(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２，６−ジブロモピリジン、４−アルキル−２，６−ジブロモピリジン、４−（ω−ブロモアルキル）−２，６−ジブロモピリジン、４−オリゴオキシエチレン−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルカルボン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン又は４−モノアルキルエステルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジンからなるピリジン環を有する化合物とエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンとを反応させ、前記ピリジン環を有する化合物の６位のみにエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換した２，６−ジブロモピリジンの誘導体を得る工程と、
前記２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーを含む溶液を添加物を含む分散液に滴下する工程と、
前記モノマーを含む溶液を滴下した添加物を含む分散液を加熱することにより、前記モノマーの多量体から構成され、内部に空孔を有し、３つのピリジン環を含む大環状体を合成する工程と
を含むことを特徴とする大環状ピリジノファンの合成方法。
【請求項２】
添加物が水素化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウム、硝酸銀、タングステン(VI)誘導体及びパラジウム(II)誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属カチオンである請求項１記載の合成方法。
【請求項３】
加熱が溶液並びに分散液中に含まれる溶媒の沸点近傍の温度により行われる請求項１記載の合成方法。
【請求項４】
溶媒が水と界面活性剤を含むか、有機溶媒であるか、或いは水と有機溶媒の２相液である請求項３記載の合成方法。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の合成方法により合成された大環状ピリジノファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡便に大環状ピリジノファンを合成する方法及びこの方法により合成された新規な大環状ピリジノファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のピリジノファン化合物として、アミノ酸のラセミ化触媒に用いるピリジノファン化合物が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。特許文献１では、α4、３−Ｏ−イソプロピリデン−α2−ヒドロキシピリドキソールをハロゲン化剤で処理してジクロル体を得る工程と、このジクロル体をジチオールと縮合せしめて、イソプロピリデンジチア体を得る工程と、イソプロピリデンジチア体を加水分解してジチアジオール体を得る工程と、ジチアジオール体を酸化剤で酸化した後、加水分解を行うことでラセミ体化合物を得る工程とからピリジノファン化合物を製造している。また、特許文献２では、α4、３−Ｏ−イソプロピリデン−α2−ヒドロキシピリドキシンをハロゲン化剤で処理したジハロゲノ体をアルカリの存在下、３，３−ジメチル−１，５−ペンタンジチオールと縮合せしめてイソプロピリデンジチア体を得る工程と、得られたイソプロピリデンジチア体を加水分解してジチアジオール体を得る工程と、ジチアジオール体を有機溶媒中１級アミンの存在下、酸化剤を用いて酸化した後、生じたアルデヒドのシツフ塩基を加水分解してラセミ体であるピリジノファン化合物を得る工程から合成される。この合成方法により、アンサ鎖中央に側鎖を導入したピリジノファン化合物が得られる。
【特許文献１】特開昭５３−３７６９０号公報（特許請求の範囲(7)、第５頁左上欄第２０行目〜左下欄第２行目、第６頁左下欄第１行〜第２行目）
【特許文献２】特開昭５６−１２２３８５号公報（特許請求の範囲(4)、第３頁右上欄第３行目〜右下欄第２行目）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に示されるピリジノファン化合物は、３段階以上の反応を経なければ合成することができないため煩雑であり、大量合成には適していなかった。上記特許文献１及び特許文献２に示されるピリジノファン化合物は触媒用途に限定されており、１つの芳香核のみを有する構造であるため、分子内の移動自由度が極めて高く、金属カチオン等との錯体を形成する等の用途には適していなかった。
【０００４】
本発明の目的は、簡便に大環状ピリジノファンを合成する方法及びこの方法により合成された新規な大環状ピリジノファンを提供することにある。
本発明の別の目的は、その内部に形成された空孔が金属カチオン等との選択的親和性に優れた新規な大環状ピリジノファンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、２，６−ジブロモピリジン、４−アルキル−２，６−ジブロモピリジン、４−（ω−ブロモアルキル）−２，６−ジブロモピリジン、４−オリゴオキシエチレン−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルカルボン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン又は４−モノアルキルエステルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジンからなるピリジン環を有する化合物とエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンとを反応させ、上記ピリジン環を有する化合物の６位のみにエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換した２，６−ジブロモピリジンの誘導体を得る工程と、２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーを含む溶液を添加物を含む分散液に滴下する工程と、モノマーを含む溶液を滴下した添加物を含む分散液を加熱することにより、モノマーの多量体から構成され、内部に空孔を有し、３つのピリジン環を含む大環状体を合成する工程とを含むことを特徴とする大環状ピリジノファンの合成方法である。
