KR20140004749A

KR20140004749A - 치환 방향족 화합물, 히드로겔화제, 히드로겔, 및 수계 시료의 겔화 방법

Info

Publication number: KR20140004749A
Application number: KR1020137024089A
Authority: KR
Inventors: 마사미치 야마나까; 다이스케 히가시
Original assignee: 고쿠리츠 다이가꾸 호우진 시즈오까 다이가꾸; 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2014-01-13
Also published as: US9115164B2; WO2012121394A1; JP5991547B2; EP2684868A4; JPWO2012121394A1; EP2684868A1; EP2684868B1; US20140005279A1

Abstract

본 발명에서는 하기 일반식(I)으로 표시되는 치환 방향족 화합물이 제공된다[상기 일반식(I)에서, A¹, A², 및 A³은 각각 독립적으로 친수성기에 의해 치환된 아릴기를 나타낸다.].

Description

치환 방향족 화합물, 히드로겔화제, 히드로겔, 및 수계 시료의 겔화 방법{SUBSTITUTED AROMATIC COMPOUND, HYDROGELATION AGENT, HYDROGEL, AND METHOD FOR GELATING AQUEOUS SAMPLE}

본 발명은 치환 방향족 화합물, 히드로겔화제, 히드로겔, 및 수계 시료의 겔화 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 겔은 도료나 수지 등의 분야에서 도료나 수지 등에 첨가하여 유동성을 조정하거나, 폐유(廢油), 폐액, 폐수 등을 겔화하여 고형물로 하여 수질 오염을 방지하거나 하는 등, 공업 분야, 일용품 분야, 환경 분야, 의료 분야, 향장품 분야, 식품 분야, 농업 분야, 생체 관련 분야, 분석 분야 등의 각 분야에서 폭넓게 이용되고 있다. 겔이란 화학 물질에 의해 형성된 삼차원 그물코(網目) 구조 중에 물이나 유기용제 등의 유체가 포함되어 있는 구조체를 말하고, 유체가 유기용제인 경우를 오르가노겔, 유체가 물인 경우를 히드로겔이라고 한다.

근래에는, 생체 관련 시료나 환경 시료의 센싱이나 스크리닝 등의 기술에 겔을 응용하는 것이 검토되고 있지만, 이 경우에는, 수계 환경에서의 겔화, 즉 히드로겔이나 히드로겔화제에 관한 개발이 불가결하다.

히드로겔이나 히드로겔화제에 관한 기술로서는, 특정 글리코시드아미노산 유도체로 이루어진 히드로겔화제(예를 들면, 일본 특허공개 2003-327949호 공보 및 일본 특허공개 2005-13174호 공보 참조)나, 특정 2'-데옥시우리딘 유도체로부터 제조된 히드로겔(예를 들면, 일본 특허공개 2005-194257호 공보 참조), 특정의 벤즈 아미드 유도체를 유효 성분으로 하는 히드로겔화제(예를 들면, 일본 특허공개 2007-217551호 공보 참조)가 알려져 있다.

또, 수계 시료에 대해 겔화 활성을 발현하는 화합물로서 분자의 외곽에 위치하는 친수성부와 분자의 중앙 부분에 위치하는 소수성부를 가지는 특정 구조의 치환 방향족 화합물이 알려져 있다(예를 들면, 국제 공개 제 2010/101147호 팜플렛 참조).

상기 일본 특허공개 2003-327949호 공보, 일본 특허공개 2005-13174호 공보, 및 일본 특허공개 2007-217551호 공보에 기재된 히드로겔화제는, 장쇄 알킬기를 가지는 화합물이며, 분자의 대칭성이 낮은 구조가 되고 있다. 또, 상기 특허공개 2005-194257호 공보에 기재된 2'-데옥시우리딘 유도체는 장쇄 알킬기는 가지지 않기는 하지만, 역시 분자의 대칭성이 낮은 구조가 되고 있다. 상기 종래의 히드로겔화제가 장쇄 알킬기를 가지는 이유나 대칭성이 낮은 구조가 되고 있는 이유는 분명하지 않고, 이들 종래의 히드로겔화제의 구조는 겔화제의 경험 법칙상 발견된 구조로 생각된다.

즉, 종래의 히드로겔화제의 개발의 방법은, 다수의 화합물로 이루어진 군(화합물 라이브러리)을 구축하고, 그 중에서 겔화가 달성되는 화합물을 찾아내는, 경험칙에 의지한 방법이며, 히드로겔화제의 명확한 분자 설계 지침은 아직도 확립되어 있지 않다. 또, 장쇄 알킬기나 대칭성이 낮은 구조는, 선택할 수 있는 구조의 수가 방대하고, 계통적인 화합물 라이브러리를 구축하는 것 자체가 곤란하다.

이 점에 관해, 상기 국제 공개 제 2010/101147호 팜플렛에 기재된 치환 방향족 화합물은 대칭성이 높은 구조를 가지는 화합물이며, 수계 시료에 대해 겔화 활성(겔화능)을 가지는 화합물이지만, 겔화능을 더욱 향상시켜, 보다 적은 첨가량으로 수계 시료를 겔화 시키는 것이 바람직하고 있다.

또, 종래의 히드로겔화제에 의해서 제작된 히드로겔에서는, 열안정성이나 경시 안정성이 문제가 되는 경우가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래에 없는 화학 구조를 가지고, 수계 시료에 대한 겔화능이 높고, 적은 첨가량에서도 수계 시료를 겔화할 수 있는 치환 방향족 화합물을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 상기 치환 방향족 화합물을 포함하는 히드로겔화제를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 상기 치환 방향족 화합물을 포함하고, 열안정성 및 경시 안정성이 뛰어난 히드로겔을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 상기 치환 방향족 화합물을 이용해 수계 시료를 용이하게 겔화할 수 있는 수계 시료의 겔화 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 이하 대로이다.

<1> 하기 일반식(I)으로 표시되는 치환 방향족 화합물.

[상기 일반식(I)에서, A¹, A², 및 A³은 각각 독립적으로 친수성기에 의해 치환된 아릴기를 나타낸다.]

<2> 상기 친수성기는 -OH기,-SO₃H기,-SO₃M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -COOH기, -COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH₂기, 알킬렌 옥시기, 및 당기(糖基)로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 <1>에 기재된 치환 방향족 화합물.

<3> 상기 친수성기는 -OH기,-SO₃H기,-SO₃M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄),-COOH기,-COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄),-NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH²기, 및, 알킬렌 옥시기 및 당기를 포함하는 기로부터 선택되는 적어도 1종인 <1> 또는 <2>에 기재된 치환 방향족 화합물.

<4> 상기 친수성기는 -OH기, 및, -［(OE)_nS_g］기(E는 에틸렌기를 나타내고, n는 1~4의 정수를 나타내고, Sg는 당기를 나타냄)로부터 선택되는 적어도 1종인 <1>~<3> 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물.

<5> <1>~<4> 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물을 포함한 히드로겔화제.

<6> <1>~<4> 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물을 포함한 히드로겔.

<7> <1>~<4> 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물과 수계 시료를 접촉 시키는 것을 포함한 수계 시료의 겔화 방법.

본 발명에 의하면, 종래에 없는 화학구조를 가져, 수계 시료에 대한 겔화능이 높고, 적은 첨가량으로도 수계 시료를 겔화할 수 있는 치환 방향족 화합물을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상기 치환 방향족 화합물을 포함하는 히드로겔화제를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상기 치환 방향족 화합물을 포함하고, 열안정성 및 경시 안정성이 뛰어난 히드로겔을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상기 치환 방향족 화합물을 이용해 수계 시료를 용이하게 겔화할 수 있는 수계 시료의 겔화 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시예 2에서 물의 겔화를 실시했을 때의 사진이다.
도 2는 본 실시예 2에서 Tris-Glycine-SDS 완충액의 겔화를 실시했을 때의 사진이다.
도 3은 본 실시예 2에서 D-MEM의 겔화를 실시했을 때의 사진이다.

<치환 방향족 화합물>

본 발명의 치환 방향족 화합물은 하기 일반식(I)으로 표시되는 치환 방향족 화합물(이하,「일반식(I)으로 표시되는 화합물」이라고도 함)이다.

상기 일반식(I)에서, A¹, A², 및 A³은 각각 독립적으로 친수성기에 의해 치환된 아릴기를 나타낸다.

