(57)【要約】【課題】  メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物を効率的に得る方法を提供する。【解決手段】  ポルフィリノーゲン誘導体を酸化する際系内にアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）を存在させる事を特徴とする、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法。  ポルフィリノーゲン誘導体を酸化する際系内に、酸化によりアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）に変換し得るアルコールを存在させる事を特徴とする、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法。【選択図】  なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポルフィリノーゲン誘導体を酸化する際、系内にアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）を存在させることを特徴とする、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法。
【請求項２】
ポルフィリノーゲン誘導体を酸化する際、系内に、酸化によりアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）に変換し得るアルコールを存在させることを特徴とする、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法。
【請求項３】
ポルフィリノーゲン誘導体が、２−ヒドロキシメチルピロール誘導体を酸処理することにより合成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のメソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の新規な合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポルフィリン及びポルフィリン類似化合物は、自然界でヘモグロビンのヘム、光合成のクロロフィルに代表されるように、種々の機能を有する色素として広くりようされている。この機能を利用した化合物が検討され、光エネルギーの利用や化学反応の触媒、化学物質センサー、光治療等への応用が検討されている。その機能を発現するためにポルフィリン分子への修飾が必要であり、豊富なポルフィリン化学が発展し利用されている。
【０００３】
ポルフィリンの合成法としては、ピロールあるいはその誘導体を４量化して環状のポルフィリン化合物を誘導するのが最も手軽な方法として利用されている。この例としては、ピロールとベンズアルデヒドをプロピオン酸中で縮合してテトラフェニルポルフィリンを合成する方法が有名である。このような合成法では、４つのメソ位に同じ基が結合している、対象性の高い化合物が得られる。
【０００４】
また、ヒドロキシメチルピロールを４量化し環化してポルフィリノーゲンとし、それを酸化してポルフィリンに変換するポルフィリン化合物の合成方法は収率の高い方法として知られている。非特許文献１及び２では、ピロール−２−カルボン酸エチルエステル誘導体を水素化リチウムアルミニウムで還元して生成する２−ヒドロキシメチルピロール誘導体を酸処理し、酸化してポルフィリン化合物を合成する方法が報告されている。これも４つのメソ位に同じ基が結合している、対称性の高い化合物が得られる。
【０００５】
一方で、ポルフィリンの４つのメソ位の１ヶ所だけに置換基を導入することは、ポルフィリンの機能化に必要である事がある。例えば、ポリマーの側鎖にポルフィリン環がメソ位で結合している化合物は、ポルフィリン環を有するポリマーとしては最も考えやすいものである。
一置換のポルフィリンを合成する方法は、段階的にピロール環を結合して非対称な構造のポルフィリンを生成する方法である。例えば、非特許文献３には多段階のステップを踏んで一置換体を合成する方法が報告されている。この方法は原理的には一置換体一種類のみを合成することができるが、多くのステップの合成になり、時間がかかり、収率が低くなる欠点がある。
【非特許文献１】Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．１、３１６１（１９９７）
【非特許文献２】Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ  ５２巻、３９９（２０００）
