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JP2002371087A - Organic phosphonic acid - Google Patents

Organic phosphonic acid

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Publication number
JP2002371087A
JP2002371087A JP2001181911A JP2001181911A JP2002371087A JP 2002371087 A JP2002371087 A JP 2002371087A JP 2001181911 A JP2001181911 A JP 2001181911A JP 2001181911 A JP2001181911 A JP 2001181911A JP 2002371087 A JP2002371087 A JP 2002371087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphonic acid
group
organic phosphonic
organic
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001181911A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Kawa
学 加和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2001181911A priority Critical patent/JP2002371087A/en
Publication of JP2002371087A publication Critical patent/JP2002371087A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compound to be a surface modifier which can excellently disperse inorganic solid ultrafine particles into an aqueous or alcoholic solvent and has excellent safety. SOLUTION: This organic phosphonic acid has 200-1,000 molecular weight and contains >=3 hydroxy groups at an organic residue part. The organic phosphonic acid is a dendronphosphonic acid containing an aliphatic polyether or polyester skeleton. The organic phosphonic acid contains a glucide residue and a glycoside bond.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は有機ホスホン酸に関
する。詳しくは本発明は、複数の水酸基を分子構造中に
有する有機ホスホン酸に関する。本発明の有機ホスホン
酸は、安全性に優れ、自然環境負荷の小さい水性又はア
ルコール性溶媒中において幅広い組成の無機固体表面に
結合し、該表面を親水化することが可能である。特に該
無機固体が超微粒子の場合、上記親水化により該超微粒
子は水溶性(水中での非凝集分散性)を獲得する。従っ
て、安全性と非凝集性とを特徴とする無機固体超微粒子
の水性分散液の製造に極めて好適に用いられるものであ
り、かかる水性分散液は例えばインクジェット用インク
組成物や塗料として利用される。
The present invention relates to organic phosphonic acids. More specifically, the present invention relates to an organic phosphonic acid having a plurality of hydroxyl groups in a molecular structure. INDUSTRIAL APPLICABILITY The organic phosphonic acid of the present invention is excellent in safety and can bind to the surface of an inorganic solid having a wide range of compositions in an aqueous or alcoholic solvent having a small burden on the natural environment to hydrophilize the surface. In particular, when the inorganic solid is ultrafine particles, the ultrafine particles acquire water solubility (non-aggregation and dispersibility in water) by the above-mentioned hydrophilicity. Therefore, it is very suitably used for the production of an aqueous dispersion of inorganic solid ultrafine particles characterized by safety and non-aggregation properties, and such an aqueous dispersion is used, for example, as an inkjet ink composition or paint. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、インクや塗料のような液体の色
材においては、含有する色材原料粒子が非沈殿性である
ことが望ましい。このためには、色材原料粒子の粒径を
小さくすることが有効であるが、これにより無機固体粒
子どうしが凝集しやすくなるという問題があった。こう
した相反する問題を解決する手段として、界面活性剤の
使用が従来行われている。例えば、酸化鉄やコバルトブ
ルーのような安全性に優れ着色した無機固体で平均粒径
が50nm未満程度である超微粒子は、エタノール等の
プロトン性溶媒に分散されたスラリーとしても市販され
ている。かかるスラリーは、用途によってはそのまま塗
料等として使用可能であるが、該超微粒子が凝集して沈
殿を生じることがないように大量の界面活性剤を添加し
て無機固体表面を被覆安定化している。従って、かかる
界面活性剤の毒性の問題が生じる可能性があり、無機固
体(ナノ粒子)の表面を被覆する被覆有機物技術の改良
が求められていた。
2. Description of the Related Art Generally, in a liquid coloring material such as ink or paint, it is desirable that the coloring material raw material particles contained therein are non-precipitating. To this end, it is effective to reduce the particle size of the coloring material particles, but this has a problem that the inorganic solid particles are likely to aggregate. As a means for solving such conflicting problems, use of a surfactant has been conventionally performed. For example, ultrafine particles having an average particle diameter of less than about 50 nm, which are highly safe colored inorganic solids such as iron oxide and cobalt blue, are commercially available as a slurry dispersed in a protic solvent such as ethanol. Such a slurry can be directly used as a paint or the like depending on the application, but a large amount of a surfactant is added so that the ultrafine particles do not aggregate and precipitate, thereby coating and stabilizing the surface of the inorganic solid. . Therefore, there is a possibility that the problem of the toxicity of the surfactant may occur, and there has been a demand for an improved coating organic material technology for coating the surface of an inorganic solid (nanoparticle).

【0003】こうした観点で注目される最近の色材技術
として特開平11−228860号公報やWO2000
020519号明細書が挙げられ、ここでは粒径が1〜
100nmの無機結晶の表面を分子量が1000以上の
有機物(例えばポリアスパラギン酸等の生分解性高分
子)で被覆して溶媒に分散したインク組成物が開示され
ている。この技術により、例えば酸化鉄等の毒性の低い
着色酸化物結晶が、生分解性高分子のように自然界にお
いて容易に分解しその分解物も低毒性である被覆有機物
により水性又はアルコール性の溶媒に分散可能となる。
しかし、前記分散性を獲得するために被覆有機物の分子
量が少なくとも1000である必要があるので、使用す
る被覆有機物の量の割に該分散性が向上する効果が必ず
しも十分ではなかった。これは、一般に分子量1000
以上程度の高分子のコンホメーションを無機固体表面に
おいて有効に(即ち前記分散性を最も効率良く付与する
ように)固定することは困難であるためである。また、
ポリアスパラギン酸のようにカルボキシル基やアミド結
合といった無機結晶表面への比較的弱い結合力を有する
被覆有機物を使用しているために、前記コンホメーショ
ンの固定はますます難しくなるという限界があった。
[0003] As a recent color material technology which is attracting attention from such a viewpoint, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-228860 and WO2000
No. 020519, wherein the particle size is from 1 to 1.
An ink composition in which the surface of an inorganic crystal having a thickness of 100 nm is coated with an organic substance having a molecular weight of 1,000 or more (for example, a biodegradable polymer such as polyaspartic acid) and dispersed in a solvent is disclosed. According to this technique, for example, a low-toxicity colored oxide crystal such as iron oxide is easily decomposed in nature like a biodegradable polymer, and the decomposed product is converted into an aqueous or alcoholic solvent by a coated organic substance having low toxicity. It can be dispersed.
However, since the molecular weight of the coated organic substance needs to be at least 1000 in order to obtain the above-mentioned dispersibility, the effect of improving the dispersibility is not always sufficient for the amount of the coated organic substance used. This generally means a molecular weight of 1000
This is because it is difficult to effectively fix the above-mentioned polymer conformation on the surface of the inorganic solid (that is, to give the dispersibility most efficiently). Also,
Because of the use of a coated organic material such as polyaspartic acid, which has a relatively weak binding force to an inorganic crystal surface such as a carboxyl group or an amide bond, there was a limit that the fixation of the conformation became more difficult. .

【0004】酸化鉄等の着色無機結晶の表面を分子量が
1000未満である有機低分子で被覆する技術として
は、例えば特開2000−327948号公報にフルオ
ロアルキルシラン及びアルコキシシランから選ばれる1
種又は2種以上の疎水化剤から生成するオルガノシラン
化合物の利用が開示されている。しかし、こうした技術
はいずれも疎水性有機媒体(合成樹脂や有機溶剤等)へ
の分散性の改良効果はあるものの、水性又はアルコール
性溶媒への分散性はかえって悪化するものであった。
As a technique for coating the surface of a colored inorganic crystal such as iron oxide with a low organic molecule having a molecular weight of less than 1000, for example, JP-A-2000-327948 discloses a technique selected from fluoroalkylsilanes and alkoxysilanes.
The use of organosilane compounds formed from one or more hydrophobizing agents is disclosed. However, all of these techniques have an effect of improving dispersibility in a hydrophobic organic medium (synthetic resin, organic solvent, etc.), but rather deteriorate dispersibility in an aqueous or alcoholic solvent.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記実情に鑑
みてなされたものであり、無機固体超微粒子を水性又は
アルコール性の溶媒に良好に分散可能とし安全性にも優
れた表面改質剤となり得る化合物を提供することを課題
とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a surface modifier which is capable of dispersing inorganic solid ultrafine particles well in an aqueous or alcoholic solvent and has excellent safety. It is an object to provide a compound which can be:

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するため、無機固体表面への有機化合物の反応性とそ
の親水性付与効果を検討した結果、該親水性付与効果を
格段に向上させるには複数の水酸基が効果的に空間配置
された分子構造とすることが極めて有効であることを見
出し、しかもかかる分子構造中にホスホン酸基[−P
(O)(OH)2]を含有させるとこのホスホン酸基が広範
な無機固体表面と反応して強固に結合することを見出
し、それを実現するためのホスホン酸の分子構造につき
検討を重ねた結果、本発明に到達した。即ち、本発明の
要旨は、分子量が200〜1000であり有機残基部分
に3個以上の水酸基を有することを特徴とする有機ホス
ホン酸、に存する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied the reactivity of an organic compound to the surface of an inorganic solid and the effect of imparting hydrophilicity, and as a result, the effect of imparting hydrophilicity has been significantly improved. To achieve this, it has been found that it is extremely effective to have a molecular structure in which a plurality of hydroxyl groups are effectively spatially arranged, and furthermore, a phosphonic acid group [-P
(O) (OH) 2 ], this phosphonic acid group reacts with a wide range of inorganic solid surfaces to form a strong bond, and the molecular structure of phosphonic acid for realizing it was studied. As a result, the present invention has been achieved. That is, the gist of the present invention resides in an organic phosphonic acid having a molecular weight of 200 to 1,000 and having three or more hydroxyl groups in an organic residue portion.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
詳細に説明する。 [有機ホスホン酸]本発明の有機ホスホン酸は、分子量
が200〜1000であり、分子構造中にホスホン酸基
[−P(O)(OH)2]を必須構造として含有し、かつ有
機残基部分に3個以上の水酸基を有する分子である。分
子構造中のホスホン酸基の数には制限はないが、通常1
〜5個であり、特に無機固体超微粒子の表面への結合の
場合の超微粒子間の架橋を抑制する目的で好ましくは1
〜3個、最も好ましくは1個である。本発明の有機ホス
ホン酸は、好ましくは脂肪族ホスホン酸である。脂肪族
ホスホン酸が芳香族置換基を有していてもよいが、その
水溶性の点で芳香環を分子構造中に含有しないことが望
ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. [Organic phosphonic acid] The organic phosphonic acid of the present invention has a molecular weight of 200 to 1,000, contains a phosphonic acid group [-P (O) (OH) 2 ] as an essential structure in its molecular structure, and has an organic residue. It is a molecule having three or more hydroxyl groups in its part. The number of phosphonic acid groups in the molecular structure is not limited, but usually 1
From 5 to 5, particularly preferably 1 for the purpose of suppressing crosslinking between ultrafine particles in the case of bonding to the surface of inorganic solid ultrafine particles.
33, most preferably 1. The organic phosphonic acids of the present invention are preferably aliphatic phosphonic acids. The aliphatic phosphonic acid may have an aromatic substituent, but it is desirable that the aliphatic phosphonic acid does not contain an aromatic ring in the molecular structure in view of its water solubility.

