JP2520135B2 - Polymer metal complex, method for producing the same, and polymer magnetic material comprising the complex - Google Patents
Polymer metal complex, method for producing the same, and polymer magnetic material comprising the complexInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規な高分子金属錯体、その製造方法およ
び該錯体からなる高分子磁性材料に関するものである。
さらに詳しくいえば、本発明は、中心金属な配位可能な
原子を有する有機化合物を無置換としている金属含有ポ
ルフィリンやその誘導体を、エステル基を介して、ポリ
マー主鎖に導入させてなる高分子金属錯体、およびこの
もの、特に金属含有量の多い高分子金属錯体を極めて効
率よく製造する方法、並びに常磁性体として有用な前記
錯体からなる高分子磁性材料に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel polymer metal complex, a method for producing the same, and a polymer magnetic material comprising the complex.
More specifically, the present invention is a polymer obtained by introducing a metal-containing porphyrin or a derivative thereof in which an organic compound having a central metal-coordinating atom is not substituted into a polymer main chain through an ester group. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal complex, a method for extremely efficiently producing a polymer metal complex having a high metal content, and a polymer magnetic material comprising the complex, which is useful as a paramagnetic substance.
[従来の技術] 従来、高分子金属錯体として、たとえばポリマー主鎖
に、エステル基やアミド基などの連結基を介して、金属
含有のポルフィリン核などを結合し、該ポルフィリン核
などに、前記中心金属と配位可能な原子を有すると共に
共有結合した有機化合物残基を結合してなる共有結合型
高分子金属錯体が提案されている。(特開昭54−117586
号公報)。[Prior Art] Conventionally, as a polymer metal complex, for example, a metal-containing porphyrin nucleus is bound to a polymer main chain via a linking group such as an ester group or an amide group, and the porphyrin nucleus or the like has A covalent-bond type polymeric metal complex having an organic compound residue having an atom capable of coordinating with a metal and being covalently bonded has been proposed. (JP-A-54-117586
Issue).
しかしながら、この共有結合型高分子金属錯体におい
ては、該公報の明細書における実施例2などに見られる
ように、ヘミンの導入率が2%程度で、大環状四座平面
配位子の含有量が少ないという欠点があり、また、その
用途に関しては、触媒材料としての用途が一部開示され
ているにすぎない。なお、前記公報には、金属含有のポ
ルフィリン核などの大環状四座平面配位子に結合する有
機基中に含まれるところの、中心金属に配位可能な原子
とし、窒素原子か、開示されていない。However, in this covalent-bond polymer metal complex, as seen in Example 2 in the specification of the publication, the introduction rate of hemin is about 2%, and the content of the macrocyclic tetradentate planar ligand is high. It has the drawback of being few, and with regard to its use, its use as a catalyst material is only partially disclosed. Incidentally, the above-mentioned publication discloses a nitrogen atom, which is an atom capable of coordinating to a central metal, which is contained in an organic group bonded to a macrocyclic tetradentate planar ligand such as a porphyrin nucleus containing a metal, or a nitrogen atom. Absent.
ところで、近年磁性材料はエレクトロニクスの発展と
共に急速な進歩を遂げ、特に磁気テープなどの磁気記録
材料は、ビデオやオーディオなどの分野で幅広く用いら
れている。この磁気記録材料は、従来、ポリエチレンテ
レフタレートなどのプラスチックフイルムやデイスク
に、磁性金属、合金、金属間化合物、金属酸化物などの
磁性粉を塗布して形成されている。By the way, in recent years, magnetic materials have made rapid progress with the development of electronics, and magnetic recording materials such as magnetic tapes have been widely used in fields such as video and audio. This magnetic recording material is conventionally formed by applying a magnetic powder such as a magnetic metal, an alloy, an intermetallic compound or a metal oxide onto a plastic film or disk such as polyethylene terephthalate.
しかしながら、このような磁性粉をフイルムやディス
ク上に塗布する方法においては、塗布むらが生じやす
く、高記録密度化に限界が生じるのを免れないという欠
点がある。However, the method of coating such a magnetic powder on a film or a disk has a drawback that coating unevenness is likely to occur and a limit to high recording density is inevitable.
そこで、このような欠点を改良するために、本来磁性
を有しない高分子重合体に磁性をもたせ、磁性部位を均
質化して、高記録密度化を図る研究がなされているが、
これまで、実用的な高分子磁性材料はまだ見い出されて
いないのが現状である。Therefore, in order to improve such a defect, studies have been made to increase the recording density by imparting magnetism to a polymer that does not originally have magnetism and homogenizing the magnetic site.
Up to now, no practical polymer magnetic material has been found yet.
たとえば、前記公報に記載された高分子錯体を記録材
料に使用することも考えられるが、そのポリマー主鎖へ
の大環状四座平面配位子の導入量が余りにも少なく、ま
た大量の導入も困難であって、磁性材料としての特性も
なく、したがって、使用することもできないことが判明
した。For example, it is conceivable to use the polymer complex described in the above publication for a recording material, but the introduction amount of the macrocyclic tetradentate planar ligand into the polymer main chain is too small, and it is difficult to introduce it in a large amount. However, it has been found that there is no characteristic as a magnetic material and therefore it cannot be used.
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、このような事情のもとで、酸素運搬体や各
種の化学反応触媒、特に常磁性材料などとして有用な、
金属含有ポルフィリン類をポリマー主鎖に導入してなる
高分子金属錯体、およびこのものを極めて効率よく製造
する方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。[Problems to be Solved by the Invention] Under the circumstances, the present invention is useful as an oxygen carrier and various chemical reaction catalysts, particularly as a paramagnetic material,
The object of the present invention is to provide a polymer metal complex obtained by introducing a metal-containing porphyrin into a polymer main chain, and a method for producing this polymer extremely efficiently.
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を
重ねた結果、特定の連結基を介して金属含有ポルフィリ
ン類をポリマー主鎖に大量に導入してなる高分子金属錯
体が常磁性を示すこと、およびこのものは、特定の連結
基を介して該金属含有ポルフィリン類を結合したアクリ
ル系重合性モノマーを重合することにより容易に得られ
ることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted extensive studies to achieve the above-mentioned object, and as a result, introduced a large amount of metal-containing porphyrins into a polymer main chain through a specific linking group. It was found that the polymer metal complex having the paramagnetic property is easily obtained by polymerizing an acrylic polymerizable monomer having the metal-containing porphyrin bound through a specific linking group. The present invention has been completed based on this finding.
