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1、10申请公布号CN104203984A43申请公布日20141210CN104203984A21申请号201380017453922申请日20130401201208222620120330JPC08B37/16200601C08G65/0420060171申请人宇部兴产株式会社地址日本山口县申请人高级软质材料株式会社72发明人大森洁贞池慎一郎津川光正藤本干夫岩田实林佑树74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人蒋亭54发明名称羟基烷基化聚轮烷的制造方法57摘要本发明提供适用于工业的羟基烷基化聚轮烷的制造方法。本发明的羟基烷基化聚轮烷的制造方法包括在水及有机碱的存在下使聚轮烷。
2、与通式1所示的环状醚发生反应的步骤,其中,所述聚轮烷具有带羟基的环状分子、被环状分子以穿串状包合的直链状分子、以及配置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的封端基团。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014092886PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0599092013040187PCT国际申请的公布数据WO2013/147300JA2013100351INTCL权利要求书1页说明书17页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书17页10申请公布号CN104203984ACN104203984A1/1页21一种羟基烷。
3、基化聚轮烷的制造方法,其包括在水及有机碱的存在下使聚轮烷与通式1所示的环状醚发生反应的步骤,其中,所述聚轮烷具有带羟基的环状分子、被环状分子以穿串状包合的直链状分子、以及配置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的封端基团,式1中,R1R4分别相互独立地为氢原子;未取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基;或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基,R1和R2、或者R3和R4可以与它们所键合的碳原子一起形成312元的碳环,R1或R2、和R3或R4可以与它们所键合的碳原子一起形成312元的碳环,L为单键、未取代的碳原子数112的亚烷基、或者被氟原子、硝基、。
4、氰基、烷氧基或羟基取代的碳原子数112的亚烷基,其中,通式1的碳原子数不超过50。2根据权利要求1所述的制造方法,其中,有机碱为选自脂肪族叔胺类、芳香族叔胺类、脂环式叔胺类、杂环式叔胺类、吡啶类、咪唑类及三唑类中的1种以上。3根据权利要求2所述的制造方法,其中,有机碱为选自三烷基胺及吡啶类中的1种以上。4根据权利要求13中任一项所述的制造方法,其中,有机碱的使用量相对于作为制造原料的聚轮烷中的羟基1摩尔为010摩尔以上且低于1摩尔。5根据权利要求14中任一项所述的制造方法,其中,通式1所示的环状醚为选自环氧乙烷、碳原子数324的一取代环氧乙烷类及碳原子数424的二取代环氧乙烷类中的1种以上。6。
5、根据权利要求5所述的制造方法,其中,通式1所示的环状醚为选自环氧乙烷、甲基环氧乙烷、乙基环氧乙烷、丙基环氧乙烷、丁基环氧乙烷、苯基环氧乙烷及缩水甘油中的1种以上。7根据权利要求16中任一项所述的制造方法,其中,带羟基的环状分子为环糊精。8根据权利要求17中任一项所述的制造方法,其包括在聚轮烷与通式1所示的环状醚反应后利用倾析除去至少一部分有机碱的步骤。权利要求书CN104203984A1/17页3羟基烷基化聚轮烷的制造方法技术领域0001本发明涉及一种通过聚轮烷POLYROTAXANE与特定的环状醚的反应来制造羟基烷基化聚轮烷的方法。背景技术0002近年来,作为拓扑凝胶而被知晓的交联聚轮烷的构。
6、成成分即聚轮烷为将直链状分子轴AXIS以穿串状包合于环状分子转子ROTATOR的开口部、并且在直链状分子的两个末端配置封端基团以使环状分子不会脱离的化合物例如参照专利文献15。0003例如,在专利文献1中公开了一种具有环糊精作为环状分子的聚轮烷,并且公开了如下方法使环氧丙烷在1N氢氧化钠水溶液中发生反应而进行环糊精的羟基丙基化,由此来制造羟基丙基化聚轮烷。此外,在专利文献2中记载了一种交联聚轮烷的合成方法,其使用氰尿酰氯等交联剂使封端化聚轮烷进行交联。0004进而,在专利文献3及4中报道了使用羟基丙基化聚轮烷进行二次加工成的材料作为例如医疗用材料、涂料等是有用的。0005但是,除了专利文献1及。
