(57)【要約】【課題】ピリドン類をホスト化合物を用いて包接し固定化する。【解決手段】次式：【化１３】2004099492.tif 000014（式中、Ｒ１，Ｒ２は同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）で示され、互変異性体が存在する４−ピリドン類の一方の異性体を、ホスト化合物を用いて包接し固定化することを特徴とするピリドン類の固定化方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲスト化合物が、次式：
【化１】
2004099492.tif 000008
（式中、Ｒ１，Ｒ２は同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）
で示される４−ピリドン類の互変異性体の一方を、ホスト化合物を用いて包接することを特徴とするピリドン類互変異性体の固定化方法。
【請求項２】
ゲスト化合物が、次式：
【化２】
2004099492.tif 000009
（式中、Ｒ１，Ｒ２は同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）
で示される４−ピリドン類の互変異性体の一方であり、ホスト化合物が前記ゲスト化合物を包接しうる化合物から選ばれることを特徴とする包接化合物。
【請求項３】
ゲスト化合物が、次式：
【化３】
2004099492.tif 000010
（式中、Ｒ１，Ｒ２は同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）
で示される４−ピリドン類の互変異性体の一方を包接した包接化合物を用いることを特徴とするピリドン類の化学反応方法。
【請求項４】
ゲスト化合物が、次式：
【化４】
2004099492.tif 000011
（式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）
で示される２−ピリドン類の互変異性体の一方を、ジフェン酸をホスト化合物として用いることにより包接することを特徴とするピリドン類互変異性体の固定化方法。
【請求項５】
ゲスト化合物が、次式：
【化５】
2004099492.tif 000012
（式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）で示される２−ピリドン類の互変異性体の一方の異性体であり、ホスト化合物がジフェン酸であることを特徴とする包接化合物。
【請求項６】
ゲスト化合物が、次式：
【化６】
2004099492.tif 000013
（式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）
で示される２−ピリドン類の互変異性体の一方を、ホスト化合物であるジフェン酸で包接した包接化合物を用いることを特徴とするピリドン類の化学反応方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互変異性体を有するピリドン類の互変異性体の一方をゲスト化合物とし、それを、ホスト化合物を用いて固定化する方法、その方法で得られる包接化合物、およびその包接化合物を用いた化学反応方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学物質の中には、それを液体状態にしたり、またそれを溶媒に溶解させたときに、互変異性を示す化合物の存在することが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，　Ｖｏｌ．３２，　Ｎｏ．２，　Ｐ３２９，　１９９１．
このような互変異性を示す化合物は、それらを原料として溶媒中で化学反応させると、互変異性体が存在するゆえに、目的生成物だけではなく、各種の副生成物が生成したり、また化学反応率が低下するなどの現象が起こる。その結果、目的生成物の収率が低下するだけではなく、目的生成物を精製するための分離精製工程が必要となり、また副生成物の廃棄処理工程も必要になる。
【０００４】
このような問題に対しては、互変異性体のうち、一方を化学反応に関与しない状態にすることが有効である。
ところで、このような互変異性を示す化合物としては、例えば、４−ピリドン類や２−ピリドン類が知られている。
このうち、４−ピリドン類としては、下記に示す構造式［Ｉ］のものが知られている。
【０００５】
【化７】
2004099492.tif 000002
【０００６】
