JP2012136480A

JP2012136480A - 新規光学活性大環状化合物、その製造方法、並びにそれを用いた光学純度決定試薬及び光学純度決定方法

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Publication number: JP2012136480A
Application number: JP2010290638A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ema; 正依馬; Takashi Sakai; 貴志酒井; Norichika Ura; 宜睦浦
Original assignee: Okayama University NUC
Current assignee: Okayama University NUC
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-19

Abstract

【課題】不斉化合物の不斉識別が可能な、特に、水素結合することができない不斉化合物の不斉識別も可能な新規光学活性大環状化合物を提供する。また、そのような光学活性大環状化合物の製造方法、並びにそれを用いた光学純度決定試薬及び光学純度決定方法を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で表される光学活性大環状化合物。

［式中、Ｘは、ポルフィリン環を含む２価の芳香族基を表し、Ｙは、芳香環を含まない炭素数１〜１０の２価の有機基、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｚは、水素原子、炭素数１〜２０の１価の有機基、ニトロ基、保護されていてもよいアミノ基、アジド基又はハロゲン原子を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
【選択図】なし

Description

本発明は、ポルフィリン環を含む新規光学活性大環状化合物、その製造方法、並びにそれを用いた光学純度決定試薬及び光学純度決定方法に関する。

光学異性体は、医薬、香料、液晶といった分野で幅広く活用されている。体内にはアミノ酸やタンパク質、糖やＤＮＡといった不斉化合物が多く存在するため、光学異性体間で薬理活性や毒性が異なることも多い。そのため、不斉化合物の光学純度を決定する必要が生じる。光学純度を決定するためには、キラルなホスト化合物と対象化合物（ゲスト化合物）の間の錯形成を利用したいくつかの方法が知られている。核磁気共鳴（ＮＭＲ）法は、ゲスト化合物がホスト化合物と錯形成するのに伴って、各光学異性体のＮＭＲシグナルが異なる化学シフト値を示すことを利用する。キラルなホスト化合物を含有する、キラルシフト試薬又はキラル溶媒和試薬（ここでは、これらを総称して光学純度決定試薬と呼ぶ）を用いるＮＭＲ法は、測定前に当該試薬と対象化合物を溶液中で混ぜておくだけで光学純度を決定できる。したがって、ＮＭＲ法は、最も迅速な光学純度の決定法である。

キラルシフト試薬としては、ランタニド系の金属錯体が古くから知られている。しかしながら、当該キラルシフト試薬には、金属錯体を形成する常磁性金属によりＮＭＲシグナルがブロードニングするという問題があった。この問題を解決するための提案もなされているものの（例えば、非特許文献１）、完全な解決には至っていない。

一方、最近はキラル溶媒和試薬が活発に開発されている。なかでも、軸不斉構造を有するビナフチル化合物は安価に入手できるため、頻繁にキラル溶媒和試薬として利用されている。特許文献１及び非特許文献２には、ビナフチル基を有する大環状化合物からなるＮＭＲ用光学純度決定試薬が提案されている。当該大環状化合物は、空洞内に多重水素結合部位を有しており、これにより、種々のゲスト化合物を包接することができ、包接されたゲスト化合物がビナフチル基により不斉識別されるとされている。しかしながら、当該大環状化合物は、水素結合することができない化合物の測定には用いることができなかった。一方、水素結合以外の分子間相互作用を利用するタイプの光学純度決定試薬はあまり知られていなかった。

特開２００８−２４６５０号公報

Ａ．Ｉｎａｍｏｔｏｅｔａｌ．，Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２（２３），ｐ．３５４３−３５４５（２０００）Ｔ．Ｅｍａｅｔａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２９（３４），ｐ．１０５９１−１０５９６（２００７）

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、不斉化合物の不斉識別が可能な、特に、水素結合することができない不斉化合物の不斉識別も可能な新規光学活性大環状化合物を提供することを目的とするものである。また、そのような光学活性大環状化合物の製造方法、並びにそれを用いた光学純度決定試薬及び光学純度決定方法を提供することを目的とするものである。

上記課題は、下記一般式（１）で表される光学活性大環状化合物を提供することによって解決される。

［式中、Ｘは、ポルフィリン環を含む２価の芳香族基を表し、Ｙは、芳香環を含まない炭素数１〜１０の２価の有機基、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｚは、水素原子、炭素数１〜２０の１価の有機基、ニトロ基、保護されていてもよいアミノ基、アジド基又はハロゲン原子を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

上記光学活性大環状化合物が下記一般式（２）で表されるものであることが好適であり、

［式中、Ａｒは、直接結合又は炭素数６〜１４の芳香環から２個の水素原子を除いた２価の有機基を表す。Ｗは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基又は炭素数１〜１４の１価の有機基を表す。Ｙ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