일반식(I)으로 표시되는 화합물은 상기 화합물의 외곽에 위치하는 친수성부(구체적으로는, 아릴기에 치환하는 친수성기)와 상기 화합물의 중앙 부분에 위치하는 소수성부(상기 친수성부 이외의 부분)로부터 구성되는 평면상의 분자이다.

상기 소수성부는 3개의 우레아 구조를 가지는 대칭성이 높은 구조가 되고 있다.

일반식(I)으로 표시되는 화합물은 물을 용매로 하는 수계 시료를 용이하게 겔화할 수 있다. 즉, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 수계 시료에 대해 뛰어난 겔화능을 가지는 히드로겔화제로서 유용하다.

이하, 일반식(I)으로 표시되는 화합물에 의한 수계 시료의 겔화에 대해서, 추측되는 겔화 기구를 설명하지만, 본 발명은 이하의 겔화 기구로 한정되지 않는다.

일반식(I)으로 표시되는 화합물(이하, 단지 「분자」라고도 함)과 물이 접촉 하면, 소수성부끼리의 상호 작용 및 우레아 부분끼리의 수소결합을 주된 구동력으로서 각 분자가 자기 집합하여 상호 겹쳐져, 일차원 집적한다. 그 결과, 각 분자가 일차원 집적한, 섬유상의 초분자 집합체가 형성된다. 이 때에, 1 분자 중의 A¹, A², 및 A³에서의 아릴기에 존재하는 π전자가 다른 분자 중의 A¹, A², 및 A³에서의 아릴기에 존재하는 π전자와 상호작용(π 스태킹)함으로써, 분자끼리의 결합(겹쳐짐)을 보다 강고하게 하는 것이라고 생각할 수 있다.

이상과 같이 하여 형성된 섬유상의 초분자 집합체는, 수계 시료 중에 집합해, 삼차원 그물코 구조를 형성한다. 삼차원 그물코 구조를 형성한 초분자 집합체는 각 분자가 가지는 친수성부에 의해 물과의 친화성을 가지고 있으므로, 수계 시료 중에서 침전하는 것은 없다.

따라서, 형성된 삼차원 그물코 구조의 제거 부분에 물이 존재하게 되어, 수계 시료의 유동성이 저하해, 겔화가 일어나는 것이라고 생각할 수 있다.

또, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 대칭성이 높은 구조를 가지고 있기 때문에, 합성의 용이성이나, 화합물 분류의 용이성의 면에서도 우수하다.

또한, 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 국제 공개 제 2010/101147호 팜플렛에 기재된 치환 방향족 화합물보다 겔화능이 높다.

따라서, 해당 팜플렛에 기재된 치환 방향족 화합물보다 적은 첨가량으로 수계 시료를 겔화시킬 수 있다. 또한, 해당 팜플렛에 기재된 치환 방향족 화합물보다 광범위한 종류의 수계 시료를 겔화할 수 있다.

이 원인에 대해서는, 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물에서는, 분자 중심부의 벤젠환과 3개의 우레아 구조를 메틸렌기(-CH₂-기)로 연결한 구조로 하는 것에 의해, 해당 팜플렛에 기재된 치환 방향족 화합물과 비교해 소수성부의 사이즈가 작아져, 분자 전체로의 소수성이 저하한(즉, 친수성이 상승한) 것이 원인이라고 추측 된다.

또한, 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물, 상기 팜플렛에 기재된 치환 방향족 화합물보다 분자량을 작게 할 수 있어, 합성 용이성의 면에서도 유리하다.

본 발명에서의 「수계 시료」는 용매로서 적어도 물을 포함하는 시료이면 특별히 한정은 없다. 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 상술한 바와 같이, 광범위한 종류의 수계 시료를 겔화할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 광범위한 범위의 pH(예를 들면 pH 1~12)의 수계 시료를 겔화할 수 있다.

상기 수계 시료의 예로서 물, 완충액, 배지, 무기 수용액(산성 수용액, 염기 성 수용액, 중성 수용액 등) 등을 들 수 있다.

상기 완충액으로서는 3 인산 나트륨(sodium phosphate) 완충액, 트리스-염산(Tris-HCl) 완충액, 4-(2-히드록시에틸)-1-피페라진 에탄술폰산-수산화나트륨(HEPES-NaOH) 완충액, 아세트산 나트륨(NaOAc) 완충액, 붕산 완충액(Borate), 붕산-수산화나트륨(Borate NaOH) 완충액, 트리스-글리신-도데실 황산 나트륨(Tris-glycine-SDS) 완충액, 트리스-붕산-에틸렌디아민 4아세트산(Tris-Borate-EDTA) 완충액, 인산 완충 생리 식염수(PBS), 글리신-수산화나트륨(Glycine-NaOH) 완충액, 글리신-염산(Glycine-HCl) 완충액, 인산(Phosphate) 완충액, 인산이수소나트륨-수산화나트륨(NaH₂PO₄-NaOH) 완충액, 등의 각종의 완충액을 들 수 있다.

상기 배지로서는, 둘베코 개변 이글 배지(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)(D-MEM), 로즈웰·파크·메모리얼·인스티튜트 1640배지(RPMI1640 배지), 햄 F12 배지(F12 배지) 등의 각종 배지를 들 수 있다.

상기 무기 수용액으로서는, 염산 등의 산의 수용액, 수산화나트륨 등의 알칼리의 수용액, 나트륨염이나 암모늄염 등의 무기염의 수용액(해수, 식염수를 포함함) 등을 들 수 있다.

본 발명에서, 겔화의 확인은 목시에 의해 실시한다.

구체적으로는, 내경 5~20 mm의 시험관(이하, 「마이크로 튜브」라고도 함)에 0.1~5 mL의 수계 시료를 넣어 시험관을 상하 반전시키고(시험관의 바닥이 위, 시험관의 입구가 아래가 되도록 하고), 60초간 정지시킨다.

60초간 경과해도 시료가 흘러 떨어지지 않은 경우를 겔화된 것으로 판정한다.

또, 본 발명에서는 수계 시료 중에서의 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 농도에 있어서, 상기 수계 시료를 겔화할 수 있는 최소의 농도를 「최소 겔화 농도」라고 한다.

최소 겔화 농도가 낮을수록, 겔화능이 뛰어나고, 보다 적은 첨가량으로 수계 시료를 겔화할 수 있는 것을 의미한다.

일반식(I)에서, A¹, A², 및 A³은 각각 독립적으로 친수성기에 의해 치환된 아릴기를 나타낸다.

A¹, A², 및 A³은 동일한 기이어도, 다른 기이어도 좋지만, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 대칭성의 관점에서는, 동일한 기인 것이 바람직하다.

또, A¹, A², 및 A³에서, 아릴기에 대한 친수성기의 수는 요구되는 친수성의 정도에 따라 적당히 조정할 수 있지만, 합성 용이성 등의 관점에서는, 1~3인 것이 바람직하고, 1 또는 2인 것이 보다 바람직하다.

또, A¹, A², 및 A³에서, 아릴기에 대한 친수성기의 치환 위치는 겔화 활성의 관점에서는, 친수성기가 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 최외곽에 위치하는 치환위치인 것이 바람직하다.

구체적으로는, 상기 아릴기가 1개의 친수성기에 의해 치환된 페닐기인 경우, 상기 친수성기는 상기 페닐기의 4위에 치환하는 것이 바람직하다. 또, 상기 아릴기가 2개의 친수성기에 의해 치환된 페닐기인 경우, 상기 친수성기는 상기 페닐기의 3위 및 5위에 치환하는 것이 바람직하다. 또, 상기 아릴기가 3개의 친수성기에 의해 치환된 페닐기인 경우, 상기 친수성기는 상기 페닐기의 3위, 4위, 및 5위에 치환하는 것이 바람직하다.

일반식(I)에서, A¹, A², 및 A³중의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 등을 들 수 있지만, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 저분자량화의 관점 등에서는 페닐기가 바람직하다.

또, A¹, A², 및 A³중의 친수성기로서는 특별히 한정은 없지만, -OH기, -SO₃H기, -SO₃M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -COOH기, -COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH₂기, 알킬렌 옥시기, 및 당기로부터 선택되는 적어도 1종을 포함한 기인 것이 바람직하다.

여기서, 당기란, 당에 유래하는 1가의 기를 나타낸다.

구체적으로는, 당의 수산기 중 하나로부터 수소원자를 제외한 잔기를 가리킨다.

상기 당기는 알킬기(메틸기나 에틸기 등), 술포기, 등의 치환기에 의해서 치환되고 있어도 좋다.