すなわち、前記課題を解決するための特許請求の範囲
第1項に記載の発明は、一般式 (前記一般式において、Rは、水素減資またはメチル基
であり、PMは、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換とする金属含有ポルフィリン残基ま
たは金属含有ポルフィリン誘導体残基であり、R1は、前
記金属含有ポリフィリン残基もしくは前記金属含有ポル
フィリン誘導体残基におけるピロール環上の2,3,7,8,1
2,13,17,18位の少なくとも1つに結合されるアルキレン
基、または、前記金属含有ポリフィリン残基もしくは前
記金属含有ポルフィリン誘導体残基におけるメチン基の
5,10,15,20の少なくとも1つに結合される、無置換もし
くは置換基をもつアリール基である) で表される繰り返し単位を有し、分子量が5,000〜100,0
00であることを特徴とする高分子金属錯体であり、 第2項に記載の発明は、中心金属に配位可能な原子を
有する有機化合物残基を無置換とすると共にエステル形
成性官能基を有する金属含有ポルフィリンまたはその誘
導体とアクリル酸系化合物とを反応させて、エステル基
を介して前記金属含有ポルフィリンまたはその誘導体を
結合する重合性モノマーを製造する第1工程、および前
記重合性モノマーを重合させる第2工程からなることを
特徴とする前記一般式で表される繰り返し単位を有する
高分子金属錯体の製造方法であり、 第3項に記載の発明は、中心金属に配位可能な原子を
有する有機化合物残基を無置換とするとともにエステル
形成性官能基を有するポルフィリンまたはその誘導体と
アクリル酸系化合物とを反応させて、エステル基を介し
て前記ポルフィリンまたはその誘導体を結合するアクリ
ル酸系誘導体を得たのち、そのポルフィリン残基に金属
を導入させて重合性モノマーを製造する第1工程、およ
び前記重合性モノマーを重合させる第2工程からなるこ
とを特徴とする前記一般式で表される繰り返し単位を有
する高分子金属錯体の製造方法であり、 第4項に記載の発明は、ポリマー主鎖に、エステル基
を介して、中心金属に配位可能な原子を有する有機化合
物残基を無置換とする金属含有ポルフィリンおよび/ま
たはその誘導体を導入させた高分子金属錯体からなるこ
とを特徴とする高分子磁性材料であり、 第5項に記載の発明は、高分子錯体が、分子中に前記
一般式で表される繰り返し単位を有するものである前記
第4項に記載の高分子磁性材料である。That is, the invention described in claim 1 for solving the above-mentioned problems is represented by the general formula (In the above general formula, R is hydrogen depletion or a methyl group, and PM is a metal-containing porphyrin residue or a metal-containing porphyrin derivative residue in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted. And R 1 is 2,3,7,8,1 on the pyrrole ring in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An alkylene group bonded to at least one of the 2,13,17,18 positions, or a methine group in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An unsubstituted or substituted aryl group bound to at least one of 5,10,15,20) and having a molecular weight of 5,000 to 100,0
The invention according to item 2, wherein the organic compound residue having an atom capable of coordinating to the central metal is unsubstituted and an ester-forming functional group is added. The first step of reacting the metal-containing porphyrin or its derivative with an acrylic acid compound to produce a polymerizable monomer that binds the metal-containing porphyrin or its derivative through an ester group, and polymerizing the polymerizable monomer. A method for producing a polymer metal complex having a repeating unit represented by the above general formula, characterized in that it comprises a second step of The organic compound residue that has been substituted and a porphyrin having an ester-forming functional group or a derivative thereof and an acrylic acid-based compound are reacted to form an ester. After obtaining an acrylic acid derivative that binds the porphyrin or a derivative thereof via a group, a first step of producing a polymerizable monomer by introducing a metal into the porphyrin residue, and a step of polymerizing the polymerizable monomer A method for producing a polymer metal complex having a repeating unit represented by the above general formula, which comprises two steps, wherein the invention described in item 4 has an ester group in the polymer main chain, A polymer magnetic material comprising a polymer-metal complex into which a metal-containing porphyrin and / or its derivative in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is not substituted, The invention according to item 5 is the polymer magnetic material according to item 4, wherein the polymer complex has a repeating unit represented by the general formula in the molecule.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の高分子金属錯体は、ポリマー主鎖に、エステ
ル基を介して、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換とする金属含有ポルフィリンやその
誘導体を導入したものであって、ポリマーとしては、単
独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい
が、分子中に、一般式 (前記一般式において、Rは、水素原子またはメチル基
であり、PMは、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換すると金属含有ポルフィリン残基ま
たは金属含有ポルフィリン誘導体残基であり、R1は、前
記金属含有ポリフィリン残基もしくは前記金属含有ポル
フィリン誘導体残基におけるピロール環上の2,3,7,8,1
2,13,17,18位の少なくとも1つに結合されるアルキレン
基、または、前記金属含有ポリフィリン残基もしくは前
記金属含有ポルフィリン誘導体残基におけるメチン基の
5,10,15,20の少なくとも1つに結合される、無置換もし
くは置換基をもつアリール基である) で表される繰り返し単位を有する高分子金属錯体であ
る。The polymer metal complex of the present invention is one in which a metal-containing porphyrin or a derivative thereof in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted is introduced into a polymer main chain through an ester group. Therefore, the polymer may be a homopolymer or a copolymer, but in the molecule, (In the above general formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and PM represents a metal-containing porphyrin residue or a metal-containing porphyrin derivative residue when an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted. And R 1 is 2,3,7,8,1 on the pyrrole ring in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An alkylene group bonded to at least one of the 2,13,17,18 positions, or a methine group in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
Is a substituted or unsubstituted aryl group bonded to at least one of 5,10,15,20).
本発明においては、ポルフィリンやその誘導体におけ
るポルフィリン環の中心部分に配位される金属として
は、たとえば周期律表第4周期ないし第6周期の第I B
族、第II B族、第V族、第VI族、第VII族、第VIII族お
よび稀土類金属の中から選ばれたものを挙げることがで
きるが、該高分子金属錯体を常磁性の高分子磁性材料と
して用いる場合には、前記金属の中でも、バナジウム、
エルビウム、ホルミウム、イッテリビウム、銅およびマ
ンガンが好ましい。In the present invention, the metal coordinated to the central portion of the porphyrin ring in porphyrin or a derivative thereof is, for example, the 4th to 6th period IB of the periodic table.
Examples thereof include those selected from Group IIIB, Group IIB, Group V, Group VI, Group VII, Group VIII and rare earth metals. When used as a molecular magnetic material, among the above metals, vanadium,
Erbium, holmium, ytterbium, copper and manganese are preferred.
これらの金属を含有するポルフィリン類は、ポリマー
主鎖に1種導入してもよいし、異なる金属を含有するポ
ルフィリン類を2種以上組み合わせて導入してもよい。
また、高分子金属錯体を高分子磁性材料として用いる場
合には、該錯体中の金属含量は50モル%以上であること
が望ましい。One kind of porphyrins containing these metals may be introduced into the polymer main chain, or two or more kinds of porphyrins containing different metals may be introduced in combination.
When the polymer metal complex is used as the polymer magnetic material, the metal content in the complex is preferably 50 mol% or more.
本発明において用いられるポルフィリン誘導体につい
ては、中心金属の配位可能な原子を有する置換基を持た
ない限り、特に制限はなく、たとえばポルフィリンのピ
ロール環上の2,3,7,8,12,13,17,18位の少なくとも1つ
に、アルキル基などの置換基を有するもの、あるいはメ
チン基の5,10,15,20位の少なくとも1つに無置換または
置換基をもつフエニル基などを有するものなどを挙げる
ことができる。The porphyrin derivative used in the present invention is not particularly limited as long as it does not have a substituent having a coordinating atom of the central metal, for example, 2,3,7,8,12,13 on the pyrrole ring of porphyrin. Having a substituent such as an alkyl group in at least one of the 17,17,18 positions, or having a phenyl group having an unsubstituted or substituted group in at least one of the 5,10,15,20 positions of the methine group You can list things such as things.
さらに、該高分子金属錯体の分子量については、小さ
すぎるとフイルムなどに成形した場合の機械的強度が低
く、また大きすぎると成形性が悪くなるので、好ましく
は5,000〜100,000の範囲で選ばれる。Further, the molecular weight of the polymer metal complex is preferably selected in the range of 5,000 to 100,000 because if it is too small, the mechanical strength when formed into a film or the like will be low, and if it is too large, the moldability will deteriorate.
本発明においては、前記高分子金属錯体を常磁性を有
する高分子磁性材料として用いることができる。たとえ
ば高分子金属錯体がポリ[クロロ−5−(4−アクリロ
イロキシフェニル)−10,15,20−トリフェニルポルフィ
ナートマンガン(III)][Poly AOTPPMn(III)Clと略
記する]である場合、温度と磁化率および磁気モーメン
トとの関係は第1図および第2図に示すとおりである。
すなわち、これらの図から、磁化率[XM]と温度[T]
(K)との関係は、式 XM=C/T(ただし、Cは定数) をほぼ満たし、前記錯体は常磁性を示すことが分かる。In the present invention, the polymer metal complex can be used as a polymer magnetic material having paramagnetism. For example, when the polymer metal complex is poly [chloro-5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinatomanganese (III)] [abbreviated as Poly AOTPPMn (III) Cl] The relationship among temperature, magnetic susceptibility and magnetic moment is as shown in FIGS. 1 and 2.
