JP7125022B2 - 化合物 - Google Patents
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Description
特許法第３０条第２項適用 平成３０年５月８日 高分子学会予稿集６７巻 発表番号１Ｐｄ０６４にて公開
本開示は、化合物に関する。
双性イオン化合物等のイオン性化合物は、電解質等の機能性材料の成分として注目されている。
例えば、双性イオン塩とプロトン（Ｈ＋）供与体とからなる、プロトン伝導体が知られている（例えば、特許文献１参照）。
カチオン性基としてホスホニウム基、及びアニオン性基としてスルホン酸基（－ＳＯ３
－）を有する双性イオン化合物が知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、カチオン性基としてピリジニウム基、及びアニオン性基としてスルホン酸基（－ＳＯ３
－）を有する双性イオン化合物が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
T. Ichikawaら著、「3D Continuous Water Nanosheet as a Gyroid Minimal Surface Formed by Bicontinuous Cubic Liquid-Crystalline Zwitterions」，Journal of the American Chemical Society，2012，134，11354-11357
上記のとおり、イオン性化合物は、その特性を利用することによって様々な機能性材料への応用が期待されている。このため、新たな分子設計に基づく化合物の開発が望まれている。
本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本開示の一実施形態は、同一分子内にカチオン部位とアニオン部位とを有する、新規な化合物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞ 下記式（Ａ－１）で表される化合物。
＜１＞ 下記式（Ａ－１）で表される化合物。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、重合性官能基と、アルキレン基と、を有する基を表し、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、それぞれ独立して、単結合、又は下記連結基群（Ｌ－１）より選択される１種の２価の連結基若しくは２種以上を組み合わせてなる２価の連結基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カチオン性基を表し、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、アニオン性基を表し、Ｚ１は、Ｒ１、Ｌ１、Ｘ１、Ｌ２、若しくはＹ１と、Ｒ２、Ｌ２、Ｘ２、Ｌ４、若しくはＹ２と、連結する、単結合、又は下記連結基群（Ｚ－１）より選択される２価の連結基を表す。
連結基群（Ｌ－１）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｍは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表し、ｎは、それぞれ独立して、０～１０の整数を表す。
連結基群（Ｚ－１）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｐ及びｑは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。
＜２＞ 上記Ｚ１が、上記Ｌ１と上記Ｌ３と連結している、又は上記Ｘ１と上記Ｘ２と連結している＜１＞に記載の化合物。
＜３＞ 上記Ｒ１における上記アルキレン基の総炭素数、及び上記Ｒ２における上記アルキレン基の総炭素数が、それぞれ独立して、６～２０である＜１＞又は＜２＞に記載の化合物。
＜４＞ 上記Ｒ１及びＲ２が、それぞれ独立して、アルケニル基である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜５＞ 上記Ｘ１及びＸ２が、それぞれ独立して、第４級アンモニウムカチオン、又は第４級ホスホニウムカチオンである＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜６＞ 上記Ｘ１及びＸ２が、それぞれ独立して、下記カチオン性基群（Ｘ－１）より選択されるカチオン性基である＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜２＞ 上記Ｚ１が、上記Ｌ１と上記Ｌ３と連結している、又は上記Ｘ１と上記Ｘ２と連結している＜１＞に記載の化合物。
＜３＞ 上記Ｒ１における上記アルキレン基の総炭素数、及び上記Ｒ２における上記アルキレン基の総炭素数が、それぞれ独立して、６～２０である＜１＞又は＜２＞に記載の化合物。
＜４＞ 上記Ｒ１及びＲ２が、それぞれ独立して、アルケニル基である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜５＞ 上記Ｘ１及びＸ２が、それぞれ独立して、第４級アンモニウムカチオン、又は第４級ホスホニウムカチオンである＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜６＞ 上記Ｘ１及びＸ２が、それぞれ独立して、下記カチオン性基群（Ｘ－１）より選択されるカチオン性基である＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の化合物。
カチオン性基群（Ｘ－１）中、Ｒ１Ｘ、Ｒ２Ｘ、Ｒ３Ｘ及びＲ４Ｘは、それぞれ独立して、炭素数が１～３のアルキル基を表し、＊は、それぞれ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、又はＬ４との結合位置を表す。
＜７＞ 上記Ｙ１及びＹ２が、それぞれ独立して、下記式（Ｙ－１）で表される基、－ＳＯ３ －、－ＨＰＯ３ －、又は－ＣＯ２ －である＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜７＞ 上記Ｙ１及びＹ２が、それぞれ独立して、下記式（Ｙ－１）で表される基、－ＳＯ３ －、－ＨＰＯ３ －、又は－ＣＯ２ －である＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の化合物。
式（Ｙ－１）中、Ｒ１Ｙは、ハロゲン原子、又は有機基を表し、＊は、結合位置を表す。
＜８＞ 下記式（Ａ－２）で表される＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の化合物。
＜８＞ 下記式（Ａ－２）で表される＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の化合物。