請求項１に係る発明では、上記工程を経ることにより、新規な大環状ピリジノファンを簡便に合成することができる。
【０００６】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれか１項に記載の合成方法により合成された大環状ピリジノファンである。
請求項５に係る発明では、本発明の合成方法により合成された大環状ピリジノファンは、その内部に空孔を有する新規な物質であり、その用途としてカチオン用錯化剤或いはアニオン用錯化剤、触媒、輸送担体、抗菌剤等に適用可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の大環状ピリジノファンの合成方法は、２，６−ジブロモピリジン、４−アルキル−２，６−ジブロモピリジン、４−（ω−ブロモアルキル）−２，６−ジブロモピリジン、４−オリゴオキシエチレン−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルカルボン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン又は４−モノアルキルエステルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジンからなるピリジン環を有する化合物とエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンとを反応させ、上記ピリジン環を有する化合物の６位のみにエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換した２，６−ジブロモピリジンの誘導体を得る工程と、２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーを含む溶液を添加物を含む分散液に滴下する工程と、モノマーを含む溶液を滴下した添加物を含む分散液を加熱することにより、モノマーの多量体から構成され、内部に空孔を有し、３つのピリジン環を含む大環状体を合成する工程とを含むことを特徴とする。上記工程を経ることにより、新規な大環状ピリジノファンを簡便に合成することができる。
また、上記合成方法により得られた本発明の大環状ピリジノファンは、その内部に空孔を有する新規な物質であり、その用途としてカチオン用錯化剤或いはアニオン用錯化剤、触媒、輸送担体、抗菌剤等に適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明者らは、大環状ピリジノファンを合成するに際し、所定の構造を有する二官能性モノマーを単独基質として適切な条件設定のもとで反応を行えば、様々な性質を有し、機能性に優れた新規な大環状ピリジノファンを簡便に合成することができるとの知見を得た。本発明の大環状ピリジノファンの合成方法は、２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーから、内部に空孔を有する大環状ピリジノファンを合成する方法である。
【０００９】
２，６−ジブロモピリジンの誘導体としては、ピリジン環を有する化合物の６位のみにエチレングリコール、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換した化合物が好適である。上記置換化合物は二官能性を有し、本発明の合成方法に適する。ピリジン環を有する化合物の６位のみにエチレングリコールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、アルカリ及びアルカリ土類金属だけでなく、重金属及び遷移金属イオンに対する高い親和性に基づいた優れた機能を有する。またピリジン環を有する化合物の６位のみにカテコールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、エチレングリコールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンに比べて、親油性が増すとともに、更に分子内の移動自由度に制限が加わるため、ゲスト選択性が向上するものと考えられる。またピリジン環を有する化合物の６位のみにレゾルシノールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、その構造に含まれるベンゼン環が水平面に対して垂直な配座をとることが可能であり、カリックスアレーン類のような筒状構造を形成できるものと考えられる。これにより、カチオン−π相互作用により、その空孔内にカチオン種を取り込むことができるだけでなく、有機分子も取り込むことができるものと考えられる。またピリジン環を有する化合物の６位のみに１，３−ジヒドロキシナフタレンを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、その構造に含まれるナフタレン環が水平面に対して垂直な配座をとることが可能である。従って、ベンゼン環よりも深い筒状構造を形成するのに有効であり、ゲスト化学種である各種カチオンに対して強いπ電子相互作用を示すとともに、有機分子に対する親和性も多様化することが期待される。
【００１０】
