JPH04224568A - 環状ポリエーテルジアミド化合物及びカルシウムイオン選択性組成物 - Google Patents

環状ポリエーテルジアミド化合物及びカルシウムイオン選択性組成物

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JPH04224568A
JPH04224568A JP2413778A JP41377890A JPH04224568A JP H04224568 A JPH04224568 A JP H04224568A JP 2413778 A JP2413778 A JP 2413778A JP 41377890 A JP41377890 A JP 41377890A JP H04224568 A JPH04224568 A JP H04224568A
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カルシウムイオンに対
して選択的配位能を有する新規な環状ポリエーテルジア
ミド化合物およびその組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カルシウムイオン濃度の定量には
ルツィカらの有機リン化合物をリガンドとするカルシウ
ムイオン選択性電極が主に使用されてきた(USPAT
3932233)。しかしながら、これらのイオン選択
性電極は水素イオンに対する妨害を受け易いため、水素
イオン濃度が測定毎に変化しうるような測定液には使用
できなかった。
【0003】これに対し、大環状ポリエーテルアミドを
リガンドとするカルシウムイオン選択性電極の研究が、
リーバらによって行われている。(COLLECTIO
NCZECHOSLOVAK  CHEMICAL  
COMMUNICATION,Vol45,(1980
),1567)これら一連の化合物群は水素イオンの影
響は受けないものの、他のアルカリ金属や、アルカリ土
類金属に対する選択性は必ずしも満足のいくものではな
く、また一般的に、寿命がきわめて短いという欠点を有
していた。
【0004】庄野らはリーバらの研究を基にして、以下
に示すようなビス大環状ポリエーテルアミドを合成した
(特開昭61−50972)。このリガンドは選択性は
改良されているが、合成に分取型の液体クロマトグラフ
ィーを使用する点、コストが高く、大量に合成できない
点において工業的に好適とは言えないものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】我々はこれらの化合物
が有する固有の欠点を克服するべく研究を重ねた結果、
工業的に好適に製造でき、十分な選択性を有し且つ長期
にわたって安定した測定結果の得られる電極を構成する
ことの出来るリガンドの合成に成功し、本発明を完成す
るに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記一
般式(I)
【化7】
【0007】(式中、R1 、R2 、R3 及びR4
 は水素原子及びメチル基より選ばれた同種又は異種の
基、或いはR3 及びR4 が水素原子の場合、R1 
及びR2 が相互に連結しシクロヘキサン環を形成して
もよく、R5 は水素原子又は一般式  R7 OCH
2 CH2 −〔式中、R7 は水素原子、アキルキル
基及び炭素数3〜20のアルキルカルボニル基より選ば
れた基である〕で表される基であり、R6 は下記一般
式(II)で表される基、
【化8】
【0008】〔式中、X1 、X2 、X4 及びX5
 は水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基及びトリフルオ
ロメチル基より選ばれた同種又は異種の基で、X3 は
水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、トリ
フルオロメチル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基よ
り選ばれた基である〕下記各基、
【化9】
【0009】
【化10】
【0010】及び下記一般式で表される基、
【化11】
【0011】〔式中、nは1〜20の整数である〕より
選ばれた基である)で表される環状ポリエーテルジアミ
ド化合物である。
【0012】また、本発明は、(a)熱可塑性樹脂10
0重量部、 (b)前記一般式(I)で表される環状ポリエーテルジ
アミド化合物0.1〜40重量部、 (c)下記一般式(III)で表される有機ホウ素化合
物を上記環状ポリエーテルジアミドに対して0.01〜
1.0 (モル比)、
【化12】
【0013】(式中、Y1 、Y2 、Y3 及びY4
 は同種又は異種の水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基又はハロアルキル基であり、h、i、j、kは1〜5
の整数であり、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属
である)を含有してなることを特徴とするカルシウムイ
オン選択性組成物に関する。
【0014】前記一般式(I)で示される環状ポリエー
テルジアミド化合物をカルシウム選択性電極に使用した
場合には、カルシウムイオンに対する選択性や耐水性は
一般式(I)中の各置換基の種類によって幾分影響を受
ける。前記一般式(I)で表される化合物のうちR1 
、R2 、R3 およびR4 については水素原子また
はメチル基であれば特に制限されないが、R1 、R2
 、R3 およびR4 のうち少なくとも一つ以上がメ
チル基である場合にカルシウムイオン選択性が高いので
より好ましい。
【0015】R5 は水素原子又はR7 OCH2 C
H2 −で示される基であり、R7 としては水素原子
、アルキル基、及びアルキルカルボニル基の中から選択
される。R7 がアルキル基の場合、カルシウムイオン
選択性の観点から炭素数6以上のアルキル基が、R7 
がアルキルカルボニル基の場合は同様の理由で炭素数8
以上のアルキルカルボニルが好適に用いられる。R6 
は、
【化13】
【0016】
【化14】
【0017】
【化15】
【0018】
【化16】
【0019】(X1 〜X5 、及びnの定義は前述通
り)より選ばれた基である。R6 が一般式(II)の
基で、X3 がアルキル基、又はアルコキシ基の場合、
カルシウムイオン選択性の点から、いずれも炭素数6以
上のものが好ましい。同じく一般式(II)の基である
場合、X1 、X2 、X3 、X4 およびX5 は
全てが水素原子である場合より、少なくとも1つ、好ま
しくは二つ、より好ましくは三つ以上が水素原子以外の
基であることが望ましい。
【0020】本発明の前記一般式(I)で示される環状
ポリエーテルジアミド化合物は新規な化合物であり、通
常次に示す測定によって該化合物であることを確認する
【0021】(1)赤外吸収スペクトル1640cm−
1付近にアミド結合のカルボニルに由来する強いピーク
、1120cm−1付近にエーテル結合に由来する強い
ピークおよび1740cm−1付近にエステル結合に由
来する強いピークが観察される。
【0022】(2)プロトン核磁気共鳴スペクトルa.