상기 당의 종류에는 특별히 한정은 없지만, 겔화 활성의 관점에서는, 단당 또는 올리고당이 바람직하고, 단당 또는 이당인 것이 보다 바람직하고, 단당인 것이 특히 바람직하다.

상기 단당으로서는, 5탄당 또는 6탄당이 바람직하다.

상기 5탄당으로서는, 리보오스, 데옥시리보오스, 프룩토오스 등을 들 수 있다.

상기 6탄당으로서는, 글루코오스, 만노오스, 갈락토오스, 메틸-α-글루코오스, 메틸-α-만노오스 등을 들 수 있다.

상기 중에서도, 6탄당이 바람직하고, 글루코오스, 만노오스, 갈락토오스, 메틸-α-글루코오스 또는 메틸-α-만노오스가 특히 바람직하다.

상기 이당류로서는, 예를 들면, 말토오스, 이소말토오스, 락토오스, 트레할로오스, 수크로오스, 셀로비오스, 등을 들 수 있다.

상기 중에서도, 말토오스가 특히 바람직하다.

또, 상기 알킬렌 옥시기는 친수성을 유지하는 관점에서는, 탄소수 1~10의 알킬렌 옥시기가 바람직하고, 탄소수 1~4의 알킬렌 옥시기가 보다 바람직하고, 에틸렌옥시기(즉, 탄소수 2의 알킬렌 옥시기)가 특히 바람직하다.

또, 상기 알킬렌 옥시기는 산소원자 측에서 상기 아릴기에 결합하는 것이 바람직하다. 또, 1개의 친수성기 중에는, 상기 알킬렌 옥시기(이하,「-AO-기」라고도 함)가 1개만 단독으로 포함되어 있어도 좋고, 복수가 쇄상에 연결해, -(AO)_n-구조(n은, 예를 들면 1~10의 정수) 상태로 포함되어 있어도 좋다.

상기 R¹, R², 및 R³으로 표시되는 알킬기로서는, 친수성을 유지하는 관점에서는, 탄소수 1~10의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~4의 알킬기가 보다 바람직하다.

상기 M으로 표시되는 알칼리 금속으로서는, K 또는 Na이 바람직하다.

상기 X로 표시되는 할로겐 원소로서는, F, Cl, Br, 또는 I가 바람직하다.

상술한 중에서도, 겔화 활성의 관점에서는, A¹, A², 및 A³중의 친수성기로서는 -OH기, -SO³H기, -SO³M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -COOH기, -COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH²기, 및, 당기(바람직하게는, 단당류 유래의 당기)와 알킬렌 옥시기(바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬렌 옥시기, 보다 바람직하게는 에틸렌옥시기)를 포함하는 기로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

또한, A¹, A², 및 A³중의 친수성기로서는 -OH기, -SO₃H기, -SO₃M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -COOH기, -COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH₂기, 및-［(OE)_nS_g］기(E는 에틸렌기를 나타내고, n는 1~10의 정수(바람직하게는 1~4의 정수)를 나타내고, Sg는 당기를 나타냄)로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하고, -OH기, 또는, -［(OE)_nS_g]기(여기서, E는 에틸렌기를 나타내고, n는 1~4의 정수(바람직하게는 1~3의 정수)를 나타내고, S_g는 당기(바람직하게는, 단당류 유래의 당기)를 나타냄)가 특히 바람직하다.

이들 중, 합성 용이성의 관점에서는 -OH기가 바람직하고, 겔화능의 관점에서는 -［(OE)_nS_g］기가 바람직하다.

일반식(I)으로 표시되는 화합물은 합성 용이성의 관점 등에서, 저분자량화합물인 것, 구체적으로는 분자량 3000 이하의 화합물인 것이 바람직하고, 분자량 1500 이하의 화합물인 것이 보다 바람직하다. 또, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 분자량의 하한은 겔화 활성의 관점 등에서 500이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 분자량은 겔화 활성 및 합성 용이성의 관점 등에서, 500~3000이 바람직하고, 500~1500이 보다 바람직하다.

일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 이하의 방법으로 합성할 수 있다.

우선, 1,3,5-트리스(아미노메틸) 벤젠(후술의 화합물(7))과 보호기에 의해서 보호된 친수성기(예를 들면, -OH기, 또는, 상기-［(OE)_nS_g］기, 등) 및 이소시아네이트기(-NCO기)를 가지는 방향족 화합물을 반응시킨다. 여기서, 보호기로서는 친수성기에 대한 보호기로서 일반적인 기(아세틸기, t-부틸디메틸실릴기, 메톡시메틸기, 벤질기, 등)를 이용할 수 있다.

그러면, 1,3,5-트리스(아미노메틸) 벤젠 말단의 아미노기와, 상기 방향족 화합물의 이소시아네이트기(-NCO기)의 반응에 의해, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 친수성기가 보호기에 의해서 보호된 구조의 전구체 화합물(예를 들면, 후술의 화합물(13), 화합물(16) 등)이 생성된다.

다음으로, 얻어진 전구체 화합물을 탈보호시키고 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다.

탈보호 방법으로서는 공지의 방법을 이용할 수 있어 예를 들면, 산에 의한 처리, 염기에 의한 처리, 불화물 이온에 의한 처리, 접촉 수소화에 의한 처리, 등을 이용할 수 있다.

또, 상기 합성 방법에서 친수성기로서는, 상술한 친수성기 중에서, 분자 전체의 친수성, 소수성의 밸런스를 고려하면서 적당히 선택할 수 있다.

이상의 합성 방법의 예로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 대칭성이 높은 소수성부의 외측에, 친수성, 소수성의 밸런스를 고려하면서 친수성기를 도입한다고 하는 이론적인 분자 설계에 근거해 용이하게 합성 할 수 있다.

상기 A¹, 상기 A², 및 상기 A³로 표시되는, 친수성기에 의해 치환된 아릴기의 바람직한 예로서는, 하기 식(a-1)~(a-55)으로 표시되는 기를 들 수 있다. 단, 본 발명에서의 A¹, A², 및 A³은 이하의 기로는 한정되지 않는다.

하기 식(a-1)~(a-55)에서, 「*」는, 일반식(I) 중 우레아 구조와의 결합 위치를 나타낸다.

다음으로, 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 구체예(예시 화합물)를 나타낸다.

하기 예시 화합물에서의 (a-1) 등의 부호는 A¹, A², 및 A³의 바람직한 예로서 상기에 예시한 기를 나타내고 있다.

단, 본 발명은 이하의 예시 화합물에는 한정되지 않고, 하기 예시 화합물 이외에도, A¹, A², 및 A³로서 친수성기에 의해 치환된 아릴기를 적당히 조합한 화합물이 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

<히드로겔화제>

본 발명의 히드로겔화제는 상술한 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 포함한다.

즉, 본 발명의 히드로겔화제의 형태로서는 상술한 일반식(I)으로 표시되는 화합물뿐인 형태이어도, 상술한 일반식(I)으로 표시되는 화합물과 다른 성분과의 조합의 형태(혼합물의 형태, 혼합물이 아닌 형태 중 어느 것이어도 좋음)이어도 좋다.

상기 혼합물이 아닌 형태의 히드로겔화제를 물에 첨가하는 경우는, 일반식(I)으로 표시되는 화합물 및 다른 성분을 동시에 첨가해도 좋고, 따로 따로 첨가해도 좋다.

상기 다른 성분으로서는 바인더 성분, 완충액의 용질 등을 들 수 있다.

<히드로겔>

본 발명의 히드로겔은 상술한 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 포함한다.

이 히드로겔은 수계 시료에 대한 겔화능이 높은 상술한 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 포함하고 있기 때문에, 열안정성이 뛰어나고, 또한 (예를 들면 대기하나 수중인 경우) 경시 안정성이 뛰어나다.

종래의 히드로겔화제에 의해서 제작된 히드로겔에서는 열안정성이나 경시 안정성이 문제가 되는 경우가 있다. 특히, 종래의 저분자 겔화제에 의해서 제작된 가열 용해성의 히드로겔에서는 열안정성이 문제가 되는 경우가 있다.

