CN102378775B - 多支链聚氧化亚烷基化合物及其生产方法 - Google Patents

多支链聚氧化亚烷基化合物及其生产方法 Download PDF

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Abstract

提供一种在水性溶液中表现出低黏度的多支链聚氧化亚烷基化合物。还提供一种生产该多支链聚氧化亚烷基化合物的方法。特别是公开了一种由下式(1)表示的多支链聚氧化亚烷基化合物。
Figure DPA00001445352300011
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,X表示能够与氨基、巯基、醛基、羧基、三键或叠氮基反应形成化学键的官能团,L1和L2相同或不同,并且是单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键和氨基的键的亚烷基。

Description

多支链聚氧化亚烷基化合物及其生产方法
技术领域
本发明涉及在用于修饰生物相关物质的应用中的多支链聚氧化亚烷基化合物,以及获得多支链聚氧化亚烷基化合物的生产中间体的方法。
背景技术
近年来,随着遗传工程的进展,对于使用生物相关物质例如细胞间信号传导物质如激素和细胞因子、抗体以及酶的药物的开发和研究活跃地进行。当这些生物相关物质注入活生物体内时,由于肾脏中肾小球的过滤和肝脏、脾脏等中巨噬细胞的摄取,这些物质通常从体内被清除,因此它们在血液中具有短的半衰期,因而难以获得足够的药理效果。为了解决这些问题,尝试通过将生物相关物质包含在脂质体或聚合物胶束中,或者增加它们的分子量,或者通过使用两亲性聚合物例如糖链或聚乙二醇或白蛋白进行化学修饰以形成水化层,来改善其在活生物体内的行为。在使用聚氧化亚烷基化合物进行的修饰中,也获得了降低毒性和抗原性以及增强难溶性药物的溶解性的效果,但是聚氧化亚烷基化合物的过度修饰破坏了生物相关物质的活性位点并降低其功能,因此尝试了通过增加聚氧化亚烷基化合物的分子量来增强效果。然而,因为分子量的增加导致聚氧化亚烷基化合物黏度的增加,其引起在例如溶液制剂如注射制剂中难以对其操作的问题,因此提出了开发具有支链结构、其中黏度得到改进的聚氧化亚烷基化合物。
专利文献1描述了分支成两条链的聚氧化亚烷基化合物。在这种化合物中,两条聚氧化亚烷基链与甘油一起形成醚键,其几乎不能分解成一条链。
此外,作为具有多支链结构的聚氧化亚烷基化合物,专利文献2和3描述了具有四分支结构、含有三甘油作为基础骨架的聚氧化亚烷基化合物。然而,由于它使用三甘油基单烯丙基醚作为起始原料,在烯丙基醚部分经历官能团转变的情况下,转化仅限于具有硫原子的化合物。此外,在碱催化剂下使用亚烷基氧化物进行聚合反应时,存在着烯丙基醚重排成丙烯基醚,然后在中和步骤中转变成羟基而导致纯度降低的顾虑。
专利文献4描述了具有四分支结构、含有1,2-丙三醇作为基础骨架的聚氧化亚烷基化合物。这是具有二分支加四分支结构的聚氧化亚烷基化合物,其中具有二分支结构的聚氧化亚烷基的末端进一步分支成二分支链。然而,由于化合物在分子中具有二分支结构,因此当将其转移到水性溶液中时,据认为化合物与只具有四分支链的聚氧化亚烷基化合物相比显示出较高黏度。此外,在合成中由于结构复杂,也存在着形成各种杂质的问题。
如上所述,还没有获得具有四条或以上链的多支链基团链结构、能够有效地在用于修饰生物相关物质的应用中并易于工业化生产的聚氧化亚烷基化合物,因此十分期望出现这样的多支链聚氧化亚烷基化合物。
背景技术参考文献
专利文献
[专利文献1]JP-A-2004-197077
[专利文献2]JP-A-2000-1542
[专利文献3]JP-A-2000-44674
[专利文献4]JP-A-2008-248232
发明内容
本发明所要解决的问题
本发明的目的是提供在水性溶液中表现出低黏度并具有由醚键形成的四条链的多支链聚氧化亚烷基化合物及其生产方法。
解决问题的手段
作为为了解决上述问题而进行的深入研究的结果,本发明人找到了多支链聚氧化亚烷基化合物及其生产方法,并因此完成了本发明。
即,本发明涉及:
[1]一种由下式(1)所表示的多支链聚氧化亚烷基化合物:
Figure BPA00001445352500031
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,X表示能够与氨基、巯基、醛基、羧基、三键或叠氮基反应形成化学键的官能团,L1和L2相同或不同,并且是单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基。
[2][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,R1相同或不同,并且是具有1至10个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至3个碳原子的氧化亚烷基。
[3][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,R1是甲基并且OA1和OA2是氧化乙烯基。
[4][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,m相同或不同,并且是50至1000。
[5][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,m相同或不同,并且是100至800。
[6][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中n是0。
[7][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中n是1至1000。
[8][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中n是200至1000。
[9][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中X是选自活化的酯、碳酸酯、醛、硫醇、可以被取代的马来酰亚胺、二硫吡啶、砜、胺、羟基胺、酰肼、α-卤代乙酰基、羧酸、三键和叠氮基的官能团。