1.1〜1.3ppm にメチル基b.3.0〜3.9
ppm にエチレンオキサイドのメチレン基及びメチン
、 c.4.3〜4.5ppm にカルボニル横のメチレン
基のピークが現れ、これらのピークの相対強度比と前記
一般式(I)の各化合物から算出されるそれぞれの水素
数の比と一致する。
【0023】(3)元素分析 前記一般式(I)の各化合物から算出される炭素、水素
、窒素、及びハロゲンの量は、その分析結果のそれぞれ
の元素量にほぼ一致する。
【0024】(4)質量分析スペクトル質量分析の1手
法として、電界脱離法を用いることによって本発明の前
記一般式(I)で示される化合物の分子イオンピーク(
M+ )が観測される。(但し、分子量が1000付近
または1000以上のものについてはM+が観測されな
い場合もある)
【0025】本発明の環状ポリエーテルジアミド化合物
の代表的な性状を示せば次の通りである。
【0026】■  一般に蒸留不可能で明確な沸点を得
難い。
【0027】■  一般に高粘稠の液体であるが前記一
般式(I)で示される置換基R6 が芳香環3個以上を
含む基である場合、白色または黄白色の固体あるいは黄
褐色から赤褐色の固体になる場合がある。又、アゾ化合
物を含む場合には橙色の液体または固体が得られる。
【0028】環状ポリエーテルジアミド化合物の溶解性
は、一般式(I)中の置換基R5 およびR6 に若干
左右されるが、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、エタノール等
には室温で溶解するものが多い、水にはほとんど溶解し
ない。
【0029】前記一般式(I)で示される環状ポリエー
テルジアミド化合物の製造方法は特に限定されるもので
はないが工業的に好適な合成法を以下(i)〜(iv)
に示す。
【0030】(i)下記一般式(IV)で表されるジク
ロライド化合物の合成
【化17】
【0031】(R1 〜R4 の定義は前述通り)該ジ
クロライド化合物の合成法は特に限定されるものではな
く、ヘルベティカ・キミカ・アクタ(Helvetic
a  Chimica  Acta).58巻6号(1
975年)1535頁記載の方法或は、コレクション・
チェコスロバキア・ケミカル・コミュニケーション(C
ollection  Czecholsovak  
Chemical  Communication)4
8巻,(1983年)1944頁等の公知の方法が好適
に採用される。
【0032】(ii)下記構造式(V−1)〜(V−3
)で表されるジアミノ化合物の合成   H2NCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2
NHCH2CH2OH               
          (V−1)  HOCH2CH2
NHCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC
H2CH2OH                  
(V−2)  R7OCH2CH2NHCH2CH2O
CH2CH2OCH2CH2NHCH2CH2OH  
               (V−3)該ジアミノ
化合物は、公知の1,2−ビス(アミノエトキシ)エタ
ンと2−クロロエタノールを反応させる事により得るこ
とが出来る。この際、2−クロロエタノールをジアミン
に対して等モル添加すれば、R5 が水素原子である環
状ポリエーテルジアミド化合物の1次原料(V−1)を
、2−クロロエタノールを大過剰に添加すれば、R5 
が水素原子以外の場合である1次原料(V−2)をそれ
ぞれあたえる。また、R7 がアルキル基である場合に
は、対応するハロゲン化アルキルを2−クロロエタノー
ルと等量添加することによって上記1次原料(V−3)
を合成することが出来る。
【0033】本反応では一般に溶媒を用いる必要なく反
応を進行させることが可能である。本反応の反応温度は
一般に100℃以上200℃以下で行われるが、好まし
くは、120℃から150℃の間で行われる。本反応の
反応時間は特に限定されないが、一般に10時間から1
50時間の間で行えば十分である。前記構造式(V−2
)及び一般式(V−3)の化合物は1,2−ビス(クロ
ルエトキシ)エタンとアミノエタノールとより、同様の
反応で得ることも工業的に好適な合成法である。
【0034】(iii)  前記一般式(IV)で表さ
れるジクロライド化合物と上記(V−1)〜(V−2)
で表されるジアミノ化合物を反応させて、下記一般式(
VI)、(VII)、(VIII)で表される二次原料
を得る。
【0035】
【化18】
【0036】
【化19】
【0037】本反応では酸受容体を添加することにより
、反応を円滑に進行させることが出来る。反応に用いる
酸受容体については、三級アミンであれば特に限定され
ないが、例示すれば、ピリジン、N,N−ジメチルアニ
リン等の芳香族類、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン等のトリアルキルアミン類が挙げられる。本反応で用
