JP4045339B2 - Porphyrin multimers composed of coordinated heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complexes immobilized by covalent bonds and methods for producing them - Google Patents
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Description
本発明は、新規なポルフィリン2量体またはそれ以上のポルフィリン多量体、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel porphyrin dimer or higher porphyrin multimer and a method for producing the same.
また、本発明は、本発明のポルフィリン多量体を構成するポルフィリン2量体及び単量体にも関する。 The present invention also relates to a porphyrin dimer and a monomer constituting the porphyrin multimer of the present invention.
本発明のポルフィリン多量体は、効率のよい光エネルギー捕集及び伝達素子として働くことが予測されており、その応用として人工光合成素子、有機太陽電池への利用が考えられている。また、ポルフィリンは光駆動電子移動素子として働くことも知られており、ポルフィリン多量体は分子サイズの光・電子素子としての応用が見込まれている。 The porphyrin multimer of the present invention is expected to work as an efficient light energy collecting and transmitting element, and its application to an artificial photosynthesis element and an organic solar cell is considered. Porphyrins are also known to work as light-driven electron transfer elements, and porphyrin multimers are expected to be applied as molecular-sized optical / electronic elements.
ポルフィリンは、4個のピロール核が4個のメチン基により架橋された環状テトラピロールである。ポルフィリンは、18π電子から成る大きな共役系を持つことから、ポルフィリン多量体は、分子電線の材料等としての用途が期待され、その合成例がいくつか報告されている。 Porphyrin is a cyclic tetrapyrrole in which four pyrrole nuclei are cross-linked by four methine groups. Since porphyrin has a large conjugated system composed of 18π electrons, porphyrin multimers are expected to be used as materials for molecular wires, and several examples of their synthesis have been reported.
例えば、京大の大須賀(非特許文献1及び2等参照)や都立大の杉浦(非特許文献3等参照)は、ポルフィリン多量体を共有結合で伸張する方法を報告しているが、いずれも非常に多段階の合成過程を要するため経済的に不利な方法といえる。また、これらの方法ではポルフィリン単位が数百にも及ぶ多量体は合成自体が困難である。
For example, Kyoto University's Osuka (see
本発明者はイミダゾリルポルフィリン金属錯体が分子間で互いに配位結合することによってポルフィリン2量体もしくはそれ以上のポルフィリン多量体を形成することをすでに見出している(以下の反応式1及び2を参照されたい。)(非特許文献4及び5、並びに特許文献1及び2参照)。これらのポルフィリン多量体はエネルギー伝達素子としての機能を有するため、分子エレクトロニクス素子としての応用が期待されている。
イミダゾリルポルフィリン金属錯体を構成単位とするポルフィリン多量体の特長は、非極性溶媒中でイミダゾリルポルフィリン単量体を混合させるだけで、ポルフィリン多量体が自然に形成する点であり、そのため原料としては最小の構成単位であるポルフィリン単量体のみを作ればよい(上記反応式1及び2参照)。この方法は共有結合によってポルフィリン多量体を伸張する大須賀や杉浦の方法に比べて合成段階が少なく経済的であり、分子量50万にもおよぶ規則正しく並んだ巨大金属錯体多量体を作ることが現実的に可能である。しかしながら、配位結合で伸張したポルフィリン多量体は極性溶媒中では配位結合が切断されてしまうため、利用できる媒体や環境が非極性のものに限られ、適用範囲が狭いことが問題であった(上記反応式1 矢印右から左の反応)。そこで配位結合によって伸張されたポルフィリン多量体を固定化し、ポリマー形成後はもはや切れないような安定な多量体を合成することが望まれていた。
本発明は、上記問題点等を解決するためになされたものであり、溶媒の極性等周囲の環境に依存することなく安定に存在し得るポルフィリン多量体であって、その重合度が高いものも容易に製造することができるポルフィリン多量体を提供することを課題とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems and the like, and is a porphyrin multimer that can exist stably without depending on the surrounding environment such as the polarity of the solvent, and has a high degree of polymerization. It is an object to provide a porphyrin multimer that can be easily produced.
本発明者らは、ポルフィリン多量体を形成する構成単位として、特定のビス配位性ヘテロ芳香族環置換ポルフィリン誘導体を用いることにより、上記課題を解決できることを見出した。そのビスポルフィリン誘導体とは、ポルフィリン金属錯体に、配位性ヘテロ芳香族環基及び閉環メタセシス反応に供し得る二重結合部位を有する基を結合させたモノ誘導体2分子を、二価の連結基により結合したビス体である。本発明のポルフィリン多量体においては、配位性ヘテロ芳香族環基と中心金属との間に配位結合が形成されていることに加えて、二重結合部位を有する基同士の閉環メタセシス反応により共有結合が形成されている。したがって、このポルフィリン多量体は、その構成単位をより強力に固定化することができ、溶媒の極性等周囲の環境に依存することなく安定に存在することができる。しかも、このポルフィリン多量体は、その鎖伸張方法が、従来の共有結合によってポルフィリン多量体鎖を伸張する方法に比べて合成段階が少なく経済的であり、分子量50万にもおよぶ規則正しく並んだ巨大金属錯体ポリマーを提供することができる。 The present inventors have found that the above-described problems can be solved by using a specific bis-coordinate heteroaromatic ring-substituted porphyrin derivative as a structural unit that forms a porphyrin multimer. The bis-porphyrin derivative means that two mono-derivative molecules in which a coordinating heteroaromatic ring group and a group having a double bond site that can be used for a ring-closing metathesis reaction are bonded to a porphyrin metal complex by a divalent linking group. It is a bonded bis body. In the porphyrin multimer of the present invention, in addition to the formation of a coordination bond between the coordinating heteroaromatic ring group and the central metal, a ring-closing metathesis reaction between groups having a double bond site. A covalent bond is formed. Therefore, this porphyrin multimer can immobilize its structural unit more strongly and can exist stably without depending on the surrounding environment such as the polarity of the solvent. Moreover, this porphyrin multimer has a chain extending method that is less economical than a conventional method of extending a porphyrin multimer chain by a covalent bond, and is an economically large metal with a molecular weight of 500,000. Complex polymers can be provided.
すなわち、本発明は、以下のポルフィリン多量体を提供する。
(I)次の一般式(1)で表わされる共有結合によって固定化された配位性ヘテロ芳香環置換ポルフィリン金属錯体を構成単位とする直鎖型ポルフィリン多量体(以下、「共有結合直鎖型多量体」ともいう。)を提供する。
(I) A linear porphyrin multimer (hereinafter referred to as “covalently bonded linear type”) having a coordination heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complex immobilized by a covalent bond represented by the following general formula (1) Also called “multimers”).
{式中、
Rは、アルキル基または
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q1は、単結合または直線状二価の連結基を表わし、
p1は、2以上の整数を表わす。}
{Where,
R is an alkyl group or
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 1 represents a single bond or a linear divalent linking group,
p 1 represents an integer of 2 or more. }
(II)また、本発明は、上記共有結合直鎖型重合体の誘導体である、次の一般式(1−1)で表わされる直鎖型ポリフィリン多量体誘導体も提供する。
{式中、
R、X、Y、m、X1、Z、M、Q1及びp1は、上記(I)の一般式(I)において規定したとおりであり、
e及びfは、同時に、Hを表わすか若しくは水酸基を表わすか、またはeとfが互いに結合して、これらが結合するC−Cと共にエポキシ環を形成する。}
{Where,
R, X, Y, m, X 1 , Z, M, Q 1 and p 1 are as defined in the general formula (I) of the above (I),
e and f simultaneously represent H or a hydroxyl group, or e and f are bonded to each other to form an epoxy ring together with C—C to which they are bonded. }
(III)また、本発明は、上記共有結合直鎖型多量体において、ビス体を形成するための連結基(−Q1−)に対応する基が、屈曲した二価の基(-Q2−)であることにより、環状構造を有する次の一般式(2)で表わされる共有結合によって固定化された配位性ヘテロ芳香環置換ポルフィリン金属錯体を構成単位とする環状ポルフィリン多量体(以下、「共有結合環状多量体」ともいう。)も提供する。
{式中、
aは、H、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q2は、屈曲した二価の基を表わし、
p2は、3以上の整数を表わす。}
{Where,
a represents H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 2 represents a bent divalent group,
p 2 represents an integer of 3 or more. }
(IV)また、本発明は、上記共有結合環状多量体の誘導体である、次の一般式(2−1)で表わされる直鎖型ポリフィリン多量体誘導体も提供する。
{式中、
X、Y、m、X1、Z、M、Q2及びp2は、上記(III)の一般式(2)において規定したとおりであり、
e及びfは、同時に、Hを表わすか若しくは水酸基を表わすか、またはeとfが互いに結合して、これらが結合するC−Cと共にエポキシ環を形成する。}
{Where,
X, Y, m, X 1 , Z, M, Q 2 and p 2 are as defined in the general formula (2) of (III) above,
e and f simultaneously represent H or a hydroxyl group, or e and f are bonded to each other to form an epoxy ring together with C—C to which they are bonded. }
(V)上記本発明の一般式(1)で表わされる共有結合直鎖型多量体は、次の一般式(3)で表わされる配位結合によって形成された配位性ヘテロ芳香環置換ポルフィリン金属錯体を構成単位とする直鎖型ポルフィリン多量体(以下、「配位結合直鎖型多量体」ともいう。)を、Grubbs錯体の存在下に、閉環メタセシス反応させることにより得られる。 (V) The covalent-bonded linear multimer represented by the general formula (1) of the present invention is a coordinated heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal formed by a coordinate bond represented by the following general formula (3) It can be obtained by subjecting a linear porphyrin multimer having a complex as a structural unit (hereinafter also referred to as “coordinated linear multimer”) to a ring-closing metathesis reaction in the presence of a Grubbs complex.
本発明は、この一般式(3)で表わされる配位結合直鎖型多量体、及びこれを用いる一般式(1)の共有結合直鎖型多量体の製造方法も提供する。
{式中、
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q1は、単結合または直線状二価の連結基を表わし、
p1は、2以上の整数を表わす。}
{Where,
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 1 represents a single bond or a linear divalent linking group,
p 1 represents an integer of 2 or more. }
(VI)また、上記一般式(2)で表わされる環状多量体は、次の一般式(4)で表わされる配位結合によって形成された配位性ヘテロ芳香環置換ポルフィリン金属錯体を構成単位とする環状ポルフィリン多量体(以下、「配位結合環状多量体」ともいう。)を、Grubbs触媒の存在下に、閉環メタセシス反応させることにより得られる。 (VI) In addition, the cyclic multimer represented by the general formula (2) includes a coordination heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complex formed by a coordination bond represented by the following general formula (4) as a constituent unit. The cyclic porphyrin multimer (hereinafter, also referred to as “coordination-bonded cyclic multimer”) is obtained by subjecting it to a ring-closing metathesis reaction in the presence of a Grubbs catalyst.
本発明は、この一般式(4)で表わされる配位結合環状多量体、およびこれを用いる一般式(2)で表わされる共有結合環状多量体の製造方法も提供する。
{式中、
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q2は、屈曲した二価の基を表わし、
p2は、3以上の整数を表わす。}
{Where,
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 2 represents a bent divalent group,
p 2 represents an integer of 3 or more. }
(VII)また、上記一般式(3)で表わされる配位結合直鎖型多量体及び一般式(4)で表わされる配位結合環状多量体は、次の一般式(5)で表わされる架橋部を有するビス配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン単量体から製造することができる。 (VII) The coordination bond linear multimer represented by the general formula (3) and the coordination bond cyclic multimer represented by the general formula (4) are cross-linked by the following general formula (5). It can be produced from a bis-coordinate heteroaromatic substituted porphyrin monomer having a moiety.
本発明は、次の一般式(5)で表わされるビス配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン単量体、並びにこれを非極性溶媒中で自己組織化することにより一般式(3)で表わされる配位結合直鎖型多量体及び一般式(4)で表わされる配位結合環状多量体の製造方法も提供する。このとき、一般式(5)において、−Q−で表わされる連結基として、単結合または直線状二価の連結基を用いた場合、一般式(3)の直鎖型多量体が得られ、−Q−で表わされる連結基として、屈曲した二価の基を用いた場合、一般式(4)の環状多量体が得られる。
{式中、
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Z2は、H、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、アルキル基またはアリール基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Qは、単結合または二価の連結基を表わす。}
{Where,
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z 2 represents H, a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinating heteroaromatic ring group, an alkyl group or an aryl group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q represents a single bond or a divalent linking group. }
(VIII)さらに、本発明は、次の一般式(6)で表わされる共有結合によって固定化された配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン2量体(以下、「共有結合2量体」ともいう。)も提供する。
{式中、
aは、H、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
R1は、H、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、
a represents H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
R 1 is H, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group,
(IX)また、本発明は、上記一般式(6)で表わされる共有結合2量体の誘導体である次の一般式(6−1)で表わされる共有結合2量体誘導体も提供する。
{式中、
X、Y、m、n、Z、M及びR1は、上記(VIII)の一般式(6)において規定した通りであり、
e及びfは、同時に、Hを表わすか若しくは水酸基を表わすか、またはeとfが互いに結合して、これらが結合するC−Cと共にエポキシ環を形成する。
{Where,
X, Y, m, n, Z, M and R 1 are as defined in the general formula (6) of (VIII) above,
e and f simultaneously represent H or a hydroxyl group, or e and f are bonded to each other to form an epoxy ring together with C—C to which they are bonded.
(X)上記一般式(6)で表わされる共有結合2量体は、次の一般式(7)で表わされる配位結合により形成された配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン2量体(以下、「配位結合2量体」ともいう。)を、Grubbs錯体の存在下に閉環メタセシス反応させることにより得られる。 (X) The covalent bond dimer represented by the general formula (6) is a coordinated heteroaromatic substituted porphyrin dimer (hereinafter referred to as “coordinating heteroaromatic substituted porphyrin dimer”) formed by the coordinate bond represented by the following general formula (7). (Also referred to as “coordinated bond dimer”) in the presence of a Grubbs complex.
本発明は、この一般式(7)で表わされる配位結合2量体、及びこれを用いる一般式(6)の共有結合2量体の製造方法も提供する。
{式中、
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
R1は、H、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
R 1 is H, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group,
(XI)本発明は、この一般式(8)の単量体、及びこれを用いる一般式(7)の配位結合2量体の製造方法も提供する。
{式中、
Rは、アルキル基または
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Z2は、H、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環、アルキル基またはアリール基を表わし、
M2は、2Hまたは典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
R1は、H、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、
R is an alkyl group or
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z 2 represents H, a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinating heteroaromatic ring, an alkyl group or an aryl group,
M 2 represents 2H or an ion of a metal selected from typical metals and transition metals,
R 1 is H, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group,
(XII)また、本発明は、以下の一般式(3−A)で表される配位結合によって形成された配位性ヘテロ芳香環置換ポルフィリン金属錯体を構成単位とする直鎖型ポルフィリン多量体を提供する。
(式中、R4は、水素原子またはアルキル基を表し、X、Y、m、X1、Z、M、Q1及びp1は、一般式(3)で規定したとおり。) (In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X, Y, m, X 1 , Z, M, Q 1 and p 1 are as defined in the general formula (3).)
(XIII)さらに、本発明は、以下の一般式(4−A)で表わされる配位結合によって形成された配位性ヘテロ芳香環置換ポルフィリン金属錯体を構成単位とする環状ポルフィリン多量体を提供する。
(式中、R4は、水素原子またはアルキル基を表し、X、Y、m、X1、Z、M、Q2及びp2は、一般式(4)で規定したとおり。 (In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X, Y, m, X 1 , Z, M, Q 2 and p 2 are as defined in the general formula (4).
(XIV)さらに、本発明は、以下の一般式(5−A)で表される架橋部を有するビス配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン単量体を提供する。
(式中、R4は、水素原子またはアルキル基を表し、X、Y、m、X1、Z2、M及びQは、一般式(5)で規定したとおり。 (Wherein R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X, Y, m, X 1 , Z 2 , M and Q are as defined in the general formula (5).
まず、本発明の一般式(1)の共有結合直鎖型多量体について詳細に説明する。
一般式(1)において、Rは、アルキル基または
In the general formula (1), R is an alkyl group or
ここで、アルキル基は、直鎖、分岐鎖または環状の1価の脂肪族基をいう(以下、他の置換基がアルキル基である場合においても同じ)。また、アリール基は、1価の芳香族炭化水素基をいい、単環であっても、2環以上の縮合環でもよい(以下、他の置換基がアリール基である場合においても同じ)。これらのアルキル基及びアリール基は、可能な場合は、置換基を有することができる(以下、アルキル基及びアリール基以外の基についても同じ。 Here, the alkyl group refers to a linear, branched or cyclic monovalent aliphatic group (hereinafter, the same applies when other substituents are alkyl groups). The aryl group refers to a monovalent aromatic hydrocarbon group, and may be a single ring or a condensed ring having two or more rings (hereinafter, the same applies when other substituents are aryl groups). These alkyl groups and aryl groups can have a substituent, if possible (hereinafter, the same applies to groups other than alkyl groups and aryl groups).
a、b及びdにより表されるアルキル基の炭素原子数は、aが結合する炭素原子とb及びdが結合する炭素原子のとの間の二重結合が、閉環メタセシス反応に供され得るか否か、原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮して選択することができるが、通常、1〜8であり、1〜2程度が好ましい。 The number of carbon atoms of the alkyl group represented by a, b, and d indicates that the double bond between the carbon atom to which a is bonded and the carbon atom to which b and d are bonded can be subjected to a ring-closing metathesis reaction. No, it can be selected in consideration of the ease of synthesis of the raw material compound, the function expected of the product, etc., but it is usually 1 to 8, preferably about 1 to 2.
a、b及びdにより表わされるアリール基の炭素原子数も、同様の観点から選択することができ、通常、6〜20であり(例えば、フェニル、ナフチル、アントラセニル、ピレニル、ナフタセニル)、6〜10程度が好ましい。 The number of carbon atoms of the aryl group represented by a, b and d can also be selected from the same viewpoint, and is usually 6 to 20 (for example, phenyl, naphthyl, anthracenyl, pyrenyl, naphthacenyl), 6 to 10 The degree is preferred.
一般式(1)において、Rにより表わされるアルキル基は、上記a、b及びdについて述べたものと同じである。 In the general formula (1), the alkyl group represented by R is the same as described for a, b and d above.
一般式(1)において、Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わす。 In the general formula (1), X represents —O—, —S—,> NR 101 (where R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond.
R101により表わされるアルキル基の炭素原子数は特に制限はないが、1〜4程度が好ましい。 The number of carbon atoms of the alkyl group represented by R 101 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 4.
一般式(1)において、Xは、原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮すると、−O−が好ましい。 In the general formula (1), X is preferably —O— in consideration of easiness of synthesis of the raw material compound, functions expected of the product, and the like.
一般式(1)において、Yは、=O、=Sまたは2Hを表わす。ここで、Yが2Hであるとは、Yが結合する炭素原子に2つの水素原子が単結合により結合した状態を意味する。 In the general formula (1), Y represents ═O, ═S or 2H. Here, Y being 2H means a state in which two hydrogen atoms are bonded to the carbon atom to which Y is bonded by a single bond.
Yは、原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮すると、=Oが好ましい。 Y is preferably ═O in consideration of the ease of synthesis of the raw material compound, the function expected of the product, and the like.
一般式(1)において、X1は、二価の連結基を表す。X1により表される二価の連結基には、二価の鎖状脂肪族炭化水素基{例えば、−(CH2)n−(nは、0〜6の整数を表わす。nは、原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮すると、2が好ましい。)}や、二価の芳香族基(例えば、1,4−フェニレン、1,3−フェニレン)が含まれるがこれらに限定されない。 In the general formula (1), X 1 represents a divalent linking group. The divalent linking group represented by X 1 includes a divalent chain aliphatic hydrocarbon group {for example, — (CH 2 ) n — (n represents an integer of 0 to 6. n is a raw material. In view of the ease of synthesis of the compound, the function expected of the product, etc., 2 is preferable.)} Or a divalent aromatic group (for example, 1,4-phenylene, 1,3-phenylene) However, it is not limited to these.
一般式(1)において、Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わす。ここで、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基とは、窒素原子を少なくとも1個有する5若しくは6員のヘテロ環であって、芳香族性を有するものであれば特に制限はない。窒素以外のヘテロ原子として、酸素、硫黄等を有することができる。含窒素配位性ヘテロ芳香族環基に構造異性体が存在する場合は、それらの構造異性体が含まれる。 In the general formula (1), Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group. Here, the 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinating heteroaromatic ring group is a 5- or 6-membered heterocycle having at least one nitrogen atom, and is particularly limited as long as it has aromaticity. There is no. As hetero atoms other than nitrogen, oxygen, sulfur and the like can be contained. When structural isomers exist in the nitrogen-containing coordinating heteroaromatic ring group, those structural isomers are included.
5員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基及び6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基には、次のイミダゾリル基、オキサゾリル基及びチアゾリル基、並びにピリジル基が含まれるが、これらに限定されるものではない。
上記イミダゾリル基において、R2で表わされるアルキル基は、原料化合物の合成の容易性、生成物に期待される機能等を考慮すると、通常、炭素原子数1〜10にすることができ、1程度が好ましい。 In the imidazolyl group, the alkyl group represented by R 2 can usually have 1 to 10 carbon atoms, considering the ease of synthesis of the raw material compound, the function expected of the product, and the like. Is preferred.
一般式(1)において、Zは、ポルフィリン金属錯体の中心金属との結合の強さ等を考慮すると、イミダリル基が好ましい。 In the general formula (1), Z is preferably an imidazolyl group in consideration of the strength of the bond with the central metal of the porphyrin metal complex.
一般式(1)において、Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わす。ここで、典型金属とは、長周期表において、1A、2A、2B、3B〜7B及び0族の金属をいい、具体的には、Mg、Zn、、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi等を挙げることができる。遷移金属とは、3A〜7A、8及び1B族の金属をいい、具体的には、Sc、Y、ランタノイド(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au等を挙げることができる。これらの金属の価数は、ポリフィリン金属錯体の中心金属となり得るものであれば特に制限はないが、通常、II価またはIII価である。
In the general formula (1), M represents a metal ion selected from a typical metal and a transition metal. Here, typical metals refer to 1A, 2A, 2B, 3B-7B and
Mは、上述したZとの間で配位結合を形成できる限り特に制限はないが、反応性、結合の強さ、生成物に期待される機能等の観点からは、Zn、Mg、Co及びFe等が好ましい。 M is not particularly limited as long as it can form a coordination bond with Z described above, but from the viewpoint of reactivity, bond strength, expected function of the product, etc., Zn, Mg, Co and Fe or the like is preferable.
一般式(1)において、Q1は、単結合または直線状二価の連結基を表わす。 In the general formula (1), Q 1 represents a single bond or a linear divalent linking group.
直線状二価の連結基は、生成物に期待される機能(電子あるいはエネルギーの伝導度、ポルフィリン環同士を結合する強さ、立体配置を維持する能力等)を考慮して選択することができる。 The linear divalent linking group can be selected in consideration of the functions expected of the product (electron or energy conductivity, strength for bonding porphyrin rings, ability to maintain configuration, etc.). .
ここで、直線状二価の連結基とは、(ア)両末端の結合手の向きが直線状または(イ)両末端の結合手の向きが互いに平行に配置される二価の連結基をいう。ここで、両末端の結合手の向きが「直線状」とは、幾何学的に完全な直線であることを必ずしも意味するものではない。また、「平行」についても同様に、幾何学的に完全な平行であることを必ずしも意味するものではない。したがって、この直線状二価の連結基により構成される多量体が環状ではなく、多量体全体としてほぼ直線的な鎖状であればかまわない。特に、この直線状二価の連結基により構成される多量体が比較的長いものである場合、この直線状二価の基の両末端の結合手の向きが幾何学的に完全な直線状や完全に互いに平行でなく、ほぼ直線的あるいはほぼ平行であれば鎖状多量体を形成することができる。以下、本明細書では、このようなほぼ直線的あるいはほぼ平行な状態を、それぞれ単に、直線状あるいは平行と表現して説明する。 Here, the linear divalent linking group is a divalent linking group in which (a) the direction of the bond at both ends is linear or (b) the direction of the bond at both ends is arranged in parallel to each other. Say. Here, the direction of the joints at both ends does not necessarily mean that it is a geometrically perfect straight line. Similarly, “parallel” does not necessarily mean that the plane is geometrically completely parallel. Therefore, the multimer constituted by the linear divalent linking group is not cyclic and may be a substantially linear chain as a whole multimer. In particular, when the multimer composed of the linear divalent linking group is relatively long, the orientation of the bond at both ends of the linear divalent group is geometrically perfectly linear or complete. The chain multimers can be formed if they are not parallel to each other but are substantially linear or substantially parallel. Hereinafter, in the present specification, such a substantially linear state or a substantially parallel state is simply expressed as a straight line or a parallel state, respectively.
(ア)両末端の結合手の向きが直線状に配置される基の具体例としては、二価の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基{例えば、炭素原子数1〜3のアルキル基(−CH2−等)、−C≡C−};二価の飽和または不飽和の炭化水素環基{例えば、炭素原子数3〜20程度の単環または縮合環(1,3−シクロブチレン(トランス体)、1,4−フェニレン、2,7−ピレニレン等)};二価の飽和または不飽和のヘテロ環基(例えば、6員のヘテロ環であって、ヘテロ原子として、N、S、O、P等を1以上含むもの(2,5−ピリジン等);ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体{例えば、5,15−ポルフィリンまたは5,15−ポルフィリン金属錯体(ここで、金属は、一般式(1)のMで規定したとおり。また、10−位及び20−位には、置換基が結合していてもよい。)}を挙げることができる。 (A) Specific examples of the group in which the direction of the bond at both ends are linearly arranged include a divalent saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group {for example, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms ( —CH 2 — etc.), —C≡C—}; a divalent saturated or unsaturated hydrocarbon ring group {for example, a monocyclic or condensed ring having about 3 to 20 carbon atoms (1,3-cyclobutylene ( Trans isomer), 1,4-phenylene, 2,7-pyrenylene, etc.}}; a divalent saturated or unsaturated heterocyclic group (for example, a 6-membered heterocyclic ring, wherein N, S, One or more containing O, P, etc. (2,5-pyridine, etc.); porphyrin or porphyrin metal complex {for example, 5,15-porphyrin or 5,15-porphyrin metal complex (wherein the metal is represented by the general formula (1 ) As defined by M. Also in the 10-position and 2 -. The position, in which the substituents may be bonded)} can be exemplified.
上記両末端の結合手の向きが直線状に配置される二価の基は、2つ以上の組み合わせて用いることもできる。二価の基を2以上組み合わせる場合、同じ基同士(いわゆるビス体)でも、異なる基でもよいが、同じ基同士を組み合わせたもののほうが原料化合物の合成の容易性等の観点からは好ましい。また、二価の基を2以上組み合わせる場合、−O−や−C(=O)−のような両末端の結合手の向きが直線状に配置される基が介在することができ、さらにその他の基でも、最終的にQ1により表わされる基の両末端の結合手の向きが直線状に配置されれば介在していてもかまわない。 Two or more of the divalent groups in which the orientations of the bonds at both ends are linearly arranged can be used. When two or more divalent groups are combined, the same groups (so-called bis form) or different groups may be used, but the combination of the same groups is preferable from the viewpoint of easiness of synthesis of the raw material compound. In addition, when two or more divalent groups are combined, a group in which the orientation of the bonding hands at both ends, such as -O- and -C (= O)-, can be arranged linearly can be interposed. Even if the direction of the joints at both ends of the group finally represented by Q 1 is linearly arranged, it may be present.