下記一般式（３）で表されるものであることがより好適であり、

［式中、Ｙ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。Ｗは、上記一般式（２）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

下記一般式（４）で表されるものであることがさらに好適である。

上記一般式（２）〜（４）中のＷにおける有機基が、シアノ基又は炭素数６〜１４の芳香族基であることが好適である。

上記一般式（１）〜（４）中のＹにおける有機基が、−Ｒ^１−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｒ^１−ＣＯ−Ｏ−（但し、Ｒ^１は、２価の炭化水素基を表す）であることが好適であり、上記光学活性大環状化合物が下記一般式（５）で表されるものであることがより好適である。

［式中、Ｘ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

上記光学活性大環状化合物が下記一般式（６）で表されるものであることが好適である。

［式中、Ｚは、上記一般式（１）に同じである。Ｗは、上記一般式（２）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

上記一般式（１）〜（６）中のＺにおける有機基が、シアノ基、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルキニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、アルキルシリル基又はアルキルアミノ基であることが好適である。

上記一般式（６）において、Ｚ及びＷが水素原子であることが好適である。

前記ポルフィリン環が中心金属を有していることも好適である。このとき、前記中心金属が亜鉛であることが好適である。

上記課題は、下記一般式（７）

［式中、Ｘは、ポルフィリン環を含む２価の芳香族基を表す。］

で表されるジカルボン酸化合物と下記一般式（８）

［式中、Ｚは、水素原子、炭素数１〜２０の１価の有機基、ニトロ基、保護されていてもよいアミノ基、アジド基又はハロゲン原子を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

で表されるジオール化合物を反応させて、下記一般式（９）

［式中、Ｘは、上記一般式（７）に同じであり、Ｚは、上記一般式（８）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

で表されるジエステル化合物を得た後に、該ジエステル化合物と上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物を反応させる下記一般式（５）

で表される光学活性大環状化合物の製造方法を提供することによっても解決される。

このとき、Ｘが、下記一般式（１０）

［式中、Ａｒは、直接結合又は炭素数６〜１４の芳香環から２個の水素原子を除いた２価の有機基を表す。Ｗは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基又は炭素数１〜１４の有機基を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

で表される２価の芳香族基であることが好適であり、下記一般式（１１）

［式中、Ｗは、上記一般式（１０）に同じである。］

で表される２価の芳香族基であることがより好適である。

上記一般式（１０）又は（１１）中のＷにおける有機基が、シアノ基又は炭素数６〜１４の芳香族基であることが好適である。

上記製造方法における一般式（８）、（９）及び（５）中のＺにおける有機基が、シアノ基、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルキニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、アルキルシリル基又はアルキルアミノ基であることが好適である。

上記光学活性大環状化合物を含有する核磁気共鳴分析用の光学純度決定試薬が本発明の好適な実施態様である。

上記光学活性大環状化合物を、予め測定対象の化合物と混合した後に、核磁気共鳴測定を行う光学純度決定方法も本発明の好適な実施態様である。

本発明の光学活性大環状化合物は、不斉化合物の不斉識別、特に、水素結合することができない不斉化合物であっても不斉識別が可能である。したがって、それを含有する光学純度決定試薬は、多くの不斉化合物の光学純度決定に用いることができる。また、本発明の光学純度決定方法によれば、不斉化合物の光学純度決定を簡便に行うことができる。さらに、本発明の製造方法によれば、本発明の光学活性大環状化合物を簡便に製造方法することができる。

本発明の光学活性大環状化合物は、下記一般式（１）で表されるものである。当該化合物は新規化合物である。

従来の光学純度決定試薬は、ホスト分子とゲスト分子の間の分子間相互作用に水素結合を利用していたのに対して、本発明の光学活性大環状化合物は、芳香族化合物間の相互作用であるπ−πスタッキングを主に利用している。π−πスタッキングとは、芳香環どうしが積み重なってエネルギー安定化することによって生じる分子間相互作用である。本発明の光学活性大環状化合物は、水素結合できない不斉化合物であっても、π−πスタッキングなどによって相互作用することが可能であるため、このような不斉化合物を不斉識別することができる。さらに、本発明の光学活性大環状化合物は、（１）大きなπ平面を有する、（２）著しい環電流効果を有する、（３）剛直である、という特徴を持つ芳香環であるポルフィリン環を有することにより、分子間相互作用が弱い場合などでも優れた不斉識別機能を発揮する。本発明の光学活性大環状化合物は、芳香族化合物とπ−πスタッキングするため、不斉芳香族化合物の不斉識別を特に好適に行うことができる。

