磁性體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及磁性體，尤其是設及W下磁性體：該磁性體為金屬絡合物有機分子的 化合物，且磁性藥、磁性材料等金屬絡合物有機分子自身不需要磁性載體，便可W自身發揮 磁性。
【背景技術】
[0002] 作為具有強磁性的金屬絡合物有機分子，本申請的申請人提出了金屬沙侖 (salen)絡合物。就該金屬沙侖（salen)絡合物而言，由于未成對電子對的電子自旋相對 于基本骨架面向上或下方向，因此金屬沙侖（salen)絡合物自身不需要借助磁性載體的助 力，便可發揮強磁性。
[0003] 而且，金屬沙侖（salen)絡合物，由于相對于外部磁場被磁氣誘導，因此在適用于 人體或動物時，通過來自體外的磁場而誘導、保持在局部給予磁場的范圍內，可W在磁性適 用范圍內局部發揮原本保有的醫藥效果（例如，抗癌性）（W02008/001851)。結果，由金屬沙 侖（salen)絡合物構成的治療藥，如上所述即使不用磁性載體自身也具有強磁性，因此在 發揮穩定的抗癌性的同時，減少副作用的發生，從而是有用的。
[0004] 作為金屬沙侖（salen)絡合物，也存在W02012/086683中記載的。金屬沙侖 (salen)絡合物通過全身適用到達患部，在患部被磁場滯留而發揮作用時，為了使金屬沙侖 (salen)絡合物可W通過多數毛細血管，金屬沙侖（salen)絡合物的結晶粒徑為1ymW下， 而且，優選IOOnmW上500nmW下的結晶粒徑為總體的70%W上。若金屬沙侖（salen)絡 合物的粒徑超過lym，則有金屬沙侖（salen)絡合物不能通過毛細血管的擔屯、。若金屬沙 侖（salen)絡合物的粒徑不足lOOnm，則磁氣誘導需要的強磁性不足。 陽(K)日]現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :W02008/001851號公報
[0008] 專利文獻2 :W02012/086683號公報

【發明內容】

[0009] 發明要解決的問題
[0010] 因此，本申請的發明人深入研究后了解：金屬沙侖（salen)絡合物的磁性并不僅 由結晶粒徑決定，根據金屬沙侖（salen)絡合物分子的立體結構不同會受到很大影響。
[0011] 由此，本發明的目的在于，明確具有強磁性的金屬絡合物的結構，并提供一種磁性 體，該磁性體通過具備上述結構可W確實發揮強磁性。 陽〇1引解決問題的手段
[0013] 本發明人進行金屬絡合有機物的結晶結構解析，并從該結構的觀點解析金屬絡合 有機物的磁性，然后了解到金屬絡合有機物不僅能發揮強磁性，而且W下方面也很重要。
[0014] (1)作為用于發揮金屬絡合物有機分子的強磁性的活性部位，具有雜環與金屬鍵 合（配位等）的結構。
[0015] (2)多個金屬絡合物有機分子，其金屬之間進行鍵合（配價鍵等），并形成金屬絡 合有機化合物。金屬絡合物有機分子的金屬之間通過電子給體（氧原子等）鍵合，該電子 給體具有給予金屬的電子對。例如，氧原子來自水。各種具有磁性的金屬絡合物有機分子 之間，通過電子給體，借由其金屬部分互相鍵合（配價鍵）而發揮強磁性。作為電子給體， 如果具有可給予金屬絡合物分子的金屬原子的電子對，則不限于含有氧原子的分子。例如 也可W是含有氮原子的胺化合物等。
[0016] (3)多個金屬絡合物有機分子通過電子給體鍵合的化合物的結晶結構的穩定性和 強磁性之間具有折衷選擇（trade-off)的關系。若使金屬絡合有機化合物的結晶結構穩定 化，由于超交換相互作用，金屬絡合有機化合物的不成對電子密度則降低且結晶的磁性降 低，另一方面，若使金屬絡合有機化合物結晶的磁性增加，則金屬絡合有機化合物結晶的穩 定性降低。
