JP3565698B2 - Porous apohost complex - Google Patents
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、多孔質アポホスト複合体に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、触媒、光応答材料、有機電子材料等の機能性材料として有用な、多孔質三次元構造を持つ、新規な有機アポホスト複合体に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】
従来より、ゼオライトをはじめとする微細空孔を持つ無機質材料が、ガス分離、排ガス処理、さらには各種の有機合成反応のための吸着材や触媒等として広く利用されてきており、有機材料についても、微細空孔を持つ多孔質材についての検討や開発が進められてきてもいる。
【0003】
空孔を持つ有機材料としては、これまでにも発泡樹脂やゾル−ゲル変態を利用した樹脂、あるいは、プラズマや電子ビーム処理した樹脂膜等が知られているが、空孔の大きさが、原子、分子レベルの微細空孔の大きさにまで制御され有機合成反応の触媒等としての利用も可能な多孔質有機材料についてはほとんど知られていない。
【0004】
このような状態において、この出願の発明者らは、これまでに全く知られていない新規な多孔質有機物質として、水素結合による三次元網状組織として微細空孔構造を形成可能としている有機アポホストを開発し、この物質の構造、特性、その利用性について具体的に報告した。
この有機アポホストは、たとえば次のようなアントラセンのビスレゾルシン誘導体(1)またはモノレゾルシン誘導体(2)によって形成されるものである。
【0005】
【化3】
【0006】
前記のビスレゾルシン誘導体(1)およびモノレゾルシン誘導体(2)は、適当な溶媒から結晶化させると溶媒分子をゲストと含む共結晶が得られ、その構造は、2次元あるいは1次元鎖が相互にからみあった擬2次元水素結合ネットワークを構成する。そしてこのネットワーク構造により形成される微細空孔にはゲスト分子が極めて選択的に取り込まれ、ゲスト分子を除くと多結晶性のアポホストが得られる。
【0007】
このアポホストは、固相において気体、液体あるいは固体状態のゲストを取込み単結晶構造を回復する。ゲスト分子の交換も容易である。
たとえば以上のような有機アポホストについては、微細空孔は次のような特徴を有している。
<1>水素結合ネットワークを構成しているが、単独の状態では、所定の大きさの微細空孔がそのものとして存在しているわけではない。むしろ空孔がつぶれた状態として存在している。
<2>だが、種々の状態(気体、液体、固体等)のゲスト分子を微細空孔に取込んで固相錯形成する。このゲスト分子の包接により単結晶構造が回復される。
【0008】
ゲスト分子の捕捉により、協同的な構造変化が起きることになる。
前記のアントラセン・ビスレゾルシン誘導体(1)により形成される有機アポホストの場合の空孔は、その大きさが、約14×10×7Åであって、アクロレインと1,3−シクロヘキサジェンの空孔内への同時取込みによる立体選択的なディールズ・アルダー反応の触媒作用を示すことも確認されている。
【0009】
以上のとおりの有機アポホストは、「有機ゼオライト」と称してもよいものであって、今後の技術的発展が大いに注目されているものである。
実際、この出願の発明者らにとっては、これまでのアポホストの触媒活性が、空孔への取込みと、本来それほど強くないフェノール性水酸基の水素結合あるいは酸触媒能に左右されるものと考えられることから、その触媒能の向上を図ること、そして、さらなる機能の拡大のためにも、微細空孔の構造や水素結合の制御、修飾を可能とすることが重要な課題となっていた。
【0010】
この出願の発明は、以上のとおりの背景よりなされたものであって、有機アポホストの機能性の拡大と、そのための構造的制御、修飾のための新しい技術手段を提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この出願は、上記の課題を解決するために、第1の発明として、次式
B−A−B
(ただし、式中Aは、置換基を有していてもよいアントラセン、フェナントレン、ナフタレンまたはピレンの多環芳香族炭化水素基およびピリジン、ジアジン、トリアジン、ピロジンを基本とした多環の複素環基からなる群より選択され、Bは、水酸基または窒素含有基を有する単環の芳香族炭化水素基であるか、または単環の複素環基である)
で表わされる化合物やその塩、あるいはそれらの組み合わせを繰り返し単位として形成される水素結合により微細空孔構造を形成可能な有機アポホストに、周期律表第3族元素もしくはその化合物のうちの少くとも1種のものが複合化されていることを特徴とする多孔質アポホスト複合体を提供する。
【0012】
また、この出願は、第2の発明として、次式
A−B
(ただし、式中Aは、置換基を有していてもよいアントラセン、フェナントレン、ナフタレンまたはピレンの多環芳香族炭化水素基およびピリジン、ジアジン、トリアジン、ピロジンを基本とした多環の複素環基からなる群より選択され、Bは、水酸基または窒素含有基を有する単環の芳香族炭化水素基であるか、または単環の複素環基である)
で表わされる化合物を繰り返し単位として形成される水素結合により微細空孔構造を形成可能な有機アポホストに、周期律表第3族元素もしくはその化合物のうちの少くとも1種のものが複合化されていることを特徴とする多孔質アポホスト複合体を提供する。
【0013】
さらにまた、この出願は、第3の発明として、有機アポホストが、次式
【化4】
(ただし、Xはハロゲン原子、−SH、−NH 2 、−CN、−CONH 2 、−OCONH 2 のいずれかである)
で表されるいずれかの化合物を繰り返し単位として形成される前記の複合体を、第4の発明として、有機アポホストが、次式
【化5】