【0008】上記分子量が200に満たないと水酸基を
効果的に空間配置する効果が低減し、一方、1000を
超えると無機固体表面に必要な親水性を付与するために
不必要に大量の有機成分を結合することとなり単位分子
量当たりの親水性付与効果が低下する。従って、好まし
い該分子量範囲は240〜900、より好ましくは27
0〜800である。また該分子量には分布があってもよ
いが、前記役割の点で重量平均分子量Mwと数平均分子
量Mnとの比Mw/Mnとして通常1〜10であり、好
ましくは1〜7、更に好ましくは1〜5、最も好ましく
は1〜3に制御することが好ましい。
If the molecular weight is less than 200, the effect of effectively arranging hydroxyl groups is reduced, while if it exceeds 1,000, an unnecessarily large amount of organic components is required to impart necessary hydrophilicity to the surface of the inorganic solid. And the effect of imparting hydrophilicity per unit molecular weight is reduced. Thus, the preferred molecular weight range is 240-900, more preferably 27
0 to 800. The molecular weight may have a distribution, but in terms of the role, the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn is usually 1 to 10, preferably 1 to 7, more preferably 1 to 7. It is preferable to control to 1 to 5, most preferably 1 to 3.

【0009】本発明の有機ホスホン酸の分子が有機残基
部分に有する水酸基の数が3個に満たないと、親水性付
与効果が不十分となる。この数は好ましくは4個以上、
更に好ましくは8個以上であり、原理的には可及的に多
いことが好ましいが、前記分子量の制限が生じるため、
通常の上限は10個程度となる。本発明の有機ホスホン
酸を表面に結合した酸化鉄類やコバルトブルー等の着色
無機固体超微粒子の分散液(好ましくは水性又はアルコ
ール性)を例えばインクジェット法により紙に印刷した
場合に、該複数の水酸基の実用的効果として、印刷面の
優れた定着性や低にじみ性が発揮される場合がある。こ
れは、水酸基等の強い水素結合能のため、紙の主成分で
あるセルロース(ポリβ−D−グルコース)繊維の表面
水酸基に好適に吸着固定化される効果によるものと推定
される。前記諸条件を満たす本発明の有機ホスホン酸の
具体例として、下記式(1)のペンタエリスリトール誘
導体が挙げられる。
When the number of hydroxyl groups in the organic residue of the organic phosphonic acid molecule of the present invention is less than 3, the effect of imparting hydrophilicity becomes insufficient. This number is preferably 4 or more,
More preferably, the number is 8 or more, and it is preferable that the number is as large as possible in principle.
The usual upper limit is about ten. When a dispersion (preferably aqueous or alcoholic) of colored inorganic solid ultrafine particles such as iron oxides or cobalt blue having the organic phosphonic acid of the present invention bonded to the surface thereof is printed on paper by, for example, an inkjet method, the plurality of dispersions are reduced. As a practical effect of the hydroxyl group, excellent fixing property and low bleeding property of the printed surface may be exhibited. This is presumed to be due to the effect of being appropriately adsorbed and immobilized on the surface hydroxyl groups of the cellulose (poly-β-D-glucose) fiber, which is the main component of the paper, due to the strong hydrogen bonding ability of the hydroxyl groups and the like. Specific examples of the organic phosphonic acid of the present invention satisfying the above conditions include a pentaerythritol derivative represented by the following formula (1).

【0010】[0010]

【化1】 これは、例えば以下の手順で合成される。即ち、市販の
ペンタエリスリトールテトラベンゾエート等のパーアシ
ルペンタエリスリトール類を、まず、例えばエタノール
等のアルコール類を溶媒として1/4当量の水酸化アル
カリ(必要に応じて微粉としたり濃厚水溶液として使
用)を作用させて1つのアシル基のみを加水分解してペ
ンタエリスリトールトリベンゾエート等のトリアシルペ
ンタエリスリトール類を得る。次いで、アルコール類を
臭化アルキルに変換する常法(例えば四臭化炭素とトリ
フェニルホスフィンとを作用させる方法、三臭化リンを
作用させる方法、あるいは臭化水素酢酸溶液を作用させ
る方法等)により、脱保護された水酸基を臭素原子に置
換してトリアシルペンタエリスリチルブロミドを得る。
更に、ハロゲン化アルキルにトリアルキルホスファイト
(例えばトリエチルホスファイトやトリ−t−ブチルホ
スファイト等)を加熱しながら作用させるMichae
lis−Arbuzov転位反応により該臭素原子を相
当するホスホン酸ジアルキルエステル基に変換し、最後
に該ジアルキルエステルとベンゾイル基等のアシル基を
酸性又はアルカリ性条件で全て加水分解して前記式
(1)の化合物を得ることができる。
Embedded image This is synthesized, for example, by the following procedure. That is, commercially available peracyl pentaerythritols such as pentaerythritol tetrabenzoate are first mixed with 1/4 equivalent of alkali hydroxide (pulverized as needed or used as a concentrated aqueous solution) using an alcohol such as ethanol as a solvent. When activated, only one acyl group is hydrolyzed to obtain triacylpentaerythritols such as pentaerythritol tribenzoate. Next, a conventional method of converting alcohols to alkyl bromide (for example, a method of reacting carbon tetrabromide with triphenylphosphine, a method of reacting phosphorus tribromide, or a method of reacting a hydrogen bromide acetic acid solution) Replaces the deprotected hydroxyl group with a bromine atom to obtain triacylpentaerythrityl bromide.
Further, a method in which a trialkyl phosphite (for example, triethyl phosphite, tri-t-butyl phosphite, or the like) is allowed to act on an alkyl halide while heating is applied.
The bromine atom is converted into a corresponding dialkyl phosphonate group by a lis-Arbuzov rearrangement reaction, and finally the dialkyl ester and an acyl group such as a benzoyl group are all hydrolyzed under acidic or alkaline conditions to obtain the above-mentioned formula (1) A compound can be obtained.

【0011】本発明の有機ホスホン酸の分子構造におい
て、前記水酸基の親水性付与効果を好適に発現させるた
めには、無機固体表面に分子が結合した際に該水酸基が
可及的外側に配向して存在することが望ましい。分子構
造の可動性(柔軟性)が過度であると、水酸基の分子構
造中への埋没や水酸基どうしの水素結合により必ずしも
該効果の点で好ましいとはいえない。従って、一定のコ
ンホメーションの固定を設計して水酸基の効果的な空間
配置をある程度固定することが有効である。この観点で
好ましい分子構造は、後述するデンドリマー構造と糖質
残基である。
In the molecular structure of the organic phosphonic acid according to the present invention, in order to suitably exhibit the effect of imparting the hydrophilicity of the hydroxyl group, the hydroxyl group is oriented outward as much as possible when the molecule is bonded to the surface of the inorganic solid. It is desirable to be present. Excessive mobility (flexibility) of the molecular structure is not always preferable in terms of the effect due to burying of hydroxyl groups in the molecular structure and hydrogen bonding between hydroxyl groups. Therefore, it is effective to design a fixed conformation to fix the effective spatial arrangement of hydroxyl groups to some extent. From this viewpoint, preferred molecular structures are a dendrimer structure and a carbohydrate residue described later.

【0012】デンドリマー構造は、後述するように樹枝
状の規則的な分岐構造を有するため分岐末端方向になる
に従い急激に分岐が密集する。この効果により、直鎖高
分子や短鎖分岐を有する分子に比べて、分子がとりうる
コンホメーションの自由度が極度に小さい特徴を有す
る。一方、糖質残基は5員環又は6員環をとってコンホ
メーションが例えばいす型や舟型などに固定される特徴
を有する。 [デンドロン]本発明におけるデンドロンとは、デンド
リマー構造を有する分子である。例えば、D.A.To
maliaら;Angew.Chem.Int.Ed.
Engl.、29巻、138−175頁(1990)、
あるいは柿本;化学、50巻、608−612頁(19
95)に述べられているような規則的な樹枝状分岐構造
が本発明におけるデンドリマー構造に該当する。図1に
模式的に示すように、かかるデンドリマー構造の開始点
をフォーカルポイント(以下FPと略記する)と呼ぶ。
デンドリマーのもう1つの特徴として、原理的にその分
子構造を厳密に制御可能であり分子量分布がない(即ち
前記Mw/Mnの値が1)ものを合成可能であることが
挙げられる。なお図1に模式的に示すように、デンドリ
マー構造の分岐の次数を「世代」と呼び、FP末端でな
い分岐側の諸末端を分岐末端と呼ぶ。
The dendrimer structure has a dendritic regular branching structure, as described later, so that the branches rapidly become denser toward the branch end. Due to this effect, the molecule has extremely small conformational freedom as compared to a molecule having a straight-chain polymer or a molecule having a short-chain branch. On the other hand, carbohydrate residues have the characteristic that they take a 5- or 6-membered ring and the conformation is fixed to, for example, a chair or boat. [Dendron] The dendron in the present invention is a molecule having a dendrimer structure. For example, D. A. To
Maria et al; Angew. Chem. Int. Ed.
Engl. 29, pp. 138-175 (1990),
Or Kakimoto; Chemistry, 50, 608-612 (19
The regular dendritic branched structure described in 95) corresponds to the dendrimer structure in the present invention. As schematically shown in FIG. 1, the starting point of such a dendrimer structure is called a focal point (hereinafter abbreviated as FP).
Another feature of the dendrimer is that, in principle, its molecular structure can be strictly controlled and a compound having no molecular weight distribution (that is, the value of Mw / Mn is 1) can be synthesized. As schematically shown in FIG. 1, the order of branching of the dendrimer structure is referred to as "generation", and the branch-side terminals other than the FP terminal are referred to as branch terminals.