いる溶媒は上記一般式(IV)および(V−3)、ある
いは前記構造式(V−1)および(V−2)で示される
原料と反応しないものであればなんら制限なく使用する
ことが出来る。例示すれば、ベンゼン、トルエン等の芳
香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム等の塩素系
脂肪族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の
エーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトンのケトン類などである。これらの溶媒を
大量に使用した反応器の中に上記原料及び酸受容体を少
量ずつ添加することによって目的とする化合物を効率良
く合成することが出来る。本反応の反応温度は、特に制
限されないが、高温においては分子間による副反応や水
酸基との副反応を生じるため、30℃以下、好ましくは
10℃以下で行うのがよい。本反応の反応時間は、特に
制限されないが、一般に、1時間から100時間で行え
ば十分である。
【0038】(iv)上記一般式(VI)、(VII)
、(VIII)で表される二次原料と、下記式で表され
る酸ハライド化合物、好ましくは酸クロライド化合物と
、更に必要に応じて炭素数3〜20のアルキルカルボン
酸ハライドと反応させることによって本発明の一般式(
I)で表される環状ポリエーテルジアミド化合物を得る
ことができる。
【0039】
【化20】
【0040】
【化21】
【0041】(X1 〜X5 、nの定義は前述通り、
Yはハロゲン原子)本反応に使用する溶媒は、酸クロラ
イド及び前記二次原料(VI)、(VII)及び(VI
II)に対して不活性であれば特に問題なく使用するこ
とが可能である。例示すれば、ヘキサン、ヘプタン等の
脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水
素、塩化メチレン、クロロホルム等の塩素系脂肪族炭化
水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類
、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トンのケトン類などである。本反応には反応(iii)
で挙げたものと同様な酸受容体を添加することにより、
反応を円滑に進行させることが出来る。本反応の反応温
度は特に限定されるものではないが、一般には0℃から
100℃の間で行えば十分である。本反応の反応時間は
特に限定されるものではないが、一般には1時間から1
00時間の間で行うのが好適である。
【0042】得られた環状ポリエーテルジアミド化合物
は一般に高沸点であるため、蒸留が困難である場合が多
い。従って通常は抽出、再結晶、カラムクロマトグラフ
ィー等の手段によって、精製すると好適である。特に原
料である前記一般式(VI)、(VII)および(VI
II)で表される二次原料化合物と効率よく分離するに
はカラムクロマトグラフィーが最も好適に使用される。 この方法を採用するに当たってはカラム充填剤、及び展
開溶媒について、あらかじめ薄層クロマトグラフィー等
の手法により、最適条件を求めておくことができる。
【0043】本発明の一般式(I)で示される環状ポリ
エーテルジアミド化合物は、カルシウムイオンに対して
、高い選択的配位能力を有するため、カルシウムイオン
の選択的吸収剤、あるいはカルシウム選択性電極の成分
として使用する事が出来る。吸収剤としての利用の態様
はカルシウムイオンの存在状態により相違するが、代表
的な例を具体的に示せば、次のごとくである。即ち、水
溶液中にマグネシウム塩と共存するカルシウム塩を選択
的に抽出除去するに際し、環状ポリエーテルジアミド化
合物を水と混和しない有機溶媒に溶解し、該有機溶媒を
水槽と接触せしめることにより、カルシウムイオンを水
相より選択的に有機溶媒中に抽出する。
【0044】本発明の環状ポリエーテルジアミド化合物
を含有するカルシウムイオン選択性組成物に必要な成分
の一つは熱可塑性樹脂である。本発明で使用する熱可塑
性樹脂としては公知のものがなんら制限されることなく
使用できる。本発明の環状ポリエーテル組成物を膜状物
に成形してカルシウム電極に使用する場合通常水溶液中
で使用されるため熱可塑性樹脂は水に溶解しないもので
あることが望ましい。また、分子量も広い範囲のものが
使用しうる。一般に本発明においては得られる組成物を
膜上に成形する際の成形のしやすさ及び得られた膜状物
の機械的強度の綿から、1,000から1,000,0
00の範囲の分子量を持つ熱可塑性樹脂が好ましく用い
られる。
【0045】該熱可塑性化合物を具体的に例示すると、
ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン等が挙げられる。
【0046】本発明のカルシウムイオン選択性組成物を
構成する他の成分は前記一般式(III)で表される有
機ホウ素化合物である。一般式(III)中、Y1 、