7、2以外,还在各种文献中记载了使用环氧乙烷类环氧烷类使醇性羟基烷基醚化的方法,并且在此还专门使用了碱金属盐等无机碱、金属醇盐例如参照专利文献57及非专利文献1。0006专利文献1国际公开公报第2005/080469号小册子0007专利文献2国际公开公报第2001/083566号小册子0008专利文献3日本特开平10306104号公报0009专利文献4日本特开2011178931号公报0010专利文献5日本特开昭59104334号公报0011专利文献6日本特开2002212125号公报0012专利文献7日本特表2011509998号公报0013非专利文献1APPLIEDCATALYSISBENVI。
8、RONMEMTAL,VOL10454632011发明内容0014发明所要解决的课题0015本发明人等尝试了例如想要按照专利文献1中记载的方法使具有环糊精作为环状分子的聚轮烷与环氧丙烷在1N氢氧化钠水溶液中发生反应来得到羟基丙基化聚轮烷,结果确认到在反应中析出不溶物、并且难以高纯度地得到具有所需羟基丙基化修饰率的聚轮烷。此外,该不溶物会混入到所得的羟基丙基化聚轮烷中,因此使得将该聚轮烷用作制造原料的二次加工材料中也会继续包含该不溶物,例如在用于专利文献4记载的涂料用途时,该不溶物会成为形成麻点例如突出物的原因。此外,在专利文献1及专利文献4中公开了如下方法作为使聚轮烷与环氧丙烷在氢氧化钠水溶液中。
9、反应后的处理方法,即,将所使用的碱中和,并利用透析除去所生成的盐,对透析后的处理液进行冷冻干燥,从而得到说明书CN104203984A2/17页4作为目标物的羟基丙基化聚轮烷。除去该盐的处理方法烦杂且耗费庞大的处理时间,因此很难说成是适合作为工业上的制造方法的方法。0016本发明的课题在于提供适用于工业的羟基烷基化聚轮烷的制造方法。更具体而言,本发明的课题在于提供以简便的操作抑制反应中的不溶物的生成、并且高纯度地制造具有所需羟基烷基化修饰率的聚轮烷的方法。0017用于解决课题的手段0018本发明人等发现了下述技术方案作为解决上述课题的方法。0019本发明1一种羟基烷基化聚轮烷的制造方法,其包括。
10、在水及有机碱的存在下使聚轮烷与通式1所示的环状醚发生反应的步骤,其中,所述聚轮烷具有带羟基的环状分子、被环状分子以穿串状包合的直链状分子、以及配置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的封端基团。0020【化1】00210022式中,R1R4分别相互独立地为氢原子;未取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基;或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基,0023R1和R2、或者R3和R4可以与它们所键合的碳原子一起形成312元的碳环例如氧杂螺烷类等,0024R1或R2、和R3或R4可以与它们所键合的碳原子一起形成312元的碳环例如氧杂双环烷烃类等,0025。
11、L为单键、未取代的碳原子数112的亚烷基、或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的碳原子数112的亚烷基,0026其中,通式1的碳原子数不超过50。0027本发明2根据本发明1的制造方法,其中,有机碱为选自脂肪族叔胺类、芳香族叔胺类、脂环式叔胺类、杂环式叔胺类、吡啶类、咪唑类及三唑类中的1种以上。0028本发明3根据本发明2的制造方法,其中,有机碱为选自三烷基胺及吡啶类中的1种以上。0029本发明4根据本发明13中任一项所述的制造方法,其中,有机碱的使用量相对于作为制造原料的聚轮烷中的羟基1摩尔为010摩尔以上且低于1摩尔。0030本发明5根据本发明14中任一项所述的制造方法,其中,通式1。
12、所示的环状醚为选自环氧乙烷、碳原子数324的一取代环氧乙烷类及碳原子数424的二取代环氧乙烷类中的1种以上。0031本发明6根据本发明5的制造方法,其中,通式1所示的环状醚为选自环氧乙烷、甲基环氧乙烷、乙基环氧乙烷、丙基环氧乙烷、丁基环氧乙烷、苯基环氧乙烷及缩水甘油中的1种以上。0032本发明7根据本发明16中任一项所述的制造方法,其中,带羟基的环状分子为环糊精。说明书CN104203984A3/17页50033本发明8根据本发明17中任一项所述的制造方法,其包括在聚轮烷与通式1所示的环状醚反应后利用倾析除去至少一部分有机碱的步骤。0034发明效果0035根据本发明,可以提供适用于工业的羟基烷。
