(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（1）乃至一般式（４）で表される群から選ばれる少なくとも一種のベンジルエーテル系デンドリマー化合物。
【化１】
0004092391.tif 000021
【化２】
0004092391.tif 000022
【化３】
0004092391.tif 000023
【化４】
0004092391.tif 000024
（一般式（１）〜（４）において、R5、R7、R8、R10、R11およびR13は水酸基又はアリロキシ基であり、R6、R9およびR12は水素原子である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なベンジルエーテル系デンドリマー化合物に関し、詳しくは従来のデンドリマー化合物と比較して、より少ない反応段階で高分子量体を合成することができ、化学分野、医薬分野、電子材料分野などにおいて期待される種々の高機能材料の創製に有用なベンジルエーテル系デンドリマー化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デンドリマー化合物は、従来の高分子にない構造をもち、広範な分野への応用が期待されている。しかしながらその合成には保護基による保護、反応、脱保護等の多段階の反応の繰り返しが必要で、これが大量合成の際の障害となり、今のところ工業的に実用化された例はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、中心核に多数の水酸基を有するカリックスレゾルシンアレン類を用いることで、より少ない反応段階で高分子量体の合成を可能にする中間体として有用な新規なデンドリマー化合物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、下記一般式（1）乃至一般式（４）で表される群から選ばれる少なくとも一種のベンジルエーテル系デンドリマー化合物を提供する。
【化１】
0004092391.tif 000002
【化２】
0004092391.tif 000003
【化３】
0004092391.tif 000004
【化４】
0004092391.tif 000005
[一般式（１）〜（４）において、R5、R7、R8、R10、R11、R13が水酸基又はアリロキシ基であり、R6、R9、R12が水素原子である。]
【００１７】
これらのデンドリマー化合物は、たとえば、次のようにして製造することができる。即ち、下記の合成経路：
【００１８】
【化１４】
0004092391.tif 000006
【００１９】
【化１５】
0004092391.tif 000007
[上記においてAllはアリル基を表わし、Ｘは各式において独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルカリール基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキロイルオキシ基、アリーロイルオキシ基、シアノ基又はニトロ基（これらの基は置換基を有していてもよい）であり、式（Ｉ）〜（IV）、（ＶＩ）においてＸ及び水酸基もしくはアリロキシ基（−OAll）はベンゼン環の3〜5位に結合し、ｐは０〜３の整数である。]
【００２０】
に示すように、安息香酸メチル化合物（I）が水酸基を有する場合には、これにアリルブロミドを炭酸カリウム、よう化ナトリウムの存在下、有機溶媒、たとえばアセトン中で反応させ、アリロキシ安息香酸メチル化合物（II）（但し、ここではｐは１〜３の整数）を得る（行程i）。次に、このアリロキシ安息香酸メチル化合物（II）をテトラヒドロフラン等の溶媒中において水素化アルミニウムリチウム等の還元剤で還元し、ベンジルアルコール化合物（III）（但し、ここではｐは１〜３の整数）を得る（行程ii）。一方、出発化合物である安息香酸メチル化合物（Ｉ）が水酸基を有しない場合にはこれを保護する行程（ｉ）を省略して行程（ii）を行う。次に、該ベンジルアルコール化合物（III）と四臭化炭素とをトリフェニルホスフィンの存在下、テトラヒドロフラン等の溶媒中で反応させ、ベンジルブロミド化合物（IV）を得る（行程III）。
別途、レゾルシノールまたはピロガロールと、これと等モル量の一般式：
【００２１】
【化１６】
0004092391.tif 000008
（式中、Ｙは前記Ｘと同義であり、ｑは１〜３の整数であり、Ｙと水酸基はベンゼン環の３〜５位に結合している）
【００２２】
で表される水酸基を有する芳香族アルデヒド、例えば、3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒドや3,4,5,-トリヒドロキシベンズアルデヒドを溶媒、例えば水中で、塩酸等の酸性触媒の存在下で数時間反応させ、カリックス[4]レゾルシンアレン化合物（V）（式中、Ｚは水素原子または水酸基である）を得る。
【００２３】
次いで、上で得られたベンジルブロミド化合物（IV）とこうして得られたカリックス[4]レゾルシンアレン化合物（V）とを、18-クラウン-6-エーテル及び炭酸カリウムの存在下、アセトン等の適当な溶媒中で反応させ、本発明のベンジルエーテル系デンドリマー化合物（VI）を得る。（行程IV）