Y2 、Y3 およびY4 で示されるハロゲン原子と
しては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各原子が用いら
れる。このうち、フッ素原子及び塩素原子である化合物
については容易に入手可能であるので本発明において好
適に用いられる。 また、Y1 、Y2 、Y3 およびY4 で示される
ハロアルキル基としては、炭素数に限定されないが、一
般には炭素数1のものが容易に入手可能であるので本発
明に好適に用いられる。Mで示されるアルカリ、又はア
ルカリ土類金属としてはカリウム、ルビジウム、セシウ
ム、カルシウムが水への溶解度が低いため好適である。
【0047】本発明のカルシウムイオン選択性組成物は
前記一般式(I)で示される環状ポリエーテルジアミド
化合物、熱可塑性樹脂及び前記一般式(III)で表さ
れる有機ホウ素化合物とを含む組成物である。該環状ポ
リエーテルジアミド化合物の配合割合は目的の性状を発
揮する限り特に限定されるものではないが、一般には該
熱可塑性樹脂100重量部に対して0.1〜40重量部
、好ましくは1〜10重量部の範囲で用いると好適であ
る。環状ポリエーテルジアミド化合物が上記範囲より少
ない場合は、カルシウムイオンに対する選択性が低下す
る傾向があり、カルシウム電極として好ましくない場合
がある。また、上記範囲より大きい場合には該化合物と
熱可塑性樹脂が層分離を起こし、膜が不均一になる場合
があるので一般には好ましくない。
【0048】前記した環状ポリエーテルジアミド化合物
と熱可塑性樹脂から構成した組成物においても実用に供
し得るカルシウム電極を構成することが可能であるが、
さらに一般式(III)で示される有機ホウ素化合物を
前記環状ポリエーテルジアミド化合物に対して、モル比
で0.01〜1.0、好ましくは0.02〜0.8の範
囲で用いることにより、カルシウム電極の測定感度を向
上せしめることが出来る。有機ホウ素化合物の量が上記
範囲を越えると本発明で用いる環状ポリエーテルジアミ
ド組成物をカルシウム電極として用いた場合にカルシウ
ムイオンの選択性及び感度を著しく低下させることがあ
るので好ましくない。
【0049】本発明のカルシウムイオン選択性組成物は
熱可塑性樹脂を含むために用途に応じて任意の形状、例
えば膜状物、粒状物、繊維状物等に成形することができ
る。膜状物に成形した場合にはカルシウム電極として、
粒状物や繊維状物に成形した場合には、イオン交換樹脂
、あるいはクロマトグラフィー材料に応用することが可
能である。
【0050】以下に、本発明の環状ポリエーテルジアミ
ド組成物を膜状物に成形した場合について説明する。
【0051】本発明の組成物を成形して得た膜状物をカ
ルシウム電極の構成要素として使用する場合はその膜状
物の厚さは特に限定されないが、1〜2000μmの範
囲で選択すれば十分である。また、上記の膜状物は柔軟
性を有するものの方が良く一般には引っ張り弾性率(2
5℃)が5000kg/cm2以下のものが好ましく、
特に、5〜2000kg/cm2 の者が好適に使用さ
れる。従って一般に柔軟性の膜状物が得られるポリウレ
タン類、ポリシロキサン類を熱可塑性樹脂として用いる
場合は、これらの樹脂をそのまま使用できるが、比較的
柔軟性に欠ける膜状物を付与する熱可塑性樹脂、例えば
ポリ塩化ビニル、ポリスチレンのようなものを用いると
きには、可塑剤を使用するのがよい。該可塑剤は特に限
定されず公知のものを使用できるが、一般には次のよう
なものを使用すればよい。例え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、オ
ルソニトロフェニルオクチルエーテル等のオルソニトロ
フェニルアルキルエーテル類が挙げられる。これらの可
塑剤の添加量は膜状物の使用目的に応じて適宜選択すれ
ば良いが、一般には熱可塑性樹脂100重量部に対して
可塑剤を30〜300重量部の範囲で選べば好適である
【0052】上記の膜状物の製造方法は特に限定されな
い。一般に好適に採用される代表的な製造方法を例示す
れば次の通りである。
【0053】(a)環状ポリエーテルジアミド化合物を
熱可塑性樹脂と共に、あるいはさらに可塑剤を添加して
、これらを有機溶媒に溶解し、該溶液を板面上に塗布ま
たは流し込んだ後、有機溶媒を蒸発せしめて膜状物とす
る方法。上記有機溶媒としては、熱可塑性樹脂及び環状
ポリエーテルジアミド化合物を溶解するものであれば公
知のものが何等制限されず使用し得る。さらに、前記一
般式(III)で示される有機ホウ素化合物を添加する
場合、有機ホウ素化合物単独では有機溶媒に難溶である
場合でも環状ポリエーテルジアミド化合物が共存する場
合、該化合物に対するモル比が1.0未満では可溶化す
ることが多いので予め溶解試験を実施した上で溶媒を選
択することが望ましい。
【0054】(b)環状ポリエーテルジアミド化合物を
熱可塑性樹脂と、さらに可塑剤、更には必要に応じて有
機ホウ素化合物を加えた混合物を加熱成形して膜状物と