13、基化聚轮烷的制造方法。更具体而言,可以提供以简便的操作抑制反应中的不溶物的生成、并且高纯度地制造具有所需羟基烷基化修饰率的聚轮烷的方法。这样得到的羟基烷基化聚轮烷可以无不良地适用于各种用途。具体实施方式0036本发明涉及一种利用聚轮烷与特定的环状醚的反应来制造羟基烷基化聚轮烷的方法。本发明中的聚轮烷具有带羟基的环状分子、被环状分子以穿串状包合的直链状分子、以及配置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的封端基团。特定的环状醚为上述通式1所示的化合物。本发明的制造方法包括在水及有机碱的存在下使聚轮烷中的环状分子的羟基与特定的环状醚发生反应的工序。0037本发明可以进一步包括在。
14、不将含有由上述工序得到的羟基烷基化聚轮烷的溶液中和的情况下除去至少一部分所使用的有机碱的工序。0038聚轮烷0039本发明的聚轮烷具有带羟基的环状分子、被环状分子以穿串状包合的直链状分子、以及配置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的封端基团。这样的聚轮烷可以利用例如上述专利文献1、2或4等记载的方法来制造。0040直线状分子0041本发明的直链状分子只要是能够被环状分子包合且以非共价键结合而一体化的直链状的分子或物质,则没有特别限定,例如可列举以下物质。0042聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、聚五亚甲基二醇、聚六亚甲基二醇等聚亚烷基二醇类例如重复单元中的亚烷基部分的。
15、碳原子数为214的聚亚烷基二醇类;0043聚丁内酯、聚己内酯等脂肪族聚酯类例如重复单元中的亚烷基部分的碳原子数为114的脂肪族聚酯类;0044聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等聚烯烃类例如烯烃单元的碳原子数为212的聚烯烃类;0045聚二甲基硅氧烷等聚二烷基硅氧烷类例如与硅原子键合的烷基部分的碳原子数为14的聚二烷基硅氧烷类;0046聚丁二烯、聚异戊二烯等聚二烯类例如二烯单元的碳原子数为412的聚二烯类;0047聚碳酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、聚碳酸亚丁酯、聚碳酸亚戊酯、聚碳酸亚己酯、聚碳酸亚苯酯等聚碳酸酯类例如重复单元中的烃部分的碳原子数为212的聚碳酸酯类;0048羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维。
16、素等纤维素类;0049聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯等、聚甲基丙烯酰胺、聚甲基丙烯腈、以及使选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺及甲基丙烯腈中的多种单体共聚而得的共聚物等甲基丙烯酸系聚合物类;说明书CN104203984A4/17页60050聚酰胺类例如尼龙6、尼龙66等、聚酰亚胺类、聚磺酸类、聚亚胺类、聚脲类、聚硫醚类、聚磷腈类、聚酮类、聚醚醚酮类、聚亚苯基类例如聚苯醚类等、聚四氢呋喃类例如GLABRESCOL等等。0051本发明中的直链状分子优选为聚亚烷基二醇类、聚酯类、聚烯烃类、聚二烯类或聚二烷基硅氧烷类;更优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、。
17、聚丁内酯、聚己内酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚二甲基硅氧烷;特别优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷。另外,在导入封端基团时,优选使直链状分子的两个分子末端羧基化。0052本发明中的直链状分子的数均分子量并无特别限定,优选为200200,000、更优选为1,000100,000、进一步优选为3,00050,000、特别优选为5,00045,000。另外,直链状分子的数均分子量为例如利用凝胶渗透色谱法GPCGELPERMEATIONCHROMATOGRAPHY、标准物质聚苯乙烯、支链淀粉PULLULAN或聚环氧乙烷测得的值。0053若上述直链状分子的重均。