That is, from these figures, magnetic susceptibility [X M ] and temperature [T]
The relationship with (K) almost satisfies the formula X M = C / T (where C is a constant), and it can be seen that the complex exhibits paramagnetism.
また、高分子金属錯体が、ポリ[5−(4−アクリロ
イロキシフェニル)−10,15,20−トリフェニルポルフィ
ナートバナジル(II)][Poly AOTPPVO(II)]の場
合、温度と磁化率との関係は第3図に示すとおりであ
る。この図から分かるように、該錯体中のVO(II)含有
量が50モル%では該錯体は常磁性を示すが、100モル%
では反強磁性を示す。When the polymer metal complex is poly [5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinato vanadyl (II)] [Poly AOTPPVO (II)], the temperature and magnetic susceptibility are The relationship with is as shown in FIG. As can be seen from this figure, when the VO (II) content in the complex is 50 mol%, the complex exhibits paramagnetism,
Shows antiferromagnetism.
該高分子金属錯体は、本発明の第1の方法に従えば、
まず、中心金属に配位可能な原子を有する置換基を無置
換とすると共にエステル形成性官能基を有する金属含有
ポルフィリン類とアクリル酸系化合物とを反応させて、
エステル基を介して該金属含有ポルフィリン類を結合す
る重合性モノマーを得、次いでこの重合性モノマーを重
合させることによって、製造することができる。According to the first method of the present invention, the polymer metal complex has
First, by reacting a metal-containing porphyrin having an ester-forming functional group with an acrylic acid-based compound while making a substituent having an atom capable of coordinating to a central metal unsubstituted
It can be produced by obtaining a polymerizable monomer that binds the metal-containing porphyrin via an ester group, and then polymerizing the polymerizable monomer.
また、第2の方法に従えば、まず、中心金属に配位可
能な原子を有する置換基を無置換とすると共にエステル
形成官能基を有するポルフィリン類とアクリル酸系化合
物とを反応させて、エステル基を介して該ポルフィリン
類を結合するアクリル酸系誘導体を得たのち、そのポル
フィリン残基に金属を導入して、重合性モノマーを得、
次いでこの重合性モノマーを重合させることによって、
製造することができる。According to the second method, first, a substituent having an atom capable of coordinating to a central metal is made unsubstituted, and a porphyrin having an ester-forming functional group is reacted with an acrylic acid-based compound to give an ester. After obtaining an acrylic acid derivative that binds the porphyrins via a group, a metal is introduced into the porphyrin residue to obtain a polymerizable monomer,
Then by polymerizing this polymerizable monomer,
It can be manufactured.
前記のアクリル酸系化合物としては、アクリル酸やメ
タクリル酸、あるいはこれらの反応性誘導体、たとえば
アクリル酸クロリド、アクリル酸エステル、メタクリル
酸クロリド、メタクリル酸エステルなどを挙げることが
できる。Examples of the acrylic acid compound include acrylic acid and methacrylic acid, or reactive derivatives thereof such as acrylic acid chloride, acrylic acid ester, methacrylic acid chloride, and methacrylic acid ester.
一方、これらのアクリル酸系化合物と反応させるポル
フィリン類または、金属含有ポルフィリン類は、前記の
アクリル酸系化合物と反応してエステルを形成する官能
基を有するもので、このエステル形成性官能基として
は、通常ヒドロキシル基が挙げられる。On the other hand, porphyrins or metal-containing porphyrins that are reacted with these acrylic acid-based compounds have a functional group that reacts with the acrylic acid-based compound to form an ester, and as the ester-forming functional group, , Usually a hydroxyl group.
該エステル形成性官能基を有するポルフィリンの代表
例としては、5−(4−ヒドロキシフェニル)−10,15,
20−トリフェニルポルフィリン(HOTPPと略記する)を
挙げることができる。このものはベンズアルデヒド、p
−ヒドロキシベンズアルデヒドおよびピロールから製造
することができる。Typical examples of the porphyrin having the ester-forming functional group include 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,
20-triphenylporphyrin (abbreviated as HOTPP) can be mentioned. This is benzaldehyde, p
It can be produced from hydroxybenzaldehyde and pyrrole.
本発明においては、このようなエステル形成性官能基
を有するポルフィリン類に、所望金属の塩を用いて該金
属を導入したのち、前記のアクリル酸系化合物と反応さ
せて、重合性モノマーを調製してもよいし、あるいはエ
ステル形成性官能基を有するポルフィリン類とアクリル
酸系化合物を反応させたのち、得られたアクリル酸系誘
導体中のポルフィリン残基に金属を導入して重合性モノ
マーを調製してもよい。In the present invention, a porphyrin having such an ester-forming functional group is introduced with a metal of a desired metal by using a salt of the desired metal and then reacted with the acrylic acid-based compound to prepare a polymerizable monomer. Alternatively, or after reacting a porphyrin having an ester-forming functional group with an acrylic acid-based compound, a metal is introduced into a porphyrin residue in the obtained acrylic acid-based derivative to prepare a polymerizable monomer. May be.
エステル形成性ポルフィリン類もしくは金属含有ポル
フィリン類とアクリル酸系化合物とを反応させる好適な
方法の1例を示すと、適当な溶媒中に所要量の該ポルフ
ィリン類もしくは金属含有ポルフィリン類と、トリエチ
ルアミンのような塩化水素捕捉剤とを溶解したのち、こ
れに所要量のアクリル酸クロリドまたはメタクリル酸ク
ロリドを添加し、通常温度で1〜30時間程度反応させ
る。反応終了後、溶媒およびトリエチルアミン塩酸塩を
除去して粗生成物を得、次いでクロマトグラフなどを用
いて精製することにより、ポルフィリン類または金属ポ
ルフィリン類がエステル基を介して結合したアクリル酸
系誘導体が得られる。この反応で金属含有ポルフィリ類
を用いた場合は、該アクリル酸系誘導体はそのまま重合
性モノマーとして、次の重合工程において用いることが
できるが、金属を含有しないポルフィリン類を用いた場
合には、該アクリル酸系誘導体中のポルフィリン残基
に、所望金属を導入する操作を施す必要がある。One example of a suitable method for reacting an ester-forming porphyrin or a metal-containing porphyrin with an acrylic acid-based compound is as follows. A suitable amount of the porphyrin or the metal-containing porphyrin and a triethylamine After dissolving the hydrogen chloride scavenger, a required amount of acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride is added thereto, and the reaction is carried out at a normal temperature for about 1 to 30 hours. After completion of the reaction, the solvent and triethylamine hydrochloride are removed to obtain a crude product, which is then purified by using a chromatograph or the like to give an acrylic acid derivative in which a porphyrin or a metalloporphyrin is bound via an ester group. can get. When a metal-containing porphyrin is used in this reaction, the acrylic acid derivative can be used as it is as a polymerizable monomer in the next polymerization step, but when a metal-free porphyrin is used, It is necessary to perform an operation of introducing a desired metal into the porphyrin residue in the acrylic acid derivative.
本発明においては、このようにして得られた、エステ
ル基を介して、金属含有ポルフィリン類が結合した重合
性モノマーを、次の第2工程で重合させて所望の高分子
金属錯体を得る。この重合方法については特に制限はな
く、従来アクリル酸系モノマーの重合に慣用されている
方法の中から任意の方法を用いることができるが、通常
ラジカル重合法が好ましく用いられる。In the present invention, the thus obtained polymerizable monomer to which the metal-containing porphyrins are bound via the ester group is polymerized in the next second step to obtain a desired polymer metal complex. This polymerization method is not particularly limited, and any method can be used from the methods conventionally used for the polymerization of acrylic acid-based monomers, but the radical polymerization method is usually preferably used.