예를 들면, 히드로겔을 이용한 화장품, 의약부외품, 의약품, 잉크·도료·코팅재(문구용, 인쇄용, 건축용) 등에서는, 40℃~50℃에서의 열안정성이 요구되는 일이 있다. 또, 히드로겔의 사용 장면으로서는, 적도 부근이나 사막 지대도 상정된다. 적도 부근이나 사막 지대 이외(예를 들면 일본)이어도, 예를 들면, 여름의 자동차 내 등은 60℃ 이상이 되는 일이 있다. 이러한 고온 환경하에서, 종래의 히드로겔화제에 의해서 제작된 히드로겔은 겔 상태를 유지하지 못하는 것이 많다.

종래의 히드로겔에 대해, 본 발명의 히드로겔은 높은 열안정성을 가지기 때문에(예를 들면 90℃로 가열해도 겔 상태를 유지함) 모든 장면에서 사용할 수 있다.

본 발명의 히드로겔의 구체적인 형태로서 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 자기 집합에 의해 형성된 삼차원 그물코 구조의 제거 부분에, 적어도 물(또한, 필요에 따라 그 외의 성분)이 존재하는 형태를 들 수 있다.

여기서, 삼차원 그물코 구조는 상술한 바와 같이, 일반식(I)으로 표시되는 화합물끼리의 자기 집합에 의해 형성된 섬유상의 초분자 집합체가 더욱 집합함으로써 형성된 구조이다.

본 발명의 히드로겔 중에서의, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 함유량은 최소 겔화 농도에 상당하는 양 이상의 양이면 특별히 한정은 없다.

본 발명의 히드로겔은, 예를 들면 후술하는 수계 시료의 겔화 방법에 따라 적합하게 제작된다.

이하, 수계 시료가 겔화 하는 반응을 「졸에서 겔로의 상 전이 반응」이라고도 한다.

이 졸에서 겔로의 상 전이 반응을 이용하여, 미지의 피검 화합물의 군으로부터 특정 성질(특정 화합물에 대해 강하고 상호 작용하는 성질)을 가지는 표적 화합물을 선별하는, 스크리닝을 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 히드로겔은 일반적인 히드로겔과 마찬가지로, 실온(15℃~25℃)에서 겔 상태이지만, 외부 자극(가열에 의한 자극, 교반 등의 물리적 자극, 화학 물질의 첨가 등)에 의해, 일반식(I)으로 표시되는 화합물끼리의 자기 집합이 해소되어 졸화한다.

화학 물질의 첨가에 의한 히드로겔의 졸화의 일례로서 음이온을 첨가함으로써, 일반식(I)으로 표시되는 화합물끼리의 자기 집합을 해소시켜 졸화 시키는 반응을 들 수 있다. 음이온은 나트륨염 등의 금속염 등의 형태로 첨가할 수 있다.

여기서 첨가하는 음이온으로서는, 일반식(I)으로 표시되는 화합물끼리의 자기 집합을 보다 효과적으로 해소시키는 관점에서, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 우레아 부분과 상호 작용하는 음이온이 바람직하다. 이러한 음이온으로서 구체적으로는, 불소 이온(F^-), 염소 이온(Cl^-), 브롬 이온(Br^-), 요오드 이온(I^-) 등의 할로겐 이온이나, 아세트산염 이온(CH₃COO^-), 등을 들 수 있다.

화학 물질의 첨가에 의한 히드로겔의 졸화의 다른 일례로서 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 말단의 친수성기(당기)와 강하고 상호 작용하는 렉틴을 첨가함으로써, 일반식(I)으로 표시되는 화합물끼리의 자기 집합을 해소시켜 졸화 시키는 반응을 들 수 있다.

이하, 히드로겔이 졸화하는 반응을 「겔에서 졸로의 상 전이 반응」이라고도 한다.

본 발명의 히드로겔은 필요에 따라 도데실 황산 나트륨(SDS)을 함유시킴으로써, 전기 영동용 겔로서 이용할 수도 있다.

즉, 본 발명의 히드로겔에, 전기 영동에 의해 표적 물질(단백질이나 핵산 등)을 전개시킬 수 있다. 이 경우, 표적 물질이 전개된 히드로겔을 겔에서 졸로의 상 전이 반응에 의해 졸화시킴으로써, 표적 물질을 효율적으로 회수할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 히드로겔을 단백질의 전기 영동용 겔로서 이용했을 경우에는, 전기 영동 후의 각 스팟으로부터, MALDI/TOFMS(매트릭스 지원 레이저 이탈 이온화 비행시간형 질량 분석계) 등의 해석을 실시하는 것이 가능한 양의 단백질 샘플을 회수할 수 있다.

<수계 시료의 겔화 방법>

본 발명의 수계 시료의 겔화 방법은 상술한 일반식(I)으로 표시되는 화합물과 수계 시료를 접촉시키는 것을 포함한다.

상기 접촉은 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 수계 시료에 첨가해 혼합함으로써 실시할 수 있다.

상기 혼합 후, 필요에 따라 1시간 이상 방치함으로써, 상술한 바와 같이 수계 시료를 겔화시킬 수 있다.

본 발명의 수계 시료의 겔화 방법에서는, 필요에 따라 겔화 활성을 보다 높이기 위해서, 상기 일반식(I)으로 표시되는 화합물과의 접촉 후 수계 시료에, 가열 처리 및 초음파 처리 중 적어도 한쪽을 실시해도 좋다.

여기서, 가열 처리 및 초음파 처리는 병용해도 좋다.

병용의 방법으로서는, 가열 처리 및 초음파 처리를 차례로 진행해도 좋고(어느 처리가 앞이어도 좋음), 가열 처리 및 초음파 처리를 동시에 행해도 좋다.

상기 가열 처리는, 예를 들면 70℃ 이상(바람직하게는 80℃ 이상)의 조건으로 실시한다.

가열 시간은, 예를 들면, 30분간 이상(바람직하게는 60분간 이상) 실시한다.

상기 가열 처리 후는, 예를 들면 실온(15℃~25℃)까지 냉각함으로써, 겔화를 보다 진행시킬 수 있다.

또, 상기 초음파 처리는, 예를 들면, 시판되고 있는 초음파 처리 장치를 이용해 5분간 이상(바람직하게는 15분간 이상)을 실시한다.

이상, 가열 처리나 초음파 처리에 대해서 설명했지만, 본 발명의 수계 시료의 겔화 방법에서, 이러한 처리는 필수는 아니다. 단백질이나 당 등을 포함하는 생체 관련 시료 등의 변성을 억제하는 관점에서는, 오히려, 가열 처리나 초음파 처리를 실시하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 치환 방향족 화합물, 히드로겔화제, 및 수계 시료의 겔화 방법은 수계 시료에 대해 뛰어난 겔화 활성을 나타내고, 본 발명의 히드로겔은 높은 열안정성 및 경시 안정성이 뛰어나기 때문에, 본 발명의 치환 방향족 화합물, 히드로겔화제, 히드로겔, 및 수계 시료의 겔화 방법은 의료 분야, 향장품 분야, 식품 분야, 일용품 분야, 공업 분야, 농업 분야, 환경 분야, 생체 관련 분야, 분석 분야 등에 이용할 수 있다.

구체적인 용도로서는, 예를 들면, 전기 영동용 SDS 완충액 겔, 세포 배양용 히드로겔, 수질 조사, 요검사를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 치환 방향족 화합물, 히드로겔화제, 히드로겔, 및 수계 시료의 겔화 방법은 국제 공개 제 2010/101147호 팜플렛의 단락 0075~0085, 0167~0179에 기재되어 있는 스크리닝이나, 해당 팜플렛의 단락 0184~0188에 기재되어 있는 수계 시료 중에서의 음이온 양의 적정에도 이용할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중 「%」나 「wt%」는 특별히 언급이 없는 한 「질량%」를 나타낸다. 또, 실시예 중 「실온」은 15℃~25℃를 나타낸다.

[실시예 1]

실시예 1로서 본 발명의 치환 방향족 화합물의 예시 화합물의 합성을 실시했다.

<예시 화합물(I-2)의 합성>

하기 합성 경로에 따라, 예시 화합물(I-2)을 합성했다.

하기 합성 경로에서, Me는 메틸기, Ac는 아세틸기, Ts는 토실기를 나타내고 있다.

이하, 상기 합성 경로의 상세한 조작에 대해 설명한다.

