JPH0327550B2 - - Google Patents
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- JPH0327550B2 JPH0327550B2 JP58245557A JP24555783A JPH0327550B2 JP H0327550 B2 JPH0327550 B2 JP H0327550B2 JP 58245557 A JP58245557 A JP 58245557A JP 24555783 A JP24555783 A JP 24555783A JP H0327550 B2 JPH0327550 B2 JP H0327550B2
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- JP
- Japan
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- formula
- general formula
- potassium
- group
- ether
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Description
本発明は下記一般式()、 〔ただしmは3または4で、Rは The present invention is based on the following general formula (), [However, m is 3 or 4, and R is
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】
(ここでR1、R2、R3は水素原子、ハロゲン原子、
ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、フエニル
基から選ばれた異種または同種の原子、または基
である)〕
で表わされるシツフ塩基型ビスクラウンエーテル
である。
従来、カリウム塩に選択的に配位する有機化合
物が要求されており、その代表的な研究は大環状
ポリエーテル化合物である。従来上記目的に大環
状ポリエーテルの開発に多数の検討がなされて来
た。しかし、それらの大部分は選択性が十分なも
のでなかつた。わずかに、下記の一般式で示され
る化合物が優れた選択性を示すことが報告されて
いるのみである。
(ただし、nは1以上の正の整数である)
(ただし、nは1以上の正の整数である)
(ただし、nは1以上の正の整数である)
しかしながら、上記(A)、(B)、(C)何れの化合物に
ついても、その製造に際しては多段階の反応操作
を必要とし、また各反応について煩雑な精製操作
を必要とする欠点があつた。更に(C)の化合物につ
いては、副反応を避けるために極めて希薄な条件
で合成反応を行う必要があることが報告されてい
る。更にこれら(A)、(B)、(C)何れの化合物について
も親水性に富むために、長期的安定性を要求され
る用途、例えばカリウム電極等に使用した場合に
は溶出等が生じ長期使用が困難であるという問題
があつた。
本発明者等は、カリウム塩に対して優れた選択
的配位能力を有し、かつ疎水的である大環状ポリ
エーテルを合成すべく種々検討を重ねてきた。そ
の結果、前記一般式(A)、(B)、(C)に比べてはるかに
簡単な反応操作で、カリウム塩に対する選択的配
位能力に優れた大環状ポリエーテル化合物を得る
ことに成功し、本発明を完成させるに至つた。ま
た本発明の大環状ポリエーテルは水に対する溶解
度が極度に小さいため、カリウム電極のような長
期的安定性を要求される用途にも好適に使用され
得るという長所を有する。
すなわち、本発明は下記一般式()
〔ただしmは3または4で、Rは[Formula] (where R 1 , R 2 , R 3 are hydrogen atoms, halogen atoms,
It is a Schiff base type biscrown ether represented by the following formula: different or similar atoms or groups selected from a nitro group, an alkyl group, an alkoxy group, and a phenyl group. Conventionally, there has been a demand for organic compounds that selectively coordinate with potassium salts, and the representative research has focused on macrocyclic polyether compounds. Many studies have been made to develop macrocyclic polyethers for the above purpose. However, most of them did not have sufficient selectivity. It has only been reported that a compound represented by the following general formula exhibits excellent selectivity. (However, n is a positive integer greater than or equal to 1) (However, n is a positive integer greater than or equal to 1) (However, n is a positive integer of 1 or more.) However, the production of any of the above compounds (A), (B), and (C) requires multi-step reaction operations, and each reaction However, it had the disadvantage of requiring complicated purification operations. Furthermore, it has been reported that the synthesis reaction of compound (C) needs to be carried out under extremely dilute conditions to avoid side reactions. Furthermore, since all of these compounds (A), (B), and (C) are highly hydrophilic, when used in applications that require long-term stability, such as potassium electrodes, elution may occur, making long-term use difficult. The problem was that it was difficult. The present inventors have conducted various studies in order to synthesize a macrocyclic polyether that has excellent selective coordination ability with respect to potassium salts and is hydrophobic. As a result, we succeeded in obtaining a macrocyclic polyether compound with excellent selective coordination ability for potassium salts using a much simpler reaction procedure than those of general formulas (A), (B), and (C). , we have completed the present invention. Furthermore, since the macrocyclic polyether of the present invention has extremely low solubility in water, it has the advantage that it can be suitably used in applications requiring long-term stability such as potassium electrodes. That is, the present invention is based on the following general formula () [However, m is 3 or 4, and R is