上記一般式（１）で表される光学活性大環状化合物は、Ｘで表されるポルフィリン環を含む２価の芳香族基、ビナフチル基及びＹで表される２価の有機基からなる。２つのＸ中のポルフィリン環は、平行に配置されており、これらの間にゲスト分子の不斉化合物を包接するための空洞が形成されている。当該空洞は、芳香族基であるポルフィリン環に挟まれているため、π−πスタッキングの形成に適している。さらに、当該空洞は、隣接する２つのビナフチル基によりキラルな空洞となっている。ゲスト分子である不斉化合物はπ−πスタッキングなどの分子間相互作用により、ホスト分子である光学活性大環状化合物の前記空洞内に取り込まれる。本発明の光学活性大環状化合物は適度な剛直性を有するため、光学活性大環状化合物の前記空洞に包接された不斉化合物は自由度が制限される。このとき、当該不斉化合物が、軸不斉を有するビナフチル基と近接することにより、当該不斉化合物が不斉識別される。このようにして光学活性大環状化合物に包接された不斉化合物を核磁気共鳴測定した場合には、光学異性体間でシグナル位置に差が生じ、それを指標に光学純度を決定することができる。本発明の光学活性大環状化合物の有する環電流効果は、核磁気共鳴測定における光学異性体間のシグナルの分離を大きくする働きがある。

上記一般式（１）における２つのビナフチル基はキラルである必要がある。上述したように、不斉化合物が前記空洞内に取り込まれた際に、当該不斉化合物が、軸不斉を有する当該ビナフチル基と近接することにより、当該不斉化合物が不斉識別される。また、ビナフチル基は、適度な剛直性を有するとともに環電流効果も有する。光学活性大環状化合物中の２つのビナフチル基の絶対配置が両方Ｒ又は両方Ｓであることが好適である。

上記一般式（１）において、Ｘは、ポルフィリン環を含む２価の芳香族基である。本発明において、２つのＸ中のポルフィリン環が、所定の距離をおいて平行に配置されている必要がある。このときポルフィリン環の間に形成される空洞にゲスト分子である不斉化合物がπ−πスタッキングすることなどにより取り込まれる。Ｘは、通常、ポルフィリン環を１つ含む。Ｘ中のポルフィリン環は、置換基を有していてもよい。また、ポルフィリン環とＹが直接連結されていてもよいし、２価の芳香族基を介してポルフィリン環とＹが連結されていてもよい。後者の場合には、芳香環が直接Ｙと連結されている必要がある。

本発明の光学活性大環状化合物が下記一般式（２）で表されるものであることが好適である。

この場合には、ゲスト分子を包接するのにさらに適した空洞が形成される。

上記一般式（２）におけるＡｒは、直接結合又は炭素数６〜１４の芳香環から２個の水素原子を除いた２価の有機基を表す。このときの有機基としては、フェニレン基、ビフェニルジイル基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基又はフェナントレンジイル基などが挙げられる。２つのポルフィリン環をπ−πスタッキングに適した距離に調節する観点からは、Ａｒは、炭素数６〜１４の芳香環から２個の水素原子を除いた２価の有機基であることが好適である。

本発明の光学活性大環状化合物が下記一般式（３）で表されるものであることがより好適である。

この場合には、ゲスト分子を包接するのにさらに適した空洞が形成される。また、このような化合物は合成しやすい。

本発明の光学活性大環状化合物が下記一般式（４）で表されるものであることがさらに好適である。

この場合には、ゲスト分子がポルフィリン環とπ−πスタッキングするのに特に適した空洞が２つのポルフィリン環の間に形成される。

上記一般式（２）〜（４）におけるＷは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基又は炭素数１〜１４の１価の有機基である。Ｗが有機基である場合は、シアノ基又は炭素数６〜１４の芳香族基であることが好適である。このときの芳香族基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基又はフェナントリル基などが挙げられ、合成のしやすさからは、フェニル基が好適である。ゲスト分子の空洞への入り易さの観点からは、Ｗがハロゲン原子又は水素原子であることが好適であり、水素原子であることがより好適である。ポルフィリン環どうしの距離が近い場合には、Ｗが大きすぎると、ゲスト分子が空洞内に入りにくくなるおそれがある。合成のしやすさからは、Ｗが水素原子であることが好適である。一方、電子豊富なゲスト分子を包接しやすくする観点からは、Ｗがハロゲン原子、ニトロ基又はシアノ基であることが好適である。これらは電気吸引性の置換基であるため、ポルフィリン環が電子不足になり、電子豊富なゲスト分子との相互作用が強くなる。

