JPS6042379A - サリチル酸類の大環状共オリゴエステル - Google Patents

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】 本発明はサリチル酸とｍ−クレソチン酸の共重合により
製造される一般式［、Ｉ　） 〔式中、Ｘおよびｙは、それぞれ１から６の整数、Ｚは
２から１４の整数〕 で示される環状のオリゴエステルに関する。

本発明のオリゴエステルは環の内側にエステル”カルボ
ニル基が配向した空洞を有し、実施例２から４に示すよ
うにプロトン、リチウムイオンおよびす）・リウムイオ
ン等の陽イオンと相互作用し。

イオノホア（イオン輸送体）としての機能を示す。

人工イオノホア合成については、クラウンエーテルをは
じめ多くの研究例があるが、それらのほとんどがエーテ
ル結合を基本としている。そのだめ分解しに＜＜、毒性
が残ることに問題があった。

一方、天然に存在するイオノポア抗生物質にはエステル
結合やアミド結合を基本とするものが多く。

比較的分解されやすい。サリチル酸単独やｍ−りレノチ
ン酸単独で得られる大環状オリゴエステルは、すでに知
られているが、これらは溶解性に乏しく、イオノホアと
しての機能をほとんど示さない。

本発明者らはサリチル酸類の大環状オリゴエステルの溶
解性を高め、イオノホアとしての機能を発現させる可能
性を鋭意追求し１本発明に到達した。

本発明はサリチル酸とｍ−クレソチン酸の共重合により
合成される大環状オリゴエステルである。

本発明により製造される環状オリゴエステル。

たとえば図１に示す環状へ景体は内側にエステルカルボ
ニル基原配向した空洞を有し、イオノホアとして作用で
きる分子構造を有する。

天然に存在するイオノホアはアルカリ金属イオンやアル
カリ土類金属イオンと錯形成をし、生体膜の一イオン輸
送にあたり、生物活性を発現させると考えられている。

天然イオノホアはその抗菌性を利用して、医薬や農薬に
用いられている。最近はカチオン選択性を利用してイオ
ンセンサーにｔ用いられている。

本発明によシ製造される環状のオリゴエステルも、これ
らイオノホアと同様の作用が期待できる。

本発明の化合物の製造はオキシ塩化リンを縮合剤とする
サリチル酸とｍ−クレソチン酸の共重合による。さらに
詳しくは以下（述べる方法を適当な製造法とする。

サリチル酸とｍ−クレソチン酸を反応器に入れ。

溶媒として脱水したトルエン捷たけキシレン、メンチレ
ン等の芳香族炭化水素を力、１え９次にオキ７塩化リン
を脱水に必要な化学量よりも、１．５から２倍程度過剰
に加え、加熱かくはんして反応させる。系ははじめ均一
系であるが、１時間程度経過した時点から徐々に白濁し
てくる。数時間後２反応を停め、沈澱をろ過し、トルエ
ンで洗うことによりオリゴマーフラクション１を得る。

ここで得られるオリゴマーフラクション１は溶解性に乏
しくイオノホアとしての機能を示さない。ろ液を５チ水
酸化す）　ＩＪウム水溶液中に投入し、激しくかくはん
すると界面に固体が析出する。固体をろ過し、水て洗っ
た後、真空乾燥することにより比較、的高分子Ｍ（平均
へ景体）のオリゴマーフラクション２を得る。残ったト
ルエン溶液を希食塩水で洗った後、トルエンを留去する
ことにより低分子量（平均四量体）のオリゴマーフラク
ション３を得る。オリ・ゴマ−フラクション２および６
はいずれも仕込みのサリチル酸とｍ−クレソチン酸のモ
ル比と同じ組成を持つ。

オリゴマーとプ′ロトンとの相互作用の強さは。

室温２重クロロホルム中、メタノールのメチル基の’Ｈ
−ＮＭＲのδ値がオリゴマーを添加することによって変
化することを利用して調べた（実施例２）。オリゴマー
のプロトン包接能が強い程、メタノールはメトキシアニ
オン部とプロトン部とに分極し、メチルプロトンは高磁
場側へとシフトする。また室温、クロロホルム中、オリ
ゴマーの添加によるピクリン酸（無色）からピクリン酸
アニオン（黄色）への変化をＵＶスペクトルにより調べ
た（実施例３）。