で表される化合物を繰り返し単位として形成される前記の複合体を、第5の発明として、周期律表第3族元素もしくはその化合物のうちの少くとも1種のものにおいて、有機アポホストの水素結合を形成する官能基の酸素もしくは窒素原子と金属原子が結合し、複合化されている複合体を、そして、第6には、前記いずれかの複合体からなる有機合成反応用触媒をも提供する。
【0014】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は以上のとおりの特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
この発明の多孔質アポホスト複合体は、その基本は、
<1>水素結合により微細空孔を形成可能としている有機アポホスト
<2>周期律表第3族元素もしくはその化合物のうちの1種以上のもの
により構成されている。
【0015】
前者のアポホストについては、前記のとおりのアントラセンとビスレゾルシン誘導体(1)またはモノレゾルシン誘導体(2)をはじめとする各種のものにより形成されるものであってよい。これらのアポホストを形成する単位化合物は、いずれのものにあっても、水素結合によるネットワークを構成するものであって、その微細空孔は、前記のとおりの特徴を持つものとして考慮される。
【0016】
水素結合を形成するとの要件からは、代表的には、−OH(水酸基)、あるいは−NH2 (アミノ基)もしくは他の窒素含有基を持ち、また、その結合のネットワークにより3次元性の微細空孔の形成を可能とするとの要件からは、たとえば一般式
B−A−B または A−B
(式中のAは、置換基を有していてもよい多環の芳香族炭化水素基または複素環基を示し、Bは、水酸基もしくはアミノ基ないしは他の窒素含有基を持ち、さらに適宜に他の置換基を有してもよい単環の芳香族炭化水素基または複素環基を示す)
で表わされるものが代表的なものとして例示される。たとえば前記Aの多環の芳香族炭化水素基としては、アントラセン、フェナントレン、ナフタレン、ピレン等の芳香核を持ち、さらに適宜な置換基を有していてもよい多環芳香族炭化水素基が例示される。また複素環基としては、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環、ピロジン環等を基本とした多環の複素環基が例示される。
【0017】
前記Aについても同様に各種のものが考慮されることになる。
有機アポホストについては、次に例示した単位化合物(3)(4)(5)(6)(7)(8)等も考慮される。
【0018】
【化6】
【0019】
化合物(7)における符号Xは、たとえばハロゲン原子、−SH、−NH2 、−CN、−CONH2 、−OCONH2 等である。このうちの化合物(8)においては、不斉構造が構成されており、不斉触媒反応等に効果的に用いられることが考慮される。
たとえば以上のアポホストに複合化されるこの発明の周期律表第3族の元素は、アルミニウム(Al)、ほう素(B)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、あるいは希土類元素としてのスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタニド類等である。複合化は、これらの元素、もしくはその化合物において構成される。
【0020】
この複合化による構造は、アポホストの水素結合への前記元素の配位によるもの、たとえばO−H…O−Hの水素結合では、O−Mn+−Oの配位ネットワークの形成として、N−H…N−Hの水素結合では、N−Mn+−Nの配位ネットワークの形成として、さらに場合によっては、アポホスト微細空孔内への取込み等によるものとして考慮される。
【0021】
化合物としては、無機化合物、たとえばハロゲン化物、鉱酸塩等、あるいは有機化合物、たとえば有機酸塩、アルコキシド、アミン塩、錯塩、有機錯体、あるいは有機金属化合物等の各種のものであってよい。
この発明の多孔質アポホスト複合体においては、アポホストを構成する単位化合物の数や微細空孔の大きさは、単位化合物や前記元素の化合物の種類、そして単位化合物と前記の元素もしくはその化合物との使用割合、溶媒の種類、処理温度等によりコントロールされることになる。使用目的、たとえば触媒への利用等の目的、用途に応じてこれらの選択がなされることになる。
【0022】
この発明の複合体は、たとえばアポホストを、前記の金属もしくはその化合物の溶液ないしは分散液と混合することによって容易に製造することができる。固体として存在するアポホストを混合してもよいし、あるいはアポホストを形成する前記の単位化合物を用いてもよい。
そして、この発明の多孔質アポホスト複合体については、触媒や光応答材料、電子材料等としての利用が可能である。
【0023】
有機アポホストの微細空孔内への取込みによる反応基質の近接効果と、前記の元素もしくはその化合物の配位や取込みにともなうルイス酸触媒効果とによって、ディールス・アルダー反応等が触媒的に進行されることになる。
また、アポホストの微細空孔内への光応答物質の取込みにともなって、配位金属との相互作用により新しい光材料、電子材料の展開が可能とされる。
【0024】
以下、実施例を示し、さらに詳しく説明する。
【0025】
【実施例】
(実施例1)複合体の製造
▲1▼ 前記の単位化合物としてのアントラセン−ビスレゾルシン誘導体(1):C26H14(OH)4 を、酢酸エチル溶媒から結晶化させて、酢酸エチル溶媒の2分子をゲストとして含む共結晶を得た。揮発性の溶媒としての酢酸エチルを熱的に取除くことによりこのゲストを含まない多結晶性のアポホスト:1を得た。
【0026】
このものは高い熱安定性を示し、300℃において融解も分解も受けず、変色も認められなかった。
また、酢酸エチルを液体ゲストとして混合したところ、アポホスト:1は、化学量論的(1:2)に2分子の酢酸エチルを包接して付加体を形成した。この付加体のX線粉末パタンは、再結晶により得られた単結晶サンプルと同一であり、ゲストの包接により局所的な単結晶構造が回復されることが確認された。