上記一般式（１）〜（４）におけるＹは、芳香環を含まない炭素数１〜１０の２価の有機基、酸素原子又は硫黄原子である。Ｙは、ポルフィリン環とビナフチル基の間にあり、これらを連結する。Ｙの種類、特に、長さにより、ポルフィリン環同士の距離及び光学活性大環状化合物の剛直性が変化する。Ｙが２価の有機基である場合において、炭素数が１０を超える場合には、光学活性大環状化合物の剛直性が不十分になることで包接された不斉化合物の自由度が大きくなり、不斉識別が困難になる。Ｙが２価の有機基である場合の炭素数は、３以下であることが好適である。Ｙにおける有機基が−Ｒ^１−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｒ^１−ＣＯ−Ｏ−（但し、Ｒ^１は、２価の炭化水素基を表す）であることが好適である。ここで、連結の向きは特に限定されない。π−πスタッキングのしやすさや包接された不斉化合物の自由度を制限する観点からは、Ｙは、酸素原子、硫黄原子又は−ＣＯ−Ｏ−であることが好適であり、なかでも、光学活性大環状化合物が下記一般式（５）で表されるものであることがより好適である。下記一般式（５）で表される化合物は合成しやすい。

本発明の光学活性大環状化合物が下記一般式（６）で表されるものであることが特に好適である。

この場合には、平行に配置された二つのポルフィリンの距離が約７オングストロームであり、ゲスト分子の不斉化合物がポルフィリン環とπ−πスタッキングするのに特に適した空洞が形成される。また、空洞内に包接された不斉化合物が小さい場合でも、自由度が制限される。

上記一般式（１）〜（６）における、Ｚは、水素原子、炭素数１〜２０の１価の有機基、ニトロ基、保護されていてもよいアミノ基、アジド基又はハロゲン原子である。ここで、Ｚにおける有機基は、シアノ基、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルキニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、アルキルシリル基又はアルキルアミノ基であることが好適である。Ｚは、水素原子であることがより好適である。

合成のしやすさからは、上記一般式（６）において、Ｚ及びＷが水素原子であることが好適である。

本発明の光学活性大環状化合物中の前記ポルフィリン環が中心金属を有することも好適である。このように前記ポルフィリン環が中心金属を有して、金属錯体を形成している光学活性大環状化合物も不斉化合物の光学識別に用いることができる。前記中心金属としては、亜鉛、マグネシウム又はニッケルなどが例示され、なかでも亜鉛が好適である。前記ポルフィリン環が中心金属を有する光学活性大環状化合物は、通常、予め錯体として単離したものを準備して不斉識別に用いる。

本発明の光学活性大環状化合物を合成する方法は特に限定されるものではないが、好適な合成方法は、下記一般式（７）

［式中、Ｘは、上記一般式（１）に同じである。］

で表されるジカルボン酸化合物と下記一般式（８）

［式中、Ｚは、上記一般式（１）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

で表される光学活性大環状化合物の製造方法である。

この方法は、反応工程も短く、かつ各工程の反応もごく一般的な反応を用いているため、本発明の光学活性大環状化合物を容易に製造することができる。そのため、経済的に非常に有利である。

上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物は、例えば、次のようにして合成できる。ジピロメタンとカルボン酸エステル基を有する芳香族アルデヒドをトリフルオロ酢酸などの酸触媒を用いて環化させた後に、ＤＤＱ（２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−ｐ−ベンゾキノン）などの酸化剤により酸化させることなどによってカルボン酸エステル基を有するポルフィリンを合成する。このときの溶媒としては、ジクロロメタンを用いることができる。さらに、得られたポルフィリンのカルボン酸エステル基を加水分解することにより、上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物を得る。

こうして得られた上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物と上記一般式（８）で表されるジオール化合物とを縮合させることにより、上記一般式（９）で表されるジエステル化合物を得る。このとき縮合剤としては、例えば、ＥＤＣ［１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド］をＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）とともに用いることができる。上記一般式（７）で示されるジカルボン酸化合物に対する収率を向上させるためには、上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物に対して過剰量の上記一般式（８）で表されるジオール化合物を混合して反応させることが好ましい。具体的には、一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物１モルに対して、上記一般式（８）で表されるジオール化合物を２．５〜１０モル混合して反応させることが好ましい。上記一般式（８）で表されるジオール化合物は、安価に入手できるため、コストが低減される。溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン等が用いられる。また反応温度は通常、−３０℃〜１００℃の範囲で適宜選択される。反応時間は特に限定はなく、ＴＬＣ等で反応を追跡して判断する。反応生成物は、通常の分離手段、例えばカラムクロマトグラフィー又は再結晶などで精製することができる。

上記一般式（９）で表されるジエステル化合物と上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物との縮合反応は、それぞれほぼ同じモル量を用いて行うことが好適である。また、比較的高希釈条件下で反応させることにより高分子化が抑制され、収率が向上する。使用する縮合剤及び溶媒、反応温度、反応時間、並びに精製方法は上記一般式（７）と上記一般式（８）の縮合反応の説明において上述したものを採用することができる。