式（Ａ－２）中、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａは、それぞれ独立して、アルケニル基、又はアルケニル基で置換されていてもよいアルキル基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カチオン性基を表し、Ｌ２Ａ及びＬ４Ａは、それぞれ独立して、炭素数が２～１０のアルキレン基を表し、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、アニオン性基を表し、Ｚ１Ａは、下記連結基群（Ｚ－３）より選択される２価の連結基を表し、ｘ及びｙは、それぞれ独立して、０～５の整数を表す。
連結基群（Ｚ－３）中、＊は、結合位置を表し、ｒ及びｓは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。
本開示の一実施形態によれば、同一分子内にカチオン部位とアニオン部位とを有する、新規な化合物を提供することができる。
以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。なお、本開示は、以下の実施形態に何ら制限されず、本開示の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
本開示において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示における基（原子団）の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有しないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
本開示における基（原子団）の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有しないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
＜化合物＞
本開示の化合物は、下記式（Ａ－１）で表される。
本開示の化合物は、下記式（Ａ－１）で表される。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、重合性官能基と、アルキレン基と、を有する基を表し、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、それぞれ独立して、単結合、又は下記連結基群（Ｌ－１）より選択される１種の２価の連結基若しくは２種以上を組み合わせてなる２価の連結基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カチオン性基を表し、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、アニオン性基を表し、Ｚ１は、Ｒ１、Ｌ１、Ｘ１、Ｌ２、若しくはＹ１と、Ｒ２、Ｌ２、Ｘ２、Ｌ４、若しくはＹ２と連結する、単結合、又は下記連結基群（Ｚ－１）より選択される２価の連結基を表す。
連結基群（Ｌ－１）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｍは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表し、ｎは、それぞれ独立して、０～１０の整数を表す。
連結基群（Ｚ－１）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｐ及びｑは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。
本開示の化合物は、重合性官能基及びアルキレン基を有する基と、カチオン性基と、アニオン性基とを有する２つの分子骨格を、Ｚ１で連結させた特異な構造を有するため、両親媒性等の種々の特性を示し得る。また、本開示の化合物は、重合性官能基を有するため、例えば、イオン性の部分構造を有する高分子材料のモノマーとして利用することもできる。このため、本開示の化合物は、電解質、物質分離媒体、触媒、帯電防止剤、洗剤、ドラッグデリバリー担体、生体適合材料、細胞生育の足場材料、接着剤、光学材料等の各種材料に好適に用いることができる。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２で表される基は、少なくとも、重合性官能基と、アルキレン基と、を有する基であれば制限されない。Ｒ１及びＲ２で表される基に、重合性官能基とアルキレン基とが含まれることにより、本開示の化合物は両親媒性を示すことができる。このため、本開示の化合物は、自己組織化能を有することができる。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２における重合性官能基としては、重合性を示す官能基であれば制限されず、例えば、エチレン性不飽和基、アセチレン性不飽和基等が挙げられる。ここで、「エチレン性不飽和基」とは、エチレン性の炭素－炭素二重結合を有する官能基をいい、「アセチレン性不飽和基」とは、アセチレン性の炭素－炭素三重結合を有する官能基をいう。これらの中でも、重合性官能基としては、エチレン性不飽和基であることが好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｒ１における重合性官能基の数、及びＲ２における重合性官能基の数は、それぞれ独立して、１又は２以上であることが好ましく、２以上であることがより好ましい。すなわち、Ｒ１及びＲ２における重合性官能基の総数は、２以上であり、３以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましい。Ｒ１及びＲ２における重合性官能基の総数の上限値は、制限されず、製造性の観点から、８以下であることが好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２におけるアルキレン基は、直鎖状のアルキレン基でもよく、分岐状のアルキレン基でもよい。また、式（Ａ－１）中、Ｒ１におけるアルキレン基の数、及びＲ２におけるアルキレン基の数は、制限されない。式（Ａ－１）中、Ｒ１におけるアルキレン基の総炭素数、及びＲ２におけるアルキレン基の総炭素数は、両親媒性の観点から、それぞれ独立して、６～２０であることが好ましく、６～１６であることがより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２で表される基は、本開示の目的の範囲において、重合性官能基及びアルキレン基以外の基を有していてもよい。重合性官能基及びアルキレン基以外の基としては、例えば、フェニレン基、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－等が挙げられる。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、アルケニル基であることが好ましく、炭素数が６～２０のアルケニル基であることがより好ましく、炭素数が６～１６のアルケニル基がさらに好ましく、炭素数が１０～１６のアルケニル基であることが特に好ましい。Ｒ１及びＲ２におけるアルケニル基は、直鎖状のアルケニル基でもよく、分岐状のアルケニル基でもよい。