ピリジン環を有する化合物のうち、２，６−ジブロモピリジンの４位に各種置換基を導入することにより、様々な性質を有する大環状ピリジノファンを得ることができる。本発明の合成方法に好適な二官能性モノマーを構成するピリジン環を有する化合物としては、２，６−ジブロモピリジン、４−アルキル−２，６−ジブロモピリジン、４−（ω−ブロモアルキル）−２，６−ジブロモピリジン、４−オリゴオキシエチレン−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルカルボン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン又は４−モノアルキルエステルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジンが挙げられる。具体的には、ピリジン環を有する化合物のうち、４−アルキル−２，６−ジブロモピリジンを用いることで得られる大環状ピリジノファンは親油性の性質を示し、４−（ω−ブロモアルキル）−２，６−ジブロモピリジンを用いることで得られる大環状ピリジノファンは親水性（カチオン性）の性質を示し、４−オリゴオキシエチレン−２，６−ジブロモピリジンを用いることで得られる大環状ピリジノファンは親水性（非イオン性）の性質を示し、４−アルキルカルボン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン又は４−モノアルキルエステルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジンを用いることで得られる大環状ピリジノファンは親水性（アニオン性）の性質を示す。
【００１１】
次に、２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーの合成反応を、２，６−ジブロモピリジンの６位のみにエチレングリコールが置換した２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンの合成反応を具体例として説明する。
先ず、水素化ナトリウムをｎ−ヘキサン及びテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦという。）で洗浄した後、この洗浄した水素化ナトリウムを所定量のＴＨＦに分散させて水素化ナトリウム分散液を調製する。またエチレングリコールをＴＨＦに溶解してエチレングリコール溶解液を調製する。また２，６−ジブロモピリジンをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦという。）に溶解して２，６−ジブロモピリジン溶解液を調製する。次いで、調製した水素化ナトリウム分散液を窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、この分散液にエチレングリコール溶解液を３０〜６０分間かけてゆっくりと滴下する。滴下後は４０〜５０℃、好ましくは５０℃程度の温度に加温して３０分ほど更に攪拌した後、室温まで冷却する。次に、室温にまで冷却した液に２，６−ジブロモピリジン溶解液を３０〜６０分間かけてゆっくりと滴下し、滴下後は６５〜７０℃、好ましくは７０℃程度の温度に加温して３時間ほど攪拌することにより反応させる。反応が完全に完了したか、即ち滴下した２，６−ジブロモピリジンが完全に消費されたかを薄層クロマトグラフィー（Thin Layer Chromatography、以下ＴＬＣという。）により確認し、反応完了確認後は、反応液を室温にまで冷却する。次に、冷却した反応液に、水−ＴＨＦの混合液（水とＴＨＦの重量比＝１：１０）を加えて反応液中に残存する水素化ナトリウムを分解する。更に所定量の水を投入し、ジクロロメタンで３回程度抽出する。続いて、抽出後の有機層を所定量の水で３回程度洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。溶媒を留去した後の残渣は、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエン−酢酸エチル傾斜混合溶媒）で単離精製することにより、所望の化合物が得られる。２，６−ジブロモピリジンの６位のみにエチレングリコールが置換した２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンの反応式を次の式（１）に示す。
【００１２】
【化１】
0004431748.tif 000002
【００１３】
また、２，６−ジブロモピリジンの６位のみにカテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換する反応を次の式（２）〜式（４）にそれぞれ示す。式（２）〜式（４）に示す置換反応は上記説明で述べた式（１）に示すエチレングリコールに代えて、カテコール、レゾルシノール又は１，３−ジヒドロキシナフタレンを用いることで行うことができる。
【００１４】
【化２】
0004431748.tif 000003
【００１５】
【化３】
0004431748.tif 000004
【００１６】
【化４】
0004431748.tif 000005
【００１７】
本発明の大環状ピリジノファンの合成方法は、２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーを含む溶液を添加物を含む分散液に滴下する工程と、このモノマーを含む溶液を滴下した添加物を含む分散液を加熱することにより、モノマーの多量体から構成され、内部に空孔を有する大環状体を合成する工程とを含むことを特徴とする。上記工程を経ることにより、新規な大環状ピリジノファンを簡便に合成することができる。
【００１８】