18、分子量为200以上,则存在在使用所得的聚轮烷构成例如交联聚轮烷时使特性变得更好的倾向。另一方面,若上述直链状分子的重均分子量为200,000以下,则存在更容易制备聚轮烷的倾向。0054封端基团0055本发明中的封端基团是被设置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的物质,只要是能够产生这样的作用的封端基团,则并无特别限定。0056作为这样的封端基团,可列举来自二硝基苯类的基团例如2,4二硝基苯基、3,5二硝基苯基等、来自环糊精类的基团、来自金刚烷类的基团例如金刚烷基等、来自三苯基甲烷类的基团例如三苯甲基等、来自荧光素类的基团、来自芘类的基团、来自取代苯类的基团、可被取代的多。
19、核芳香族基、来自甾族化合物STEROID类的基团等。封端基团优选为来自二硝基苯类的基团、来自环糊精类的基团、来自金刚烷类的基团、来自三苯基甲烷类的基团、来自荧光素类的基团或来自芘类的基团,更优选为2,4二硝基苯基、3,5二硝基苯基、2,4二苯基苯基、2,4二异丙基苯基、2,4二叔丁基苯基、4二苯氨基苯基、4二苯基氧膦基苯基、金刚烷基或三苯甲基,特别优选为2,4二硝基苯基、3,5二硝基苯基、金刚烷基或三苯甲基。另外,本发明的聚轮烷的设置于两个分子末端的上述封端基团可以相互相同或相互不同。0057在此,作为本发明中使直链状分子的两个分子末端配置封端基团的封端剂,可以使用包含上述封端基团的胺类。另外。
20、,包含上述封端基团的胺类可以为例如水合物、无机酸盐盐酸盐、氢溴酸盐等或有机酸盐甲磺酸盐、甲苯磺酸盐等。0058根据本发明中的反应方法,使该胺类与将两个分子末端羧基化后的直链状分子的末端发生反应,可以导入封端基团。在此,作为具体的封端剂,优选使用金刚烷胺或其盐酸盐。0059环状分子0060本发明中的环状分子只要具有能够与通式1所示的环状醚反应的羟基OH基、具有环状的分子结构、并且将直链状分子包合而发挥滑轮效果,就没有特别限定。环状的分子结构未必需要为闭环的分子形状,也包括例如像“C”字母形状那样一部分开环的实质上为环状的结构。环状分子只要具有1个以上羟基即可,除此以外,也可以具有例如硝基、氰说明。
21、书CN104203984A5/17页7基、烷氧基等不会对羟基烷基化反应产生不良影响的取代基。0061作为环状分子,可列举例如环糊精类、冠醚类、苯并冠醚类、二苯并冠醚类及二环己烷并冠醚类,这些环状分子均具有1个以上的羟基。0062环状分子优选为环糊精及环糊精衍生物。环糊精及环糊精衍生物中的环糊精的类型并无特别限定,可以为型、型、型、型及型中的任意一种。作为环糊精衍生物,可列举例如使环糊精中的部分羟基变换为甲氧基、乙酰氧基、苯甲酰氧基、烷基磺酰氧基、甲苯磺酰氧基等的环糊精衍生物。0063作为环糊精及环糊精衍生物,可列举例如环糊精葡萄糖数6个、环糊精葡萄糖数7个、环糊精葡萄糖数8个等环糊精;二甲基环。
22、糊精、葡糖基环糊精、2羟基丙基环糊精、2,6二O甲基环糊精、6O麦芽糖基环糊精、6OD葡糖基单环糊精、六2,3,6三O乙酰基环糊精、六2,3,6三O甲基环糊精、六6O甲苯磺酰基环糊精、六6氨基6脱氧环糊精、六2,3乙酰基6溴6脱氧环糊精、六2,3,6三O辛基环糊精、单2O磷酰基环糊精、单2,3O羧基甲基环糊精、八6O叔丁基二甲基甲硅烷基环糊精、琥珀酰基环糊精、葡糖醛酸基GLUCURONYL葡糖基环糊精、七2,6二O甲基环糊精、七2,6二O乙基环糊精、七6O磺基环糊精、七2,3二O乙酰基6O磺基环糊精、七2,3二O甲基6O磺基环糊精、七2,3,6三O乙酰基环糊精、七2,3,6三O苯甲酰基环糊精、。
23、七2,3,6三O甲基环糊精、七3O乙酰基2,6二O甲基环糊精、七2,3O乙酰基6溴6脱氧环糊精、2羟基乙基环糊精、羟基丙基环糊精、2羟基丙基环糊精、2羟基3N,N,N三甲基氨基丙基环糊精、6O麦芽糖基环糊精、甲基环糊精、六6氨基6脱氧环糊精、双6叠氮基6脱氧环糊精、单2O磷酰基环糊精、六6脱氧61咪唑基环糊精、单乙酰基环糊精、三乙酰基环糊精、单氯三嗪基环糊精、6OD葡糖基环糊精、6OD麦芽糖基环糊精、琥珀酰基环糊精、琥珀酰基2羟基丙基环糊精、2羧基甲基环糊精、2羧基乙基环糊精、丁基环糊精、磺丙基环糊精、6单脱氧6单氨基环糊精、甲硅烷基6O叔丁基二甲基2,3二O乙酰基环糊精、2羟基乙基环糊精、2。
24、羟基丙基环糊精、丁基环糊精、3A氨基3A脱氧2AS,3AS环糊精、单2O对甲苯磺酰基环糊精、单6O对甲苯磺酰基环糊精、单6O均三甲苯磺酰基环糊精、八2,3,6三O甲基环糊精、八2,6二O苯基环糊精、八6O叔丁基二甲基甲硅烷基环糊精、八2,3,6三O乙酰基环糊精等。0064在本发明中,从包合性的观点出发,环状分子优选为环糊精、环糊精、环糊精或它们的衍生物例如羟基的一部分/或全部被取代后的化合物,更优选为环糊精或它们的衍生物例如羟基的一部分/或全部被取代后的化合物,特别优选为环糊精。0065本发明中的聚轮烷可以仅具有1种环状分子,也可以具有多种环状分子。0066聚轮烷的分子量说明书CN104203。