上記製造方法において、上記一般式（７）、（９）及び（５）で表される化合物におけるＸが、下記一般式（１０）

［式中、Ａｒ及びＷは、上記一般式（２）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］

で表される２価の芳香族基であることが好適である。上記一般式（１０）における、Ａｒは上記一般式（２）におけるＡｒとして上述したものを用いることができる。Ｘが、下記一般式（１１）

［式中、Ｗは、上記一般式（２）に同じである。］

で表される２価の芳香族基であることがより好適である。

上記製造方法において、上記一般式（１０）及び（１１）におけるＷは、前記一般式（２）〜（４）におけるＷとして前述したものを用いることができる。

上記製造方法において、上記一般式（８）、（９）及び（５）におけるＺは、前記一般式（１）〜（６）におけるＺとして前述したものを用いることができる。

ポルフィリン環が中心金属を有する光学活性大環状化合物の製造方法は特に限定されない。例えば、光学活性大環状化合物と金属塩を溶媒中で混合することにより金属錯体を形成させた後に、水を加えて過剰の金属塩を洗浄し、さらに溶媒を減圧留去することにより得ることができる。

本発明の光学活性大環状化合物を含有する核磁気共鳴分析用の光学純度決定試薬が本発明の光学活性大環状化合物の好適な実施態様である。当該光学純度決定試薬は、本発明の光学活性大環状化合物を含有していればよい。当該光学純度決定試薬は、例えば、本発明の光学活性大環状化合物のみからなるものであってもよいし、本発明の光学活性大環状化合物が溶媒に溶解した状態のものであってもよい。本発明の光学活性大環状化合物は、水素結合できない不斉化合物であっても、不斉識別することができる。したがって、本発明の光学活性大環状化合物を含有する光学純度決定試薬を用いて、多くの不斉化合物の光学純度を核磁気共鳴分析により決定することができる。

また、本発明の光学活性大環状化合物を、予め測定対象の化合物と混合した後に、核磁気共鳴測定を行う光学純度決定方法により、不斉化合物の光学純度を簡便に決定することができる。本発明の光学活性大環状化合物を測定対象の化合物と混合して測定用のサンプルを調製する。このときの光学活性大環状化合物の量は、通常、測定対象の化合物のモル量とほぼ同じ量である。調製したサンプルは常法により核磁気共鳴測定を行えばよい。得られるスペクトルから光学純度が決定される。

核磁気共鳴測定により光学純度を決定するに際して、測定対象の化合物を予め電子不足な芳香族基で修飾することにより誘導体化し、得られた誘導体を本発明の光学活性大環状化合物と混合した後に、核磁気共鳴測定を行うことがより好適である。この場合には、当該誘導体中の電子不足な芳香族基と光学活性大環状化合物中の電子豊富なポルフィリン環との間に強い相互作用が生じる。したがって、光学活性大環状化合物との相互作用が非常に弱いため通常の方法では不斉識別が困難な不斉化合物であっても、電子不足な芳香族基で修飾することにより光学純度の決定が可能となる。電子不足な芳香族基としては、例えば、ジニトロフェニル基が挙げられる。ジニトロフェニル基で修飾するに際して、測定対象の化合物がアルコールである場合にはジニトロベンゾイルエステルへ、アミンである場合にはジニトロベンゾイルアミドへ、そして、ケトンである場合にはジニトロフェニルヒドラゾンへそれぞれ誘導体化することができる。電子不足な芳香族基で不斉化合物を誘導体化する方法は、特に限定されず、常法により簡便に行うことができる。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

測定に用いた測定機器は以下の通りである。
融点測定器：ＭｅｔｔｌｅｒＴｏｌｅｄｏ，ＦＰ−６２
IR測定装置：Ｓｈｉｍａｄｚｕ，ＦＴＩＲ−８９００
^１ＨＮＭＲ（６００ＭＨｚ）測定装置：Ｖａｒｉａｎ，ＵｎｉｔｙＩｎｏｖａＡＳ６００
^１３ＣＮＭＲ（１５０ＭＨｚ）測定装置：Ｖａｒｉａｎ，ＵｎｉｔｙＩｎｏｖａＡＳ６００
^１９ＦＮＭＲ（５６５ＭＨｚ）測定装置：Ｖａｒｉａｎ，ＵｎｉｔｙＩｎｏｖａＡＳ６００

光学活性大環状化合物（Ｒ）−Ｉの合成を行った。このときの合成経路を下記スキームに示す。

ポルフィリンIIIの合成
ジピロメタンII（９１４ｍｇ、６．２５ｍｍｏｌ）と３−ホルミル安息香酸メチルエステル（１．０３ｇ、６．２７ｍｍｏｌ）の乾燥塩化メチレン溶液（１．２Ｌ）をアルゴンで１５分間バブリングした後、トリフルオロ酢酸（３２０ｍＬ、４．３１ｍｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温、遮光下で１４時間激しく撹拌した。ＤＤＱ（１．９２ｇ、８．４４ｍｍｏｌ）を加え、３０分間さらに撹拌した。溶媒を減圧留去し、塩基性アルミナカラム（展開溶媒：クロロホルム）で２回精製すると６７％で生成物IIIが得られた。クロロホルム・ヘキサンから再結晶により赤紫色の結晶（６６６ｍｇ、３７％）を得た。