さらに、本発明においては、前記重合性モノマーを単
独重合させてもよいし、含有金属の種類の異なる2種以
上の重合性モノマーを共重合させてもよく、また、金属
を含有しない同種のモノマー、あるいは共重合可能なモ
ノマーと共重合させてもよい。このような方法によっ
て、高分子金属錯体中の金属の種類や含有量を任意に調
節することができる。Further, in the present invention, the polymerizable monomer may be homopolymerized, or two or more kinds of polymerizable monomers having different kinds of contained metals may be copolymerized, and the same kind of monomer containing no metal. Alternatively, it may be copolymerized with a copolymerizable monomer. By such a method, the kind and content of the metal in the polymer metal complex can be arbitrarily adjusted.
ラジカル重合方法において用いられる重合開始剤とし
ては、従来ラジカル重合に慣用されているものの中から
任意のものを選択して用いることができる。このような
ラジカル重合開始剤としては、たとえばアゾビスイソブ
チロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾ
ビスシクロヘキサンカルボニトリルなどのアゾ系開始
剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−t−ジ
ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、t−ブチ
ルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ジ
イソプロピルパーオキシジカルボナート、ジシクロヘキ
シルパーオキシジカルボナート、過硫酸カリウムなどの
過酸化物系開始剤、あるいは過酸化水素−鉄(II)塩、
過硫酸塩−亜硫酸水素ナトリウムなどのレドックス系開
始剤などを挙げることができる。As the polymerization initiator used in the radical polymerization method, any one can be selected and used from those conventionally used for radical polymerization. Examples of such radical polymerization initiators include azo-based initiators such as azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and di-t-dibutylperoxide. Oxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, dicyclohexyl peroxydicarbonate, peroxide initiators such as potassium persulfate, or hydrogen peroxide- Iron (II) salt,
Examples thereof include redox-based initiators such as persulfate-sodium hydrogen sulfite.
ラジカル重合により高分子金属錯体を製造する方法の
好適な1例について説明すると、適当な溶媒、たとえば
テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ベンゾニ
トリルなどの溶媒中に、前記重合性モノマーの少なくと
も1種と、所望に応じて用いられる共重合可能なモノマ
ーとを加え、さらに前記重合開始剤を加えて溶解し、好
ましくは減圧下に40〜100℃の範囲の温度において重合
を行う。重合時間はモノマーの種類や温度によって異な
り一概に決めることができないが、通常5〜100時間程
度である。該重合温度が40℃未満では重合速度が遅すぎ
て実用的でなく、また100℃を超えるとポリマー鎖が伸
びにくくなる傾向が生じ好ましくない。このようにして
生成した高分子金属錯体は、公知の手段によって、単離
したのち、必要ならば適当な溶剤を用いて再結晶し、精
製することができる。A preferred example of the method for producing a polymer metal complex by radical polymerization will be described. In a suitable solvent, for example, a solvent such as tetrahydrofuran, dimethylformamide, benzonitrile, etc. A copolymerizable monomer used accordingly is added, and the above-mentioned polymerization initiator is further added and dissolved, and polymerization is preferably carried out under reduced pressure at a temperature in the range of 40 to 100 ° C. The polymerization time varies depending on the type of monomer and temperature and cannot be determined unconditionally, but it is usually about 5 to 100 hours. If the polymerization temperature is lower than 40 ° C, the polymerization rate is too slow to be practical, and if it exceeds 100 ° C, the polymer chain tends to be difficult to extend, which is not preferable. The polymer metal complex thus produced can be isolated by a known means, and then, if necessary, recrystallized with a suitable solvent and purified.
前記の共重合可能なモノマーとしては、たとえばアク
リル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ジビニルベンゼン、無水マレイン酸、酢酸
ビニル、各種α−オレフィン類、塩化ビニルなどを挙げ
ることができる。これらのモノマーは1種用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。Examples of the copolymerizable monomer include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, maleic anhydride, vinyl acetate, various α-olefins, Examples thereof include vinyl chloride. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
本発明の高分子金属錯体は、前記の金属含有ポルフィ
リン類を結合した重合性モノマーを単独重合または共重
合させる本発明方法以外に、金属を含有しないポルフィ
リン類を結合した重合性モノマーを、本発明方法と同様
に単独重合または共重合させて、エステル基を介して、
金属を含有しないポルフィリン類をポリマー主鎖に導入
した高分子重合体を得たのち、この重合体のポルフィリ
ン残基に金属を導入する方法によっても製造することが
できるし、また、高分子反応を利用して、ポリマー主鎖
にエステル基を介して、金属含有ポルフィリ類を導入す
る方法によっても製造することができる。しかし、この
高分子反応を利用する方法は、金属含有量の多い高分子
金属錯体を得ることが困難で、特に該錯体を高分子磁性
材料として用いる用途には不利である。The polymer metal complex of the present invention includes, in addition to the method of the present invention of homopolymerizing or copolymerizing the above-mentioned polymerizable monomer having a metal-containing porphyrin bound thereto, a polymerizable monomer having a metal-free porphyrin bound to Similar to the method, homopolymerized or copolymerized, through the ester group,
It can also be produced by a method in which a metal-free porphyrin is introduced into the polymer main chain and then a metal is introduced into the porphyrin residue of the polymer, or the polymer reaction is carried out. It can also be produced by a method of introducing a metal-containing porphyrin into the polymer main chain via an ester group. However, the method utilizing this polymer reaction is difficult to obtain a polymer metal complex having a high metal content, and is particularly disadvantageous for use as a polymer magnetic material.
[発明の効果] 本発明の高分子金属錯体は、ポリマー主鎖に、エステ
ル基を介して、金属含有ポルフィン類をに導入した新規
なものであって、酸素運搬体や、各種化学反応触媒とし
て有用である。特に金属をたとえば50モル%以上のよう
に多量に含有する高分子金属錯体は、常磁性を示し、ビ
デオやオーディオなどの磁気記録材料などとして有用で
ある。また、該高分子金属錯体は成形加工が容易であ
り、その用途に応じ、フイルム状、シート状、球状、柱
状など任意の形状に成形することができ実用面において
極めて有利である。[Advantages of the Invention] The polymer metal complex of the present invention is a novel one in which metal-containing porphines are introduced into the polymer main chain via an ester group, and is used as an oxygen carrier and various chemical reaction catalysts. It is useful. In particular, a polymer metal complex containing a metal in a large amount of, for example, 50 mol% or more exhibits paramagnetism and is useful as a magnetic recording material for video and audio. In addition, the polymeric metal complex is easy to mold and can be molded into any shape such as a film, a sheet, a sphere, or a column, depending on the application, which is extremely advantageous in practical use.
さらに、本発明方法によると、金属含有ポルフィリン
類を結合したアクリル酸系重合性モノマーを単独重合さ
せるか、金属の種類が異なる2種以上の重合性モノマー
を共重合させるか、あるいは、前記重合性モノマーと共
重合可能な金属を含有しないモノマーとを共重合させる
などの手段によって、得られる高分子金属錯体中の金属
の種類や含有量を任意に調節することができると共に、
高分子反応による方法では不可能である、金属含有量の
多い高分子金属錯体を極めて容易に製造することができ
る。Further, according to the method of the present invention, an acrylic acid-based polymerizable monomer having a metal-containing porphyrin bound thereto is homopolymerized, two or more polymerizable monomers having different kinds of metals are copolymerized, or By means such as copolymerizing a monomer and a monomer that does not contain a copolymerizable metal, the kind and content of the metal in the obtained polymer metal complex can be arbitrarily adjusted,
A polymer metal complex having a high metal content, which cannot be obtained by a polymer reaction method, can be produced very easily.
[実施例] 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
The present invention is not limited in any way by these examples.