【非特許文献３】Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００２，４，３８０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、メソ位に置換基を有するポルフィリン化合物を合成するには、多段階のステップの反応が必要である等、効率よく合成することが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポルフィリノーゲンを酸化してポルフィリノーゲンを合成する際に、酸化処理の前に系内にアルデヒド化合物を共存させることにより、メソ位に置換基を有するポルフィリン化合物を簡便に合成することができることを見いだし、本発明に至った。
即ち、本発明の要旨は、ポルフィリノーゲン誘導体を酸化する際、系内にアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）を存在させる事を特徴とする、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法に存する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物を効率的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明は、ポルフィリノーゲン誘導体を酸化する際に、系内にアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）又は酸化によりアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）に変換し得るアルコールを存在させる事を特徴とする、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法である。
【００１０】
（ポルフィリノーゲン誘導体）
本発明において、ポルフィリノーゲン誘導体とは、２位にメチレンを有するピロール誘導体の環状４量体化合物である。具体的には、下記一般式（Ｉ）
【００１１】
【化１】
2005068042.tif 000002
【００１２】
（式中、Ｑ1'〜Ｑ8'は、それぞれ独立して１価の有機基を示し、このうち、（Ｑ1'及びＱ2'）、（Ｑ3'及びＱ4'）、（Ｑ5'及びＱ6'）、並びに、（Ｑ7'及びＱ8'）は互いに結合して環構造を形成していても良い。）で表されるポルフィリノーゲン誘導体である。
【００１３】
上記Ｑ1'〜Ｑ8'の１価の有機基としては、酸化反応時に悪影響を与えない基であれば特に限定されないが具体的には、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；ニトロ基；ニトロソ基；シアノ基；イソシアノ基；シアナト基；イソシアナト基；チオシアナト基；イソチオシアナト基；メルカプト基；ヒドロキシ基；エポキシ基；ホルミル基；スルホン酸基；カルボキシル基；置換されていても良いアルキル基；置換されていても良いシクロアルキル基；置換されていても良いアルケニル基；置換されていても良いシクロアルケニル基；置換されていても良いアリール基；置換されていても良い複素環基；置換されていても良いアルコキシ基；置換されていても良いアルケニルオキシ基；置換されていても良いアリールオキシ基；置換されていても良いアルキルチオ基；−ＣＯＱ9で表されるアシル基；−ＯＣＯＱ9で表されるアシルオキシ基；−ＮＱ10Ｑ11で表されるアミノ基；−ＣＯＯＱ9で表されるカルボン酸エステル基；−ＣＯＮＱ12Ｑ13で表される
カルバモイル基；−ＳＯＱ9で表されるスルフィニル基；−ＳＯ2Ｑ9で表されるスルホニ
ル基；−ＳＯ3Ｑ9スルホン酸エステル基；−ＳＯ2ＮＱ12Ｑ13で表されるスルファモイル
基が挙げられる。このうち、置換されていても良いアルキル基；置換されていても良いシクロアルキル基；置換されていても良いアルケニル基；置換されていても良いシクロアルケニル基；置換されていても良いアリール基；置換されていても良い複素環基；置換されていても良いアルコキシ基；置換されていても良いアルケニルオキシ基；置換されていても良いアリールオキシ基；置換されていても良いアルキルチオ基；−ＣＯＱ9で表される
アシル基；−ＯＣＯＱ9で表されるアシルオキシ基；−ＮＱ10Ｑ11で表されるアミノ基；
−ＣＯＯＱ9で表されるカルボン酸エステル基；−ＣＯＮＱ12Ｑ13で表されるカルバモイ
ル基；−ＳＯＱ9で表されるスルフィニル基；−ＳＯ2Ｑ9で表されるスルホニル基；−Ｓ
Ｏ3Ｑ9スルホン酸エステル基；−ＳＯ2ＮＱ12Ｑ13で表されるスルファモイル基としては
、炭素数１８以下、好ましくは１２以下ものが挙げられる。
【００１４】
上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−へプチル基等の直鎖又は分岐のアルキル基が挙げられる。
上記シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の環状アルキル基が挙げられる。