[0017] 金屬一電子給體一金屬形成的鍵角接近90°時，雖然金屬絡合有機化合物的不成 對電子密度變大且適用磁場引起的磁化率變大，即，雖然具有更強磁性化，但金屬絡合物分 子之間靠近且分子結構的歪斜變大、分子間的斥力增加，結晶結構的穩定性降低。另一方 面，金屬一電子給體一金屬形成的鍵角接近180°時，雖然金屬絡合有機化合物的結晶結構 達到穩定化，但是超交換相互作用成為優勢且不成對電子密度降低、磁化率減少。
[0018] 因此，本申請發明人通過金屬絡合物結晶的X射線解析進行研究后發現，作為用 于發揮強磁性的活性部位，在具有雜環分子與金屬鍵合的結構的金屬絡合有機化合物中， 兩個金屬絡合物分子的金屬之間通過具有給予金屬的電子對的電子給體進行鍵合，而且， 通過使形成金屬一電子給體一金屬鍵合的鍵角在130°~160°的范圍內，金屬絡合物的 結晶結構的穩定性和強磁性可W在高水平獲得均衡。
[0019] 由此，本發明的特征在于，提供一種具有金屬絡合物的磁性體，該金屬絡合物是 由雜環與金屬鍵合的多個金屬絡合物分子形成的金屬絡合物，所述金屬絡合物分子的金 屬通過電子給體與其他的金屬絡合物分子的金屬鍵合，且金屬一電子給體一金屬形成的 鍵角為130°~160°，優選為140°~150°，進一步優選為144°~147°，特別優選為 146. 359。。
[0020] 鐵沙侖（salen)絡合物分子的雜環是指，將鐵（金屬）原子圍成平面狀的2個氮 原子與2個氧原子形成的環狀結構。
[0021] 該鍵角形成于該范圍的多個、特別是2個金屬絡合物分子，結構穩定性高，且不成 對電子密度高，因此具有強磁性。金屬一電子給體一金屬形成的鍵角若超過160°，則雖然 結晶的結構穩定性變高，但金屬絡合物的不成對電子密度降低且磁化率降低，若鍵角不足 130°，則雖然金屬絡合物分子的磁化率變高但結晶的穩定性降低。此外，后者的情況，即使 金屬絡合物分子的磁化率變高但結晶粒徑變小，因此結晶總體的磁化率反而降低。
[0022] 為了使金屬絡合（有機）化合物發揮充分的磁性，作為用于發揮強磁性的活性部 位，在具有雜環與金屬鍵合的結構的金屬絡合物中，兩個金屬絡合物分子的金屬之間通過 電子給體鍵合，進而形成金屬一電子給體一金屬鍵的鍵角為130°~160°，且由多個金屬 絡合物分子形成的金屬絡合物的結晶的粒徑優選在200nm~700nm的范圍內，更優選在 SOOnm~600nm的范圍內。
[0023] 金屬一電子體一金屬的鍵角形成于130°~160°的金屬絡合物占總體的比例越 高，磁性體的磁性強度越大。構成磁性體的金屬一電子給體一金屬形成的鍵角在130°~ 160°的范圍內形成的金屬絡合物占總體的比例為50重量％ ^上，優選為80重量％W上。
[0024] 為了使金屬一電子給體一金屬的鍵角形成于130°~160°的范圍內，需要對金 屬絡合物的結晶化進行有益的操作。使金屬絡合物的結晶粒徑最優化是其中之一。若平 均結晶粒徑不足lOOnm，則結晶結構的歪斜變大、穩定性降低，另一方面，平均粒徑若超過1 微米，則金屬一電子給體一金屬的鍵角接近180°，磁性降低。金屬絡合物的結晶粒徑為 200nmW上700nmW下，特別是300nmW上600nmW下的范圍，可W使金屬一電子體一金屬 的鍵角形成于130°~160°的范圍內，是優選的。 陽0巧]作為金屬絡合物合適的為金屬沙侖（salen)絡合物（下述化學式1)，作為具有給 電子基團的電子給體，合適的一例為可W對鐵提供電子的氧。如下述化學式2所示，兩個金 屬沙侖（salen)絡合物的金屬之間通過氧鍵合，由此形成由金屬絡合有機化合物形成的磁 性體。金屬一氧一金屬形成的鍵角為130°~160°的范圍，進一步優選金屬和氧之間的 距離為UA~1.8A的狀態，且有機磁性體的結晶結構的穩定性和不成對電子密度（磁化 率）W高水平均衡，由此磁性體發揮穩定的強磁性。金屬和氧之間的鍵合，除了共價鍵外， 還有配價鍵。作為電子給體的給電子源，也可W是水分子的氧。運時，金屬絡合物有機分子 的金屬部分和水分子的鍵合，如下式所述。