する方法がある。加熱成形方法は特に限定されず、公知
の方法が採用できる。例えば上記混合物を熱可塑性樹脂
の軟化温度または溶融温度以上で溶融押出し、膜状物に
成形する方法あるいは、該混合物を熱プレスにより膜状
物に成形する方法を採用すれば良い。
【0055】上記に示した方法により得られる膜状物は
、特にカルシウム電極として好適に使用される。
【0056】本発明の環状ポリエーテルジアミド化合物
を用いてカルシ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、イオン・セレクティブ・エレク
トローズ・イン・アナリティカル・ケミストリー(プレ
ナム・プレス1978)〔Ion  Selectiv
e  Electrodes  in  Analyt
ical  Chemistry,(Phenum  
Press)〕第3章及び第4章、アナリティカル・ケ
ミストリー〔Analytical  Chemist
ry〕47巻2238頁(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次の
ごとくである。環状ポリエーテルジアミド化合物をニト
ロベンゼン、ブロモベンゼン、ジフェニルエーテル等の
水に不溶性の有機溶媒に溶解し、ガラスキャピラリー、
セラミック多孔膜、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を、共に適当な方法、た
とえば、共通溶媒に溶解したのち溶媒を蒸発せしめて膜
状物を一旦成形し、この膜状物を電極に取り付けるかあ
るいは銀線、または白金線、またはシリコン半導体のゲ
ート部上に直接薄膜を形成させる方法によりカルシウム
選択性電極を構成することが出来る。環状ポリエーテル
ジアミド化合物を含む膜状物をカルシウム選択性電極と
して使用する場合の装置及び電極の概略図を第1図及び
第2図に示した。
【0057】
【実施例】以下に、本発明をさらに実施例を挙げて具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
【0058】実施例1 エチルジアゾアセテート0.88モル、および2,3ブ
タンジオール0.4モルを塩化メチレン1リットルに溶
解し、三フッ化ホウ素エチルエーテル6ミリリットルを
50ミリリットルの塩化メチレンに溶解したものを0℃
で静かに滴下した。滴下完了後、1時間攪拌し、さらに
45℃で1時間反応し、溶媒を留去した後、0.1mm
Hgで蒸留した。沸点90℃で4,5−ジメチル3,6
−ジオキサオクタンジカルボン酸ジエチルエステルを収
率71%で得た。この化合物及び塩酸200ミリリット
ルを1リットルの水に溶解し、8時間加熱還流した。反
応液を留去し、ベンゼンアセトン混合溶媒から再結晶し
、4,5−ジメチル3,6−ジオキサオクタンジカルボ
ン酸を収率61%で得た。当該カルボン酸0.1モル、
脱水したN,N−ジメチルホルムアミド12ミリリット
ル、塩化チオニル0.4モル及び脱水ベンゼン150m
lを500ミリリットルの三角フラスコに仕込み、常温
で8時間攪拌した。さらに80℃で1時間加熱し、ベン
ゼン及びN,N−ジメチルホルムアミドを留去したのち
0.1mmHgで蒸留し、沸点90℃の点で4,5−ジ
メチル3,6−ジオキサオクタンジカルボン酸クロリド
を収率30%で得た。
【0059】冷却管を取り付けた内容量500ミリリッ
トルのナス型フラスコに1,2−ビス(クロルエトキシ
)エタン0.2モル及びモノエタノールアミン3.3モ
ルを130℃で24時間加熱攪拌した。冷却後、水酸化
ナトリウム16.3グラムを加えて100℃で30分攪
拌した。冷却後、50ミリリットルのテトラヒドロフラ
ンを加えて析出した塩を濾過、0.5mmHg、50℃
で過剰のモノエタノールアミンを除した。さらに冷却し
たテトラヒドロフランを加えて再結晶し、下記構造のジ
アミン化合物を収率92%で得た。
【0060】HOCH2CH2NHCH2CH2OCH
2CH2OCH2CH2NHCH2CH2OH 4,5−ジメチル3,6−ジオキサオクタンジカルボン
酸クロリド2.5gを脱水ベンゼン100mlに溶解し
、滴下ロートに仕込んだ。上記ジアミノ化合物2.4グ
ラム及びトリエチルアミン3グラムを20ミリリットル
の脱水クロロホルムに溶解した後、脱水ベンゼン80ミ
リリットルを加えてもう一方の滴下ロートに仕込んだ。 3リットルの3つ口フラスコに脱水ベンゼン1.5リッ
トルを加えて10℃で上記の2溶液を4時間で均等に滴
下した。滴下後常温で4時間反応し、反応液を濾過して
トリエチルアミン塩酸塩を除去し、濾液を濃縮してシリ
カゲルカラム(ワコーゲル  C−200)を用いて、
クロロホルム:メタノール=95:5の混合溶液によっ
てカラム分離を行い、下記構造の二次原料化合物を収率
63%で得た。
【0061】
【化22】
【0062】冷却管を取り付けた内容量100ミリリッ
トルの三角フラスコに脱水した塩化メチレン30ミリリ
ットル、上記二次原料化合物5ミリモル、3,5−ジニ
トロベンゾイルクロリド5ミリモル及びトリエチルアミ