本発明の合成方法に使用する添加物としては、水素化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウム、硝酸銀、タングステン(VI)誘導体及びパラジウム(II)誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属カチオンが挙げられる。タングステン(VI)誘導体としてはタングステン酸が、パラジウム(II)誘導体としては塩化パラジウムが挙げられる。また、二官能性モノマーを含む溶液に使用する溶媒、添加物を含む分散液に使用する溶媒としては、水と界面活性剤を含むか、有機溶媒であるか、或いは水と有機溶媒の２相液が用いられる。水と界面活性剤を含む液に使用する界面活性剤としては、オリゴオキシエチレン系非イオン界面活性剤、アミンイミド系非イオン界面活性剤、第四級アンモニウム塩系陽イオン界面活性剤、カルボン酸塩系陰イオン界面活性剤、スルホン酸塩系陰イオン界面活性剤、スルホンエステル酸塩系陰イオン界面活性剤が挙げられる。有機溶媒としては、ＴＨＦ、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる、水と有機溶媒の２相液としては、水とトルエン、水とベンゼンの２相液等が挙げられる。
【００１９】
次に、本発明の大環状ピリジノファンの合成方法を、二官能性モノマーとして２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを用いた合成方法を具体例として説明する。
先ず、添加物を含む分散剤として、水素化ナトリウムをｎ−ヘキサン及びＴＨＦで洗浄した後、この洗浄した水素化ナトリウムを所定量のＴＨＦに分散させ、更にヨウ化ナトリウムを添加して水素化ナトリウム及びヨウ化ナトリウムを含む分散液を調製する。また、二官能性モノマーを含む溶液として、２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンをＴＨＦに溶解して２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを含む溶液を調製する。
【００２０】
次に、図１に示すような反応装置を用いて、二官能性モノマーを含む溶液を添加物を含む分散液に滴下する。図１に示す反応装置１０は、マグネチックスラーラー１１上に油浴１２が設けられ、内部に油が貯留された油浴１２に三つ口フラスコ１３が浸されてフラスコ内に入れた液体を加温可能な構成を有している。なお、図示しないがフラスコ１３内にはスターラーチップが投入され、マグネチックスラーラー１１によりフラスコ１３内に入れた液体を所定の回転数で攪拌可能な構成を有している。また、三つ口フラスコ１３の中央口にはリービッヒ冷却管１４の下端が、左右の口には滴下漏斗１６及び温度計１７がそれぞれ接続されている。リービッヒ冷却管１４は、上下を連通する蛇腹状の内管と、下側面に設けられた冷却水供給口及び上側面に設けられた冷却水排出口を介して冷却水を流通させる外管から構成される。リービッヒ冷却管１４の上端にはＮ2ガスが封入された風船１８が取り付けられて、フラスコ１３内をＮ2ガス雰囲気に保つ構成となっている。
【００２１】
図１に示す三つ口フラスコ１３内に先に調製した水素化ナトリウム及びヨウ化ナトリウムを含む分散液を入れ、２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを含む溶液を滴下漏斗１６内に注入し、フラスコ１３内の図示しないスターラーチップを回転させて、分散液を窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、滴下漏斗１６よりフラスコ１３内の分散液に２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを含む溶液を３０〜６０分間、好ましくは３０分間程度かけてゆっくりと滴下する。溶液の滴下後は油浴１２によりフラスコを加熱して分散液を６５〜７０℃に維持し、１００〜１１０時間、好ましくは１１０時間程度加熱還流を行って反応を進行させる。加熱還流は溶液並びに分散液中に含まれる溶媒の沸点近傍の温度により行われる。この加熱により、分散液中の溶媒が蒸発してフラスコ１３上部に接続されたリービッヒ冷却管１４の内管内に到達する。リービッヒ冷却管１４では外管に冷却水を流通させているため、内管に到達した溶媒蒸気は冷却されて、フラスコ内へと還流する。この加熱還流では、フラスコ内の分散液の温度を温度計１７により目測しながら油浴１２による加熱を制御することにより行われる。反応終了後は、加熱を停止し、フラスコ内の反応液を室温にまで冷却する。次に、冷却した反応液に、水−ＴＨＦの混合液（水とＴＨＦの重量比＝１：１０）を加えて反応液中に残存する水素化ナトリウムを分解する。更に所定量の水を投入し、ジクロロメタンで３回程度抽出する。続いて、抽出後の有機層を所定量の水で３回程度洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。溶媒を留去した後の残渣は、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエン−酢酸エチル傾斜混合溶媒）で単離精製することにより、２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを用いた本発明の大環状ピリジノファンを含む合成物が得られる。このように本発明の合成方法では、１段階の反応で二官能性モノマーから大環状ピリジノファンを簡便に合成することができる。更にこの合成物は液体クロマトグラフィーによって精製される。二官能性モノマーとして２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを用いて大環状ピリジノファンを合成する反応を式（５）に示す。
【００２２】
【化５】
0004431748.tif 000006
【００２３】