上記の中でも、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、下記式（Ｒ－１）で表されるアルケニル基であることが好ましい。Ｘ１及びＸ２で表されるカチオン性基の近傍に重合性官能基が存在することで、例えば、重合体を形成した際にイオン性の部分構造の分子間距離及び立体配置を安定に固定することができる。また、重合後も、Ｒ３の熱運動性を維持することができる。
式（Ｒ－１）中、Ｒ３は、炭素数が６～１６のアルキル基を表し、ａ及びｂは、それぞれ独立して、０～２の整数を表し、＊は、結合位置を表す。
式（Ｒ－１）中、Ｒ３におけるアルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、分岐状のアルキル基でもよい。式（Ｒ－１）中、Ｒ３は、炭素数が８～１６のアルキル基であることが好ましく、炭素数が８～１４のアルキル基であることがより好ましい。炭素数が８～１４のアルキル基としては、例えば、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。
式（Ｒ－１）中、ａ及びｂは、それぞれ独立して、０～２の整数を表し、０又は１が好ましく、０がより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｒ１及びＲ２は、同一であってもよく、異なっていてもよく、合成の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、それぞれ独立して、単結合、又は上記連結基群（Ｌ－１）より選択される１種の２価の連結基若しくは２種以上を組み合わせてなる２価の連結基を表し、単結合、又は上記連結基群（Ｌ－１）より選択される２価の連結基であることが好ましく、上記連結基群（Ｌ－１）より選択される２価の連結基であることがより好ましい。
連結基群（Ｌ－１）中、ｍは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表し、合成の観点から、２～１０の整数であることが好ましく、２～５の整数であることがより好ましい。
連結基群（Ｌ－１）中、ｎは、それぞれ独立して、０～１０の整数を表し、合成の観点から、０～５の整数であることが好ましく、１～５の整数であることがより好ましく、１～４の整数であることがさらに好ましく、１又は２の整数であることが特に好ましい。
上記の中でも、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、合成の観点から、それぞれ独立して、下記連結基群（Ｌ－２）より選択される２価の連結基であることが好ましい。
連結基群（Ｌ－２）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｍは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表し、ｎは、それぞれ独立して、０～１０の整数を表す。連結基群（Ｌ－２）中、ｍは、合成の観点から、それぞれ独立して、２～１０の整数であることが好ましく、２～５の整数であることがより好ましい。連結基群（Ｌ－２）中、ｎは、合成の観点から、それぞれ独立して、０～５の整数であることが好ましく、１～５の整数であることがより好ましく、１～４の整数であることがさらに好ましく、１又は２の整数であることが特に好ましい。
合成の観点から、式（Ａ－１）中、Ｌ１及びＬ３は同一であり、かつ、Ｌ２及びＬ４は同一であることが好ましい。式（Ａ－１）中、Ｌ１及びＬ３は、下記式（Ｌ－３）で表される２価の連結基であり、かつ、Ｌ２及びＬ４は、下記式（Ｌ－４）で表される２価の連結基であることがより好ましい。
式（Ｌ－３）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｎは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。式（Ｌ－３）中、ｎは、合成の観点から、それぞれ独立して、１～５の整数であることが好ましく、１～４の整数であることがより好ましく、１又は２の整数であることが特に好ましい。
式（Ｌ－４）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｍは、１～１０の整数を表す。式（Ｌ－４）中、ｍは、２～１０の整数であることが好ましく、２～５の整数であることがより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｘ１及びＸ２で表されるカチオン性基としては、例えば、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン等が挙げられる。これらの中でも、Ｘ１及びＸ２は、安定性の観点から、それぞれ独立して、第４級アンモニウムカチオン、又は第４級ホスホニウムカチオンであることが好ましく、第４級アンモニウムカチオンであることがより好ましい。より具体的には、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、下記カチオン性基群（Ｘ－１）より選択されるカチオン性基であることが好ましい。
カチオン性基群（Ｘ－１）中、Ｒ１Ｘ、Ｒ２Ｘ、Ｒ３Ｘ及びＲ４Ｘは、それぞれ独立して、炭素数が１～３のアルキル基を表し、＊は、それぞれ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、又はＬ４との結合位置を表す。
カチオン性基群（Ｘ－１）中、Ｒ１Ｘ、Ｒ２Ｘ、Ｒ３Ｘ及びＲ４Ｘにおけるアルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、分岐状のアルキル基でもよい。Ｒ１Ｘ、Ｒ２Ｘ、Ｒ３Ｘ及びＲ４Ｘで表される炭素数が１～３のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
上記の中でも、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、下記化合物群（Ｘ－２）より選択されるカチオン性基であることが好ましい。
カチオン性基群（Ｘ－２）中、＊は、それぞれ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、又はＬ４との結合位置を表す。
式（Ａ－１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一であってもよく、異なっていてもよく、安定性の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｙ１及びＹ２で表されるアニオン性基としては、例えば、下記式（Ｙ－１）で表される基、－ＳＯ３