-화합물(6)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(5)(1,3,5-트리스(브롬메틸) 벤젠)(302 mg, 0.85 mmol), 프탈이미드 칼륨염(potassium phthalimide)(562 mg, 3.03 mmol), 18-크라운-6-에테르(18-crown-6-ether)(67 mg, 0.25 mmol)를 순차 가한 후, 톨루엔(toluene)(7.1 mL)을 가했다. 얻어진 용액을 27시간 환류했다. 환류 후의 용액에 대해 CH₂Cl₂를 가해 고체를 녹여, H₂O로 유기층을 세정해, 얻어진 유기층을 포화 식염수로 더 세정했다. 세정 후의 용액에 Na₂SO₄를 가해 건조하고, 자연 여과해, 더욱 농축을 실시해, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세톤/CH₂Cl₂=1：60)에 의해 정제했다. 얻어진 고체에 메탄올(MeOH)/아세트산에틸(AcOEt) 재침전법을 실시해, 목적물인 화합물(6)을 백색 고체로서 얻었다(수율 79%, 수량 369 mg).

화합물(6)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ4.78 (s, 6H), 7.35 (s, 3H), 7.69-7.83 (m, 12H).

-화합물(7)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(6)(1.00 g, 1.80 mmol)에, 에탄올(EtOH)(24 mL)과 톨루엔(toluene)(12 mL)을 가했다.

얻어진 용액에, 빙랭하, H₂NNH₂·H₂O(0.52 mL, 10.8 mmol)를 적하하고, 72℃로 17시간 교반했다. 교반 후의 용액으로부터 용매를 감압 증류 제거한 후, 40% 수산화칼륨 수용액(4.0 mL)을 가해 고체를 녹여, CHCl₃로 추출했다. 유기층에 Na₂SO₄를 가해 상기 유기층을 건조하고, 자연 여과해, 더욱 농축을 실시해, 미정제의 목적물(화합물(7))을 황토색 고체로서 얻었다(조(粗)수율 60%, 조(粗)수량 178 mg). 다음 단계에서 불순물을 제거할 수 있기 때문에, 여기에서는 더 이상의 정제는 행하지 않았다.

화합물(7)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ3.85 (s, 6H), 7.24 (s, 3H).

-화합물(8)의 합성-

아르곤 분위기 하, α,D-글루코피라노오스 펜타아세테이트(α,D-glucopyranose pentaacetate)(1.00 g, 2.57 mmol)에, 아세트산(AcOH)(9.2 mL)을 가했다. 얻어진 용액에, 차광 하에서, 브롬화아세틸(AcBr)(0.57 mL, 7.69 mmol) 및 메탄올(MeOH)(0.15 mL, 3.70 mmol)을 가해 실온에서 1일 교반했다. 교반 후의 반응 용액을 농축함으로써, 미정제의 목적물(화합물(8))을 갈색 시럽상 액체로서 얻었다. 다음 단계에서 불순물을 제거할 수 있기 때문에, 여기에서는 더 이상의 정제는 행하지 않았다.

화합물(8)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ2.03 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 2.10 (s, 3H), 2.10 (s, 3H), 4.13 (dd, J₁ = 2.0 Hz, J₂ = 14.4 Hz, 1H), 4.29 (ddd, J₁ = 6.3 Hz, J₂ = 5.4 Hz, J₃ = 1.5 Hz, 1H), 4.33 (dd, J₁ = 11.5 Hz, J₂ = 3.9 Hz, 1H), 4.83 (dd, J₁ = 10.0 Hz, J₂ = 3.9 Hz, 1H), 5.18 (t, J = 9.8 Hz, 1H), 5.56 (t, J =9.8 Hz, 1H), 6.61 (d, J =3.9 Hz, 1H).

-화합물(9)의 합성-

아르곤 분위기 하, 미정제의 화합물(8)에 CH₂Cl₂(107 mL)를 가했다. 여기에 Na₂SO₄(3.64 g, 25.6 mmol) 및 디에틸렌글리콜(diethylene glycol)(2.4 mL, 25.6 mmol)를 가해 실온에서 15분 교반한 후, Ag₂CO₃(1.47 g, 5.35 mmol)를 가해 실온에서 19시간 더 교반했다. 얻어진 용액으로부터, 흡인 여과에 의해 Ag₂CO₃를 제거하고, 물로 세정했다. 생긴 유기층을 포화 식염수로 세정한 후, Na₂SO₄에 의해 건조 했다. 얻어진 반응 혼합물은 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세트산에틸/헥산=1：3→1：0)에 의해 정제하고, 목적물인 화합물(9)을 백색 고체로서 얻었다(이단계 수율 48%, 수량 535 mg).

화합물(9)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ2.01 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 2.06 (s, 3H), 2.09 (s, 3H), 2.17-2.25 (m, 1H), 3.54-3.62 (m, 2H), 3.66 (t,J = 4.6 Hz), 3.69-3.77 (m, 4H), 3.96 (dt, J_d = 10.7 Hz, J_t = 4.2 Hz, 1H), 4.15 (dd, J₁ = 12.7 Hz, J₂ = 2.5 Hz, 1H), 4.26 (dd, J₁ = 12.4 Hz, J₂ = 4.9 Hz, 1H), 4.61 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 5.00 (dd, J₁ = 9.5 Hz, J₂ = 7.8 Hz, 1H), 5.10 (t, J = 9.8 Hz, 1H), 5.21 (t, J = 9.5 Hz, 1H).

-화합물(10)의 합성-

아르곤 분위기 하, 염화 파라 톨루엔술포닐(염화토실；Ts-Cl)(258 mg, 1.35 mmol), N,N-디메틸-4-아미노피리딘(DMAP)(4.9 mg, 0.040 mmol)에, 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane)(2.8 mL)을 가했다. 여기에 화합물(9)(536 mg, 1.23 mmol)과 트리에틸아민(Et₃N)(0.55 mL, 3.96 mmol)를 가해 실온에서 20시간 교반했다.

교반 후의 용액을 포화 탄산수소나트륨 수용액으로 ?치한 후, CH₂Cl₂로 추출했다. 생긴 유기층을 포화 식염수로 세정하고, Na₂SO₄에 의해 건조했다. 얻어진 반응 혼합물은 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세트산에틸/헥산=1：1→1：0)으로 정제하고, 목적물인 화합물(10)을 무색 투명의 시럽상 액체로서 얻었다(수율 81%, 수량 587 mg).

화합물(10)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ2.00 (s, 3H), 2.02 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 2.08 (s, 3H), 2.46 (s, 3H), 3.58-3.60 (m, 2H), 3.65-3.72 (m, 4H), 3.89 (dt, J₁ = 11.7 Hz, J₂ = 4.1 Hz, 1H), 4.11-4.16 (m, 3H), 4.26 (dd, J₁ = 12.4 Hz, J₂ = 3.9 Hz, 1H), 4.58 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.98 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 5.08 (t, J = 9.5 Hz, 1H), 5.21 (t, J = 9.5 Hz, 1H).

-화합물(11)의 합성-

아르곤 분위기 하, p-니트로페놀(p-nitrophenol)(182 mg, 1.29 mmol) 및 K₂CO₃(413 mg, 2.98 mmol)에 N,N-디메틸포름아미드(DMF)(10.0 mL)를 가했다. 여기에 DMF(9.5 mL)에 녹인 화합물(10)(587 mg, 0.99 mmol)을 가해 100℃에서 4시간 교반했다. 얻어진 용액으로부터 흡인 여과에 의해 K₂CO₃를 제거한 후, 물을 가해 CH₂Cl₂로 추출했다. 유기층을 포화 식염수로 세정해, Na₂SO₄에 의해 건조했다. 얻어진 반응 혼합물은 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세트산에틸/헥산=1：1)으로 정제해, 목적물인 화합물(11)을 황색 시럽상 액체로서 얻었다(수율 81%, 수량 446 mg).

화합물(11)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ2.01 (s, 3H), 2.02 (s, 3H), 2.08 (s, 3H), 3.66-3.78 (m, 4H), 3.87 (t, J = 4.6 Hz, 2H),3.96-4.00 (m, 1H), 4.14 (dd, J₁ = 12.2 Hz, J₂ = 2.4 Hz, 1H), 4.20 (t, J =4.9 Hz, 2H), 4.25 (dd, J₁ = 12.7 Hz, J₂ = 8.3 Hz, 1H), 4.59 (d, J = 7.8 Hz, 1H),5.00 (t, J = 8.3 Hz, 1H), 5.08 (t, J = 10.0 Hz, 1H), 5.19 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 8.21 (d, J = 8.3 Hz, 2H).