【００１５】
上記アルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の直鎖又は分岐のアルケニル基が挙げられる。
上記シクロアルケニル基としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の環状アルケニル基が挙げられる。
上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が挙げられる。
【００１６】
上記複素環基としては、２−チエニル基、２−ピリジル基、４−ピペリジル基、モルホリノ基等の異項原子を１〜３個有する複素環基が挙げられる。
上記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等の直鎖または分岐のアルコキシ基が挙げられる。
【００１７】
上記アルケニルオキシ基としてはプロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等の直鎖または分岐のアルケニルオキシ基が挙げられる。
上記アリールオキシ基としては、フェノキシ基又はナフチルオキシ基が挙げられる。
上記アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基等の直鎖または分岐のアルキルチオ基が挙げられる。
【００１８】
上記アシル基、アシルオキシ基、カルボン酸エステル基、スルフィニル基、スルホニル基及びスルホン酸エステル基におけるＱ9としては、置換されていても良い炭化水素基又
は置換されていても良い複素環基が挙げられる。
上記アミノ基におけるＱ10及びＱ11としては、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、炭化水素基、複素環基、−ＣＯＱ9で表されるアシル基、−ＣＯＯＱ9で表されるカルボン酸エステル基又は−ＳＯ2Ｑ9で表されるスルホニル基が挙げられる。
【００１９】
上記カルバモイル基又はスルファモイル基における、Ｑ12及びＱ13としては、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基又は複素環基が挙げられる。
上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基、複素環基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及び炭化水素基は、酸化反応において悪影響を与えない範囲で任意の置換されていても良く、その具体例としては、上述のＱ1'〜Ｑ8'の具体例として記述したような基が挙げられる
。
【００２０】
また、（Ｑ1'及びＱ2'）、（Ｑ3'及びＱ4'）、（Ｑ5'及びＱ6'）、並びに、（Ｑ7'及びＱ8'）は、それぞれが互いに一体となって、プロピレン基、ブチレン基、等となり、それぞれがピロール環と縮合環を形成する脂肪族炭化水素基となっていてもよく、または形成された縮合環がベンゼン環、ナフタレン環等の芳香族炭素環となっていてもよく、さらにヘテロ原子により置換されてピロール環、ピリジン環等の複素環基を形成していてもよく、このうち好ましくは、脂肪族炭素環である。さらに好ましくは、下記一般式（ＩＩ）で表される基である。
【００２１】
【化２】
2005068042.tif 000003
【００２２】
上記Ｑ1'〜Ｑ8'として好ましくは、水素、置換されていても良いアルキル基、上記一般式（ＩＩ）で表される基である。
【００２３】
上記ポルフィリノーゲン誘導体は、下記式（ＩＩＩ）で表されるような、２−ヒドロキシピロール誘導体の酸処理、又は、ピロール誘導体とアルデヒドの縮合反応等の公知の方法によって合成できる。好ましくは、２−ヒドロキシピロール誘導体の酸処理によって合成する方法である。
【００２４】
【化３】
2005068042.tif 000004
【００２５】
（式中、Ｒは一般式（Ｉ）のＱ1'〜Ｑ8'に相当する基を示す。）
ここで、上記２−ヒドロキシピロール誘導体は、ピロールカルボン酸エステル誘導体をリチウム水素化アルミニウム等の還元剤で還元して製造することができるが、該エステル誘導体としては特に限定はないが、好ましくは炭素数１〜８のアルコールのエステル、さらに好ましくは炭素数１〜４のアルコールのエステルを用いるのが好ましい。
【００２６】
また、反応終了後、余剰の還元剤は、酢酸エステル；水；又は無機塩の水溶液で不活性化し、以降の反応に影響ないようにする。
（酸化反応）
本発明のメソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法は、上述のポルフィリノーゲン誘導体を酸化してポルフィリン系化合物を製造するに当たり、酸化反応系内にアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）を存在させる事を特徴とする。