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】
(ここでR1、R2、R3は水素原子、ハロゲン原子、
ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基及びフエニ
ル基から選ばれた異種または同種の原子、または
基である)〕
で表わされるシツフ塩基型ビスクラウンエーテル
である。
本発明の前記一般式()で示されるシツフ塩
基型ビスクラウンエーテルは新規な化合物で通常
次のような測定によつて該化合物であることを確
認できる。
(1) 赤外吸収スペクトル(IR)
環状ポリエーテル構造に基く吸収が1270cm-1
付近と1130cm-1付近に強く現われる。−CH=N
−結合に由来する吸収ピークが1640cm-1付近に
現われる。
(2) 1H−核磁気共鳴スペクトル
重水素化クロロホルム溶媒中でテトラメチル
シランを基準として測定すると、−CH=N−
基のHに由来する吸収ピークが8.3ppm付近、
芳香環に含まれるHによる吸収が6.5〜
7.9ppm、環状エーテルに含まれるメチレン基
のHによる吸収が3.5〜4.3ppmに現われ、これ
らのピークの相対強度比は前記一般式()か
ら計算されるそれぞれの基に結合した水素の数
の比と一致する。
(3) 質量分析
質量分析の手段として、電界脱離法(FDと
略す)を用いることにより、本発明の前記一般
式()で示される化合物の分子イオンピーク
が観測される。
(4) 元素分析
炭素、水素、窒素の分析結果を前記一般式
()から算出される理論値と比較することに
より確認される。
本発明の前記一般式()で示される化合物の
性状は、後述する製造方法、用途等の説明あるい
は実施例の結果からも明らかであるが代表的な性
状を示せば次のとおりである。
(i) 本発明のシツフ塩基型ビスクラウンエーテル
は一般に蒸留不可能で明確な沸点を得がたい。
(ii) 通常の製法では粉末状固体として得られ、常
温(25℃)においては微黄色ないしかつ色の固
体であるが、前記一般式()においてRが
[Formula] (where R 1 , R 2 , R 3 are hydrogen atoms, halogen atoms,
It is a Schiff base type biscrown ether represented by the following formula: different or similar atoms or groups selected from a nitro group, an alkyl group, an alkoxy group, and a phenyl group. The Schiff base-type biscrown ether represented by the general formula () of the present invention is a new compound, and can usually be identified as such by the following measurements. (1) Infrared absorption spectrum (IR) Absorption based on cyclic polyether structure is 1270 cm -1
It appears strongly near and around 1130cm -1 . -CH=N
-An absorption peak derived from the bond appears around 1640 cm -1 . (2) 1H -Nuclear Magnetic Resonance Spectrum When measured in deuterated chloroform solvent using tetramethylsilane as a standard, -CH=N-
The absorption peak derived from H in the group is around 8.3 ppm,
Absorption due to H contained in the aromatic ring is 6.5~
7.9ppm, absorption by H of the methylene group contained in the cyclic ether appears at 3.5 to 4.3ppm, and the relative intensity ratio of these peaks is the ratio of the number of hydrogens bonded to each group calculated from the above general formula (). matches. (3) Mass spectrometry By using the field desorption method (abbreviated as FD) as a means of mass spectrometry, the molecular ion peak of the compound represented by the general formula () of the present invention can be observed. (4) Elemental analysis This is confirmed by comparing the analysis results of carbon, hydrogen, and nitrogen with the theoretical values calculated from the above general formula (). The properties of the compound represented by the general formula () of the present invention will be clear from the explanation of the production method, use, etc., or the results of Examples, which will be described later, but typical properties are as follows. (i) The Schiff base type biscrown ether of the present invention is generally not distillable and it is difficult to obtain a clear boiling point. (ii) It is obtained as a powdery solid by the usual manufacturing method, and is a pale yellow to colored solid at room temperature (25°C), but in the general formula () above, R is
【式】基である場合には高粘稠の液体と
なる。
(iii) 前記一般式()で示されるシツフ塩基型ビ
スクラウンエーテルは種々の有機溶媒に溶解す
る。例えば塩化メチレン、クロロホルム、ベン
ゼン、トルエン、アセトン、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、メタ
ノール等には常温で溶解する。またエタノー
ル、イソプロピルアルコール等には加温下に溶
解し、更に加熱されたヘキサン、ヘプタンには
微量溶解する。しかし水には殆んど溶解しな
い。
前記性状については極めて容易に確認出来るの
で、使用に先きだち予め確認すればよい。
本発明の前記一般式()で示されるシツフ塩
基型ビスクラウンエーテルの製造方法は特に限定
されるものでなく、如何なる方法を採用してもよ
い。工業的に好適な方法の一例を具体的に例示す
れば次のとおりである。
すなわち、一般式()
(ただし、mは3または4である。)で示される
4−ホルミルベンゾクラウンエーテルと
一般式()
H2N−R−NH2 ……()
(ただしRは一般式()において前に説明した
ものと同様である。)
で示されるジアミンを反応させることにより前記
一般式()の化合物を得る方法が好ましく採用
される。
前記一般式()及び()で示される構造式
に於て、R中のR1、R2及びR3はそれぞれ、水素
原子、ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、ア
ルコキシ基及びフエニル基から選ばれた原子また
は基である。該ハロゲン原子は塩素、臭素、沃素
または弗素が適宜選択して用いられ、またアルキ
ル基、アルコキシ基のアルキル基は特に限定され
ず用いうるが、一般にはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基等の炭素原子数1〜5個の低
級アルキル基が好適である。
前記一般式()で示される原料化合物は、
3,4−ジヒドロキシベンズアルデヒドと、テト
ラエチレングリコールジクロリドまたはペンタエ