そして、これは、溶液中で、下記に示すように、ピリドン型（Ａ）とピドロキシピリジン型（Ｂ）とが平衡状態で共存していることが報告されている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００７】
【化８】
2004099492.tif 000003
【０００８】
【非特許文献２】
Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，　Ｖｏｌ．３２，　Ｎｏ．２，　ｐ３２９，　１９９１）
なお、上記構造式において、Ｒ１，Ｒ２は同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表している。
【０００９】
しかしながら、現在までのところ、上記した４−ピリドン類の互変異性体の一方のみを取出すこと、そしてその構造や物性を解明することに関する報告はない。
一方、２−ピリドン類に関しては、下記に示すように、溶液中では、ピリドン型（Ａ’）とヒドロキシピリジン型（Ｂ’）とが平衡状態で共存していることが、前記した非特許文献１に報告されている。
【００１０】
【化９】
2004099492.tif 000004
【００１１】
なお、式中のＲは水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表している。
また、この２−ピリドン類を溶液中で長時間光反応させると、医薬製造中間体として有用なｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ型二量体が得られることが報告されている（例えば非特許文献３を参照）。
【００１２】
【化１０】
2004099492.tif 000005
【００１３】
【非特許文献３】
日本化学会誌、Ｎｏ．１２，　ｐ１７４６，　１９８６．
また、上記非特許文献２には、上記した２−ピリドン類に対してアセチレンアルコール系のＴＰＨ（１，１，６，６−テトラフェニル−２，４−ヘキサジイン−１，６−ジオール）をホスト化合物として用いると、ピリドン型（Ａ’）を選択的に包接した包接結晶が得られ、そしてこの包接結晶に光照射を行うと、短時間でｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ二量体を高収率で得られることが報告されている。
【００１４】
すなわち、２−ピリドン類に関しては、互変異性体の一方が包接結晶として取出され、更にこの包接結晶に光照射を行う化学反応方法が示されている。
しかしながら、上記した包接結晶の場合、有機溶媒中で再結晶させる方法が採られていて、収率が８０％強しか得られていない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１目的は、４−ピリドン類の一方の互変異性体のみを選択的に取出す、または包接結晶として固定化する方法、および包接結晶を利用する化学反応方法を提供することである。
また、本発明の第２の目的は、２−ピリドン類の一方の互変異性体をジフェン酸で包接し、それを光二量化させる２−ピリドン類の固定化方法、および包接結晶を利用する化学反応方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した第１の目的を達成するために、本発明においては、
ゲスト化合物が、次式：
【００１７】
【化１１】
2004099492.tif 000006
【００１８】
（式中、Ｒ１，Ｒ２は同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）
で示される４−ピリドン類の互変異性体の一方を、ホスト化合物を用いて包接することを特徴とするピリドン類互変異性体の固定化方法（以下、第１の固定化方法という）が提供される。
【００１９】
また、本発明においては、ゲスト化合物が上記した［Ｉ］式で示される４−ピリドン類の互変異性体の一方である包接化合物であることを特徴とする４−ピリドン類の互変異性体の包接化合物（以下、第１の包接化合物という）が提供され、更には、この第１の包接化合物を用いる化学反応方法が提供される。
また、本発明においては、
ゲスト化合物が、次式：
【００２０】
【化１２】
2004099492.tif 000007
【００２１】
（式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、または、炭素数１〜１０の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す）で示される２−ピリドン類の互変異性体の一方を、ホスト化合物であるジフェン酸で包接することを特徴とするピリドン類互変異性体の固定化方法（以下、第２の固定化方法という）が提供される。