二価の基を2以上組み合わせる場合の他の例には、−Q3−Q4−Q3−{ここで、Q3及びQ4は、それぞれ独立して上記(ア)で挙げた基を含む二価の基を表す。}が含まれる。特に、上記Q4として、5,15−ポルフィリンまたは5,15−ポルフィリン金属錯体等を用い、かつ上記Q3として1,4−フェニレンまたは1,3−フェニレン等を用いると、この連結基を有する多量体が、他の機能性分子(例えば、キノン類、イミド類、フラーレン類のような電子受容性を有する分子や、ポリペプチド、たんぱく質、オリゴ糖、DNA)との複合体を形成することができる。この複合体については、後述する。
Other examples in the case of combining two or more divalent groups include: -Q 3 -Q 4 -Q 3- {where Q 3 and Q 4 are each independently the groups listed in (a) above. Represents a divalent group containing. } Is included. In particular, as the
5,15−ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体のポルフィリン環の10−位及び20−位に結合することができる置換基の例には、−X1−C(=Y)−X−(CH2)m−R4(X1、Y、X、m及びR4は、一般式(3−A)で規定した通り。)を挙げることができる。 Examples of substituents which can be attached to the 10- position and 20-position of the porphyrin ring of 5,15 porphyrin or porphyrin metal complex, -X 1 -C (= Y) -X- (CH 2) m -R 4 (X 1 , Y, X, m and R 4 are as defined in the general formula (3-A)).
(イ)両末端の結合手の向きが互いに平行に配置される基には、二価の飽和または不飽和の直鎖状炭化水素基{例えば、炭素原子数3〜5の直鎖アルキル基(n−プロピレン等)、−C=C−(トランス体)};二価の芳香族炭化水素環基{例えば、炭素原子数10〜20程度の縮合環(2,6−ナフチレニル、1,6−ピレニレン等)}が含まれる。 (A) A group in which the orientation of the bond at both ends is arranged in parallel to each other includes a divalent saturated or unsaturated linear hydrocarbon group {for example, a linear alkyl group having 3 to 5 carbon atoms ( n-propylene, etc.), -C = C- (trans isomer)}; divalent aromatic hydrocarbon ring group {for example, condensed ring having about 20 to 20 carbon atoms (2,6-naphthylenyl, 1,6- Pyrenylene, etc.)}.
また、両末端の結合手の向きが結果として直線状または互いに平行に配置されるならば、上記(ア)として説明した両末端の結合手の向きが直線状に配置される基と(イ)として説明した両末端の結合手の向きが互いに平行に配置される基との組み合わせであってもよい。 In addition, if the direction of the joints at both ends is arranged linearly or parallel to each other as a result, the orientation of the joints at both ends explained as (a) above is linearly arranged (a) It may be a combination with a group in which the directions of the bonding hands at both ends described in the above are arranged in parallel to each other.
さらに、両末端の結合手の向きが結果として直線状または互いに平行に配置されるならば、結合手の向きが自由に変化するような基{例えば、二価のフェロセン(フェロセニル)}と、上記(ア)または(イ)として説明した基との組み合わせであってもよい。そのような組み合わせの例としては、上述した−Q3−Q4−Q3−において、Q3がフェロセニルであり、Q4が5,15−ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体である場合を挙げることができる。 Furthermore, if the orientations of the bonds at both ends are arranged linearly or parallel to each other as a result, the group {for example, divalent ferrocene (ferrocenyl)} whose bond orientation is freely changed, and the above A combination with the group described as (a) or (b) may be used. As an example of such a combination, in the above-described -Q 3 -Q 4 -Q 3- , Q 3 is ferrocenyl and Q 4 is 5,15-porphyrin or a porphyrin metal complex. .
また、両末端の結合手の向きが結果として直線状または互いに平行に配置されるならば、後述する屈曲した二価の基と、上記(ア)または(イ)として説明した基との組み合わせであってもよい。そのような組み合わせの例としては、上述した−Q3−Q4−Q3−において、Q3が1,3−フェニレンであり、Q4が5,15−ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体である場合を挙げることができる。 Further, if the direction of the bonding hands at both ends is arranged linearly or parallel to each other as a result, a combination of the bent divalent group described later and the group described as (a) or (b) above There may be. As an example of such a combination, in the above-described -Q 3 -Q 4 -Q 3- , Q 3 is 1,3-phenylene and Q 4 is 5,15-porphyrin or a porphyrin metal complex. Can be mentioned.
以下に、両末端の結合手の向きが直線状(ア)または互いに平行(イ)に配置される二価の連結基の具体例を挙げるが、Q1で表わされる基はこれらに限定されるものではない。
また、両末端の結合手の向きが結果として直線状または互いに平行に配置される二価の連結基の例を挙げるが、Q1で表される基はこれらに限定されるものではない。
一般式(1)において、Q1は、結合の強度、安定性、原料化合物の合成の容易さ等を考慮すると、単結合またはアルキニレン基{(−C≡C−)n(ここで、nは、1〜3の整数を表わす。)}が好ましい。 In general formula (1), Q 1 is a single bond or an alkynylene group {(—C≡C—) n (where n is a value) in consideration of bond strength, stability, ease of synthesis of raw material compounds, and the like. , Represents an integer of 1 to 3)}.
一般式(1)において、p1は、2以上の整数を表わす。p1の値は、本発明の共有結合直鎖型多量体の用途等に応じて適宜選択することができ、特に上限値はないが、現段階では、p1が100程度のものまで製造することが可能である。 In the general formula (1), p 1 represents an integer of 2 or more. The value of p 1 can be appropriately selected according to the use of the covalently bonded linear multimer of the present invention, and there is no particular upper limit, but at this stage, p 1 is produced up to about 100. It is possible.
一般式(1)において、置換基Xから出ている波線は、トランス及びシス体の両者の存在を意味する(以下、他の一般式についても同じ。)。また、一般式(1)のように一分子中にトランス及びシスの立体異性を構成する部分が2箇所以上ある場合、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体にはこれらの立体異性体を構成する部分の組み合わせにより、様々な立体異性体が考えられる。本発明において、一般式(1)の共有結合型多量体といえば、これらの考え得る全ての異性体単独及びそれらの混合物が含まれる(以下、他の一般式で表わされる化合物にていても、異性体が存在する場合は同じ。)。 In the general formula (1), the wavy line coming out of the substituent X means the presence of both trans and cis isomers (hereinafter, the same applies to other general formulas). In addition, when there are two or more moieties constituting trans and cis stereoisomerism in one molecule as in general formula (1), these covalent isomers in general formula (1) have these stereoisomers. Various stereoisomers are conceivable depending on the combination of the parts constituting the body. In the present invention, the covalently bonded multimer of the general formula (1) includes all of these possible isomers alone and mixtures thereof (hereinafter, even in compounds represented by other general formulas, Same if isomers are present).
また、一般式(1)では、同一種類の文字が複数個使用されているが、これらは互いに異なっていてもよいが、同一であるほうが合成の容易性等を考慮すると好ましい(以下、他の一般式についても同じ。)。 In the general formula (1), a plurality of characters of the same type are used. These may be different from each other, but the same character is preferable in consideration of easiness of synthesis and the like (hereinafter referred to as other characters). The same applies to general formulas.)
本発明の一般式(1−1)により表わされる多量体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体の誘導体であって、一般式(1)の繰り返し単位部分の共有結合(アルケン部分):
次に、本発明の一般式(2)により表わされる共有結合環状多量体について詳細に説明する。 Next, the covalently bonded cyclic multimer represented by the general formula (2) of the present invention will be described in detail.
本発明の一般式(2)の共有結合環状多量体は、Q2で表わされる架橋基として、2つのポルフィリンが一般式(1)のような直線状ではなく、屈曲した二価の基であることを特徴とする。 In the covalently bonded cyclic multimer of the general formula (2) according to the present invention, two porphyrins are not linear as in the general formula (1) but a bent divalent group as a crosslinking group represented by Q 2. It is characterized by that.
一般式(2)において、屈曲した二価の連結基は、一般式(1)のQ1を選択する場合と同様に、生成物に期待される機能(電子あるいはエネルギーの伝導度、ポルフィリン環同士を結合する強さ、立体配置を維持する能力等)を考慮して選択することができる。 In general formula (2), the bent divalent linking group has the same functions as expected in the product (electron or energy conductivity, porphyrin rings, as in the case of selecting Q 1 in general formula (1). Can be selected in consideration of the strength of bonding, the ability to maintain the configuration, and the like.
Q2により表わされる屈曲した二価の基とは、両末端の結合手の向きが直線状または互いに平行な位置になく、角度を有している二価の基をいう。両末端の結合手が作る角度は、60°〜145°程度であると、環状構造を作りやすい。そのような基の具体例としては、不飽和直鎖状炭化水素{例えば、炭素数2(−C=C−(シス体)等)};飽和若しくは不飽和の炭素環{例えば、炭素原子数3〜20程度の単環または縮合環(シクロプロペニル、1,3−フェニレン、3,6−ナフチレン等)};及び飽和または不飽和のヘテロ環(例えば、5〜6員のヘテロ環であって、ヘテロ原子として、N、S、O、P等を1以上含むもの(1,3−フェニル、3,5−ピリジレン等)を挙げることができる。飽和または不飽和のヘテロ環には、ベンゼン環のような芳香族炭化水素が縮合していてもよく、その縮合環から結合手が出ていてもよい。 The bent divalent group represented by Q 2 refers to a divalent group having an angle where the direction of the bond at both ends is not linear or parallel to each other. When the angle formed by the joints at both ends is about 60 ° to 145 °, it is easy to make an annular structure. Specific examples of such groups include unsaturated linear hydrocarbons {for example, carbon number 2 (-C = C- (cis form), etc.)}; saturated or unsaturated carbocycles {for example, carbon atoms About 3 to 20 monocyclic or condensed rings (cyclopropenyl, 1,3-phenylene, 3,6-naphthylene, etc.)}; and saturated or unsaturated heterocycles (for example, 5- to 6-membered heterocycles, Examples of the hetero atom include one or more of N, S, O, P, etc. (1,3-phenyl, 3,5-pyridylene, etc.) The saturated or unsaturated heterocycle includes a benzene ring. An aromatic hydrocarbon such as may be condensed, and a bond may come out from the condensed ring.
Q2により表わされる屈曲した二価の基の別の例には、上述のQ1(直線状二価の連結基)の例として説明した、−Q3−Q4−Q3−(式中、Q3がフェロセニルであり、Q4が5,15−ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体である。)が含まれる。上述したように、フェロセンは、鉄原子と上下のシクロペンタジエニル基の間が自由に回転できるので、フェロセンをQ3として用いることにより、両末端のポルフィリンと連結基のポルフィリンとのなす角度を10°〜350°程度まで制限なく回転することができる。Q4により表される5,15−ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体は、これがQ2により表わされる屈曲した二価の基において用いられる場合にも、上述のQ1(直線状二価の連結基)における5,15−ポルフィリン又はポルフィリン金属錯体と同義である。 Another example of the bent divalent group represented by Q 2 is -Q 3 -Q 4 -Q 3- (described above as an example of Q 1 (linear divalent linking group)) , Q 3 is ferrocenyl, and Q 4 is 5,15-porphyrin or a porphyrin metal complex). As described above, since ferrocene can freely rotate between the iron atom and the upper and lower cyclopentadienyl groups, by using ferrocene as Q 3 , the angle between the porphyrins at both ends and the porphyrin of the linking group can be determined. It can rotate without limitation up to about 10 ° to 350 °. The 5,15-porphyrin or porphyrin metal complex represented by Q 4 is also in Q 1 (linear divalent linking group) as described above, even when it is used in the bent divalent group represented by Q 2 . It is synonymous with 5,15-porphyrin or a porphyrin metal complex.
以下に、屈曲した二価の連結基の具体例を挙げるが、Q2で表わされる基は、これらに限定されるものではない。
一般式(2)の共有結合環状多量体において、a、X、Y、m、n、Z及びMは、一般式(1)において規定したものと同義である。 In the covalently bonded cyclic multimer of the general formula (2), a, X, Y, m, n, Z and M have the same meanings as defined in the general formula (1).
一般式(2)において、p2は、3以上の整数を表わす。p2の値は、本発明の共有結合環状多量体の用途等に応じて適宜選択することができ、特に上限値はなく、20程度までのものが製造可能と考えているが、現段階では、p2が6程度のものまで製造することが可能である。 In the general formula (2), p 2 represents an integer of 3 or more. The value of p 2 can be appropriately selected according to the use of the covalently bonded cyclic multimer of the present invention, and there is no upper limit in particular, and it is considered that up to about 20 can be produced. , P 2 of about 6 can be produced.
本発明の一般式(2−1)により表わされる多量体は、一般式(2)の共有結合環状多量体の誘導体であって、一般式(2)の繰り返し単位部分の共有結合(アルケン部分)が、アルカン、ヒドロキシ体またはエポキシ体になったこと以外、一般式(2)の多量体と同じである(アルカン、ヒドロキシし及びエポキシ体については、一般式(1−1)で説明したものと同義)。 The multimer represented by the general formula (2-1) of the present invention is a derivative of the covalently bonded cyclic multimer of the general formula (2), and the covalent bond (alkene moiety) of the repeating unit portion of the general formula (2) Is the same as the multimer of the general formula (2) except that it becomes an alkane, a hydroxy form or an epoxy form (the alkane, hydroxy and epoxy form are the same as those described in the general formula (1-1)). Synonymous).
次に、本発明の一般式(3)により表わされる配位結合直鎖型多量体及び一般式(4)により表わされる配位結合環状多量体について説明する。 Next, the coordination bond linear multimer represented by the general formula (3) and the coordination bond cyclic multimer represented by the general formula (4) of the present invention will be described.
一般式(3)により表わされる配位結合直鎖型多量体は、一般式(1)の繰り返し単位部分が閉環メタセシス反応により共有結合していないものであり、各置換基は、一般式(1)において規定したものと同義である(閉環メタセシス反応については後述する。)。 The coordination bond linear multimer represented by the general formula (3) is one in which the repeating unit portion of the general formula (1) is not covalently bonded by a ring-closing metathesis reaction, and each substituent is represented by the general formula (1). The ring-closing metathesis reaction will be described later.
一般式(4)により表わされる配位結合環状多量体は、一般式(2)の繰り返し単位部分が閉環メタセシス反応により共有結合していないものであり、各置換基は、一般式(2)において規定したものと同義である。 The coordination-bonded cyclic multimer represented by the general formula (4) is one in which the repeating unit portion of the general formula (2) is not covalently bonded by a ring-closing metathesis reaction, and each substituent is represented by the general formula (2). It is synonymous with what has been defined.
次に、一般式(5)で表わされる架橋部を有するビス配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン単量体について説明する。 Next, the bis-coordinate heteroaromatic substituted porphyrin monomer having a cross-linked portion represented by the general formula (5) will be described.
一般式(5)で表わされるビス配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン単量体は、上述した一般式(3)の配位結合直鎖型多量体及び一般式(4)の配位結合環状多量体の合成中間体として使用することができる。 The bis-coordinating heteroaromatic substituted porphyrin monomer represented by the general formula (5) includes the above-described coordination-bonded linear multimer of the general formula (3) and the coordination-bonded cyclic polymer of the general formula (4). It can be used as a synthetic intermediate of the body.
一般式(5)において、置換基a、b、d、X、Y、m及びnは、一般式(1)で規定したものと同義である。 In the general formula (5), the substituents a, b, d, X, Y, m, and n are as defined in the general formula (1).
Z2は、H、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、アルキル基またはアリール基を表わす。Z2により表わされる5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基は、一般式(1)のZと同義である。Z2により表わされるアルキル基及びアリール基の炭素数は、それぞれ、1〜4及び6〜10程度である。 Z 2 represents H, a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group, an alkyl group, or an aryl group. The 5- or 6-membered nitrogen-coordinating heteroaromatic ring group represented by Z 2 has the same meaning as Z in the general formula (1). The carbon number of the alkyl group and aryl group represented by Z 2 is about 1 to 4 and 6 to 10 respectively.
Qは、単結合または二価の連結基を表わし、その炭素数原子数、好ましい炭素原子数等は、一般式(1)のQ1及び一般式(2)のQ2について述べたものと同義である。 Q represents a single bond or a divalent linking group, the number of atoms of carbon, preferably carbon atoms, etc., same as those described for Q 2 in Q 1 and of the general formula (1) (2) It is.
一般式(3−A)により表される配位結合直鎖型多量体、一般式(4−A)により表される配位結合環状多量体及び一般式(5−A)で表される架橋部を有するビス配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン単量体は、それぞれ、一般式(3)、一般式(4)及び一般式(5)において、側鎖の末端オレフィン部分が水素原子またはアルキル基に置き換わったこと以外は、一般式(3)、一般式(4)及び一般式(5)で表されるものと同じである。 Coordination bond linear multimer represented by general formula (3-A), coordination bond cyclic multimer represented by general formula (4-A), and bridge represented by general formula (5-A) The bis-coordinated heteroaromatic substituted porphyrin monomer having a moiety is a hydrogen atom or an alkyl group in the side chain terminal olefin part in general formula (3), general formula (4) and general formula (5), respectively. Except having been replaced with, it is the same as those represented by the general formula (3), the general formula (4) and the general formula (5).
一般式(3−A)、一般式(4−A)及び一般式(5−A)において、R4は、水素原子またはアルキル基を表す。R4で表されるアルキル基は、炭素数1以上であれば特に制限はない。側鎖に含まれる−(CH2)m−R4により表されるアルキル基全体の炭素数としては、1〜18程度までにすることができるが、合成上の観点からは−(CH2)m−R4の炭素数は小さいことが好ましく、例えば、メチルまたはエチルにすることができる。 In General Formula (3-A), General Formula (4-A), and General Formula (5-A), R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group represented by R 4 is not particularly limited as long as it has 1 or more carbon atoms. The total number of carbon atoms of the alkyl group represented by — (CH 2 ) m —R 4 contained in the side chain can be about 1 to 18, but from the viewpoint of synthesis, — (CH 2 ) m— R 4 preferably has a small number of carbon atoms, and can be, for example, methyl or ethyl.
次に、一般式(6)で表わされる共有結合2量体及び一般式(7)で表わされる配位結合2量体について説明する。 Next, the covalent bond dimer represented by the general formula (6) and the coordination bond dimer represented by the general formula (7) will be described.
一般式(6)で表わされる共有結合2量体及び一般式(7)で表わされる配位結合2量体は、いずれもその末端に硫黄原子含有基を有することにより、例えば金のような電極に接合する部位を提供できることを特徴とする。末端に硫黄原子含有基を有するポリフィリンについては、本出願と同一出願人による特願2000−68766等を参照することができる。 The covalent bond dimer represented by the general formula (6) and the coordination bond dimer represented by the general formula (7) both have a sulfur atom-containing group at the terminal thereof, so that, for example, an electrode such as gold It is possible to provide a part to be joined to the slab. For polyphyrin having a sulfur atom-containing group at the terminal, Japanese Patent Application No. 2000-68766 by the same applicant as this application can be referred to.
一般式(6)において、a、X、Y、m、n、Z及びMは、上記一般式(1)で規定したものと同義である。 In the general formula (6), a, X, Y, m, n, Z, and M have the same meaning as defined in the general formula (1).
R1は、H、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、
上記Dで表わされるアリーレン基及びアルキレン基の少なくとも一方を含む二価の基とは、両末端にアリーレン基及び/またはアルキレン基を有する二価の基であって、通常、これらの両末端基の間に、1またはそれ以上のエーテル基、カルボニル基、ヘテロ原子を含む官能基(例えば、エステル基、アミド基)が介在する基をいうが、これらの基が介在していなくてもよい。これらの両末端基の間に介在する基は、一般式(6)の化合物を合成する際、ポルフィリン環と、硫黄原子含有基とを連結する際に使用することができる基である。アリーレン基及びアルキレン基の炭素原子数に特に制限はないが、通常、アルキレン基の場合は1〜18に、アリーレン基の場合は6〜13にすることができる。 The divalent group containing at least one of the arylene group and the alkylene group represented by D is a divalent group having an arylene group and / or an alkylene group at both ends, and usually, A group in which one or more ether groups, a carbonyl group, or a functional group containing a hetero atom (for example, an ester group or an amide group) is interposed, is not necessary. The group intervening between these both terminal groups is a group that can be used when linking the porphyrin ring and the sulfur atom-containing group when synthesizing the compound of the general formula (6). The number of carbon atoms of the arylene group and the alkylene group is not particularly limited, but it is usually 1 to 18 for an alkylene group and 6 to 13 for an arylene group.
上記Eで表わされるアリーレン基及びアルキレン基の少なくとも一方を含む三価の基とは、上述したDで表わされる基から水素原子を1つ除いたものをいう。 The trivalent group containing at least one of an arylene group and an alkylene group represented by E refers to a group obtained by removing one hydrogen atom from the group represented by D described above.
また、R1で表わされるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基及びアリール基の炭素原子数は、それぞれ、1〜18、2〜18、2〜18及び6〜16程度が好ましい。 Further, the number of carbon atoms of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group and aryl group represented by R 1 is preferably about 1 to 18, 2 to 18, 2 to 18, and 6 to 16, respectively.
一般式(7)で表わされる配位結合2量体において、X、Y、M、Z、R1、m、n及びaは、一般式(6)で規定したものと同義である。また、b及びdは、一般式(1)で規定したものと同義である。 In the coordination bond dimer represented by the general formula (7), X, Y, M, Z, R 1 , m, n and a have the same definitions as those defined in the general formula (6). Moreover, b and d are synonymous with what was prescribed | regulated by General formula (1).
本発明の一般式(6−1)により表わされる2量体は、一般式(6)の共有結合2量体の誘導体であって、一般式(6)のポルフィリン環から伸びる置換基同士を結合する共有結合(アルケン部分)が、アルカン、ヒドロキシ体またはエポキシ体になったこと以外、一般式(6)の多量体と同じである((アルカン、ヒドロキシし及びエポキシ体については、一般式(1−1)で説明したものと同義)。 The dimer represented by the general formula (6-1) of the present invention is a derivative of the covalent bond dimer of the general formula (6), and bonds the substituents extending from the porphyrin ring of the general formula (6). Is the same as the multimer of the general formula (6) except that the covalent bond (alkene moiety) is an alkane, hydroxy or epoxy (the alkane, hydroxy and epoxy are represented by the general formula (1 -1) and the same meaning as described above).
次に、一般式(8)で表わされる配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン金属錯体単量体について説明する。 Next, the coordination heteroaromatic substituted porphyrin metal complex monomer represented by the general formula (8) will be described.
一般式(8)で表わされる単量体は、一般式(7)で表わされる配位結合2量体の合成中間体として使用できるものである。 The monomer represented by the general formula (8) can be used as a synthetic intermediate for the coordination bond dimer represented by the general formula (7).
一般式(8)において、R1、X、Y、m及びnは、上記一般式(7)で規定したものと同義である。R1により表わされるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基およびアリール基の具体例としては、上述したQ1やQ2で表わされる二価の連結基から誘導される一価の基を挙げることができる。ここで、二価の連結基から誘導される一価の基とは、二価の連結基の一方の結合手が水素原子又は置換基(例えば、トリメチルシリル)になったものをいう。 In the general formula (8), R 1, X , Y, m and n have the same meanings as those defined by the general formula (7). Specific examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group and aryl group represented by R 1 include a monovalent group derived from the above-described divalent linking group represented by Q 1 or Q 2. . Here, the monovalent group derived from a divalent linking group means one in which one bond of the divalent linking group is a hydrogen atom or a substituent (for example, trimethylsilyl).
Z2は、H、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環、アルキル基またはアリール基を表わす。Z2により表わされる5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環、アルキル基及びアリール基は、それぞれ一般式(5)において規定したものと同義である。 Z 2 represents H, a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring, an alkyl group, or an aryl group. The 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinating heteroaromatic ring represented by Z 2 , the alkyl group, and the aryl group have the same meanings as defined in the general formula (5).
M2は、2Hまたは典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わす。M2の典型金属及び遷移金属は、一般式(1)のMと同義である。 M 2 represents 2H or an ion of a metal selected from typical metals and transition metals. The typical metal and transition metal of M 2 have the same meaning as M in the general formula (1).
本発明のポルフィリン多量体は、効率のよい光エネルギー捕集及び伝達素子として働くことが予測されており、その応用として人工光合成素子、有機太陽電池への利用が考えられている。また、ポルフィリンは光駆動電子移動素子として働くことも知られており、ポルフィリン多量体は分子サイズの光・電子素子としての応用が見込まれている。以下にこれらの本発明のポルフィリン多量体の構造と機能との関係を、本発明のポルフィリン多量体のQ1、Q2で表される二価の連結基として5,15−ポルフィリンを用いた場合を例として挙げて説明する。 The porphyrin multimer of the present invention is expected to work as an efficient light energy collecting and transmitting element, and its application to an artificial photosynthesis element and an organic solar cell is considered. Porphyrins are also known to work as light-driven electron transfer elements, and porphyrin multimers are expected to be applied as molecular-sized optical / electronic elements. The relationship between the structure and function of these porphyrin multimers of the present invention will be described below when 5,15-porphyrin is used as the divalent linking group represented by Q 1 and Q 2 of the porphyrin multimer of the present invention. Will be described as an example.
二価の連結基として5,15−ポルフィリンを用いた場合は、そのポルフィリンのM2により表されある基を適宜選択することにより下記のような新たな機能が生じる。 When 5,15-porphyrin is used as the divalent linking group, the following new function is produced by appropriately selecting a group represented by M 2 of the porphyrin.
1.連結基のM2として2H(無金属)を選択し、両末端のポルフィリンの中心金属としてZnやMgを選択すると連結基部位は末端よりもエネルギー順位が低くなるため、末端から連結基部位へのエネルギー移動が起こる。 1. When 2H (metal-free) is selected as M 2 of the linking group and Zn or Mg is selected as the central metal of the porphyrins at both ends, the linking group site has a lower energy rank than the terminus, so the end to the linking group site. Energy transfer occurs.
2.連結基のM2としてエネルギー順位の低い三価の金属Co(III)、Mnn(III)、Fe(III)、Ru(III)、Cr(III)、Au(III)などを選択し、両末端ポルフィリン環の中心金属としてZnやMgを選択すると末端から連結基部に電子移動が起こる。 2. Select the trivalent metals Co (III), Mnn (III), Fe (III), Ru (III), Cr (III), Au (III), etc. with low energy ranking as M 2 of the linking group, When Zn or Mg is selected as the central metal of the porphyrin ring, electron transfer occurs from the terminal to the linking base.
3.連結基のM2として項間交差(1重項励起状態と3重項励起状態を相互変換すること)を起こしやすいPd(II)、Ni(II)、Cu(II)、Cd(II)、Ag(II)を選択し、両末端のポルフィリン環の中心金属としてZnやMgを選択すると酸素存在下、可視光の照射によって効率よく1重項酸素を発生させることができる。 3. Pd (II), Ni (II), Cu (II), Cd (II), which tends to cause intersystem crossing (interconversion between singlet excited state and triplet excited state) as M 2 of the linking group, When Ag (II) is selected and Zn or Mg is selected as the central metal of the porphyrin ring at both ends, singlet oxygen can be efficiently generated by irradiation with visible light in the presence of oxygen.
4.連結基のM2としてZn、Mg、Co、Fe、Ruなどの配位可能な金属を用いると連結基部位にも任意の配位性分子を導入することができる。 4). When a coordinating metal such as Zn, Mg, Co, Fe, or Ru is used as M 2 of the linking group, an arbitrary coordinating molecule can be introduced into the linking group site.
以下、4についてさらに詳しく説明する。 Hereinafter, 4 will be described in more detail.
4の具体例として、例えば以下のような分子の場合両端の亜鉛ポルフィリンは相補的な配位結合によって鎖状、らせん状、または環状ポルフィリン多量体を形成するのに使われる。
上記の場合、連結部ポルフィリンの配位可能な部位は残されている。この部位に配位可能な様々な機能性分子を取り付けることができる。機能性分子としては以下に示したように例えば電子受容性を有するキノン類、イミド類、フラーレン類などが挙げられる。また配位性の官能基を有するポリペプチド、たんぱく質、オリゴ糖などとも相互作用することができる。
さらに2価の連結基として角度の制限のないものを用いると、以下に示したように複雑な構造をした配位可能な機能性分子に合わせてその構造を変えることができる。
角度の制限のない連結基の具体例としては2価のフェロセンが挙げられる。フェロセンは鉄原子と上下のシクロペンタジエニル基の間が自由に回転できる。従ってこれを連結基の一部として用いると、両末端のポルフィリンと連結基を形成するポルフィリンとのなす角度は10度程度から350度程度まで制限なく回転できる。複雑な構造をした配位可能な機能性分子の例としては、ポリペプチド、オリゴ糖などが挙げられる。それぞれを構成する核酸、アミノ酸、糖の種類や数、順序の組み合わせによってその構造は変化するが、自由回転できるポルフィリン多量体はその構造に合わせて同時に変化し、自発的に最も安定な構造を形成することができる。 Specific examples of the linking group having no angle limitation include divalent ferrocene. Ferrocene can freely rotate between the iron atom and the upper and lower cyclopentadienyl groups. Therefore, when this is used as a part of the linking group, the angle formed by the porphyrins at both ends and the porphyrin forming the linking group can rotate without limitation from about 10 degrees to about 350 degrees. Examples of functional molecules having a complex structure and capable of coordination include polypeptides and oligosaccharides. The structure changes depending on the combination of the type, number, and order of the nucleic acids, amino acids, and sugars that make up each, but the freely rotatable porphyrin multimer changes simultaneously with the structure to spontaneously form the most stable structure. can do.