【００２７】
アルデヒドとしては、下記一般式（ＩＶ）で表されるようなアルデヒドを使用すること
が出来る。
【００２８】
【化４】
2005068042.tif 000005
【００２９】
式中Ｒ1は、前記Ｑ1'〜Ｑ8'で記述したような１価の有機基であって、水素原子以外の
ものであれば特に限定はないが、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基；水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルケニル基；水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良いアリール基が挙げられる。さらに好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖又は、分岐の炭素数１〜１３のアルキル基；水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良いアリール基が挙げられる。
【００３０】
アルデヒドの含有量は特に限定はないが、ポルフィリノーゲン誘導体１モルに対して、１モル以上が好ましい。又、５０モル以下、さらには２６モル以下が好ましい。１モルより少ないとメソ位に置換基を１個有するポルフィリン系化合物の収率が悪くなり、５０モルより多いと副生物としてメソ位に置換基を複数有するポルフィリン系化合物が生成してしまう。
【００３１】
又、本発明のメソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の製造方法は、上述のポルフィリノーゲン誘導体を酸化してポルフィリン系化合物を製造するに当たり、酸化反応系内に、酸化によりアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）に変換し得るアルコールを存在させる事を特徴とする。
アルコールとしては、酸化により上記アルデヒドに変換し得るものなら特に制限はなく、下記一般式（Ｖ）で表されるような１級アルコールを使用することが出来る。
【００３２】
【化５】
2005068042.tif 000006
【００３３】
式中Ｒ2は、前記Ｑ1'〜Ｑ8'で記述したような１価の有機基であって、水素原子及び２
−ピロール基以外のものであれば特に限定はないが、、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チ
オシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基；水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルケニル基；水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良いアリール基が挙げられる。さらに好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖又は、分岐の炭素数１〜１３のアルキル基；水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良いアリール基が挙げられる。
【００３４】
アルコールの含有量は特に限定はないが、ポルフィリノーゲン誘導体１モルに対して、１モル以上が好ましい。又、４０００モル以下が好ましく、さらに好ましくは３０００モル以下である。１モルより少ないとメソ位に置換基を１個有するポルフィリン系化合物の収率が悪くなり、４０００モルより多いと副生物としてメソ位に置換基を複数有するポルフィリン系化合物が生成してしまう。
【００３５】
上記のようにアルデヒド及び／又はアルコール存在させる方法としては、酸化反応前反応液及び／又は酸化反応系内にアルデヒド及び／又はアルコールを添加したり、原料２−ヒドロキシメチルピロール誘導体の前段であるピロールカルボン酸エステル誘導体として、メチルエステル以外の１級アルコールのエステルを用いる方法、若しくは、還元反応終了後、余剰の還元剤を不活性化するに当たり弱酸のメチルエステル以外の弱酸と１級アルコールのエステルを用いる事ができる。
【００３６】
さらに、反応溶媒として、安定剤としてエタノールを含有するクロロホルムを使用したり、若しくは、反応中にアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）及び／又は酸化によりアルデヒド（但し、ホルムアルデヒドを除く）に変換し得るアルコールを生成する可能性のある試薬、中間体、溶媒を使用しても構わない。好ましくは、酸化反応前反応液及び／又は酸化反応系内にアルデヒド及び／又はアルコールを添加する方法である。
【００３７】