ｍｐ＞３００°Ｃ
^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，６００ＭＨｚ）−３．１４（ｂｒｓ，２Ｈ），４．０２（ｓ，６Ｈ），７．９１（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），８．４６（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），８．５３（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、８．９６（ｓ，２Ｈ），９．０２（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），９．４３（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），１０．３６（ｓ，２Ｈ）
^１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，１５０ＭＨｚ）５２．４，１０５．５，１１７．７，１２７．１，１２９．０，１３０．７，１３１．９，１３５．１，１３８．７，１４１．６，１４５．３，１４６．９，１６７．３
ＩＲ（ＫＢｒ）３２８７，３１３２，３０２３，２９５３，１７２５，１５７７，１４３５，１４０９，１３００，１２７２，１２４１，１１９６，１１０４，１０７９，１０６５，９５７，８５４ｃｍ^−１
Ａｎａｌ．ＣａｌｃｄｆｏｒＣ_３６Ｈ_２６Ｎ_４Ｏ_４：Ｃ，７４．７３；Ｈ，４．５３；Ｎ，９．６８．Ｆｏｕｎｄ：Ｃ，７４．４５；Ｈ，４．５７；Ｎ，９．２９
ＨＲＭＳ（ＦＡＢ，ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_３６Ｈ_２７Ｎ_４Ｏ_４５７９．２０３２，ｆｏｕｎｄ５７９．２０３１（Ｍ＋Ｈ）．

ポルフィリン（Ｒ）−Ｖの合成
ポルフィリンIII（１．３８ｇ、２．３８ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（４８０ｍＬ）へ２ＮＫＯＨ水溶液（１００ｍＬ）を加え、１４時間加熱還流した。ＴＨＦを留去した後、濃塩酸で酸性にした。生じた紫色の沈殿を濾過して、水と塩化メチレンで洗浄し、真空乾燥するとジカルボン酸IV（１．２２ｇ）を９３％で与えた。ジカルボン酸IV（６６０ｍｇ、１．２０ｍｍｏｌ）と（Ｒ）−１，１’−ビ−２−ナフトール（１．７２ｇ、６．００ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液（２８ｍＬ）へアルゴン下、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）（１．３８ｇ、７．２０ｍｍｏｌ）とＤＭＡＰ（１．７６ｇ、１４．４ｍｍｏｌ）を加えた。反応混合物を４０℃で２３時間撹拌した。０℃で希塩酸を加えることにより反応を停止し、生成物をクロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム：酢酸エチル（１５：１））にて精製すると、（Ｒ）−Ｖが６１％で得られた。クロロホルム・ヘキサンから再結晶すると、（Ｒ）−Ｖが紫色の結晶として４７％で得られた（６１９ｍｇ）。

ｍｐ＞３００°Ｃ
^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，６００ＭＨｚ）−３．１７（ｂｒｓ，２Ｈ），５．２６（ｂｒ s，２Ｈ），６．４６−６．５０（ｍ，２Ｈ），６．９１−６．９４（ｍ，２Ｈ），７．０４（ｄｄ，J＝８．１，１１．７Ｈｚ，２Ｈ），７．０９（ｄｄ，Ｊ＝２．１，８．１Ｈｚ，２Ｈ），７．１９（ｄｄ，Ｊ＝５．１，９．０Ｈｚ，２Ｈ），７．３５−７．３６（ｍ，４Ｈ），７．４８−７．５３（ｍ，４Ｈ），７．７０−７．７４（ｍ，４Ｈ），８．００（ｄｄ，Ｊ＝３．０，８．４Ｈｚ，２Ｈ），８．１３−８．１６（ｍ，４Ｈ），８．３０−８．３４（ｍ，４Ｈ），８．７０（ｔ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，２Ｈ），８．８４（ｔ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，２Ｈ），９．４０−９．４３（ｍ，４Ｈ），１０．３８（ｔ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）
^１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，１５０ＭＨｚ）１０５．５，１１３．８，１１７．４，１１７．９，１２１．８，１２２．９，１２３．０，１２４．３，１２５．７，１２６．３，１２６．５，１２７．０，１２７．５１，１２７．５４，１２７．６，１２７．７６，１２７．７７，１２８．４，１２８．７，１２９．２，１３０．３，１３０．７８，１３０．８１，１３１．９，１３２．２，１３３．３，１３５．１，１３５．２，１３９．１，１３９．２，１４１．５，１４５．３，１４６．８，１４８．３，１５１．６，１６５．９
ＩＲ（ＫＢｒ）３４６６，３０６３，１７１５，１６２２，１５７８，１５０８，１４１２，１３４４，１２７１，１２４６，１２００，１１４６，１０５５，９７４，９２８，８９７，８４９，７３７ｃｍ^−１
ＨＲＭＳ（ＦＡＢ，ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_７４Ｈ_４７Ｎ_４Ｏ_６１０８７．３４９６，ｆｏｕｎｄ１０８７．３５１１（Ｍ＋Ｈ）．