次に、本発明の一般式(1)〜(8)の各化合物の製造方法を、いくつかの代表的化合物を例として詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、ここで例示した以外の化合物や一般式(3−A)、(4−A)および(5−A)の各化合物についても、当業者により使用する化合物、反応温度、圧力、時間、雰囲気、溶媒、触媒等の反応条件を適切に選択することにより製造することができる。 Next, although the manufacturing method of each compound of General formula (1)-(8) of this invention is demonstrated in detail using some typical compounds as an example, this invention is not limited to these. In addition, compounds other than those exemplified here and compounds of the general formulas (3-A), (4-A) and (5-A) are also used by those skilled in the art, reaction temperature, pressure, time, atmosphere. It can be produced by appropriately selecting reaction conditions such as a solvent and a catalyst.
一般式(5)、(3)及び(1)の各化合物は、一般式(8)の配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン金属錯体単量体を合成中間体として、順次製造することができる。次のスキーム1に、一般式(8)において、R=メチル、Z2=1−メチル−2−イミダゾリル、R1=1−トリメチルシリルエチニル、M2=2H、X=Y=O、m=0、n=2であり、一般式(3)において、M=Zn、Q1=(エチニル)2、a=b=d=H=である場合の合成例を示すが、本発明はこの合成例に限定されるものではない。このスキーム1において出発物質として用いる化合物A−6bの合成例は、後述のスキーム3に示す。なお、この方法によれば、一般式(1)及び(3)の各化合物は、p1−1で表わされる重合度の異なる混合物として生成する。これらの混合物は、サイズ排除カラムクロマトグラフィー等により単一の重合度の成分を分離することができる。また、p1−1で表わされる重合度は、中間生成物である化合物B−5の量、Grubbs錯体の量、反応時間等により調整することができる。
Each compound of the general formulas (5), (3), and (1) can be sequentially produced using the coordination heteroaromatic substituted porphyrin metal complex monomer of the general formula (8) as a synthetic intermediate. In the following scheme 1, in general formula (8), R = methyl, Z 2 = 1-methyl-2-imidazolyl, R 1 = 1-trimethylsilylethynyl, M 2 = 2H, X = Y = O, m = 0 N = 2, and in General Formula (3), M = Zn, Q 1 = (ethynyl) 2 , and a = b = d = H =, a synthesis example is shown. It is not limited to. A synthesis example of compound A-6b used as a starting material in this scheme 1 is shown in
ここで、Grubbs錯体とは、Grubbsらによって開発されたオレフィンメタセシス反応に活性を示すルテニウムカルベン錯体の総称である。この錯体を用いるとエステルやケトン、アミドなどさまざまな官能基を持つオレフィン化合物を反応基質として用いた場合でもオレフィン部位とのみ選択的に反応が進行する(Grubbsらの総説(T. M. Trnka, R. H. Grubbs, Acc. Chem. Res. 34, 18 (2001))を参照)。 Here, the Grubbs complex is a general term for ruthenium carbene complexes developed by Grubbs et al. And exhibiting activity in the olefin metathesis reaction. When this complex is used, even when an olefin compound having various functional groups such as ester, ketone, and amide is used as a reaction substrate, the reaction proceeds selectively only with the olefin moiety (Review by Grubbs et al. (TM Trnka, RH Grubbs, Acc. Chem. Res. 34, 18 (2001))).
また、スキーム1において、化合物B−6から化合物B−7へ至る反応は、閉環メタセシス反応として知られている反応であり、上記Grubbsらの文献にその詳細が記載されている。要約すると、2つのアルケニル基を持つ化合物がオレフィンメタセシス反応を起こし、環状の化合物を形成する反応である。 In Scheme 1, the reaction from compound B-6 to compound B-7 is a reaction known as a ring-closing metathesis reaction, and details thereof are described in the above-mentioned Grubbs et al. In summary, a compound having two alkenyl groups undergoes an olefin metathesis reaction to form a cyclic compound.
なお、化合物B−6及びB−7の両末端ポルフィリンのRで表わされる基は、一般式(1)において規定した置換基Rと同義である。その代表的な例としては、−CH=CH2を挙げることができる。
本発明の一般式(1−1)で表わされる直鎖型ポルフィリン多量体誘導体において、アルカン体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、金属触媒(例えば、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ラネーニッケルなどの不均一触媒やクロロトリストリフェニルホスフィンロジウム(Wilkinson触媒)などの均一系触媒)の存在下に水素化することによって得られる。水素化の一般的な参考文献として「実験化学講座(丸善) 第4版 26巻 251−266ページ」などが挙げられる。)。 In the linear porphyrin multimer derivative represented by the general formula (1-1) of the present invention, the alkane body is obtained by converting the alkene part of the covalently bonded linear multimer of the general formula (1) into a metal catalyst (for example, platinum , Palladium, rhodium, iridium, Raney nickel and the like, and chlorotristriphenylphosphine rhodium (Wilkinson catalyst) and the like in the presence of hydrogen). As a general reference for hydrogenation, “Experimental Chemistry Course (Maruzen) 4th edition, Volume 26, pages 251-266” can be cited. ).
また、ヒドロキシ体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、四酸化オスミウム(OsO4)のような触媒の存在下に、例えば、N-メチルモルホリンN-オキシドや過酸化水素水のような酸化剤を用いて酸化することにより得られる。ヒドロキシ化の一般的な参考文献として「実験化学講座(丸善) 第4版 23巻 79−113ページ」などが挙げられる。 Further, the hydroxy form is obtained by converting the alkene part of the covalently bonded linear multimer of the general formula (1) in the presence of a catalyst such as osmium tetroxide (OsO 4 ), for example, N-methylmorpholine N-oxide, It is obtained by oxidizing using an oxidizing agent such as hydrogen peroxide. As a general reference for hydroxylation, “Experimental Chemistry Course (Maruzen) 4th Edition, Volume 23, pages 79-113” can be cited.
さらに、エポキシ体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、例えば、m−クロロ過安息香酸のような酸化剤を用いて酸化することによって得られる。また、ホウ酸エステルやバナジウム、モリブデンなどの金属触媒の存在下、t−ブチルヒドロペルオキシドのような酸化剤を用いて酸化することによっても得られる。ヒドロキシ化の一般的な参考文献として「実験化学講座(丸善) 第4版 23巻 237−267ページ」などが挙げられる。 Furthermore, an epoxy body is obtained by oxidizing the alkene part of the covalently bonded linear multimer of the general formula (1) using an oxidizing agent such as m-chloroperbenzoic acid. It can also be obtained by oxidation using an oxidizing agent such as t-butyl hydroperoxide in the presence of a metal catalyst such as borate ester, vanadium, or molybdenum. As a general reference for hydroxylation, “Experimental Chemistry Course (Maruzen) 4th Edition, Volume 23, pages 237-267” can be cited.
一般式(4)及び(2)の両化合物も、一般式(8)の配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン金属錯体単量体を合成中間体として、順次製造することができる。次のスキーム2に、一般式(8)において、R==メチル、Z2=1−メチル−2−イミダゾリル、R1=3−ホルミルフェニル、M2=2H、X=Y=O、m=0、n=2であり、一般式(4)において、M=Zn、Q2=1,3−フェニル、a=b=d=Hである場合の合成例を示すが、本発明はこの合成例に限定されるものではない。なお、この方法によれば、一般式(2)及び(4)の各化合物は、p2で表わされる重合度の異なる混合物として生成する。これらの混合物は、サイズ排除カラムクロマトグラフィー等により単一の重合度の成分を分離することができる。また、p2で表わされる重合度は、屈曲した二価の基についた置換基同士のなす角度により調整することができる。例えばスキーム2に示した例では、置換基のなす角度は120°であるため、環状構造は五角形または六角形をとることが可能であり、すなわち、p2は、5または6となる。
本発明の一般式(2−1)で表わされる鎖状ポルフィリン多量体誘導体において、アルカン体は、一般式(2)の共有結合環状多量体のアルケン部分を水素化することにより得られる。水素化条件は、上記一般式(1−1)のアルカン体について述べたものと同様にすることができる。 In the chain porphyrin multimer derivative represented by the general formula (2-1) of the present invention, the alkane body is obtained by hydrogenating the alkene part of the covalently bonded cyclic multimer of the general formula (2). The hydrogenation conditions can be the same as those described for the alkane form of the general formula (1-1).
また、ヒドロキシ体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、酸化することにより得られる。酸化条件は、上記一般式(1−1)のヒドロキシ体について述べたものと同様にすることができる。 Moreover, a hydroxy body is obtained by oxidizing the alkene part of the covalent bond linear multimer of General formula (1). The oxidation conditions can be the same as described for the hydroxy form of the general formula (1-1).
さらに、エポキシ体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、酸化することにより得られる。この酸化条件も、上記一般式(1−1)のエポキシ体について述べたものと同様にすることができる。 Furthermore, an epoxy body is obtained by oxidizing the alkene part of the covalent bond linear multimer of the general formula (1). The oxidation conditions can also be the same as those described for the epoxy compound of the general formula (1-1).
一般式(7)及び(6)の両化合物も、一般式(8)の配位性ヘテロ芳香族置換ポルフィリン金属錯体単量体を合成中間体として、順次製造することができる。次のスキーム3に、一般式(8)において、R==メチル、Z2=1−メチル−2−イミダゾリル、R1=C7H15、1−トリメチルシリルエチニル、1−メチル−2−イミダゾリル又はフェニル、M2=2H、X=Y=O、m=0、n=2であり、一般式(7)において、M=Zn、a=b=d=Hである場合の合成例を示すが、本発明はこの合成例に限定されるものではない。
本発明の一般式(6−1)で表わされるポルフィリン2量体誘導体において、アルカン体は、一般式(6)の共有結合2量体のアルケン部分を、水素化することにより得られる。水素化条件は、上記一般式(1−1)のアルカン体について述べたものと同様にすることができる。 In the porphyrin dimer derivative represented by the general formula (6-1) of the present invention, the alkane body is obtained by hydrogenating the alkene part of the covalent bond dimer of the general formula (6). The hydrogenation conditions can be the same as those described for the alkane form of the general formula (1-1).
また、ヒドロキシ体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、酸化することにより得られる。酸化条件は、上記一般式(1−1)のヒドロキシ体について述べたものと同様にすることができる。 Moreover, a hydroxy body is obtained by oxidizing the alkene part of the covalent bond linear multimer of General formula (1). The oxidation conditions can be the same as described for the hydroxy form of the general formula (1-1).
さらに、エポキシ体は、一般式(1)の共有結合直鎖型多量体のアルケン部分を、酸化することにより得られる。この酸化条件も、上記一般式(1−1)のエポキシ体について述べたものと同様にすることができる。 Furthermore, an epoxy body is obtained by oxidizing the alkene part of the covalent bond linear multimer of the general formula (1). The oxidation conditions can also be the same as those described for the epoxy compound of the general formula (1-1).
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するがこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but is not limited thereto.
<実施例1:上記スキーム3に対応>
meso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタン(A-4)
文献(Y. Tomohiro, A. Satake, Y. Kobuke, J. Org. Chem. 2001, 66, 8442-8446)と同様な方法を用いて、メトキシカルボニルプロパナール (11.6 g, 0.1 mol) とピロール (280 mL, 4 mol) をトリフルオロ酢酸 (1.4 mL, 10 mmol)存在下、攪拌することによって合成した。シリカゲルクロマトグラフィー(hexane/EtOAc 5/1)によって精製しmeso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタンA-4を17 g (73%)得た。
<Example 1: Corresponding to
meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane (A-4)
Using methods similar to those in the literature (Y. Tomohiro, A. Satake, Y. Kobuke, J. Org. Chem. 2001, 66, 8442-8446), methoxycarbonylpropanal (11.6 g, 0.1 mol) and pyrrole ( 280 mL, 4 mol) was synthesized by stirring in the presence of trifluoroacetic acid (1.4 mL, 10 mmol). Purification by silica gel chromatography (hexane /
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 2.22-2.26 (m, 2H), 2.29-2.33 (m, 2H), 3.63 (s, 3H), 3.99 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 6.05-6.07 (m, 2H, pyH4), 6.12-6.14 (m, 2H, pyH5), 6.58-6.62 (m, 2H, pyH2), 7.78 (br, 2H, NH); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 29.5, 31.9, 36.9, 51.6, 105.8, 108.1, 117.3, 132.4, 174.0. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 2.22-2.26 (m, 2H), 2.29-2.33 (m, 2H), 3.63 (s, 3H), 3.99 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 6.05- 6.07 (m, 2H, pyH4), 6.12-6.14 (m, 2H, pyH5), 6.58-6.62 (m, 2H, pyH2), 7.78 (br, 2H, NH); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 29.5, 31.9, 36.9, 51.6, 105.8, 108.1, 117.3, 132.4, 174.0.
Sn触媒A-7
大寺らの方法に従い合成して使用した。Junzo Otera, Nobuhisa Dan-oh, Hitosi Nozaki, J. Org. Chem. 1991, 56, 5307-5311
Grubbs触媒A-10
Fluka 09587 (Fluka(株)製造)(Benzylidene-bis(tricyclohexyiphosphine)-dichlororuthenium)を和研薬より購入して使用した。
Sn catalyst A-7
Synthesized according to the method of Otera et al. Junzo Otera, Nobuhisa Dan-oh, Hitosi Nozaki, J. Org. Chem. 1991, 56, 5307-5311
Grubbs catalyst A-10
Fluka 09587 (manufactured by Fluka) (Benzylidene-bis (tricyclohexyiphosphine) -dichlororuthenium) was purchased from Wakken and used.
5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10-(n-heptyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl) porphyrin (A-6a)
1 Lのクロロホルムにmeso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタンA-4 1(1 g, 4.3 mmol)、1-メチル-2-ホルミルイミダゾールA-3 (240 mg, 2.2 mmol)、1-オクタナールA-5a (280 mg, 2.2 mmol)を加え、反応溶液をN2置換後、トリフルオロ酢酸(1.2 mL, 8.6 mmol)を加えた。室温で4時間撹拌した後、2,3,5,6-テトラクロロ-1,4-ベンゾキノン (chloranil, 1.6 g, 6.5 mmol)を加えた。反応液を3時間撹拌した後、飽和重曹水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧溜去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(9 : 1))で分取することによりA-6aを収量82 mg、6%の収率で得た。
5,15-Bis (methoxycarbonylethyl) -10- (n-heptyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-6a)
1 L chloroform to meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane A-4 1 (1 g, 4.3 mmol), 1-methyl-2-formylimidazole A-3 (240 mg, 2.2 mmol), 1-octanal A-5a (280 mg, 2.2 mmol) was added, the reaction solution was substituted with N 2 , and trifluoroacetic acid (1.2 mL, 8.6 mmol) was added. After stirring at room temperature for 4 hours, 2,3,5,6-tetrachloro-1,4-benzoquinone (chloranil, 1.6 g, 6.5 mmol) was added. The reaction mixture was stirred for 3 hours, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate was added, and the mixture was extracted with chloroform. After drying the organic layer with anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / acetone (9: 1)) to obtain A-6a in a yield of 82 mg and 6%.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.71 (s, 2H; inner proton), 0.91 (t, J = 7 Hz, 3H; C7), 1.34-1.36 (m, 4H; C6, C5), 1.52-1.54 (m, 2H, C4), 1.78-1.80 (m, 2H, C3), 2.45-2.55 (m, 2H; C2), 3.38 (s, 3H; NCH3), 3.45-3.52 (m, 4H; ester β), 3.75 (s, 6H; COOMe), 4.98-5.00 (m, 2H; C1), 5.23-5.30 (m, 4H; ester α), 7.45 (br.s, 1H; imidazole ring), 7.67 (br.s, 1H; imidazole ring), 8.74 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ), 9.44 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ), 9.51 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ), 9.56 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3)
δ 14.2 (C7), 22.8 (C6), 29.6 (C4), 30.5 (ester α), 30.7 (C3), 32.0 (C5), 34.6 (NCH3), 36.1 (C2), 39.1 (C1), 41.8 (ester β), 52.0 (COOMe), 104.0 (meso), 116.9 (meso), 121.5 (meso), 122.1 (imidazole), 126-132 (br, 4 carbons (Porβ)), 128.5 (imidazole), 148.7 (Im N-C=N), 173.2 (C=O). Other 4 carbons (Porα) could not be observed by boarding.; UV-Vis (CHCl3) : 652 (Abs.; 0.0188), 594 (0.0260), 551 (0.0366), 516 (0.0856), 418 (1.3949) nm; Fluorescence (EX = 418 nm, CHCl3) : 723, 620 nm; MALDI-TOF Mass C39H44N6O4 Calcd: 660.34; Found: 661.9 (M+H)+.
5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10-(1’-trimethylsilylethynyl)-20-(1’’-methyl-2’’-imidazolyl)porphyrin (A-6b)
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.71 (s, 2H; inner proton), 0.91 (t, J = 7 Hz, 3H; C7), 1.34-1.36 (m, 4H; C6, C5), 1.52 -1.54 (m, 2H, C4), 1.78-1.80 (m, 2H, C3), 2.45-2.55 (m, 2H; C2), 3.38 (s, 3H; NCH 3 ), 3.45-3.52 (m, 4H; ester β), 3.75 (s, 6H; COO Me ), 4.98-5.00 (m, 2H; C1), 5.23-5.30 (m, 4H; ester α), 7.45 (br.s, 1H; imidazole ring), 7.67 (br.s, 1H; imidazole ring), 8.74 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ), 9.44 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ), 9.51 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ), 9.56 (d, J = 4.2 Hz, 2H, Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 )
δ 14.2 (C7), 22.8 (C6), 29.6 (C4), 30.5 (ester α), 30.7 (C3), 32.0 (C5), 34.6 (NCH 3 ), 36.1 (C2), 39.1 (C1), 41.8 ( ester β), 52.0 (COO Me ), 104.0 (meso), 116.9 (meso), 121.5 (meso), 122.1 (imidazole), 126-132 (br, 4 carbons (Porβ)), 128.5 (imidazole), 148.7 ( Im NC = N), 173.2 (C = O) .Other 4 carbons (Porα) could not be observed by boarding .; UV-Vis (CHCl 3 ): 652 (Abs .; 0.0188), 594 (0.0260), 551 ( 0.0366), 516 (0.0856), 418 (1.3949) nm; Fluorescence (EX = 418 nm, CHCl 3 ): 723, 620 nm; MALDI-TOF Mass C 39 H 44 N 6 O 4 Calcd: 660.34; Found: 661.9 ( M + H) + .
5,15-Bis (methoxycarbonylethyl) -10- (1'-trimethylsilylethynyl) -20- (1``-methyl-2 ''-imidazolyl) porphyrin (A-6b)
この化合物はA-6aと同様な手法を用いて、脱酸素したクロロホルム(3 L)にmeso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタンA-4 (3 g, 13 mmol)、1-メチル-2-ホルミルイミダゾールA-3 (1.4 g, 13 mmol)、1-トリメチルシリル-エチニル アルデヒドA-5b (0.8 mg, 6.5 mmol)、トリフルオロ酢酸(3.7 mL, 26 mmol)、クロラニル(4.8 g, 20 mmol)を加えることによって合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することによりA-6bを収量120 mg、3%の収率で得た。 Using the same method as A-6a, this compound was deoxygenated chloroform (3 L) to meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane A-4 (3 g, 13 mmol), 1-methyl-2-formylimidazole. Add A-3 (1.4 g, 13 mmol), 1-trimethylsilyl-ethynyl aldehyde A-5b (0.8 mg, 6.5 mmol), trifluoroacetic acid (3.7 mL, 26 mmol), chloranil (4.8 g, 20 mmol). Was synthesized. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain A-6b in a yield of 120 mg and 3%.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.78 (s, 2H; inner proton), 0.67 (s, 9H; TMS), 3.33 (s, 3H; NCH3), 3.43 (t, J = 7.2 Hz, 4H; ester β), 3.7 (s, 6H; COOMe), 5.17-5.19 (m, 4H; ester α), 7.46 (br.s, 1H; imidazole ring), 7.70 (br.s, 1H; imidazole ring), 8.71 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.34 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.41 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.70 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 0.4 (TMS), 30.2 (ester α), 34.6 (NCH3), 41.7 (ester β), 52.0 (COOMe), 100.1 (TMS-C≡C-), 102.5 (meso), 106.4 (meso), 107.1 (TMS-C≡C-), 118.3 (meso), 121.7 (imidazole ring), 128.2 (Porβ), 128.3 (imidazole ring), 128.4 (Porβ), 131.2 (Porβ), 131.9 (Porβ), 144-147 (br, 4 carbons (Porα)), 148.4 (Im N-C=N), 173.0 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 665 (Abs.; 0.0651), 608 (0.0553), 566 (0.1405), 527 (0.1086), 427 (2.3982) nm; Fluorescence (EX = 427 nm, CHCl3) : 740, 668 nm; MALDI-TOF Mass C37H38N6O4Si Calcd: 658.27; Found: 659.2 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.78 (s, 2H; inner proton), 0.67 (s, 9H; TMS), 3.33 (s, 3H; NCH 3 ), 3.43 (t, J = 7.2 Hz, 4H; ester β), 3.7 (s, 6H; COO Me ), 5.17-5.19 (m, 4H; ester α), 7.46 (br.s, 1H; imidazole ring), 7.70 (br.s, 1H; imidazole ring ), 8.71 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.34 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.41 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.70 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 0.4 (TMS), 30.2 (ester α), 34.6 (NCH 3 ), 41.7 (ester β), 52.0 (COO Me ), 100.1 ( TMS- C ≡C-), 102.5 (meso), 106.4 (meso), 107.1 (TMS-C≡ C- ), 118.3 (meso), 121.7 (imidazole ring), 128.2 (Porβ), 128.3 (imidazole ring), 128.4 (Porβ), 131.2 (Porβ), 131.9 (Porβ), 144-147 (br, 4 carbons (Porα)), 148.4 (Im NC = N), 173.0 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ) : 665 (Abs .; 0.0651), 608 (0.0553), 566 (0.1405), 527 (0.1086), 427 (2.3982) nm; Fluorescence (EX = 427 nm, CHCl 3 ): 740, 668 nm; MALDI-TOF Mass C 37 H 38 N 6 O 4 Si Calcd: 658.27; Found: 659.2 (M + H) + .
5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10,20-bis(1’-methyl-2’-imidazolyl)porphyrin (A-6c)
この化合物はA-6aと同様な手法を用いて、脱酸素したクロロホルム(1 L)にmeso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタンA-4 (1 g, 4 mmol)、1-メチル-2-ホルミルイミダゾールA-3 (450 mg, 4 mmol)、トリフルオロ酢酸(1.7 mL, 12 mmol)、クロラニル(3 g, 12 mmol)を加えることによって合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することによりA-6cを収量260 mg、10%の収率で得た。本化合物は2つのN-メチルイミダゾール基によるtrans、cis tautomer(1:1)混合物として存在する。NMRではイミダゾール基由来のピークは別々に観測される。
5,15-Bis (methoxycarbonylethyl) -10,20-bis (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-6c)
Using the same method as A-6a, this compound was meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane A-4 (1 g, 4 mmol), 1-methyl-2-formylimidazole in deoxygenated chloroform (1 L). Synthesized by adding A-3 (450 mg, 4 mmol), trifluoroacetic acid (1.7 mL, 12 mmol), chloranil (3 g, 12 mmol). The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain A-6c in a yield of 260 mg, 10%. The compound exists as a trans, cis tautomer (1: 1) mixture with two N-methylimidazole groups. In NMR, peaks derived from imidazole groups are observed separately.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.82 (s, 2Hx1/2; inner proton), -2.78 (s, 2Hx1/2; inner proton), 3.43 (s, 3H; NCH3), 3.48 (dd, J = 7, 7 Hz, 4H; ester β), 3.73 (s, 6Hx1/2; COOMe), 3.74 (s, 6Hx1/2; COOMe), 5.30-5.34 (m, 4H; ester α), 7.46 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 7.48 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 7.66 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 7.68 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 8.83 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/2; Porβ), 8.84 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/2; Porβ), 9.49 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/2; Porβ), 9.50 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/2; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.1 & 30.2 (ester α), 34.6 & 34.7 (NCH3), 41.7 & 41.8 (ester β), 52.0 (COOMe), 106.0 (meso), 118.1 (meso), 121.7 & 121.9 (imdazole ring), 128. 2 & 128.8 (imidazole ring), 131.1 & 131.4 (Porβ), 146.5-149.2 (br, 4 carbons (Porα)), 148.1 & 148.5 (Im N-C=N), 172.9 & 173.0(C=O); UV-Vis (CHCl3) : 654 (Abs.; 0.028), 592 (0.0189), 547 (0.0221), 514 (0.0602), 416 (0.8753) nm; Fluorescence (EX = 416 nm, CHCl3) : 718, 657 nm; MALDI-TOF Mass C36H34N8O4 Calcd: 642.27; Found: 643.2 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.82 (s, 2Hx1 / 2; inner proton), -2.78 (s, 2Hx1 / 2; inner proton), 3.43 (s, 3H; NCH 3 ), 3.48 (dd , J = 7, 7 Hz, 4H; ester β), 3.73 (s, 6Hx1 / 2; COO Me ), 3.74 (s, 6Hx1 / 2; COO Me ), 5.30-5.34 (m, 4H; ester α), 7.46 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 7.48 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 7.66 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring) , 7.68 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 8.83 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ), 8.84 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ), 9.49 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ), 9.50 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.1 & 30.2 (ester α) , 34.6 & 34.7 (NCH 3 ), 41.7 & 41.8 (ester β), 52.0 (COO Me ), 106.0 (meso), 118.1 (meso), 121.7 & 121.9 (imdazole ring), 128. 2 & 128.8 (imidazole ring) , 131.1 & 131.4 (Porβ), 146.5-149.2 (br, 4 carbons (Porα)), 148.1 & 148.5 (Im NC = N), 172.9 & 173.0 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 654 ( Abs .; 0.028), 592 (0.0189), 547 (0.0221), 514 (0.0602), 416 (0.8753) nm; Fluorescence (EX = 416 nm, CHCl 3 ): 718, 657 nm; MALDI-TOF Mass C 36 H 34 N 8 O 4 Calcd: 642.27; Found: 643.2 (M + H) + .
5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10-(phenyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl) porphyrin (A-6d)
この化合物はA-6aと同様な手法を用いて、脱酸素したクロロホルム(1 L)にmeso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタンA-4 (1 g, 4 mmol)、1-メチル-2-ホルミルイミダゾールA-3 (220 mg, 2 mmol)、ベンズアルデヒドA-6d (0.2 mL, 2 mmol)、トリフルオロ酢酸(0.9 mL, 6 mmol)、クロラニル(1.5 g, 6 mmol)を加えることによって合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(9 : 1))で分取することによりA-6dを収量73 mg、6%の収率で得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.73 (s, 2H; inner proton), 3.40 (s, 3H; NCH3), 3.50 (t, J = 8 Hz, 4H; ester β), 3.75 (s, 6H; COOMe), 5.32 (t, J = 8 Hz, 4H), 7.48 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 7.74-7.82 (m, 3H; Ph), 8.10 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.22 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.81 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 8.89 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.43 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.49 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.4 (ester α), 34.6 (NCH3), 41.8 (ester β), 52.0 (COOMe), 104.8 (meso), 117.5 (meso), 121.3 (meso), 121.5 (imdazole ring), 126.66 (Ph), 126.73 (Ph), 127.4 (Porβ), 128.0 (imidazole ring), 128.5 (C; Ph), 128.9 (Porβ), 131.1 (Porβ), 132.7 (Porβ), 134.4 (Ph), 142.3 (Ph), 144.2-149.5 (br, 4 carbons (Porα)), 148.7 (Im N-C=N), 173.1 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 647 (Abs.; 0.0224), 590 (0.0384), 548 (0.0415), 515 (0.1159), 417 (1.9670) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl3) : 717, 652 nm; MALDI-TOF Mass C38H34N6O4 Calcd: 638.26; Found: 639.8 (M+H)+.