－、－ＨＰＯ３
－、－ＣＯ２
－等が挙げられる。これらの中でも、Ｙ１及びＹ２は、安定性の観点から、それぞれ独立して、下記式（Ｙ－１）で表される基、－ＳＯ３
－、－ＨＰＯ３
－、又は－ＣＯ２
－であることが好ましく、－ＳＯ３
－、－ＨＰＯ３
－、又は－ＣＯ２
－であることがより好ましく、－ＳＯ３
－であることが特に好ましい。
式（Ｙ－１）中、Ｒ１Ｙは、ハロゲン原子、又は有機基を表し、＊は、結合位置を表す。
式（Ｙ－１）中、Ｒ１Ｙで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。Ｒ１Ｙで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子であることが好ましい。
式（Ｙ－１）中、Ｒ１Ｙで表される有機基としては、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルコキシ基等が挙げられる。
Ｒ１Ｙで表される有機基におけるアルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、分岐状のアルキル基でもよい。アルキル基としては、炭素数が１～３のアルキル基であることが好ましい。炭素数が１～３のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
Ｒ１Ｙで表される有機基におけるハロゲン化アルキル基は、直鎖状のハロゲン化アルキル基でもよく、分岐状のハロゲン化アルキル基でもよい。ハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、炭素数が１～３のハロゲン化アルキル基であることが好ましく、炭素数が１～３のフッ化アルキル基であることがより好ましく、トリフルオロメチル基であることが特に好ましい。
Ｒ１Ｙで表される有機基におけるアリール基は、単環で構成されるアリール基であってもよく、縮合環で構成されるアリール基であってもよく、置換基を有していてもよい。アリール基としては、炭素数が６～１２のアリール基であることが好ましい。炭素数が６～１２のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ビニルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
Ｒ１Ｙで表される有機基におけるアルコキシ基は、直鎖状のアルコキシ基でもよく、分岐状のアルコキシ基でもよい。アルコキシ基としては、炭素数が１～３のアルコキシ基であることが好ましい。炭素数が１～３のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
上記の中でも、Ｒ１Ｙは、合成の観点から、ハロゲン原子、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、又はアリール基であることが好ましく、ハロゲン原子、又はハロゲン化アルキル基であることがより好ましく、フッ素原子、又は炭素数が１～３のフッ化アルキル基であることがさらに好ましく、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基であることが特に好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｙ１及びＹ２は、同一であってもよく、異なっていてもよく、安定性の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｚ１は、Ｒ１、Ｌ１、Ｘ１、Ｌ２、若しくはＹ１と、Ｒ２、Ｌ２、Ｘ２、Ｌ４、若しくはＹ２と、連結する、単結合、又は上記連結基群（Ｚ－１）より選択される２価の連結基を表す。Ｒ１、Ｌ１、Ｘ１、Ｌ２及びＹ１を含む分子骨格と、Ｒ２、Ｌ２、Ｘ２、Ｌ４及びＹ２を含む分子骨格とが、Ｚ１によって連結されていることで、安定性を向上させることができる。
式（Ａ－１）中、Ｚ１は、安定性の観点から、Ｌ１とＬ３と連結している、又はＸ１とＸ２と連結していることが好ましく、Ｌ１とＬ３と連結していることがより好ましい。
式（Ａ－１）中、Ｚ１は、単結合、又は上記連結基群（Ｚ－１）より選択される２価の連結基を表し、上記連結基群（Ｚ－１）より選択される２価の連結基であることがより好ましい。
連結基群（Ｚ－１）中、ｐ及びｑは、安定性の観点から、それぞれ独立して、１～１０の整数を表し、４～１０の整数であることがより好ましい。さらに、連結基群（Ｚ－１）中、ｐ及びｑは、安定性の観点から、同一の整数であることがより好ましい。
上記の中でも、Ｚ１は、安定性の観点から、下記連結基群（Ｚ－２）より選択される２価の連結基であることが好ましい。
連結基群（Ｚ－２）中、＊は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、又はＹ２との結合位置を表し、ｐ及びｑは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。
連結基群（Ｚ－２）中、ｐ及びｑは、それぞれ独立して、４～１０の整数であることが好ましい。さらに、連結基群（Ｚ－２）中、ｐ及びｑは、同一の整数であることがより好ましい。
本開示の化合物は、下記式（Ａ－２）で表される化合物であることが好ましい。Ｘ１及びＸ２で表されるカチオン性基の近傍に重合性官能基が存在することで、例えば、重合体を形成した際にイオン性の部分構造の分子間距離及び立体配置を安定に固定することができる。また、重合後も、Ｒ１Ａの熱運動性を維持することができる。
式（Ａ－２）中、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａは、それぞれ独立して、アルケニル基、又はアルケニル基で置換されていてもよいアルキル基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カチオン性基を表し、Ｌ２Ａ及びＬ４Ａは、それぞれ独立して、炭素数が２～１０のアルキレン基を表し、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、アニオン性基を表し、Ｚ１Ａは、下記連結基群（Ｚ－３）より選択される２価の連結基を表し、ｘ及びｙは、それぞれ独立して、０～５の整数を表す。
連結基群（Ｚ－３）中、＊は、結合位置を表し、ｒ及びｓは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。
式（Ａ－２）中、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａで表されるアルケニル基は、直鎖状のアルケニル基でもよく、分岐状のアルケニル基でもよい。Ｒ１Ａ及びＲ２Ａで表されるアルケニル基としては、両親媒性の観点から、炭素数が６～２０のアルケニル基であることが好ましく、炭素数が６～１６のアルケニル基がより好ましく、炭素数が８～１６のアルケニル基であることが特に好ましい。