【0013】本発明に最も好適に用いられる分子構造で
あるデンドロンは、例えばG.R.Newkomeら;
“Dendritic Molecules:Conc
epts,Synthesis,Perspectiv
es”;VCH Verlags GmbH社刊(We
inheim,Germany,1996)の110頁
に記載されているように、主にConvergent法
と呼ばれる分岐末端側の構成単位から組み上げてゆく合
成戦略により得られるデンドリマー構造の「部品」の意
味で用いられる構造概念と同義である。
Dendrons, which are the molecular structures most preferably used in the present invention, are described, for example, in US Pat. R. Newkome et al .;
“Dendritic Molecules: Conc
epts, Synthesis, Perspectiv
es "; VCH Verlags GmbH (We
As described on page 110 of Inheim, Germany, 1996), a structure used in the meaning of "part" of a dendrimer structure obtained mainly by a synthesis strategy that is assembled from constituent units on the branch terminal side called the Convergent method. Synonymous with concept.

【0014】デンドロンは一般に、紙面上に構造式を書
くと扇形(あるいはくさび型;Wedgeとも呼ばれ
る)に順次樹枝状分岐を広げる形で表される。また、実
際にそのようなコンホメーションをとることが、例えば
アルコール性水酸基をFPに有するポリベンジルエーテ
ルデンドロンの水面上単分子膜(LB膜)の構造研究に
おいて、P.M.Savilleら;J. Phys. C
hem.,99巻,8283頁(1995)に報告され
ている。
In general, when a structural formula is written on a sheet of paper, a dendron is represented by a form in which dendritic branches are sequentially spread in a fan shape (or a wedge shape; also called a wedge). In addition, actually taking such a conformation is, for example, the structural study of a monomolecular film (LB film) on the water surface of a polybenzyl ether dendron having an alcoholic hydroxyl group in FP. M. Saville et al .; J. Phys. C
Chem., 99, 8283 (1995).

【0015】本発明の有機ホスホン酸をデンドロンとす
る場合、そのFPにホスホン酸基を結合することが非常
に好ましい。これは、FPを介して無機固体の表面に結
合することが好ましいためである。かかる状態を図2に
模式的に示すが、デンドロンのくさび型コンホメーショ
ンが無機固体表面を効率的に被覆することがその優れた
効果の要因の1つと推定される。また、水酸基を分岐末
端に有するデンドロンは、図2におけるデンドロンのく
さび型コンホメーションの外側(円弧の部分)に該水酸
基が配置される状態をとることが予想されるので、親水
性付与効果の点で非常に好ましい。
When the organic phosphonic acid of the present invention is a dendron, it is very preferable to bond a phosphonic acid group to its FP. This is because it is preferable to bond to the surface of the inorganic solid via FP. FIG. 2 schematically shows such a state. It is presumed that one of the factors of the excellent effect is that the wedge-shaped conformation of the dendron effectively covers the surface of the inorganic solid. In addition, the dendron having a hydroxyl group at a branch end is expected to assume a state in which the hydroxyl group is arranged outside the wedge-shaped conformation (arc portion) of the dendron in FIG. Very preferred in that respect.

【0016】本発明に使用可能なデンドリマー構造例と
しては、例えば、E.Buhleierら;Synth
esis,1978年,155頁、あるいはE.M.
M.de Brabander−van den Be
rgら;Angew.Chem.Int.Ed.Eng
l.,32巻,1308頁(1993)に報告されてい
るポリプロピレンイミン構造、C.J.Hawker
ら;J.Am.Chem.Soc.,112巻,763
8頁(1990)に報告されているポリベンジルエーテ
ル構造、A.Morikawaら;Macromole
cules,26巻,6324−6329頁(199
3)、T.M.Millerら;J.Am.Chem.
Soc.,115巻,356−357頁(1993)、
C.J.Hawkerら;Macromolecule
s,29巻,4370−4380頁(1996)、A.
Morikawa;Macromolecules,3
1巻,5999−6009頁(1998)等に報告され
ている各種芳香族ポリエーテルケトン構造、C.J.H
awkerら;J.Am.Chem.Soc.,113
巻,4583頁(1991)に報告されている芳香族ポ
リエステル構造、E.Malmstromら;Macr
omolecules,28巻,1698頁(199
5)に報告されているポリ[2,2−ビス(ヒドロキシ
メチル)プロピオン酸]構造、A.Morikawa
ら;Polymer J.,24巻,573頁(199
2)に報告されているポリシロキサン構造、J.Roo
versら;Polym.Preprints,33
巻,182頁(1992)に報告されているポリカルボ
シラン構造、G.R.Newkomeら;J.Org.
Chem.,50巻,2003頁(1985)に報告さ
れているポリエーテルアミド構造、Aldrich社か
ら市販のPAMAMデンドリマーと同一のポリアミドア
ミン構造、あるいはM.Jayaramanら;J.A
m.Chem.Soc.、120巻、12996頁(1
998)に報告されている脂肪族ポリエーテル構造、
H.Ihreら;Macromolecules,31
巻,4061頁(1998)に報告されている脂肪族ポ
リエステル構造等が挙げられる。
Examples of dendrimer structures usable in the present invention include, for example, E.C. Buhleier et al .; Synth
esis, 1978, p. 155; M.
M. de Brabander-van den Be
Ang et al .; Angew. Chem. Int. Ed. Eng
l. 32, p. 1308 (1993); J. Hawker
J. et al. Am. Chem. Soc. , 112, 763
8 (1990), A.I. Morikawa et al .; Macromole
cures, 26, 6324-6329 (199)
3). M. Miller et al .; Am. Chem.
Soc. 115, 356-357 (1993);
C. J. Hawker et al; Macromolecule
s, 29, 4370-4380 (1996);
Morikawa; Macromolecules, 3
1, 5999-6009 (1998), etc .; J. H
awker et al .; Am. Chem. Soc. , 113
Vol., P.4583 (1991), the aromatic polyester structure described in E.C. Malmstrom et al; Macr
omolecules, 28, 1698 (199
5) The poly [2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid] structure reported in 5); Morikawa
Polymer J. et al. , 24, p. 573 (199
2) The polysiloxane structure reported in 2); Roo
Vers et al .; Polym. Preprints, 33
Vol., P. 182 (1992). R. Newcome et al .; Org.
Chem. , 50, p. 2003 (1985), a polyamidoamine structure identical to the PAMAM dendrimer commercially available from Aldrich, or M.I. Jayaraman et al .; A
m. Chem. Soc. 120, 12996 (1
998), an aliphatic polyether structure,
H. Ihr et al; Macromolecules, 31.
Vol., P. 4061 (1998).

【0017】前記例示の超分岐分子の構造例のうち、合
成のしやすさと化学的安定性から前記ポリプロピレンイ
ミン構造、前記ポリアミドアミン構造、前記脂肪族ポリ
エーテル構造、前記ポリベンジルエーテル構造、前記
H.Ihreらによる脂肪族ポリエステル構造等が好ま
しく、これらのうち親水性の点でより好ましいのは前記
ポリアミドアミン構造、前記脂肪族ポリエーテル構造、
前記H.Ihreらによる脂肪族ポリエステル構造等で
あり、前記脂肪族ポリエーテル構造と前記H.Ihre
らによる脂肪族ポリエステル構造は水溶性の点で更に好
ましく、化学的安定性の点では特に前記脂肪族ポリエー
テル構造が好ましい。該脂肪族ポリエーテルデンドロン
の具体構造例を、下記式(2)及び(3)に示す。
Among the above-mentioned structural examples of the hyperbranched molecule, the polypropyleneimine structure, the polyamidoamine structure, the aliphatic polyether structure, the polybenzylether structure, and the H . Preferred are aliphatic polyester structures and the like according to Ihr et al. Among these, more preferred in terms of hydrophilicity are the polyamidoamine structure, the aliphatic polyether structure,
H. And the like. The aliphatic polyester structure and the H.I. Ihr
The aliphatic polyester structure is more preferable in terms of water solubility, and the above-mentioned aliphatic polyether structure is particularly preferable in terms of chemical stability. Specific structural examples of the aliphatic polyether dendron are shown in the following formulas (2) and (3).