25、984A6/17页80067本发明中的聚轮烷的数均分子量优选为10,000500,000、更优选为30,000400,000、进一步优选为50,000300,000、特别优选为90,000200,000、最优选为100,000160,000。另外,聚轮烷的数均分子量为例如利用凝胶渗透色谱法GPCGELPERMEATIONCHROMATOGRAPHY、标准物质聚苯乙烯、直链淀粉或聚环氧乙烷测得的值。0068聚轮烷的包合率0069对于本发明的聚轮烷而言,将直链状分子包合的环状分子的导入比例包合率并无特别限定,可以根据所需的对溶剂的分散性、修饰基团的种类等进行适当选择。在此,将使环状分子最密地包合于。
26、直链状分子的情况填充率100设为10时,将直链状分子包合的环状分子的导入比例即包合率通常为005080。例如在直线状分子为聚乙二醇且环状分子为环糊精时的包合率优选为005065、更优选为010060、进一步优选为015055、特别优选为020040。若包合率为该范围,则在使用由本发明的制造方法得到的羟基烷基化聚轮烷来制造上述专利文献2所记载的交联聚轮烷时,充分体现来自环状分子的滑轮效果,并且环状分子的可动性也良好。0070环状分子的最大包合量可以根据直链状分子的长度和环状分子的厚度来确定。例如在直链状分子为聚乙二醇且环状分子为环糊精CD分子时,最大包合量可以利用例如专利文献4和/或MACROM。
27、OLECULES,1993,VOL26,56985703页记载的方法来求得。此外,对于最大包合率而言,例如按照PEG的CH2CH2O重复单元2单元相当于CD的1分子的厚度来估算,将被最密地包合时的CD的量最大包合量表示为10填充率100。进而,对于包合率而言,在测定溶剂DMSOD6中溶解所得到的聚轮烷,并利用1HNMR测定装置AVANCE500型BRUKERBIOSPIN公司制来进行测定,并且通过化学位移为46PPM的来自环糊精的质子的积分值与化学位移为34PPM的来自PEG的质子的积分值的比较来进行计算。0071环状醚0072本发明中的环状醚为下述通式1所示的、碳原子数不超过50的化合物。0。
28、073【化2】00740075式中,R1R4分别相互独立地为氢原子;未取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基;或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基,0076R1和R2、或者R3和R4可以与它们所键合的碳原子一起形成312元的碳环例如氧杂螺烷类等,0077R1或R2、和R3或R4可以与它们所键合的碳原子一起形成312元的碳环例如氧杂双环烷烃类等,0078L为单键、未取代的碳原子数112的亚烷基、或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的碳原子数112的亚烷基。0079其中,通式1的碳原子数不超过50。0080本发明中的通式1所示的环状醚优选为选自下述通式2所示的环氧。
29、乙烷类及说明书CN104203984A7/17页9下述通式3所示的氧杂环丁烷类中的1种以上的环状醚。0081【化3】00820083式中,R1R4与上述通式1的R1R4相同,0084R5及R6为氢原子、未取代的碳原子数14的烷基、或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的碳原子数14的烷基,0085其中,通式2或通式3的碳原子数不超过50。0086在通式13的R1R6中,0087作为烷基,可列举碳原子数112的直链状或支链状的烷基,优选为碳原子数18的直链状或支链状的烷基,例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。另外,在这些烷基中,支链状烷。
30、基包含位置异构体或光学异构体。其中,通式3中,R5及R6的烷基的碳原子数为14,例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。0088作为环烷基,可列举碳原子数312的环烷基,优选为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环十二烷基等。0089作为芳基,可列举碳原子数618的芳基,优选为苯基、萘基、联苯基等。0090作为芳烷基,可列举碳原子数718的芳烷基,优选为苯甲基、苯乙基等。0091此外,上述烷基、芳基、环烷基、芳烷基可以未取代,也可以使碳原子上的氢被选自氟原子、硝基、氰基、烷氧基及羟基中的1个以上的取代基取代。另外,作为取代基,优选为氟原子。0092在通式1中,作为L所示的。