【００２２】
更に、本発明においては、ゲスト化合物が、上記［ＩＩ］式で示される２−ピリドン類の互変異性体の一方の異性体であり、ホスト化合物がジフェン酸である包接化合物であることを特徴とする２−ピリドン類の互変異性体の包接化合物（以下、第２の包接化合物という）が提供され、更には、この第２の包接化合物を用いることを特徴とする化学反応方法が提供される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
最初に第１の固定化方法について説明する。
固定化の対象となる４−ピリドン類は、［Ｉ］式で示した構造式のものである。具体的には、例えば、４−ピリドン、２−クロロ−４−ピリドン、３−クロロ−４−ピリドン、２−メチル−４−ピリドン、３−メチル−４−ピリドン、３−メトキシ−４−ピリドン、２，６−ジクロロ−４−ピリドン、３，５−ジクロロ−４−ピリドン、２，６−ジメチル−４−ピリドン、３，５−ジメチル−４−ピリドン、３，５−ジメトキシ−４−ピリドンなどをあげることができる。
【００２４】
これらの４−ピリドン類の互変異性体の一方を包接するホスト化合物としては、これらのピリドン類を包接できるものであれば何であってもよく、限定されるものではない。単分子系ホスト、多分子系ホスト、高分子系ホスト、無機系ホストなどを使用することができる。
単分子系ホストとしては、例えば、シクロデキルトリン類、クラウンエーテル類、クリプタンド類、シクロファン類、アザシクロファン類、カリックスアレン類、シクロトリベラトリレン類、スフェランド類、環状オリゴペプチド類などを使用することができる。
【００２５】
多分子系ホストとしては、例えば、尿素類、チオ尿素類、デオキシコール酸類、ペルヒドロトリフェニレン類、トリ−Ｏ−チモチド類、ビアンスリル類、スピロビフルオレン類、シクロフォスファゼン類、アセチレンアルコール類、フェノール類、ビスフェノール類、トリフェノール類、テトラキスフェノール類、ナフトール類、ジフェニルメタノール類、カルボン酸アミド類、カルボン酸類、イミダゾール類、ヒドロキノン類などが使用できる。
【００２６】
高分子系ホストとしては、例えば、セルロース類、デンプン類、キチン類、キトサン類、ポリビニルアルコール類などが使用できる。
そして無機系ホストとしては、例えば、グラファイト類、粘土鉱物類、モンモリロナイト類、ゼオライト類などが使用できる。
これらのホスト化合物のうち、包接能力の大小が４−ピリドン類の分子の大きさに左右されにくい多分子系ホストが好適である。そのような多分子系ホストとしては、具体的には、ビス−β−ナフトール、１，１，６，６−テトラフェニルヘキサ−２，４−ジイソ−１，６ジオール、１，１ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、ジフェン酸ビスジシクロヘキシルアミド、フマル酸ビスシクロヘキシルアミドなどをあげることができる。
【００２７】
４−ピリドン類をホスト化合物に包接させる方法としては、例えば、両者を溶解する溶媒を用いて両者を溶解または加熱溶解したのち放置させる再結晶法、溶媒を用いることなく両者を直接混合する直接混合法などを適用することができる。しかし、これらの方法に限定されることはない。
このようにして、４−ピリドン類の一方の異性体がホスト化合物に包接されて包接結晶となり、上記一方の互変異性体が固定化されて、第１の包接化合物が製造される。
【００２８】
このとき、充分量のホスト化合物が存在すると、この製造過程においても互変異性体の平衡状態を保つ作用が働くので一方が固定化されて少なくなると、他方が変化して、充分な時間が与えられたのちには、大部分のピリドン類が固定化され、固定化されない他方の互変異性体はなくなる。
そして、包接化合物として固定化されている一方の互変異性体が、４−ピリドン類の互変異性体のいずれであるかということは、当該包接結晶に対してＸ線結晶構造解析を行うことによって判定することができる。また、その解析の結果から、固定化されている一方の異性体の分子構造（例えば原子間結合距離や結合角度など）を確認することができる。
【００２９】
このようにして、４−ピリドン類の互変異性体の一方が固定化されている第１の包接化合物を化学反応に用いれば、その反応の場には、他方の異性体は存在していないか、あるいはわずかであるので、固定化されている一方の異性体に特有の化学反応が選択的に進むことになる。
このときの化学反応に特に制限されないが、例えば後述する光化学反応のように、包接化合物に固定化されたゲスト化合物だけの反応が進む系では、包接されていないピリドン酸が共存していても化学反応は進むことになる。
【００３０】