-화합물(12)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(11)(446 mg, 0.80 mmol)에 아세트산에틸(AcOEt)(8.4 mL)를 가해 팔라듐 탄소촉매(Pd/C)(46 mg, 10 wt%)를 더 가해 18시간 수소 치환했다. 얻어진 용액으로부터 자연 여과에 의해 Pd/C를 제거하고, 얻어진 반응 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세트산에틸/헥산=1：1)에 의해 정제하고, 목적물인 화합물(12)을 황색 시럽상 액체로서 얻었다(수율 55%, 수량 232 mg).

화합물(12)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ2.00 (s, 3H), 2.02 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 2.08 (s, 3H), 3.43 (s, 2H), 3.66-3.72 (m, 4H), 3.75-3.79 (m, 4H), 3.96 (dt, J_d = 11.5 Hz, J_t =4.4 Hz, 1H), 4.03 (t, J = 3.4 Hz, 2H), 4.13 (dd, J₁ = 12.2 Hz, J₂ = 2.4 Hz, 1H), 4.25 (dd, J₁ = 12.4 Hz, J₂ = 4.4 Hz, 1H), 4.61 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 4.99 (dd, J₁ = 9.5 Hz, J₂ = 8.3 Hz, 1H), 5.08 (t, J = 9.8 Hz, 1H), 5.20 (t, J = 9.8 Hz, 1H), 6.63 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 6.77 (d, J = 8.8 Hz, 2H).

-화합물(13)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(12)(375 mg, 0.71 mmol)에 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane)(1.5 mL)를 가했다. 여기에 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane)(1.4 mL)에 녹인 트리포스겐(triphosgene)(218 mg, 0.74 mmol)을 가했다. 얻어진 용액에, 빙랭하, 트리에틸아민(Et₃N)(0.22 mL, 1.56 mmol)을 가해 실온에서 40분 교반했다. 교반 후의 용액으로부터 반응 용매를 증류 제거한 후, 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane)(2.9 mL)를 가해 미정제의 화합물(7)(40 mg, 0.24 mmol)를 더 가했다. 얻어진 용액을 90℃에서 2일간 교반한 후, 포화 염화물 암모늄 수용액으로 ?치하여, CH₂Cl₂로 추출했다. 유기층을 포화 식염수로 세정해, Na₂SO₄에 의해 건조했다. 얻어진 반응 혼합물은 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세톤/CH₂Cl₂=1：3→1：0)로 정제하여, 목적물인 화합물(13)을 황토색 고체로서 얻었다(수율 78%, 수량 347 mg).

화합물(13)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ1.93 (s, 9H), 1.98 (d, J = 1.0 Hz, 18.0 Hz), 2.01 (s, 9H), 3.53-3.58 (m, 6H), 3.62-3.70 (m, 9H), 3.82 (dt, J = 11.2 Hz, 4.3 Hz, 3H), 3.95-4.00 (m, 12H), 4.17 (dd, J₁ = 11.7 Hz, J₂= 4.9 Hz, 3H), 4.25 (d, J = 5.9 Hz, 6H), 4.76 (t, J = 9.0 Hz, 3H), 4.84 (d, J = 7.8 Hz, 3H), 4.90 (t, J = 9.8 Hz, 3H), 5.26 (t, J = 9.5 Hz, 3H), 6.52 (t, J = 5.6 Hz, 3H), 6.79 (d, J = 8.8 Hz, 6H), 7.10 (s, 3H), 7.28 (d, J = 8.8 Hz, 6H), 8.35 (s, 3H).

-예시 화합물(I-2)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(13)(73 mg, 0.040 mmol)에 에탄올(EtOH)(1.5 mL)을 가했다. 얻어진 용액에 나트륨에톡사이드(NaOEt)(8.5 mg, 0.13 mmol)를 더하고, 실온에서 21시간 교반했다. 교반 후의 반응 용액을 수중에서 반투막을 이용해 투석해, 농축함으로써 목적물인 예시 화합물(I-2)을 황토색 고체로서 얻었다(수율 76%, 수량 40 mg).

예시 화합물(I-2)의 분자량은 1321이다.

예시 화합물(I-2)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ2.92-2.99 (m, 3H), 3.00-3.17 (m, 12H), 3.40-3.44 (m, 3H), 3.59-3.73 (m, 18H), 3.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 3.99 (d, J = 4.4 Hz, 6H), 4.15 (d, J = 7.8 Hz, 3H), 4.25 (d, J = 4.9 Hz, 6H), 4.51 (t, J = 5.6 Hz, 3H), 4.93 (dd, J₁ = 16.6 Hz, J₂= 4.4 Hz, 6H), 5.01 (d, J = 4.4 Hz, 3H), 6.53 (s, 3H), 6.80 (d, J = 8.8 Hz, 6H), 7.10 (s, 3H), 7.28 (d, J = 8.8 Hz, 6H), 8.36 (s, 3H).

<예시 화합물(I-21)의 합성>

하기 합성 경로에 따라, 예시 화합물(I-21)을 합성했다.

하기 합성 경로에서, 「TBS」는 t-부틸디메틸실릴기를 나타낸다.

이하, 상기 합성 경로의 상세한 조작에 대해 설명한다.

-화합물(14)의 합성-

아르곤 분위기 하, 플로로글루시놀(phloroglucinol)(10.0 g, 79.5 mmol)에 농(濃) 암모니아수(conc.NH4OH)(78 mL)를 가했다. 얻어진 용액을 실온에서 1일 교반한 후, 용매를 감압 증류 제거 했다. 얻어진 용액에 대해, 빙랭하에서 6N HCl을 가해 염산염으로 하고, 용매를 감압 증류 제거한 후, MeOH/CH₂Cl₂ 재침전법에 의해 정제하여, 목적물인 화합물(14)을 황색 고체로서 얻었다(수율 69%, 수량 8.89 g).

화합물(14)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ6.27 (s, 2H), 6.32 (s, 1H).

-화합물(15)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(14)(542 mg, 3.34 mmol) 및 이미다졸(imidazole)(1.01 g, 14.8 mmol)에 THF(20.0 mL)를 가했다. 얻어진 용액에, 빙랭하, THF(13.6 mL)에 녹인 t-부틸디메틸실릴 클로리드(TBS-Cl)(2.02 g, 13.4 mmol)를 트랜스퍼에 의해 가한 후, 실온에서 37시간 교반했다. 유기층을 H₂O와 포화 식염수로 차례로 세정하고, Na₂SO₄를 가해 건조하고, 자연 여과하고, 더욱 농축을 실시했다. 얻어진 반응 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(아세트산에틸/헥산=1：50)으로 정제하여, 목적물인 화합물(15)을 백색 고체로서 얻었다(수율 72%, 수량 937 mg).

화합물(15)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ0.18 (s, 12H), 0.96 (s, 18H), 3.54 (s, 2H), 5.78 (t, J = 2.0Hz, 1H), 5.84 (d, J = 2.0 Hz, 2H).

-화합물(16)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(15)(599 mg, 1.53 mmol)에 1,2-디클로로에탄(1,2-dichroloethane)(2.5 mL)를 가했다. 얻어진 용액에, 1,2-디클로로에탄(1,2-dichroloethane)(2.7 mL)에 녹인 트리포스겐(triphosgene)(456 mg, 1.54 mmol)을 가해서 계속해서 빙랭하, 트리에틸아민(Et₃N)(0.44 mL, 3.07 mmol)을 가해 실온에서 1시간 교반했다. 교반 후의 용액으로부터 용매를 감압 증류 제거하고 백색 고체를 얻은 후, 1,2-디클로로에탄(1,2-dichroloethane)(5.2 mL)을 가해 미정제의 화합물(7)(76 mg, 0.46 mmol)을 더 가해 50℃에서 2.5일간 교반했다. 포화 염화 암모늄 수용액에 의해 반응을 ?치한 후, CHCl₃로 추출하고, 얻어진 유기층을 H₂O와 포화 식염수로 세정했다. 유기층에 Na₂SO₄를 가해 건조하고, 자연 여과하고, 더욱 농축을 실시했다. 얻어진 반응 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(CHCl₃/아세트산에틸=50：1)으로 정제하여, 목적물인 화합물(16)을 황토색 고체로서 얻었다(수율 64%, 수량 385 mg).

화합물(16)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (600 MHz, DMSO-d₆) δ0.15 (s, 36H), 0.92 (s, 54H), 4.26 (d, J = 5.5 Hz, 6H), 5.83 (s, 3H), 6.52 (t, J = 5.8 Hz, 3H), 6.62 (d, J = 2.1 Hz, 6H), 7.11 (s, 3H), 8.53 (s, 3H).