チレングリコールジクロリドを反応させて得る
か、またはカテコールとテトラエチレングリコー
ルジクロリドまたはペンタエチレングリコールジ
クロリドとを反応させて、一般式()で示され
る化合物
(ただし、mは3または4)
を得た後にアルデヒド基を導入するかの何れかの
公知の方法によつて得られる。
一般式()に示される4′−ホルミルベンゾク
ラウンエーテルと、ジアミン類との反応から本発
明の一般式()で示される化合物を得る反応態
様については特に限定されないが、一般に個々の
反応原料が有するアルデヒド基及びアミノ基に対
して不活性な溶媒中で溶液ないし懸濁状態におい
て反応する方法が好適に採用される。上記反応に
好適に用いられる溶媒を例示すれば、ヘキサン、
ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭火水素類;ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
類;塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロト
リフロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素
類;クロルベンゼン、ブロムベンゼン等のハロゲ
ン化芳香族炭化水素類;メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、エチレング
リコール、ジエチレングリコール等の脂肪族アル
コール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン等のケトン類;アセトニトリ
ル、ベンゾニトリル等のニトリル類;ジエチルエ
ーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸メチ
ル、酢酸エチル等のエステル類;ホルムアミド、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等
のアミド類等が挙げられる。
前記ホルミルベンゾクラウンエーテルとジアミ
ンを反応するに当つて採用される反応温度は特に
限定的でないが、一般に50〜150℃の間で行えば
十分である。また反応時間は反応温度、反応溶
媒、原料濃度等により相違するが、一般に10分か
ら50時間の範囲で適宜決定して採用すればよい。
またホルミルベンゾクラウンエーテルとジアミ
ンとを反応させるに当つては、特別な触媒を用い
ずとも反応が進行する場合も多いが、三フツ化ホ
ウ素エチルエーテル、パラトルエンスルホン酸、
硫酸、リン酸等の酸類を微量添加すれば著しく反
応速度を増加せしめることができ工業的に有利で
ある。
上記反応で得られる本発明の一般式()で示
される化合物は、高分子量、高沸点であるため蒸
留が困難なものが多い。そのため通常は抽出、再
結晶、カラムクロマトグラフイー等に手段によつ
て精製すると好適である。特に本発明の前記一般
式()で示される化合物と原料である4′−ホル
ミルベンゾクラウンエーテルとジアミン化合物を
最も効果的に分離するためにはカラムクロマトグ
ラフイーが特に好適である。この方法を採用する
に当つてはカラム充填剤、及び展開溶媒について
予め、薄層クロマトグラフイー等の手法により最
適条件を求めておくことが望ましい。
本発明の前記一般式()で示される化合物は
カリウム塩に対して高い選択的配位能力を有する
ためカリウム塩の選択的吸収剤、あるいはカリウ
ム選択性電極の成分として使用することができ
る。抽出剤としての利用の態様は、カリウム塩の
存在状態により相違する。代表的な例を具体的に
示せば、水溶液中にナトリウム塩と共存するカリ
ウム塩を選択的に抽出除去するに際し、本発明の
式()で示される化合物を水と混和しない有機
溶媒に溶解し、該有機溶媒を水相と接触せしめる
ことにより該カリウム塩を水相より選択的に有機
溶媒中に抽出することが出来る。
本発明の一般式()で示される化合物を1成
分として用いてカリウム選択性電極を構成する態
様については特に限定されず、例えばイオン選択
性電極(共立出版1977)第7章、Ion−Selective
Electrodes in Analytical Chemistry(Plenum
Press1978)第3章及び第4章、Analytical
Chemistry47、2238(1975)等に記載された種々
の公知の方法が用いられる。具体的に例示すれ
ば、本発明の一般式()で示される化合物をニ
トロベンゼン、ブロモベンゼン、ジフエニルエー
テル等の水に不溶性の有機化合物に溶解し、ガラ
スキヤピラリー、セラミツク多孔膜、高分子多孔
膜に保持させる方法、シリコンゴム、可塑剤を含
むポリ塩化ビニル、可塑剤を含むポリメチルメタ
クリレート等と共に適当な方法、例えば共通溶媒
に溶解した後溶媒を蒸発せしめて膜状物を一旦形
成し、この膜状物を電極セルに取り付けるか、あ
るいは銀線または白金線またはシリコン半導素子
のゲート部上に直接薄膜を形成させる方法等によ
り、カリウム選択性電極を構成することができ
る。ここにおいて用いる可塑性は公知のものが特
に限定されず用いられる。例示すれば、ジメチル
フタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタ
レート、ジオクチルフタレート等のフタル酸エス
テル類;ジオクチルアジペート、ジオクチルセバ
ケート等の脂肪酸エステル類;リン酸トリクレジ
ル等のリン酸エステル類;オルソニトロフエニル
オクチルエーテル等のオルソニトロフエニルアル
キルエーテル等が挙げられる。
前記本発明の化合物を電極用膜状物とする具体
的な電極の1例は、第7図及び第8図に示すとお
りである。すなわち、第7図は起電力を測定する
装置の説明図であり、第8図は第7図の電極に内
蔵される各種構成要素を示す説明図である。本発
明の化合物から製造した膜状物は、第8図の膜状
物16に設置してカリウム選択性電極の構成部品
として使用される。なお、第7図及び第8図中、
各数値は次の内容を示す。
1 電極
2 測定溶液
3 磁気回転子
4 磁気攪拌機
5 酢酸リチウム塩橋
6 塩化カリウム飽和水溶液
7 飽和かんこう電極
8 エレクトロメーター
11 アクリル製膜ホルダー
12 銀線
13 被覆ガラス管
14 銀一塩化銀線
15 塩化カリウム内部標準液
16 膜
17 O−リング
以下に本発明を更に具体的に説明するために実
施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。
実施例 1
冷却管、水分定量受器を付けた内容積100mlに
ナス型フラスコに、蒸留O−フエニレンジアミン
0.37g(3.4ミリモル)及び
で示される化合物、(以下単に4′−ホルミルベン
ゾ15クラウン5と略記する。)を2.0g(6.8ミリ
モル)、及び三弗化ホウ素エチルエーテルを触媒
として一滴加え、磁気回転子で攪拌しながら油浴
で加熱、10時間共沸脱水させた。この間0.1mlの
水が留出した。
反応後ベンゼンを留去し、生成物をシリカゲル
(商品名:WAKO−ゲル−200)をつめたカラム
で酢酸エチル/アセトン/水混合溶媒(容積比
70/20/4)を展開溶媒として分離し、黄褐色液
体830mgを得た。収率38%。得られたものについ
て以下の分析を行なつた。
(1) 赤外吸収スペクトル(結果を第1図として添
付する)
−CH=N− 1640cm-1
芳香環 1000cm-1
環状エーテル 1270cm-1、1130cm-1
(2) 1H−核磁気共鳴スペクトル(結果を第2図
として添付する)
測定溶媒:重クロロホルム
標準物質:テトラメチルシラン
(a) 8.2〜8.3δ(ppm)
(b) 6.5〜7.4δ(ppm)
(c) 3.5〜4.3δ(ppm)
(3) 質量分析スペクトル
FD法:m/e=664(M+)