式（Ａ－２）中、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａで表されるアルキル基は、アルケニル基で置換されていてもよく、無置換のアルキル基でもよい。Ｒ１Ａ及びＲ２Ａで表されるアルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、分岐状のアルキル基でもよい。Ｒ１Ａ及びＲ２Ａで表されるアルキル基としては、両親媒性の観点から、炭素数が６～２０のアルキル基であることが好ましく、炭素数が６～１６のアルケニル基がより好ましく、炭素数が８～１６のアルキル基であることが特に好ましい。
置換基としてのアルケニル基は、直鎖状のアルケニル基でもよく、分岐状のアルケニル基でもよい。置換基としてのアルケニル基としては、炭素数が２～１０のアルケニル基であることが好ましく、炭素数が２～６のアルケニル基がより好ましい。
置換基としてのアルケニル基は、直鎖状のアルケニル基でもよく、分岐状のアルケニル基でもよい。置換基としてのアルケニル基としては、炭素数が２～１０のアルケニル基であることが好ましく、炭素数が２～６のアルケニル基がより好ましい。
上記の中でも、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａは、両親媒性の観点から、それぞれ独立して、下記式（Ｒ－２）で表されるアルケニル基であることが好ましい。
式（Ｒ－２）中、Ｒ４は、炭素数が６～２０のアルキル基を表し、＊は、結合位置を表す。
式（Ｒ－２）中、Ｒ４で表されるアルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、分岐状のアルキル基でもよい。式（Ｒ－２）中、Ｒ４は、炭素数が６～１６のアルキル基であることが好ましく、炭素数が８～１４のアルキル基であることがより好ましい。炭素数が８～１４のアルキル基としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。
式（Ａ－２）中、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａは、同一であってもよく、異なっていてもよく、安定性の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－２）中、Ｘ１及びＸ２で表されるカチオン性基は、式（Ａ－１）中のＸ１及びＸ２で表されるカチオン性基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式（Ａ－２）中、Ｘ１及びＸ２は、同一であってもよく、異なっていてもよく、合成の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－２）中、Ｌ２Ａ及びＬ４Ａは、それぞれ独立して、炭素数が２～１０のアルキレン基を表し、合成の観点から、炭素数が２～６のアルキレン基であることが好ましい。Ｌ２Ａ及びＬ４Ａにおけるアルキレン基は、直鎖状のアルキレン基であってもよく、分岐状のアルキレン基であってもよく、また、無置換のアルキレン基であってもよく、置換基（例えば、メチル基等）を有するアルキレン基であってもよい。炭素数が２～６のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。上記の中でも、Ｌ２Ａ及びＬ４Ａは、合成の観点から、それぞれ独立して、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、又はイソブチレン基であることが好ましく、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、又はイソブチレン基であることがより好ましく、プロピレン基、又はブチレン基であることが特に好ましい。
式（Ａ－２）中、Ｌ２Ａ及びＬ４Ａは、同一であってもよく、異なっていてもよく、合成の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－２）中、Ｙ１及びＹ２で表されるアニオン性基は、式（Ａ－１）中のＹ１及びＹ２で表されるアニオン性基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式（Ａ－２）中、Ｙ１及びＹ２は、同一であってもよく、異なっていてもよく、合成の観点から、同一であることがより好ましい。
式（Ａ－２）中、ｘ及びｙは、それぞれ独立して、０～５の整数を表し、合成の観点から、１～５の整数であることがより好ましく、１～４の整数であることがさらに好ましく、１又は２の整数であることが特に好ましい。式（Ａ－２）中、ｘ及びｙは、合成の観点から、同一であることが好ましい。
連結基群（Ｚ－３）中、ｒ及びｓは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表し、合成の観点から、４～１０の整数であることがより好ましい。連結基群（Ｚ－３）中、ｒ及びｓは、合成の観点から、同一の整数であることが好ましい。
上記の中でも、Ｚ１Ａは、合成の観点から、下記式（Ｚ－４）で表される２価の連結基であることがより好ましい。
上記の中でも、Ｚ１Ａは、合成の観点から、下記式（Ｚ－４）で表される２価の連結基であることがより好ましい。
式（Ｚ－４）中、＊は、結合位置を表し、ｒは、１～１０の整数を表す。ｒは、合成の観点から、４～１０の整数であることが好ましい。
式（Ａ－２）における、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｘ１、Ｘ２、Ｌ２Ａ、Ｌ４Ａ、Ｙ１、Ｙ２、及びＺ１Ａの好ましい組み合わせとしては、安定性、合成等の観点から、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａは、それぞれ独立して、上記式（Ｒ－２）で表されるアルケニル基であり、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、上記化合物群（Ｘ－２）より選択されるカチオン性基であり、Ｌ２Ａ及びＬ４Ａは、それぞれ独立して、炭素数が２～６のアルキレン基であり、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、－ＳＯ３
－、－ＨＰＯ３
－、又は－ＣＯ２
－であり、Ｚ１Ａは、上記式（Ｚ－４）で表される２価の連結基である。各構成のより好ましい態様は、既述のとおりである。
以下、式（Ａ－１）で表される化合物の具体例を示す。ただし、本開示は、以下の例示に制限されない。
［化合物の合成方法］