また、二官能性モノマーとして、２，６−ジブロモピリジンの６位のみにカテコールが置換した化合物、２，６−ジブロモピリジンの６位のみにレゾルシノールが置換した化合物、並びに２，６−ジブロモピリジンの６位のみに１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換した化合物を用いて大環状ピリジノファンを合成する反応を式（６）〜式（８）にそれぞれ示す。式（６）〜式（８）に示す合成反応は上記説明で述べた式（５）に示す２，６−ジブロモピリジンの６位のみにエチレングリコールが置換した化合物（２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジン）に代えて、２，６−ジブロモピリジンの６位のみにカテコール、レゾルシノール、並びに１，３−ジヒドロキシナフタレンが置換した化合物を用いることで行うことができる。
【００２４】
【化６】
0004431748.tif 000007
【００２５】
【化７】
0004431748.tif 000008
【００２６】
【化８】
0004431748.tif 000009
【００２７】
また、二官能性モノマーとして、４−アルキル−２，６−ジブロモピリジン、４−（ω−ブロモアルキル）−２，６−ジブロモピリジン、４−オリゴオキシエチレン−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルカルボン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、４−アルキルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジン、並びに４−モノアルキルエステルスルホン酸ナトリウム−２，６−ジブロモピリジンからなるピリジン環を有する化合物の６位のみにエチレングリコールが置換した化合物を用いて大環状ピリジノファンを合成する反応を式（９）〜式（１４）にそれぞれ示す。
【００２８】
【化９】
0004431748.tif 000010
【００２９】
【化１０】
0004431748.tif 000011
【００３０】
【化１１】
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【００３１】
【化１２】
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【００３２】
【化１３】
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【００３３】
【化１４】
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【００３４】
このように本発明の合成方法では、イオン径の異なる添加物を使用して大環状ピリジノファンを合成することにより、各種の空孔径を有する大環状のピリジノファンを簡便に合成することができる。例えば、二官能性モノマーとして２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを用いて合成された大環状ピリジノファンは、その内部に形成された空孔が約４Åであり、エチレングリコールを各ピリジン環を繋ぐ連結部とするので、分子内の移動自由度が著しく制限されるため、ピリジノファン内の空孔とカチオン等との選択的親和性に優れる。即ち、本発明の大環状ピリジノファンは錯化剤の用途として好適である。また、相間移動触媒等の用途にも適用できると考えられる。特に、アルカリ金属カチオンの中ではＣｓ+（イオン径３．４０Å）との選択的錯形成が可能であると考えられるため、このような特徴を利用して、Ｃｓの放射性同位体の分離ができるものと考えられる。また、ピリジン環が有する窒素原子はＡｇ+と高い親和性を有することが知られており、本発明の大環状ピリジノファンとＡｇ+との錯体は抗菌剤として有効に働くものと考えられる。
【００３５】
またピリジン環を有する化合物の６位のみにカテコールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、エチレングリコールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンに比べて、親油性が増すとともに、更に分子内の移動自由度に制限が加わるため、空孔内のゲスト選択性が向上するものと考えられる。またピリジン環を有する化合物の６位のみにレゾルシノールを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、その構造に含まれるベンゼン環が水平面に対して垂直な配座をとることが可能であり、カリックスアレーン類のような筒状構造を形成できるものと考えられる。これにより、カチオン−π相互作用により、その空孔内にカチオン種を取り込むことができるだけでなく、有機分子も取り込むことができるものと考えられる。またピリジン環を有する化合物の６位のみに１，３−ジヒドロキシナフタレンを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは、その構造に含まれるナフタレン環が水平面に対して垂直な配座をとることが可能である。従って、ベンゼン環よりも深い筒状構造を形成するのに有効であり、ゲスト化学種である各種カチオンに対して強いπ電子相互作用を示すとともに、有機分子に対する親和性も多様化することが期待される。以上のことから、ピリジン環を有する化合物の６位のみにレゾルシノールや１，３−ジヒドロキシナフタレンを置換した化合物を用いて合成された大環状ピリジノファンは輸送担体の用途に適すると考えられる。
【実施例】
【００３６】
次に本発明の実施例を詳しく説明する。
＜実施例１＞
［２，６−ジブロモピリジンの誘導体からなる二官能性モノマーの合成］
先ず、水素化ナトリウム（４．１８ｇ、鉱油中に６０％含有、１．０４×１０-1ｍｏｌ）をｎ−ヘキサン２０ｍｌ及びＴＨＦ２０ｍｌで洗浄した後、この洗浄した水素化ナトリウムをＴＨＦ２０ｍｌに分散させて水素化ナトリウム分散液を調製した。またエチレングリコール（２１．７ｇ、３．５０×１０-1ｍｏｌ）をＴＨＦ３０ｍｌに溶解してエチレングリコール溶解液を調製した。また２，６−ジブロモピリジン（８．２７ｇ、３．５０×１０-2ｍｏｌ）をＤＭＦ４０ｍｌに溶解して２，６−ジブロモピリジン溶解液を調製した。