【0027】
また、アポホスト:1については、液体窒素温度において、窒素吸着の標準BET分析により、その比表面積は、A=7m2 /gであった。
▲2▼ トリメチルアルミニウム:Al(CH3 )3 のトルエン溶液を前記のアポホスト:1のベンゼンまたは1、3−シクロヘキサジェン懸濁液に加え、これを室温において窒素雰囲気下に24時間攪拌した。溶液を遠心分離によって除き、得られた粉末を80度で1〜2日間真空下に乾燥した。
【0028】
また、この粉末は、元素分析値がC,70.63;H,4.54;Al,11.1(原子吸光および/または蛍光X線による元素分析で)であった。この値は、
アポホスト:1=C26H14(OH)4
であるとすると、
14−・2(AlCH3 )、すなわちC26H14(O− )4 ・2(AlCH3 )
に相当する計算値のC,70.89;H,4.25;Al,11.4によく一致した。また、CPMAS(δc=−9ppm)やメタンの発生を検出することによりCH3 −Alの存在を別途確認できた。
【0029】
▲3▼ また、前記アポホスト:1の場合と同様にしてBET比表面積を評価したところ、A=240m2 /gと、アポホスト:1に比べて、約30倍以上であることが確認された。
以上の結果から、付加体としてのこの実施例の多孔質アポホスト複合体は、その微細空孔は、アポホスト:1の場合に比べて、より大きな割合を占めていることがわかる。
(実施例2)触媒作用
実施例1により得られた複合体を、次式のアクロレインと1,3−シクロヘキサジェンとのディールズ・アルダー反応における触媒として使用した。
【0030】
【化7】
【0031】
前記付加体としての多孔質アポホスト複合体は、アクロレインと1,3−シクロヘキサジェンとの系には全く溶けないで、固体状態として存在している。
反応は、3mol%の使用として、25℃で、窒素雰囲気下において行った。アクロレイン/1,3−シクロヘキサジェンの使用割合(モル比)は1/20とした。反応の触媒活性を Timecoursesとして半減期を評価し、また、エンド/エキソ体比の生成の立体選択性を評価した。
【0032】
比較のために、触媒を全く使用しない場合、アポホスト:1を触媒とした場合についても評価した。
その結果を表1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】
表1の結果からは、この発明の実施例の複合体の触媒活性は極めて高く、また、立体選択性も非常に高いことがわかる。
(実施例3)触媒作用
実施例2におけるアクロレインに代えてアクリル酸エチルを用いて、このアクリル酸エチルと1,3−シクロヘキサジェンとのディールス・アルダー反応に実施例1の複合体を触媒して使用した。
【0035】
反応は60℃において行ったが、3mol%の複合体の使用により、半減期4.3時間の触媒活性と、極めて高い立体選択性(エンド/エキソ=100/0)が得られることが確認された。一方、アポホスト:1の場合には、触媒反応は全く進行しなかった。
【0036】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、この出願の発明によって、たとえばルイス酸触媒等の触媒能に優れた、機能性の高い新しい多孔質有機アポホスト複合体が提供される。
アポホスト体の構造の制御、その修飾について新しい技術の発展を促すことになる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a porous apohost complex. More specifically, the invention of this application relates to a novel organic apohost composite having a porous three-dimensional structure, which is useful as a functional material such as a catalyst, a photoresponsive material, and an organic electronic material.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, zeolite and other inorganic materials having fine pores have been widely used as adsorbents and catalysts for gas separation, exhaust gas treatment, and various organic synthesis reactions. Also, studies and developments on a porous material having fine pores have been advanced.
[0003]
As an organic material having pores, a foamed resin or a resin utilizing sol-gel transformation, or a resin film subjected to plasma or electron beam treatment is known, but the size of the pores is Little is known about porous organic materials that are controlled to the size of micropores at the atomic or molecular level and can be used as catalysts for organic synthesis reactions and the like.
[0004]