本開示の化合物の合成方法は、制限されず、目的とする化合物に応じて通常用いられる方法から適宜選択することができる。式（Ａ－１）で表される化合物の合成方法としては、例えば、（１）Ｒ１、Ｌ１、Ｘ１、Ｌ２及びＹ１を含む部分構造と、Ｒ２、Ｌ２、Ｘ２、Ｌ４及びＹ２を含む部分構造と、をＺ１で連結する方法、（２）Ｘ１又はその前駆体を含む部分構造と、Ｘ２又はその前駆体を含む部分構造と、をＺ１で連結した後、Ｒ１及びＲ２を導入し、次いで、Ｙ１及びＹ２を導入する方法、（３）Ｒ１を含む部分構造と、Ｒ２を含む部分構造と、をＺ１で連結した後、Ｘ１又はその前駆体を含む部分構造及びＸ２又はその前駆体を含む部分構造を導入し、次いで、Ｙ１及びＹ２を導入する方法等が挙げられる。
本開示の化合物の合成方法は、制限されず、目的とする化合物に応じて通常用いられる方法から適宜選択することができる。式（Ａ－１）で表される化合物の合成方法としては、例えば、（１）Ｒ１、Ｌ１、Ｘ１、Ｌ２及びＹ１を含む部分構造と、Ｒ２、Ｌ２、Ｘ２、Ｌ４及びＹ２を含む部分構造と、をＺ１で連結する方法、（２）Ｘ１又はその前駆体を含む部分構造と、Ｘ２又はその前駆体を含む部分構造と、をＺ１で連結した後、Ｒ１及びＲ２を導入し、次いで、Ｙ１及びＹ２を導入する方法、（３）Ｒ１を含む部分構造と、Ｒ２を含む部分構造と、をＺ１で連結した後、Ｘ１又はその前駆体を含む部分構造及びＸ２又はその前駆体を含む部分構造を導入し、次いで、Ｙ１及びＹ２を導入する方法等が挙げられる。
本開示の化合物の合成方法を、式（Ａ－２）で表される化合物を例に説明する。式（Ａ－２）で表される化合物の合成は、例えば、以下の反応式によって行われる。
上記反応式中の記号は、上述の式（Ａ－２）中の記号と同義である。上記反応式中、Ｘ１’、Ｘ２’、Ｌ２Ａ’、Ｌ４Ａ’、Ｙ１’及びＹ２’は、それぞれ、Ｘ１、Ｘ２、Ｌ２Ａ、Ｌ４Ａ、Ｙ１及びＹ２を構築するための部分構造を表す。
上記反応式では、式（１ａ）で表されるジアミン化合物に、カチオン性基の前駆体を含む部分構造を導入することによって、式（１ｂ）で表される化合物を合成する。次に、式（１ｂ）で表される化合物のイミン骨格を還元し、式（１ｃ）で表される化合物を合成する。式（１ｃ）で表される化合物及び式（１ｄ）で表される化合物を反応させ、式（１ｃ）で表される化合物に重合性官能基を導入することで、式（１ｅ）で表される化合物を合成する。そして、式（１ｅ）で表される化合物にアニオン性基を導入することによって、式（Ａ－２）で表される化合物を得ることができる。
本開示の化合物の合成方法を、上述の化合物Ａ１を例に説明する。化合物Ａ１の合成は、例えば、以下の反応式によって行われる。
上記反応式では、事前に合成した化合物３及び化合物５を反応させることで化合物６を合成し、次いで、得られた化合物６及びスルトンの反応により、カチオン性及びアニオン性基を形成することによって化合物Ａ１を合成している。上記反応式中、化合物３は、上述の反応式中の式（１ｄ）で表される化合物に、化合物４は、上述の反応式中の式（１ｂ）で表される化合物に、化合物５は、上述の反応式中の式（１ｃ）で表される化合物に、化合物６は、上述の反応式中の式（１ｅ）で表される化合物に、それぞれ該当する。
化合物３は、水素化ナトリウム存在下で化合物１及びホスホノ酢酸トリエチルを反応させることで得られる化合物２のエステル基を、カルボキシ基に変換することによって得ることができる。化合物５は、１，６－ヘキサンジアミン及び４－ピリジンカルボキシアルデヒドの反応によって得られる化合物４のイミン骨格を、水素化ホウ素ナトリウムで還元することで得ることができる。化合物６は、化合物３及び化合物５の反応によって得ることができる。そして、化合物６及び１，３－プロパンスルトンの反応により、ピリジン骨格をピリジニウム骨格に変換し、そして、－ＳＯ３ －を導入することで、化合物Ａ１を得ることができる。
化合物３は、水素化ナトリウム存在下で化合物１及びホスホノ酢酸トリエチルを反応させることで得られる化合物２のエステル基を、カルボキシ基に変換することによって得ることができる。化合物５は、１，６－ヘキサンジアミン及び４－ピリジンカルボキシアルデヒドの反応によって得られる化合物４のイミン骨格を、水素化ホウ素ナトリウムで還元することで得ることができる。化合物６は、化合物３及び化合物５の反応によって得ることができる。そして、化合物６及び１，３－プロパンスルトンの反応により、ピリジン骨格をピリジニウム骨格に変換し、そして、－ＳＯ３ －を導入することで、化合物Ａ１を得ることができる。
本開示の化合物のような極性の高い化合物は、通常、精製が容易ではない。そのため、本開示の化合物の合成方法においては、上記反応式に示されるとおり、カチオン性基及びアニオン性基を形成する反応を、合成手順の後半の段階に、より好ましくは最後の段階に設けることで、目的物を良好な収率で得ることができる。また、重合性官能基を導入する反応後の各反応における温度は、熱重合を防ぐ観点から、１２０℃以下であることが好ましい。
また、化合物Ａ１は、上記反応式において、化合物４に代えて以下の反応式によって合成される化合物を用いて合成することができる。
化合物Ａ１以外の化合物についても、上記反応式及び公知の手法を応用することで合成することができる。例えば、上記反応式において、１，３－プロパンスルトンに代えて１－メチル－１，３－プロパンスルトンを用いることで、上述の化合物Ａ２を合成することができる。同様に、１，３－プロパンスルトンに代えて１，４－ブタンスルトンを用いることで、上述の化合物Ａ４を合成することができる。また、上記反応式において、１，６－ヘキサンジアミンに代えて１，１０－デカンジアミンを用いることで、上述の化合物Ａ３を合成することができる。同様に、１，６－ヘキサンジアミンに代えて１，４－フェニレンジアミンを用いることで、上述の化合物Ａ６を合成することができる。そして、上記反応式において、化合物５に代えて以下の反応式によって合成される化合物を用いることで、上述の化合物Ａ９を合成することができる。
また、上記反応式において、化合物６に代えて以下の反応式によって合成される化合物を用いることで、上述の化合物Ａ１０を合成することができる。
上述のとおり、本開示の化合物は、目的とする化合物に応じて、上記の記載、後述の実施例の記載、及び公知の手法を応用することで合成することができる。
以下、実施例により本開示を詳細に説明するが、本開示はこれらに制限されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
＜実施例１＞
［化合物Ａ１の合成］
以下の反応式にしたがって、化合物Ａ１を合成した。
［化合物Ａ１の合成］
以下の反応式にしたがって、化合物Ａ１を合成した。
ＴＨＦ（１００ｍＬ）に溶解させたホスホノ酢酸トリエチル（４．６４ｇ、２０．７ｍｍｏｌ）の溶液を、水素化ナトリウム（０．８０２ｇ、２０．１ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ（１００ｍＬ）を含む懸濁液に０℃にて滴下した後、室温で１時間撹拌した。得られた溶液に、化合物１（４．０５ｇ、２２．２ｍｍｏｌ）を滴下し、６５℃で３０分反応させることによって、化合物２を得た。
化合物２をエタノール（１００ｍＬ）及び水（５ｍＬ）に溶解させ、得られた溶液に水酸化ナトリウム（０．９０ｇ、２２．５ｍｍｏｌ）を添加し、６０℃で３時間反応させることによって、白色固体の化合物３のナトリウム塩を得た。この化合物を希塩酸中で撹拌することで、白色固体の化合物３を得た（収率７７％）。