(4) 元素分析[Formula] When it is a group, it becomes a highly viscous liquid. (iii) The Schiff base type biscrown ether represented by the general formula () is soluble in various organic solvents. For example, it dissolves in methylene chloride, chloroform, benzene, toluene, acetone, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide, methanol, etc. at room temperature. Further, it dissolves in ethanol, isopropyl alcohol, etc. under heating, and further dissolves in a small amount in heated hexane and heptane. However, it hardly dissolves in water. Since the above-mentioned properties can be confirmed very easily, it is sufficient to confirm them in advance before use. The method for producing the Schiff base type biscrown ether represented by the general formula () of the present invention is not particularly limited, and any method may be employed. A specific example of an industrially suitable method is as follows. That is, the general formula () (However, m is 3 or 4.) 4-formylbenzocrown ether represented by the general formula () H 2 N-R-NH 2 ... () (where R is previously explained in the general formula ()) The method of obtaining the compound of the general formula () by reacting the diamine represented by () is preferably employed. In the structural formulas represented by the above general formulas () and (), R 1 , R 2 and R 3 in R are each selected from a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, an alkyl group, an alkoxy group and a phenyl group. is an atom or group. The halogen atom is selected from chlorine, bromine, iodine, or fluorine as appropriate, and the alkyl group and alkyl group of the alkoxy group are not particularly limited, but are generally methyl, ethyl, propyl, and butyl groups. Lower alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms are preferred. The raw material compound represented by the general formula () is
A compound represented by the general formula () obtained by reacting 3,4-dihydroxybenzaldehyde with tetraethylene glycol dichloride or pentaethylene glycol dichloride, or by reacting catechol with tetraethylene glycol dichloride or pentaethylene glycol dichloride (However, m is 3 or 4) It can be obtained by any known method in which an aldehyde group is introduced after obtaining the formula. There is no particular limitation on the reaction mode for obtaining the compound represented by the general formula () of the present invention from the reaction of 4'-formylbenzocrown ether represented by the general formula () with diamines, but in general, each reaction raw material is A method in which the aldehyde group and amino group are reacted in a solution or suspension state in an inert solvent is preferably employed. Examples of solvents suitably used in the above reaction include hexane,
Aliphatic hydrocarbons such as heptane and octane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; Aliphatic halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and trichlorotrifluoroethane; Halogenated aromatic hydrocarbons; aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, and diethylene glycol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; diethyl ether , diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and other ethers; methyl acetate, ethyl acetate, and other esters; formamide,
Examples include amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide. The reaction temperature employed in reacting the formylbenzocrown ether with the diamine is not particularly limited, but it is generally sufficient to carry out the reaction between 50 and 150°C. Although the reaction time varies depending on the reaction temperature, reaction solvent, raw material concentration, etc., it is generally within the range of 10 minutes to 50 hours and may be appropriately determined and employed. In addition, when reacting formylbenzocrown ether with diamine, the reaction often proceeds without using a special catalyst, but boron trifluoride ethyl ether, p-toluenesulfonic acid,