さらにデンドリマー化合物（VI）がアリル基で保護した水酸基を有するものである場合には、これを、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の溶媒中で、パラジウム等を含む有機金属化合物を触媒として、ギ酸アンモニウム等の存在下で反応させることで脱保護を行い、水酸基を有する本発明のデンドリマー化合物（VII）を得ることができる。（行程V）
こうして得られるデンドリマー化合物の代表例が一般式（6）及び一般式(7)で表されるものである。
【００２４】
次に、上記で得られたデンドリマー化合物（VII）が導入されたベンジルオキシ基のベンゼン環に水酸基を有するものである場合には、これにベンジルブロミド化合物（IV）を行程（IV）と同様にして反応させると、該水酸基の部位にさらにベンジルオキシ基を導入され、さらに別の本発明のデンドリマー化合物が得られる。こうして得られるデンドリマー化合物の代表例が一般式（8）及び一般式(9)で表わされるデンドリマー化合物である。
【００２５】
【実施例】
実施例1 アリロキシ基を有する第一世代デンドリマー化合物の合成
（1）C-3,5-ジヒドロキシフェニルカリックス[4]レゾルシンアレンの合成
冷却管及び滴下ろうとを装着した100ml三口フラスコにレゾルシノール3.6g（33mmol）、3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド4.5g（33mmol）、蒸留水90mlを加え、濃塩酸15mlをゆっくり滴下させた。滴下終了後、80℃で5時間反応させた。反応終了後、生成した沈殿をろ過し、30mlの蒸留水で洗浄した。引き続き、アセトン、メタノールで洗浄後、減圧下に乾燥することで、3.6gの固体を得た。
【００２６】
1H-NMRスペクトルとMALDI-TOF-Massスペクトルの測定から、下記式（11）で表わされるC-3,5-ジヒドロキシフェニルカリックス[4]レゾルシンアレンであることを確認した。収率48％。
1H-NMRスペクトル：  図１に示す。
【００２７】
測定結果は次の通りである。
0004092391.tif 000009
・MALDI-TOF-Massスペクトルを図２に示す。該スペクトルから求めた分子量は、計算値と一致した。
計算値    948    [Ｍ＋Ｎａ]+
測定値    920    [Ｍ＋Ｎａ]+
【００２８】
【化１７】
0004092391.tif 000010
【００２９】
（2）3,5-ジアリロキシベンジルブロミドの合成
冷却管を装着した500ml三口フラスコに3,5-ジヒドロキシ安息香酸10.8g（70mmol）、メタノール90ml、硫酸1.3mlを加え、75℃で8時間還流させた。反応終了後、溶媒を濃縮しジエチルエーテルに溶解させ、水洗した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過した後に溶媒を濃縮し白色の固体として、3,5-ジヒドロキシ安息香酸メチルを得た。収率95％。
【００３０】
次に、冷却管を装着した500ml三口フラスコに3,5-ジヒドロキシ安息香酸メチル7g（41.7mmol）、3-ブロモプロペン10.8ml（125mmol）、炭酸カリウム17.3g（125mmol）、よう化ナトリウム0.18g（1.25mmol）、アセトン150mlを加え、窒素気流下中、55℃で24時間還流させた。反応終了後、塩をろ過し、溶媒を濃縮したあと、ジエチルエーテルに溶解させ、飽和食塩水、飽和炭酸ナトリウム水溶液で洗った。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した後に溶媒を濃縮し、白色固体として3,5-ジアリロキシ安息香酸メチル9.31g（収率90％）を得た。
【００３１】
次に、冷却管及び滴下ろうとを装着した500ml三口フラスコに水素化アルミニウムリチウム1.53g（40.3mmol）、蒸留したテトラヒドロフランを加え撹拌した。滴下ろうとにテトラヒドロフランで希釈した前記3,5-ジアリロキシ安息香酸メチル5g（20.2mmol）を入れ、ゆっくり滴下した。滴下終了後、窒素気流下中、70℃で5時間還流させ、その後に室温で一晩撹拌した。反応終了後、蒸留水9mlをゆっくり加え、塩をろ過した。溶媒を濃縮した後、ジエチルエーテルに溶解させ炭酸ナトリウム水溶液、食塩水で洗った。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過した後に溶媒を濃縮し、無色透明の液体として3,5-ジアリロキシベンジルアルコール3.25g（収率73％）を得た。
【００３２】
次に、200ml三口フラスコに上で得られた3,5-ジアリロキシベンジルアルコール2.79g（12.7mmol）、四臭化炭素5.89g（17.8mmol）、テトラヒドロフラン100mlを入れ撹拌し、トリフェニルホスフィン4.66g（17.8mmol）を5分毎、5回に分けて加えて室温で3時間撹拌した。反応終了後、溶液をろ過し溶媒を濃縮した。精製はカラムクロマトグラフィー（展開溶媒=ジクロロメタン：n-ヘキサン＝2：3）により行い、黄色の液体として式（12）で表される3,5-ジアリロキシベンジルブロミド2.15g（収率60％）を得た。
【００３３】
【化１８】
0004092391.tif 000011
【００３４】
得られた化合物の1H-NMRスペクトルの測定結果は次の通りである。
0004092391.tif 000012
【００３５】
（3）第一世代デンドリマー化合物の合成