化合物３の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ ＣＤＣｌ３）：δ＝７．３５（ｍ，１Ｈ），６．１９（ｍ，２Ｈ）,５．７８（ｄ，１Ｈ），２．１７（ｍ，２Ｈ），１．２６－１．３４（ｍ，１４Ｈ），０．８８ （ｔ，３Ｈ）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ ＣＤＣｌ３）：δ＝７．３５（ｍ，１Ｈ），６．１９（ｍ，２Ｈ）,５．７８（ｄ，１Ｈ），２．１７（ｍ，２Ｈ），１．２６－１．３４（ｍ，１４Ｈ），０．８８ （ｔ，３Ｈ）
１，６－ヘキサンジアミン（２．７０ｇ、２３．３ｍｍｏｌ）及び４－ピリジンカルボキシアルデヒド（５．００ｇ、４６．７ｍｍｏｌ）をエタノール（５０ｍＬ）に添加し、４時間還流加熱することによって化合物４を含む溶液を得た。得られた溶液に、水素化ホウ素ナトリウム（２．１６ｇ、５７．７ｍｍｏｌ）のエタノール分散溶液を滴下し、４時間還流加熱することによって、白色固体の化合物５を得た（収率８３％）。
化合物５の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．４９（ｄｄ，Ｊ＝８．０，２．８Ｈｚ，４Ｈ），７．５０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），３．８２（ｓ，４Ｈ），２．６４（ｔ，Ｊ＝６．７２Ｈｚ，４Ｈ），１．８１（ｔ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．４９（ｄｄ，Ｊ＝８．０，２．８Ｈｚ，４Ｈ），７．５０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），３．８２（ｓ，４Ｈ），２．６４（ｔ，Ｊ＝６．７２Ｈｚ，４Ｈ），１．８１（ｔ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）
化合物５（１．００ｇ、３．３５ｍｍｏｌ）、化合物３（２．１ｇ、１０．１ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（Ｅｔ３Ｎ、２．０４ｇ、２０．２ｍｍｏｌ）、及び１－ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ、１．３６ｇ、１０．１ｍｍｏｌ）を、ジクロロメタン（１００ｍＬ）中で、０℃で撹拌した。５分後、得られた溶液に、ジクロロメタン（５０ｍＬ）に１－（３－ジメチルアミノプロピル）－３－エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ／ＨＣｌ、１．９４ｇ、１０．１ｍｍｏｌ）を懸濁させた液を滴下し、室温で１２時間反応させることによって、液体状の化合物６を得た（収率７６％）。
化合物６の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．５６（ｍ，４Ｈ），７．３９－７．３５（ｍ，４Ｈ），７．１３（ｍ，４Ｈ），６．２５－６．０２（ｍ，６Ｈ），４．６１（ｄ，４Ｈ），３．４８－３．２７（ｍ，４Ｈ），２．１８－２．１２（ｍ，４Ｈ），１．５６－１．２７（ｍ，３６Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．５６（ｍ，４Ｈ），７．３９－７．３５（ｍ，４Ｈ），７．１３（ｍ，４Ｈ），６．２５－６．０２（ｍ，６Ｈ），４．６１（ｄ，４Ｈ），３．４８－３．２７（ｍ，４Ｈ），２．１８－２．１２（ｍ，４Ｈ），１．５６－１．２７（ｍ，３６Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
化合物６（１．８０ｇ、２．５０ｍｍｏｌ）、及び過剰量の１，３－プロパンスルトンを、トルエン、アセトニトリル及び２－プロパノールの混合溶液（体積比＝１０：１０：１）に溶解させ、８時間還流加熱することによって、黄色固体の化合物Ａ１を得た（収率７９％）。
化合物Ａ１の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル、及び１３Ｃ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ）：δ＝８．９７－８．９０（ｍ，４Ｈ），７．９２（ｄ，４Ｈ），７．２７（ｔ，Ｊ＝９．２Ｈｚ，４Ｈ），６．５２（ｄ，Ｊ＝１４．４Ｈｚ，２Ｈ），６．４０（ｔ，Ｊ＝１０．４Ｈｚ，２Ｈ），６．２４－６．１６（ｍ，２Ｈ），４．８０－４．７７（ｍ，４Ｈ），３．５９－３．４９（ｍ，４Ｈ），２．８３（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），２．４３（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，４Ｈ），２．２２－２．２０（ｍ，４Ｈ），１．６８－１．３０（ｍ，３４Ｈ），０．９０（ｍ，６Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，Ｍｅｔｈａｎｏｌ＋ＣＤＣｌ３）：１６８．３２，１５９．６４，１４４．４３，１２８．８０，１２５．９９，１１７．２２，５９．３４，４９．７９，４９．０８，３１．７５，２９．５４，２９．３９，２９．２８，２９．１４，２９．０４，２８．６６，２６．９６，２６．１８，２２．４５，２１．２２，１３．２５
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ）：δ＝８．９７－８．９０（ｍ，４Ｈ），７．９２（ｄ，４Ｈ），７．２７（ｔ，Ｊ＝９．２Ｈｚ，４Ｈ），６．５２（ｄ，Ｊ＝１４．４Ｈｚ，２Ｈ），６．４０（ｔ，Ｊ＝１０．４Ｈｚ，２Ｈ），６．２４－６．１６（ｍ，２Ｈ），４．８０－４．７７（ｍ，４Ｈ），３．５９－３．４９（ｍ，４Ｈ），２．８３（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），２．４３（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，４Ｈ），２．２２－２．２０（ｍ，４Ｈ），１．６８－１．３０（ｍ，３４Ｈ），０．９０（ｍ，６Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，Ｍｅｔｈａｎｏｌ＋ＣＤＣｌ３）：１６８．３２，１５９．６４，１４４．４３，１２８．８０，１２５．９９，１１７．２２，５９．３４，４９．７９，４９．０８，３１．７５，２９．５４，２９．３９，２９．２８，２９．１４，２９．０４，２８．６６，２６．９６，２６．１８，２２．４５，２１．２２，１３．２５
＜実施例２＞
［化合物Ａ１１の合成］
以下の反応式にしたがって、化合物Ａ１１を合成した。
［化合物Ａ１１の合成］
以下の反応式にしたがって、化合物Ａ１１を合成した。