本発明の環状オリゴエステルとアルカリ金属カチオンと
の相互作用は実施例４に示したように。

種々のアルカリ金属ピクリン酸塩（固体）のオリゴマー
を含むクロロホルム相への溶解量をＵＶスペクトルによ
り定量することにより評価した１゜〔実施例１〕 還流冷・神器を取υ付けた１００ｍｄガラス製二口ナス
フラスコにサリチル酸１．６６７７　（１２ミリモル）
。

ｍ−クレソチン酸１．．８３　ｊｊ　（１２ミリモル）
、オキシ塩化リン３．４ｒｎｅ　（３６ミリモル）およ
び乾燥トルエン１５　ｍｌを４．５時間還流かくはん反
応させた。沈澱をろ過し、トルエン、水酸化ナトリウム
水溶液および水で洗うことにより０．７７ｇ（収率２５
％）のオリゴマーフラクション１を得た。ろ液を水酸化
ナトリウム水溶液と激しくかくはんすると界面に固体が
析出する。固体をろ過し、水で洗う。得られた０、４２
ｇの固体をクロロホルム２５０ｍ１に溶解させて不溶部
を除き、クロロホルムを留去することによｐｏ３Ｂ（収
率１０％）のオリゴマ−フラノン・ヨン２を得た。トル
エン溶液を希食塩水で洗っだ後、トルエンを留去するこ
とによｐ　１．０６ｇ（収率３４係）のオリゴマーフラ
クション６を得だ。

オリゴマーフラクションの分子量および分子量分布ハゲ
ルバーミエーションクロマトグラフによりオリゴスチレ
ン換算でめた。それによると。

オリ分マーフラクション１は数平均分子量（Ｗｌｎ）６
０４、分子量分布（重量平均分子量Ｍ７１”−数平均分
子量Ｍｎの比、　Ｍ、／’Ｍｎ）　１．１４であった。

同様に。

オリゴマーフラクション２はＭ、＝１０４０．　ｈｑＷ
／ｈｉ。

＝１．９６．　オリゴマーフラクション６はＭｎ＝４４
５゜Ｍ−７Ｍ　ｎ＝　１．２７であった。

オリゴマーフラクション２および６の’Ｈ−ＮＭＲスペ
クトルからサリチル酸とｍ−クレソチン酸の組成比はそ
れぞれ１　：　１．０５および１　：　０．９４と仕込
み比に近い値で、はぼｌ：１の共重合体である。

赤外吸収スペクトルによる分析では、オリゴマーフラク
ション１，２および６とも１７３５ｃｍ−’にエステル
カルボニルの吸収が観測される。しかし。

１５４５ｃｍ”の末端カルボン酸すｌ−ＩＪウムの吸収
は観測されない。しかし、モノマーユニットに対して２
０分の１の安息香酸ナトリウムを含むオリゴマーフラク
ション２の赤外吸収スペクトルには１５４５ｃｍ”の安
息香酸ナトリウムに帰属すべきピークが観測されること
から得られたオリゴマーは環状であると言うことができ
る。

１３Ｃ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペクトルによる分析でも、末端に
基づくカルボニル炭素のピークは観測されない。

オリゴマーフラクション２の重ＤＭＳＯ中、６０℃での
δ値（ｐｐｍＨ帰属、１２３．Ｌｐｐｍのピークの高さ
を１００係とした時の各ピークの高さ）は。

δ１６２．０　（カルボニル、５１％）、δ１５０．０
　（ベンゼン環、８７％）、δ１４６．０　（ベンゼン
環、４６係）。

δ１３４．６（ベンゼン環、５５係）、δ１３１ω（ベ
ンゼン環、１１６チ）、δ１２６．４　（ベンゼシ環、
８２チ）。

δ１２３．９　（ベンゼン環、１００％）、δ１２２．
０　（ベンゼン環、４７チ）、δ２０６（メチル基、８
５％）である。

また、塩酸で洗ったオリゴマーフラクション２でも、後
の実施例で述べる陽イオンとの相互作用に変化は見られ
なかった。このことはイオン性の界面活性剤のように末
端構造が陽イオンとの相互作用に効いているのではなく
、環状構造が陽イオンとの相互作用に効いていることを
示している。