5,15-Bis (methoxycarbonylethyl) -10- (phenyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-6d)
Using the same method as A-6a, this compound was meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane A-4 (1 g, 4 mmol), 1-methyl-2-formylimidazole in deoxygenated chloroform (1 L). Synthesized by adding A-3 (220 mg, 2 mmol), benzaldehyde A-6d (0.2 mL, 2 mmol), trifluoroacetic acid (0.9 mL, 6 mmol), chloranil (1.5 g, 6 mmol). The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / acetone (9: 1)) to obtain A-6d in a yield of 73 mg and a yield of 6%. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.73 (s, 2H; inner proton), 3.40 (s, 3H; NCH 3 ), 3.50 (t, J = 8 Hz, 4H; ester β), 3.75 (s , 6H; COO Me ), 5.32 (t, J = 8 Hz, 4H), 7.48 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 7.74-7.82 (m, 3H; Ph), 8.10 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.22 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.81 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 8.89 (d, J = 4.2 Hz , 2H; Porβ), 9.43 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.49 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.4 (ester α) , 34.6 (NCH 3 ), 41.8 (ester β), 52.0 (COO Me ), 104.8 (meso), 117.5 (meso), 121.3 (meso), 121.5 (imdazole ring), 126.66 (Ph), 126.73 (Ph), 127.4 (Porβ), 128.0 (imidazole ring), 128.5 (C; Ph), 128.9 (Porβ), 131.1 (Porβ), 132.7 (Porβ), 134.4 (Ph), 142.3 (Ph), 144.2-149.5 (br, 4 carbons (Porα)), 148.7 (Im NC = N), 173.1 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 647 (Abs .; 0.0224), 590 (0.0384), 548 (0.0415), 515 (0.1159 ), 417 (1.9670) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl 3 ): 717, 652 nm; MALDI-TOF Mass C 38 H 34 N 6 O 4 Calcd: 6 38.26; Found: 639.8 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(n-heptyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl)porphyrin (A-8a)
ポルフィリンA-6a (100 mg, 0.15 mmol)、アリルアルコール(0.2 mL, 3 mmol)のトルエン溶液(3 mL)をN2置換した後、スズ触媒A-7 (1 mg, 2 μmol)を入れ4時間120 ℃で還流した。反応完結をMALDI-TOF Massにより確認し、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去し粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(10 : 1))で分取することによりA-8aを収量90 mg、90%の収率で得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.81 (s, 2H; inner proton), 0.91 (t, J = 7 Hz, 3H; C7), 1.34-1.35 (m, 4H; C6,C5), 1.45-1.57 (m, 2H; C4), 1.78 (t.t, J = 7, 7 Hz, 2H; C3), 2.49 (t.t, J = 7, 7 Hz, 2H; C2), 3.34 (s, 3H; NCH3), 3.50 (t, J = 8 Hz, 4H; ester β), 4.68 (d, J = 6 Hz, 4H; O-CH2-C=C), 4.93 (t, J = 7 Hz, 2H; C1), 5.21 (d, J = 11 Hz, 2H; -C=CH2), 5.26 (t, J = 8 Hz, 4H; ester α), 5.32 (d, J = 18 Hz, 2H; -C=CH2), 5.92 (ddt, J = 6, 11, 18 Hz, 2H; -CH=C), 7.45 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 8.73 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.41 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.47 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.51 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 14.2 (C7), 22.8 (C6), 29.4 (C4), 30.4 (C3), 30.7 (ester α), 32.0 (C5), 34.6 (NCH3), 36.0 (C2), 39.1 (C1), 41.9 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 103.8 (meso), 116.9 (meso), 118.6 (O-C-C=C), 121.6 (meso), 122.1 (imidazole ring), 126.3-129.5 (br, 4 carbons (Porβ)), 128.3 (imidazole ring), 132.2 (O-C-C=C), 148.7 (Im N-C=N), 172.4 (C=O) Other 4 carbons (Porα) could not observed by boarding.; UV-Vis (CHCl3) : 647 (Abs.; 0.0024), 589 (0.0035), 553 (0.0051), 517 (0.0100), 417 (0.1438) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl3) : 722, 655 nm; MALDI-TOF Mass C43H48N6O4 Calcd: 712.37; Found: 713.6 (M+H)+.
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (n-heptyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-8a)
After substituting porphyrin A-6a (100 mg, 0.15 mmol) and allyl alcohol (0.2 mL, 3 mmol) in toluene (3 mL) with N 2 , add tin catalyst A-7 (1 mg, 2 μmol) 4 Reflux at 120 ° C. for hours. The completion of the reaction was confirmed by MALDI-TOF Mass, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (10: 1)) to obtain A-8a in a yield of 90 mg and a yield of 90%. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.81 (s, 2H; inner proton), 0.91 (t, J = 7 Hz, 3H; C7), 1.34-1.35 (m, 4H; C6, C5), 1.45 -1.57 (m, 2H; C4), 1.78 (tt, J = 7, 7 Hz, 2H; C3), 2.49 (tt, J = 7, 7 Hz, 2H; C2), 3.34 (s, 3H; NCH 3 ), 3.50 (t, J = 8 Hz, 4H; ester β), 4.68 (d, J = 6 Hz, 4H; O-CH 2 -C = C), 4.93 (t, J = 7 Hz, 2H; C1 ), 5.21 (d, J = 11 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.26 (t, J = 8 Hz, 4H; ester α), 5.32 (d, J = 18 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.92 (ddt, J = 6, 11, 18 Hz, 2H; -CH = C), 7.45 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 8.73 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.41 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.47 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.51 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 14.2 (C7), 22.8 (C6), 29.4 (C4), 30.4 (C3), 30.7 (ester α), 32.0 (C5), 34.6 (NCH 3 ), 36.0 ( C2), 39.1 (C1), 41.9 (ester β), 65.6 (O- C -C = C), 103.8 (meso), 116.9 (meso), 118.6 (OC- C = C), 121.6 (meso), 122.1 (imidazole ring), 126.3-129.5 (br, 4 carbons (Porβ)), 128.3 (imidazole ring), 132.2 (OCC = C ), 148.7 (Im NC = N), 172.4 (C = O) Other 4 carbons (Porα) could not observed by boarding .; UV-Vis (CHCl 3 ): 647 (Abs .; 0.0024), 589 (0.0035), 553 (0.0051 ), 517 (0.0100), 417 (0.1438) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl 3 ): 722, 655 nm; MALDI-TOF Mass C 43 H 48 N 6 O 4 Calcd: 712.37; Found: 713.6 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(1’-trimethylsilyl-ethynyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl)porphyrin (A-8b)
この化合物は2aと同様な手法を用いて、トルエン(10 mL)溶液中にポルフィリンA-6b (70 mg, 0.1 mmol)、アリルアルコール(0.1 mL, 2 mmol)、スズ触媒A-7(1 mg, 2 μmol)を加えることによって合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することによりA-8bを収量62 mg、88%の収率で得た。
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (1'-trimethylsilyl-ethynyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-8b)
This compound was prepared in the same manner as 2a by using porphyrin A-6b (70 mg, 0.1 mmol), allyl alcohol (0.1 mL, 2 mmol), tin catalyst A-7 (1 mg) in a toluene (10 mL) solution. , 2 μmol). The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain A-8b in a yield of 62 mg and a yield of 88%.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.67 (s, 2H; inner proton), 0.66 (s, 9H; TMS), 3.35 (s, 3H; NCH3), 3.48 (t, J = 7 Hz, 4H; ester β), 4.67 (d, J = 6 Hz, 4H; O-CH2-C=C), 5.19 (d, J = 11 Hz, 2H; -C=CH2), 5.24 (t, J = 8 Hz, 2H; ester α), 5.30 (d, J = 19 Hz, 2H; -C=CH2), 5.89 (ddt, J = 6, 11, 19 Hz, 2H; -CH=C), 7.45 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 8.74 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.39 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.44 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.71 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 0.44 (TMS), 30.2 (ester α), 34.5 (NCH3), 41.8 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 100.1 (TMS-C≡C-), 102.5 (meso), 106.7 (meso), 107.1 (TMS-C≡C-), 118.3 (meso), 118.6 (O-C-C=C), 121.6 (imdazole ring), 128.3 (Porβ), 128.4 (imidazole ring), 128.5 (Porβ), 131.3 (Porβ), 131.8 (Porβ), 132.1 (O-C-C=C), 144.5-148.2 (4 carbons (Porα)), 148.5 (Im N-C=N), 172.3 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 665 (Abs.; 0.0633), 607 (0.0452), 565 (0.1344), 527 (0.1030), 427 (2.3423) nm; Fluorescence (EX = 427 nm, CHCl3) : 740, 668 nm; MALDI-TOF Mass C41H42N6O4Si Calcd: 710.30; Found: 711.0 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.67 (s, 2H; inner proton), 0.66 (s, 9H; TMS), 3.35 (s, 3H; NCH 3 ), 3.48 (t, J = 7 Hz, 4H; ester β), 4.67 (d, J = 6 Hz, 4H; O-CH 2 -C = C), 5.19 (d, J = 11 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.24 (t, J = 8 Hz, 2H; ester α), 5.30 (d, J = 19 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.89 (ddt, J = 6, 11, 19 Hz, 2H; -CH = C), 7.45 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 8.74 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.39 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.44 (d , J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.71 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 0.44 (TMS), 30.2 (ester α), 34.5 (NCH 3 ), 41.8 (ester β), 65.6 (O- C -C = C), 100.1 (TMS- C ≡C-), 102.5 (meso), 106.7 (meso), 107.1 (TMS-C≡ C- ), 118.3 (meso), 118.6 (OCC = C ), 121.6 (imdazole ring), 128.3 (Porβ), 128.4 (imidazole ring), 128.5 (Porβ), 131.3 (Porβ), 131.8 (Porβ), 132.1 (OC- C = C), 144.5-148.2 (4 carbons (Porα)), 148.5 (Im NC = N), 172.3 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 665 (Abs .; 0.0633), 607 (0.0452), 565 (0.1344), 527 (0.1030), 427 (2.342 3) nm; Fluorescence (EX = 427 nm, CHCl 3 ): 740, 668 nm; MALDI-TOF Mass C 41 H 42 N 6 O 4 Si Calcd: 710.30; Found: 711.0 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10,20-bis(1’-methyl-2’-imidazolyl)porphyrin (A-8c)
この化合物はA-8aと同様な手法を用いて、トルエン(10 mL)溶液中にポルフィリンA-6c (100 mg, 0.2 μmol)、アリルアルコール(0.2 mL, 3 mmol)、スズ触媒A-7(1 mg, 2 μmol)を加えることによって合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することによりA-8cを収量99 mg、92%の収率で得た。本化合物は2つのN-メチルイミダゾール基によるtrans、cis tautomer(1:1)混合物として存在する。NMRではイミダゾール基由来のピークは別々に観測される。
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10,20-bis (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-8c)
This compound was prepared in the same manner as A-8a using porphyrin A-6c (100 mg, 0.2 μmol), allyl alcohol (0.2 mL, 3 mmol), tin catalyst A-7 ( It was synthesized by adding 1 mg, 2 μmol). The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain A-8c in a yield of 99 mg and 92%. The compound exists as a trans, cis tautomer (1: 1) mixture with two N-methylimidazole groups. In NMR, peaks derived from imidazole groups are observed separately.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.76 (s, 2Hx1/2; inner proton), -2.75 (s, 2Hx1/2; inner proton), 3.37 (s, 6Hx1/2; NCH3), 3.46 (s, 6Hx1/2; NCH3), 3.55-3.60 (m, 4H; ester β), 4.70-4.72 (m, 4H; O-CH2-C=C), 5.21-5.24 (m, 2H; -C=CH2), 5.31-5.40 (m, 4H; ester α), 5.90-5.98 (m, 4H; -CH=C), 7.49 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 7.50 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 7.69 (d, J = 2 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 7.71 (d, J = 1 Hz, 2Hx1/2; imidazole ring), 8.87 (d, J = 5 Hz, 4Hx1/2; Porβ), 8.88 (d, J = 5 Hz, 4Hx1/2; Porβ), 9.54 (d, J = 5 Hz, 4Hx1/2; Porβ), 9.55 (d, J = 5 Hz, 4Hx1/2; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.2 (ester α), 34.6 & 34.7 (NCH3), 41.9 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 106.4 & 106.5 (meso), 118.0 & 118.1 (meso), 118.6, (O-C-C=C) 121.66 & 121.71 (imidazole ring), 128.5 & 128.6 (imdazole ring), 128.8 (Porβ), 131.5 (Porβ) 132.1 (O-C-C=C), 145.5-149.0 (br, 4 carbons (Porα)), 148.4 & 148.5 (Im N-C=N), 172.2 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 653 (Abs. 0.0181), 591 (0.0153), 548 (0.0170), 514 (0.0376), 417 (0.04710) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl3) : 717, 657 nm; MALDI-TOF Mass C40H38N8O4 Calcd: 694.30; Found: 695.7 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.76 (s, 2Hx1 / 2; inner proton), -2.75 (s, 2Hx1 / 2; inner proton), 3.37 (s, 6Hx1 / 2; NCH 3 ), 3.46 (s, 6Hx1 / 2; NCH 3 ), 3.55-3.60 (m, 4H; ester β), 4.70-4.72 (m, 4H; O-CH 2 -C = C), 5.21-5.24 (m, 2H;- C = CH 2 ), 5.31-5.40 (m, 4H; ester α), 5.90-5.98 (m, 4H; -CH = C), 7.49 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 7.50 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 7.69 (d, J = 2 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 7.71 (d, J = 1 Hz, 2Hx1 / 2; imidazole ring), 8.87 (d, J = 5 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ), 8.88 (d, J = 5 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ), 9.54 (d, J = 5 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ), 9.55 ( d, J = 5 Hz, 4Hx1 / 2; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.2 (ester α), 34.6 & 34.7 (NCH 3 ), 41.9 (ester β), 65.6 (O- C -C = C), 106.4 & 106.5 (meso), 118.0 & 118.1 (meso), 118.6, (OCC = C ) 121.66 & 121.71 (imidazole ring), 128.5 & 128.6 (imdazole ring), 128.8 (Porβ), 131.5 ( Porβ) 132.1 (OC- C = C), 145.5-149.0 (br, 4 carbons (Porα)), 148.4 & 148.5 (Im NC = N), 172.2 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 653 (Abs. 0.0181), 591 (0.0153), 548 (0.0170), 514 (0.0376), 417 (0.04710) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl 3 ): 717, 657 nm; MALDI-TOF Mass C 40 H 38 N 8 O 4 Calcd : 694.30; Found: 695.7 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(phenyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl)porphyrin (A-8d)
この化合物はA-8aと同様な手法を用いて、トルエン(10 mL)溶液中にポルフィリンA-6d (60 mg, 94 μmol)、アリルアルコール(0.1 mL, 2 mmol)、スズ触媒A-7(1 mg, 2 μmol)を加えることによって合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することによりA-8dを収量55 mg、85%の収率で得た。
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (phenyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrin (A-8d)
This compound was prepared in the same manner as A-8a using porphyrin A-6d (60 mg, 94 μmol), allyl alcohol (0.1 mL, 2 mmol), tin catalyst A-7 ( It was synthesized by adding 1 mg, 2 μmol). The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain A-8d in a yield of 55 mg and a yield of 85%.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.73 (s, 2H; inner proton), 3.39 (s, 3H; NCH3), 3.53 (t, J = 8 Hz, 4H; ester β), 4.69 (d, J = 6 Hz, 4H; O-CH2-C=C), 5.19 (d, J = 10 Hz, 2H; -C=CH2), 5.30 (t, J = 8 Hz, 4H; ester α), 5.32 (d, J = 16 Hz, 2H; -C=CH2), 5.90 (ddt, J = 6, 10, 16 Hz, 4H; -CH=C), 7.47 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 7.73-7.82 (m, 3H; Ph), 8.11 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.21 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.81 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ), 8.89 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ), 9.44 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ), 9.50 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.4 (ester α), 34.6 (NCH3), 41.9 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 104.8 (meso), 117.4 (meso), 118.5 (O-C-C=C), 121.2 (meso), 121.5 (imidazole ring), 126.6 (Ph), 126.7 (Ph), 127.5 (Porβ), 128.0 (imidazole ring), 128.5 (C; Ph), 128.9 (Porβ), 131.1 (Porβ), 132.1 (O-C-C=C), 132.7 (Porβ), 134.3 (Ph), 142.2 (Ph), 144.4-149.2 (4 carbons (Porα)), 148.6 (Im N-C=N), 172.2 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 647 (Abs. 0.0230), 590 (0.0392), 549 (0.0424), 515 (0.1201), 417 (2.0850) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl3) : 718, 652 nm; MALDI-TOF Mass C42H38N6O4 Calcd: 690.30; Found: 691.2 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.73 (s, 2H; inner proton), 3.39 (s, 3H; NCH 3 ), 3.53 (t, J = 8 Hz, 4H; ester β), 4.69 (d , J = 6 Hz, 4H; O-CH 2 -C = C), 5.19 (d, J = 10 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.30 (t, J = 8 Hz, 4H; ester α) , 5.32 (d, J = 16 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.90 (ddt, J = 6, 10, 16 Hz, 4H; -CH = C), 7.47 (s, 1H; imidazole ring), 7.68 (s, 1H; imidazole ring), 7.73-7.82 (m, 3H; Ph), 8.11 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.21 (d, J = 7 Hz, 1H; Ph), 8.81 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ), 8.89 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ), 9.44 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ), 9.50 (d, J = 4.8 Hz, 2H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.4 (ester α), 34.6 (NCH 3 ), 41.9 (ester β), 65.6 (O- C -C = C), 104.8 (meso), 117.4 (meso), 118.5 (OCC = C ), 121.2 (meso), 121.5 (imidazole ring), 126.6 (Ph), 126.7 (Ph), 127.5 (Porβ), 128.0 (imidazole ring), 128.5 (C; Ph) , 128.9 (Porβ), 131.1 (Porβ), 132.1 (OC- C = C), 132.7 (Porβ), 134.3 (Ph), 142.2 (Ph), 144.4-149.2 (4 carbons (Porα)), 148.6 (Im NC = N), 172.2 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 647 (Abs. 0.0230), 590 (0.0392), 549 (0.0424), 515 (0.1201), 417 (2.0850) nm; Fluorescence (EX = 417 nm, CHCl 3 ): 718, 652 nm; MALDI-TOF Mass C 42 H 38 N 6 O 4 Calcd: 690.30; Found: 691.2 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(n-heptyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl) porphyrinatozinc (A-9a)
ポルフィリンA-8a (80 mg, 0.12 mmol)のクロロホルム(15 mL)溶液中に、酢酸亜鉛の飽和メタノール(5 mL)溶液を加えた。室温で1時間撹拌後、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去することでA-9aを収量88 mgで得た。
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (n-heptyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrinatozinc (A-9a)
A saturated methanol (5 mL) solution of zinc acetate was added to a solution of porphyrin A-8a (80 mg, 0.12 mmol) in chloroform (15 mL). After stirring at room temperature for 1 hour, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain A-9a in a yield of 88 mg.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 0.98 (t, J = 7 Hz, 3H; C7), 1.43-1.48 (m, 4H; C6, C5), 1.64 (s, 3H; NCH3), 1.67 (t.t, J = 7, 7 Hz, 2H; C4), 1.97 (d, J = 1.8 Hz, 1H; imdiazole ring), 2.00 (t.t, J = 7, 7 Hz, 2H; C3), 2.75 (t.t, J = 7, 7 Hz, 2H; C2), 3.64-3.75 (m, 2H; ester β), 3.80-3.86 (m, 2H; ester β), 4.85 (ddd, J = 6, 12.6, 24.6 Hz, 4H; O-CH2-C=C), 5.25 (t, J = 7 Hz, 2H; C1), 5.32 (dd, J = 1.8, 10.2 Hz, 2H; -C=CH2) 5.40 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.40-5.50 (m, 4H; ester α), 5.46 (s, 1H; imidazole ring), 6.07 (ddt, J = 6, 10.8, 16.8 Hz, 4H; -CH=C), 8.87 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.66 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.73 (d, J = 4, 2 Hz, 2H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 14.3 (C7), 22.9 (C6), 29.7 (C4), 30.9 (ester α), 32.2 (C3), 32.7 (NCH3), 36.3 (C1), 39.8 (C2), 42.7 (ester β), 65.5 (O-C-C=C), 95.8 (meso), 116.8 (meso), 117.8 (O-C-C=C), 118.4 (imidazole ring), 121.6 (meso), 122.8 (imidazole ring), 127.2 (Porβ4), 128.3 (Porβ1), 128.9 (Porβ3), 129.5 (Porβ2), 132.6 (O-C-C=C), 146.1 (Im N-C=N), 148.6 (C), 149.2 (C), 149.5 (C), 150.1 (C), 172.9 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 616 (Abs. 0.0044), 568 (0.0104), 434 (0.1165), 416 (0.1052) nm; Fluorescence (EX = 434 nm, CHCl3) : 673, 620, (EX = 416 nm, CHCl3) : 673, 619 nm; MALDI-TOF Mass C43H46N6O4Zn Calcd: 774.29; Found: 775.4 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 0.98 (t, J = 7 Hz, 3H; C7), 1.43-1.48 (m, 4H; C6, C5), 1.64 (s, 3H; NCH 3 ), 1.67 ( tt, J = 7, 7 Hz, 2H; C4), 1.97 (d, J = 1.8 Hz, 1H; imdiazole ring), 2.00 (tt, J = 7, 7 Hz, 2H; C3), 2.75 (tt, J = 7, 7 Hz, 2H; C2), 3.64-3.75 (m, 2H; ester β), 3.80-3.86 (m, 2H; ester β), 4.85 (ddd, J = 6, 12.6, 24.6 Hz, 4H; O-CH 2 -C = C), 5.25 (t, J = 7 Hz, 2H; C1), 5.32 (dd, J = 1.8, 10.2 Hz, 2H; -C = CH 2 ) 5.40 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.40-5.50 (m, 4H; ester α), 5.46 (s, 1H; imidazole ring), 6.07 (ddt, J = 6, 10.8, 16.8 Hz, 4H; -CH = C), 8.87 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.66 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ), 9.73 (d, J = 4, 2 Hz, 2H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz , CDCl 3 ) δ 14.3 (C7), 22.9 (C6), 29.7 (C4), 30.9 (ester α), 32.2 (C3), 32.7 (NCH 3 ), 36.3 (C1), 39.8 (C2), 42.7 (ester β), 65.5 (O- C -C = C), 95.8 (meso), 116.8 (meso), 117.8 (OCC = C ), 118.4 (imidazole ring), 121.6 (meso), 122.8 (imidazole ring), 127.2 ( Porβ4), 128.3 (Porβ1), 128.9 (Porβ3), 129.5 (Porβ2), 132 .6 (OC- C = C), 146.1 (Im NC = N), 148.6 (C), 149.2 (C), 149.5 (C), 150.1 (C), 172.9 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 616 (Abs. 0.0044), 568 (0.0104), 434 (0.1165), 416 (0.1052) nm; Fluorescence (EX = 434 nm, CHCl 3 ): 673, 620, (EX = 416 nm, CHCl 3 ) : 673, 619 nm; MALDI-TOF Mass C 43 H 46 N 6 O 4 Zn Calcd: 774.29; Found: 775.4 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(1’-trimethylsilylethynyl)-20-(1''-methyl-2''-imidazolyl)porphyrinatozinc (A-9b)
この化合物はA-9aと同様な手法を用いて、ポルフィリンA-8b (50 mg, 70 μmol)のクロロホルム(12 mL)溶液中に酢酸亜鉛の飽和メタノール(3 mL)溶液を加えることによって合成した。有機層を減圧溜去することでA-9bを収量54 mgで得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 0.74 (s, 9H; TMS), 1.66 (s, 3H; NCH3), 2.02 (d, J = 2 Hz, 1H; imidazole ring), 3.70 (ddd, J = 7.2, 10.2, 17 Hz, 2H; ester β), 3.81 (ddd, J = 6, 10.2, 17 Hz, 2H; ester β), 4.80 (dd, J = 6, 12.6 Hz, 2H; O-CH2-C=C), 4.86 (dd, J = 6, 12.6 Hz, 2H; O-CH2-C=C), 5.31 (d, J = 10.8 Hz, 2H; -C=CH2), 5.44 (d, J = 2 Hz, 1H; imidazole ring), 5.45 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.48 (d, J = 16.2 Hz, 2H; -C=CH2), 6.06 (ddt, J = 6, 10.8, 16.2 Hz, 2H; -CH=C), 8.86 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.65 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.92 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 0.7 (TMS), 30.9 (ester α), 32.7 (NCH3), 42.7 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 98.7 (meso), 99.9 (TMS-C≡C-), 100.4 (TMS-C≡C-), 109.2 (meso), 118.2 (O-C-C=C), 118.4 (imidazole ring), 118.5 (meso), 121.9 (imidazole ring), 127.9 (Porβ4), 128.8 (Porβ1), 129.3 (Porβ3), 131.9 (Porβ2), 132.5 (O-C-C=C), 145.5 (Im N-C=N), 147.8 (C), 150.0 (C), 150.5 (C), 152.0 (C), 172.7 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 637 (Abs.; 0.1747), 579 (0.0830), 445 (1.2834), 426 (0.7554) nm; Fluorescence (EX = 426 nm, CHCl3) : 698, 640 nm; MALDI-TOF Mass C41H40N6O4SiZn Calcd: 772.22; Found: 773.6 (M+H)+.