上記と同様の手順により合成した化合物３（３．２０ｇ、１５．２ｍｍｏｌ）及び１，４－フェニレンジアミン（０．７５ｇ、６．９１ｍｍｏｌ）に、Ｎ，Ｎ’－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、１００ｍＬ）及び１－（３－ジメチルアミノプロピル）－３－エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ／ＨＣｌ、２．９１ｇ、１５．２ｍｍｏｌ）を添加した後、室温で１２時間撹拌し、白色固体の化合物７を得た（収率５０％）。
化合物７（０．５ｇ、１．０２ｍｍｏｌ）及び水素化ナトリウム（０．０７３ｇ、３．０４４ｍｍｏｌ）を、トルエン及びジメチルスルホキシドの混合溶媒（３０ｍＬ、体積比＝１：１）中で３０分間反応させた。次いで、１－４－ジブロモヘキサンを反応溶液に添加し、８０℃で１時間反応させることによって、固体の化合物８を得た（収率５２％）。
化合物８の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．３０（ｍ，２Ｈ），７．２８（ｓ，４Ｈ），６．１５－５．９５（ｍ，４Ｈ），５．６６（ｄ，２Ｈ），３．８５（ｍ，４Ｈ），３．４４（ｍ，４Ｈ），２．１０（ｍ，４Ｈ），１．９０（ｍ，４Ｈ），１．７４（ｍ，４Ｈ），１．３８（ｍ，４Ｈ）１．２４（ｍ，２４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．３０（ｍ，２Ｈ），７．２８（ｓ，４Ｈ），６．１５－５．９５（ｍ，４Ｈ），５．６６（ｄ，２Ｈ），３．８５（ｍ，４Ｈ），３．４４（ｍ，４Ｈ），２．１０（ｍ，４Ｈ），１．９０（ｍ，４Ｈ），１．７４（ｍ，４Ｈ），１．３８（ｍ，４Ｈ）１．２４（ｍ，２４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
イミダゾール（０．９３７ｇ、１３．８ｍｍｏｌ）、及び水素化ナトリウム（０．５５ｇ、１３．８ｍｍｏｌ）を、Ｎ，Ｎ’－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、３０ｍＬ）中で３０分間反応させた。得られた溶液に、化合物８（１．０ｇ、１．３８ｍｍｏｌを添加し、１２時間室温で反応させることで、黄色固体の化合物９を得た（収率４９％）。
化合物９の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．４４（ｓ，２Ｈ），７．３１（ｓ，４Ｈ），7．３０（ｍ，２Ｈ），７．１３（ｓ，２Ｈ），７．０９（ｓ，２Ｈ），６．９４（ｓ，２Ｈ），６．１８－５．９５（ｍ，４Ｈ），５．６０（ｄ，Ｊ＝１４．４Ｈｚ，２Ｈ），３．９９（ｍ，４Ｈ），３．８１（ｍ，４Ｈ），２．１０（ｍ，４Ｈ），１．８１（ｍ，４Ｈ），１．７１（ｍ，４Ｈ），１．５６（ｍ，４Ｈ），１．３６（ｍ，４Ｈ），１．２４（ｍ，２４Ｈ），０．８５（ｍ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．４４（ｓ，２Ｈ），７．３１（ｓ，４Ｈ），7．３０（ｍ，２Ｈ），７．１３（ｓ，２Ｈ），７．０９（ｓ，２Ｈ），６．９４（ｓ，２Ｈ），６．１８－５．９５（ｍ，４Ｈ），５．６０（ｄ，Ｊ＝１４．４Ｈｚ，２Ｈ），３．９９（ｍ，４Ｈ），３．８１（ｍ，４Ｈ），２．１０（ｍ，４Ｈ），１．８１（ｍ，４Ｈ），１．７１（ｍ，４Ｈ），１．５６（ｍ，４Ｈ），１．３６（ｍ，４Ｈ），１．２４（ｍ，２４Ｈ），０．８５（ｍ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
化合物９（０．５０ｇ、０．６７８ｍｍｏｌ）、及び過剰量の１，３－プロパンスルトンを、トルエン、アセトニトリル及び２－プロパノールの混合溶液（体積比＝１０：１０：１）に溶解させ、８時間還流加熱することによって、黄色固体の化合物Ａ１１を得た（収率９０％）。
化合物Ａ１１の１Ｈ－核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝９．４６（ｓ，２Ｈ），７．６５（ｄ，２Ｈ），７．５１（ｄ，２Ｈ），７．２３（ｍ，６Ｈ），６．１２－５．９０（ｍ，４Ｈ），５．６４（ｄ，２Ｈ），４．４５（ｍ，４Ｈ），４．２５（ｍ，４Ｈ），３．８０（ｍ，４Ｈ），２．７５（ｍ，４Ｈ），２．２９（ｍ，４Ｈ），２．０９（ｍ，４Ｈ），１．８７（ｍ，４Ｈ），１．５５（ｍ，４Ｈ），１．３５（ｍ，４Ｈ），１．２２（ｍ，２４Ｈ），０．８４（ｍ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝９．４６（ｓ，２Ｈ），７．６５（ｄ，２Ｈ），７．５１（ｄ，２Ｈ），７．２３（ｍ，６Ｈ），６．１２－５．９０（ｍ，４Ｈ），５．６４（ｄ，２Ｈ），４．４５（ｍ，４Ｈ），４．２５（ｍ，４Ｈ），３．８０（ｍ，４Ｈ），２．７５（ｍ，４Ｈ），２．２９（ｍ，４Ｈ），２．０９（ｍ，４Ｈ），１．８７（ｍ，４Ｈ），１．５５（ｍ，４Ｈ），１．３５（ｍ，４Ｈ），１．２２（ｍ，２４Ｈ），０．８４（ｍ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）
Claims (5)
- 下記式（Ａ－２）で表される化合物。
式（Ａ－２）中、Ｒ １Ａ 及びＲ ２Ａ は、それぞれ独立して、アルケニル基、又はアルケニル基で置換されていてもよいアルキル基を表し、Ｘ １ 及びＸ ２ は、それぞれ独立して、カチオン性基を表し、Ｌ ２Ａ 及びＬ ４Ａ は、それぞれ独立して、炭素数が２～１０のアルキレン基を表し、Ｙ １ 及びＹ ２ は、それぞれ独立して、アニオン性基を表し、Ｚ １Ａ は、下記連結基群（Ｚ－３）より選択される２価の連結基を表し、ｘ及びｙは、それぞれ独立して、０～５の整数を表す。
連結基群（Ｚ－３）中、＊は、結合位置を表し、ｒ及びｓは、それぞれ独立して、１～１０の整数を表す。 - 前記Ｘ１及びＸ２が、それぞれ独立して、第４級アンモニウムカチオン、又は第４級ホスホニウムカチオンである請求項１に記載の化合物。
- 前記Ｙ１及びＹ２が、それぞれ独立して、下記式（Ｙ－１）で表される基、－ＳＯ３ －、－ＨＰＯ３ －、又は－ＣＯ２ －である請求項１又は請求項２に記載の化合物。
式（Ｙ－１）中、Ｒ１Ｙは、ハロゲン原子、又は有機基を表し、＊は、結合位置を表す。 - 前記Ｒ １Ａ 及びＲ ２Ａ が、それぞれ独立して、下記式（Ｒ－２）で表されるアルケニル基である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の化合物。
式（Ｒ－２）中、Ｒ ４ は、炭素数が６～２０のアルキル基を表し、＊は、結合位置を表す。 - 前記Ｚ １Ａ が、下記式（Ｚ－４）で表される２価の連結基である請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の化合物。
式（Ｚ－４）中、＊は、結合位置を表し、ｒは、１～１０の整数を表す。
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