ゲルパーミエーンヨンクロマトグラフにおいて。

鎖状のオリゴスチレンを基準として分子量を決定すると
、環状構造を持つ低分子量（９００以下）のオリゴマー
に対してはその値を実際よりも小さく評価することにな
る。環状構造を持つ５−ヒドロキシメチル−２−フラン
カルボン酸の環状オリゴエステルを基準物質とした場合
のオリゴマーフラクション乙の数平均分子量は５１０と
なり、平均四邦体とした時の計算値５０８とよく一致す
る。オリゴマーフラクション２は高分子量であるのでそ
の値は環状であっても鎖状であってもほとんど変わらな
い。

以」二のことから、オリゴマーフラクション２はサリチ
ル酸とｍ−クレソチン酸の組成比が１＝１であり、四量
体から五十量体までを含む平均へ景体（分子量の言１算
値１０１６　）の環状オリゴエステルである。一方、オ
リゴマーフラクション６はサリチル酸とｍ−クレソチン
酸の組成比が１＝１であり、その大部分が環状四量体の
オリゴエステルである。オリゴマーフラクション２およ
び６とも三量体以下の低分子量のオリゴマーおよびモノ
マーは含有していない。

〔実施例２〕 直径ｓｍｍのガラス製’Ｈ−ＮＭＲ管にモレキー、ラー
シーブ４Ａで脱水した重クロロホノ１ム０．５ｍ／。

モレキュラーシーブ３Ａで脱水したメタノール０．５μ
ｌを加え、２７℃で’Ｈ−ＮＭＲを測定する。

メタノールのメチル基のケミ、カル／フト値δは。

３．４９０±０．００１　ｐｐｍであり、再現性は極め
て良い。

’Ｈ−ＮＭＲ管にオリゴマーフラクション２および６を
徐々に加えていき、添加量とメタノールのメチル基のδ
値のシフト量を測定した。どちらの場合でも添加量とシ
フト量は正比例していた。メタノールと等モルのオリゴ
マーを添加した時のシフト量Δδは、オリゴマーフラク
ション２では−５１，６Ｘ　１０　ｐｐｍ、オリゴマー
フラクション６では−７，８Ｘ、、１０　ｐｐｍであっ
た。

一方、比す例１で示すように１８−クラウン−６や、ト
リエチルアミンではΔδがそれぞれ−４，８×１１０−
３ｐｐ、　−８，８×１１０−３ｐｐであり、それらに
比較して、特にオリゴマーフラクション２はメタノール
のプロトンと強く相互作用することがわかる。

〔実施例３〕 ヒリリン酸濃度が８．５３　Ｘ　１０−５ｍｏｌ／　（
ｌのクロロホルム溶液２ｍ／！とオリゴマー濃度が１０
−４〜１０−５ｍ０１／Ｖのクロロホルム溶液２ｍｌを
まぜ、その内から２ｍ／！をとり１０　ｍｌに希釈して
ＵＶスペクトルを測定した。ピクリン酸のλｍａｘは３
３４　ｎｍで４１０ｎｍイτｊ近には吸収はないが、ピ
クリン酸アニオンは４１０ｎｍ付近にモル吸光係数ε＝
　１．０８　Ｘ　１０’の大きな吸収を持つ。式〔■〕
で示した平衡がすべてのオリゴマーに対して成り立つと
仮定して平衡定数Ｋ（ｌ／ｍｏｌ　）をめた。

Ｐｉｃｒｉｃ　ａｃｉｄ　＋　ＯｌｉｇｏｍｅｒＫの値
はオリゴマーフラクション２では１４×１０’ｌ／ｍｏ
ｌ、オリゴマーフラクション６では１２Ｘ’ＩＯ’ｌ／
ｍｏｌであった。