(合成例1) 5−(4−ヒドロキシフェニル)−10,15,20−トリフェ
ニルポルフィナートバナジル(II)[HOTPPVO(II)]
の合成 5−(4−ヒドロキシフェニル)−10,15,20−トリフ
ェニルポルフィリン(HOTTP)0.90gとオキシ硫酸バナジ
ウム(VOSO4・XH2O)2.10gを、DMF300mlと酢酸30mlとト
リクロロ酢酸10mlとの混合溶媒中に溶解して、還流下
(153℃)で7時間反応させたのち、溶媒を除去して粗
生成物を得た。(Synthesis Example 1) 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinato vanadyl (II) [HOTPPVO (II)]
Synthesis of 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin (HOTTP) 0.90 g and vanadium oxysulfate (VOSO 4 · XH 2 O) 2.10 g, DMF 300 ml, acetic acid 30 ml and trichloroacetic acid 10 ml After dissolving in a mixed solvent of and reacting under reflux (153 ° C.) for 7 hours, the solvent was removed to obtain a crude product.
次に、粗生成物をクロロホルムに溶かし、シリカゲル
カラム(20cm)を用いたクロマトグラフによりHOTPPVO
(II)単離したのち、クロロホルム−ヘキサンの混合溶
媒から再結晶して精製した。収量は0.90gで収率は91%
であった。Next, the crude product was dissolved in chloroform and chromatographed using a silica gel column (20 cm) to obtain HOTPPVO.
(II) After isolation, it was purified by recrystallization from a mixed solvent of chloroform-hexane. Yield 0.90g, 91% yield
Met.
(合成例2) 5−(4−ヒドロキシフェニル)−10,15,20−トリフェ
ニルポルフィナートエルビウム(III)[HOTPPEr(II
I)OH]の合成 HOTPP0.50gと塩化エルビウム・6水分物(ErCl3・6H2
O)0.50gとイミダゾール10gとを混合し、3時間還流(2
50〜260℃)させたのち、反応混合物をクロロホルム20m
lとメタノール20mlとの混合溶剤中に溶解させた。この
溶液をろ過して不溶分を取り除いたのち、ろ液を水で3
回洗浄後、溶剤を留去して、粗生成物を得た。(Synthesis Example 2) 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinate erbium (III) [HOTPPEr (II
I) OH] synthesis HOTPP 0.50g and erbium chloride 6 moisture (ErCl 3 6H 2
O) 0.50 g and imidazole 10 g are mixed and refluxed for 3 hours (2
50-260 ℃), and then mix the reaction mixture with chloroform (20m).
It was dissolved in a mixed solvent of 1 and 20 ml of methanol. This solution is filtered to remove insoluble matter, and the filtrate is washed with water.
After washing twice, the solvent was distilled off to obtain a crude product.
次いで、この粗生成物を合成例1と同様にして精製
し、HOTPPEr(III)OH0.50g(収率77%)を得た。Then, this crude product was purified in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain HOTPPEr (III) OH 0.50 g (yield 77%).
(合成例3) 合成例2と同様にして、5−(4−ヒドロキシフェニ
ル)−10,15,20−トリフェニルポルフィナートホルミウ
ム(III)[HOTPPYb(III)OH]を合成した。(Synthesis Example 3) In the same manner as in Synthesis Example 2, 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinatoholmium (III) [HOTPPYb (III) OH] was synthesized.
(実施例1) 合成例1で得たHOTPPVO(II)0.89gとトリエチルアミ
ン1.0gをピリジン80mlに溶解したのち、攪拌しながらこ
れにアクリル酸クロリド0.5gを5分間を要して滴下し、
次いで室温で12時間攪拌しつづけた。次に、反応液をろ
過してトリエチルアミン塩酸塩を取り除いたのち、ロー
タリエバポレーターにより溶媒を留去して粗生成物を得
た。この粗生成物から5−(4−アクリロイロキシフェ
ニル)−10,15,20−トリフェニルポルフィナートバナジ
ル(II)[AOTPPVO(II)]をシリカゲルカラムを用い
て分離したのち、クロロホルム−ヘキサンの混合溶剤を
用いて再結晶を繰り返し、精製した。収量は0.43gで、
収率は45%であった。Example 1 0.89 g of HOTPPVO (II) obtained in Synthesis Example 1 and 1.0 g of triethylamine were dissolved in 80 ml of pyridine, and 0.5 g of acrylic acid chloride was added dropwise thereto over 5 minutes with stirring.
Then, stirring was continued for 12 hours at room temperature. Next, the reaction solution was filtered to remove triethylamine hydrochloride, and then the solvent was distilled off by a rotary evaporator to obtain a crude product. 5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinato vanadyl (II) [AOTPPVO (II)] was separated from this crude product using a silica gel column, followed by chloroform-hexane separation. Recrystallization was repeated using a mixed solvent for purification. Yield 0.43g,
The yield was 45%.
このものの赤外分析および元素分析の結果を次に示
す。The results of infrared analysis and elemental analysis of this product are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1630cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、AOTPPVO(II)14.30×10-2mol/dm-3とアゾビス
イソブチロニトリル(AIBN)1.83×10-3mol/dm-3とを含
むN−メチル−2ピロリドン溶液をガラスアンプルに入
れ、高真空にして、60℃で50時間保持したのち、重合物
をクロロホルム中に溶かし、次いでこれに過剰のメタノ
ールを添加して、Poly AOTPPVO(III)を単離した。さ
らに、クロロホルム−メタノールを用いて溶解−沈澱の
操作を3回繰り返して精製した。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1630cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, a N-methyl-2pyrrolidone solution containing AOTPPVO (II) 14.30 × 10 -2 mol / dm -3 and azobisisobutyronitrile (AIBN) 1.83 × 10 -3 mol / dm -3 was added to a glass ampoule. The mixture was heated to 60 ° C. for 50 hours, the polymer was dissolved in chloroform, and then excess methanol was added thereto to isolate Poly AOTPPVO (III). Further, the procedure of dissolution-precipitation using chloroform-methanol was repeated 3 times for purification.
このものの収率は23.3%であり、重量平均分子量Mwは
8500であった。また元素分析値を次に示す。The yield of this product was 23.3%, and the weight average molecular weight Mw was
It was 8500. The elemental analysis values are shown below.
元素分析値 (実施例2) 実施例1において、アクリル酸クロリドを用いる代わ
りに、メタクリル酸クロリドを用いた以外は、実施例1
と全く同様にして、5−(4−メタクリロイロキシフェ
ニル)−10,15,20−トリフェニルポルフィナートバナジ
ル(II)[MAOTPPVO(II)]を製造した。このモノマー
の収率は57%であった。また、このモノマーの赤外分析
および元素分析の結果を次に示す。Elemental analysis value (Example 2) Example 1 was repeated except that methacrylic acid chloride was used instead of acrylic acid chloride in Example 1.
5- (4-methacryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinato vanadyl (II) [MAOTPPVO (II)] was produced in exactly the same manner as in. The yield of this monomer was 57%. The results of infrared analysis and elemental analysis of this monomer are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1640cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、このMAOTPPVO(II)17.46×10-2mol/dm-3とAIB
N2.02×10-3mol/dm-3とを含むDMF溶液をアンプルに入
れ、実施例1と同様にして重合を行い、Poly MAOTPPVO
(II)20.1%の収率で得た。このものの重量平均分子量
Mwは8800であり、元素分析結果は次のとおりである。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1640cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, this MAOTPPVO (II) 17.46 × 10 -2 mol / dm -3 and AIB
A DMF solution containing N2.02 × 10 −3 mol / dm −3 was placed in an ampoule, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain Poly MAOTPPVO.
(II) Obtained in a yield of 20.1%. Weight average molecular weight of this product
Mw is 8800, and the elemental analysis results are as follows.
