it is presumed that the system undergoes phase separation. This indicates that [Complex 1] is a complex showing a completely new thermophysical property as in the present invention, and that it is still a mixture in Comparative Example [Complex 14] ( (Fig. 2). Furthermore, in microscopic observation using a thermo stage, [Complex 1] maintained fluidity up to around -30 ° C and exhibited fluid birefringence in the range of -30 ° C to room temperature.
This indicates that the present invention [Compound 1] functions as a device such as a pressure sensor in a very wide range.

【0031】<物性測定例2>コンプレックス[複2]
〜[複13]の熱分析 製造例6で得られたコンプレックス[複2]〜[複13]
のDSC測定および顕微鏡観察を行った。[複3]、
[複4]および[複5]は、DSC測定において低温化
された吸熱ピークを示したが、その他のコンプレックス
においては明瞭なピークは観察されず、すべてのコンプ
レックスにおいて、もとのカルボン酸およびカリックス
アレーン誘導体の吸熱ピークは消失しており、複合化効
果が明らかに現れている。サーモステージを用いた顕微
鏡観察によるコンプレックスの流動化温度を下の表2に
示す。すべてのコンプレックスにおいて、流動複屈折現
象が観察された。
<Physical Property Measurement Example 2> Complex [Complex 2]
~ Thermal analysis of [compound 13] Complex [compound 2] obtained in Production Example 6 ~ [compound 13]
DSC measurement and microscopic observation were performed. [Duplicate 3],
[Complex 4] and [Complex 5] showed endothermic peaks at low temperature in DSC measurement, but no clear peaks were observed in other complexes, and in all complexes, the original carboxylic acid and calix The endothermic peak of the arene derivative has disappeared, clearly showing the complexing effect. The fluidization temperature of the complex by microscopic observation using a thermo stage is shown in Table 2 below. The flow birefringence phenomenon was observed in all the complexes.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】<物性測定例3>本発明のカリックスアレ
ーン誘導体/カルボン酸コンプレックスの特徴を明らか
にするため、流動複屈折性の観察実験を行った。この観
察は、光学顕微鏡により直光偏光下で容易に行うことが
できる。この流動複屈折現象は本発明のカリックスアレ
ーン誘導体/カルボン酸コンプレックスは、細長い分子
構造のために、外部応力の負荷等によって生じた流れに
沿って分子配向が生じるためと考えられる。また、流動
による複屈折は外部応力の負荷を中止すると時間ととも
に解消するが、これはカリックスアレーン誘導体/カル
ボン酸コンプレックスの分子運動によるため温度依存性
である。そこで、以下のように、幾つかの温度下での流
動複屈折性の出現とその解消挙動を観察した。
<Physical property measurement example 3> In order to clarify the characteristics of the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention, an observation experiment of flow birefringence was conducted. This observation can be easily performed with an optical microscope under direct polarized light. This flow birefringence phenomenon is considered to be because the calixarene derivative / carboxylic acid complex of the present invention has an elongated molecular structure, and therefore molecular orientation occurs along the flow generated by the load of external stress. Further, the birefringence due to the flow disappears with the lapse of time when the application of the external stress is stopped, but this is temperature dependence because of the molecular motion of the calixarene derivative / carboxylic acid complex. Therefore, the appearance and elimination behavior of flow birefringence at several temperatures were observed as follows.

【0034】2枚のガラス板の間に試料をはさみ、一定
の力でガラス板をずらすと流動複屈折が観察できる。こ
の時、顕微鏡の二枚の偏光板の振動面を直光させておく
と、試料が等方性の場合には暗視野であり、試料に異方
性が生じてくると視野が明るくなる。この視野の明るさ
の変化を露光計によって測定した。応力を加えて暗視野
の60倍の明るさを基準として、暗視野に戻る時間を複
屈折解消時間とした。その結果を表3に示す。
The flow birefringence can be observed by sandwiching the sample between two glass plates and shifting the glass plates with a constant force. At this time, when the vibrating surfaces of the two polarizing plates of the microscope are directly illuminated, the dark field is obtained when the sample is isotropic, and the field becomes brighter when anisotropy occurs in the sample. The change in brightness of this visual field was measured by an exposure meter. The time required to return to the dark field was defined as the birefringence elimination time, with the stress being 60 times as bright as the dark field. The results are shown in Table 3.

【0035】[0035]

【表3】 ・試料:コンプレックス[複1][Table 3] ・ Sample: Complex [Complex 1]

【0036】以上の観察より、本発明コンプレックスは
極めて低温まで動作することのできる、圧力センサー、
ディスプレイ、記憶素子等として応用可能であることが
示される。
From the above observation, the complex of the present invention is a pressure sensor capable of operating even at an extremely low temperature,
It is shown that it can be applied as a display, a storage element, and the like.

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

【図1】本発明のコンプレックスに用いるカリックスア
レーン誘導体の製造フローチャートである。
FIG. 1 is a production flowchart of a calixarene derivative used in the complex of the present invention.

【図2】本発明のコンプレックスおよび比較例のDSC
昇温曲線を示す。
FIG. 2 DSC of a complex of the present invention and a comparative example
The temperature rising curve is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の一般式〔化1〕 【化1】 (式中、nは4、6または8)で表されるカリックスア
レーン誘導体と、分子中に少なくとも1つ以上のカルボ
キシル基を有する脂肪族または芳香族カルボン酸とのコ
ンプレックス。
1. The following general formula [Chemical formula 1] A complex of a calixarene derivative represented by the formula (wherein n is 4, 6 or 8) and an aliphatic or aromatic carboxylic acid having at least one or more carboxyl groups in the molecule.
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