ポルフィリノーゲン誘導体を酸化するに当たっては、公知の方法に従って、飽和炭化水素環あるいは不飽和炭化水素環をベンゼン環、ナフタレン環等の芳香族環に酸化するのに通常用いるようなクロラニル、ジクロロジシアノベンゾキノン、Ｎ−２，４，６−トリニトロフェニル-Ｎ',Ｎ’−ジフェニルヒドラジン等の有機酸化剤や二酸化マンガン、二酸
化セレン等の無機酸化剤、さらには酸素等の酸化性の気体を吹き込むことも利用できる。好ましくは、クロラニル、ジクロロジシアノベンゾキノンである。
【００３８】
酸化剤の量は、反応の進行を液体クロマトグラフィー等でモニターしながら酸化剤の添加量を調整するのが望ましいが、原料として用いた２−ヒドロキシメチルピロール誘導体の０．３倍当量〜３倍当量を用いる。好ましくは０．３倍当量〜１倍当量である。
酸化反応は、通常室温で行うが、副反応速度を制御する為に高温あるいは低温で反応を行うことも可能である。望ましい反応温度は、−２０℃から溶媒の還流温度以下である。
２０℃より低いと、反応が進行せず、メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の生成量が少なくなる。ここで、メソ位に置換基を１個有するポルフィリン系化合物を選択的に得ようとする場合には、反応温度を８０℃以下とするのが好ましい。
【００３９】
酸化に要する反応時間は、反応の進行をモニターしながら決めれば良いが、通常３０分以上である。あまり長時間酸化反応を行うと、副反応で収率が低下する可能性があるので、１２時間以内に反応が終了するように酸化剤の量や反応温度を調整するのが望ましい。
得られたメソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物は必要に応じて精製する事ができる。具体的な精製法としては、反応溶媒を濃縮したり、貧溶媒を加えたりして目的物を取り出す。さらに純度を高めるためには、クロマトグラフィー、再結晶、再沈殿等用いて、望ましい純度まで精製することができる。
【００４０】
（メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物）
上述のような方法で製造される本発明のメソ位に置換基を１〜４個、好ましくは１個有するポルフィリン系化合物であり、メソ位に置換基を１個有する化合物は、下記一般式（IV）で表される。
【００４１】
【化６】
2005068042.tif 000007
【００４２】
式中Ｑ1〜Ｑ8は、前記Ｑ1`〜Ｑ8`と同義である。このうちＱ1〜Ｑ8として好ましくは、水素、置換されていても良いアルキル基、上記一般式（ＩＩ）で表される基である。
また、Ｒ3は前記Ｒ1と同義であり、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基；水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルケニル基；水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、メルカプト基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良いアリール基が挙げられる。さらに好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良い直鎖又は、分岐の炭素数１〜１３のアルキル基；水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、ホルミル基、スルホン酸基、カルボキシル基、ハロゲン
化アシル基、アルキル基、アリール基、又はハロアルキル基で置換されていても良いアリール基が挙げられる。
【００４３】
また、Ｍは、２個の水素原子又は１ないし２個の金属原子を示し、該金属原子は、他の原子若しくは原子団が結合していても良い。
上記金属原子としては、ポルフィリン化合物と結合できるものであれば、すべて用いることができる。このうち好ましくは２価あるいは３価の価数をもつ金属であるが、２価の金属としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の周期律表（ＩＵＰＡＣ無機化学命名法１９９０年規則）の８族、９族、１０族、１１族又は１２族より選ばれる金属が挙げられる。また、上記金属原子が３価以上の場合には、ハロゲン原子、酸素原子等の他の原子、又は、アルキル基、アルコキシ基等の原子団が結合していても良く、例えば、Ｆｅ−Ｘ、Ａｌ−Ｘ、Ｔｉ＝Ｏ、Ｓｉ−Ｘ１Ｘ２（ここで、Ｘ、Ｘ１及びＸ２は、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等の１価の基を示す。）等が挙げられる。その例としては、ＫＡＲＬ Ｍ． ＫＡＤＩＳＨ ＫＥＶＩＮ Ｍ．ＳＭＩＴＨ ＲＯＧＥＲ ＧＵＩＬＡＲＤ著、ＴＨＥ ＰＯＲＰＨＹＲＩＮ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＶＯＬ．１〜１０、ＡＣＡＤＥＭ