次いで、調製した水素化ナトリウム分散液を窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、この分散液にエチレングリコール溶解液を３０分間かけて滴下した。滴下後は５０℃の温度に加温して３０分間更に攪拌した後、室温にまで冷却した。次に、室温にまで冷却した液に２，６−ジブロモピリジン溶解液を３０分かけて滴下し、滴下後は７０℃の温度に加温して３時間攪拌することにより反応させた。滴下した２，６−ジブロモピリジンが完全に消費されたかをＴＬＣにより確認した後は、反応液を室温にまで冷却した。
【００３７】
次に、冷却した反応液に、水−ＴＨＦの混合液（水とＴＨＦの重量比＝１：１０）を加えて反応液中に残存する水素化ナトリウムを分解した後、更に水１００ｍｌを投入し、ジクロロメタン２００ｍｌで３回抽出した。続いて、抽出後の有機層を水２００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後の残渣を、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエン−酢酸エチル傾斜混合溶媒）で単離精製することにより、所望の化合物を得た。合成された化合物の重量は６．５９ｇであり、収率は８７％であった。
合成された化合物について、1Ｈ−ＮＭＲ（proton Nuclear Magnetic Resonance）で測定したところ、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）はδ＝３．９０（２Ｈ，ｍ）、４．４０（２Ｈ、ｍ）、６．６８（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ）、７．０１（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ）、７．４１（１Ｈ、ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）であった。この結果から合成された化合物は２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンであることを確認した。この２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを実施例１の合成に用いる二官能性モノマーとした。
【００３８】
［大環状ピリジノファンの合成］
先ず、水素化ナトリウム（０．６４ｇ、鉱油中に６０％含有、１．６０×１０-2ｍｏｌ）をｎ−ヘキサン（２０ｍｌ）及びＴＨＦ（２０ｍｌ）で洗浄した後、この洗浄した水素化ナトリウムをＴＨＦ７７０ｍｌに分散させ、更にヨウ化ナトリウム（６．００ｇ、４．００×１０-2ｍｏｌ）を添加して水素化ナトリウム及びヨウ化ナトリウムを含む分散液を調製した。また、先に合成した２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジン（１．７４ｇ、８．００×１０-3ｍｏｌ）をＴＨＦ３０ｍｌに溶解して２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを含む溶液を調製した。
次に、図１に示すような反応装置のフラスコ内に調製した水素化ナトリウム及びヨウ化ナトリウムを含む分散液を入れ、この分散液を窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、分散液に２−ブロモ−６−ヒドロキシエトキシピリジンを含む溶液を３０分間かけて滴下した。滴下後は分散液を７０℃に加熱して１１０時間加熱還流を行い反応を進行させた後、室温にまで冷却した。
【００３９】
次に、冷却した反応液に、水−ＴＨＦの混合液（水とＴＨＦの重量比＝１：１０）を加えて反応液中に残存する水素化ナトリウムを分解した後、更に水３００ｍｌを投入し、ジクロロメタン５００ｍｌで３回抽出した。続いて、抽出後の有機層を水４００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後の残渣を、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエン−酢酸エチル傾斜混合溶媒）で単離精製することにより、所望の合成物を得た。合成物の重量は０．０４ｇであり、収率は４％であった。更にこの合成物を液体クロマトグラフィーによって精製した。
精製した合成物について、ＥＳＩ−ＭＳ（エレクトロスプレーイオン化質量分析）測定を行ったところ、二量体（ｍ／ｚ＝２７５［Ｍ＋Ｈ］+）と三量体（ｍ／ｚ＝４１２［Ｍ＋Ｈ］+）のピークが確認された。また、精製した合成物について、1Ｈ−ＮＭＲで測定したところ、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）は、δ＝４．６９（４Ｈ，ｓ）、６．３８（２Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ）、７，４５（１Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．９Ｈｚ）であった。これらの結果から得られた合成物は上記式（５）に示す構造を含む大環状ピリジノファンであることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の大環状ピリジノファンは、カチオン用錯化剤或いはアニオン用錯化剤、触媒、輸送担体、抗菌剤の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の合成方法に用いる反応装置を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０  反応装置
１１  マグネチックスラーラー
１２  油浴
１３  三つ口フラスコ
１４  リービッヒ冷却管
１６  滴下漏斗
１７  温度計
１８  風船
【図１】
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