ン5ミリモルを添加し、6時間加熱還流した。反応後、
水10ミリリットルを添加して中和し、有機層を分離、
濃縮してアルミナカラムで酢酸エチル、アセトンおよび
水を70、20および4に混合した溶媒で分離して、生
成物0.9グラム(収率30%)を得た。
【0063】得られたものについて以下の分析を行った
。 赤外吸収スペクトル(cm−1) アミド            1640エステル  
        1740エーテル         
 1120ニトロ基          1530プロ
トン核磁気共鳴スペクトル(ppm)測定溶媒:重クロ
ロホルム 標準物質:テトラメチルシラン(以下の実施例に於て、
測定溶媒及び標準物質は本実施例と同じである)芳香環
              9.2;sメチレン及び
メチン  3.4〜3.9;mカルボニル横     
   4.3;bsメチル             
 1.1〜1.3;ddまた、積分によって得られた水
素量の比は目的物のそれに一致した。 元素分析                          
               C        H
        N  実測値(%)        
              49.85  5.93
  9.44  C25H36O13N4 としての計
算値    50.00  6.00  9.33質量
分析スペクトル(FD)m/e  600(M+ )以
上の測定結果より、生成物が下記構造を有する目的物で
ある事を確認した。
【0064】
【化23】
【0065】実施例2〜23 実施例1と同様の方法で前記一般式(VII)で表され
る化合物を合成し、次いで該化合物と一般式(I)中の
置換基R6 で示される基にクロル原子が結合した化合
物、すなわち前述の酸クロライド化合物とを反応させ、
第1表で示される構造化合物を合成した。得られた化合
物とその収率を第1表に示した。実施例2〜23によっ
て合成された化合物は実施例1と同様な方法にて目的化
合物であることを確認した。同定データを第2表に示し
た。
【0066】実施例24 1,12−ジアミノ−3,6,9トリオキサウンデカン
(東京化成工業社製)0.2モル及び2−クロロエタノ
ール0.2モルを冷却管を付した200ミリリットルの
ナス型フラスコに仕込み48時間リフラックスした。冷
却後、水酸化ナトリウム16.3グラムを加えて100
℃で30分攪拌した。冷却後、50ミリリットルのテト
ラヒドロフランを加えて析出した塩を濾過、0.1mm
Hgで蒸留を行い下記構造のジアミノ化合物を収率35
%で得た。
【0067】H2NCH2CH2OCH2CH2OCH
2CH2NHCH2CH2OH 実施例1と同様の方法
で得た4,5−ジメチル3,6−ジオキサオクタンジカ
ルボン酸クロリド2.5gを脱水ベンゼン100mlに
溶解し、滴下ロートに仕込んだ。上記ジアミノ化合物2
.4グラム及びトリエチルアミン3グラムを20ミリリ
ットルの脱水クロロホルムに溶解した後、脱水ベンゼン
80ミリリットルを加えてもう一方の滴下ロートに仕込
んだ。3リットルの3つ口フラスコに脱水ベンゼン1.
5リットルを加えて10℃で上記の2溶液を4時間で均
等に滴下した。滴下後常温で4時間反応し、反応液を濾
過してトリエチルアミン塩酸塩を除去し、濾液を濃縮し
てシリカゲルカラム(ワコーゲル  C−200)を用
いて、クロロホルム:メタノール=95:5の混合溶液
によってカラム分離を行い、下記構造式の二次原料を収
率68%で得た。
【0068】
【化24】
【0069】冷却管を付した内容量100ミリリットル
の三角フラスコに脱水塩化メチレン40ミリリットル、
上記二次原料化合物5ミリモル、3,5−ジニトロベン
ゾイルクロリド5ミリモル及びトリエチルアミン5ミリ
モルを添加し、6時間加熱還流した。反応後、水10ミ
リリットルを添加して中和し、有機層を分離、濃縮して
アルミナカラムで酢酸エチル、アセトンおよび水を70
、20および4に混合した溶媒で分離して生成物1.8
グラム(収率65%)を得た。
【0070】得られたものについて以下の分析を行った
。 赤外吸収スペクトル(cm−1) アミド            1640エステル  
        1740エーテル         
 1120ニトロ基          1540プロ
トン核磁気共鳴スペクトル(ppm)芳香環     
         9.2;sメチレン及びメチン  
3.4〜3.9;mカルボニル横        4.
3;bsメチル              1.1〜
1.3;ddアミド              5.
8〜6.0;tまた、積分によって得られた水素量の比
は目的物のそれに一致した。 元素分析                          
               C        H
          N  実測値(%)      
                49.88  5.
81  10.04  C23H32O12N4 とし
ての計算値    49.64  5.76  10.