31、碳原子数112的亚烷基,可列举亚甲基、亚乙基等,这些基团可以未取代,也可使碳原子上的氢被选自氟原子、硝基、氰基、烷氧基及羟基中的1个以上的取代基取代。另外,作为取代基,优选为氟原子。作为L,优选单键或亚甲基。0093作为通式2所示的环氧乙烷类,可列举0094环氧乙烷ETHYLENEOXIDE;0095一取代环氧乙烷类,其优选为碳原子数326的一取代环氧乙烷类,更优选为碳原子数324的一取代环氧乙烷类,作为其具体例,有甲基环氧乙烷环氧丙烷、乙基环氧乙烷1,2环氧丁烷、丙基环氧乙烷1,2环氧戊烷、丁基环氧乙烷1,2环氧己烷、苯基环氧乙烷、甲氧基甲基环氧乙烷等碳原子数18的烷氧基甲基环氧乙烷、缩水甘。
32、油2,3环氧1丙醇等;0096二取代环氧乙烷类,其优选为碳原子数426的二取代环氧乙烷类,更优选为碳说明书CN104203984A8/17页10原子数424的二取代环氧乙烷类,作为其具体例,有2,3二甲基环氧乙烷、2,2二甲基环氧乙烷、2,3二乙基环氧乙烷、2,2二乙基环氧乙烷、2,3二丙基环氧乙烷、2,2二丙基环氧乙烷、2,3二丁基环氧乙烷、2,2二丁基环氧乙烷、2,3二苯基环氧乙烷、2,2二苯基环氧乙烷、2,3双碳原子数18烷氧基甲基环氧乙烷、2,2双甲氧基甲基环氧乙烷等2,2双碳原子数18的烷氧基甲基环氧乙烷等;0097三取代环氧乙烷类,其优选为碳原子数526的三取代环氧乙烷类,作为其具。
33、体例,有2,2,3三甲基环氧乙烷、2,2,3三乙基环氧乙烷、2,2,3三丙基环氧乙烷、2,2,3三丁基环氧乙烷、2,2,3三苯基环氧乙烷、2,2,3三甲氧基甲基环氧乙烷等2,2,3三碳原子数18的烷氧基甲基环氧乙烷等;0098四取代环氧乙烷类,其优选为碳原子数626的四取代环氧乙烷类,例如为2,2,3,3四甲基环氧乙烷、2,2,3,3四乙基环氧乙烷、2,2,3,3四丙基环氧乙烷、2,2,3,3四丁基环氧乙烷、2,2,3,3四苯基环氧乙烷、2,2,3,3四碳原子数18的烷氧基甲基环氧乙烷等。0099作为通式3所示的氧杂环丁烷类,可列举氧杂环丁烷、3甲基氧杂环丁烷、3乙基氧杂环丁烷、3乙基3羟基乙。
34、基氧杂环丁烷等。0100进而,对于通式1所示的环状醚而言,作为具有使R1和R2、或者R3和R4与所键合的碳原子一起形成的312元的碳环的氧杂螺烷类,可列举例如1氧杂螺24庚烷、1氧杂螺25辛烷。此外,作为具有使R1或R2、和R3或R4与它们所键合的碳原子一起形成的312元的碳环的氧杂双环烷烃类,例如可列举6氧杂双环310己烷、7氧杂双环411庚烷、6氧杂双环320庚烷、7氧杂双环420辛烷、7氧杂双环221庚烷、8氧杂双环321辛烷等作为具体例。0101通式1所示的环状醚优选为环氧乙烷、碳原子数324的一取代环氧乙烷类或碳原子数424的二取代环氧乙烷类;更优选为环氧乙烷ETHYLENEOXID。
35、E、甲基环氧乙烷环氧丙烷、乙基环氧乙烷1,2环氧丁烷、丙基环氧乙烷1,2环氧戊烷、丁基环氧乙烷1,2环氧己烷、苯基环氧乙烷、缩水甘油2,3环氧1丙醇等;特别优选为环氧乙烷ETHYLENEOXIDE、甲基环氧乙烷环氧丙烷。另外,在本发明的制造方法中,可以将通式1所示的环状醚单独使用或并用多种。0102环状醚的使用量0103本发明中的通式1所示的环状醚的使用量可以根据羟基烷基化的程度进行增减,并无特别限定。例如,本发明中的通式1所示的环状醚的使用量可以设定成相对于作为制造原料的聚轮烷1G通常为001G100G,优选为010G50G、更优选为050G25G、进一步优选为1G15G、特别优选为1G10。
36、G、最优选为1G5G。0104此外,利用例如上述的专利文献1记载的方法制备聚轮烷包含直链状分子聚乙二醇、环状分子环糊精CD、封端基团金刚烷基的聚轮烷。若平均分子量为35万且包合率为025,则计算出聚轮烷的理论羟基量为136MMOL/G。0105羟基数MMOL/G1/平均分子量35000/8802518、平均分子量3500035000/880259720106使用该聚轮烷时的环状醚的使用量可以设定成相对于作为制造原料的聚轮烷中的羟基1摩尔为0015摩尔150摩尔,优选为015摩尔75摩尔、更优选为050摩尔说明书CN104203984A109/17页1135摩尔、进一步优选为10摩尔20摩尔、特。