[0026] M? ? ? 0做2 ? ? ?M("…"表示配價鍵。）
[0027] 金屬沙侖（salen)絡合物分子的基本骨架如下述化學式1所示。M表示金屬沙侖 (salen)絡合物的中屯、金屬。中屯、金屬（M)為Fe、Cr、Mn、Co、Ni、Mo、Ru、I?h、Pd、W、Re、Os、 Ir、Pt、化l、Sm、化或Gd。兩分子該金屬沙侖（salen)絡合物通過電子給體（0)鍵合的金屬 沙侖（salen)絡合物的基本骨架如下述化學式2所示。
[00測[化學式U
[0029]
[0030] [化學式引
[0031]
[0032] 本發明的金屬絡合物分子中，也包括化學式I的金屬沙侖（salen)絡合物的衍生 物（除了連接其他的官能團來代替側鏈的氨之外，還有金屬沙侖（salen)絡合物與其他的 醫藥化合物鍵合的復合體（W02010/058280號公報））。此外，本發明的磁性體，除了用于如 上所述的磁性醫藥（例如，抗癌劑）之外，還可W用于開關元件等電氣、電子部件的磁性材 料等、MRI的造影劑等公知的用途。 陽〇3引發明的效果
[0034] 根據本發明，可W提供能確實發揮強磁性的磁性體。 陽的引 附圖的簡要說巧
[0036]圖1是基于鐵沙侖（salen)絡合物單晶的結構數據的該化合物結構的斜視圖。
[0037] 圖2是表示強磁性體（鐵沙侖（salen)絡合物）的鐵原子自旋排列的分子式。
[0038] 圖3是表示抗磁性體1 (鐵沙侖（salen)絡合物）的鐵原子自旋排列的分子式。
[0039] 圖4是表示抗磁性體2(鐵沙侖（salen)絡合物）的鐵原子自旋排列的分子式。
【具體實施方式】
[0040] 金屬沙侖（salen)絡合物（鐵沙侖（salen)絡合物）的制備
[0041] 通過W下工序，制備鐵沙侖（salen)絡合物分子。
[00創沙侖（salen)配位體（N，N'-雙（亞水楊基）乙二胺）與其衍生物，通過相當的水 楊醒與乙二胺的衍生物的脫水縮合反應而合成。得到的配位體制成酪鹽離子衍生物后或在 堿性條件下與金屬離子反應，由此得到金屬沙侖（salen)絡合物。W下詳細說明。 陽043] 步驟1:
[0044]
[0045] 將4-硝基苯酪（25g，0. 18mol)、六亞甲基四胺（25g，0. 18mol)、多憐酸（200ml)的 混合物在100°c攬拌1小時。之后，將該混合物與SOOmL的乙酸乙醋加入IL的水中，攬拌 至完全溶解。進而在該溶液中追加加入400ml的乙酸乙醋后，將該溶液分離成2相，除去水 相，殘留的化合物用堿性溶劑清洗2次，用無水Mg2S〇4干燥后的結果，可W合成17g(收率 57% )化合物2。
[0046]步驟2 :
[0047]
[0048]將化合物2(17邑，〇.IOmol)、化合物2(17邑，〇.IOmol)、乙酸酢（2OOml)、&5〇4(少量） 在室溫攬拌1小時。得到的溶液在冰水（2L)中混合0.5小時，進行加水分解。將得到的溶 液加入過濾器中，在大氣中干燥后得到白色的粉末狀物。使用含有乙酸乙醋的溶液使該粉 末重結晶，能夠得到24g的化合物3 (收率76% )的白色結晶。 W49] 步