-예시 화합물(I-21)의 합성-

아르곤 분위기 하, 화합물(16)(107 mg, 0.082 mmol)에 DMF(7.0 mL)를 가했다. 빙랭하, 1N HCl(1.3 mL)를 적하한 후, 실온에서 5일간 교반했다. 포화 탄산수소나트륨 수용액을 가해 반응을 ?치하고, 용매를 감압 증류 제거했다. 얻어진 고체를 MeOH/H₂O 재침전법에 의해 정제하여, 목적물인 예시 화합물(I-21)을 황토색 고체로서 얻었다(수율 37%, 수량 19 mg).

예시 화합물(I-21)의 분자량은 618이다.

예시 화합물(I-21)의 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.

¹H NMR (600 MHz, DMSO-d₆) δ 4.24 (d, J = 5.5 Hz, 6H), 5.76 (t, J = 2.1 Hz, 3H), 6.35 (d, J = 2.1 Hz, 6H), 6.45 (t, J = 5.8 Hz, 3H), 7.09 (s, 3H), 8.29 (d, J = 26.8 Hz, 3H), 9.01 (s, 6H).

이상, 예시 화합물(I-2) 및 (I-21)의 합성예에 대해 설명했지만, 그 외의 일반식(I)으로 표시되는 화합물도, 이러한 합성예와 동일한 방법으로, 화합물(7)(1,3,5-트리스(아미노메틸) 벤젠)과, 보호기에 의해서 보호된 친수성기 및 이소시아네이트기(-NCO기)를 가지는 방향족 화합물을 반응시킨 후, 탈보호를 실시함으로써 합성할 수 있다.

[실시예 2]

≪예시 화합물(I-2)에 의한 수계 시료의 겔화≫

상기에 합성한 예시 화합물(I-2)을 겔화제로서 이용해 이하의 각종 수계 시료의 겔화를 실시했다.

<수계 시료>

·물

·트리스-글리신-도데실 황산 나트륨 완충액(이하,「Tris-Glycine-SDS 완충액」라고도 함)

·둘베코 개변 이글 배지(이하,「D-MEM」라고도 함)

·트리스-염산 완충액(이하,「Tris-HCl 완충액」라고도 함)

·붕산-수산화나트륨 완충액(이하, 「Borate NaOH 완충액」라고도 함)

·트리스-붕산-에틸렌디아민 4아세트산염 완충용액(이하, 「Tris-Borate-EDTA 완충액」라고도 함)

·염산 수용액

·수산화나트륨 수용액

·식염수

·4-(2-히드록시에틸)-1-피페라진 에탄술폰산-수산화나트륨 완충액(이하, 「HEPES-NaOH 완충액」라고도 함)

·인산 완충 생리 식염수(이하, 「PBS buffer」라고도 함)

·글리신-수산화나트륨 완충액(이하, 「Glycine-NaOH buffer」라고도 함)

·글리신-염산 완충액(이하, 「Glycine-HCl buffer」라고도 함)

·인산 완충액(이하, 「Phosphate buffer」라고도 함)

·인산이수소나트륨-수산화나트륨 완충액(이하, 「NaH₂PO₄-NaOH buffer」라고도 함)

·각종 무기염(NaF, NaCl, NaBr, NaOAc, Na₂CO₃, Na₂SO₃, Na₂SO₄, Na₃PO₄, NH₄F, NH₄Cl, NH₄Br)의 수용액

·해수

<겔화의 조작>

마이크로 튜브(용적 2.2 mL, 내경 5 mm)에 겔화제 및 수계 시료(100㎕)를 가해 가열(약 100℃)해 겔화제를 용해시킨 후, 실온에서 2시간 방냉했다.

<겔화의 평가>

상기 방냉 후의 각 샘플에 대해서, 하기 평가 기준에 따라, 겔화의 평가를 실시했다.

-평가기준-

G(gel)…마이크로 튜브를, 바닥이 위, 입구가 아래가 되도록 상하 반전시키고, 60초간 경과시켜도 수계 시료가 흘러 떨어져 내리지 않고, 마이크로 튜브를 기울여도 겔이 유동하지 않는 경우

PG(partial gel)…부분적으로 겔을 형성하고 있는 경우

I(insoluble)…겔화제가 용매에 거의 녹지 않는 경우

V(viscous solution)…마이크로 튜브를, 바닥이 위, 입구가 아래가 되도록 상하 반전시키면, 60초간 미만에 수계 시료가 흘러 떨어지는 경우이며, 수계 시료에 점성이 있는 경우

S(solution)…마이크로 튜브를 바닥이 위, 입구가 아래가 되도록 상하 반전시키면, 60초간 미만에 수계 시료가 흘러 떨어지는 경우이며, 수계 시료에 점성이 없는 경우

<투명도>

상기 방냉 후의 각 시료에 대해서, 하기 기준에 따라, 겔의 투명도를 판정했다.

겔화가 진행되는 것에 따라, 겔의 투명도가 내려가는 경향이 있다.

-기준-

A：무색 투명인 경우

B：겔을 통해 문자를 읽을 수 있는 경우

C：겔을 통해 간신히 문자를 알 수 있는 경우

D：겔을 통해 문자를 읽을 수 없는 경우

<물의 평가 결과>

수계 시료로서 물을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타낸다.

표 1 중 농도란은, 각 시료 중에서의 겔화제의 농도를 나타낸다(이후의 표에 대해서도 마찬가지이다).

도 1은 겔화의 조작 후, 마이크로 튜브를, 바닥이 위, 입구가 아래가 되도록 상하 반전시켰을 때의 사진이며, 마이크로 튜브에 붙인 「A1」등의 부호는 시료 번호를 나타내고 있다(이후의 도에 대해서도 마찬가지이다).

표 1 및 도 1에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, 물의 겔화를 실시할 수 있었다.

최소 겔화 농도는 0.50질량%이었다.

<겔의 열안정성>

상기 시료 번호 A1~A3의 겔은 적어도 90℃까지 가열해도 겔 상태를 유지하고 있어 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

상세하게는, 시료 번호 A1~A3의 겔이 졸화하는 온도(이하,「T_gel」라고 함)는 각각 96.9℃(시료 번호 A1), 96.5℃(시료 번호 A2), 95.9℃(시료 번호 A3)이었다.

<겔의 경시 안정성>

또, 상기 시료 번호 A3의 겔을 대기하(실온)에서 방치했는데, 대기하에서, 적어도 5개월간 겔 상태를 유지하고 있었다. 또, 상기 시료 번호 A3의 겔을 수중(실온)에서 방치했는데, 수중에서 적어도 3개월간 겔 상태를 유지하고 있었다.

이상의 결과로부터, 얻어진 겔이 높은 경시 안정성을 가지는 것이 확인되었다.

(비교 실험)

다음으로, 비교 실험으로서 예시 화합물(I-2)을, WO2010/101147호 팜플렛에 기재된 예시 화합물(3)로 바꾼 것 이외는 상기 물의 평가와 동일한 조작을 실시하고, 상기 예시 화합물(3)의 최소 겔화 농도를 구했다.

해당 팜플렛에 기재된 예시 화합물(3)을 이용했을 경우, 최소 겔화 농도는 1.5질량%이었다.

이것에 의해, 중앙의 벤젠환과 3개의 우레아 구조의 각각이 메틸렌기(-CH₂-기)로 결합된 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 현저하게 높은 겔화능을 가지는 것을 알 수 있었다.

또한, 해당 팜플렛에 기재된 예시 화합물(3)은 중앙의 벤젠환과 3개의 우레아 구조의 각각이 하기 구조의 2가의 기(*는 벤젠환과의 결합 위치를 나타내고, **는 우레아 구조의 질소원자와의 결합 위치를 나타냄)를 통해 결합하고 있는 것 이외는 상기 예시 화합물(I-2)의 구조와 동일하다.

<Tris-Glycine-SDS 완충액의 평가 결과>

수계 시료로서 Tris-Glycine-SDS 완충액을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타낸다.

Tris-Glycine-SDS 완충액으로서는, Tris(25 mM)-Glycine(192 mM)-SDS(0.1%) 완충액을 이용했다.

표 2 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, Tris-Glycine-SDS 완충액의 겔화를 실시할 수 있었다.

최소 겔화 농도는 1.5질량%이었다.

<D-MEM의 평가 결과>

수계 시료로서 D-MEM을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 3 및 도 3에 나타낸다.