元素分析 (実施例3) 合成例2で得たHOTPPEr(III)OH0.50gとトリエチル
アミン0.30gをピリジン50ml中に溶解したのち、この溶
液に攪拌しながらアクリル酸クロリド0.25gを5分間を
要して滴下し、次いで、室温で12時間攪拌しつづけた。
以後は実施例1と同様な処理を行い、精製5−(4−ア
クリロイロキシフェニル)−10,15,20−トリフェニルポ
ルフィナートエルビウム(III)[AOTPPEr(III)OH]
0.24gを得た(収率43%)。Elemental analysis Example 3 0.50 g of HOTPPEr (III) OH obtained in Synthesis Example 2 and 0.30 g of triethylamine were dissolved in 50 ml of pyridine, and then 0.25 g of acrylic acid chloride was added dropwise to this solution over 5 minutes while stirring. And then continued stirring at room temperature for 12 hours.
Thereafter, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain purified 5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphinato erbium (III) [AOTPPEr (III) OH].
0.24 g was obtained (yield 43%).
このモノマーの赤外分析および元素分析の結果を次に
示す。The results of infrared analysis and elemental analysis of this monomer are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1630cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、このAOTPPEr(III)OH5.14×10-2mol/dm-3とAI
BN2.44×10-3mol/dm-3とを含むベンゾニトリル溶液をを
アンプルに入れ、実施例1と同様にして重合を行い、重
量平均分子量Mwは8000のPoly AOTPPEr(III)OHを35.1
%の収率で得た。このものの元素分析結果は次に示す。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1630cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, this AOTPPEr (III) OH5.14 × 10 -2 mol / dm -3 and AI
A benzonitrile solution containing BN2.44 × 10 −3 mol / dm −3 was placed in an ampoule, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, and Poly AOTPPEr (III) OH having a weight average molecular weight Mw of 8000 was 35.1.
Obtained in% yield. The elemental analysis results of this product are shown below.
元素分析 (実施例4) 実施例3において、アクリル酸クロリドの代わりにメ
タクリル酸クロリドを用いた以外は、実施例3と全く同
様にして、5−(4−メタクリロイロキシフェニル)−
10,15,20−トリフェニルポルフィナートエルビウム(II
I)[MAOTPPEr(III)OH]を収率60%で得た。このもの
の赤外分析と元素分析の結果を次に示す。Elemental analysis (Example 4) 5- (4-methacryloyloxyphenyl)-in the same manner as in Example 3 except that methacrylic acid chloride was used instead of acrylic acid chloride.
10,15,20-Triphenylporphinate erbium (II
I) [MAOTPPEr (III) OH] was obtained with a yield of 60%. The results of infrared analysis and elemental analysis of this product are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1630cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、このMAOTPPEr(III)OH7.58×10-2mol/dm-3とA
IBN1.35×10-3mol/dm-3とを含むベンゾニトリル溶液を
アンプルに入れ、実施例1と同様にして重合を行い、重
量平均分子量Mwは20,000のPoly MAOTPPEr(III)OHを1
8.2%の収率で得た。このものの元素分析結果を次に示
す。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1630cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, this MAOTPPEr (III) OH7.58 × 10 -2 mol / dm -3 and A
A benzonitrile solution containing IBN 1.35 × 10 −3 mol / dm −3 was placed in an ampoule, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, and Poly MAOTPPEr (III) OH having a weight average molecular weight Mw of 20,000 was 1%.
Obtained in a yield of 8.2%. The elemental analysis results of this product are shown below.
元素分析 (実施例5) 合成例3で得たHOTPPHo(III)OHとアクリル酸クロリ
ドとから、実施例3のAOTPPEr(III)OHの合成と同様に
して、5−(4−アクリロイロキシフェニル)−10,15,
20−トリフェニルポルフィナートホルミウム(III)[A
OTPPHo(III)OH]を収率38%で得た。このモノマーの
赤外分析および元素分析の結果を次に示す。Elemental analysis Example 5 In the same manner as in the synthesis of AOTPPEr (III) OH of Example 3 from HOTPPHo (III) OH and acrylic acid chloride obtained in Synthesis Example 3, 5- (4-acryloyloxyphenyl)- 10,15,
20-Triphenylporphinatoholmium (III) [A
OTPPHo (III) OH] was obtained with a yield of 38%. The results of infrared analysis and elemental analysis of this monomer are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1640cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、このAOTPPHo(III)OH6.94×10-2mol/dm-3と、
AIBN2.03×10-3mol/dm-3とを含むベンゾニトリル溶液を
アンプルに入れ、実施例1と同様にして重合を行い、重
量平均分子量Mw7800のPoly AOTPPHo(III)OHを6.4%の
収率で得た。このものの元素分析結果は次に示す。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1640cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, with this AOTPPHo (III) OH6.94 × 10 -2 mol / dm -3 ,
A benzonitrile solution containing AIBN 2.03 × 10 −3 mol / dm −3 was placed in an ampoule, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain 6.4% of Poly AOTPPHo (III) OH having a weight average molecular weight of Mw7800. Got at a rate. The elemental analysis results of this product are shown below.
元素分析 (実施例6) 合成例3で得たHOTPPYb(III)OHとアクリル酸クロリ
ドを用い、実施例3のAOTPPEr(III)OHの合成と同様に
して、5−(4−アクリロイロキシフェニル)−10,15,
20−トリフェニルポルフィナートイッテルビウム(II
I)[AOTPPYb(III)OH]を収率59%で得た。このもの
の赤外分析および元素分析の結果を次に示す。Elemental analysis Example 6 Using the HOTPPYb (III) OH obtained in Synthetic Example 3 and acrylic acid chloride in the same manner as in the synthesis of AOTPPEr (III) OH in Example 3, 5- (4-acryloyloxyphenyl)- 10,15,
20-triphenylporphiner totterbium (II
I) [AOTPPYb (III) OH] was obtained with a yield of 59%. The results of infrared analysis and elemental analysis of this product are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1630cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、このAOTPPYb(III)OH12.30×10-1mol/dm-3とA
IBN2.14×10-3mol/dm-3とを含むベンゾニトリル溶液を
アンプルに入れ、実施例1と同様にして重合を行い、重
量平均分子量Mw8500のPoly AOTPPYb(III)OHを収率12.
3%で得た。このものの元素分析結果を次に示す。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1630cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, this AOTPPYb (III) OH 12.30 × 10 -1 mol / dm -3 and A
A benzonitrile solution containing IBN 2.14 × 10 −3 mol / dm −3 was placed in an ampoule, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain Poly AOTPPYb (III) OH having a weight average molecular weight Mw8500 of 12.
Obtained at 3%. The elemental analysis results of this product are shown below.
元素分析 (実施例7) 5−(4−ヒドロキシフェニル)−10,15,20−トリフ
エニルポルフィリン(HOTPP)2.00gとトリエチルアミン
0.13gをテトラヒドロフラン200mlに溶解し、この溶液
に、アクリル酸クロリド0.30gを20分間を要して滴下し
たのち、室温で2時間かきまぜた。以後は実施例1と同
様な処理を行い、5−(4−アクリロイロキシフェニ
ル)−10,15,20−トリフェニルポルフィリン(AOTPP)
1.53gを得た、収率70%、mp300〜302℃、このものの赤
外分析および元素分析結果を次に示す。Elemental analysis Example 7 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin (HOTPP) 2.00 g and triethylamine
0.13 g was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, 0.30 g of acrylic acid chloride was added dropwise to this solution over 20 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, the same treatment as in Example 1 was performed to prepare 5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin (AOTPP).
1.53 g was obtained with a yield of 70% and an mp of 300 to 302 ° C. The results of infrared analysis and elemental analysis of this product are shown below.