Adding a small amount of acids such as sulfuric acid and phosphoric acid can significantly increase the reaction rate, which is industrially advantageous. Many of the compounds represented by the general formula () of the present invention obtained by the above reaction have high molecular weights and high boiling points, and therefore are difficult to distill. Therefore, it is usually preferable to purify by means such as extraction, recrystallization, column chromatography, etc. In particular, column chromatography is particularly suitable for most effectively separating the compound represented by the general formula () of the present invention from the raw materials 4'-formylbenzocrown ether and the diamine compound. When employing this method, it is desirable to determine the optimal conditions for the column packing material and developing solvent in advance by a technique such as thin layer chromatography. The compound represented by the general formula () of the present invention has a high selective coordination ability for potassium salts, and therefore can be used as a selective absorbent for potassium salts or as a component of a potassium-selective electrode. The mode of use as an extractant differs depending on the state of the potassium salt present. To give a specific representative example, when selectively extracting and removing potassium salt coexisting with sodium salt in an aqueous solution, the compound represented by the formula () of the present invention is dissolved in an organic solvent that is immiscible with water. By bringing the organic solvent into contact with the aqueous phase, the potassium salt can be selectively extracted into the organic solvent from the aqueous phase. There are no particular limitations on the mode of constructing a potassium selective electrode using the compound represented by the general formula () of the present invention as one component.
Electrodes in Analytical Chemistry (Plenum
Press1978) Chapters 3 and 4, Analytical
Various known methods can be used, such as those described in Chemistry 47 , 2238 (1975). To give a specific example, a compound represented by the general formula () of the present invention is dissolved in a water-insoluble organic compound such as nitrobenzene, bromobenzene, diphenyl ether, etc., and a glass capillary, a ceramic porous membrane, a porous polymer membrane, etc. A method for retaining it in a film is to use an appropriate method such as silicone rubber, polyvinyl chloride containing a plasticizer, polymethyl methacrylate containing a plasticizer, etc., for example, by dissolving it in a common solvent and then evaporating the solvent to once form a film-like material. A potassium selective electrode can be constructed by attaching this film-like material to an electrode cell, or by forming a thin film directly on a silver wire, a platinum wire, or a gate portion of a silicon semiconductor device. The plasticity used here is not particularly limited and any known plasticity may be used. For example, phthalate esters such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, and dioctyl phthalate; fatty acid esters such as dioctyl adipate and dioctyl sebacate; phosphoric acid esters such as tricresyl phosphate; orthonitrophenyl octyl ether Examples include orthonitrophenyl alkyl ethers such as. A specific example of an electrode using the compound of the present invention as an electrode film is shown in FIGS. 7 and 8. That is, FIG. 7 is an explanatory diagram of an apparatus for measuring electromotive force, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing various constituent elements built into the electrode of FIG. 7. The membrane prepared from the compound of the present invention is installed in membrane 16 in FIG. 8 and used as a component of a potassium selective electrode. In addition, in Figures 7 and 8,
Each numerical value indicates the following. 1 Electrode 2 Measurement solution 3 Magnetic rotor 4 Magnetic stirrer 5 Lithium acetate salt bridge 6 Saturated aqueous potassium chloride solution 7 Saturated electrode 8 Electrometer 11 Acrylic membrane holder 12 Silver wire 13 Covered glass tube 14 Silver monochloride wire 15 Potassium chloride Internal standard solution 16 Membrane 17 O-ring Examples will be given below to explain the present invention more specifically, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Distilled O-phenylenediamine was placed in an eggplant-shaped flask with an internal volume of 100 ml equipped with a cooling tube and a water metering receiver.