【0018】[0018]

【化2】 Embedded image

【0019】[0019]

【化3】 前記式(2)及び(3)のホスホン酸基は、前記Jay
aramanら著の文献に記載のアルコール性水酸基を
FPに有し分岐末端の水酸基群が例えばベンジル基で保
護されたデンドロン(「アルコールデンドロン」と略記
する)を前記臭素化反応により該水酸基を臭素原子に置
換したデンドロン(「ブロミドデンドロン」と略記す
る)に変換し、次いで前記Michaelis−Arb
uzov転位反応により相当するホスホン酸ジアルキル
エステルに変換し、更に分岐末端のベンジル基を常法の
水素ガス接触還元(パラジウム−炭素等の触媒を使用)
により除去し、最後に該ジアルキルエステルを加水分解
してホスホン酸基に変換して合成される。 [糖質残基]本発明におけるホスホン酸の構造単位とし
て使用される糖質残基とは、後述する単糖類又は任意複
数の単糖類残基がグリコシド結合したオリゴ糖類の残基
である。
Embedded image The phosphonic acid groups of the formulas (2) and (3) are the same as those of the Jay
A dendron (hereinafter abbreviated as "alcohol dendron") having an alcoholic hydroxyl group in the FP and having a branched terminal hydroxyl group protected by, for example, a benzyl group, described in a document by Araman et al., is converted to a bromine atom by the bromination reaction. To a dendron (abbreviated as “bromide dendron”), and then to the Michaelis-Arb
It is converted to the corresponding phosphonic acid dialkyl ester by uzov rearrangement reaction, and the benzyl group at the branch end is further reduced by a conventional hydrogen gas catalytic method (using a catalyst such as palladium-carbon).
And finally the dialkyl ester is hydrolyzed to convert it to a phosphonic acid group. [Saccharide residue] The saccharide residue used as the structural unit of the phosphonic acid in the present invention is a monosaccharide or an oligosaccharide residue in which a plurality of monosaccharide residues are glycosidically bonded.

【0020】かかる糖類は、前記水酸基数の条件を満足
して親水性や水溶性を極端に低下させない限りにおい
て、必要に応じてメチル基、エチル基、イソプロピル
基、ベンジル基等のアルキル基、アセチル基、アクリロ
イル基、メタクリロイル基等のアシル基、アスパラギ
ン、セリン、スレオニン等のアミノ酸の残基等、任意の
化学構造をその水酸基に結合することができる。アクリ
ロイル基やメタクリロイル基、あるいはビニルフェニル
基等のラジカル重合性基を結合すると、光や熱による定
着性や固化性を特徴とするインク組成物用途に好適な場
合がある。
Such a saccharide may be an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group or a benzyl group, or an acetyl group, if necessary, as long as the conditions for the number of hydroxyl groups are satisfied and the hydrophilicity and water solubility are not extremely reduced. Any chemical structure such as a group, an acyl group such as an acryloyl group or a methacryloyl group, or a residue of an amino acid such as asparagine, serine or threonine can be bonded to the hydroxyl group. When a radical polymerizable group such as an acryloyl group, a methacryloyl group, or a vinylphenyl group is bonded, it may be suitable for use in an ink composition characterized by fixability or solidification by light or heat.

【0021】かかる糖質残基は、化学的安定性の点でそ
の非還元末端がグリコシド結合を有するものであること
が好ましい。この理由は、単糖類又はオリゴ糖類の非還
元末端がグリコシド化されていない状態は、化学反応性
に富むヘミアセタール構造(アルデヒドと等価である)
であるため、例えば加熱による空気酸化等の望ましくな
い化学変化を容易に受けるためである。なお、かかるグ
リコシド結合の種類としては、酸素原子を介するO−グ
リコシド結合、炭素原子を介するC−グリコシド結合、
硫黄原子を介するS−グリコシド結合、窒素原子を介す
るN−グリコシド結合、リン原子を介するP−グリコシ
ド結合等が挙げられるが、化学的安定性の点で好ましい
のはO−グリコシド結合及びC−グリコシド結合であ
り、合成の容易性と低毒性の点でO−グリコシド結合が
最も好ましい。
Such a saccharide residue preferably has a non-reducing terminal having a glycosidic bond in terms of chemical stability. The reason for this is that the non-reducing end of the monosaccharide or oligosaccharide is not glycosidated, and the hemiacetal structure (equivalent to aldehyde) with high chemical reactivity is used.
Therefore, an undesired chemical change such as air oxidation due to heating is easily caused. In addition, as the kind of such a glycoside bond, an O-glycoside bond via an oxygen atom, a C-glycoside bond via a carbon atom,
Examples include an S-glycoside bond via a sulfur atom, an N-glycoside bond via a nitrogen atom, and a P-glycoside bond via a phosphorus atom. Of these, O-glycoside bond and C-glycoside are preferable in terms of chemical stability. O-glycoside bond is the most preferable in view of ease of synthesis and low toxicity.

【0022】非還元末端がグリコシド結合を有する好ま
しい糖質残基を本発明の有機ホスホン酸の分子構造が含
有する場合、ホスホン酸基は、アグリコン(Aglyc
on)部、即ち糖類部分(Glycon)ではない部分
の炭素原子に結合することが更に好ましい。該アグリコ
ン部を実例で更に説明すると、例えばメチルα−D−グ
ルコピラノシドの場合、アグリコン部とはメチル基であ
り、それ以外のグルコース残基がグリコンであるので、
該アグリコン部であるメチル基がホスホン酸基を結合し
た分子は本発明の好適な有機ホスホン酸に該当する。
When the molecular structure of the organic phosphonic acid of the present invention contains a preferred saccharide residue having a glycosidic bond at the non-reducing end, the phosphonic acid group may be aglycone (Aglyc).
More preferably, it is bonded to a carbon atom of the (on) moiety, ie, the moiety that is not the saccharide moiety (Glycon). To further explain the aglycone portion by way of example, for example, in the case of methyl α-D-glucopyranoside, the aglycone portion is a methyl group, and the other glucose residues are glycones,
The molecule in which the methyl group which is the aglycone moiety is bonded to the phosphonic acid group corresponds to the preferred organic phosphonic acid of the present invention.

【0023】かかるアグリコン部の炭素原子にホスホン
酸基が結合する好ましい場合、該アグリコン部の炭素数
は通常1〜10であり、親水性の点で好ましくは1〜
6、更に好ましくは1〜4であり、一方無機固体を外界
から遮蔽する効果の点ではその下限は好ましくは2、更
に好ましくは3である。D−グルコース残基を含有する
具体的な分子構造例は下記一般式(4)で表される。
In the case where a phosphonic acid group is preferably bonded to the carbon atom of the aglycone part, the number of carbon atoms of the aglycone part is usually 1 to 10, and preferably 1 to 10 in terms of hydrophilicity.
6, more preferably 1-4, while the lower limit is preferably 2, more preferably 3, in terms of the effect of shielding the inorganic solid from the outside. A specific example of a molecular structure containing a D-glucose residue is represented by the following general formula (4).

【0024】[0024]

【化4】 (式中、mは1〜10の自然数であり、波線はグリコシ
ド結合がα型とβ型のいずれの異性体でもよいことを示
す。) 前記一般式(4)に示す化合物は、例えば市販のパーア
セチル化D−グルコースを常法により臭素化(例えば臭
化水素酸の酢酸溶液の使用)して得る2,3,4,6−
テトラ−O−アセチル−α−D−グルコピラノシルブロ
ミド等のパーアセチル糖のグリコシルハライド類(以下
Glyco−Xと略記する)を共通の原料とし、例えば
以下の2種類の合成経路で可能である。
Embedded image (In the formula, m is a natural number of 1 to 10, and a wavy line indicates that the glycosidic bond may be any of α-type and β-type isomers.) The compound represented by the general formula (4) is, for example, a commercially available compound. 2,3,4,6- obtained by bromination of peracetylated D-glucose by a conventional method (for example, using a solution of hydrobromic acid in acetic acid)
Glycosyl halides (hereinafter abbreviated as Glyco-X) of peracetyl sugar such as tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl bromide are used as a common raw material, and for example, the following two synthetic routes are possible. is there.

【0025】第1の合成経路は、まず、Glyco−X
に対して炭素数mのグリコール類(例えばmが2のエチ
レングリコール、mが4の1,4−ジヒドロキシブタ
ン、mが8の1,8−ジヒドロキシオクタン等)の過剰
当量を炭酸銀やトリフルオロメタンスルホン酸銀(銀ト
リフレート)等の脱ハロゲン剤の存在下、塩化メチレン
等を溶媒として作用させて該臭素原子をかかるグリコー
ル類で置換したグリコール類グリコシドに変換する。こ
うして得たグリコール類グリコシドにおいて糖質残基の
水酸基は全てアセチル基で保護されており該グリコール
末端の水酸基のみが未保護の状況であるので、該未保護
水酸基を前記臭素化反応により臭素原子で置換し、次い
で前記同様Michaelis−Arbuzov転位反
応により相当するホスホン酸ジアルキルエステルに変換
し、最後に全てのエステル結合を加水分解して完成す
る。
The first synthetic route is as follows: Glyco-X
An excess equivalent of a glycol having m carbon atoms (e.g., ethylene glycol having m = 2, 1,4-dihydroxybutane having m = 4, 1,8-dihydroxyoctane having m = 8) is added to silver carbonate or trifluoromethane. In the presence of a dehalogenating agent such as silver sulfonate (silver triflate), methylene chloride or the like is used as a solvent to convert the bromine atom into a glycol glycoside in which the glycol is substituted. In the glycol glycoside thus obtained, the hydroxyl groups of the carbohydrate residues are all protected with acetyl groups, and only the hydroxyl group at the terminal of the glycol is unprotected, so that the unprotected hydroxyl group is converted to a bromine atom by the bromination reaction. Substitution, followed by conversion to the corresponding dialkyl phosphonate by Michaelis-Arbuzov rearrangement as before, and finally hydrolysis of all ester linkages to completion.