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (1'-trimethylsilylethynyl) -20- (1``-methyl-2 ''-imidazolyl) porphyrinatozinc (A-9b)
This compound was synthesized by adding a saturated methanol (3 mL) solution of zinc acetate to a chloroform (12 mL) solution of porphyrin A-8b (50 mg, 70 μmol) using the same method as A-9a. . The organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain A-9b in a yield of 54 mg. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 0.74 (s, 9H; TMS), 1.66 (s, 3H; NCH 3 ), 2.02 (d, J = 2 Hz, 1H; imidazole ring), 3.70 (ddd, J = 7.2, 10.2, 17 Hz, 2H; ester β), 3.81 (ddd, J = 6, 10.2, 17 Hz, 2H; ester β), 4.80 (dd, J = 6, 12.6 Hz, 2H; O-CH 2 -C = C), 4.86 (dd, J = 6, 12.6 Hz, 2H; O-CH 2 -C = C), 5.31 (d, J = 10.8 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.44 (d , J = 2 Hz, 1H; imidazole ring), 5.45 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.48 (d, J = 16.2 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 6.06 (ddt, J = 6, 10.8, 16.2 Hz, 2H; -CH = C), 8.86 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.65 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.92 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 0.7 (TMS), 30.9 (ester α), 32.7 (NCH 3 ), 42.7 (ester β), 65.6 (O- C -C = C ), 98.7 (meso), 99.9 (TMS-C≡ C- ), 100.4 (TMS- C ≡C-), 109.2 (meso), 118.2 (OCC = C ), 118.4 (imidazole ring), 118.5 (meso), 121.9 (imidazole ring), 127.9 (Porβ4), 128.8 (Porβ1), 129.3 (Porβ3), 131.9 (Porβ2), 132.5 (OC- C = C), 145.5 (Im NC = N), 147.8 (C), 150.0 ( C), 150.5 (C), 152.0 (C), 172.7 (C = O) ; UV-Vis (CHCl 3 ): 637 (Abs .; 0.1747), 579 (0.0830), 445 (1.2834), 426 (0.7554) nm; Fluorescence (EX = 426 nm, CHCl 3 ): 698, 640 nm; MALDI -TOF Mass C 41 H 40 N 6 O 4 SiZn Calcd: 772.22; Found: 773.6 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(N-methyl-imidazolyl)-20-(N-methyl-imidazolyl)porphyrinatozinc (A-9c)
この化合物はA-9aと同様な手法を用いて、ポルフィリンA-8c (80 mg, 0.11 mmol)のクロロホルム(15 mL)溶液中に酢酸亜鉛の飽和メタノール(5 mL)溶液を加えることによって合成した。有機層を減圧溜去することでA-9cを収量87 mgで得た。
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (N-methyl-imidazolyl) -20- (N-methyl-imidazolyl) porphyrinatozinc (A-9c)
This compound was synthesized using a method similar to A-9a by adding a saturated methanol (5 mL) solution of zinc acetate to a chloroform (15 mL) solution of porphyrin A-8c (80 mg, 0.11 mmol). . The organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain A-9c in a yield of 87 mg.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 1.64 (s, 3H; NCH3 (coordination)), 2.21 (d, J = 2.4 Hz, 1H; imidazole ring (coordination)), 3.27 (s, 3H; NCH3 (Free)), 3.68-3.76 (m, 2H; ester β), 3.80-3.90 (m, 2H; ester β), 4.78-4.90 (m, 4H; O-CH2-C=C), 5.31 (dd, J = 1.2, 10.2 Hz, 2H; -C=CH2), 5.47 (dd, J = 1.2, 16.8 Hz, 2H; -C=CH2), 5.50 (br, 1H; Im ring), 5.52 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.45-5.55 (m, 4H; ester α), 6.03-6.10 (m, 2H; -CH=C), 7.52 (d, J = 1.8 Hz, 1H; imdiazole ring (free)), 7.80 (d, J = 1.8 Hz, 1H; imidazole ring (free)), 8.96 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 8.97 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.67 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.9 (ester α), 32.6 (NCH3 (free)), 34.5 (NCH3 (coordination)), 42.7 (ester β), 65.5 (O-C-C=C), 98.2 (br, meso), 98.3 (meso), 117.8 (meso), 118.4 (imidazole ring (coordination)), 118.5 (-C=CH2), 121.2 (imidazole ring (free)), 122.2 (imidazole ring (coordination)), 128.1 (imidazole ring (free)), 128.9 (Porβ4), 129.6 (Porβ2,3), 131.4 (Porβ1), 132.5 (O-C-C=C), 145.2 (Im N-C=N), 147.9 (C), 150.0 (C), 150.1 (C), 150.2 (C) 150.9 (C), 172.9 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 618 (Abs.; 0.0327), 564 (0.0527), 435 (0.5798), 412 (0.4772) nm; Fluorescence (EX = 412 nm, CHCl3) : 679, 624 nm; MALDI-TOF Mass C40H36N8O4Zn Calcd: 756.22; Found: 756.9 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 1.64 (s, 3H; NCH 3 (coordination)), 2.21 (d, J = 2.4 Hz, 1H; imidazole ring (coordination)), 3.27 (s, 3H; NCH 3 (Free)), 3.68-3.76 (m, 2H; ester β), 3.80-3.90 (m, 2H; ester β), 4.78-4.90 (m, 4H; O-CH 2 -C = C), 5.31 (dd , J = 1.2, 10.2 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.47 (dd, J = 1.2, 16.8 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.50 (br, 1H; Im ring), 5.52 (d , J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.45-5.55 (m, 4H; ester α), 6.03-6.10 (m, 2H; -CH = C), 7.52 (d, J = 1.8 Hz, 1H; imdiazole ring (free)), 7.80 (d, J = 1.8 Hz, 1H; imidazole ring (free)), 8.96 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 8.97 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1) , 9.67 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.9 (ester α), 32.6 (NCH 3 (free)), 34.5 (NCH 3 (coordination)), 42.7 (ester β), 65.5 (O- C -C = C), 98.2 (br, meso), 98.3 (meso), 117.8 (meso), 118.4 (imidazole ring (coordination)), 118.5 (-C = CH 2 ), 121.2 (imidazole ring (free)), 122.2 (imidazole ring (coordination)), 128.1 (imidazole ring (free)), 128.9 (Porβ4), 129.6 (Po rβ2,3), 131.4 (Porβ1), 132.5 (OC- C = C), 145.2 (Im NC = N), 147.9 (C), 150.0 (C), 150.1 (C), 150.2 (C) 150.9 (C) , 172.9 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 618 (Abs .; 0.0327), 564 (0.0527), 435 (0.5798), 412 (0.4772) nm; Fluorescence (EX = 412 nm, CHCl 3 ) : 679, 624 nm; MALDI-TOF Mass C 40 H 36 N 8 O 4 Zn Calcd: 756.22; Found: 756.9 (M + H) + .
5,15-(allyloxycarbonylethyl)-10-(phenyl)-20-(1’-methyl-2’-imidazolyl) porphyrinatozinc (A-9d)
この化合物はA-9aと同様な手法を用いて、ポルフィリンA-8d (30 mg, 43 μmol)のクロロホルム(9 mL)溶液中に酢酸亜鉛の飽和メタノール(2 mL)溶液を加えることによって合成した。有機層を減圧溜去することでA-9dを収量33 mgで得た。
5,15- (allyloxycarbonylethyl) -10- (phenyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrinatozinc (A-9d)
This compound was synthesized by adding a saturated methanol (2 mL) solution of zinc acetate to a chloroform (9 mL) solution of porphyrin A-8d (30 mg, 43 μmol) using the same method as A-9a. . The organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain A-9d in a yield of 33 mg.
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 1.67 (s, 3H; NCH3), 2.13 (d, J = 2 Hz, 1H; imidazole ring), 3.71 (ddd, J = 6.6, 10.8, 16.8 Hz, 2H; ester β), 3.85 (ddd, J = 6.6, 10.8, 16.8 Hz, 2H; ester β), 4.84 (ddt, J = 1.2, 6, 12 Hz, 2H; O-CH2-C=C), 4.87 (ddt, J = 1.2, 6, 12 Hz, 2H; O-CH2-C=C), 5.31 (dd, J = 1.8, 10.2 Hz, 2H; -C=CH2), 5.46 (dd, J = 1.8, 16.2 Hz, 2H; -C=CH2), 5.47 (d, J = 4.2 Hz, 2H; β4), 5.46-5.51 (m, 4H; ester α), 5.53 (d, J = 2.4 Hz, 1H; imidazole ring), 6.06 (ddt, J = 6, 10.2, 16.2 Hz, 2H; -CH=C), 7.77 (dd, J = 6.6, 8.4 Hz, 1H; Ph), 7.87 (t, J = 8.4 Hz, 1H; Ph), 7.94 (dd, J = 7.8, 8.4 Hz, 1H; Ph), 8.13 (d, J = 7.8 Hz, 1H; Ph), 8.67 (d, J = 6.6 Hz, 1H; Ph), 8.94 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.06 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.61 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.9 (ester α), 32.7 (NCH3), 42.7 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 96.4 (meso), 117.5 (meso), 118.0 (O-C-C=C), 118.4 (imidazole ring), 121.5 (imidzole ring), 122.0 (meso), 126.3 (Ph), 126.5 (Ph), 127.4 (Ph), 127.6 (Porβ4), 128.1 (Porβ3), 128.9 (Porβ1), 132.5 (O-C-C=C), 132.7 (Porβ2), 134.7 (Ph), 134.8 (Ph), 143.9 (C), 146.0 (Im N-C=N), 148.3 (C), 149.5 (C), 149.6 (C), 150.7 (C), 172.8 (C=O); UV-Vis (CHCl3) : 616 (Abs.; 0.0107), 565 (0.0198), 435 (0.1510), 413 (0.1400) nm; Fluorescence (EX = 413 nm, CHCl3) : 674, 619 nm; MALDI-TOF Mass C42H36N6O4Zn Calcd: 752.21; Found: 753.4 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 1.67 (s, 3H; NCH 3 ), 2.13 (d, J = 2 Hz, 1H; imidazole ring), 3.71 (ddd, J = 6.6, 10.8, 16.8 Hz, 2H ; ester β), 3.85 (ddd, J = 6.6, 10.8, 16.8 Hz, 2H; ester β), 4.84 (ddt, J = 1.2, 6, 12 Hz, 2H; O-CH 2 -C = C), 4.87 (ddt, J = 1.2, 6, 12 Hz, 2H; O-CH 2 -C = C), 5.31 (dd, J = 1.8, 10.2 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.46 (dd, J = 1.8, 16.2 Hz, 2H; -C = CH 2 ), 5.47 (d, J = 4.2 Hz, 2H; β4), 5.46-5.51 (m, 4H; ester α), 5.53 (d, J = 2.4 Hz, 1H ; imidazole ring), 6.06 (ddt, J = 6, 10.2, 16.2 Hz, 2H; -CH = C), 7.77 (dd, J = 6.6, 8.4 Hz, 1H; Ph), 7.87 (t, J = 8.4 Hz , 1H; Ph), 7.94 (dd, J = 7.8, 8.4 Hz, 1H; Ph), 8.13 (d, J = 7.8 Hz, 1H; Ph), 8.67 (d, J = 6.6 Hz, 1H; Ph), 8.94 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.06 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.61 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.9 (ester α), 32.7 (NCH 3 ), 42.7 (ester β), 65.6 (O- C -C = C), 96.4 (meso), 117.5 (meso), 118.0 (OCC = C ), 118.4 (imidazole ring), 121.5 (imidzole ring), 122.0 (meso), 126.3 (Ph), 126.5 (Ph), 127.4 (Ph), 127.6 (Porβ4), 128.1 (Porβ3), 128.9 (Porβ1), 132.5 (OC- C = C), 132.7 (Porβ2), 134.7 (Ph), 134.8 (Ph), 143.9 (C), 146.0 (Im NC = N), 148.3 (C), 149.5 (C), 149.6 (C), 150.7 (C), 172.8 (C = O); UV-Vis (CHCl 3 ): 616 (Abs .; 0.0107), 565 (0.0198), 435 (0.1510), 413 (0.1400) nm; Fluorescence (EX = 413 nm, CHCl 3 ): 674, 619 nm; MALDI-TOF Mass C 42 H 36 N 6 O 4 Zn Calcd: 752.21; Found: 753.4 (M + H) + .
Metathesis C7 (A-11a)
ポルフィリンA-9a (80 mg, 0.1 mmol)のクロロホルム(15 mL)溶液を、N2置換後、ルテニウムカルベン錯体 (Grubbs 錯体A-10) (1 mg, 10 μmol)を加えた。室温で3時間撹拌後、反応完結をMADLI-TOF Massで確認した。反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧溜去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(9 : 1))で分取することによりA-11aを収量73 mg、95%の収率で得た。
Metathesis C7 (A-11a)
A solution of porphyrin A-9a (80 mg, 0.1 mmol) in chloroform (15 mL) was substituted with N 2, and then a ruthenium carbene complex (Grubbs complex A-10) (1 mg, 10 μmol) was added. After stirring at room temperature for 3 hours, completion of the reaction was confirmed by MADLI-TOF Mass. Water was added to the reaction solution and extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / acetone (9: 1)) to obtain A-11a in a yield of 73 mg and a yield of 95%.
得られた化合物の紫外可視吸収スペクトルを図1に示す。従来の配位結合のみで形成された二量体はメタノールを含むクロロホルム溶媒やピリジンなどの高い極性を有する溶媒中では単量体に解離していた。それに対して、共有結合で固定化した二量体はそれらの溶媒でも二量体構造を保っており、飛躍的に安定性が向上したことがわかる。 The ultraviolet-visible absorption spectrum of the obtained compound is shown in FIG. A dimer formed only by a conventional coordination bond has been dissociated into monomers in a solvent having high polarity such as chloroform solvent containing methanol or pyridine. On the other hand, dimers immobilized by covalent bonds maintain the dimer structure even in those solvents, and it can be seen that the stability has been dramatically improved.
(注釈)A-11aは2つのオレフィン部位を持つため、オレフィン部位についてtrans/trans, trans/cis, cis/cisの3種類の異性体の可能性が考えられるが、1H NMRからは2種類の異性体(異性体比4/1)として観測された。これらはクロマトグラフィーなどでは分離することができず、2種類の混合物か、3種類の混合物なのかは不明である。NMRではシグナルが1対4に分離している部分を便宜上trans, cisとして帰属した。また16員環以上に及ぶ大環状化合物においてはエネルギー的にtrnas体が安定なので,主生成体をtransとした。紫外可視吸収スペクトルや蛍光スペクトルはこれらの混合物を用いて測定したが,2枚のポルフィリンの配置に差がないため、これらの電子物性は混合物間でほとんど差がないと考えられる。
(Note) For A-11a is having two olefinic sites, the olefin site trans / trans, trans / cis, but the possibility of three isomers of cis / cis is considered, two from 1 H NMR As an isomer (
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 0.99 (trans & cis; t, J = 7.2 Hz, 6H; C7), 1.43-1.48 (trans & cis; m, 8H; C6, C5), 1.64 (trans & cis; s, 6H; NCH3), 1.65-1.69 (trans & cis; m, 4H; C4), 1.94 (trans & cis; br, 2H; CH (imidazole ring)), 1.97-2.03 (trans & cis; m, 4H; C3), 2.70-2.77 (trans & cis; m, 4H; C2), 3.60-3.74 (trans; m, 4Hx4/5; ester β), 3.80-3.92 (trans; m, 4Hx4/5; ester β), 3.79-3.85 (cis; m, 4Hx1/5; ester β), 4.05-4.14 (cis; m, 4Hx1/5; ester β), 5.00 (trans; d, J = 10.2 Hz, 2Hx4/5; O-CH2-C=C), 5.06 (trans; d, J = 10.2 Hz, 2Hx4/5; O-CH2-C=C), 5.10 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 2Hx1/5; O-CH2-C=C), 5.20 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 2Hx1/5; O-CH2-C=C), 5.22-5.29 (trans & cis; m, 4H; C1), 5.33 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ4), 5.39 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4H 4/5; Porβ4), 5.43 (trans & cis; s, 2H; CH (imidazole ring)), 5.42-5.50 (trans & cis; m, 4H; ester α), 6.40 (cis; t, J = 6.0 Hz, 4Hx1/5; -CH=C), 6.45-6.47 (trans; m, J = <1.2 Hz, 4Hx4/5; -CH=C), 8.89 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ3), 8.91 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ3), 9.63 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ1), 9.67 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ1), 9.75 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ2), 9.75 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 14.3 (C7), 22.9 (C6), 29.6 (C4), 30.9 (C3), 31.4 (ester α), 32.2 (C5), 32.7 (NCH3), 36.3 (C1), 39.8 (C2), 43.2 (ester β), 58.9 (O-C-C=C; cis), 63.4 (O-C-C=C; trans), 96.0 (C), 116.7 (C; trans), 116.8 (C; cis), 117.86 & 117.90 (imidazole), 121.61 & 121.65 (imidazole), 122.7 (C; cis), 122.8 (C; trans), 127.32 & 127.37 (Porβ4), 128.2 (Porβ1), 128.6 (Porβ3; trans), 128.7 (Porβ3; cis), 129.6 (Porβ2), 129.8 (O-C-C=C; cis), 130.8 (O-C-C=C; trans), 145.9 (C; trans), 146.0 (C; cis), 148.3 (C; cis), 148.4 (C; trans), 148.9 (C; cis), 149.0 (C; trans), 149.60 (C; trans), 149.63 (C; cis), 149.9 (C; cis), 150.0 (C; trans), 172.5 (C=O; trans), 172.9 (C=O; cis); UV-Vis (CHCl3) : 617 (Abs.; 0.0799), 570 (0.2089), 435 (2.2464), 416 (2.0287), (pyridine) : 617 (0.0301), 570 (0.712), 436 (0.8064), 417 (0.7124), (MeOH/CHCl3 = 100/1) : 615 (0.0045), 566 (0.0100), 431 (0.1135), 416 (0.1009) nm; Fluorescence (EX = 435 nm, CHCl3) : 674, 620, (EX = 416 nm, CHCl3) : 673, 620 nm; MALDI-TOF Mass C82H84N12O8Zn2 Calcd: 1492.51; Found: 1493.3 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 0.99 (trans &cis; t, J = 7.2 Hz, 6H; C7), 1.43-1.48 (trans &cis; m, 8H; C6, C5), 1.64 (trans &cis; s, 6H; NCH 3 ), 1.65-1.69 (trans &cis; m, 4H; C4), 1.94 (trans &cis; br, 2H; CH (imidazole ring)), 1.97-2.03 (trans &cis; m, 4H; C3), 2.70-2.77 (trans &cis; m, 4H; C2), 3.60-3.74 (trans; m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.80-3.92 (trans; m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.79-3.85 (cis; m, 4Hx1 / 5; ester β), 4.05-4.14 (cis; m, 4Hx1 / 5; ester β), 5.00 (trans; d, J = 10.2 Hz, 2Hx4 / 5 ; O-CH 2 -C = C), 5.06 (trans; d, J = 10.2 Hz, 2Hx4 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.10 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 2Hx1 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.20 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 2Hx1 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.22-5.29 (trans &cis; m, 4H; C1), 5.33 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ4), 5.39 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4H 4/5; Porβ4), 5.43 (trans &cis; s, 2H; CH (imidazole ring)), 5.42-5.50 (trans &cis; m, 4H; ester α), 6.40 (cis; t, J = 6.0 Hz, 4Hx1 / 5; -CH = C), 6.45-6.47 ( trans; m, J = <1.2 Hz, 4Hx4 / 5; -CH = C), 8.89 (trans; d, J = 4.2 H z, 4Hx4 / 5; Porβ3), 8.91 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ3), 9.63 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ1), 9.67 (cis; d , J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ1), 9.75 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ2), 9.75 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 14.3 (C7), 22.9 (C6), 29.6 (C4), 30.9 (C3), 31.4 (ester α), 32.2 (C5), 32.7 (NCH 3 ), 36.3 (C1 ), 39.8 (C2), 43.2 (ester β), 58.9 (O- C -C = C; cis), 63.4 (O- C -C = C; trans), 96.0 (C), 116.7 (C; trans) , 116.8 (C; cis), 117.86 & 117.90 (imidazole), 121.61 & 121.65 (imidazole), 122.7 (C; cis), 122.8 (C; trans), 127.32 & 127.37 (Porβ4), 128.2 (Porβ1), 128.6 ( Porβ3; trans), 128.7 (Porβ3; cis), 129.6 (Porβ2), 129.8 (OC- C = C; cis), 130.8 (OC- C = C; trans), 145.9 (C; trans), 146.0 (C; cis), 148.3 (C; cis), 148.4 (C; trans), 148.9 (C; cis), 149.0 (C; trans), 149.60 (C; trans), 149.63 (C; cis), 149.9 (C; cis ), 150.0 (C; trans), 172.5 (C = O; trans), 172.9 (C = O; cis); UV-Vis (CHCl 3 ): 617 (Abs .; 0.0799), 570 (0.2089), 435 ( 2. 2464), 416 (2.0287), (pyridine): 617 (0.0301), 570 (0.712), 436 (0.8064), 417 (0.7124), (MeOH / CHCl 3 = 100/1): 615 (0.0045), 566 ( 0.0100), 431 (0.1135), 416 (0.1009) nm; Fluorescence (EX = 435 nm, CHCl 3 ): 674, 620, (EX = 416 nm, CHCl 3 ): 673, 620 nm; MALDI-TOF Mass C 82 H 84 N 12 O 8 Zn 2 Calcd: 1492.51; Found: 1493.3 (M + H) + .
Metathesis 1’-trimethylsilyl-ethynyl (A-11b)
この化合物はA-11aと同様な手法を用いて、ポルフィリンA-9b (40 mg, 52 μmol)のクロロホルム(5 mL)溶液に、ルテニウムカルベン錯体(Grubbs 錯体A-10) (2 mg, 5 μmol)を加えることで合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(9 : 1))で分取することによりA-11bを収量36 mg、93%の収率で得た。
Metathesis 1'-trimethylsilyl-ethynyl (A-11b)
Using the same method as A-11a, this compound was added to a ruthenium carbene complex (Grubbs complex A-10) (2 mg, 5 μmol) in a chloroform (5 mL) solution of porphyrin A-9b (40 mg, 52 μmol). ) Was added. The resulting crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / acetone (9: 1)) to obtain A-11b in a yield of 36 mg and a yield of 93%.
(注釈)A-11bは2つのオレフィン部位を持つため、オレフィン部位についてtrans/trans, trans/cis, cis/cisの3種類の異性体の可能性が考えられるが、1H NMRからは2種類の異性体(異性体比4/1)として観測された。これらはクロマトグラフィーなどでは分離することができず、2種類の混合物か、3種類の混合物なのかは不明である。NMRではシグナルが1対4に分離している部分を便宜上trans, cisとして帰属した。また16員環以上に及ぶ大環状化合物においてはエネルギー的にtrnas体が安定なので,主生成体をtransとした。紫外可視吸収スペクトルや蛍光スペクトルはこれらの混合物を用いて測定したが,2枚のポルフィリンの配置に差がないため、これらの電子物性は混合物間でほとんど差がないと考えられる。
(Note) For A-11b are with two olefinic sites, the olefin site trans / trans, trans / cis, but the possibility of three isomers of cis / cis is considered, two from 1 H NMR As an isomer (
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 0.74 (trans & cis; s, 18H; TMS), 1.68 (trans & cis; s, 6H; NCH3), 2.00 (trans & cis; br, 2H; CH (imidazole ring)), 3.60-3.73 (trans; m, 4Hx4/5; ester β), 3.80-3.89 (trans; m, 4Hx4/5; ester β), 3.75-3.82 (cis; m, 4Hx1/5; ester β), 4.02-4.10 (cis; m, 4Hx1/5; ester β), 5.00 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4/5; O-CH2-C=C), 5.07 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4/5; O-CH2-C=C), 5.10 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1/5; O-CH2-C=C), 5.20 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1/5; O-CH2-C=C), 5.37 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ4), 5.42 (trans & cis; s, 2H; imidazole ring)), 5.44 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ4), 5.40-5.41 (trans & cis; m, 8H; ester α), 6.40 (cis; br.t, J = 6.0 Hz, 4Hx1/5; -CH=C), 6.45-6.47 (trans; dd, J = <2.0 Hz, 4Hx4/5; -CH=C), 8.89 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ3), 8.90 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ3), 9.62 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ1), 9.65 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ1), 9.928 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ2), 9.933 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 0.7 (TMS), 29.8 (TMS-C≡C-), 31.4 (ester α), 32.8 (NCH3), 43.2 (ester β), 59.0 (O-C-C=C; cis), 63.4 (O-C-C=C; trans), 98.8 (C), 99.8 (C; cis), 99.9 (C; trans), 100.6 (C), 109.0 (C), 118.2 (imidazole), 121.9 (imidazole), 127.8 (Porβ4), 128.5 (Porβ3; cis), 128.6 (Porβ3; trans), 129.0 (Porβ2), 129.8 (O-C-C=C; cis), 130.8 (O-C-C=C; trans), 132.0 (Porβ1), 145.4 (C), 147.5 (C; cis), 147.6 (C; trans), 149.8 (C; trans), 149.9 (C; cis), 150.3 (C; cis), 150.4 (C; trans), 152.1 (C; trans), 152.3 (C; cis), 172.3 (C=O; trans), 172.8 (C=O; cis); UV-Vis (CHCl3) : 637 (Abs.; 0.0253), 579 (0.0153), 445 (01505), 425 (0.0930) nm; Fluorescence (EX = 425 nm, CHCl3) : 698, 640 nm; MALDI-TOF Mass C78H72N12O8Si2Zn2 Calcd: 1488.37; Found: 1489.1 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 0.74 (trans &cis; s, 18H; TMS), 1.68 (trans &cis; s, 6H; NCH 3 ), 2.00 (trans &cis; br, 2H; CH ( imidazole ring)), 3.60-3.73 (trans; m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.80-3.89 (trans; m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.75-3.82 (cis; m, 4Hx1 / 5; ester β), 4.02-4.10 (cis; m, 4Hx1 / 5; ester β), 5.00 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.07 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.10 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.20 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.37 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ4), 5.42 (trans &cis; s, 2H ; imidazole ring)), 5.44 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ4), 5.40-5.41 (trans &cis; m, 8H; ester α), 6.40 (cis; br.t, J = 6.0 Hz, 4Hx1 / 5; -CH = C), 6.45-6.47 (trans; dd, J = <2.0 Hz, 4Hx4 / 5; -CH = C), 8.89 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ3), 8.90 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ3), 9.62 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ1), 9.65 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ1), 9.928 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ2 ), 9.933 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 0.7 (TMS), 29.8 (TMS- C ≡C-), 31.4 (ester α ), 32.8 (NCH 3 ), 43.2 (ester β), 59.0 (O- C -C = C; cis), 63.4 (O- C -C = C; trans), 98.8 (C), 99.8 (C; cis ), 99.9 (C; trans), 100.6 (C), 109.0 (C), 118.2 (imidazole), 121.9 (imidazole), 127.8 (Porβ4), 128.5 (Porβ3; cis), 128.6 (Porβ3; trans), 129.0 ( Porβ2), 129.8 (OC- C = C; cis), 130.8 (OC- C = C; trans), 132.0 (Porβ1), 145.4 (C), 147.5 (C; cis), 147.6 (C; trans), 149.8 (C; trans), 149.9 (C; cis), 150.3 (C; cis), 150.4 (C; trans), 152.1 (C; trans), 152.3 (C; cis), 172.3 (C = O; trans), 172.8 (C = O; cis); UV-Vis (CHCl 3 ): 637 (Abs .; 0.0253), 579 (0.0153), 445 (01505), 425 (0.0930) nm; Fluorescence (EX = 425 nm, CHCl 3 ): 698, 640 nm; MALDI-TOF Mass C 78 H 72 N 12 O 8 Si 2 Zn 2 Calcd: 1488.37; Found: 1489.1 (M + H) + .
Metathesis N-methyl-imidazolyl (A-11c)
この化合物はA-11aと同様な手法を用いて、ポルフィリンA-9c (60 mg, 80 μmol)のクロロホルム(10 mL)溶液に、ルテニウムカルベン錯体(Grubbs 錯体A-10) (3 mg, 8 μmol)を加えることで合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(9 : 1))で分取することによりA-11cを収量36 mg、93%の収率で得た。
Metathesis N-methyl-imidazolyl (A-11c)
Using the same method as A-11a, this compound was dissolved in a ruthenium carbene complex (Grubbs complex A-10) (3 mg, 8 μmol) in a chloroform (10 mL) solution of porphyrin A-9c (60 mg, 80 μmol). ) Was added. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / acetone (9: 1)) to obtain A-11c in a yield of 36 mg and a yield of 93%.