0.37g (3.4 mmol) and 2.0 g (6.8 mmol) of the compound represented by (hereinafter simply abbreviated as 4'-formylbenzo 15 crown 5) and one drop of boron trifluoride ethyl ether as a catalyst were added to the oil while stirring with a magnetic rotor. It was heated in a bath and subjected to azeotropic dehydration for 10 hours. During this time, 0.1 ml of water was distilled out. After the reaction, benzene was distilled off, and the product was transferred to a column filled with silica gel (product name: WAKO-Gel-200) in a mixed solvent of ethyl acetate/acetone/water (volume ratio).
70/20/4) was used as a developing solvent to obtain 830 mg of a yellowish brown liquid. Yield 38%. The following analysis was performed on the obtained product. (1) Infrared absorption spectrum (results are attached as Figure 1) -CH=N- 1640cm -1 aromatic ring 1000cm -1 cyclic ether 1270cm -1 , 1130cm -1 (2) 1 H - nuclear magnetic resonance spectrum ( Results are attached as Figure 2) Measurement solvent: Deuterated chloroform Standard material: Tetramethylsilane (a) 8.2-8.3δ (ppm) (b) 6.5-7.4δ (ppm) (c) 3.5-4.3δ (ppm) (3) Mass spectrometry spectrum FD method: m/e=664 (M + ) (4 ) elemental analysis
【表】
以上の測定結果より、生成物が目的物であるこ
とが確認できた。
実施例 2〜19
冷却管、水分定量受器を付けた内容積100mlの
ナス型フラスコに、4′−ホルミルベンゾ15クラウ
ン5を2.0g(6.8ミリモル)、一般式H2N−R−
NH2で示されるジアミンを3.7ミリモル及びベン
ゼン50mlを仕込み、触媒として三フツ化ホウ素エ
チルエーテルを1滴加え、磁気回転子で攪拌しな
がら油浴で加熱、10時間共沸脱水させた。反応
後、ベンゼンを留去し、実施例1と同様な方法で
精製を行つた。
反応物の収率、及び性状を第1表にまとめた。[Table] From the above measurement results, it was confirmed that the product was the desired product. Examples 2 to 19 2.0 g (6.8 mmol) of 4'-formylbenzo 15 crown 5 was added to a 100 ml eggplant-shaped flask equipped with a cooling tube and a water metering receiver, and the general formula H 2 N-R-
3.7 mmol of diamine represented by NH 2 and 50 ml of benzene were charged, one drop of boron trifluoride ethyl ether was added as a catalyst, and the mixture was heated in an oil bath while stirring with a magnetic rotor, and azeotropically dehydrated for 10 hours. After the reaction, benzene was distilled off and the product was purified in the same manner as in Example 1. The yield and properties of the reactants are summarized in Table 1.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例2〜29に於いて得られた物質について実
施例1と同様の分析を行ない、目的物であること
を確認した。なお、参考までに実施例12の赤外吸
収スペクトル及び1H−核磁気共鳴スペクトルを
それぞれ第3図、第4図として示した。
実施例 30〜48
冷却管、水分定量受器を付けた内容積100mlの
ナス型フラスコに
で示される化合物(以下4′−ホルミルベンゾ18ク
ラウン6と略記する)2g(5.8ミリモル)及び
H2N−R−NH2で表わされるジアミン2.9ミリモ
ルを加え、実施例1と同様の方法によつて反応を
行つた。第2表に反応物の収率及び性状を記し
た。[Table] The substances obtained in Examples 2 to 29 were analyzed in the same manner as in Example 1, and it was confirmed that they were the desired substances. For reference, the infrared absorption spectrum and 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of Example 12 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. Examples 30-48 In an eggplant-shaped flask with an internal volume of 100 ml equipped with a cooling tube and a water metering receiver. 2 g (5.8 mmol) of the compound represented by (hereinafter abbreviated as 4'-formylbenzo 18 crown 6) and
2.9 mmol of diamine represented by H2N -R- NH2 was added, and a reaction was carried out in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the yield and properties of the reactants.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
以上、得られた物質について実施例1同様の分
析を行ない、それぞれ目的物であることを確認し
た。参考までに実施例30の赤外スペクトル、及び
1H−核磁気共鳴スペクトルをそれぞれ第5図、
第6図として示した。
実施例 59
先の実施例1〜58で得られた本発明の化合物を
用いて、「クラウンエーテルとクリプタンドの化
学」(化学同人、1979年)第1章第1節に記載さ
れた方法に従い、本発明の化合物を用いてカリウ
ムピクレート及びナトリウムピクレートの水相か
ら有機相への抽出を行つた。
本発明の化合物を3×10-4M濃度で含む塩化メ
チレン溶液5mlと、水酸化カリウムまたは水酸化
ナトリウムを10-2M、ピクリン酸を7×10-5M濃
度で含む水溶液5mlを混合し、23℃において5分
間激しく振とうした後、静置して水相と有機相を