【0026】第2の合成経路は、前記第1の合成経路に
使用するグリコール類の2つの水酸基のうち片方をジア
ルキルホスホネート基に予め変換しておき、次いでこれ
を前記同様グリコシド化し最後に脱保護する方法であ
る。前記グリコール類の2つの水酸基のうち片方をジア
ルキルホスホネート基に予め変換する方法としては、ま
ず、該グリコール類の2つの水酸基のうち片方をアセチ
ル基等の適当な保護基で保護してからもう一方の水酸基
を前記臭素化反応により臭素原子で置換し、次いで前記
Michaelis−Arbuzov転位反応により該
臭素原子をホスホン酸ジアルキルエステル基に変換し、
最後に全てのエステル結合を加水分解して完成する。前
記Glyco−Xの代わりに、パーアセチル糖をベンジ
ルアミンやヒドラジン酢酸等で処理して非還元末端(1
位)のみを遊離水酸基とし、次いで塩化メチレン等の溶
媒中でDBU等の塩基の存在下、トリクロロアセトニト
リルに付加させて得る1−イミデート糖、即ち−C(N
H)−CCl3基(以下単に「イミデート基」という)
のO−グリコシド類も使用できる。1位の該イミデート
基は例えば2位にアセチル基がある場合、隣接基関与に
よりこれと反応した分子内閉環中間体を経る優れた脱離
基であるので、例えば塩化メチレン中、酸触媒(例えば
三弗化ホウ素エーテル錯体やトリメチルシリルトリフル
オロメタンスルホネート(TMSOTf)等)を使って
−20℃程度の冷却条件で前記グリコール類等のアルコ
ール性水酸基を有する試剤を縮合させるグリコシド化が
可能である。糖化学の常法であるかかるイミデート法の
利点は、高価かつ毒性のある銀化合物を前記脱ハロゲン
化剤として使用する必要がないことである。
In the second synthetic route, one of the two hydroxyl groups of the glycols used in the first synthetic route is previously converted to a dialkylphosphonate group, which is then glycosidized in the same manner as described above, and finally deprotected. How to As a method of converting one of the two hydroxyl groups of the glycols into a dialkylphosphonate group in advance, first, one of the two hydroxyl groups of the glycols is protected with an appropriate protecting group such as an acetyl group, and then the other is protected. Is substituted with a bromine atom by the bromination reaction, and then the bromine atom is converted to a phosphonic acid dialkyl ester group by the Michaelis-Arbuzov rearrangement reaction,
Finally, all ester bonds are hydrolyzed to complete. Instead of Glyco-X, a peracetyl sugar is treated with benzylamine, hydrazineacetic acid, or the like, and the non-reducing end (1
1) is converted to a free hydroxyl group and then added to trichloroacetonitrile in the presence of a base such as DBU in a solvent such as methylene chloride to obtain a 1-imidate sugar, ie, -C (N
H) -CCl 3 group (hereinafter simply referred to as “imidate group”)
O-glycosides can also be used. When the imidate group at the 1-position is, for example, an acetyl group at the 2-position, it is an excellent leaving group via an intramolecular ring-closure intermediate which has reacted with the adjacent group, and thus, for example, an acid catalyst (eg, methylene chloride) Glycosidation by condensing a reagent having an alcoholic hydroxyl group such as the glycols described above using a boron trifluoride ether complex or trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate (TMSOTf) under cooling conditions of about −20 ° C. is possible. An advantage of such an imidate method, which is a common method of sugar chemistry, is that there is no need to use expensive and toxic silver compounds as the dehalogenating agent.

【0027】なお、使用する糖質残基が糖鎖抗原活性等
の生物活性を有する場合、これを結合した無機固体超微
粒子、これを溶媒に分散した分散液もしくはインク組成
物も該生物活性を保持する場合があるので、かかる場合
には該生物活性を利用した特殊印刷用途、例えば生体物
質の基質選択的結合を利用する分析チップ等に応用可能
である。 [糖質残基を形成する単糖類とオリゴ糖類]前記糖質残
基の構成単位となる単糖類としては、下記が例示され
る。例示した全ての単糖類のD型とL型の光学異性体が
前記糖質残基の構成単位として使用可能であるが、糖質
残基の低毒性や生物活性の点で好ましいのは天然に存在
する光学異性体の使用である。なお、天然に存在する単
糖類の光学異性体は動物と植物で異なる場合もある。下
記の例示においては、天然に存在する光学異性体で特に
重要な型が明らかなものについてはその型を付けて表示
してある。なお、ここで用いた命名法は、「多糖生化学
1、化学編」5頁(江上不二夫監修、共立出版(株)、
1969年)に紹介されているように、J.Org.C
hem.,28巻,281頁(1963)に1965年
の改訂事項を加えた応用化学連合(IUPAC)と国際
生化学連合(IUB)との共同委員会で作成されたもの
による。
When the carbohydrate residue to be used has a biological activity such as a sugar chain antigen activity, the inorganic solid ultrafine particles to which the carbohydrate residue is bound, and a dispersion or ink composition obtained by dispersing the ultrafine inorganic particles in a solvent also have the biological activity. In such a case, it can be applied to a special printing application utilizing the biological activity, for example, an analysis chip utilizing selective binding of a biological substance to a substrate. [Monosaccharides and Oligosaccharides that Form Carbohydrate Residues] Examples of the monosaccharides that are constituent units of the carbohydrate residues are as follows. Although the D-form and L-form optical isomers of all the exemplified monosaccharides can be used as the constitutional unit of the saccharide residue, those which are naturally preferred in terms of low toxicity and biological activity of the saccharide residue are naturally occurring. The use of existing optical isomers. The optical isomers of naturally occurring monosaccharides may be different between animals and plants. In the following examples, naturally-occurring optical isomers in which a particularly important type is evident are indicated by adding the type. The nomenclature used here is “Polysaccharide Biochemistry 1, Chemistry,” p. 5 (supervised by Fujio Egami, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.
1969). Org. C
hem. 28, p. 281 (1963), with revisions made in 1965, prepared by a joint committee of the Union of Applied Chemistry (IUPAC) and the International Union of Biochemistry (IUB).

【0028】アルドース類としては、グリセルアルデヒ
ド等のアルドトリオース類、エリトロースやトレオース
等のアルドテトロース類、D−リボース、D−及びL−
アラビノース、リキソース、D−キシロース等のアルド
ペントース類、D−グルコース、D−及びL−ガラクト
ース、D−マンノース、グロース、イドース、D−タロ
ース、アロース、アルトロース等のアルドヘキソース
類、グルコヘプトース等のアルドヘプトース類等が例示
される。
Examples of aldoses include aldosteroses such as glyceraldehyde, aldotetroses such as erythrose and threose, D-ribose, D- and L-.
Aldopentoses such as arabinose, lyxose, D-xylose, D-glucose, D- and L-galactose, D-mannose, aldohexoses such as gulose, idose, D-talose, allose, altrose, and aldoheptose such as glucoheptose And the like.

【0029】ケトース類としては、ジオキシアセトン等
のケトトリオース類、グリセロテトルロース等のケトテ
トロース類、D−エリトロペンツロース(慣用名:リブ
ロース)やD−及びL−トレオペンツロース(慣用名:
キシルロース)等のケトペントース類、リボヘキスロー
ス(慣用名:プシコース)、D−アラビノヘキスロース
(慣用名:フルクトース、DL型慣用名:α−アクロー
ス)、D−及びL−キシロヘキスロース(慣用名:ソル
ボース)、D−リキソヘキスロース(慣用名:タガトー
ス)等のケトヘキソース類、グルコヘプツロース等のケ
トヘプトース類等が例示される。
Examples of the ketoses include ketotrioses such as dioxyacetone, ketotetroses such as glycerotetolulose, D-erythropentulose (common name: ribulose), and D- and L-threopentulose (common names:
Ketopentoses such as xylulose), ribohexulose (common name: psicose), D-arabinohexulose (common name: fructose, DL type common name: α-aculose), D- and L-xylohexulose (common name: sorbose) ), Ketohexoses such as D-lyxohexulose (common name: tagatose), and ketoheptoses such as glucoheptulose.

【0030】重要なデオキシ糖類としては、6−デオキ
シ−L−マンノース(慣用名:ラムノース)、6−デオ
キシ−L−ガラクトース及び6−デオキシ−D−ガラク
トース(慣用名:フコース、L型は動物多糖質の共通の
構成成分として重要)、2−デオキシリボース等が例示
される。アミノ糖類としては、D−グルコサミン、D−
ガラクトサミン、D−マンノサミン、グロサミン、イド
サミン、タロサミン、アロサミン、フルクトサミン、フ
コサミン、アラビノサミン、キシロサミン等の2−アミ
ノ−2−デオキシ糖類、グルコサミニトール、ガラクト
サミニトール、マンノサミニトール等の2−アミノ−2
−デオキシ糖誘導体である糖アルコール類、N−アセチ
ルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、N−ア
セチルマンノサミン、N−アセチルグロサミン、N−ア
セチルイドサミン、N−アセチルタロサミン、N−アセ
チルアロサミン、N−アセチルフルクトサミン、N−ア
セチルフコサミン、N−アセチルアラビノサミン、N−
アセチルキシロサミン等の2−アセチルアミノ−2−デ
オキシ糖類、N−アセチルグルコサミニトールやN−ア
セチルガラクトサミニトール等の2−アセチルアミノ−
2−デオキシ糖誘導体である糖アルコール類、ノイラミ
ン酸等のシアリン酸(あるいはノヌロサミン酸)類、N
−アセチルノイラミン酸、N−グリコリルノイラミン
酸、N,O4−ジアセチルノイラミン酸、N,O7−ジア
セチルノイラミン酸、N,O4,O7−トリアセチルノイ
ラミン酸等のシアル酸類等が例示される。
Important deoxysaccharides include 6-deoxy-L-mannose (common name: rhamnose), 6-deoxy-L-galactose and 6-deoxy-D-galactose (common name: fucose, L-type is an animal polysaccharide) Important as a common component of quality), 2-deoxyribose and the like. As amino sugars, D-glucosamine, D-
2-amino-2-deoxy sugars such as galactosamine, D-mannosamine, grosamine, idosamine, talosamine, allosamine, fructosamine, fucosamine, arabinosamine and xylosamine, 2-amino- such as glucosaminitol, galactosaminitol and mannosaminitol. 2
Sugar alcohols which are deoxy sugar derivatives, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, N-acetylmannosamine, N-acetylglosamine, N-acetylidosamine, N-acetyltalosamine, N-acetylallosamine , N-acetylfructosamine, N-acetylfucosamine, N-acetylarabinosamine, N-
2-acetylamino-2-deoxy sugars such as acetylxylosamine, 2-acetylamino- such as N-acetylglucosaminitol and N-acetylgalactosaminitol
Sugar alcohols that are 2-deoxy sugar derivatives, sialic acids (or nonulosamic acid) such as neuraminic acid, N
- acetylneuraminic acid, N- glycolylneuraminic acid, N, O 4 - di-acetylneuraminic acid, N, O 7 - di-acetylneuraminic acid, N, O 4, O 7 - tri acetylneuraminic sialic such neuraminic acid Acids and the like are exemplified.