IR(KBr):1740cm-1(νc=o)、1630cm-1(νc=
c)、800cm-1(δc=c−H) 元素分析 次に、このAOTPP1.85×10-2mol/dm-3とAIBN1.21×10
-3mol/dm-3とを含むテトラヒドロフラン溶液をアンプル
に入れ、実施例1と同様にして重合を行い、重量平均分
子量Mw8000のPoly AOTPPを転化率28.3%で得た。このも
のの元素分結果を次に示す。IR (KBr): 1740cm -1 (νc = o), 1630cm -1 (νc =
c), 800 cm −1 (δc = c−H) Elemental analysis Next, this AOTPP 1.85 × 10 -2 mol / dm -3 and AIBN 1.21 × 10
A tetrahydrofuran solution containing -3 mol / dm -3 was placed in an ampoule and polymerized in the same manner as in Example 1 to obtain Poly AOTPP having a weight average molecular weight of Mw8000 at a conversion rate of 28.3%. The elemental results of this product are shown below.
元素分析 次に、このようにして得られたPoly AOTPP0.36gと酢
酸マンガン0.36gをDMF80ml中に溶解し、これを4時間還
流したのち、氷冷された飽和NaCl水溶液に、反応終了液
を投入した。析出した緑褐色の結晶を遠心分離により単
離し、200mlの水で洗浄した。この結晶をベンゼン−ヘ
キサンの混合溶剤から再結晶を繰り返し、ポリ[クロロ
−5−(4−アクリロイロキシフェニル)−10,15,20−
トリフェニルポルフィナートマンガン(III)][Poly
AOTPPMn(III)cl]0.34g(収率90%)を得た。このも
のの元素分析結果を次に示す。Elemental analysis Next, 0.36 g of Poly AOTPP thus obtained and 0.36 g of manganese acetate were dissolved in 80 ml of DMF, and this was refluxed for 4 hours, and then the reaction-terminated liquid was added to an ice-cooled saturated NaCl aqueous solution. The precipitated greenish brown crystals were isolated by centrifugation and washed with 200 ml of water. This crystal was repeatedly recrystallized from a mixed solvent of benzene-hexane to give poly [chloro-5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-
Triphenylporphinate manganese (III)] [Poly
AOTPPMn (III) cl] 0.34 g (yield 90%) was obtained. The elemental analysis results of this product are shown below.
元素分析 このようにして、重量平均分子量Mw8000と20,000の2
種類のPoly AOTPPMn(III)Clを製造し、これの温度と
磁化率および磁気モーメントとの関係を求めた。その結
果を第1図および第2図に示す。これらの図からPoly A
OTPPMn(III)Clはいずれも常磁性体であることが分か
る。Elemental analysis In this way, the weight average molecular weight Mw of 8,000 and 20,000 of 2
Various kinds of Poly AOT PPMn (III) Cl were prepared and their relations with temperature, magnetic susceptibility and magnetic moment were determined. The results are shown in FIGS. 1 and 2. From these figures Poly A
It can be seen that all of OTPPMn (III) Cl are paramagnetic substances.
(実施例8) Poly AOTPP0.5gとオキシ硫酸バナジウム(VOSO4・xH2
O)1.0gをDMF200ml中に溶解し、この溶液を43時間還流
した(153℃)。次いで溶剤を留去して粗生成物を得た
のち、クロロホルム60ml中に溶解して水で3回洗浄後、
クロロホルムを留去し、Poly AOTPPVO(II)を得た。こ
れを、クロロホルム−メタノールの混合溶剤を用いて溶
解−析出の操作を繰り返して精製を行い、収率92%の精
製Poly AOTPPVO(II)を得た。このもののVO(II)を得
た。このもののVO(II)含有量は50モル%であった。(Example 8) Poly AOTPP 0.5 g and vanadium oxysulfate (VOSO 4 xH 2
O) 1.0 g was dissolved in DMF 200 ml and the solution was refluxed for 43 hours (153 ° C.). Then, the solvent was distilled off to obtain a crude product, which was dissolved in 60 ml of chloroform and washed with water three times,
Chloroform was distilled off to obtain Poly AOTPPVO (II). This was purified by repeating the operation of dissolution-precipitation using a mixed solvent of chloroform-methanol to obtain purified Poly AOTPPVO (II) with a yield of 92%. VO (II) of this product was obtained. The VO (II) content of this product was 50 mol%.
このVO(II)含有量が50モル%のPoly AOTPPVO(II)
と、実施例1で得られたVO(II)含有量100モル%のPol
y AOTPPVO(II)の温度と磁化率との関係を第3図に示
す。この図から分かるように、VO(II)含有量が50モル
%Poly AOTPPVO(II)は常磁性を示すが、VO(II)含有
量が100モル%のPoly AOTPPVO(II)は反強磁性を示
す。Poly AOTPPVO (II) whose VO (II) content is 50 mol%
And the Pol obtained in Example 1 with a VO (II) content of 100 mol%
Figure 3 shows the relationship between the temperature and magnetic susceptibility of y AOTPPVO (II). As can be seen from this figure, Poly AOTPPVO (II) with a VO (II) content of 50 mol% exhibits paramagnetism, while Poly AOTPPVO (II) with a VO (II) content of 100 mol% exhibits antiferromagnetism. Show.
(実施例9) 実施例7と同様にしてAOTPPを得、このAOTPP0.50gと
酢酸銅0.25gとをクロロホルム200ml中に溶解して、3時
間還流させたのち、ろ過により未反応の酢酸銅を取り除
いた。ろ液を水で3回洗浄後、溶剤を留去して粗生成物
を得、次いでシリカゲルカラムによりAOTPPCu(II)を
単離したのち、クロロホルムとメタノールを用いて、溶
解−析出の操作を繰り返し、精製した。収量0.43g(収
率78%)。(Example 9) AOTPP was obtained in the same manner as in Example 7, 0.50 g of this AOTPP and 0.25 g of copper acetate were dissolved in 200 ml of chloroform and refluxed for 3 hours, and then unreacted copper acetate was removed by filtration. I removed it. After washing the filtrate three times with water, the solvent was distilled off to obtain a crude product, and AOTPPCu (II) was isolated by a silica gel column, and then the dissolution-precipitation operation was repeated using chloroform and methanol. , Purified. Yield 0.43 g (78% yield).
このものの赤外分析および元素分析の結果を次に示
す。The results of infrared analysis and elemental analysis of this product are shown below.
IR(KBr):1745cm-1(νc=o)、1635cm-1(νc=
c) 元素分析 次に、この5−(4−アクリロイロキシフェニル)−
10,15,20−トリフェニルポルフィナート銅(II)[AOTP
PCu(II)]を用い、実施例1と同様にして重合を行
い、重量平均分子量Mw40,000のPoly AOTPPCu(II)を収
率60%で得た。このものの元素分析結果を次に示す。IR (KBr): 1745cm -1 (νc = o), 1635cm -1 (νc =
c) Elemental analysis Next, this 5- (4-acryloyloxyphenyl)-
10,15,20-Triphenylporphinate copper (II) [AOTP
PCu (II)] was used to carry out polymerization in the same manner as in Example 1 to obtain Poly AOTPPCu (II) having a weight average molecular weight Mw of 40,000 in a yield of 60%. The elemental analysis results of this product are shown below.
元素分析 Elemental analysis
第1図、第2図は、それぞれ本発明の高分子金属錯体の
異なった例における温度と磁化率および磁化モーメント
との関係を示すグラフであり、第3図は本発明の高分子
金属錯体の他の例における温度と磁化率との関係を示す
グラフである。1 and 2 are graphs showing the relationship between temperature and magnetic susceptibility and magnetization moment in different examples of the polymeric metal complex of the present invention, and FIG. 3 shows the polymeric metal complex of the present invention. It is a graph which shows the relationship between temperature and magnetic susceptibility in another example.
