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NEW MERCAPTO-SUBSTITUTED IMIDAZOLYLPORPHYRIN METAL COMPLEX MONOMER, POLYMER HAVING THE SAME AS RECURRING UNIT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME commons meetings

Patent code P020000220
File No. P99-4
Posted date May 27, 2003
Application number P2000-068766
Publication number P2001-253883A
Patent number P3383839
Date of filing Mar 13, 2000
Date of publication of application Sep 18, 2001
Date of registration Dec 27, 2002
Inventor
  • (In Japanese)小夫家 芳明
  • (In Japanese)小川 和也
Applicant
  • (In Japanese)学校法人奈良先端科学技術大学院大学
Title NEW MERCAPTO-SUBSTITUTED IMIDAZOLYLPORPHYRIN METAL COMPLEX MONOMER, POLYMER HAVING THE SAME AS RECURRING UNIT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME commons meetings
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device which is a transmitting device of an extremely minute light energy and electronic energy in a nanometer scale capable of being applied and developed to an artificial photosynthesis and a new material for solar cells, allows to strongly and stably connect to the surface of an electrode, has easiness of connection and disconnection and is formed by self- organization.

SOLUTION: This mercapto-substituted imidazolylporphyrin metal complex monomer is represented by general formula (1) and the polymer has the metal complex monomer as a monomer.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)分子レベルでの電線は光電デバイスあるいは電子伝達、エネルギー伝達を行なう光合成機能としての重要性から様々な研究がなされている。ポルフィリン金属錯体はその共役π電子特性から分子電線の材料として適している。共有結合を用いてのポルフィリンの多量化による電線の構築には合成および精製に時間と労力を要する、連鎖の結線・断線が容易でないという問題があり、成功例は報告されていない。
本発明者らは、この課題を解決するために、ポルフィリン金属錯体に特定のイミダゾリル基および特定のメルカプト基を結合させたイミダゾリルポルフィリンを見出し、これを構成単位として有する多量体により課題が解決できることを確認し、この発明を完成した。
Field of industrial application (In Japanese)人工光合成および新規な太陽電池材料へ応用展開することのできるナノメートル単位の極めて微小な光エネルギー、電子エネルギー伝達ディバイス、メルカプト置換イミダゾリルポルフィリン金属錯体単量体及びこれを繰り返し単位として有する重合体並びにこれらの製造方法
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  次の一般式(1):
【化1】
 {式中、R1は、アルキル基、無置換のアリール基、アルキル置換アリール基及びアルキルオキシ置換アリール基からなる群から選択される基を表し、Mは、Zn、Ga、Ru、Fe及びCoからなる群から選択される金属を表し、Xは、アリーレン基及びアルキレン基の少なくとも一方を含む二価の連結基を表し、R2は、水素原子又はアセチル基を表し、Imは、以下のIm1又はIm2
【化2】
 (式中、R3は、水素原子又はアルキル基を表す。)により表されるイミダゾリル基を表す。}で表されるメルカプト置換イミダゾリルポルフィリン金属錯体単量体。
【請求項2】
  一般式(1)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素原子数7~24のアルキル置換アリール基及び炭素原子数7~24のアルコキシ置換アリール基からなる群から選択される基であり、Xが-(CH2n-(nは、1~17の整数)及び炭素原子数6~14のアリーレン基の少なくとも一方を含む二価の連結基である請求項1に記載のメルカプト置換イミダゾリルポルフィリン金属錯体単量体。
【請求項3】
  一般式(1)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基であり、MがZnであり、Xがフェニレン基であり、R2がアセチル基であり、ImがIm1(式中、R3は、メチル基)である請求項2に記載の一般式(1)で表されるポルフィリン金属錯体単量体。
【請求項4】
  次の一般式(2):
【化3】
 {式中、R1、M、R2、X、Im(R3を含む)は、請求項1で規定したとおり。}で表されるメルカプト置換イミダゾリルポルフィリン金属錯体二量体。
【請求項5】