【0031】糖アルコール類としては、エリトリトー
ル、エチレングリコール、グリセロール、D−イノシト
ール、L−イノシトール、ミオイノシトール、シリトー
ル、ラミニトール、D−ソルビトール、D−マンニトー
ル、フシトール、ガラクチトール(慣用名:ズルシトー
ルあるいはズルシット)、D−グルシトール、D−アラ
ビトール、キシリトール、リビトール(慣用名:アドニ
トールあるいはアドニット)、グルコヘプチトール等が
例示される。
As sugar alcohols, erythritol, ethylene glycol, glycerol, D-inositol, L-inositol, myo-inositol, silitol, laminitol, D-sorbitol, D-mannitol, fucitol, galactitol (common name: dulcitol or dulcitol) ), D-glucitol, D-arabitol, xylitol, ribitol (common name: Adonitol or Adonitol), glucohepitol and the like.

【0032】単糖類のカルボン酸誘導体としては、グル
クロン酸、D−ガラクツロン酸、D−マンヌロン酸、グ
ルロン酸、イズロン酸、タルロン酸、アルロン酸、アル
トルロン酸等のウロン酸類、グルコン酸やガラクトン酸
等のアルドン酸類、ムラミン酸等が例示される。その
他、グルコチオース等の硫黄含有単糖類も例示される。
Examples of carboxylic acid derivatives of monosaccharides include uronic acids such as glucuronic acid, D-galacturonic acid, D-mannuronic acid, guluronic acid, iduronic acid, taluronic acid, aronic acid, and arturonic acid; gluconic acid and galactonic acid. Aldonic acids, muramic acid and the like. Other examples include sulfur-containing monosaccharides such as glucothiose.

【0033】以上例示した単糖類が代表的であるが、こ
れらに該当しないが一般式CnH2nnであり炭素数n
が2〜10であるもの、及びこれらの水酸基の一部がア
ミノ基あるいはカルボキシル基で置換された化合物も使
用可能である。前記オリゴ糖類の構造に制限はないが、
天然に存在するオリゴ糖単位であるスクロース、マルト
ース、ラクトース、ガラクチノール、ラミナリビオー
ス、ニゲロース、ソホロース、α,α−トレハロース、
メリビオース、コージビオース、ゲンチビオース、セロ
ビオース、グルコキシロース、グルクロノグルコース等
の2糖類、メレチトース、ラフィノース、マンニノトリ
オース等の3糖類等も本発明に使用可能な単位である。
[0033] Although illustrated monosaccharides are typically not applicable to, those a general formula CnH 2n O n carbon atoms n
Is 2 to 10, or a compound in which a part of these hydroxyl groups is substituted with an amino group or a carboxyl group. The structure of the oligosaccharide is not limited,
Sucrose, maltose, lactose, galactinol, laminaribiose, nigerose, sophorose, α, α-trehalose, which are naturally occurring oligosaccharide units,
Disaccharides such as melibiose, kojibiose, gentibiose, cellobiose, glucoxylose, and glucuronoglucose, and trisaccharides such as meletitose, raffinose, and manninotriose are also units usable in the present invention.

【0034】本発明の有機ホスホン酸は、分子構造中に
複数種の前記糖質残基を含有していてもよい。また、前
記任意のデンドロンの分岐末端にかかる糖質残基を結合
してもよい。 [無機固体表面への結合方法]本発明の有機ホスホン酸
を金属酸化物等の無機固体超微粒子の表面に結合する方
法に制限はないが、以下3つの可能な方法を例示する。
[0034] The organic phosphonic acid of the present invention may contain a plurality of types of the aforementioned carbohydrate residues in the molecular structure. Further, a carbohydrate residue at the branch end of any of the above dendrons may be bound. [Method of Bonding to Inorganic Solid Surface] The method of bonding the organic phosphonic acid of the present invention to the surface of inorganic solid ultrafine particles such as a metal oxide is not limited, but the following three possible methods are exemplified.

【0035】第1の方法は、前記無機固体超微粒子が液
相で生成する反応系に本発明の有機ホスホン酸を共存さ
せる方法である。例えば、炭酸鉄加水分解法により黄色
酸化鉄(ゲーサイト)の超微粒子を生成させる場合に、
所望の粒径に該超微粒子が成長したところで本発明の有
機ホスホン酸を添加して配位させる方法がこれに該当す
る。かかる操作により、結晶成長中の無機固体超微粒子
はその表面を本発明の有機ホスホン酸により被覆され、
それ以上の結晶成長が事実上不可能となりその粒径で安
定化されるものと推定される。本発明の有機ホスホン酸
を共存させる時期には制限はなく、例えば無機固体を生
成させる原料溶液に添加しておく方法や前記例のように
無機固体粒子の生成過程で添加する方法が挙げられる
が、通常後者の方法が粒径の制御性で好ましい。
The first method is a method in which the organic phosphonic acid of the present invention coexists in a reaction system in which the inorganic solid ultrafine particles are formed in a liquid phase. For example, when producing ultrafine particles of yellow iron oxide (goethite) by the iron carbonate hydrolysis method,
When the ultrafine particles have grown to a desired particle size, the method of adding the organic phosphonic acid of the present invention for coordination corresponds to this. By such an operation, the inorganic solid ultrafine particles during crystal growth are coated on the surface with the organic phosphonic acid of the present invention,
It is presumed that further crystal growth is practically impossible, and that the grain size is stabilized. There is no limitation on the timing of coexistence of the organic phosphonic acid of the present invention. Usually, the latter method is preferred in terms of controllability of the particle size.

【0036】第2の方法は、所望の粒径に合成された無
機固体超微粒子の表面を後で配位子交換可能な仮の配位
子(以下「仮配位子」という)で被覆して単離し、次い
で本発明の有機ホスホン酸により該仮配位子の一部又は
全部を置換する配位子交換反応を液相で行う方法であ
る。例えば、B.O.Dabbousiら;J.Phy
s.Chem.B,101巻,9463−9475(1
997)に報告されているいわゆるホットソープ法によ
り得るトリオクチルホスフィンオキシド(TOPOと略
記する)等の有機配位子を仮配位子として表面に結合し
たCdSe等II−VI族化合物半導体の超微粒子を公知の
方法で精製単離(例えばメタノール中へのトルエン溶液
の添加による再沈殿と遠心分離の組み合わせ)し、これ
を、エタノール等の溶媒中で加熱還流しながら本発明の
ホスホン酸と接触させ前記配位子交換反応を行う方法が
これに該当する。
In the second method, the surface of the inorganic solid ultrafine particles synthesized to a desired particle size is coated with a temporary ligand (hereinafter, referred to as a “temporary ligand”) capable of ligand exchange later. And then performing a ligand exchange reaction in the liquid phase in which part or all of the temporary ligand is substituted with the organic phosphonic acid of the present invention. For example, B. O. Dabbousi et al .; Phys
s. Chem. B, 101, 9463-9475 (1
997) Ultrafine particles of a II-VI compound semiconductor such as CdSe bonded to the surface as a temporary ligand of an organic ligand such as trioctylphosphine oxide (abbreviated as TOPO) obtained by a so-called hot soap method. Is purified and isolated by a known method (for example, a combination of reprecipitation by addition of a toluene solution in methanol and centrifugation), which is then brought into contact with the phosphonic acid of the present invention while heating and refluxing in a solvent such as ethanol. The method of performing the ligand exchange reaction corresponds to this.

【0037】第3の方法は、前記各種乾式法(気相法)
又は固相合成法等、非液相反応により生成する無機固体
超微粒子を必要な粒径を保ったまま液相に導入して分散
するとともに、該液相中で本発明の有機ホスホン酸をそ
の表面に結合させる方法である。例えば、炭酸鉄加水分
解法により生成した粒径10nm程度のゲーサイト超微
粒子を含有する水溶液を200℃以上の温度の空気中に
噴霧し水を蒸発させて残る該ゲーサイト超微粒子を空気
中で加熱酸化して赤色酸化鉄(ヘマタイト)超微粒子を
得る気相合成において、該ヘマタイト超微粒子を含有す
る空気流を本発明の有機ホスホン酸を溶解した水溶液中
に導入することで該ヘマタイト超微粒子の表面を水溶液
中で被覆する方法がこれに該当する。かかる方法におい
て、本発明の有機ホスホン酸を液相で作用させる方法に
は制限はないが、例えば前記例のように予め本発明の有
機ホスホン酸を液相に溶解させておく方法や目的無機固
体粒子をまず液相に分散させ次いで本発明の有機ホスホ
ン酸を添加する方法等が可能であるが、通常前者の方法
が好ましい。なお、前記例のように、本発明の有機ホス
ホン酸を作用させる液相を水溶液とすることで、気相で
合成される無機固体の不純物となる塩類等の副生成物を
該水溶液に溶解して分離することができる利点がある。
The third method is the above-mentioned various dry methods (gas phase method).
Or, such as solid phase synthesis method, while introducing and dispersing the inorganic solid ultrafine particles generated by non-liquid phase reaction into the liquid phase while maintaining the required particle size, the organic phosphonic acid of the present invention in the liquid phase It is a method of bonding to the surface. For example, an aqueous solution containing goethite ultrafine particles having a particle size of about 10 nm produced by the iron carbonate hydrolysis method is sprayed into air at a temperature of 200 ° C. or higher, and the water is evaporated to leave the remaining goethite ultrafine particles in air. In the gas phase synthesis for obtaining red iron oxide (hematite) ultrafine particles by heat oxidation, an air stream containing the hematite ultrafine particles is introduced into an aqueous solution in which the organic phosphonic acid of the present invention is dissolved, whereby the hematite ultrafine particles are dissolved. A method of coating the surface in an aqueous solution corresponds to this. In such a method, there is no limitation on the method of causing the organic phosphonic acid of the present invention to act in the liquid phase. A method in which the particles are first dispersed in a liquid phase and then the organic phosphonic acid of the present invention is added is possible, but the former method is usually preferred. As in the above-described example, by using the aqueous phase in which the organic phosphonic acid of the present invention acts as an aqueous solution, by-products such as salts that become impurities of the inorganic solid synthesized in the gas phase are dissolved in the aqueous solution. There is an advantage that can be separated.