In such a state, the inventors of the present application have proposed an organic apohost capable of forming a microvoid structure as a three-dimensional network by hydrogen bonding as a novel porous organic substance that has not been known at all. Developed and reported specifically on the structure, properties and utility of this material.
This organic apohost is formed, for example, by the following bisresorcinol derivative (1) or monoresorcinol derivative (2) of anthracene.
[0005]
Embedded image
[0006]
When the bisresorcinol derivative (1) and the monoresorcinol derivative (2) are crystallized from an appropriate solvent, a co-crystal containing a solvent molecule and a guest is obtained. Construct a quasi-two-dimensional hydrogen bond network. Then, guest molecules are very selectively taken into the micropores formed by this network structure, and a polycrystalline apohost is obtained when the guest molecules are removed.
[0007]
The apohost captures a guest in a gas, liquid or solid state in a solid phase and recovers a single crystal structure. Exchange of guest molecules is also easy.
For example, in the above-described organic apohost, the fine pores have the following characteristics.
<1> Although constituting a hydrogen bond network, in a single state, micropores of a predetermined size do not exist as such. Rather, the vacancy exists as a collapsed state.
<2> However, guest molecules in various states (gas, liquid, solid, and the like) are taken into the fine pores to form a solid phase complex. The inclusion of the guest molecule restores the single crystal structure.
[0008]
The capture of the guest molecule will result in a cooperative structural change.
The pores in the case of the organic apohost formed by the anthracene bisresorcinol derivative (1) are about 14 × 10 × 7%, and the pores of acrolein and 1,3-cyclohexagen It has also been confirmed that the compound exhibits a catalytic action of a stereoselective Diels-Alder reaction by simultaneous incorporation into the inside.
[0009]
The organic apohost as described above may be referred to as "organic zeolite", and its future technical development has attracted much attention.
In fact, for the inventors of this application, it is believed that the catalytic activity of the apohost so far depends on incorporation into vacancies and the inherently less strong hydrogen bonding or acid catalyzing ability of the phenolic hydroxyl group. Therefore, in order to improve the catalytic ability and to further expand the function, it has been an important issue to enable control and modification of the structure of fine pores and hydrogen bonds.