(注釈)A-11cは2つのオレフィン部位を持つため、オレフィン部位についてtrans/trans, trans/cis, cis/cisの3種類の異性体の可能性が考えられるが、1H NMRからは2種類の異性体(異性体比4/1)として観測された。これらはクロマトグラフィーなどでは分離することができず、2種類の混合物か、3種類の混合物なのかは不明である。NMRではシグナルが1対4に分離している部分を便宜上trans, cisとして帰属した。また16員環以上に及ぶ大環状化合物においてはエネルギー的にtrnas体が安定なので,主生成体をtransとした。紫外可視吸収スペクトルや蛍光スペクトルはこれらの混合物を用いて測定したが,2枚のポルフィリンの配置に差がないため、これらの電子物性は混合物間でほとんど差がないと考えられる。
(Note) For A-11c is with two olefinic sites, the olefin site trans / trans, trans / cis, but the possibility of three isomers of cis / cis is considered, two from 1 H NMR As an isomer (
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 1.64 and 1.65 (s, 6H; NCH3 (coordination)), 2.18-2.20 (m, 2H; imidazole ring (coordination)), 3.28 (s, 6H; NCH3 (free)), 3.65-3.77 (m, 4Hx4/5; ester β), 3.82-3.94 (m; 4Hx4/5; ester β), 3.80-3.90 (m; 4Hx1/5; ester β), 4.02-4.15 (m; 4Hx1/5; ester β), 4.95-5.02 (m; 4Hx4/5; -CH=C), 5.04-5.08 (m; 4Hx4/5; -CH=C), 5.05-5.12 (m; 4Hx1/5; -CH=C), 5.18-5.22 (m; 4Hx1/5; -CH=C), 5.43 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ4), 5.50 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ4), 5.48-5.55 (m, 8H; ester α), 5.518 (br, 2H; imidazole ring (coordination)), 6.39-6.42 (m, 4Hx1/5; -CH=C), 6.47-6.49 (m, 4Hx4/5; -CH=C), 7.53 (s, 2H; imidazole ring (free)), 7.84 (s, 2H; imidazole ring (free)), 8.95-9.01 (m, 8H; Porβ2, 3), 9.61-9.69 (m, 4H; Porβ1); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 31.4 (ester α), 32.7 (NCH3 (coordination)), 34.6 (NCH3 (free)), 43.3 (ester β), 58.9 (O-C-C=C; cis), 63.4 (O-C-C=C; trans), 98.8 (C), 99.5 (C), 117.7 (C), 118.5 (imidazole ring (coordination)), 121.2 (imidazole ring (free)), 122.3 (imidazole ring (coordination)), 128.0 (β4), 128.6 (imidazole ring (free)), 128.7 (Porβ1), 129.6 (Porβ3), 129.8 (Porβ2), 130.8 (O-C-C=C; cis), 131.5 (O-C-C=C; trans), 145.1 (C), 147.6 (C), 147.7 (C), 150.0 (C), 150.2 (C), 150.8 (C), 172.3 (C=O; trans), 172.7 (C=O; cis); UV-Vis (CHCl3) : 620 (ABS.; 0.0145), 564 (0.0210), 435 (0.1775), 412 (0.01553) nm; Fluorescence (EX = 412 nm, CHCl3) : 681, 624 nm; MALDI-TOF Mass C76H64N16O8Zn2 Calcd: 1456.37; Found: 1457.8 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 1.64 and 1.65 (s, 6H; NCH 3 (coordination)), 2.18-2.20 (m, 2H; imidazole ring (coordination)), 3.28 (s, 6H; NCH 3 ( free)), 3.65-3.77 (m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.82-3.94 (m; 4Hx4 / 5; ester β), 3.80-3.90 (m; 4Hx1 / 5; ester β), 4.02-4.15 ( m; 4Hx1 / 5; ester β), 4.95-5.02 (m; 4Hx4 / 5; -CH = C), 5.04-5.08 (m; 4Hx4 / 5; -CH = C), 5.05-5.12 (m; 4Hx1 / 5; -CH = C), 5.18-5.22 (m; 4Hx1 / 5; -CH = C), 5.43 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ4), 5.50 (d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ4), 5.48-5.55 (m, 8H; ester α), 5.518 (br, 2H; imidazole ring (coordination)), 6.39-6.42 (m, 4Hx1 / 5; -CH = C), 6.47-6.49 (m, 4Hx4 / 5; -CH = C), 7.53 (s, 2H; imidazole ring (free)), 7.84 (s, 2H; imidazole ring (free)), 8.95-9.01 (m, 8H; Porβ2, 3 ), 9.61-9.69 (m, 4H; Porβ1); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 31.4 (ester α), 32.7 (NCH 3 (coordination)), 34.6 (NCH 3 (free)), 43.3 ( ester β), 58.9 (O- C -C = C; cis), 63.4 (O- C -C = C; trans), 98.8 (C), 99.5 (C), 117.7 (C), 118.5 (imidazole ring ( coordination)), 121.2 (imidazole ri ng (free)), 122.3 (imidazole ring (coordination)), 128.0 (β4), 128.6 (imidazole ring (free)), 128.7 (Porβ1), 129.6 (Porβ3), 129.8 (Porβ2), 130.8 (OC- C = C; cis), 131.5 (OC- C = C; trans), 145.1 (C), 147.6 (C), 147.7 (C), 150.0 (C), 150.2 (C), 150.8 (C), 172.3 (C = O; trans), 172.7 (C = O; cis); UV-Vis (CHCl 3 ): 620 (ABS .; 0.0145), 564 (0.0210), 435 (0.1775), 412 (0.01553) nm; Fluorescence (EX = 412 nm, CHCl 3 ): 681, 624 nm; MALDI-TOF Mass C 76 H 64 N 16 O 8 Zn 2 Calcd: 1456.37; Found: 1457.8 (M + H) + .
Metathesis Ph (A-11d)
この化合物はA-11aと同様な手法を用いて、ポルフィリンA-9d (30 mg, 40 μmol)のクロロホルム(15 mL)溶液に、ルテニウムカルベン錯体(Grubbs 錯体A-10) (2 mg, 5 μmol)を加えることで合成した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(9 : 1))で分取することによりA-11dを収量28 mg、95%の収率で得た。
Metathesis Ph (A-11d)
Using the same method as A-11a, this compound was added to a ruthenium carbene complex (Grubbs complex A-10) (2 mg, 5 μmol) in a chloroform (15 mL) solution of porphyrin A-9d (30 mg, 40 μmol). ) Was added. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / acetone (9: 1)) to obtain A-11d in a yield of 28 mg and a yield of 95%.
(注釈)A-11cは2つのオレフィン部位を持つため、オレフィン部位についてtrans/trans, trans/cis, cis/cisの3種類の異性体の可能性が考えられるが、1H NMRからは2種類の異性体(異性体比4/1)として観測された。これらはクロマトグラフィーなどでは分離することができず、2種類の混合物か、3種類の混合物なのかは不明である。NMRではシグナルが1対4に分離している部分を便宜上trans, cisとして帰属した。また16員環以上に及ぶ大環状化合物においてはエネルギー的にtrnas体が安定なので,主生成体をtransとした。紫外可視吸収スペクトルや蛍光スペクトルはこれらの混合物を用いて測定したが,2枚のポルフィリンの配置に差がないため、これらの電子物性は混合物間でほとんど差がないと考えられる。
(Note) For A-11c is with two olefinic sites, the olefin site trans / trans, trans / cis, but the possibility of three isomers of cis / cis is considered, two from 1 H NMR As an isomer (
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 1.68 (trans & cis; s, 6H; NCH3), 2.10 (trans & cis; br, 2H; CH (imidazole ring)), 3.65-3.78 (trans; m, 4Hx4/5; ester β), 3.80-3.95 (trans; m, 4Hx4/5; ester β), 3.87-3.90 (cis; m, 4Hx1/5; ester β), 4.05-4.15 (cis; m, 4Hx1/5; ester β), 5.00 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4/5; O-CH2-C=C), 5.06 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4/5; O-CH2-C=C), 5.10 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1/5; O-CH2-C=C), 5.19 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1/5; O-CH2-C=C), 5.39 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ4), 5.47 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ4), 5.48 (trans & cis; br, CH (imidazole ring)), 5.42-5.58 (trans & cis; m, 8H; ester α), 6.40 (cis; t, J = 6.0 Hz, 4Hx1/5; -CH=C), 6.47 (trans; br.s, 4Hx4/5; -CH=C), 7.77 (trans & cis; br.t, J = 7.8 Hz, 2H; Ph), 7.87 (trans & cis; br.t, J = 8.4 Hz, 2H; Ph), 7.95 (trans & cis; br.t, J = 7.8 Hz, 2H; Ph), 8.01-8.15 (trans & cis; br, 2H; Ph), 8.65-8.74 (trans & cis; br, 2H; Ph), 8.97 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ3), 8.99 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ3), 9.07 (trans & cis; d, J = 4.2 Hz, 4H; Porβ1), 9.58 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4/5; Porβ2), 9.61 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1/5; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 31.4 (ester α), 32.7 (NCH3), 43.2 (ester β), 58.9 (O-C-C=C; cis), 63.4 (O-C-C=C; trans), 117.3 (C), 118.0 (imidazole), 121.5 (imidazole), 126.2 (Ph), 126.6 (Ph), 127.4 (Ph), 127.5 (Porβ4), 128.0 (Porβ2), 128.7 (O-C-C=C; trans), 128.8 (O-C-C=C; cis), 129.8 (Porβ3), 132.8 (Porβ1), 134.6 (Ph), 134.7 (Ph), 143.8 (C), 148.0 (C), 148.1 (C), 149.5 (C), 149.6 (C), 150.6 (C), 172.4 (C=O; trans), 172.9 (C=O; cis); UV-Vis (CHCl3) : 617 (Abs.; 0.079), 565 (0.0124), 436 (0.0739), 413 (0.0722), nm; Fluorescence (EX = 413 nm, CHCl3) : 676, 620 nm; MALDI-TOF Mass C80H64N12O8Zn2 Calcd: 1448.36; Found: 1449.47 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 1.68 (trans &cis; s, 6H; NCH 3 ), 2.10 (trans &cis; br, 2H; CH (imidazole ring)), 3.65-3.78 (trans; m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.80-3.95 (trans; m, 4Hx4 / 5; ester β), 3.87-3.90 (cis; m, 4Hx1 / 5; ester β), 4.05-4.15 (cis; m, 4Hx1 / 5; ester β), 5.00 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.06 (trans; d, J = 10.2 Hz, 4Hx4 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.10 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.19 (cis; dd, J = 6.0, 12 Hz, 4Hx1 / 5; O-CH 2 -C = C), 5.39 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ4), 5.47 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ4), 5.48 (trans &cis; br, CH (imidazole ring)), 5.42-5.58 (trans &cis; m, 8H; ester α), 6.40 (cis; t, J = 6.0 Hz, 4Hx1 / 5; -CH = C), 6.47 ( trans; br.s, 4Hx4 / 5; -CH = C), 7.77 (trans &cis; br.t, J = 7.8 Hz, 2H; Ph), 7.87 (trans &cis; br.t, J = 8.4 Hz , 2H; Ph), 7.95 (trans &cis; br.t, J = 7.8 Hz, 2H; Ph), 8.01-8.15 (trans &cis; br, 2H; Ph), 8.65-8.74 (trans &cis; br , 2H; Ph), 8.97 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ3), 8.99 (cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ3), 9.07 (trans &cis; d, J = 4.2 Hz, 4H; Porβ1), 9.58 (trans; d, J = 4.2 Hz, 4Hx4 / 5; Porβ2), 9.61 ( cis; d, J = 4.2 Hz, 4Hx1 / 5; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 31.4 (ester α), 32.7 (NCH 3 ), 43.2 (ester β), 58.9 (O- C -C = C; cis), 63.4 (O- C -C = C; trans), 117.3 (C), 118.0 (imidazole), 121.5 (imidazole), 126.2 (Ph), 126.6 (Ph), 127.4 (Ph) , 127.5 (Porβ4), 128.0 (Porβ2), 128.7 (OC- C = C; trans), 128.8 (OC- C = C; cis), 129.8 (Porβ3), 132.8 (Porβ1), 134.6 (Ph), 134.7 ( Ph), 143.8 (C), 148.0 (C), 148.1 (C), 149.5 (C), 149.6 (C), 150.6 (C), 172.4 (C = O; trans), 172.9 (C = O; cis) ; UV-Vis (CHCl 3 ): 617 (Abs .; 0.079), 565 (0.0124), 436 (0.0739), 413 (0.0722), nm; Fluorescence (EX = 413 nm, CHCl 3 ): 676, 620 nm; MALDI-TOF Mass C 80 H 64 N 12 O 8 Zn 2 Calcd: 1448.36; Found: 1449.47 (M + H) + .
<実施例2:上記スキーム1に対応>
5,15-(methoxycarbonylethyl)-10-(1'-trimethylsilylethynyl)-20-(1''-methyl-2''-imidazolyl)porphyrinatozinc (B-1)
ポルフィリンA-6b (120 mg, 0.18 mmol)のクロロホルム(15 mL)溶液中に、酢酸亜鉛の飽和メタノール(5 mL)溶液を加えた。室温で1時間撹拌後、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去することで、B-1を収量130 mgで得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 0.74 (s, 9H; TMS), 1.65 (s, 3H; NCH3), 1.98 (br.s, 1H; imidazole ring), 3.64-3.81 (m, 4H; ester β), 3.89 (s, 6H; COOMe), 5.42-5.53 (m, 7H; ester α & imidazole ring & Porβ4), 8.86 (d, J = 5 Hz, 2H; Porβ3), 9.66 (d, J = 5 Hz, 2H; Porβ1), 9.93 (d, J = 5 Hz, 2H; Porβ2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 0.7 (TMS), 31.0 (ester α), 32.7 (NCH3), 42.5 (ester β), 52.1 (COOMe), 98.7 (meso), 99.8 (TMS-C≡C-), 100.4 (TMS-C≡C-), 109.2 (meso), 118.4 (imidazole ring), 118.5 (meso), 121.9 (imidazole ring), 127.9 (Porβ4), 128.8 (Porβ1), 129.3 (Porβ3), 131.9 (Porβ2), 145.5 (Im N-C=N), 147.7 (Porα), 150.0 (Porα), 150.5 (Porα), 152.0 (Porα), 172.6 (C=O).
<Example 2: Corresponding to Scheme 1>
5,15- (methoxycarbonylethyl) -10- (1'-trimethylsilylethynyl) -20- (1``-methyl-2 ''-imidazolyl) porphyrinatozinc (B-1)
To a solution of porphyrin A-6b (120 mg, 0.18 mmol) in chloroform (15 mL) was added a solution of zinc acetate in saturated methanol (5 mL). After stirring at room temperature for 1 hour, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain B-1 in a yield of 130 mg. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 0.74 (s, 9H; TMS), 1.65 (s, 3H; NCH 3 ), 1.98 (br.s, 1H; imidazole ring), 3.64-3.81 (m, 4H; ester β), 3.89 (s, 6H; COO Me ), 5.42-5.53 (m, 7H; ester α & imidazole ring & Porβ4), 8.86 (d, J = 5 Hz, 2H; Porβ3), 9.66 (d, J = 5 Hz, 2H; Porβ1), 9.93 (d, J = 5 Hz, 2H; Porβ2); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 0.7 (TMS), 31.0 (ester α), 32.7 (NCH 3 ) , 42.5 (ester β), 52.1 (COO Me ), 98.7 (meso), 99.8 (TMS-C≡ C- ), 100.4 (TMS- C ≡C-), 109.2 (meso), 118.4 (imidazole ring), 118.5 (meso), 121.9 (imidazole ring), 127.9 (Porβ4), 128.8 (Porβ1), 129.3 (Porβ3), 131.9 (Porβ2), 145.5 (Im NC = N), 147.7 (Porα), 150.0 (Porα), 150.5 ( Porα), 152.0 (Porα), 172.6 (C = O).
5,15-Bis(methoxycarbonylethyl)-10-(ethynyl)-20-(1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrinatozinc (B-2)
ポルフィリンB-1 (130 mg, 0.18 mmol)のクロロホルム(15 mL)溶液中に、テトラブチルアンモニウムフルオリド(0.6 mL)の1 M THF溶液を加えた。室温で30分間撹拌後、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去することで、B-2を収量117 mgで得た。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 1.66 (s, 3H; NCH3), 2.0 (d, J = 1.2 Hz, 1H; imidazole ring), 3.61-3.82 (m, 4H; ester β), 3.90 (s, 6H; COOMe), 5.42-5.45 (m, 4H; ester α), 5.45 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.55 (d, J = 1.2 Hz, 1H; imidazole ring), 8.87 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.67 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.95 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); UV (CHCl3) : 632 (Abs. 0.0125), 576 (0.0087), 440 (0.1280), 422 (0.0874) nm; Fluorescence (EX = 440 nm, CHCl3) : 694, 634, (EX = 422 nm, CHCl3) : 691, 635 nm; MALDI-TOF Mass C34H28N6O4Zn Calcd: 648.15; Found: 649.12 (M+H)+.
5,15-Bis (methoxycarbonylethyl) -10- (ethynyl) -20- (1'-methyl-2'-imidazolyl) porphyrinatozinc (B-2)
A 1 M THF solution of tetrabutylammonium fluoride (0.6 mL) was added to a solution of porphyrin B-1 (130 mg, 0.18 mmol) in chloroform (15 mL). After stirring at room temperature for 30 minutes, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain B-2 in a yield of 117 mg. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ 1.66 (s, 3H; NCH 3 ), 2.0 (d, J = 1.2 Hz, 1H; imidazole ring), 3.61-3.82 (m, 4H; ester β), 3.90 ( s, 6H; COO Me ), 5.42-5.45 (m, 4H; ester α), 5.45 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ4), 5.55 (d, J = 1.2 Hz, 1H; imidazole ring), 8.87 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ3), 9.67 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ1), 9.95 (d, J = 4.2 Hz, 2H; Porβ2); UV (CHCl 3 ): 632 (Abs 0.0125), 576 (0.0087), 440 (0.1280), 422 (0.0874) nm; Fluorescence (EX = 440 nm, CHCl 3 ): 694, 634, (EX = 422 nm, CHCl 3 ): 691, 635 nm; MALDI-TOF Mass C 34 H 28 N 6 O 4 Zn Calcd: 648.15; Found: 649.12 (M + H) + .
1,4-Bis[10{5',15'-Bis(methoxycarbonylethyl)-20'-(1''-methyl-2''-imidazolyl)porphyrinyl}]ethan-1,3-diyne (B-4)
ポルフィリンB-2 (117 mg, 0.18 mmol)のピリジン(20 mL)溶液中に、塩化銅第一(89 mg)を加えた。反応溶液に室温で1時間酸素をバブリングしながら撹拌後、水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和EDTA水溶液で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去した。得られた粗生成物(ポルフィリンビス体B-3)のクロロホルム(10 mL)溶液にp-トルエンスルホン酸一水和物を過剰量加えて1時間撹拌した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することにより、B-4を収量84 mg(40%)で得た。MALDI-TOF Mass C68H58N12O8 Calcd: 1170.45; Found: 1171.33 (M+H)+.
1,4-Bis [10 {5 ', 15'-Bis (methoxycarbonylethyl) -20'-(1 ''-methyl-2 ''-imidazolyl) porphyrinyl}] ethan-1,3-diyne (B-4)
Copper chloride first (89 mg) was added to a solution of porphyrin B-2 (117 mg, 0.18 mmol) in pyridine (20 mL). The reaction solution was stirred while bubbling oxygen at room temperature for 1 hour, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was washed with a saturated aqueous EDTA solution, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. An excess amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate was added to a chloroform (10 mL) solution of the obtained crude product (porphyrin bis-form B-3) and stirred for 1 hour, and then a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added. Extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The resulting crude product was fractionated by silica gel column chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain B-4 in a yield of 84 mg (40%). MALDI-TOF Mass C 68 H 58 N 12 O 8 Calcd: 1170.45; Found: 1171.33 (M + H) + .
1,4-Bis[10{5',15'-Bis(allyloxycarbonylethyl)-20'-(1''-methyl-2''-imidazolyl)porphyrinyl}]ethan-1,3-diyne (B-5)
ポルフィリンB-4 (80 mg, 68 μmol)と、アリルアルコール(93 μL, 1.4 mmol)のトルエン溶液(1 mL)をN2置換した後、スズ触媒A-7 (1 mg, 2 μmol)を入れ4時間120℃で還流した。反応完結をMALDI-TOF Massにより確認し、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去し粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(10 : 1))で分取することにより、純粋なB-5を収量64 mg(80%)で得た。
1,4-Bis [10 {5 ', 15'-Bis (allyloxycarbonylethyl) -20'-(1 ''-methyl-2 ''-imidazolyl) porphyrinyl}] ethan-1,3-diyne (B-5)
After substituting porphyrin B-4 (80 mg, 68 μmol) and allyl alcohol (93 μL, 1.4 mmol) in toluene (1 mL) with N 2 , add tin catalyst A-7 (1 mg, 2 μmol). Refluxed at 120 ° C. for 4 hours. The completion of the reaction was confirmed by MALDI-TOF Mass, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (10: 1)) to obtain pure B-5 in a yield of 64 mg (80%).
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ -2.82 (s, 4H; inner proton), 3.34 (br.s, 6H; NCH3), 3.42-3.48 (m, 8H; ester β), 4.68-4.71 (m, 8H; O-CH2-C=C), 4.94-5.08 (m, 8H; ester α), 5.23 (br.d, J = 7.2 Hz, 4H; -C=CH2), 5.34 (br.d, J = 16.2 Hz, 4H; -C=CH2), 5.90-5.98 (m, 4H; -CH=C), 7.52 (br, 2H; imidazole ring), 7.77 (br, 2H; imidazole ring), 8.72 (br, 4H; Porβ), 9.31 (br, 8H; β), 9.89 (br, 4H; Porβ); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 30.5 (ester α), 34.6 (NCH3), 41.8 (ester β), 65.6 (O-C-C=C), 118.6 (O-C-C=C), 121.6 (imdazole ring), 128.5 (Porβ), 128.9 (imidazole ring), 131.4 (Porβ), 132.1 (O-C-C=C), 144.5-148.2 (br, 4 carbons (Porα)), 148.3 (Im N-C=N), 172.2 (C=O); UV (CHCl3) : 709 (Abs.; 0.0537), 608 (0.0500), 474 (0.1542), 445 (0.2224), 433 (0.2186), 415 (0.2085) nm; Fluorescence (EX = 474 nm, CHCl3) : 789, 715 nm; MALDI-TOF Mass C76H66N12O8 Calcd: 1274.51; Found: 1275.01 (M+H)+. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ -2.82 (s, 4H; inner proton), 3.34 (br.s, 6H; NCH 3 ), 3.42-3.48 (m, 8H; ester β), 4.68-4.71 ( m, 8H; O-CH 2 -C = C), 4.94-5.08 (m, 8H; ester α), 5.23 (br.d, J = 7.2 Hz, 4H; -C = CH 2 ), 5.34 (br. d, J = 16.2 Hz, 4H; -C = CH 2 ), 5.90-5.98 (m, 4H; -CH = C), 7.52 (br, 2H; imidazole ring), 7.77 (br, 2H; imidazole ring), 8.72 (br, 4H; Porβ), 9.31 (br, 8H; β), 9.89 (br, 4H; Porβ); 13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ 30.5 (ester α), 34.6 (NCH 3 ), 41.8 (ester β), 65.6 (O- C -C = C), 118.6 (OCC = C ), 121.6 (imdazole ring), 128.5 (Porβ), 128.9 (imidazole ring), 131.4 (Porβ), 132.1 (OC- C = C), 144.5-148.2 (br, 4 carbons (Porα)), 148.3 (Im NC = N), 172.2 (C = O); UV (CHCl 3 ): 709 (Abs .; 0.0537), 608 (0.0500 ), 474 (0.1542), 445 (0.2224), 433 (0.2186), 415 (0.2085) nm; Fluorescence (EX = 474 nm, CHCl 3 ): 789, 715 nm; MALDI-TOF Mass C 76 H 66 N 12 O 8 Calcd: 1274.51; Found: 1275.01 (M + H) + .
Zn form of B-5 (B-6)
ポルフィリンB-5 (64 mg, 50 μmol)のクロロホルム(3 mL)溶液中に、酢酸亜鉛の飽和メタノール(1 mL)溶液を加えた。室温で1時間撹拌後、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去することで、B-6を収量70 mg等量で得た。UV (CHCl3) : 731 (Abs.; 0.0161), 669 (0.0063), 582 (0.0036), 501 (0.0296), 462 (0.0188), 429 (0.0171) nm; Fluorescence (EX = 501 nm, CHCl3) : 817, 740 nm; MALDI-TOF Mass C76H62N12O8Zn2 Calcd: 1398.34; Found: 1399.21 (M+H)+.
Zn form of B-5 (B-6)
A solution of zinc acetate in saturated methanol (1 mL) was added to a solution of porphyrin B-5 (64 mg, 50 μmol) in chloroform (3 mL). After stirring at room temperature for 1 hour, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain B-6 in an equivalent amount of 70 mg. UV (CHCl 3 ): 731 (Abs .; 0.0161), 669 (0.0063), 582 (0.0036), 501 (0.0296), 462 (0.0188), 429 (0.0171) nm; Fluorescence (EX = 501 nm, CHCl 3 ) : 817, 740 nm; MALDI-TOF Mass C 76 H 62 N 12 O 8 Zn 2 Calcd: 1398.34; Found: 1399.21 (M + H) + .
B-7
亜鉛ポルフィリンB-6 (70 mg, 50 μmol)のクロロホルム(2 mL)溶液を、N2置換後、ルテニウムカルベン錯体(1 mg, 10 μmol)を加えた。室温で3時間撹拌後、反応溶液に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧溜去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/メタノール(9 : 1))で分取することにより、固定化されたB-7を収量54 mgで得た。得られたB-7をサイズ排除カラムクロマトグラフィー(JAIGEL-2.5HA)によって分析した結果、図2に示すクロマトグラムが得られた。ポリスチレン標準物質との比較の結果、分子量20000付近に分布極大を持つ多量体が生成していることがわかった。また、B-7のMALDI-TOF 質量分析による結果を図3に示す。本化合物は質量分析測定中にビスアセチレン部位の炭素―炭素結合切断反応が起こるためにポルフィリン単位の倍数に当たる分子量にピークが観測され、そのピークは分子量6000以上にも及ぶ。分子量6742付近のピークは、ポルフィリン10量体に相当する。これに対して、固定化する前のB-6では2000以上のフラグメントピークは、まったく観測されなかったことから、明らかに固定化によって安定性が増大したことがわかる。また、B-7のピリジン中の紫外可視吸収スペクトルを測定したところ、組織体構造が保たれていることがわかった。
B-7
A solution of zinc porphyrin B-6 (70 mg, 50 μmol) in chloroform (2 mL) was substituted with N 2, and then a ruthenium carbene complex (1 mg, 10 μmol) was added. After stirring at room temperature for 3 hours, water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was fractionated by silica gel chromatography (eluent: chloroform / methanol (9: 1)) to obtain immobilized B-7 in a yield of 54 mg. As a result of analyzing the obtained B-7 by size exclusion column chromatography (JAIGEL-2.5HA), the chromatogram shown in FIG. 2 was obtained. As a result of comparison with polystyrene standards, it was found that a multimer with a distribution maximum around 20,000 molecular weight was generated. The results of MALDI-TOF mass spectrometry analysis of B-7 are shown in FIG. Since this compound undergoes a carbon-carbon bond cleavage reaction at the bisacetylene site during mass spectrometry, a peak is observed in the molecular weight corresponding to a multiple of the porphyrin unit, and the peak reaches 6000 or more. The peak around the molecular weight 6742 corresponds to the porphyrin decamer. On the other hand, since no fragment peaks of 2000 or more were observed at all in B-6 before immobilization, it is apparent that the stability was increased by immobilization. In addition, when the ultraviolet-visible absorption spectrum of B-7 in pyridine was measured, it was found that the tissue structure was maintained.
図4、5及び6はそれぞれ、固定化後の多量体B-7のクロロホルム中における紫外可視吸収スペクトル(UV-vis スペクトル)、固定化後の多量体B-7のピリジン中における紫外可視吸収スペクトル、固定化前のB-6のピリジン中における紫外可視吸収スペクトル(UV-vis スペクトル)である。固定化していない亜鉛ポルフィリンB-6はピリジン中では完全に単量体に解離しており、図6中の453nmの大きな吸収ピークはこの単量体に特徴的なピークである。これに対して、固定化した多量体B-7ではピリジン中においてもこのピークは大きくなく(図5)、クロロホルム中でのスペクトル(図4)と類似していることがわかる。このことは、固定化された多量体が極性溶媒下でも多量体構造を保ったまま存在することを示しており、極性環境下における機能評価に耐えうる試料を提供することが可能になった。 Figures 4, 5 and 6 respectively show the UV-vis absorption spectrum (UV-vis spectrum) of the polymer B-7 after immobilization in chloroform and the UV-vis absorption spectrum of the polymer B-7 after immobilization in pyridine. It is an ultraviolet-visible absorption spectrum (UV-vis spectrum) in pyridine of B-6 before immobilization. Unimmobilized zinc porphyrin B-6 is completely dissociated into monomers in pyridine, and the large absorption peak at 453 nm in FIG. 6 is a peak characteristic of this monomer. On the other hand, in the immobilized multimer B-7, this peak is not large even in pyridine (FIG. 5), and it can be seen that it is similar to the spectrum in chloroform (FIG. 4). This indicates that the immobilized multimer exists while maintaining the multimeric structure even in a polar solvent, and it has become possible to provide a sample that can withstand functional evaluation in a polar environment.