【0038】[0038]

【実施例】以下、実施例により本発明の具体的態様を更
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例によって限定されるものではない。 [測定装置] (1)核磁気共鳴(NMR)スペクトル:日本電子
(株)製JNM−EX270型FT−NMR( 1H:2
70MHz,13C:67.8MHz)。溶媒は特に断ら
ない限り重水素化クロロホルムを溶媒として使用し、テ
トラメチルシランを0ppm対照として23℃にて測定
した。 (2)赤外吸収(IR)スペクトル:日本分光工業
(株)製FT/IR−8000型FT−IR。23℃に
て測定した。 (3)透過型電子顕微鏡(TEM):日立製作所(株)
製、H−9000UHR型透過電子顕微鏡(加速電圧3
00kV、観察時の真空度約7.6×10-9Tor
r)。 (4)吸収スペクトル:ヒューレットパッカード社製H
P8453型紫外・可視吸光光度計。 [実施例] 実施例1:ホスホン酸基をFPに有する脂肪族ポリエー
テルデンドロンの合成前記Jayaramanら著の文
献に従い、まず第2世代のアルコールデンドロンを合成
した。但し分岐末端は脱保護の容易性からベンジル基と
した。以下説明する。エピクロルヒドリン1分子にベン
ジルアルコール2分子を付加する反応を、塩基触媒とし
て水酸化カリウムとテトラブチルアンモニウムヨージド
の併用系を用い含水ベンジルアルコールを溶媒として行
い、第1世代デンドロンに相当する1,3−ジベンジル
オキシ−2−ヒドロキシプロパンを得た。この第1世代
デンドロン2分子をメタリルジクロリド(即ち2−クロ
ロメチル−アリルクロリド)1分子と縮合するエーテル
化反応を水素化ナトリウムを塩基として行いフォーカル
ポイント(FP)にビニル基を有する第2世代デンドロ
ンを得る。該ビニル基へのヒドロボレーションを意図す
るボラン複合体との反応、次いで過酸化水素による酸化
により、分岐末端がベンジル基である第2世代のアルコ
ールデンドロン(以下Bn−G2−OHと略記する)を
得ることができる。各段階の生成物の精製はシリカゲル
カラムクロマトグラフィにより行う。Bn−G2−OH
の構造は、プロトンNMRスペクトルにおいて分岐末端
のフェニル基、ベンジル位、デンドロン骨格のメチレン
基や分岐点の各プロトンのシグナルの積分値及びIRス
ペクトルにおける水酸基の吸収帯の存在から確認され
る。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which, however, are not intended to limit the scope of the invention. [Measurement device] (1) Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectrum: JEOL Ltd. JNM-EX270 type FT-NMR (1 H: 2
70 MHz, 13 C: 67.8 MHz). Unless otherwise specified, deuterated chloroform was used as a solvent, and tetramethylsilane was measured at 23 ° C. with 0 ppm as a control. (2) Infrared absorption (IR) spectrum: FT / IR-8000 type FT-IR manufactured by JASCO Corporation. Measured at 23 ° C. (3) Transmission electron microscope (TEM): Hitachi, Ltd.
H-9000UHR transmission electron microscope (acceleration voltage 3
00 kV, degree of vacuum at the time of observation about 7.6 × 10 −9 Torr
r). (4) Absorption spectrum: Hewlett-Packard H
P8453 UV / visible absorption spectrophotometer. EXAMPLES Example 1 Synthesis of Aliphatic Polyether Dendron Having Phosphonic Acid Group in FP First, a second-generation alcohol dendron was synthesized according to the above-mentioned literature by Jayaraman et al. However, a benzyl group was used at the branch end for ease of deprotection. This will be described below. The reaction of adding two molecules of benzyl alcohol to one molecule of epichlorohydrin is carried out using a combined system of potassium hydroxide and tetrabutylammonium iodide as a base catalyst, and using hydrated benzyl alcohol as a solvent. Dibenzyloxy-2-hydroxypropane was obtained. An etherification reaction of condensing two molecules of the first generation dendron with one molecule of methallyl dichloride (that is, 2-chloromethyl-allyl chloride) is performed using sodium hydride as a base, and a second generation having a vinyl group at a focal point (FP). Get a dendron. A second-generation alcohol dendron (hereinafter abbreviated as Bn-G2-OH) having a benzyl group at the branch end by a reaction with a borane complex intended for hydroboration to the vinyl group, followed by oxidation with hydrogen peroxide. Can be obtained. Purification of the product in each step is performed by silica gel column chromatography. Bn-G2-OH
Is confirmed by the integral value of the signal of each proton at the phenyl group at the branch end, the benzyl position, the methylene group of the dendron skeleton and the branch point in the proton NMR spectrum, and the presence of the hydroxyl group absorption band in the IR spectrum.

【0039】次いでFPの水酸基をホスホン酸基に変換
する。まず、Bn−G2−OH(1当量)と四臭化炭素
(1.25当量)をテトラヒドロフランに溶解しここに
トリフェニルホスフィン(1.25当量)を加える臭素
化反応により、FPの水酸基を臭素原子に変換する。こ
の反応の後処理は水と塩化メチレンの2層間での分液洗
浄で行う。次いで、トリ−t−ブチルホスファイトと混
合して加熱する前記Michaelis−Arbuzo
v転位反応により該臭素原子をジ−t−ブチルホスホネ
ート基に変換する。この生成物の精製はシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィにより行う。全てのベンジル基をパ
ラジウム−炭素触媒による水素ガスとの接触還元により
除去し、最後にトリフルオロ酢酸で脱t−ブチル化して
該ジ−t−ブチルホスホネート基をホスホン酸基に変換
して前記式(2)のホスホン酸基をFPに有する第2世
代デンドロン(以下HO−G2−Phosと略記する)
を得ることができる。 実施例2:ホスホン酸基をアグリコン部に有するD−グ
ルコピラノシドの合成まず、糖化学の常法により、2、
3、4及び6位の水酸基がアセチル基で保護され1位が
イミデート化されたグルコピラノースを合成する。即
ち、東京化成社から供給される1,2,3,4,6−ペ
ンタ−O−アセチル−β−D−グルコピラノースを塩化
メチレンに溶解し室温でベンジルアミン(1.6当量)
を加えて1位を選択的に脱アセチル化した2,3,4,
6−テトラ−O−アセチル−D−グルコピラノースを得
る。これを塩化メチレンに溶解し−20℃に冷却して、
トリクロロアセトニトリルと塩基である通称DBU(即
ち1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7
−エン)を加えるイミデート化を行い、1−イミデート
糖に変換する。
Next, the hydroxyl group of FP is converted to a phosphonic acid group. First, Bn-G2-OH (1 eq.) And carbon tetrabromide (1.25 eq.) Are dissolved in tetrahydrofuran, and triphenylphosphine (1.25 eq.) Is added thereto. Convert to atoms. Post-treatment of this reaction is carried out by separating and washing between two layers of water and methylene chloride. Then, the Michaelis-Arbuzo mixed with tri-t-butyl phosphite and heated.
The bromine atom is converted to a di-t-butylphosphonate group by a v rearrangement reaction. Purification of this product is performed by silica gel column chromatography. All benzyl groups were removed by catalytic reduction with hydrogen gas over a palladium-carbon catalyst, and finally de-butylated with trifluoroacetic acid to convert the di-t-butylphosphonate group to a phosphonic acid group, and Second generation dendron having a phosphonic acid group of (2) in FP (hereinafter abbreviated as HO-G2-Phos)
Can be obtained. Example 2: Synthesis of D-glucopyranoside having a phosphonic acid group in the aglycon moiety
Glucopyranose is synthesized in which the hydroxyl groups at positions 3, 4 and 6 are protected with an acetyl group and the position 1 is imidate. That is, 1,2,3,4,6-penta-O-acetyl-β-D-glucopyranose supplied by Tokyo Chemical Industry is dissolved in methylene chloride and benzylamine (1.6 equivalents) is added at room temperature.
2,3,4 selectively deacetylated at position 1 by adding
6-Tetra-O-acetyl-D-glucopyranose is obtained. This was dissolved in methylene chloride and cooled to -20 ° C.
Trichloroacetonitrile and the base, commonly known as DBU (i.e., 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7
Imidate) to convert to 1-imidate sugar.