次に第２の固定化方法について説明する。
固定化の対象となる２−ピリドン類は［ＩＩ］式で示した構造式のものである。具体的には、例えば、２−ピリドン、４−クロロ−２−ピリドン、６−クロロ−２−ピリドン、４−メチル−２−ピリドン、６−メチル−２−ピリドン、４−メトキシ−２−ピリドン、３−メトキシ−２−ピリドンなどをあげることができる。
【００３１】
そして、これらの２−ピリドン類を包接して固定化するホスト化合物としては、ジフェン酸が用いられる。
２−ピリドン類をジフェン酸に包接させる方法としては、前記した再結晶法も可能である。しかしながら、例えば２−ピリドン類とジフェン酸を有機溶媒を全く用いることなく、粉砕混合するだけでも、ピリドン型（Ａ’）が選択的に包接された包接結晶を得ることができる。
【００３２】
そして、得られた包接結晶に例えば光照射を行うと、ｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ二量体を得ることができる。その場合の収率は、前記した非特許文献２で開示されている収率よりも高くなる。この二量体は医薬製造用の中間体として有用である。
なお、２−ピリドン類の包接理論量よりも過剰の２−ピリドン類と、ジフェン酸を粉砕混合しながら、そこに光照射を行うと、包接理論量よりも多い二量体を得ることができる。このことは、２−ピリドン類はそのままの結晶状態（非包接状態）では光二量化を起こさないことを考えれば、ジフェン酸は光二量化の触媒作用を備えていることを示しているように推察される。
【００３３】
すなわち、ジフェン酸は生成した二量体を固定しているよりも互変異性体との親和性が高いため、非包接状態にあった互変異性体と新たな包接化合物を形成し、光二量体を放出する。このようにして、遊離の互変異性体の一方が減少すると、新たな平衡状態に移行し、次々と二量体が生成され、ついには、大部分のピリドン類が１種類の光二量体に変換されるものと考えられる。
【００３４】
このようにして、２−ピリドン類の互変異性体のうち一方の異性体であるピリドン型（Ａ’）がジフェン酸に包接されて包摂結晶となり、光照射により光二量体が生成されてジフェン酸から放出されると、非包接状態であったピリドン型（Ａ’）がジフェン酸で包接されるとともに、ヒドロキシピリドン型（Ｂ’）の一部がピリドン型（Ａ’）に変化し、これを反復して最終的には１種類の光二量体だけが生成するという特有の化学反応が進むことになる。
【００３５】
なお、ピリドン類はアルカリ水溶液に溶解するので、光照射を終えた粉砕混合物にアルカリ水溶液を加えて撹拌すると、未反応のピリドン類は溶解して光二量体が未溶解物として残る。ホスト化合物としてアルカリ水溶液に可溶性のものを用いた場合は、光二量体だけが未溶解物になるので、これを濾別することにより、ピリドン類を含まない光二量体を容易に回収することができる。
【００３６】
また、無機系ホスト化合物のように不溶性のものを用いた場合は、未反応のピリドン類が除去された光二量体とホスト化合物との混合体が得られるので、目的によってはこれを分離することなく次工程に用いることができる。
【００３７】
【実施例】
実施例１
ビス−β−ナフトール（以下、ＢＮＯという）０．２８６ｍｇ（１ｍｍｏｌ）とメタノール１０ｍｌをサンプル瓶にいれてＢＮＯを加熱溶解し、更にここに、４−ピリドン（以下、４Ｐという）を投入して再度加熱溶解したのち、室温下で放置した。ＢＮＯ／４Ｐ＝１／１（モル比）の包接化合物の結晶が得られた。
【００３８】
この包接結晶に対してＸ線結晶構造解析を行ったところ、図１で示すように、４Ｐはこの包接結晶の中で４−ピリドン（ピリドン型（Ａ））の状態で固定化されていることが判明した。
実施例２
ジフェン酸（以下、ＤＰＡという）０．２４２ｍｇ（１ｍｍｏｌ）とエタノール１０ｍｌをサンプル瓶にいれてＤＰＡを加熱溶解し、更にここに、２−ピリドン（以下、２Ｐという）を０．１９０ｍｇ（２ｍｍｏｌ）を投入して再度加熱溶解したのち、室温下で放置した。
【００３９】
ＤＰＡ／２Ｐ＝１／２（モル比）の包接化合物の結晶が得られた。この包接結晶０．１ｇを乳鉢で粉砕し、そこに１００ｗ高圧水銀灯の光を２０時間照射した。その結果、ｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ型の光二量体が収率９２％で得られた。
なお、光二量体は非特許文献２の方法によって同定した。
ここで、得られた結晶のＩＲ測定を行った。その結果を図２に示す。また、
ＤＰＡ、２ＰについてもＩＲ測定を行い、それぞれの結果を図３、図４として示した。
【００４０】