07質量分析スペクトル(FD)m/e  556(M
+ )以上の測定結果より、生成物が下記構造を有する
目的物である事を確認した。
【0071】
【化25】
【0072】実施例25〜34 実施例24と同様の方法で前記一般式(VI)で表され
る化合物を合成し、次いで該化合物と一般式(I)中の
置換R6 で示される基にクロル原子が結合した化合物
、すなわち前述の酸クロリド化合物とを反応させ、第1
表で示される構造の化合物を合成した。得られた化合物
とその収率を第1表に示した。
【0073】実施例25〜34によって合成された化合
物は実施例1と同様な方法にて目的化合物であることを
確認した。第2表に同定データを示した。
【0074】実施例35 冷却管をつけた500mlのナス型フラスコにトリエチ
レングリコールジクロライド37g(0.2mol )
、モノエタノールアミン61g(1mol )およびメ
トキシエタノールアミン75g(1mol )を加えた
。添加直後に発熱があった。これを130℃で48時間
加熱した。
【0075】冷却後水酸化ナトリウム16g(0.4m
ol )を添加し、100℃で1時間加熱攪拌した。過
剰のエタノールアミン等の原料を留去したのち分溜した
。 0.05mmHgで130℃〜140℃に両末端にメト
キシエタノールアミンが結合したものが流出し、170
〜180℃で、下記構造のジアミノ化合物13gを得た
(収率27%)。
【0076】CH3OCH2CH2NHCH2CH2O
CH6CH2OCH2CH2NHCH2CH2OH 該化合物24g及びトリエチルアミン3グラムを20ミ
リリットルの脱水クロロホルムに溶解した後、脱水ベン
ゼン80ミリリットルを加えて一方の滴下ロートに仕込
んだ。
【0077】実施例1と同様の方法で得た4,5−ジメ
チル3,6−ジオキサオクタンジカルボン酸クロリド2
.5gを脱水ベンゼン100mlに溶解し、もう一方の
滴下ロートに仕込んだ。3リットルの3つ口フラスコに
脱水ベンゼン1.5リットルを加えて10℃で上記の2
溶液を4時間で均等に滴下した。滴下後常温で4時間反
応し、反応液を濾過してトリエチルアミン塩酸塩を除去
し、濾液を濃縮してシリカゲルカラム(ワコーゲル  
C−200)を用いて、クロロホルム:メタノール=9
5:5の混合溶液によってカラム分離を行い、下記構造
の二次原料化合物を収率65%で得た。
【0078】
【化26】
【0079】冷却管を付した内容量100ミリリットル
の三角フラスコに脱水塩化メチレン40ミリリットル、
上記二次原料化合物5ミリモル、3,5−ジニトロベン
ゾイルクロリド5ミリモルおよびトリエチルアミン5ミ
リモルを添加し、6時間加熱還流した。反応後は実施例
1と同様な操作を行い、生成物1.3グラム(収率42
%)を得た。
【0080】得られたものについて以下の分析を行った
。 赤外吸収スペクトル(cm−1) アミド            1645エステル  
        1735エーテル         
 1120ニトロ基          1530プロ
トン核磁気共鳴スペクトル(ppm)芳香環     
         9.2;sメチレン及びメチン  
3.4〜3.9;mカルボニル横        4.
3;bsメチル              1.1〜
1.3;ddまた、積分によって得られた水素量の比は
目的物のそれに一致した。 元素分析                          
               C        H
        N  実測値(%)        
              49.99  6.15
  9.06  C25H36O13N4 としての計
算値    50.81  6.19  9.12質量
分析スペクトル(FD)m/e  614(M+ )以
上の測定結果より、生成物が下記構造を有する目的物で
あることを確認した。
【0081】
【化27】
【0082】実施例36〜42 実施例35と同様の方法で前記一般式(VIII)で示
される化合物を合成し、次いで該化合物と一般式(I)
中の置換基R6 を構成成分とする酸クロリド化合物と
より、第1表に示す構造化合物を合成した。得られた化
合物とその収率を第1表に示した。
【0083】実施例36〜42によって合成された化合
物は実施例35と同様な方法にて目的化合物であること
を確認した。同定データを第2表に示した。
【0084】実施例43 冷却管を付した内容量100ミリリットルの三角フラス
コに脱水したトルエン30ミリリットル、実施例1で得
られた環状ポリエーテルジアシド化合物5ミリモル、ト
リエチルアミン5ミリモル、n−オクタノイルクロリド
5ミリモル及びトリエチルアミン5ミリモルを添加し、
24時間加熱還流した。反応後、水10ミリリットルを
添加して中和し、有機層を分離、濃縮してアルミナカラ
ムで酢酸エチル、アセトン及び水を70、20および4
に混合した溶媒で分離して生成物1.8グラム(収率5
0%)を得た。
【0084】得られたものについて以下の分析を行った
。 赤外吸収スペクトル(cm−1) アミド            1640エステル  
        1735エーテル         
       1110ニトロ基          
      1530プロトン核磁気共鳴スペクトル(
ppm)芳香環                  
9.1;sO横メチレン及びメチン  3.4〜3.9
;mカルボニル横            4.3;b
sメチルおよびメチレン  1.1〜2.7;mまた、
積分によって得られた水素量の比は目的物のそれに一致
した。 元素分析                          
               C        H
        N  実測値(%)        
              54.40  6.85
  7.86  C33H50O14N4 としての計
算値    54.54  6.89  7.71質量
分析スペクトル(FD)m/e  726(M+ )以
上の測定結果より、生成物が下記構造を有する目的物で
ある事が確認された。
【0085】
【化28】
【0086】実施例44〜61 実施例43と同様の方法で実施例2から23で得られた
化合物と、炭素数3〜20のアルキルカルボン酸クロリ
ド化合物とより、第1表に示される構造を有する化合物
を合成した。得られた化合物とその反応収率を第1表に
示した。
【0087】合成された化合物は実施例43と同様な方
法にて目的化合物であることを確認した。同データを第
2表に示した。
【0088】
【表1】
【0089】
【表2】
【0090】
【表3】
【0091】
【表4】