光学活性大環状化合物（Ｒ）−Ｉの合成
ジカルボン酸IV（４２１ｍｇ、０．７６４ｍｍｏｌ）と（Ｒ）−Ｖ（７５４ｍｇ、０．６９３ｍｍｏｌ）の乾燥塩化メチレン溶液（７１ｍＬ）へアルゴン下、ＥＤＣ（７９７ｍｇ、４．１６ｍｍｏｌ）とＤＭＡＰ（１．０２ｇ、８．３２ｍｍｏｌ）を加え、４０℃にて１４時間加熱した。０℃で水を加えることにより反応を停止し、生成物をクロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム）で精製すると、（Ｒ）−Ｉが紫色の結晶として２８％で得られた（３０８ｍｇ）。

ｍｐ＞３００°Ｃ
^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，６００ＭＨｚ）−６．９２（ｂｒｓ，４Ｈ），７．４４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），７．４８（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），７．５６（ｄｔ，Ｊ＝１．２，８．１Ｈｚ，４Ｈ），７．６２−７．６６（ｍ，８Ｈ），７．９６（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，４Ｈ），８．０２（ｄｔ，Ｊ＝１．２，７．２Ｈｚ，４Ｈ），８．０８（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，４Ｈ），８．２０（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，４Ｈ），８．５５（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），８．７５（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），８．８０（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），８．８１（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），８．８３（ｓ，４Ｈ），９．８４（ｓ，４Ｈ）
^１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，１５０ＭＨｚ）１０３．５，１１５．４，１２１．７，１２４．６，１２５．９，１２６．９，１２７．０，１２７．１，１２７．８，１２８．１，１２８．２，１２８．７，１２９．７，１３０．１，１３０．７，１３２．０，１３２．３，１３３．９，１３５．７，１４０．１，１４０．９，１４１．０，１４２．１，１４５．７，１４７．５，１４７．６，１６５．４
ＩＲ（ＫＢｒ）３２７９，３０６３，１７３８，１７３２，１５８０，１５１０，１４７２，１４１２，１２９２，１２４２，１２１９，１１８８，１１６９，１０６３，１０１１，９６１，９４３，８９５，８４９，７９１，７２３ｃｍ^−１
ＨＲＭＳ（ＦＡＢ，ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_１０８Ｈ_６５Ｎ_８Ｏ_８１６０１．４９２５，ｆｏｕｎｄ１６０１．４９３３（Ｍ＋Ｈ）．

ＮＭＲ法による不斉識別能の評価
分析化合物のラセミ体と光学活性大環状化合物（Ｒ）−ＩをＣＤＣｌ_３中で混合して溶液（それぞれ１０ｍＭ）とし、６００ＭＨｚ ^１ＨＮＭＲ装置を用いて２２℃で測定を行った。表１にその結果を示す。構造式に矢印で示されたプロトンまたはフッ素の共鳴が右側に示されている。黒丸は（Ｒ）−体、白丸は（Ｓ）−体のシグナルを示す。

表１に示されるように、不斉芳香族化合物の（Ｒ）−体と（Ｓ）−体が不斉識別されている。また、前記光学活性大環状化合物（Ｒ）−Ｉと亜鉛を用いて、光学活性大環状化合物（Ｒ）−Ｉの亜鉛錯体を合成することができる。

光学活性大環状化合物（Ｒ）−Ｉの亜鉛錯体の合成
（Ｒ）−Ｉ（１１８ｍｇ、０．０７３７ｍｍｏｌ）と酢酸亜鉛・２水和物（１７６ｍｇ、０．８０２ｍｍｏｌ）の混合物へクロロホルム（１５ｍL）を加えて、６０℃で終夜撹拌した。放冷した後に水を加えて過剰の酢酸亜鉛を洗浄した。溶媒を減圧留去すると、亜鉛錯体が６８％で得られた。