ＩＣ ＰＲＥＳＳ（２０００）等に挙げられた様な公知のものを用いることができる。
【００４４】
このようなポルフィリン化合物の好ましい具体例としては、以下の例が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
【化７】
2005068042.tif 000008
【００４６】
上記化合物の中心（Ｎ原子）に各種金属を導入する場合には、例えば酢酸銅のような金属塩を、クロロホルムーメタノールのような混合有機溶媒中で反応させることにより容易に行うことができる。
【００４７】
メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物は、公知に知られている液体クロマトグラフィー、マススペクトル、ＮＭＲ、ＩＲ等の分析により同定できる。
メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の定量は、通常の方法であれば特に限定しないが、例えば、ＮＭＲあるいは液体クロマトグラフィーにより組成比を分析することができる。ＮＭＲスペクトルにおける、対応するプロトンに対するピークの積分比から、メソ位に１個置換基を有するポルフィリン系化合物とメソ位に置換基を有しないポルフィ
リン系化合物及び／又はメソ位に複数置換基を有するポルフィリン系化合物との組成比（＝モル比）を求めることができる。また、ＮＭＲ測定に用いたと同じサンプルを、液体クロマトグラフィーを用い、汎用に使用されるＵＶ２５４ｎｍで検出し、そのピーク面積をモル比に換算することができる。
【００４８】
メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物を製造するメカニズムは、詳細は不明であるが、本発明の製造方法の結果を勘案すると、以下の様であると考えられ、ポルフィリン系化合物としてポルフィリンを例にして以下に説明する。
２−ヒドロキシメチルピロールを酸触媒により環化することにより、ピロールの４量体であるポルフィリノーゲンが生成するが、この中間体は酸と水の存在下において、メソ位のメチレン基がホルムアルデヒドとして脱離したものとの平衡状態であると考えられる。一方で、ポルフィリノーゲンを酸化してポルフィリンに変換する際に、エタノールの様な１級アルコールが存在すると、そのアルコールがが酸化されて例えば、アセトアルデヒド等のアルデヒド類が生成することとなる。これが上記平衡によりピロール４量体に取りこまれた後に酸化されることによりメソ位に上記アルコールに由来する基が結合したポルフィリン化合物が生成すると考えられる。
【００４９】
（メソ位に置換基を有するポルフィリン系化合物の応用）
メソ位に置換基を有するポルフィリンは、次のようなものへの応用が考えられる。
メソ位の置換基を通して他の機能性分子と結合する事により、機能を発現する。例えば、フラーレンやキノンのような電子受容性の基と結合することにより、ポルフィリンの光吸収によるポルフィリンと電子受容性基の間の電子移動が起こり、電荷分離しやすくなる為、太陽電池や光導電性、光触媒への応用が考えられる。
又、メソ位の置換基を利用して高分子の側鎖に化学結合により導入することにより、ポルフィリンの色素としての機能や触媒機能を高分子に固定することができる。
さらに、無置換、あるいは置換基を有する長鎖アルキル基をメソ位に有するポルフィリン化合物は、両新媒性を示す事が期待され、ＬＢ法による単分子膜の作製、界面活性剤としての機能とポルフィリンの機能の結合が期待される。アルキル基にチオール基が置換しているものは、金表面に結合することが期待され、これも単分子膜の作製に利用できる。このような単分子膜は光起電力、光電子移動反応が期待できる。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
ポルフィリノーゲン誘導体及びポルフィリン系化合物の定量は、島津製作所社製高速液体クロマトグラフィーを用いて行った。用いたカラムはＳＨＩＳＥＩＤＯ  ＦＩＮＥ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ製、ＣＡＰＣＥＬＬ  ＰＡＫ  Ｃ１８であり、ＴＨＦ／水＝６０：４０の混合溶媒を流速０．６ｍｌ／分、圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ２で流しながら、ＵＶ２５４ｎｍで検出し、サンプルのクロロホルム溶液を分析した。
【００５１】
（実施例１）