[0010]
The invention of this application has been made in view of the above background, and has as its object to provide new technical means for expanding the functionality of an organic apohost and for controlling and modifying its structure.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present application discloses a first invention, which is represented by the following formula BAB
(Where A is a polycyclic aromatic hydrocarbon group of anthracene , phenanthrene, naphthalene or pyrene which may have a substituent and a polycyclic heterocyclic group based on pyridine , diazine, triazine or pyrazine) B is a monocyclic aromatic hydrocarbon group having a hydroxyl group or a nitrogen-containing group, or a monocyclic heterocyclic group )
The organic apohost capable of forming a fine pore structure by hydrogen bonding formed as a repeating unit of a compound represented by the formula (I) or a salt thereof, or a combination thereof, is provided with at least one of Group 3 elements of the periodic table or a compound thereof. Provided is a porous apohost complex, characterized in that a species is complexed.
[0012]
In addition, this application discloses the following formula AB as a second invention.
(Where A is a polycyclic aromatic hydrocarbon group of anthracene, phenanthrene, naphthalene or pyrene which may have a substituent and a polycyclic heterocyclic group based on pyridine , diazine, triazine or pyrazine) B is a monocyclic aromatic hydrocarbon group having a hydroxyl group or a nitrogen-containing group, or a monocyclic heterocyclic group )
An organic apohost capable of forming a fine pore structure by a hydrogen bond formed by using a compound represented by the following formula as a repeating unit is formed into a complex with at least one element from Group 3 of the periodic table or a compound thereof. To provide a porous apohost complex.
[0013]
Furthermore, in this application, as a third invention, an organic apohost is represented by the following formula:
(Wherein, X is a halogen atom, -SH, -NH 2, -CN, -CONH 2, is either -OCONH 2)
The above-mentioned complex formed by using any of the compounds represented by the following formula as a repeating unit is referred to as a fourth invention, wherein the organic apohost is represented by the following formula:
As a fifth invention, the above-mentioned complex formed by using a compound represented by the following formula as a repeating unit is defined as a hydrogen bond of an organic apohost in at least one of Group 3 elements of the periodic table or a compound thereof. The present invention also provides a complex in which an oxygen or nitrogen atom of a functional group forming a metal atom is bonded to a metal atom to form a complex, and sixthly, a catalyst for an organic synthesis reaction comprising any of the above-mentioned complexes. .
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention of this application has the features as described above, and embodiments thereof will be described below.
The porous apohost complex of the present invention is based on:
<1> An organic apohost capable of forming micropores by hydrogen bonding. <2> The organic apohost is composed of one or more of Group 3 elements of the periodic table or compounds thereof.
[0015]
The former apohost may be formed of various substances including anthracene and a bisresorcin derivative (1) or a monoresorcin derivative (2) as described above. Regardless of which unit compound forms these apohosts, they form a network by hydrogen bonding, and the fine vacancies are considered to have the characteristics as described above.
[0016]
From the requirement of forming a hydrogen bond, typically, it has —OH (hydroxyl group) or —NH 2 (amino group) or another nitrogen-containing group, and has a three-dimensional fine structure by a network of the bond. From the requirement that vacancies can be formed, for example, the general formula BAB or AB
(A in the formula represents a polycyclic aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a substituent, and B has a hydroxyl group, an amino group or another nitrogen-containing group, and Represents a monocyclic aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have another substituent)
Are represented as typical examples. For example, examples of the polycyclic aromatic hydrocarbon group of A include a polycyclic aromatic hydrocarbon group having an aromatic nucleus such as anthracene, phenanthrene, naphthalene, and pyrene and optionally having an appropriate substituent. Is done. Examples of the heterocyclic group include polycyclic heterocyclic groups based on a pyridine ring, a diazine ring, a triazine ring, a pyrazine ring and the like.
[0017]
Various types of A are also considered.
As for the organic apohost, unit compounds (3), (4), (5), (6), (7), (8) and the like exemplified below are also considered.
[0018]
Embedded image
[0019]
Symbol X in the compound (7) are, for example, halogen atom, -SH, -NH 2, -CN, -CONH 2, -OCONH 2 or the like. Among these, the compound (8) has an asymmetric structure, and it is considered that the compound (8) is effectively used for an asymmetric catalytic reaction or the like.
For example, the element of Group 3 of the periodic table of the present invention which is complexed with the above-described apohost is aluminum (Al), boron (B), gallium (Ga), indium (In), or scandium (rare earth element). Sc), yttrium (Y), lanthanides and the like. Complexation is made up of these elements or their compounds.