^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）７．２７−７．３４（ｍ，８Ｈ），７．４７−７．５３（ｍ，８Ｈ），７．６２−７．６５（ｍ，４Ｈ），７．９４−７．９８（ｍ，８Ｈ），８．１２（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），８．４４（ｄ，Ｊ＝４．５Ｈｚ，４Ｈ），８．５５（ｄ，Ｊ＝４．５Ｈｚ，４Ｈ），８．６３（ｓ，４Ｈ），８．７３（ｄ，Ｊ＝４．５Ｈｚ，４Ｈ），８．８８（ｄ，Ｊ＝４．５Ｈｚ，４Ｈ），９．７３（ｓ，４Ｈ）

Claims

下記一般式（１）で表される光学活性大環状化合物。

［式中、Ｘは、ポルフィリン環を含む２価の芳香族基を表し、Ｙは、芳香環を含まない炭素数１〜１０の２価の有機基、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｚは、水素原子、炭素数１〜２０の１価の有機基、ニトロ基、保護されていてもよいアミノ基、アジド基又はハロゲン原子を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
下記一般式（２）で表される請求項１に記載の光学活性大環状化合物。

［式中、Ａｒは、直接結合又は炭素数６〜１４の芳香環から２個の水素原子を除いた２価の有機基を表す。Ｗは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基又は炭素数１〜１４の１価の有機基を表す。Ｙ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
下記一般式（３）で表される請求項２に記載の光学活性大環状化合物。

［式中、Ｙ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。Ｗは、上記一般式（２）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
下記一般式（４）で表される請求項３に記載の光学活性大環状化合物。

［式中、Ｙ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。Ｗは、上記一般式（２）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
前記Ｗにおける有機基が、シアノ基又は炭素数６〜１４の芳香族基である請求項２〜４のいずれかに記載の光学活性大環状化合物。
前記Ｙにおける有機基が、−Ｒ^１−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｒ^１−ＣＯ−Ｏ−（但し、Ｒ^１は、２価の炭化水素基を表す）である請求項１〜５のいずれかに記載の光学活性大環状化合物。
下記一般式（５）で表される請求項６に記載の光学活性大環状化合物。

［式中、Ｘ及びＺは、上記一般式（１）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
下記一般式（６）で表される請求項１〜７のいずれかに記載の光学活性大環状化合物。

［式中、Ｚは、上記一般式（１）に同じである。Ｗは、上記一般式（２）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
前記Ｚにおける有機基が、シアノ基、トリフルオロメチル基アルキルオキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルキニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、アルキルシリル基又はアルキルアミノ基である請求項１〜８のいずれかに記載の光学活性大環状化合物。
前記Ｚ及びＷが水素原子である請求項８に記載の光学活性大環状化合物。
前記ポルフィリン環が中心金属を有する請求項１〜１０のいずれかに記載の光学活性大環状化合物。
前記中心金属が亜鉛である請求項１１に記載の光学活性大環状化合物。
下記一般式（７）

［式中、Ｘは、ポルフィリン環を含む２価の芳香族基を表す。］
で表されるジカルボン酸化合物と下記一般式（８）

［式中、Ｚは、水素原子、炭素数１〜２０の１価の有機基、ニトロ基、保護されていてもよいアミノ基、アジド基又はハロゲン原子を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
で表されるジオール化合物を反応させて、下記一般式（９）

［式中、Ｘは、上記一般式（７）に同じであり、Ｚは、上記一般式（８）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
で表されるジエステル化合物を得た後に、該ジエステル化合物と上記一般式（７）で表されるジカルボン酸化合物を反応させる下記一般式（５）

［式中、Ｘは、上記一般式（７）に同じであり、Ｚは、上記一般式（８）に同じである。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
で表される光学活性大環状化合物の製造方法。
前記Ｘが、下記一般式（１０）

［式中、Ａｒは、直接結合又は炭素数６〜１４の芳香環から２個の水素原子を除いた２価の有機基を表す。Ｗは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基又は炭素数１〜１４の有機基を表す。＊はビナフチル基の軸不斉を表す。］
で表される２価の芳香族基である請求項１３に記載の光学活性大環状化合物の製造方法。
前記Ｘが、下記一般式（１１）

［式中、Ｗは、上記一般式（１０）に同じである。］
で表される２価の芳香族基である請求項１４に記載の光学活性大環状化合物の製造方法。
前記Ｗにおける有機基が、シアノ基又は炭素数６〜１４の芳香族基である請求項１４又は１５に記載の光学活性大環状化合物の製造方法。
前記Ｚにおける有機基が、シアノ基、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルキニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、アルキルシリル基又はアルキルアミノ基である請求項１３〜１６のいずれかに記載の光学活性大環状化合物の製造方法。
請求項１〜１２のいずれかに記載の光学活性大環状化合物を含有する核磁気共鳴分析用の光学純度決定試薬。
請求項１〜１２のいずれかに記載の光学活性大環状化合物を、予め測定対象の化合物と混合した後に、核磁気共鳴測定を行う光学純度決定方法。