窒素雰囲気下、水素化アルミニウムリチウム（４．４１ｇ、１１６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、１００ｍｌ）に懸濁させた。０℃に冷却し、４，７−ジヒドロ−４，７−エタノ−２Ｈ−イソインドール−１−カルボン酸エチル  （６．２２ｇ、２８．６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（６０ｍｌ）溶液を滴下した。その後１０℃に昇温し、全体で約３時間程度攪拌した。ＨＰＬＣにより、反応の進行を確認し、飽和塩化アンモニウム水溶液に反応液を加えて反応を停止した。その後、クロロホルム（和光純薬工業製、安定化剤にアミレンを使用）により抽出を行い（３００ｍｌずつ３回）、抽出したクロロホルム溶液を濃縮した。これとは別に、ｐ−トルエンスルホン酸（７７０．２ｍｇ、４．４７ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液（７００ｍｌ）（和光純薬工業製、安定化剤にアミレンを使用）
を用意し、攪拌しながら圧縮空気を１０分程度バブリングした。この酸性の溶液に、先ほど濃縮しておいた溶液を、攪拌とバブリングを続けながら、室温で滴下した。ＬＣで確認すると、還元反応により生成した４，７−ジヒドロ−４，７−エタノ−１−ヒドロキシメチル−２Ｈ−イソインドールのピークが消失して新たに大きく現れるピークがあり、このピークのマススペクトルを測定すると、分子量が６２８であり対応するビシクロポルフィリノーゲンである事が確認された。１時間ほど攪拌とバブリングを継続した後、反応液のうち１０ｍｌを取り分けた。この１０ｍｌの溶液にベンズアルデヒド（１９．１ｍｇ，  ０．１８ｍｍｏｌ）を加えて、さらに１時間ほど攪拌した後、一夜放置した。翌日攪拌を再開し、ＨＰＬＣにより反応を追跡した。平衡に達したと判断された時点で攪拌を停止し、さらに数日間放置した。以上の方法で作られた反応液にはポルフィリノーゲンに対して２５．９倍モル量のベンズアルデヒドが含まれている。このような小スケールの反応では空気中の酸素のみによる酸化だけで十分に反応が進行し、ポルフィリノーゲンはポルフィリンに変換される。ＬＣＭＳにより、反応液を分析し、ビシクロポルフィリン（分子量６２２，  λｍａｘ＝３８０ｎｍ）、メソ位にフェニル基が１個入ったモノフェニル体（分子量６９８，  λｍａｘ＝３９０ｎｍ）、メソ位にフェニル基が２個入ったジフェニル体（分子量７７４，  λｍａｘ＝３９８ｎｍ）に対するピークが確認された。各ピークのモル吸光度系数が等しいと仮定し、各λｍａｘにおける面積の比から、生成比を求めた。ビシクロポルフィリン：モノフェニル体：ジフェニル体＝８７．０：１０．７：２．３であった。
【００５２】
（実施例２）
窒素雰囲気下、水素化アルミニウムリチウム（２．６６２１ｇ，  ７０．１ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、１００ｍｌ）に懸濁させた。０℃（冷却用のバスの温度）に冷却し、４，７−ジヒドロ−４，７−エタノ−２Ｈ−イソインドール−１−カルボン酸エチル（３．９２７７ｇ，  １８．４ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１４０ｍｌ）溶液を滴下した（内部の反応液の温度は滴下前の６℃から、滴下後に８．５℃まで上昇）。その後１０℃に昇温し、全体で約３時間程度攪拌した。ＨＰＬＣにより、反応の進行を確認して、酢酸エチル（１７．６ｍｌ）を加えて反応を停止した。飽和塩化アンモニウム水溶液に反応液を加えた後、クロロホルム（５００ｍｌずつ２回）により抽出を行った。抽出したクロロホルム溶液を濃縮し、約７０ｍｌとした。この溶液をｐ−トルエンスルホン酸（５５２．０ｍｇ，  ２．８２ｍｍｏｌ）のクロロホルム懸濁液（７００ｍｌ）に室温で滴下した。ここで用いたクロロホルムは安定化剤として最大７ｍｌ（１２４ｍｍｏｌ）のエタノールを含んでいる。１時間ほど攪拌し、一夜放置した。翌日攪拌を再開し、クロラニル（１．１２９０ｇ，  ４．６ｍｍｏｌ）を室温で加えた。ＨＰＬＣにより、反応の進行を確認したところ、反応中間体であるポルフィリノーゲンが残存していたので、さらにクロラニル（５７０．９ｍｇ，  ２．３ｍｍｏｌ）を室温で加えた。ＨＰＬＣにより、ポルフィリノーゲンの消失を確認した後、反応液を水に注いで反応を停止し、有機層を分離した。上記のエタノールは、クロラニルにより酸化されてアセトアルデヒドになるため、酸触媒による交換反応でポルフィリノーゲンに取り込まれる。これにより、ポルフィリノーゲンの酸化によりポルフィリンが生成する際にメソ位にメチル基が導入される。炭酸水素ナトリウム水溶液で洗滌し（２回）、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はクロロホルム）により目的物を分離し、クロロホルム−メタノール溶媒を用いて再沈殿により精製し、メソ位無置換ポルフィリンおよびメソ位メチル置換ポルフィリン誘導体を得た（合計１．１１５０ｇ，  ４０．０％（無置換体３３．６％，  メチル置換体６．０％  ）。