Claims (5)
であり、PMは、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換とする金属含有ポルフィリン残基ま
たは金属含有ポルフィリン誘導体残基であり、R1は、前
記金属含有ポリフィリン残基もしくは前記金属含有ポル
フィリン誘導体残基におけるピロール環上の2,3,7,8,1
2,13,17,18位の少なくとも1つに結合されるアルキレン
基、または、前記金属含有ポリフィリン残基もしくは前
記金属含有ポルフィリン誘導体残基におけるメチン基の
5,10,15,20の少なくとも1つに結合される、無置換もし
くは置換基をもつアリール基である) で表される繰り返し単位を有し、分子量が5,000〜100,0
00であることを特徴とする高分子金属錯体。1. A general formula (In the above general formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, and PM is a metal-containing porphyrin residue or a metal-containing porphyrin derivative residue in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted. And R 1 is 2,3,7,8,1 on the pyrrole ring in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An alkylene group bonded to at least one of the 2,13,17,18 positions, or a methine group in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An unsubstituted or substituted aryl group bound to at least one of 5,10,15,20) and having a molecular weight of 5,000 to 100,0
Polymer metal complex characterized in that it is 00.
合物残基を無置換とすると共にエステル形成性官能基を
有する金属含有ポルフィリンまたはその誘導体とアクリ
ル酸系化合物とを反応させて、エステル基を介して前記
金属含有ポルフィリンまたはその誘導体を結合する重合
性モノマーを製造する第1工程、および前記重合性モノ
マーを重合させる第2工程からなることを特徴とする、
一般式 (前記一般式において、Rは、水素原子またはメチル基
であり、PMは、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換とする金属含有ポルフィリン残基ま
たは金属含有ポルフィリン誘導体残基であり、R1は、前
記金属含有ポリフィリン残基もしくは金属含有ポルフィ
リン誘導体残基におけるピロール環上の2,3,7,8,12,13,
17,18位の少なくとも1つに結合されるアルキレン基、
または、前記金属含有ポルフィリン残基もしくは金属含
有ポリフィリン誘導体残基におけるメチン基の5,10,15,
20の少なくとも1つに結合される、無置換もしくは置換
基をもつアリール基である) で表される繰り返し単位を有する高分子金属錯体の製造
方法。2. An ester is obtained by making an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal unsubstituted and reacting a metal-containing porphyrin having an ester-forming functional group or a derivative thereof with an acrylic acid compound. Characterized by comprising a first step of producing a polymerizable monomer that binds the metal-containing porphyrin or a derivative thereof via a group, and a second step of polymerizing the polymerizable monomer.
General formula (In the above general formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, and PM is a metal-containing porphyrin residue or a metal-containing porphyrin derivative residue in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted. And R 1 is 2,3,7,8,12,13, on the pyrrole ring in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An alkylene group bonded to at least one of the 17,18 positions,
Alternatively, 5,10,15 of the methine group in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue,
Which is an unsubstituted or substituted aryl group bonded to at least one of 20).
合物残基を無置換とするとともにエステル形成性官能基
を有するポルフィリンまたはその誘導体とアクリル酸系
化合物とを反応させて、エステル基を介して前記ポルフ
ィリンまたはその誘導体を結合するアクリル酸系誘導体
を得たのち、そのポルフィリン残基に金属を導入させて
重合性モノマーを製造する第1工程、および前記重合性
モノマーを重合させる第2工程からなることを特徴とす
る、一般式 (前記一般式において、Rは、水素原子またはメチル基
であり、PMは、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換とする金属含有ポルフィリン残基ま
たは金属含有ポルフィリン誘導体残基であり、R1は、前
記金属含有ポリフィリン残基もしくは金属含有ポルフィ
リン誘導体残基におけるピロール環上の2,3,7,8,12,13,
17,18位の少なくとも1つに結合されるアルキレン基、
または、前記金属含有ポリフィリン残基もしくは金属含
有ポルフィリン誘導体残基におけるメチン基の5,10,15,
20の少なくとも1つに無置換もしくは置換基をもつアリ
ール基である)で表される繰り返し単位を有する高分子
金属錯体の製造方法。3. An organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is made unsubstituted and a porphyrin or a derivative thereof having an ester-forming functional group is reacted with an acrylic acid-based compound to form an ester group. After obtaining an acrylic acid derivative that binds the porphyrin or a derivative thereof via a porphyrin, a first step of producing a polymerizable monomer by introducing a metal into the porphyrin residue, and a second step of polymerizing the polymerizable monomer The general formula, characterized in that (In the above general formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, and PM is a metal-containing porphyrin residue or a metal-containing porphyrin derivative residue in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted. And R 1 is 2,3,7,8,12,13, on the pyrrole ring in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An alkylene group bonded to at least one of the 17,18 positions,
Alternatively, 5,10,15 of the methine group in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue,
Which is an aryl group having an unsubstituted or substituted group in at least one of 20).
心金属に配位可能な原子を有する有機化合物残基を無置
換とする金属含有ポリフィリンおよび/またはその誘導
体を導入させた高分子金属錯体からなることを特徴とす
る高分子磁性材料。4. A polymer metal in which a metal-containing porphyrin and / or its derivative in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted is introduced into a polymer main chain through an ester group. A polymer magnetic material comprising a complex.
であり、PMは、中心金属に配位可能な原子を有する有機
化合物残基を無置換とする金属含有ポルフィリン残基ま
たは金属含有ポルフィリン誘導体残基であり、R1は、前
記金属含有ポリフィリン残基もしくは金属含有ポルフィ
リン誘導体残基におけるピロール環上の2,3,7,8,12,13,
17,18位の少なくとも1つに結合されるアルキレン基、
または、前記金属含有ポリフィリン残基もしくは金属含
有ポルフィリン誘導体残基におけるメチン基の5,10,15,
20の少なくとも1つに結合される、無置換もしくは置換
基をもつアリール基である) で表される繰り返し単位を有するものである特許請求の
範囲第4項に記載の高分子磁性材料。5. A polymer complex having a general formula in the molecule (In the above general formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, and PM is a metal-containing porphyrin residue or a metal-containing porphyrin derivative residue in which an organic compound residue having an atom capable of coordinating to a central metal is unsubstituted. And R 1 is 2,3,7,8,12,13, on the pyrrole ring in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue.
An alkylene group bonded to at least one of the 17,18 positions,
Alternatively, 5,10,15 of the methine group in the metal-containing porphyrin residue or the metal-containing porphyrin derivative residue,
The polymer magnetic material according to claim 4, which has a repeating unit represented by the formula: (an unsubstituted or substituted aryl group bonded to at least one of 20).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62200716A JP2520135B2 (en) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | Polymer metal complex, method for producing the same, and polymer magnetic material comprising the complex |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62200716A JP2520135B2 (en) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | Polymer metal complex, method for producing the same, and polymer magnetic material comprising the complex |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6443508A JPS6443508A (en) | 1989-02-15 |
| JP2520135B2 true JP2520135B2 (en) | 1996-07-31 |
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ID=16429019
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62200716A Expired - Lifetime JP2520135B2 (en) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | Polymer metal complex, method for producing the same, and polymer magnetic material comprising the complex |
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|---|---|---|---|---|
| JP2002141173A (en) * | 2000-08-22 | 2002-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Light emitting device |
| JP2012180294A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method for producing tetrabicycloporphyrin vanadyl complex, composition for forming semiconductor layer, method for producing electronic device, solar cell, and solar cell module |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034560B2 (en) * | 1972-10-20 | 1975-11-10 | ||
| JPS52141882A (en) * | 1976-05-20 | 1977-11-26 | Hidetoshi Tsuchida | Highhpolymeric complex of covalent type |
| JPS5327676A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-15 | Hidetoshi Tsuchida | Highpolymeric cobalt complex |
-
1987
- 1987-08-11 JP JP62200716A patent/JP2520135B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6443508A (en) | 1989-02-15 |
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