[0020]
Structure according to the compounding is by coordination of said elements to the hydrogen bonds apohost, the hydrogen bonds, for example, O-H ... O-H, as coordination network formation of O-M n + -O, N- In the hydrogen bond of H... NH, it is considered as formation of a coordination network of NMn + -N, and in some cases, due to incorporation into apohost micropores.
[0021]
The compound may be an inorganic compound such as a halide, a mineral acid salt, or an organic compound such as an organic acid salt, an alkoxide, an amine salt, a complex salt, an organic complex, or an organometallic compound.
In the porous apohost complex of the present invention, the number of unit compounds and the size of the fine pores constituting the apohost are determined by the types of the unit compound and the compound of the element, and the unit compound and the element or the compound thereof. It is controlled by the use ratio, the type of the solvent, the processing temperature and the like. These selections are made according to the purpose of use, for example, the purpose such as utilization to a catalyst, and the use.
[0022]
The composite of the present invention can be easily produced, for example, by mixing an apohost with a solution or dispersion of the metal or a compound thereof. The apohost present as a solid may be mixed, or the above-mentioned unit compound forming the apohost may be used.
The porous apohost composite of the present invention can be used as a catalyst, a photoresponsive material, an electronic material, and the like.
[0023]
The Diels-Alder reaction and the like are catalyzed by the proximity effect of the reaction substrate due to the incorporation of the organic apohost into the micropores and the Lewis acid catalytic effect accompanying the coordination and incorporation of the element or its compound. Will be.
Further, with the incorporation of the photoresponsive substance into the micropores of the apohost, a new optical material and electronic material can be developed by interaction with the coordination metal.
[0024]
Hereinafter, examples will be shown and described in more detail.
[0025]
【Example】
(Example 1) Production of complex (1) Anthracene-bisresorcinol derivative (1) as the above-mentioned unit compound: C 26 H 14 (OH) 4 was crystallized from an ethyl acetate solvent to give an ethyl acetate solvent. A co-crystal containing two molecules as a guest was obtained. The guest-free polycrystalline apohost: 1 was obtained by thermally removing the ethyl acetate as a volatile solvent.
[0026]
It exhibited high thermal stability, was not melted or decomposed at 300 ° C., and no discoloration was observed.
When ethyl acetate was mixed as a liquid guest, apohost: 1 included two molecules of ethyl acetate stoichiometrically (1: 2) to form an adduct. The X-ray powder pattern of this adduct was the same as the single crystal sample obtained by recrystallization, and it was confirmed that local single crystal structure was recovered by inclusion of the guest.
[0027]
The specific surface area of Apohost: 1 was A = 7 m 2 / g at liquid nitrogen temperature by standard BET analysis of nitrogen adsorption.
{Circle around (2)} A toluene solution of trimethylaluminum: Al (CH 3 ) 3 was added to the above-mentioned suspension of apohost: 1 in benzene or 1,3-cyclohexadiene, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere for 24 hours. The solution was removed by centrifugation and the resulting powder was dried under vacuum at 80 degrees for 1-2 days.
[0028]
The powder had an elemental analysis value of C, 70.63; H, 4.54; Al, 11.1 (by elemental analysis by atomic absorption and / or X-ray fluorescence). This value is
Apohost: 1 = C 26 H 14 ( OH) 4
Then
1 4- · 2 (AlCH 3) , namely C 26 H 14 (O -) 4 · 2 (AlCH 3)
And C, 70.89; H, 4.25; Al, 11.4. Further, the presence of CH 3 -Al could be separately confirmed by detecting the generation of CPMAS (δc = −9 ppm) and methane.
[0029]
{Circle around (3)} Further, when the BET specific surface area was evaluated in the same manner as in the case of Apohost: 1, it was confirmed that A = 240 m 2 / g, which was about 30 times or more as compared with Apohost: 1.
From the above results, it can be seen that in the porous apohost composite of this example as an adduct, the fine pores occupy a larger proportion than in the case of apohost: 1.
(Example 2) Catalysis The complex obtained in Example 1 was used as a catalyst in the Diels-Alder reaction between acrolein of the following formula and 1,3-cyclohexadiene.