37、别优选为10摩尔15摩尔、最优选为125摩尔75摩尔。0107若采用上述的使用量范围,则可以将后述的本发明的羟基烷基化聚轮烷的修饰率控制在001100,可以取得修饰率优选为180、更优选为1080、特别优选为2555的羟基烷基化聚轮烷。0108有机碱0109在本发明中,在有机碱的存在下进行羟基烷基化反应。从反应后的分离精制的方面出发,有机碱优选沸点为200以下的有机碱。0110作为有机碱,可以使用选自胺类优选脂肪族叔胺类、芳香族叔胺类、脂环式叔胺类、杂环式叔胺类等叔胺、吡啶类、咪唑类及三唑类中的1种以上的碱性有机化合物。作为有机碱,可优选列举下述通式4所示的、例如脂肪族叔胺类及芳香族叔胺类、以。
38、及脂环式叔胺类、杂环式叔胺类等叔胺。0111【化4】01120113RA、R6及RC分别相互独立地为未取代的烷基、环烷基、芳基、芳烷基或三烷基甲硅烷基;或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的烷基、环烷基、芳基、芳烷基或三烷基甲硅烷基0114在通式4的RA、R6及RC中,0115作为烷基,可列举碳原子数118的直链状或支链状的烷基,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基等。0116作为环烷基,可列举碳原子数318的环烷基,优选为环戊基、环己基等。0117作为芳基,可列举碳原子数618的芳基,优选为苯基、萘基、蒽基等。0118作为芳烷基,可列举碳原子数718的芳烷基,优选为苯甲基、。
39、苯乙基等。0119作为三烷基甲硅烷基,优选烷基分别独立地为碳原子数118的直链状或支链状的烷基的三烷基甲硅烷基,可列举例如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基等。0120上述烷基、芳基、环烷基、芳烷基及三烷基甲硅烷基可以为未取代,也可以被选自氟原子、硝基、氰基及烷氧基中的1个以上的取代基取代。作为取代基,优选为氟原子、硝基或烷氧基。0121作为通式4所示的叔胺,可列举碳原子数324的三烷基胺类,例如为三甲基胺、三乙基胺、三正丙基胺、二异丙基甲基胺、三正丁基胺等;含三烷基甲硅烷基的脂肪族胺类,其优选为碳原子数524的含三烷基甲硅烷基的脂肪族胺类,例如为N三甲基甲硅烷基二甲基胺、N。
40、三乙基甲硅烷基二甲基胺、N叔丁基二甲基甲硅烷基二甲基胺、N三甲基甲硅烷基二乙基胺、N三乙基甲硅烷基二乙基胺、N叔丁基二甲基甲硅烷基二乙基胺、N三甲基甲硅烷基二正丙基胺、N三乙基甲硅烷基二正丙基胺、N叔丁基二甲基甲硅烷基二正丙基胺、N三甲基甲硅烷基二异丙基胺、N三乙基甲硅烷基二异丙基胺、N叔丁基二说明书CN104203984A1110/17页12甲基甲硅烷基二异丙基胺等。0122此外,作为通式4所示的叔胺,可列举碳原子数824的芳香族叔胺类,例如为二甲基苯基胺、乙基甲基苯基胺、二乙基苯基胺、二丙基苯基胺、二苯基甲基胺、二苯基乙基胺、正丙基二苯基胺、异丙基二苯基胺、三苯基胺等;碳原子数1524的含。
41、有三烷基甲硅烷基的芳香族胺类,例如为N三甲基甲硅烷基二苯基胺、N三乙基甲硅烷基二苯基胺、N叔丁基二甲基甲硅烷基二苯基胺等。0123作为叔胺,也可以使用环状叔胺类,可列举二氮杂双环十一碳烯DBU、二氮杂双环壬烯DBN、1,4二氮杂双环222辛烷DABCO、奎宁环、N取代吡咯烷类、N取代哌啶类、N,N二取代哌嗪类等脂环式叔胺类;N取代吗啉类等杂环式叔胺类。0124作为N取代哌啶类,优选为碳原子数624的N烷基取代哌啶类,可列举N甲基哌啶、N乙基哌啶。0125作为N取代吗啉类,优选碳原子数524的N烷基取代吗啉类,可列举N甲基吗啉。0126作为N,N二取代哌嗪类,优选碳原子数624的N,N二烷基取代。
42、哌嗪类,可列举N,N二甲基哌嗪。0127进而,作为本发明的有机碱,也可以使用以下所示的吡啶类、咪唑类、三唑类等。0128作为吡啶类吡啶及吡啶衍生物,优选碳原子数524的吡啶类,可列举例如吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶COLLIDINE、二甲基氨基吡啶、4吡咯烷基吡啶等。0129作为咪唑类咪唑及咪唑衍生物,可列举咪唑、碳原子数424的N取代咪唑类。N取代咪唑类可以为N烷基取代咪唑、N芳基取代咪唑、N三烷基甲硅烷基取代咪唑,可列举例如N苯基咪唑、N三甲基甲硅烷基咪唑、N三乙基甲硅烷基咪唑、N叔丁基二甲基甲硅烷基咪唑。0130作为三唑类三唑及三唑衍生物,可列举三唑、碳原子数324的N取代三唑。
43、类。N取代三唑类可以为N烷基取代三唑、N芳基取代三唑、N三烷基甲硅烷基取代三唑,例如优选为N苯基三唑等。0131进而,作为有机碱,也可以使用1,8双二甲基氨基萘质子海绵PROTONSPONGE、磷腈等。此外,也可以使用碳原子数424的四烷基胍等,可列举例如1,1,3,3四甲基胍。0132作为本发明中的有机碱,优选为三烷基胺类、脂环式叔胺类、吡啶类或咪唑类;更优选为三烷基胺类或吡啶类;进一步优选为碳原子数312的三烷基胺类、吡啶、2甲基吡啶、3甲基吡啶、4甲基吡啶或2,6二甲基吡啶;特别优选为三乙基胺、三正丙基胺、二异丙基甲基胺、三正丁基胺或吡啶。另外,在本发明中可以将上述有机碱单独使用或并用多。