GPC (CHCl3, flow rate: 1.25 mL/h, detected 459.82 nm) 9.936 min; UV (CHCl3) : 731 (Abs.; 0.0163), 581 (0.0081), 500 (0.0364), 460 (0.0328), 427 (0.0368); (pyridine) : 727 (0.0078), 665 (0.0066), 579 (0.0055), 492 (0.0212), 456 (0.0280), 433 (0.0272) nm; Fluorescence (EX = 501 nm, CHCl3) : 817, 740 nm; MALDI-TOF Mass Calcd.: 1346 (monomer), 2692 (dimer), 4038 (trimer), 5384 (tetramer), 6730 (pentamer); Found: 1346, 2692, 4039, 5388, 6742. GPC (CHCl 3 , flow rate: 1.25 mL / h, detected 459.82 nm) 9.936 min; UV (CHCl 3 ): 731 (Abs .; 0.0163), 581 (0.0081), 500 (0.0364), 460 (0.0328), 427 (0.0368); (pyridine): 727 (0.0078), 665 (0.0066), 579 (0.0055), 492 (0.0212), 456 (0.0280), 433 (0.0272) nm; Fluorescence (EX = 501 nm, CHCl 3 ): 817, 740 nm; MALDI-TOF Mass Calcd .: 1346 (monomer), 2692 (dimer), 4038 (trimer), 5384 (tetramer), 6730 (pentamer); Found: 1346, 2692, 4039, 5388, 6742.
<実施例3:上記スキーム2に対応>
H2-Pre-gable C-1
5-(N-methylimidazol-2-yl)-10, 15-bis(methoxycarbonylethyl)-20-(3-formylphenyl) -porphyrin
2 L 四つ口フラスコに0.9g ( 8.18 mmol)のN-メチルイミダゾール−2−カルボアルデヒド、メソ-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタン A-4 4.0 g( 17.23 mmol), イソフタルアルデヒド 1.15 g( 8.61 mmol)、クロロホルム1.7 L を加えた。窒素を5分間バブリングした後、トリフルオロ酢酸 5.97 mL ( 77.5 mmol) をゆっくり加えた。遮光下で5時間攪拌した後、11.78 mL (77.5 mmol) のトリエチルアミン、4.76 g ( 19.38 mmol)のp-クロラニルを加えて一晩攪拌した。反応溶液を濃縮したのち、カラムクロマトグラフィ(シリカゲル、展開溶媒 クロロホルム→クロロホルム/アセトン 1/2)で精製した。クロロホルム/ヘキサンで再結晶して紫色の粉末 C-1 140mg(2.4 %)を得た。
<Example 3: Corresponding to
H2-Pre-gable C-1
5- (N-methylimidazol-2-yl) -10, 15-bis (methoxycarbonylethyl) -20- (3-formylphenyl) -porphyrin
0.9 g (8.18 mmol) N-methylimidazole-2-carbaldehyde, meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane A-4 4.0 g (17.23 mmol), isophthalaldehyde 1.15 g (8.61 mmol) in a 2 L four-necked flask Then, 1.7 L of chloroform was added. After bubbling nitrogen for 5 minutes, 5.97 mL (77.5 mmol) of trifluoroacetic acid was slowly added. After stirring for 5 hours under shading, 11.78 mL (77.5 mmol) of triethylamine and 4.76 g (19.38 mmol) of p-chloranil were added and stirred overnight. After the reaction solution was concentrated, it was purified by column chromatography (silica gel, developing solvent chloroform → chloroform / acetone 1/2). Recrystallization from chloroform / hexane gave 140 mg (2.4%) of purple powder C-1.
1H NMR (CDCl3, 600 MHz) δ 10.34, 10.33 (each s, 2H, CHO, split due to atropisomers), 9.51, 9.47, 8.83 and 8.80 (each d, J = 4.86 and 5.40, 8H), 8.72, 8.63 ( each s, 1H, phenyl-H2), 8.49, 8.39 (each d, J = 7.2 Hz, 1H, phenyl-H6), 8.37 (d, J = 7.2 Hz, 1H, phenyl-H3), 7.97 (m, 1H, phenyl-H5), 7.69 (s, 1H, imidazole-H4), 7.50 (s, 1H, imidazole-H5), 5.34 (t, J = 8.4 Hz, 4H, α-CH2), 3.75 (each s, 6H, COOMe), 3.51 (t, J = 8.4 Hz, 4H, β-CH2), 3.43, 3.42 (each s, 3H, N-Me), -2.74 (s, 2H, inner-NH). MALDI MS (dithranol): m/z = 667.64 (cald. 666.26), UV-vis (CHCl3; λmax, nm (relative intensity)): 418.0 (1.00), 515.0(0.063), 549.5(0.023), 592.0(0.020), 648.5(0.010). Fluorescence, λex = 418.0 nm, (CHCl3, λmax, nm(relative intensity)): 652.8(1.00), 718.4(0.41). 1 H NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ 10.34, 10.33 (each s, 2H, CHO, split due to atropisomers), 9.51, 9.47, 8.83 and 8.80 (each d, J = 4.86 and 5.40, 8H), 8.72, 8.63 (each s, 1H, phenyl-H 2 ), 8.49, 8.39 (each d, J = 7.2 Hz, 1H, phenyl-H 6 ), 8.37 (d, J = 7.2 Hz, 1H, phenyl-H 3 ), 7.97 (m, 1H, phenyl-H 5 ), 7.69 (s, 1H, imidazole-H 4 ), 7.50 (s, 1H, imidazole-H 5 ), 5.34 (t, J = 8.4 Hz, 4H, α-CH 2 ), 3.75 (each s, 6H, COOMe), 3.51 (t, J = 8.4 Hz, 4H, β-CH 2 ), 3.43, 3.42 (each s, 3H, N-Me), -2.74 (s, 2H MALDI MS (dithranol): m / z = 667.64 (cald. 666.26), UV-vis (CHCl 3 ; λ max , nm (relative intensity)): 418.0 (1.00), 515.0 (0.063), 549.5 (0.023), 592.0 (0.020), 648.5 (0.010) .Fluorescence, λ ex = 418.0 nm, (CHCl 3 , λmax, nm (relative intensity)): 652.8 (1.00), 718.4 (0.41).
H2-COOMeGable C-2
100 mL ナス型フラスコにpre-gableポルフィリンC-1 30 mg (45 μmol), メソ-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタン 52.2 mg (2.3 × 10-4 mol)、クロロホルム 23 mL を加え5分間窒素バブリングした。TFA 27.7 μL (3.6 × 10-4 mol)を加え、遮光下で11時間攪拌した後、クロロホルム0.5 mLに溶解したN-メチルイミダゾール-2-カルボアルデヒドを加え、さらに6時間攪拌した。2,3-dicyano-5,6-dichlorobenzoquinone 40.8 mg (18.0 × 10-5 mol)を加えて一晩攪拌し、反応溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で1回洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水、乾燥後、クロロホルムに溶解してセライト濾過した。GPCクロマトグラフィ(Column: TOSOH G2500HHR, Eluent: Chloroform/Methanol = 10/1)で精製し、目的化合物C-2 53 mg(22 %)を得た。
H2-COOMeGable C-2
Pre-gable porphyrin C-1 30 mg (45 μmol), meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane 52.2 mg (2.3 × 10 −4 mol) and chloroform 23 mL were added to a 100 mL eggplant-shaped flask, and nitrogen was bubbled for 5 minutes. TFA 27.7 μL (3.6 × 10 −4 mol) was added, and the mixture was stirred for 11 hours under light shielding. Then, N-methylimidazole-2-carbaldehyde dissolved in 0.5 mL of chloroform was added, and the mixture was further stirred for 6 hours. 2,3-dicyano-5,6-dichlorobenzoquinone 40.8 mg (18.0 × 10 -5 mol) was added and stirred overnight, and the reaction solution was washed twice with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution and once with water. The organic layer was dehydrated over anhydrous sodium sulfate, dried, dissolved in chloroform and filtered through celite. Purification by GPC chromatography (Column: TOSOH G2500HHR, Eluent: Chloroform / Methanol = 10/1) gave 53 mg (22%) of the target compound C-2.
1H NMR (CDCl3, 600 MHz) δ 9.62 and 9.39 (each m, 4H ×2, pyrrole-Hβ), 9.46 ( br, 4H, pyrrole-Hβ), 9.21, 9.03 and 8.88 (each s, 1H, phenyl-H2), 8.78 (br, 4H, pyrrole-Hβ), 8.69, 8.57 (d, J = 7.2 Hz 1H, phenyl-H4(6)), 8.19(m, 1H, phenyl-H5), 7.69(m, 2H, imidazole-H4), 7.49 and 7.47(each s, 2H, imidazole-H5), 5.33(m, 8H, α-CH2), 3.747(s, 12H, COOMe), 3.50(m, 8H, β-CH2), 3.40 and 3.33(each s, 6H, N-methyl), -2.72(s, 4H, inner-NH). MALDI MS (dithranol): m/z = 1200.29 (cald. 1199.48). UV-vis (CHCl3; λmax, nm (relative intensity)): 413.5(1.000), 429.0(0.940), 515.5(0.096), 550.0(0.035), 590.5(0.026), 649.0(0.018). Fluorescence, λex = 413.0 nm, (CHCl3, λmax, nm (relative intensity)): 653.5 (1.00), 717.6(0.48). 1 H NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ 9.62 and 9.39 (each m, 4H × 2, pyrrole-H β ), 9.46 (br, 4H, pyrrole-H β ), 9.21, 9.03 and 8.88 (each s, 1H , phenyl-H 2 ), 8.78 (br, 4H, pyrrole-H β ), 8.69, 8.57 (d, J = 7.2 Hz 1H, phenyl-H 4 (6) ), 8.19 (m, 1H, phenyl-H 5 ), 7.69 (m, 2H, imidazole-H 4 ), 7.49 and 7.47 (each s, 2H, imidazole-H 5 ), 5.33 (m, 8H, α-CH 2 ), 3.747 (s, 12H, COOMe), 3.50 (m, 8H, β-CH 2 ), 3.40 and 3.33 (each s, 6H, N-methyl), -2.72 (s, 4H, inner-NH). MALDI MS (dithranol): m / z = 1200.29 ( cald. 1199.48) .UV-vis (CHCl 3 ; λ max , nm (relative intensity)): 413.5 (1.000), 429.0 (0.940), 515.5 (0.096), 550.0 (0.035), 590.5 (0.026), 649.0 (0.018 Fluorescence, λ ex = 413.0 nm, (CHCl 3 , λmax, nm (relative intensity)): 653.5 (1.00), 717.6 (0.48).
H2-AllylGable C-3
H2-COOMeGable porphyrin C-2 21.2 mg(17.7 μmol)をトルエン/アリルアルコール1:1混合液12 mLに溶解し、Sn触媒A-7(大寺らの方法に従い合成して使用した。Junzo Otera, Nobuhisa Dan-oh, Hitosi Nozaki, J. Org. Chem. 1991, 56, 5307-5311)9mg (17.7 μmol) を加えて12時間還流した。有機層を水で洗浄後、シリカゲルクロマトグラフィ(展開液クロロホルム/メタノール = 10/1)で精製し、紫色の固体C-3 18.3mg(79%)を得た。
H2-AllylGable C-3
21.2 mg (17.7 μmol) of H2-COOMeGable porphyrin C-2 was dissolved in 12 mL of a 1: 1 mixture of toluene / allyl alcohol, and Sn catalyst A-7 (synthesized according to the method of Otera et al. Was used. Junzo Otera, Nobuhisa Dan-oh, Hitosi Nozaki, J. Org. Chem. 1991, 56, 5307-5311) 9 mg (17.7 μmol) was added and refluxed for 12 hours. The organic layer was washed with water and purified by silica gel chromatography (developing solution chloroform / methanol = 10/1) to obtain 18.3 mg (79%) of a purple solid C-3.
1H NMR (CDCl3, 600 MHz) δ 9.64 and 9.50(br. s, 4H, pyrrole-Hβ), 9.40(m, 4H, pyrrole-Hβ), 9.18, 9.03 and 8.92 (each s, 1H, phenyl-H2, split due to atropisomerization), 8.81(br. s, pyrrole-Hβ), 8.68(br, 1H, phenyl-H4(6)), 8.58(d, J = 7.2 Hz, 1H, phenyl-H4(6)), 8.18(m, 1H, phenyl-H5), 7.68(br. s, 2H, imidazole-H4), 7.49 and 7.47(each s, 2H, imidazole-H5), 5.90(m, 4H, -CH=C), 5.37(m, 4H, α-CH2), 5.30(d, J = 13.8 Hz, Htrans in ethylene), 5.19(d, J = 10.8 Hz, Hcis in ethylene), 4.69(s, 8H, OCH2), 3.55(m, 8H, β-CH2), 3.42 and 3.37(each s, 6H, N-methyl), -2.67(s, 4H, inner-NH). MALDI MS (dithranol): m/z = 1304.51 [M+1]+, (cald. 1303.47)
UV-vis (CHCl3; λmax, nm (relative intensity)): 414.5(1.000), 428.5(0.885), 516.0(0.103), 551.0(0.045), 591.0(0.034), 649.0(0.021). Fluorescence, λex = 414.0 nm, (CHCl3, λmax, nm(relative intensity)): 654 (1.00), 718.8(0.36)
1 H NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ 9.64 and 9.50 (br.s, 4H, pyrrole-H β ), 9.40 (m, 4H, pyrrole-H β ), 9.18, 9.03 and 8.92 (each s, 1H, phenyl-H 2 , split due to atropisomerization), 8.81 (br. s, pyrrole-H β ), 8.68 (br, 1H, phenyl-H 4 (6) ), 8.58 (d, J = 7.2 Hz, 1H, phenyl -H 4 (6) ), 8.18 (m, 1H, phenyl-H 5 ), 7.68 (br. S, 2H, imidazole-H 4 ), 7.49 and 7.47 (each s, 2H, imidazole-H 5 ), 5.90 (m, 4H, -CH = C), 5.37 (m, 4H, α-CH 2 ), 5.30 (d, J = 13.8 Hz, H trans in ethylene), 5.19 (d, J = 10.8 Hz, H cis in ethylene), 4.69 (s, 8H, OCH 2 ), 3.55 (m, 8H, β-CH 2 ), 3.42 and 3.37 (each s, 6H, N-methyl), -2.67 (s, 4H, inner-NH) MALDI MS (dithranol): m / z = 1304.51 [M + 1] + , (cald. 1303.47)
UV-vis (CHCl 3 ; λ max , nm (relative intensity)): 414.5 (1.000), 428.5 (0.885), 516.0 (0.103), 551.0 (0.045), 591.0 (0.034), 649.0 (0.021). Fluorescence, λ ex = 414.0 nm, (CHCl 3 , λmax, nm (relative intensity)): 654 (1.00), 718.8 (0.36)
Zn-Allylgable C-4
H2-AllylGable porphyrin C-3 22.7 mg ( 1.74 × 10-5 mol) をクロロホルム8mLに溶解した。ここにメタノール1mLに溶解した酢酸亜鉛二水和物 38 mg ( 1.74 × 10-4 mol)を加え、室温で12時間攪拌した。有機層を水で洗浄、乾燥して目的の亜鉛錯体C-4 24.5 mgを定量的に得た。
Zn-Allylgable C-4
22.7 mg (1.74 × 10 −5 mol) of H2-AllylGable porphyrin C-3 was dissolved in 8 mL of chloroform. To this, 38 mg (1.74 × 10 −4 mol) of zinc acetate dihydrate dissolved in 1 mL of methanol was added and stirred at room temperature for 12 hours. The organic layer was washed with water and dried to quantitatively obtain 24.5 mg of the target zinc complex C-4.
MALDI MS (dithranol): m/z = 1431.75 [M+1]+, (cald. 1430.21)
UV-vis (CHCl3; λmax, nm (relative intensity)): 411.0(1.000), 447.0(0.913), 567.0(0.138), 618.0(0.072). Fluorescence, λex = 411.0 nm, (CHCl3, λmax, nm(relative intensity)): 622.5(1.00), 669.0(0.29)
MALDI MS (dithranol): m / z = 1431.75 [M + 1] + , (cald. 1430.21)
UV-vis (CHCl 3 ; λ max , nm (relative intensity)): 411.0 (1.000), 447.0 (0.913), 567.0 (0.138), 618.0 (0.072). Fluorescence, λ ex = 411.0 nm, (CHCl 3 , λmax , nm (relative intensity)): 622.5 (1.00), 669.0 (0.29)
Zn-Allylgable C-5 (再組織化)
Zn-AllylGable porphyrin C-4 24.5 mg ( 1.74 × 10-5 mol) をクロロホルム45 mL / メタノール 45 mL混合溶媒に溶解し、5分間攪拌した。その後エバポレーターでゆっくりと溶媒を留去することによって環状のZn-AllylGable porphyrin C-5a, C-5b を主に含む混合物24.5 mgを得た。再組織化前のC-4と再組織化後のC-5を主に含む混合物のGPC分析の結果を図7に示す。
Zn-Allylgable C-5 (Reorganization)
Zn-AllylGable porphyrin C-4 24.5 mg (1.74 × 10 −5 mol) was dissolved in a mixed solvent of
Cyclic-Zngable C-6a, C-6b
20 mLフラスコにZn-Allylgable C-5 7.4 mg(5.18μmol)、10 mLのクロロホルム、Grubbs's触媒A-10 (Fluka 09587 Benzylidene-bis(tricyclohexyiphosphine)-dichlororutheniumを購入して使用した。)4.3mg(5.1 mmol)を加え、窒素雰囲気下で12時間攪拌した後、反応溶媒を減圧留去した。カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム・メタノール=10/1)、GPCクロマトグラフィー(Column: TOSOH G3000HHR, Eluent: Chloroform/Methanol = 10/1)で精製し、リング状ポルフィリン5量体C-6a、6量体C-6bをそれぞれ精製した。
Cyclic-Zngable C-6a, C-6b
Zn-Allylgable C-5 7.4 mg (5.18 μmol), 10 mL chloroform, Grubbs's catalyst A-10 (Fluka 09587 Benzylidene-bis (tricyclohexyiphosphine) -dichlororuthenium was purchased and used in a 20 mL flask) 4.3 mg (5.1 mmol) and stirred for 12 hours under a nitrogen atmosphere, and then the reaction solvent was distilled off under reduced pressure. Purified by column chromatography (developing solvent: chloroform / methanol = 10/1), GPC chromatography (Column: TOSOH G3000HHR, Eluent: Chloroform / Methanol = 10/1), and ring-shaped porphyrin pentamer C-6a, 6 Each of the monomer C-6b was purified.
精製前のC-6a, C-6bを主に含む混合物と精製後の単離されたC-6a、C-6bのそれぞれのGPCクロマトグラフィー分析の結果を図8に示す。 FIG. 8 shows the results of GPC chromatography analysis of the mixture mainly containing C-6a and C-6b before purification and the isolated C-6a and C-6b after purification.
図9及び10は、それぞれ、環状5量体C-6a及び6量体C-6bのクロロホルム中とピリジン中の紫外可視吸収スペクトルである。固定化された環状5量体C-6a、6量体C-6bはピリジンのような極性溶媒中でも安定に環状構造を保っていることがわかる。 9 and 10 are ultraviolet-visible absorption spectra of cyclic pentamer C-6a and hexamer C-6b in chloroform and pyridine, respectively. It can be seen that the immobilized cyclic pentamer C-6a and hexamer C-6b stably maintain a cyclic structure even in a polar solvent such as pyridine.
図11及び12は、それぞれ、固定化された環状多量体C-6a, C-6bの質量分析スペクトルである。配位結合によって形成された環状多量体は、質量分析装置中で解離が起こり多量体の分子量に相当する信号を与えることはなかった。これに対し、固定化された環状多量体C-6a, C-6bではポルフィリン10量体(分子量6870.5)や12量体(分子量8245.5)がはっきりと観測され、飛躍的な安定性の向上が見られた。 11 and 12 are mass spectrometry spectra of the immobilized cyclic multimers C-6a and C-6b, respectively. The cyclic multimer formed by the coordination bond was dissociated in the mass spectrometer and did not give a signal corresponding to the molecular weight of the multimer. On the other hand, in the immobilized cyclic multimers C-6a and C-6b, porphyrin 10-mer (molecular weight 6870.5) and 12-mer (molecular weight 8245.5) are clearly observed, and a dramatic improvement in stability is seen. It was.
5-mer C-6a
1.0 mg (14 %)
MALDI MS (dithranol): m/z = 6871.66 (cald. 6870.54).
UV-vis (CHCl3; λmax, nm (relative intensity)): 410.5(1.000), 445.5(1.017), 567.5(0.144), 618.5(0.072), (pyridine, λmax, nm (relative intensity)): 411.5(1.000), 446.0(1.033), 568.5(0.141), 619.0(0.076). Fluorescence (λex = 410.0 nm, CHCl3, λmax, nm (relative intensity)): 622.0(1.00), 673.8(0.44)
6-mer C-6b
0.7 mg (9.8 %)
MALDI MS (dithranol): m/z = 8245.51 (cald. 8244.65).
UV-vis (CHCl3; λmax, nm (relative intensity)): 410.5(1.000), 447.0(0.973), 567.5(0.1473), 618.5(0.077), (pyridine, λmax, nm (relative intensity)): 412.0(1.000), 447.5(1.029), 568.5(0.141), 619.0(0.079). Fluorescence (λex = 411.0 nm, CHCl3, λmax, nm (relative intensity)): 622.0(1.00), 665(shoulder)(0.34). (λex = 412.0 nm, pyridine, λmax, nm (relative intensity)): 623(1.00), 673.2(0.35)
5-mer C-6a
1.0 mg (14%)
MALDI MS (dithranol): m / z = 6871.66 (cald. 6870.54).
UV-vis (CHCl 3 ; λ max , nm (relative intensity)): 410.5 (1.000), 445.5 (1.017), 567.5 (0.144), 618.5 (0.072), (pyridine, λ max , nm (relative intensity)): 411.5 (1.000), 446.0 (1.033), 568.5 (0.141), 619.0 (0.076) .Fluorescence (λ ex = 410.0 nm, CHCl 3 , λmax, nm (relative intensity)): 622.0 (1.00), 673.8 (0.44)
6-mer C-6b
0.7 mg (9.8%)
MALDI MS (dithranol): m / z = 8245.51 (cald. 8244.65).
UV-vis (CHCl 3 ; λ max , nm (relative intensity)): 410.5 (1.000), 447.0 (0.973), 567.5 (0.1473), 618.5 (0.077), (pyridine, λ max , nm (relative intensity)): 412.0 (1.000), 447.5 (1.029), 568.5 (0.141), 619.0 (0.079) .Fluorescence (λ ex = 411.0 nm, CHCl 3 , λmax, nm (relative intensity)): 622.0 (1.00), 665 (shoulder) ( 0.34). (Λ ex = 412.0 nm, pyridine, λmax, nm (relative intensity)): 623 (1.00), 673.2 (0.35)
<実施例4:二価の連結基としてポルフィリン金属錯体とフェニレンの組み合わせを用いた例>
1.原料ポルフィリン1の合成
1. Synthesis of raw material porphyrin 1
1000 mL 三口フラスコに ジピロメタン(2.36 g, 9.66 mmol),イミダゾールアルデヒド(532 mg, 4.83 mmol),保護したベンズアルデヒド(1.38 g, 6.28 mmol),クロロホルム(1 L)を入れて脱気窒素置換を行った.ここにトリフルオロ酢酸(以下TFA:1.12 mL, 0.0145 mol)を加え室温で四時間撹拌した.Chloranil(3.7 g, 0.015 mol)を加え,一晩室温にて撹拌した.トリエタノールアミン(以下TEA:2.36 mL, 0.0169 mol)にて反応液を中和し,溶媒を濃縮した.この濃縮液をセライトカラム (φ4.5×10 cm) に通し,不溶成分を除いた.さらにシリカゲルカラム (1, 2 回目φ4.5×20 cm、3回目φ3.3×20cm;CHCl3→20%Acetone/CHCl3)にて黒いタール状成分を除き20%Acetone/CHCl3により溶出する二番目の赤色フラクションを濃縮乾固し真空乾燥し,紫色固体を得た.TLC,MALDI-MS,1H NMRスペクトルより目的物が得られたことを確認した.収量379.4 mg (10%, 0.49 mmol) A 1000 mL three-necked flask was charged with dipyrromethane (2.36 g, 9.66 mmol), imidazole aldehyde (532 mg, 4.83 mmol), protected benzaldehyde (1.38 g, 6.28 mmol), and chloroform (1 L), and purged with nitrogen. . Trifluoroacetic acid (hereinafter TFA: 1.12 mL, 0.0145 mol) was added thereto and stirred at room temperature for 4 hours. Chloranil (3.7 g, 0.015 mol) was added and stirred overnight at room temperature. The reaction solution was neutralized with triethanolamine (TEA: 2.36 mL, 0.0169 mol), and the solvent was concentrated. This concentrated solution was passed through a celite column (φ4.5 × 10 cm) to remove insoluble components. Elution with 20% Acetone / CHCl 3 excluding black tar-like components on silica gel column (1, 2nd φ4.5 × 20 cm, 3rd φ3.3 × 20 cm; CHCl 3 → 20% Acetone / CHCl 3 ) The second red fraction was concentrated to dryness and vacuum dried to obtain a purple solid. It was confirmed by TLC, MALDI-MS, and 1 H NMR spectra that the desired product was obtained. Yield 379.4 mg (10%, 0.49 mmol)
1H NMR (270MHz,CDCl3):δ9.509, 9.455, 8.861, 8.732 (d,2H;d,2H;d,2H;d,2H, β-pyrrole), 8.304 (d, 1H, PhH-2), 8.158 (dd, 1H, PhH-6), 7.997 (d, 1H, PhH-4), 7.777 (q, 1H, PhH-5), 7.676 (d, 1H, ImH-4), 7.448 (d,1H, ImH-5), 5.999〜6.143 (m, 2H, -CH=CH2), 5.677 (d, 1H, acetalCH), 5.408, 5.253 (dq,2H;dq,2H, -CH=CH2), 5.078 (t, 4H, H-α), 4.061 (m, 4H, -O-CH2-CH=), 3.794 (dq, 4H, acetalCH2), 3.644 (t, 4H, H-γ), 3.398 (d, 3H, ImN-CH3), 2.775 (m, 4H, H-β), 1.353 (d, 4H, acetalCH3), 0.810 (d, 4H, acetalCH3), -2.790 (s, 2H, NH).質量分析(MALDI-TOF) [M+H]+に対する実測値776.19,計算値 776.41 1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 ): δ9.509, 9.455, 8.861, 8.732 (d, 2H; d, 2H; d, 2H; d, 2H, β-pyrrole), 8.304 (d, 1H, PhH-2 ), 8.158 (dd, 1H, PhH-6), 7.997 (d, 1H, PhH-4), 7.777 (q, 1H, PhH-5), 7.676 (d, 1H, ImH-4), 7.448 (d, 1H, ImH-5), 5.999-6.143 (m, 2H, -CH = CH 2 ), 5.677 (d, 1H, acetalCH), 5.408, 5.253 (dq, 2H; dq, 2H, -CH = CH 2 ), 5.078 (t, 4H, H-α), 4.061 (m, 4H, -O-CH 2 -CH =), 3.794 (dq, 4H, acetalCH 2 ), 3.644 (t, 4H, H-γ), 3.398 ( d, 3H, ImN-CH 3 ), 2.775 (m, 4H, H-β), 1.353 (d, 4H, acetalCH 3 ), 0.810 (d, 4H, acetalCH 3 ), -2.790 (s, 2H, NH) . Mass spectrometry (MALDI-TOF) Measured value 776.19 for [M + H] + , calculated value 776.41
2.原料ポルフィリン1の脱保護
ポルフィリン1(146 mg,0.188 mmol), TFA(5 mL), 酢酸(10 mL) と 5% H2SO4水溶液(2.5 mL) を100mL フラスコにいれ,70〜80 ℃で30分撹拌した.NaHCO3水溶液にて中和し,得られたポルフィリンをCHCl3 で抽出した.CHCl3 層を水で三回洗浄し,シリカゲルのショートカラムに通した(10-20% acetone / CHCl3 ).紫色バンドを回収し、溶媒を留去して紫色個体を得た.NMRの結果より目的物が得られたことを確認した.収量: 117mg (90%, 0.170 mmol). Porphyrin 1 (146 mg, 0.188 mmol), TFA (5 mL), acetic acid (10 mL) and 5% H 2 SO 4 aqueous solution (2.5 mL) were placed in a 100 mL flask and stirred at 70-80 ° C. for 30 minutes. The resulting porphyrin was neutralized with aqueous NaHCO 3 and extracted with CHCl 3 . The CHCl 3 layer was washed three times with water and passed through a silica gel short column (10-20% acetone / CHCl 3 ). The purple band was collected and the solvent was distilled off to obtain a purple solid. NMR confirmed that the desired product was obtained. Yield: 117 mg (90%, 0.170 mmol).