一方、比較例２で示しだように、にの値は１８−クラウ
ン−６では１．８　Ｘ　１０３１／ｍｏｌ　、ジオクチ
ルスルホこはく酸ナトリウムでは２．２Ｘ　１０３１／
ｍｏｌであす、オリゴマーフラクション２はピクリン酸
（ｐＫａ　＝　０．７１　）のプロトンとの相互作用が
、環状のイオノホアである１８−クラウン−６やイオン
性の界面活性剤であるジオクチルスルホ トリウムよりも強い結果を得た。

〔実施例４〕 オリゴマーフラクション２および６をそれぞれクロロホ
ルムに溶解して１．５ｍｇ／ｍｌの溶液をつくる。ピク
リン酸リチウム、ピクリン酸ナトリウムおよびピクリン
酸カリウムをそれぞれ５ｍ９とり。

１０ｍｌ’のサンプルびんにそれぞれ入れる。上記オリ
ゴマーのクロロホルム溶液４ｍｌをサンプルびん中に入
れ，２日間室温で放置する。クロロホルム部のＵＶスペ
クトルを測定することにより，溶解したピクリン酸塩量
を決定する。

溶解しプＣピクリン酸塩のオリゴマーに対するモル比を
以下に示す。

オリゴマーフラクション２： ピクリン酸リチウム　２０３％ ピクリン酸ナトリウム　４．４チ ビクリン酸カリウム　２９チ オリゴマーフラクン９ン６： ピクリン酸リチウム　１．２％ ピクリン酸ナトリウム　０．１％ ピクリン酸カリウム　０．１％ 一方，比較例３にイオノホアとして１８−クラウン−６
とジオクチルスルホこはく酸ナトリウム・を用いた時の
ピクリン酸塩の溶解量を示した。それらと比較してオリ
ゴマークラクン９ン２はピクリン酸リチウムに対する選
択性に優れている。

〔比較例１〕 実施例２で示した方法と同様の方法により，種々の化合
物を添加した時のメタノールのメチル基のδ値の変化を
調べた。

）り’）−ルと等モルの基質を添加した時のシフト量Δ
δを以下に示す。

添加物　−ΔδＸ　１０３（ｐｐｍ） トリエチルアミン　８８ １８−クラウン−６　４８ アセトン　１。

水酸化ナトリウム（飽和量）　Ｕ．Ｏ 濃塩酸（飽和量）−１。０ 〔比較例２〕 実施例３で示した方法と同様の方法により，１８−クラ
ウン−６およびジオクチルスルホこはく酸ナトリウムを
添加した時のピクリン酸からピクリン酸アニオンへの変
化（式〔■〕）の平衡定数Ｋをめた。

添加物　Ｋ　（ｌ／ｍｏｌ） １８−クラウン−６１，８Ｘ１０３ 〔比、辣例３う 実施例４で示した方法と同様の方法にょシ、１８−クラ
ウン−６、ジオクチルスルホこはく酸ナトリウムおよび
ｍ−クレソチン酸を含むクロロポルム相へのアルカリ金
属ヒリリン酸塩の溶解量（添加物に対するモルチ）をＵ
Ｖスペクトルにより測定した。

１８−クラウン−６： ピクリン酸リチウム　７３．６チ ピクリン酸ナトリウム　８９．０％ ピクリン酸カリウム　９２．５チ ジオクチルスルホこはく酸ナトリウム：ピクリン酸リチ
ウム　２３６係 ピクリン酸ナトリウム　４．５％ ピクリン酸カリウム　９８チ ｍ−クレソチン酸： ピクリン酸リチウム　１２係 ピクリン酸ナトリウム　０％ ピクリン酸カリウム　０チ

【図面の簡単な説明】

図１は式〔Ｉ〕においてｘ＝ｙ＝＝ｌ、ｚ＝＝４の環状
へ景体の構造を示す化学式である。 特許出願人　平井英史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔式中、Ｘおよびｙは、それぞれ１から６の整数、２は
   ２から１４の整数〕 で示されるサリチル酸とｍ〜クレソチン酸の共重合大環
   状オリゴエステル