44、种。0133有机碱的使用量0134本发明中的有机碱的使用量可以设定成相对于作为制造原料的聚轮烷中的羟基1摩尔为001摩尔500摩尔,优选为005摩尔50摩尔,更优选为010摩尔10摩尔、进一步优选为010摩尔5摩尔、特别优选为010摩尔以上且低于1摩尔。0135若采用上述的使用量范围,则可以使反应良好地进行,得到充分的生产率,并且实说明书CN104203984A1211/17页13现所需的羟基烷基化修饰率。进而,从在反应结束后也容易将所使用的有机碱除去、以及工业上的制造的观点出发,也是优选的。0136水0137本发明中,在水的存在下进行羟基烷基化反应。0138本发明中的水的使用量可以设定成相对。
45、于作为制造原料的聚轮烷1G为001G200G,优选为01G150G、更优选为10G100G、进一步优选为30G50G、特别优选为40G30G、最优选为40G20G。0139例如,在作为制造原料的聚轮烷为例如利用上述的专利文献1记载的方法制作出的聚轮烷包含直链状分子平均分子量35万的聚乙二醇、环状分子环糊精CD、封端基团金刚烷基的聚轮烷;包合率为025时,聚轮烷的理论羟基量为136MMOL/G。0140使用该聚轮烷时的水的使用量可以设定成相对于作为制造原料的聚轮烷中的羟基1摩尔为005摩尔800摩尔。若采用该范围的水的使用量,则可以使羟基烷基化反应良好地进行,得到充分的生产率,并且实现所需的羟基。
46、烷基化修饰率。进而,从在反应结束后也容易将所使用的有机碱除去、以及工业上的制造的观点出发,也是优选的。0141反应条件0142本发明的制造方法包括在水及有机碱的存在下使聚轮烷中的环状分子的羟基与通式1所示的环状醚发生反应的工序。反应可以通过在水及有机碱的存在下将聚轮烷和通式1所示的环状醚混合并搅拌、振荡等来进行。具体而言,优选的是在水及有机碱中加入聚轮烷,接着边搅拌边加入通式1所示的环状醚,使其进行反应。0143反应温度0144在本发明的制造方法中,反应温度可以根据所使用的通式1所示的环状醚的物性等来适当确定。即,本发明的制造方法中的反应温度只要为所使用的聚轮烷的玻璃化转变温度以上且通式1所示。
47、的环状醚的沸点以下,则并无特别限定,可以设定成20100。若采用该温度范围,则使通式1所示的环状醚也容易停留在反应体系中、并且与聚轮烷的环状分子的羟基的反应性也良好,因此可以期待高反应收率。反应温度优选为1080、更优选为1060、特别优选为2560。反应时间可以进行适当变更,可列举例如148小时,优选为330小时。0145反应压力0146在本发明的制造方法中,反应压力可以根据所使用的通式1所示的环状醚的种类、反应温度等进行适当确定,并无特别限定,但是优选在大气压下进行。例如可以在氮气、氩气等不活泼气体流通下或这些气体的气氛下进行反应,或者也可以在开放体系大气压下中进行反应。0147反应溶剂0。
48、148在本发明的制造方法中,反应在水及有机碱的存在下进行,因此无需另外使用反应溶剂。但是,在本发明中使用的聚轮烷对水和/或有机碱的溶解度低等时,可以适当使用反应溶剂。反应溶剂只要是对羟基烷基化反应不造成不良影响的反应溶剂,则该溶剂的种类及使用量并无特别限定。0149羟基烷基化聚轮烷的取得操作说明书CN104203984A1312/17页140150在本发明的聚轮烷与通式1所示的环状醚的反应结束后,得到液体状态的反应混合物。对于所得的反应混合物,例如可以在再沉淀操作后利用倾析或过滤等分离、精制操作而取得以固体物质形式存在的目标物即羟基烷基化聚轮烷。即,对于本发明的制造方法而言,可以在不将所使用的。
49、有机碱进行中和处理的情况下利用上述的方法将该有机碱容易地除去,因此非常便利,适合作为工业上的制造方法。0151作为具体的取得操作,优选的是将含有羟基烷基化聚轮烷的反应混合物直接进行再沉淀操作或加入后述的添加溶剂例如再沉淀溶剂后进行再沉淀操作,接着,对其进行倾析和/或过滤等分离操作,由此取得以固体物质形式存在的羟基烷基化聚轮烷。0152再沉淀操作0153为了在聚轮烷与通式1所示的环状醚的反应结束后从所得的反应混合物中高纯度且高收率地取得以固体物质形式存在的目标物即羟基烷基化聚轮烷,可以进行再沉淀操作。在此,再沉淀操作除了包括将以固体物质形式存在的羟基烷基化聚轮烷从反应混合物中进行相分离以外,还包括将包含羟基烷基化聚轮烷的液状物从反应混合物中进行相分离。0154为此,作为在再沉淀操作中使用的再沉淀溶剂,只要是对于作为目标物。