1H NMR (600 MHz, CDCl3):10.3 (d, 1H, CHO), 9.54 , 9.49, 8.80, 8.74 (d, 2H; d, 2H; d, 2H; d, 2H, β-pyrrole ), 8.67 (d, 1H, Ph H-2 ), 8.42 ( dd, 1H, Ph H-6), 8.34 (m, 1H, Ph H-4 ), 7.90〜7.95 (m, 1H, Ph H-5), 7.69 (s, 1H, Im H-4), 7.47 (s, 1H, Im H-5), 6.04〜6.10 (m, 2H, -CH= ), 5.41, 5.25 (d, 2H; d, 2H, =CH2 ), 5.09 (t, 4H, H-α), 4.07 (m, 4H, -OCH2-), 3.64 (t, 4H, H-χ), 3.39 (d, 3H, NMe), 2.78 (t, 4H, H-β), -2.68 (s, 2H, NH).質量分析(MALDI-TOF) [M+H]+に対する実測値690.31,計算値 690.33. 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ): 10.3 (d, 1H, CHO), 9.54, 9.49, 8.80, 8.74 (d, 2H; d, 2H; d, 2H; d, 2H, β-pyrrole), 8.67 (d, 1H, Ph H-2), 8.42 (dd, 1H, Ph H-6), 8.34 (m, 1H, Ph H-4), 7.90-7.95 (m, 1H, Ph H-5), 7.69 (s, 1H, Im H-4), 7.47 (s, 1H, Im H-5), 6.04 to 6.10 (m, 2H, -CH =), 5.41, 5.25 (d, 2H; d, 2H, = CH 2 ), 5.09 (t, 4H, H-α), 4.07 (m, 4H, -OCH 2- ), 3.64 (t, 4H, H-χ), 3.39 (d, 3H, NMe), 2.78 (t, 4H, H-β), -2.68 (s, 2H, NH). Mass spectrometry (MALDI-TOF) Measured value 690.31, calculated value 690.33 for [M + H] +
3.Saddle porpyrin3の合成
50mLフラスコにポルフィリン2(79 mg, 0.114 mmol),ジピロメタン(40 mg, 0.172 mmol),クロロホルム(23 mL)を入れ、系内を窒素にて置換した.ここにTFA(44 μl, 0.57 mmol)を滴下し遮光,窒素下にて22時間撹拌した.TEA(83 μl, 0.593 mmol)、クロラニル(85 mg, 0.342 mmol)を加え5時間撹拌した.反応後の粗生成物はシリカゲルカラムにて精製した(3回).溶出液を濃縮し,ヘキサンにて再沈を行った.収量:20 mg (20 %).質量分析(MALDI-TOF) [M+H]+に対する実測値1802.81,計算値 1802.84. Porphyrin 2 (79 mg, 0.114 mmol), dipyrromethane (40 mg, 0.172 mmol) and chloroform (23 mL) were placed in a 50 mL flask, and the system was replaced with nitrogen. TFA (44 μl, 0.57 mmol) was added dropwise thereto, and the mixture was stirred for 22 hours under nitrogen in the dark. TEA (83 μl, 0.593 mmol) and chloranil (85 mg, 0.342 mmol) were added and stirred for 5 hours. The crude product after the reaction was purified with a silica gel column (3 times). The eluate was concentrated and reprecipitated with hexane. Yield: 20 mg (20%). Mass spectrometry (MALDI-TOF) Measured value 1802.81 and calculated value 1802.84 for [M + H] + .
4.Saddle porpyrin3へのZn2+の導入
20 mLナス型フラスコに酢酸亜鉛(60 mg, 0.277 mmol)とメタノール(1 mL)を入れ,ここにポルフィリン3(10 mg, 5.54 μmol)のクロロホルム溶液(8 mL)を加えた.室温で3時間攪拌を行った後,クロロホルム溶液を水にて洗浄をした.生じた不溶固体をろ過して不溶固体を分け取り,クロロホルム層に不溶固体をピリジンで溶かして加え,濃縮,真空乾固した.10.5 mg (95 %).質量分析(MALDI-TOF) [M+H]+に対する実測値1991.58,計算値 1988.58. Zinc acetate (60 mg, 0.277 mmol) and methanol (1 mL) were placed in a 20 mL eggplant-shaped flask, and a chloroform solution (8 mL) of porphyrin 3 (10 mg, 5.54 μmol) was added thereto. After stirring at room temperature for 3 hours, the chloroform solution was washed with water. The resulting insoluble solid was filtered to separate the insoluble solid. The insoluble solid was dissolved in pyridine and added to the chloroform layer, concentrated and dried in vacuo. 10.5 mg (95%). Mass Spectrometry (MALDI-TOF) Measured value for 1991.58 for [M + H] + , calculated value for 1988.58.
5.再組織化
300 mLナス型フラスコにポルフィリン10.5 mg,クロロホルム250 mL、メタノール 30 mLを入れ2日放置した(クロロホルム/メタノール = 9/1,ポルフィリン0.02 mM).放置後,ヘキサンにて再沈殿を行った.得られたサンプルのGPC分析をした結果、非常に収束したピークを得えた(図13参照)。またNMR測定結果から、同じリングサイズを持つSymmetricとAsymmetricの2つの異性体の混合物であることが分かった(図14参照)。 A 300 mL eggplant-shaped flask was charged with 10.5 mg of porphyrin, 250 mL of chloroform, and 30 mL of methanol and allowed to stand for 2 days (chloroform / methanol = 9/1, porphyrin 0.02 mM). After standing, reprecipitation was performed with hexane. As a result of GPC analysis of the obtained sample, a very converged peak was obtained (see FIG. 13). From the NMR measurement results, it was found that it was a mixture of two isomers of Symmetric and Asymmetric having the same ring size (see FIG. 14).
6.リング5のメタセシス反応
20 mLナスフラスコにポルフィリン5(1 mg, 5.01×10-4 mmol)とクロロホルム(2.5 mL)を入れ,系内を窒素にて置換した.ここにGrubb’s触媒(約0.2 mg)をいれ,撹拌を2時間撹拌した.飛行時間型紙質量分析装置により反応が完全に進行したことを確認した.撹拌後,水にて洗浄して有機層を濃縮,真空乾固した.GPC,吸収スペクトルにより構造体が保持されている事を確認した(図15参照)、質量分析(MALDI-TOF) [M+H]+に対する実測値5796.34,計算値 5797.55. Porphyrin 5 (1 mg, 5.01 × 10 -4 mmol) and chloroform (2.5 mL) were placed in a 20 mL eggplant flask and the system was replaced with nitrogen. Grubb's catalyst (about 0.2 mg) was added here, and stirring was continued for 2 hours. A time-of-flight paper mass spectrometer confirmed that the reaction had progressed completely. After stirring, it was washed with water, and the organic layer was concentrated and vacuum-dried. It was confirmed that the structure was retained by GPC and absorption spectrum (see FIG. 15). Mass spectrometry (MALDI-TOF) [M + H] + Measured value 5796.34, calculated value 5797.55.
再組織化後に得たポルフィリン5の分析用GPC(JAIGEL-3HAカラム/クロロホルム)による分析結果を図13に示す.再組織化の前後でシャープなピークは変わらない.わずかにあった高分子量成分は再組織化後無くなった。
Fig. 13 shows the results of analysis of
再組織化後に得たポルフィリン5の600MHzNMR(重クロロホルム).同じリングサイズの2種類の異性体の混合物(図14参照)であると仮定するとすべてのピークは帰属できた。
600 MHz NMR (deuterated chloroform) of
メタセシス反応による構造を共有結合で固定化したマクロリング6の質量分析(MALDI-TOF)結果を図15に示す.この図から化合物6がSaddle porpyrin4の3分子組織化したリング状構造の単一分子であること,マクロリング5のリング構造がメタセシス後も維持されていることが分かる。
Fig. 15 shows the results of mass analysis (MALDI-TOF) of
メタセシス反応前後のGPC(JAIGEL-3HAカラム/クロロホルム)分析結果から(図16参照)メタセシス前後で組織化構造は保持されていることが分かり,メタセシス前もマクロリング構造であると推定できる。 From the GPC (JAIGEL-3HA column / chloroform) analysis results before and after the metathesis reaction (see FIG. 16), it can be seen that the organized structure is retained before and after the metathesis, and it can be estimated that the macroring structure is also before the metathesis.
<実施例5:以下のスキーム4に従い、二価の連結基としてポルフィリン金属錯体とフェロセンの組み合わせを用いた例>
1,1’-フェロセンジアルデヒド
G. G. A. Balavoineらの報文に従い合成し使用した。 G. G. A. Balavoine; G. Doisneau; T. Fillebeen-Khan. J. organomet. Chem. 1991, 412, 381-382
meso-(n-ヘプチル)ジピロメタン
文献(Y. Tomohiro, A. Satake, Y. Kobuke, J. Org. Chem. 2001, 66, 8442-8446) に従い合成し使用した。
1,1'-ferrocenedialdehyde
It was synthesized and used according to the report of GGA Balavoine et al. GGA Balavoine; G. Doisneau; T. Fillebeen-Khan. J. organomet. Chem. 1991, 412, 381-382
It was synthesized and used according to meso- (n-heptyl) dipyrromethane literature (Y. Tomohiro, A. Satake, Y. Kobuke, J. Org. Chem. 2001, 66, 8442-8446).
5-(1’-formylferrocenyl)-15-(1-methylimidazol-2-yl)-10,20-bis(2-metoxycarbonylethyl) porphyrin (1)
1Lのクロロホルムにmeso-(メトキシカルボニルエチル)ジピロメタン(930 mg, 4.0 mmol)、1-メチル-2-ホルミルイミダゾール(220 mg, 2.0 mmol)、1,1’-フェロセンジアルデヒド(726 mg, 3.0 mmol)を加え、反応溶液を窒素置換後、トリフルオロ酢酸(0.60mL,8.0 mmol)を加え室温で3.5時間攪拌。 トリエチルアミン(1.11 mL,8.0 mmol)を加えた後、2,3,5,6-テトラクロロ-1,4,-ベンゾキノン(1.48 g,6.0 mmol)を加えて5時間室温で攪拌した。 反応溶液をロータリーエバポレーターにて300mLまで濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(10:1))二回、アルミナカラムクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム)にて分取することにより、収量78mg、5.0%の収率で得た。
5- (1'-formylferrocenyl) -15- (1-methylimidazol-2-yl) -10,20-bis (2-metoxycarbonylethyl) porphyrin (1)
In 1 L of chloroform, meso- (methoxycarbonylethyl) dipyrromethane (930 mg, 4.0 mmol), 1-methyl-2-formylimidazole (220 mg, 2.0 mmol), 1,1′-ferrocenedialdehyde (726 mg, 3.0 mmol) ), And the reaction solution was purged with nitrogen, and trifluoroacetic acid (0.60 mL, 8.0 mmol) was added and stirred at room temperature for 3.5 hours. After adding triethylamine (1.11 mL, 8.0 mmol), 2,3,5,6-tetrachloro-1,4, -benzoquinone (1.48 g, 6.0 mmol) was added and stirred at room temperature for 5 hours. After concentrating the reaction solution to 300 mL with a rotary evaporator, fractionating by silica gel column chromatography (eluent: chloroform / acetone (10: 1)) twice and alumina column chromatography (eluent: chloroform). Yield 78 mg, 5.0% yield.
1H-NMR (CDCl3, 600MHz): δ 9.92(2H, s, pyrrole-βH), 9.91(1H, s, CHO), 9.41(d, 4H, J = 4.76 Hz, pyrrole-βH), 8.78(s, 2H, pyrrole-βH), 7.67 (d, 1H, J =1.47 Hz, imidazole-H4), 7.45(d, 1H, J =1.47 Hz, imidazole-H5), 5.55, 4.95, 4.83, and 4.42(t, 2H, J =1.22 Hz, Cp), 5.25(t, 4H, J =8.42 Hz, α-CH2), 3.77(s, 6H, -OCH3), 3.49(t, 4H, J =8.24 Hz, β-CH2), 3.38(s, 6H, N-CH3), -2.40(s, 2H, inner-NH). 13C-NMR (CDCl3, 150MHz): δ 193.7(C, CHO), 173.0(C, C=O), 137-153(br. CH, pyrrole-α), 148.2(C, imidazole-C2), 123-133(br. CH, pyrrole-β), 128.6(CH, imidazole-C4), 121.6(CH, imidazole-C5), 117.6, 116.2, 105.0(C, meso), 91.7, 79.8(C, Cp), 78.4, 76.7, 71.6, 70.4(CH, Cp), 51.9(CH3, -OCH3), 41.6(CH2), 34.5(CH3, N-CH3), 30.5(CH2). MS (MALDI-TOF, dithranol): Found m/z 775.29 [M+H]+, calculated for C43H38FeN6O5 774.23. UV-vis (λabs, CHCl3): 424, 521, 576, 670.5 nm 1 H-NMR (CDCl 3 , 600 MHz): δ 9.92 (2H, s, pyrrole-βH), 9.91 (1H, s, CHO), 9.41 (d, 4H, J = 4.76 Hz, pyrrole-βH), 8.78 ( s, 2H, pyrrole-βH), 7.67 (d, 1H, J = 1.47 Hz, imidazole-H 4 ), 7.45 (d, 1H, J = 1.47 Hz, imidazole-H 5 ), 5.55, 4.95, 4.83, and 4.42 (t, 2H, J = 1.22 Hz, Cp), 5.25 (t, 4H, J = 8.42 Hz, α-CH 2 ), 3.77 (s, 6H, -OCH 3 ), 3.49 (t, 4H, J = . 8.24 Hz, β-CH 2 ), 3.38 (s, 6H, N-CH 3), -2.40 (s, 2H, inner-NH) 13 C-NMR (CDCl 3, 150MHz): δ 193.7 (C, CHO ), 173.0 (C, C = O), 137-153 (br.CH, pyrrole-α), 148.2 (C, imidazole-C 2 ), 123-133 (br.CH, pyrrole-β), 128.6 (CH , imidazole-C 4 ), 121.6 (CH, imidazole-C 5 ), 117.6, 116.2, 105.0 (C, meso), 91.7, 79.8 (C, Cp), 78.4, 76.7, 71.6, 70.4 (CH, Cp), 51.9 (CH 3 , -OCH 3 ), 41.6 (CH 2 ), 34.5 (CH 3 , N-CH 3 ), 30.5 (CH 2 ). MS (MALDI-TOF, dithranol): Found m / z 775.29 [M + H] + , calculated for C 43 H 38 FeN 6 O 5 774.23. UV-vis (λ abs, CHCl 3 ): 424, 521, 576, 670.5 nm
5,15-bis[1’-[15”-(1-methylimidazol-2-yl)-10”,20”-bis(2-metoxycarbonylethyl)porphyrin-5”-yl] ferrocenyl]-l0,20-bis(n-heptyl)porphyrin (2)
500 mLのクロロホルムにmeso-(n-ヘプチル)ジピロメタン(110 mg,0.45 mmol)、ポルフィリン(2) (350 mg,0.45 mmol)、を加え、反応溶液を窒素置換後、トリフルオロ酢酸(0.17 mL,2.3 mmol)を加え室温で3時間攪拌。 反応溶液をロータリーエバポレーターにて100mLまで1時間かけて濃縮したのち、1時間室温で攪拌後、トリエチルアミン(0.32 mL,2.3 mmol)を加えた。2,3,5,6-テトラクロロ-1,4,-ベンゾキノン(388 mg, 1.6 mmol)を加えて30分室温で攪拌した。 シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(1:1))、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム/アセトン(5:1))2回にて分取することにより、収量205mg、45%の収率で得た。
5,15-bis [1 '-[15 ”-(1-methylimidazol-2-yl) -10”, 20 ”-bis (2-metoxycarbonylethyl) porphyrin-5” -yl] ferrocenyl] -l0,20-bis (n-heptyl) porphyrin (2)
To 500 mL of chloroform, meso- (n-heptyl) dipyromethane (110 mg, 0.45 mmol) and porphyrin (2) (350 mg, 0.45 mmol) were added, and the reaction solution was purged with nitrogen, and then trifluoroacetic acid (0.17 mL, 2.3 mmol) and stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was concentrated to 100 mL with a rotary evaporator over 1 hour, stirred for 1 hour at room temperature, and then added with triethylamine (0.32 mL, 2.3 mmol). 2,3,5,6-Tetrachloro-1,4, -benzoquinone (388 mg, 1.6 mmol) was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Separation with silica gel column chromatography (eluent: chloroform / acetone (1: 1)) and silica gel column chromatography (eluent: chloroform / acetone (5: 1)) twice to yield 205 mg, 45% The yield was obtained.
1H-NMR (CDCl3, 600MHz): δ 9.90, 9.69, 9.17, 8.69, 8.43(s, 4H, 4H, 4H, 8H, 4H, respectively, pyrrole-βH), 7.72 (s, 2H, imidazole-H4), 7.45(s, 2H, imidazole-H5), 5.55(s, 8H, Cp), 4.83 and 4.81(s, partially overlapped each other, 4H, Cp), 4.71(s, 8H, α-CH2), 3.74(br, 4H, alkyl-α-CH2), 3.65(s, 12H, -OCH3), 3.33(s, 6H, N-CH3), 3.09(s, 8H, β-CH2), 1.78(s, 4H, alkyl-β-CH2), 1.13-1.33(m, 16H, alkyl), 0.86(t, 6H, J =4.76 Hz, alkyl-CH3), -2.38, -2.66(s, 2H, 4H, respectively, inner-NH). 13C-NMR (CDCl3, 150MHz): δ 172.9(C, C=O), 148.5(C, imidazole-C2), 138-153(br. CH, pyrrole-α), 128.5(CH, imidazole-C4), 124-134(br. CH, pyrrole-β), 121.5(CH, imidazole-C5), 119.3, 118.3, 117.1, 114.5, 104.2(C, meso), 91.6, 91,3(C, Cp), 79.6, 78.8, 71.8(CH, Cp), 51.7(CH3, -OCH3), 41.2, 37.8, (CH2), 34.8(CH3, N-CH3), 34.3, 31.9, 30.1, 30.0, 29.1, 22.6(CH2), 14.1(CH3). MS (MALDI-TOF, dithranol): Found m/z 1995.78 [M+H]+, calculated for C118H114Fe2N16O8 1994.77. UV-vis (λabs, CHCl3): 421, 613.5, 701.5nm
1 H-NMR (CDCl 3 , 600MHz): δ 9.90, 9.69, 9.17, 8.69, 8.43 (s, 4H, 4H, 4H, 8H, 4H, respectively, pyrrole-βH), 7.72 (s, 2H, imidazole-H 4 ), 7.45 (s, 2H, imidazole-H 5 ), 5.55 (s, 8H, Cp), 4.83 and 4.81 (s, partially overlapped each other, 4H, Cp), 4.71 (s, 8H, α-CH 2 ), 3.74 (br, 4H, alkyl-α-CH 2 ), 3.65 (s, 12H, -OCH 3 ), 3.33 (s, 6H, N-CH 3 ), 3.09 (s, 8H, β-CH 2 ) , 1.78 (s, 4H, alkyl-β-CH 2 ), 1.13-1.33 (m, 16H, alkyl), 0.86 (t, 6H, J = 4.76 Hz, alkyl-CH 3 ), -2.38, -2.66 (s , 2H, 4H, respectively, inner -NH) 13 C-NMR (
5,15-bis[1’-[15”-(1-methylimidazol-2-yl)-10”,20”-bis(2-metoxycarbonylethyl)porphyrinatozinc(II)-5”-yl] ferrocenyl]-l0,20-bis(n-heptyl)porphyrinatozinc(II) (3).
ポルフィリン(2) (110 mg, 55 μmol)のクロロホルム(275 mL)溶液に酢酸亜鉛の飽和メタノール溶液(20 mL)を加えて室温で15分攪拌後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、クロロホルムにて抽出した。 有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。 シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:クロロホルム)にて分取することにより、収量106mg、95%の収率で得た。 MS (MALDI-TOF, dithranol): Found m/z 2181.51 [M+H]+, calculated for C118H108Fe2N16O8Zn3 2180.51. UV-vis (λabs, CHCl3): 420, 440.5, 538, 652.5nm
5,15-bis [1 '-[15 "-(1-methylimidazol-2-yl) -10", 20 "-bis (2-metoxycarbonylethyl) porphyrinatozinc (II) -5" -yl] ferrocenyl] -l0, 20-bis (n-heptyl) porphyrinatozinc (II) (3).
To a solution of porphyrin (2) (110 mg, 55 μmol) in chloroform (275 mL) was added a saturated methanol solution of zinc acetate (20 mL), and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. Extracted. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and the solvent was distilled off under reduced pressure. By fractionating with silica gel column chromatography (eluent: chloroform), the yield was 106 mg and the yield was 95%. MS (MALDI-TOF, dithranol): Found m / z 2181.51 [M + H] + , calculated for C 118 H 108 Fe 2 N 16 O 8 Zn 3 2180.51. UV-vis (λ abs, CHCl 3 ): 420, 440.5, 538, 652.5nm
[発明の効果]
以上述べたように、本発明の一般式(1)や(2)で表わされるポルフィリン多量体は、配位結合に加えて共有結合によって固定化されているので、極性溶媒下にあっても多量体構造を維持することができる。これにより、極性環境下におけるポルフィリン多量体の機能評価に耐え得る試料を提供することが可能になった。
[The invention's effect]
As described above, the porphyrin multimer represented by the general formulas (1) and (2) of the present invention is immobilized by a covalent bond in addition to a coordination bond, so that a large amount even in a polar solvent. Body structure can be maintained. This makes it possible to provide a sample that can withstand the functional evaluation of porphyrin multimers in a polar environment.
また、本発明のポルフィリン多量体製造方法は、比較的少ない合成段階でポルフィリン多量体を伸張することができるので経済的である。しかも、本発明のポルフィリン多量体製造方法によれば、従来は困難であったポルフィリン単位が数百にも及ぶ多量体の合成も可能であると考えられる。 In addition, the method for producing a porphyrin multimer of the present invention is economical because the porphyrin multimer can be extended with relatively few synthesis steps. Moreover, according to the method for producing a porphyrin multimer of the present invention, it is considered possible to synthesize a multimer having hundreds of porphyrin units, which has been difficult in the past.
図中、太線は再組織化前のサンプル。実線は再組織化後のサンプル。再組織化後、クロマトグラフィーの線幅が細くなっている。
Claims (24)
Rは、アルキル基または
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q1は、単結合または直線状二価の連結基を表わし、
p1は、2以上の整数を表わす。} A linear porphyrin multimer comprising a coordination heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complex immobilized by a covalent bond represented by the following general formula (1) as a structural unit.
R is an alkyl group or
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 1 represents a single bond or a linear divalent linking group,
p 1 represents an integer of 2 or more. }
R、X、Y、m、X1、Z、M、Q1及びp1は、請求項1において規定したとおりであり、
e及びfは、同時に、Hを表わすか若しくは水酸基を表わすか、またはeとfが互いに結合して、これらが結合するC−Cと共にエポキシ環を形成する。} A linear polyphyllin multimeric derivative represented by the following general formula (1-1).
R, X, Y, m, X 1 , Z, M, Q 1 and p 1 are as defined in claim 1;
e and f simultaneously represent H or a hydroxyl group, or e and f are bonded to each other to form an epoxy ring together with C—C to which they are bonded. }
aは、H、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q2は、屈曲した二価の基を表わし、
p2は、3以上の整数を表わす。} A cyclic porphyrin multimer comprising a coordination heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complex immobilized by a covalent bond represented by the following general formula (2) as a constituent unit.
a represents H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 2 represents a bent divalent group,
p 2 represents an integer of 3 or more. }
X、Y、m、X1、Z、M、Q2及びp2は、請求項3において規定したとおりであり、
e及びfは、同時に、Hを表わすか若しくは水酸基を表わすか、またはeとfが互いに結合して、これらが結合するC−Cと共にエポキシ環を形成する。} The cyclic porphyrin multimer derivative represented by the following general formula (2-1).
X, Y, m, X 1 , Z, M, Q 2 and p 2 are as defined in claim 3;
e and f simultaneously represent H or a hydroxyl group, or e and f are bonded to each other to form an epoxy ring together with C—C to which they are bonded. }
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q1は、単結合または直線状二価の連結基を表わし、
p1は、2以上の整数を表わす。} A linear porphyrin multimer having a coordination heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complex formed by a coordination bond represented by the following general formula (3) as a structural unit.
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 1 represents a single bond or a linear divalent linking group,
p 1 represents an integer of 2 or more. }
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Q2は、屈曲した二価の基を表わし、
p2は、3以上の整数を表わす。} A cyclic porphyrin multimer comprising a coordination heteroaromatic ring-substituted porphyrin metal complex formed by a coordination bond represented by the following general formula (4) as a constituent unit.
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q 2 represents a bent divalent group,
p 2 represents an integer of 3 or more. }
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Z2は、H、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基、アルキル基またはアリール基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
Qは、単結合または二価の連結基を表わす。} A bis-coordinate heteroaromatic substituted porphyrin monomer having a cross-linked portion represented by the following general formula (5).
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z 2 represents H, a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinating heteroaromatic ring group, an alkyl group or an aryl group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
Q represents a single bond or a divalent linking group. }
aは、H、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
R1は、H、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、
a represents H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
R 1 is H, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group,
X、Y、m、X1、Z、M及びR1は、請求項8において規定した通りであり、
e及びfは、同時に、Hを表わすか若しくは水酸基を表わすか、またはeとfが互いに結合して、これらが結合するC−Cと共にエポキシ環を形成する。 Porphyrin dimer derivative represented by the following general formula (6-1).
X, Y, m, X 1 , Z, M and R 1 are as defined in claim 8;
e and f simultaneously represent H or a hydroxyl group, or e and f are bonded to each other to form an epoxy ring together with C—C to which they are bonded.
a、b及びdは、各々独立してH、アルキル基またはアリール基を表わし、
Xは、−O−、−S−、>NR101(ここで、R101は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH2または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X1は、二価の連結基を表し、
Zは、5若しくは6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環基を表わし、
Mは、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表わし、
R1は、H、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、
a, b and d each independently represent H, an alkyl group or an aryl group;
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z represents a 5- or 6-membered nitrogen-containing coordinated heteroaromatic ring group,
M represents a metal ion selected from typical metals and transition metals;
R 1 is H, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group,
Rは、アルキル基または
Xは、−O−、−S−、>NR 101 (ここで、R 101 は、Hまたはアルキル基を表わす。)、CH 2 または単結合を表わし、
Yは、=O、=Sまたは2Hを表わし、
mは、0〜4の整数を表わし、
X 1 は、二価の連結基を表し、
Z 2 は、5または6員の含窒素配位性ヘテロ芳香族環を表し、
M 2 は、典型金属及び遷移金属から選択される金属のイオンを表し、
R 1 は、H、直線状二価の連結基もしくは屈曲した二価の連結基から誘導される一価の基、
R is an alkyl group or
X represents —O—, —S—,> NR 101 (wherein R 101 represents H or an alkyl group), CH 2 or a single bond;
Y represents = O, = S or 2H;
m represents an integer of 0 to 4,
X 1 represents a divalent linking group,
Z 2 represents a 5- or 6-membered nitrogen-coordinating heteroaromatic ring,
M 2 represents an ion of a metal selected from typical metals and transition metals,
R 1 is H, a monovalent group derived from a linear divalent linking group or a bent divalent linking group,
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