표 3 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, D-MEM의 겔화를 실시할 수 있었다.

최소 겔화 농도는 0.60질량%이었다.

별도로, 겔화제 농도 1.0질량%의 D-MEM 시료의 겔을 제작해, 이 겔의 T_gel을 측정했는데 T_gel은 103.7℃이며, 이 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

<Tris-HCl 완충액(pH7.4)의 평가 결과>

수계 시료로서 Tris-HCl 완충액을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 4에 나타낸다.

또한, 표 4 이후의 평가 결과에 대해서는 도면(겔의 사진)은 생략한다.

표 4에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, Tris-HCl 완충액의 겔화를 실시할 수 있었다.

최소 겔화 농도는 0.50질량% 이하이었다.

(Borate NaOH 완충액(50 mM, pH7.0))

수계 시료로서 Borate NaOH 완충액(50 mM, pH7.0)을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 5에 나타낸다.

표 5에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, Borate NaOH 완충액(50 mM, pH7.0)의 겔화를 실시할 수 있었다.

최소 겔화 농도는 0.50질량%이었다.

또, 시료 번호 E3의 겔의 T_gel은 96.4℃이며, 이 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

(Borate NaOH 완충액(pH8.5))

Borate NaOH 완충액(pH8.5)에서, Borate NaOH의 농도를 변화시켰을 때의 평가 결과를 하기 표 6에 나타낸다. 표 6 중 「농도(mM)」란은 Borate NaOH의 농도이다. 여기서, 겔화제의 농도는 모두 0.5질량%로 했다.

표 6에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, 여러 가지의 농도의 Borate NaOH 완충액(pH8.5)의 겔화를 실시할 수 있었다.

<Tris-Borate-EDTA 완충액의 평가 결과>

수계 시료로서 Tris-Borate-EDTA 완충액을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

표 7에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, Tris-Borate-EDTA 완충액의 겔화를 실시할 수 있었다.

최소 겔화 농도는 0.50질량%이었다.

수계 시료로서 여러 가지의 pH의 수계 시료(염산 수용액(HCl aq.), 물(H₂0), 수산화나트륨 수용액(NaOH aq.))의 겔화를 실시해, 겔화능의 pH 응답성을 조사했다.

겔화제의 농도는 어느 시료에서도 1.0질량%로 했다.

평가 결과를 하기 표 8에 나타낸다.

표 8에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, pH1.0~12.0의 범위의 수계 시료의 겔화를 실시할 수 있었다.

또, 시료 번호 H1~H12의 겔의 T_gel은 모두 95℃ 이상이며, 이러한 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

(비교 실험)

다음으로, 비교 실험으로서 예시 화합물(I-2)을 WO2010/101147호 팜플렛에 기재된 예시 화합물(3)로 바꾼 것 이외는 상기 pH 응답성의 평가와 동일한 평가를 실시했다.

그러면, 상기 예시 화합물(3)에서는, 겔화를 실시할 수 있는 pH가 약 6.0~9.0의 범위이었다.

이 결과로부터, 중앙의 벤젠환과 3개의 우레아 구조 각각을 메틸렌기(-CH₂-기)로 결합한 구조의 본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 폭넓은 범위의 pH의 수계 시료의 겔화를 실시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

수계 시료로서 Borate NaOH 완충액(50 mM)의 pH를 여러 가지 변화시켜, 상기 pH 응답성 1과 동일한 평가를 실시했다.

겔화제의 농도는 어느 시료에서도 0.50질량%로 했다.

평가 결과를 하기 표 9에 나타낸다.

표 9에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, 여러 가지의 pH의 Borate NaOH 완충액(50 mM)의 겔화를 실시할 수 있었다.

<식염수의 평가 결과>

수계 시료로서 여러 가지의 염농도의 식염수를 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 10에 나타낸다.

겔화제의 농도는 어느 시료에서도 1.0질량%로 했다.

표 10에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, 식염수의 겔화를 실시할 수 있었다.

또, 시료 번호 J2의 겔의 T_gel은 99.6℃이며, 이 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

<HEPES-NaOH 완충액의 평가 결과>

수계 시료로서 HEPES-NaOH 완충액(pH7.5)을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 11에 나타낸다. 겔화제의 농도는 1.0질량%로 했다.

표 11에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, HEPES-NaOH 완충액(pH7.5)의 겔화를 실시할 수 있었다.

<HEPES-NaOH 완충액의 pH 응답성>

상기 HEPES-NaOH 완충액(pH7.5)의 pH를 하기 표 12에 나타낸 바와 같이 여러 가지 변화시켜(어느 시료에서도, 겔화제의 농도는 1.0질량%로 한), 상기 HEPES-NaOH 완충액(pH7.5)의 평가와 동일한 평가를 실시했다.

평가 결과를 하기 표 12에 나타낸다.

표 12에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, 여러 가지의 pH의 HEPES-NaOH 완충액의 겔화를 실시할 수 있었다.

또, 시료 번호 K4의 겔의 T_gel은 98.9℃이며, 이 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

<그 외의 완충액의 평가 결과>

수계 시료로서 상기 이외의 그 외의 완충액을 이용했을 때의 평가 결과 및 최소 겔화 농도를 하기 표 13에 나타낸다.

표 13에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해 상기 완충액의 겔화를 실시할 수 있었다.

또, PBS buffer의 겔의 T_gel은 97.1℃이며, Glycine-NaOH buffer의 겔의 T_gel은 100.5℃이며, 이러한 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

<각종 무기염의 수용액의 평가 결과>

수계 시료로서 해수를 포함해 각종 무기염의 수용액을 이용했을 때의 평가 결과를 하기 표 14에 나타낸다. 하기 표 14에서, 무기염의 양(eq.)은 겔화제의 양에 대한 당량을 나타내고, saturated는 포화량을 나타낸다.

표 14에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-2)의 첨가에 의해, 해수를 포함한 각종의 무기 염수 용액의 겔화를 실시할 수 있었다.

또, 포화 NaCl 수용액의 겔의 T_gel은 121.1℃이며, 포화 NaF 수용액의 겔의 Tgel은 110.0℃이며, 이러한 겔이 높은 열안정성을 가지는 것이 확인되었다.

[실시예 3]

≪예시 화합물(I-21)에 의한 수계 시료의 겔화≫

예시 화합물(I-2)을 예시 화합물(I-21)로 바꾼 것 이외는 실시예 2와 동일하게 하고, 물, Tris-HCl 완충액(50 mM, pH7.0), HEPES-NaOH 완충액(50 mM, pH7.0)의 각 수계 시료의 겔화를 실시해, 최소 겔화 농도를 측정했다.

최소 겔화 농도의 측정 결과를 하기 표 15에 나타낸다.

표 15에 나타낸 바와 같이, 예시 화합물(I-21)의 첨가에 의해, 적은 첨가량으로, 물, Tris-HCl 완충액(50 mM, pH7.0), HEPES-NaOH 완충액(50 mM, pH7.0)의 각 수계 시료의 겔화를 실시할 수 있었다.

일본 출원 2011-053564의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 받아들여진다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 받아들여지는 것이 구체적이고 개개에 기록되었을 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 받아들여진다.

Claims

하기 일반식(I)으로 표시되는 치환 방향족 화합물.

[상기 일반식(I)에서, A¹, A², 및 A³은 각각 독립적으로 친수성기에 의해 치환된 아릴기를 나타낸다.]
제1항에 있어서,
상기 친수성기는 -OH기, -SO₃H기, -SO₃M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -COOH기, -COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH₂기, 알킬렌 옥시기, 및 당기(糖基)로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 치환 방향족 화합물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 친수성기는 -OH기, -SO₃H기, -SO₃M기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -COOH기, -COOM기(M은 알칼리 금속 원소를 나타냄), -NR¹R²R³X기(R¹, R², 및 R³은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원소를 나타냄), -NH₂기, 및, 알킬렌 옥시기 및 당기를 포함하는 기로부터 선택되는 적어도 1종인 치환 방향족 화합물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 친수성기는 -OH기, 및, -［(OE)_nS_g］기(E는 에틸렌기를 나타내고, n은 1~4의 정수를 나타내고, Sg는 당기를 나타냄)로부터 선택되는 적어도 1종인 치환 방향족 화합물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물을 포함하는 히드로겔화제.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물을 포함하는 히드로겔.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 치환 방향족 화합물과 수계 시료를 접촉시키는 것을 포함하는 수계 시료의 겔화 방법.