  一般式(2)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素原子数7~24のアルキル置換アリール基及び炭素原子数7~24のアルコキシ置換アリール基からなる群から選択される基であり、Xが-(CH2n-(nは、1~17の整数)及び炭素原子数6~14のアリーレン基の少なくとも一方を含む二価の連結基である請求項4に記載のメルカプト置換イミダゾリルポルフィリン金属錯体二量体。
【請求項6】
  一般式(2)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基であり、MがZnであり、Xがフェニレン基であり、R2がアセチル基であり、ImがIm1(式中、R3は、メチル基)である請求項5に記載のポルフィリン金属錯体二量体。
【請求項7】
  次の一般式(3):
【化4】
 {式中、R1、M、R2、X、Im(R3を含む)は、請求項1で規定したとおりであり、nは、0以上1000以下の整数を表す。}で表される両端にメルカプト基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)。
【請求項8】
  一般式(3)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素原子数7~24のアルキル置換アリール基及び炭素原子数7~24のアルコキシ置換アリール基からなる群から選択される基であり、Xが-(CH2n-(nは、1~17の整数)及び炭素原子数6~14のアリーレン基の少なくとも一方を含む二価の連結基である請求項7に記載の両端にメルカプト基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)。
【請求項9】
  一般式(3)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基であり、MがZnであり、Xがフェニレン基であり、R2がアセチル基であり、ImがIm1(式中、R3は、メチル基)である請求項8に記載の両端にメルカプト基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)。
【請求項10】
  次の一般式(4):
【化5】
 {式中、R1、M、R2、X、Im(R3を含む)は、請求項1で規定したとおりであり、nは、0以上1000以下の整数を表す。}で表される両端にメルカプト基、キノニル基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)。
【請求項11】
  一般式(4)において、R1が、炭素原子数3~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素原子数7~24のアルキル置換アリール基及び炭素原子数7~24のアルコキシ置換アリール基からなる群から選択される基であり、Xが-(CH2n-(nは、1~17の整数)及び炭素原子数6~14のアリーレン基の少なくとも一方を含む二価の連結基である請求項10に記載の両端にメルカプト基、キノニル基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)。
【請求項12】
  R1が、炭素原子数3~20のアルキル基であり、MがZnであり、Xがフェニレン基であり、R2がアセチル基であり、ImがIm1(式中、R3は、メチル基)である請求項10に記載の両端にメルカプト基、キノニル基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)。
【請求項13】
  下記の工程1及び2:1)次の式(a)~(c)の化合物:
【化6】
 {式中、Im(R3を含む)、X、R1及びR2は請求項1で規定したとおり。}と、トリフルオロ酢酸を反応させ、式(d){式中、Im(R3を含む)、X、R1及びR2は請求項1で規定したとおり。}で表されるポルフィリンを得る工程;2)工程1で得られたポルフィリンに、金属M(Mは、請求項1で規定したとおり。)を中心金属として挿入する工程を有し、前記工程1及び2が、配位性溶媒非存在下であって、クロロホルム、ベンゼン及びトルエンからなる群から選択される溶媒の存在下で行われることを特徴とする請求項4に記載される一般式(2)で表されるポルフィリン金属錯体二量体の製造方法。
【請求項14】
  請求項4に記載される一般式(2)で表されるポルフィリン金属錯体二量体をメタノール、エタノール及びピリジンからなる群から選択される配位性溶媒に溶解することを特徴とする請求項1に記載される一般式(1)で表されるポルフィリン金属錯体単量体の製造方法。
【請求項15】
  請求項4に記載される一般式(2)で表されるポルフィリン金属錯体二量体と、次の式(e):
【化7】
 {式中、R1、Im(R3を含む)及びMは、それぞれ、請求項1のR1、Im(R3を含む)およびMと同義であり、mは、0以上1000以下の整数を表す。}で表されるポリ(イミダゾリルポルフィリン)をメタノール、エタノール及びピリジンからなる群から選択される配位性溶媒に溶解し、次いで、前記配位性溶媒の少なくとも一部をクロロホルム、ベンゼン及びトルエンからなる群から選択される非配位性溶媒で置換することを特徴とする請求項7に記載される一般式(3)の両端にメルカプト基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)の製造方法。
【請求項16】
  次の式(f):
【化8】
 式中、{式中、R1、R2、X、Im(R3を含む)、Mは、請求項1で規定した通りであり、nは0以上1000以下の整数を表す。}で表される片端にメルカプト基を有するポリ(イミダゾリルポルフィリン金属錯体)と、次の式(g):
【化9】
 {式中、R1、Im(R3を含む)、Mは、請求項1で規定した通り。}で表されるイミダゾリルポルフィリン-キノニルポルフィリン二量体を配位性溶媒非存在下であって、クロロホルム、ベンゼン及びトルエンからなる群から選択される溶媒の存在下に混合することを特徴とする前記一般式(4)のポルフィリンの製造方法。
Industrial division
  • Organic compound
  • High polymer
  • Solar energy use
  • (In Japanese)導電材料(抵抗)
  • Solid device
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Right is in force
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