分離せしめた。有機相中に抽出されたカリウムピ
クレートあるいはナトリウムピクレートの抽出率
は、可視吸収スペクトルを用いて374nmの吸収
により求めた。結果を第3表に示す。[Table] The above-obtained substances were analyzed in the same manner as in Example 1, and each was confirmed to be the desired substance. For reference, the infrared spectrum of Example 30 and
1 H-nuclear magnetic resonance spectra are shown in Figure 5 and
It is shown in Figure 6. Example 59 Using the compounds of the present invention obtained in Examples 1 to 58 above, according to the method described in Chapter 1, Section 1 of "Chemistry of Crown Ethers and Cryptands" (Kagaku Dojin, 1979), The compounds of the invention were used to extract potassium and sodium picrate from the aqueous phase into the organic phase. Mix 5 ml of a methylene chloride solution containing the compound of the present invention at a concentration of 3 x 10 -4 M with 5 ml of an aqueous solution containing potassium hydroxide or sodium hydroxide at a concentration of 10 -2 M and picric acid at a concentration of 7 x 10 -5 M. After shaking vigorously for 5 minutes at 23°C, the mixture was allowed to stand to separate the aqueous and organic phases. The extraction rate of potassium picrate or sodium picrate extracted into the organic phase was determined by absorption at 374 nm using a visible absorption spectrum. The results are shown in Table 3.
【表】【table】
【表】
また比較のため、4′−ホルミルベンゾ15クラウ
ン5を用いて同様な実験を行つた結果、カリウム
ピクレート抽出率は17.7%、ナトリウムピクレー
トの抽出率は5.1%、カリウムピクレート/ナト
リウムピクレート抽出率比は3.5であつた。
用途例
本発明の化合物のカリウム選択性電極への応用
例を示す。
実施例1〜58に於いて得られた本発明の化合物
を10mg、ポリ塩化ビニル(重合度1300)200mg、
オルソニトロフエニルオクチルエーテル400mgを
10mlのテトラヒドロフランに溶解した。この溶液
を平滑なガラス板上に流延した後、テトラヒドロ
フランを蒸発せしめて約100ミクロン厚の膜を得
た。この膜を第7図及び第8図に示す様に装着
し、第7図及び第8図に示した装置を用いて電極
性能を評価した。すべての測定は25℃で行つた。
ナトリウムイオンに対するカリウムイオンの選
択倍率の決定は、「イオン選択性電極」(共立出版
1977)第2章第3節に記載された混合溶液法によ
つて求めた。具体的には塩化カリウムと塩化ナト
リウムを含む水溶液において、塩化カリウムを一
定濃度(10-4M)とし、塩化ナトリウムの濃度を
変化させて起電力を測定した。そして、起電力と
塩化ナトリウム濃度の関係をプロツトと、その屈
曲点における塩化ナトリウムの濃度を塩化カリウ
ムの濃度で除した値をもつて選択倍率とした。こ
の値は大なるほど選択性電極として優れている。
また、塩化カリウムのみを10-1〜10-5Mの濃度
範囲で含む水溶液の起電力を測定して、起電力と
塩化カリウム濃度との関係より勾配を塩化カリウ
ム濃度が10倍変化するについての起電力の変化量
としてmV/decadeの単位で求めた。結果を第
4表に示す。[Table] For comparison, a similar experiment was conducted using 4'-formylbenzo 15 crown 5, and the results showed that the extraction rate of potassium picrate was 17.7%, the extraction rate of sodium picrate was 5.1%, and the extraction rate of potassium picrate/ The sodium picrate extraction rate ratio was 3.5. Application Example An application example of the compound of the present invention to a potassium selective electrode will be shown. 10 mg of the compound of the present invention obtained in Examples 1 to 58, 200 mg of polyvinyl chloride (degree of polymerization 1300),
Orthonitrophenyl octyl ether 400mg
Dissolved in 10ml of tetrahydrofuran. After casting this solution onto a smooth glass plate, the tetrahydrofuran was evaporated to obtain a film approximately 100 microns thick. This membrane was mounted as shown in FIGS. 7 and 8, and the electrode performance was evaluated using the apparatus shown in FIGS. 7 and 8. All measurements were performed at 25°C. The selection ratio of potassium ions to sodium ions can be determined using the "ion selective electrode" (Kyoritsu Shuppan)