図２〜図４を対比して明らかなように、図２では、ＤＰＡ、２Ｐのそれぞれとは異なる吸収が消失している。したがって、図２から、得られた結晶は包接化合物であることが確認された。
そして光照射した結晶についても、ＩＲ測定を行った。その結果を図５に示した。
【００４１】
比較例１
１，１，６，６−テトラフェニル−２，４−ヘキサジイン−１，６−ジオール（以下、ＴＨＰという）をホスト化合物として実施例２と同様の操作を行った。ＴＨＰ／２Ｐ＝１／２（モル比）の包接結晶が得られた。そして、実施例２と同様にして光照射を行ったところ、収率８１％で、ｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ型の光二量体が得られた。
【００４２】
実施例３
ＤＰＡ０．１２１ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）と２Ｐ０．０９５ｍｇ（１ｍｍｏｌ）とを乳鉢上に仕込み、５分間粉砕混合した。得られた粉末のＩＲ測定を行った。結果を図６に示した。
図６は図１と同じ波形になっている。このことから明らかなように、実施例２の場合のように有機溶媒（メタノール）を用いることをせずに、ただ粉砕混合するだけでも包接結晶を調製することができる。
【００４３】
なお、この包接結晶に、実施例２と同様にして光照射を行ったところ、ｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ型の光二量体が収率９０％で得られた。
実施例４
ＤＰＡ０．１２１ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）と２Ｐ０．１９０ｍｇ（２ｍｍｏｌ）とを乳鉢上に仕込み５分間粉砕混合したのち１時間光照射を行い、その後、１分間粉砕混合したのち更に１時間光照射を行い、この操作を光照射時間が全体で２０時間となるように反復した。
【００４４】
得られた粉末のＩＲ測定の結果を図７に示した。図７から明らかなようにこの粉末はｔｒａｎｓ−ａｎｔｉ型の光二量体である。そして、その光二量体の収率は、仕込んだ２Ｐ量に対する収率として８１％であった。すなわち、ＤＰＡは２Ｐの光二量体化にとって触媒作用を及ぼしていることが推察された。光反応後のＩＲ測定の結果を図８に示した。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の方法によれば、４−ピリドン類の互変異性体の一方をゲスト化合物とし、ホスト化合物を用いて包接結晶中に固定化して、それを選択的に取出すことができる。
請求項２の包接化合物は、それを化学反応に用いることにより、その包接化合物に固定化されている一方の異性体に特有の化学反応を進めることができる。
【００４６】
請求項３の化学反応の方法によれば、用いる包接化合物に固定化されている一方の異性体に特有の化学反応が進むので、副生成物が生成したり、化学反応率が低下するということが抑制される。
請求項４の方法によれば、２ピリドン類の互変異性体の一方をゲスト化合物とし、ジフェン酸をホスト化合物として包接結晶中に固定して選択的に取出すことができ、また、ここに光照射を行うと、高い収率で医薬製造用の中間体として有用な光二量体を製造することができる。
【００４７】
請求項５の包接化合物は、それに光照射を行うと上記した光二量体を得ることができる。
請求項６の化学反応方法によれば、とりわけ光照射を行った場合には、非包接状態にあった他方の異性体もジフェン酸に包接されていくので、最終的には１種類の光二量体だけを生成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られた包接結晶に包接されているピリドン（Ａ）の状態を示す模式図である。
【図２】実施例２で得られた包接結晶のＩＲスペクトル図である。
【図３】実施例２で用いたジフェン酸のＩＲスペクトル図である。
【図４】実施例２で用いた２−ピリドンのＩＲスペクトル図である。
【図５】実施例２の包接結晶に対する光照射後のＩＲスペクトル図である。
【図６】実施例３の包接結晶のＩＲスペクトル図である。
【図７】実施例４における粉砕混合後の粉末のＩＲスペクトル図である。
【図８】更に光照射したのちのＩＲスペクトル図である。
【図１】
2004099492.tif 000015
【図２】
2004099492.tif 000016
【図３】
2004099492.tif 000017
【図４】
2004099492.tif 000018
【図５】
2004099492.tif 000019
【図６】
2004099492.tif 000020
【図７】
2004099492.tif 000021
【図８】
2004099492.tif 000022