冷却管を装着した100ml三口フラスコに上で合成した式(11)で表されるC-3,5-ジヒドロキシフェニルカリックス[4]レゾルシンアレン0.81g（0.88mmol）、上記で合成した式(12)で表される3,5-ジアリロキシベンジルブロミド6.0g（21mmol）、18-クラウン-6-エーテル0.56g（2.1mmol）、炭酸カリウム2.9g（21mmol）、アセトン120mlを加え、窒素雰囲気下で48時間還流させた。反応終了後、塩をろ過し、溶媒を濃縮した。これをジエチルエーテルに溶解させ、炭酸ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過した後にろ液を濃縮し黄色の液体を得た。これをクロロホルムに溶解し、メタノールに再沈殿して精製した。下記式（13）で表わされるデンドリマー化合物2.9g（収率79％）を得た。1H-NMR、及びMALDI-TOF-Massスペクトルの測定により、目的とする構造のデンドリマー化合物得られたことを確認した。
【００３６】
・1H-NMRスペクトルを図３に示す。該スペクトルの測定結果は次の通りである。
0004092391.tif 000013
・MALDI-TOF-Massスペクトルを図４に示す。該スペクトルの測定結果は次の通りである。
0004092391.tif 000014
【００３７】
【化１９】
0004092391.tif 000015
[式中、Allはアリル基を表わす。]
【００３８】
実施例2 水酸基を有する第一世代デンドリマー化合物の合成
実施例1で得られた式(13)で表されるデンドリマー化合物0.50g（0.12mmol）をテトラヒドロフラン20mlに溶解し、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロリド54mg（0.077mmol）、ぎ酸アンモニウム0.97g（15mmol）を加え24時間還流した。反応溶液を濃縮した後、10％水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、ジエチルエーテルで洗浄した。水層に塩酸を徐々に加え、弱酸性とし酢酸エチルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後濃縮した。得られた固体を、メタノールに溶解し、水で再沈殿して精製し、下式（14）で表わされるデンドリマー化合物を得た。0.27g（収率78％）。該化合物の1H-NMRスペクトル（図５に示す）の測定結果は次の通りである。
【００３９】
0004092391.tif 000016
またMALDI-TOF-Massスペクトル（図６に示す）で測定した分子量は次の通りであり、計算値と一致した。
0004092391.tif 000017
【００４０】
【化２０】
0004092391.tif 000018
【００４１】
実施例3 アリロキシ基を有する第二世代デンドリマー化合物の合成
実施例2で得られた、式(14)で表される水酸基を有するデンドリマー化合物0.10g（0.035mmol）、上記で合成した式(12)で表される3,5-ジアリロキシベンジルブロミド0.47g（1.7mmol）、18-クラウン-6-エーテル44mg（0.17mmol）、炭酸カリウム0.23g（1.7mmol）、アセトン30mlを加え、窒素雰囲気下で72時間還流させた。反応終了後、実施例1（３）と同様の方法で処理して、下記式（15）で表わされるデンドリマー化合物0.13g（収率40％）を得た。該化合物の1H-NMRスペクトル（図７に示す）の測定結果を示す。原料の水酸基に由来するシグナルが消失していること、強度比が計算値と一致することから目的の構造のデンドリマー化合物が得られていることを確認した。
【００４２】
0004092391.tif 000019
【００４３】
【化２１】
0004092391.tif 000020
[式中、Allはアリル基を表わす。]
【００４４】
【発明の効果】
本発明のデンドリマー化合物は新規な物質であり、従来の構造のデンドリマー化合物と比較して、より少ない反応段階数で高分子量体を製造することができ、種々の高機能材料の創製に有用なデンドリマー化合物を容易に製造することができる中間体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】    実施例１で得られたC-3,5-ジヒドロキシフェニルカリックス[4]レゾルシンアレンの1H-NMRスペクトルを示す。
【図２】    実施例１で得られたC-3,5-ジヒドロキシフェニルカリックス[4]レゾルシンアレンのMALDI-TOF-Massスペクトルを示す。
【図３】    実施例１で得られたデンドリマー化合物の1H-NMRスペクトルを示す。
【図４】    実施例１で得られたデンドリマー化合物のMALDI-TOF-Massスペクトルを示す。
【図５】    実施例２で得られたデンドリマー化合物の1H-NMRスペクトルを示す。
【図６】    実施例２で得られたデンドリマー化合物のMALDI-TOF-Massスペクトルを示す。
【図７】    実施例３で得られたデンドリマー化合物の1H-NMRスペクトルを示す。
【図１】
0004092391.tif 000025
【図２】
0004092391.tif 000026
【図３】
0004092391.tif 000027
【図４】
0004092391.tif 000028
【図５】
0004092391.tif 000029
【図６】
0004092391.tif 000030
【図７】
0004092391.tif 000031