(1977) was determined by the mixed solution method described in Chapter 2, Section 3. Specifically, in an aqueous solution containing potassium chloride and sodium chloride, the electromotive force was measured while keeping the concentration of potassium chloride constant (10 -4 M) and varying the concentration of sodium chloride. Then, the relationship between the electromotive force and the sodium chloride concentration was plotted, and the value obtained by dividing the concentration of sodium chloride at the inflection point by the concentration of potassium chloride was used as the selection magnification. The larger this value is, the more excellent the electrode is as a selective electrode. In addition, we measured the electromotive force of an aqueous solution containing only potassium chloride in the concentration range of 10 -1 to 10 -5 M, and from the relationship between the electromotive force and the potassium chloride concentration, we calculated the slope for a 10-fold change in the potassium chloride concentration. The amount of change in electromotive force was determined in mV/decade. The results are shown in Table 4.
【表】【table】
第1図及び第2図はそれぞれ実施例1で得た化
合物の赤外吸収スペクトル及び 1H−核磁気共鳴
スペクトルである。第3図及び第4図はそれぞれ
実施例12で得た化合物の赤外吸収スペクトル及び
1H−核磁気共鳴スペクトルである。第5図、第
6図はそれぞれ実施例30で得た化合物の赤外吸収
スペクトル及び 1H−核磁気共鳴スペクトルであ
る。第7図は起電力を測定する装置の説明図で、
第8図は第7図の電極1に内蔵される各種構成要
素を示す説明図である。第7図及び第8図の各数
値は次の内容を示す。
1……電極、2……測定溶液、3……磁気回転
子、4……磁気攪拌機、5……酢酸リチウム塩
橋、6……塩化カリウム飽和水溶液、7……飽和
かんこう電極、8……エレクトロメーター、11
……アクリル製膜ホルダー、12……銀線、13
……被覆ガラス管、14……銀一塩化銀線、15
……10-3M塩化カリウム内部標準液、16……膜
状物、17……O−リング。
FIGS. 1 and 2 are an infrared absorption spectrum and a 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the compound obtained in Example 1, respectively. Figures 3 and 4 show the infrared absorption spectrum and the infrared absorption spectrum of the compound obtained in Example 12, respectively.
1H -nuclear magnetic resonance spectrum. FIGS. 5 and 6 are the infrared absorption spectrum and 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the compound obtained in Example 30, respectively. Figure 7 is an explanatory diagram of a device that measures electromotive force.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing various constituent elements built into the electrode 1 of FIG. 7. The numerical values in FIGS. 7 and 8 indicate the following contents. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electrode, 2... Measurement solution, 3... Magnetic rotor, 4... Magnetic stirrer, 5... Lithium acetate salt bridge, 6... Potassium chloride saturated aqueous solution, 7... Saturated electrode, 8... Electrometer, 11
... Acrylic film holder, 12 ... Silver wire, 13
...Coated glass tube, 14 ... Silver monochloride wire, 15
...10 -3 M potassium chloride internal standard solution, 16 ... film-like substance, 17 ... O-ring.
Claims (1)
ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、フエニル
基から選ばれた異種または同種の原子、または基
である)〕 で表わされるシツフ塩基型ビスクラウンエーテ
ル。[Claims] 1 General formula, [However, m is 3 or 4, and R is [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] (where R 1 , R 2 , and R 3 are hydrogen atoms, halogen atoms,
A Schiff base-type biscrown ether, which is a different or similar atom or group selected from a nitro group, an alkyl group, an alkoxy group, and a phenyl group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58245557A JPS60142978A (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Schiff base type biscrown ether |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58245557A JPS60142978A (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Schiff base type biscrown ether |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60142978A JPS60142978A (en) | 1985-07-29 |
| JPH0327550B2 true JPH0327550B2 (en) | 1991-04-16 |
Family
ID=17135471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58245557A Granted JPS60142978A (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Schiff base type biscrown ether |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60142978A (en) |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP58245557A patent/JPS60142978A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60142978A (en) | 1985-07-29 |
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