【0092】
【表5】
【0093】
【表6】
【0094】
【表7】
【0095】
【表8】
【0096】
【表9】
【0097】
【表10】
【0098】
【表11】
【0099】
【表12】
【0100】
【表13】
【0101】
【表14】
【0102】
【表15】
【0103】
【表16】
【0104】
【表17】
【0105】
【表18】
【0106】
【表19】
【0107】
【表20】
【0108】実施例62〜68 本発明の化合物のカルシウム選択性電極への応用例を示
す。
【0109】実施例1、13、22、27、35、43
および56から得られた本発明の環状ポリエーテルジア
ミド化合物5ミリグラム、ポリ塩化ビニル(平均重合度
1100)50ミリグラム、O−ニトロフェニルオクチ
ルエーテル80ミリグラムを2.5ミリリットルのテト
ラヒドロフランに溶解した。この溶液を平滑なガラス板
に流延した後、テトラヒドロフランを蒸発せしめて、約
150μ厚の膜を得た。この膜を第2図に示すように装
着し、第1図に示した装置を用いて電極性能を評価した
。全ての測定は25℃で行った。妨害イオンに対するカ
ルシウムイオンの選択倍率の決定は「イオン選択性電極
」(共立出版第2章第3節)に記載された混合溶液法に
よった求めた。具体的には、妨害イオンをナトリウムイ
オンとした場合、塩化ナトリウムと塩化カルシウムを含
む水溶液中に於て、塩化カルシウムの濃度を一定とし、
(1×10−5M)とし、塩化ナトリウムの濃度を変化
させることにより、起電力を測定した。次に起電力と塩
化ナトリウムの濃度の関係をプロットし、その屈曲点に
おける塩化ナトリウムの濃度を塩化カルシウムの濃度で
除した値をもってナトリウムイオンに対する選択倍率と
した。この値は、大なるほどカルシウム選択性電極とし
て優れている。同様の方法でマグネシウムイオンに対す
る選択倍率を求めた。また、塩化カルシウムのみを10
−1〜10−4Mの濃度範囲で含む水溶液の起電力を測
定して、起電力と塩化カルシウム濃度が10倍変化する
についの起電力の変化量をmV/decadeの単位で
求めた。結果を第3表に示す。なお、比較例として、従
来のカルシウム選択性物質である下記構造式で表される
化合物について、米国特許第3932233号中の実施
例2番記載の方法にしたがって調製した膜を比較例1と
した。
【0110】
【化29】
【0111】また、従来のカルシウム選択性物質である
下記構造式で表される化合物についてCOLLECTI
ON  CZECHOSLOVAK  CHEMICA
L  COMMUNICATION,Vol.45,(
1980),1567記載の方法により調製した膜を比
較例2とした。
【0112】
【化30】
【0113】
【表21】
【0114】
【発明の効果】本発明の環状ポリエーテルジアミドは、
前記したようにカルシウムイオンに対する選択性がきわ
めて良好であり、これを含む組成物を成形した膜状物は
、カルシウム電極を構成する膜状物として理想的なもの
である。特に、有機ホウ素化合物を含む組成物は、カル
シウムイオンに対する選択倍率及び感度に優れており、
また、これをカルシウム電極として用いた場合の耐久性
にも優れている。その他、本発明のカルシウムイオン選
択性組成物は、カルシウム塩の選択輸送能力あるいは選
択的吸収能力を有しており、カルシウム塩の除去、更に
は濃縮への応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】起電力を測定する装置の説明図である。
【図2】第1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。
【符号の説明】
1  電極 2  測定溶液 3  磁気回転子 4  磁気攪拌機 5  1M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(北斗HE−103型)11 
 アクリル製膜ホルダー 12  斜線 13  被覆ガラス管 14  銀一塩化銀内部標準電極 15  10−3M塩化ナトリウム内部標準液16  
環状ポリエーテルジアミド化合物を含む膜状物17  
O−リング。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  下記一般式(I) 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は水素原子
    及びメチル基より選ばれた同種又は異種の基、或いはR
    3 及びR4 が水素原子の場合、R1 及びR2 が
    相互に連結しシクロヘキサン環を形成してもよく、R5
     は水素原子又は一般式  R7 OCH2 CH2 
    −〔式中、R7 は水素原子、アルキル基及び炭素数3
    〜20のアルキルカルボニル基より選ばれた基である〕
    で表される基であり、R6 は下記一般式(II)で表
    される基、 【化2】 〔式中、X1 、X2 、X4 及びX5 は水素原子
    、ハロゲン原子、ニトロ基及びトリフルオロメチル基よ
    り選ばれた同種又は異種の基で、X3 は水素原子、ハ
    ロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、トリフルオロメチ
    ル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基より選ばれた基
    である〕下記各基、 【化3】 【化4】 及び下記一般式で表される基、 【化5】 〔式中、nは1〜20の整数である〕より選ばれた基で
    ある)で表される環状ポリエーテルジアミド化合物【請
    求項2】  (a)熱可塑性樹脂100重量部、(b)
    請求項第1項記載の環状ポリエーテルジアミド化合物0
    .1〜40重量部、 (c)下記一般式(III)で表される有機ホウ素化合
    物を上記環状ポリエーテルジアミドに対して0.01〜
    1.0 (モル比)、 【化6】 (式中、Y1 、Y2 、Y3 及びY4 は同種又は
    異種の水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はハロア
    ルキル基であり、h、i、j、kは1〜5の整数であり
    、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属である)を含
    有してなることを特徴とするカルシウムイオン選択性組
    成物。
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