[0030]
Embedded image
[0031]
The porous apohost complex as the adduct does not dissolve at all in the system of acrolein and 1,3-cyclohexadiene, and exists as a solid state.
The reaction was performed at 25 ° C. under a nitrogen atmosphere, using 3 mol%. The use ratio (molar ratio) of acrolein / 1,3-cyclohexadiene was 1/20. The half-life was evaluated with the catalytic activity of the reaction as Timecourses, and the stereoselectivity of the formation of the endo / exo ratio was evaluated.
[0032]
For comparison, evaluation was also made for a case where no catalyst was used and a case where Apohost: 1 was used as a catalyst.
The results are shown in Table 1.
[0033]
[Table 1]
[0034]
From the results shown in Table 1, it is understood that the catalytic activity of the composite of the example of the present invention is extremely high, and the stereoselectivity is also extremely high.
(Example 3) Catalysis The complex of Example 1 was catalyzed by the Diels-Alder reaction between ethyl acrylate and 1,3-cyclohexadiene using ethyl acrylate instead of acrolein in Example 2. Used.
[0035]
Although the reaction was carried out at 60 ° C., it was confirmed that the use of 3 mol% of the complex provided a catalyst activity with a half-life of 4.3 hours and extremely high stereoselectivity (endo / exo = 100/0). Was. On the other hand, in the case of Apohost: 1, the catalytic reaction did not proceed at all.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, the invention of this application provides a new highly functional porous organic apohost composite having excellent catalytic ability such as a Lewis acid catalyst.
Control of the structure of the apohost body and its modification will promote the development of new technologies.
Claims (6)
B−A−B
(ただし、式中Aは、置換基を有していてもよいアントラセン、フェナントレン、ナフタレンまたはピレンの多環芳香族炭化水素基およびピリジン、ジアジン、トリアジン、ピロジンを基本とした多環の複素環基からなる群より選択され、Bは、水酸基または窒素含有基を有する単環の芳香族炭化水素基であるか、または単環の複素環基である)
で表わされる化合物やその塩、あるいはそれらの組み合わせを繰り返し単位として形成される水素結合により微細空孔構造を形成可能な有機アポホストに、周期律表第3族元素もしくはその化合物のうちの少くとも1種のものが複合化されていることを特徴とする多孔質アポホスト複合体。The following formula BAB
(Where A is a polycyclic aromatic hydrocarbon group of anthracene , phenanthrene, naphthalene or pyrene which may have a substituent and a polycyclic heterocyclic group based on pyridine , diazine, triazine or pyrazine. B is a monocyclic aromatic hydrocarbon group having a hydroxyl group or a nitrogen-containing group, or a monocyclic heterocyclic group )
And a salt thereof, or an organic apohost capable of forming a fine vacancy structure by hydrogen bonding formed as a repeating unit of at least one of Group 3 elements of the periodic table or a compound thereof. A porous apohost complex, characterized in that species are complexed.
A−B
(ただし、式中Aは、置換基を有していてもよいアントラセン、フェナントレン、ナフタレンまたはピレンの多環芳香族炭化水素基およびピリジン、ジアジン、トリアジン、ピロジンを基本とした多環の複素環基からなる群より選択され、Bは、水酸基または窒素含有基を有する単環の芳香族炭化水素基であるか、または単環の複素環基である)
で表わされる化合物を繰り返し単位として形成される水素結合により微細空孔構造を形成可能な有機アポホストに、周期律表第3族元素もしくはその化合物のうちの少くとも1種のものが複合化されていることを特徴とする多孔質アポホスト複合体。The following equation AB
(Where A is a polycyclic aromatic hydrocarbon group of anthracene, phenanthrene, naphthalene or pyrene which may have a substituent and a polycyclic heterocyclic group based on pyridine , diazine, triazine or pyrazine. B is a monocyclic aromatic hydrocarbon group having a hydroxyl group or a nitrogen-containing group, or a monocyclic heterocyclic group )
An organic apohost capable of forming a microvoid structure by a hydrogen bond formed by using a compound represented by the following formula as a repeating unit is formed into a complex with at least one of Group 3 elements of the periodic table or a compound thereof. A porous apohost complex, comprising:
で表されるいずれかの化合物を繰り返し単位として形成される請求項1の多孔質アポホスト複合体。The organic apohost has the following formula
The porous apohost complex according to claim 1, wherein the compound is formed as a repeating unit.
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