【0040】次いで、糖化学の常法を利用し、該1−イ
ミデート糖(1当量)とホスホン酸ジエステル基を有す
るアルコール類とのグリコシド化を行う。即ち、Ald
rich社から供給されるジエチル(ヒドロキシメチ
ル)ホスホネート(別の命名法ではジエチルホスホノイ
ルメタノール)の過剰当量をトリメチルシリルトリフル
オロメタンスルホネート(1当量)の存在下、−20℃
の塩化メチレン中で作用させ、ジエチルホスホノイルメ
チル2,3,4,6−テトラ−O−アセチル−D−グル
コピラノシドを得る。これをメタノール性水酸化カリウ
ム溶液中で処理してアセチル基とホスホン酸ジエチルエ
ステルを分解し、次いで酸性とすることで、目的とする
前記一般式(4)において自然数mが1である化合物を
得ることが可能である。精製はゲル濾過により可能であ
る。この化合物を以下「Glu−C−Phos」と略記
する。 [応用例] 応用例1:親水性デンドロンを結合したゲーサイト超微
粒子 窒素ガスをバブリングさせ十分に溶存空気を置換した水
に硫酸鉄(II)(1当量)を溶解し、攪拌と該窒素ガス
バブリングを継続しながら水溶液に水酸化ナトリウム
(1当量)を添加して中性のFe(OH)2コロイド水
溶液を得る。次いで炭酸水素ナトリウム(1当量)を添
加して炭酸第一鉄FeCO3のコロイド水溶液とし、室
温〜40℃に保温しながら該バブリングを空気に切り替
えて攪拌を継続して、ゲーサイト(α−FeO(O
H))を生成させる。ここに実施例1で得るHO−G2
−Phosを過剰当量加え、希塩酸を滴下してpHを酸
性とすることにより、HO−G2−Phosを本発明の
有機ホスホン酸として結合したゲーサイト超微粒子を数
平均粒径を約10nmに制御して生成させることができ
る。この水溶液を市販の透析膜により透析して、脱塩と
過剰量のHO−G2−Phosの除去を同時に行う精製
が可能である。こうして透析精製して得るゲーサイト超
微粒子の水分散液は濁りのない黄色を呈しており、38
0〜680nmの波長範囲において吸収帯を有するもの
であり、濃縮しても沈殿を生じない。 応用例2:グルコース残基を結合したゲーサイト超微粒
子 応用例1の合成操作において、HO−G2−Phosの
代わりに前記実施例2で得るGlu−C−Phosを過
剰当量使用した他は同様の操作を行い、Glu−C−P
hosを本発明の有機ホスホン酸として結合したゲーサ
イト超微粒子を数平均粒径を約10nmに制御して生成
させることができる。この水溶液を市販の透析膜により
透析して、脱塩と過剰量のGlu−C−Phosの除去
を同時に行う精製が可能である。こうして透析精製して
得るゲーサイト超微粒子の水分散液は濁りのない黄色を
呈しており、380〜680nmの波長範囲において吸
収帯を有するものであり、濃縮しても沈殿を生じない。 [印刷性評価]前記応用例の無機固体の水分散液を市販
のインクジェットカートリッジに装入し紙への印刷を行
うと、いずれも優れた色相と定着性、並びに低にじみ性
を有する印刷面を得ることができる。
Next, glycosidation of the 1-imidate sugar (1 equivalent) with an alcohol having a phosphonic acid diester group is carried out by using a conventional method of sugar chemistry. That is, Ald
excess equivalent of diethyl (hydroxymethyl) phosphonate (diethyl phosphonoyl methanol in another nomenclature) supplied by Rich Co. in the presence of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (1 equivalent) at -20 ° C.
To give diethylphosphonoylmethyl 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-D-glucopyranoside. This is treated in a methanolic potassium hydroxide solution to decompose the acetyl group and the phosphonic acid diethyl ester, and then acidified to obtain the desired compound of formula (4) wherein the natural number m is 1. It is possible. Purification is possible by gel filtration. This compound is abbreviated as “Glu-C-Phos” below. [Application example] Application example 1: Ultra-fine goethite particles bonded with hydrophilic dendrons Dissolve iron (II) sulfate (1 equivalent) in water in which nitrogen gas has been bubbled and the dissolved air has been sufficiently replaced, followed by stirring and nitrogen gas. Sodium hydroxide (1 equivalent) is added to the aqueous solution while bubbling is continued to obtain a neutral Fe (OH) 2 colloid aqueous solution. Next, sodium bicarbonate (1 equivalent) was added to form a colloidal aqueous solution of ferrous carbonate FeCO 3 , and while maintaining the temperature at room temperature to 40 ° C., the bubbling was switched to air, and stirring was continued to obtain a goethite (α-FeO 3). (O
H)). Here, HO-G2 obtained in Example 1
-Phos was added in an excess amount, and dilute hydrochloric acid was added dropwise to make the pH acidic, thereby controlling the number average particle size of the goethite ultrafine particles having HO-G2-Phos bound as the organic phosphonic acid of the present invention to about 10 nm. Can be generated. This aqueous solution can be dialyzed with a commercially available dialysis membrane to perform purification in which desalting and removal of an excessive amount of HO-G2-Phos are simultaneously performed. The aqueous dispersion of goethite ultrafine particles obtained by dialysis and purification in this way has a turbid yellow color,
It has an absorption band in the wavelength range of 0 to 680 nm, and does not cause precipitation even when concentrated. Application Example 2: Goethite ultrafine particles having glucose residue bonded The same operation as in Application Example 1 except that the Glu-C-Phos obtained in Example 2 was used in an excessive equivalent amount instead of HO-G2-Phos. Perform Glu-CP
Goss ultra-fine particles having hos bonded as the organic phosphonic acid of the present invention can be produced by controlling the number average particle diameter to about 10 nm. This aqueous solution can be dialyzed with a commercially available dialysis membrane to perform purification in which desalting and removal of excess Glu-C-Phos are simultaneously performed. The aqueous dispersion of goethite ultrafine particles obtained by dialysis and purification in this manner has a turbid yellow color, has an absorption band in the wavelength range of 380 to 680 nm, and does not generate a precipitate even when concentrated. [Evaluation of printability] When the aqueous dispersion of the inorganic solid of the above application example was charged into a commercially available ink jet cartridge and printing was performed on paper, the printed surface having excellent hue and fixability, and low bleeding property was obtained. Obtainable.

【0041】かかる定着性と低にじみ性は、無機固体超
微粒子の表面が、本発明の有機ホスホン酸の水酸基の強
い水素結合能により、紙の主成分であるセルロース繊維
の表面水酸基に強く吸着固定化される効果によるものと
推定される。また、印刷面の優れた色相は、前記応用例
の無機固体の数平均粒径が10nmと従来になく小さく
これが本発明の有機ホスホン酸による表面被覆のため2
次凝集が抑制されているため、該無機固体が物質として
本来有する色相が効果的に表れるためであると推定され
る。
With such fixing property and low bleeding property, the surface of the inorganic solid ultrafine particles is strongly adsorbed and fixed to the hydroxyl groups on the surface of the cellulose fiber which is the main component of paper due to the strong hydrogen bonding ability of the hydroxyl groups of the organic phosphonic acid of the present invention. It is presumed to be due to the effect of In addition, the excellent hue of the printed surface is as follows: the inorganic solid of the above-mentioned application example has a smaller number average particle diameter of 10 nm than ever before, which is 2
It is presumed that because the secondary aggregation is suppressed, the hue that the inorganic solid originally has as a substance appears effectively.

【0042】[0042]

【発明の効果】(1)本発明の有機ホスホン酸は金属酸
化物等の無機固体超微粒子表面に結合し、該超微粒子
に、親水性(好ましくは水溶性)、水性溶媒中における
非凝集性、優れた色相及び安全性等の特徴を付与する。 (2)本発明の有機ホスホン酸を表面に結合した着色無
機固体超微粒子の水性溶媒分散液を例えばインクジェッ
ト法のインク組成物として利用すると、本発明の有機ホ
スホン酸が有する水酸基に起因する紙への強い吸着作用
により、優れた印刷定着性や低にじみ性を発揮し、しか
も本発明の有機ホスホン酸による表面被覆のため該超微
粒子の2次凝集が抑制されて優れた色相を示す、といっ
た印刷性能上の効果を示す。
(1) The organic phosphonic acid of the present invention binds to the surface of an inorganic solid ultrafine particle such as a metal oxide, and has a hydrophilic (preferably water-soluble), non-aggregating property in an aqueous solvent. , Excellent hue and safety. (2) When the aqueous solvent dispersion of the colored inorganic solid ultrafine particles having the organic phosphonic acid bonded to the surface thereof of the present invention is used as, for example, an ink composition for an ink-jet method, it can be applied to paper caused by the hydroxyl group of the organic phosphonic acid of the present invention. Printing that exhibits excellent print fixability and low bleeding property due to the strong adsorption effect of the organic fine particles, and furthermore, because of the surface coating with the organic phosphonic acid of the present invention, the secondary aggregation of the ultrafine particles is suppressed and an excellent hue is exhibited. Shows the effect on performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】デンドロンの世代とフォーカルポイント(F
P)を示す模式図である。
Fig. 1 Generation of dendron and focal point (F
It is a schematic diagram which shows P).

【図2】デンドロンの無機固体表面への結合状態を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of binding of a dendron to an inorganic solid surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 11/00 C09D 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09D 11/00 C09D 11/00

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分子量が200〜1000であり有機残
基部分に3個以上の水酸基を有することを特徴とする有
機ホスホン酸。
1. An organic phosphonic acid having a molecular weight of 200 to 1000 and having three or more hydroxyl groups in an organic residue portion.
【請求項2】 ホスホン酸基がデンドロンのフォーカル
ポイントに結合した分子構造を有する、請求項1に記載
の有機ホスホン酸。
2. The organic phosphonic acid according to claim 1, wherein the organic phosphonic acid has a molecular structure in which a phosphonic acid group is bonded to a focal point of a dendron.
【請求項3】 デンドロンの化学構造が脂肪族ポリエー
テル骨格又は脂肪族ポリエステル骨格を含有する、請求
項2に記載の有機ホスホン酸。
3. The organic phosphonic acid according to claim 2, wherein the chemical structure of the dendron contains an aliphatic polyether skeleton or an aliphatic polyester skeleton.
【請求項4】 分子構造中に糖質残基を有する、請求項
1〜3のいずれかに記載の有機ホスホン酸。
4. The organic phosphonic acid according to claim 1, which has a carbohydrate residue in the molecular structure.
【請求項5】 糖質残基の非還元末端がグリコシド結合
を有しそのアグリコン部がホスホン酸基を有する、請求
項4に記載の有機ホスホン酸。
5. The organic phosphonic acid according to claim 4, wherein the non-reducing end of the carbohydrate residue has a glycosidic bond and the aglycon portion has a phosphonic acid group.
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