[10][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,X是选自下列的官能团:
Figure BPA00001445352500041
其中Y1是氢原子或磺酰基,Y2是氢原子或具有1至3个碳原子的烃基,Y3是具有1至10个可以含有一个氟原子的碳原子的烃基或具有1至3个碳原子、可以用氟原子取代的烷氧基,并且W1是卤原子。
[11]一种由下式(2)表示的多支链聚氧化亚烷基化合物:
Figure BPA00001445352500051
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,并且L1表示单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基。
[12][1]的多支链聚氧化亚烷基化合物的生产方法,所述方法包含下列步骤(A2)至(A4):
步骤(A2):将下列式(3)所表示的化合物:
Figure BPA00001445352500052
其中R2是具有1至24个碳原子的烃基,与亚烷基氧化物进行反应以获得下列式(4)所表示的化合物的步骤:
Figure BPA00001445352500061
其中R2是具有1至24个碳原子的烃基,OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,m相同或不同并表示10-1000,
步骤(A3):在上式(4)所表示的化合物上,将多支链聚氧化亚烷基的末端进行酯化,以及在R2去保护后,在L1不是单键的情况下导入含有L1的基团或者在n为1或以上的情况下导入氧化亚烷基,由此获得由下式(2)所表示的化合物的步骤:
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,并且L1表示单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基,以及
步骤(A4):将上式(2)所表示的化合物的羟基转变成-L2-X的步骤,其中L2相同或不同,并且表示单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基,X表示能够与氨基、巯基、醛基、羧基、三键或叠氮基反应形成化学键的官能团。
[13][12]的多支链聚氧化亚烷基化合物的生产方法,其中作为由下式(3)所表示的化合物:
Figure BPA00001445352500071
其中R2是具有1至24个碳原子的烃基,使用了通过下列步骤(B1)获得的化合物:
步骤(B1):对由下式(6)所表示的化合物的羟基进行保护:
Figure BPA00001445352500072
以获得由下式(5)所表示的化合物:
Figure BPA00001445352500073
其中R2与上述相同,
并随后通过酸水解获得由下式(3)所表示的化合物:
其中R2与上述相同。
[14][13]的多支链聚氧化亚烷基化合物的生产方法,其中作为由下式(6)所表示的化合物:
Figure BPA00001445352500081
使用通过下列步骤(C1)和(C2)获得的化合物:
步骤(C1):对木糖醇进行缩酮化以获得由下式(6)和下式(7)所表示的化合物的混合物的步骤:
随后将混合物与下式(8)所表示的硅化合物和叔胺进行反应:
Figure BPA00001445352500083
其中W2是卤原子或具有1至3个碳原子、可以被1至3个卤原子取代的烷基磺酸基,R3、R4和R5是具有1至10个碳原子的烃基并且在相同分子中可以彼此相同或不同,以获得由下式(9)所表示的化合物:
其中R3、R4和R5表示与上述相同的基团,与由上式(7)所表示的化合物的混合物,并且随后从混合物中分离由上式(9)所表示的化合物,
步骤(C2):将上式(9)所表示的化合物与脱甲硅基试剂反应以获得由上式(6)所表示的化合物的步骤。
发明的优点
本发明的新型多支链聚氧化亚烷基化合物(1)(由式(1)所表示的多支链聚氧化亚烷基化合物)以相同的分子量改进了目前已知的黏度,并且当化合物被用于修饰在药物应用例如水性溶液制剂如注射制剂中使用的生物相关物质时,据认为通过聚氧化亚烷基化合物改进了对黏度的影响。此外,根据生产方法,几乎不产生各种杂质,并能够以良好的纯度生产具有四条用醚键形成的链的多支链聚氧化亚烷基化合物。由于在化合物中木糖醇1位处的羟基被衍生成能够与生物相关物质形成化学键的官能团,因此认为化合物在与生物相关物质反应时能够不受空间反应抑制而成键。
具体实施方式
在本发明中,除非另有指明,否则“卤原子”或“卤素”是指氟原子(F)、氯原子(Cl)、溴原子(Br)或碘原子(I)。
在本发明的式(1)的聚氧化亚烷基中,R1是具有1至24个碳原子的烃基,并且具有1至24个碳原子的烃基包括具有1至24个碳原子的直链或支链烷基、具有6至24个碳原子的芳基和具有7至24个碳原子的直链或支链芳烷基。由式(1)中的多个R1所表示的烃基可以相同或不同。
R1中的具体基团包括烃基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、油烯基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、苯甲基、丁基苯基和十二烷基苯基。优选的是具有1至10个碳原子的烃基,更优选为甲基和乙基,更优选为甲基。
OA1和OA2相同或不同,并且表示具有2至4个碳原子的氧化亚烷基。具体来说,可以提到的是氧化亚乙基、氧化亚丙基、氧化三亚甲基、氧基-1-乙基亚乙基、氧基-1,2-二甲基亚乙基、氧化四亚甲基等。由OA1和OA2表示的氧化亚烷基可以相同或不同,并且用相应符号表示的氧化亚烷基在相同符号中是相同或不同的。也就是说,本发明的聚合物可以是随机添加的或在每条支链中以嵌段形式作为添加形式添加的聚合物。一般来说,具有较少碳原子数的烷基具有较高亲水性,其优选为氧化乙烯基和氧化丙烯基,更优选为氧化乙烯基。
m和n相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数。m相同或不同,并且是10至1000、优选为50至1000、更优选为100至800。n是0至1000,并且取决于使用目的,存在着n为0是优选的或n为1或以上是优选的情况。在打算通过聚氧化亚烷基在能够与生物相关物质键合的官能团中减少空间位阻的情况下,可以提到的方法是将氧化亚烷基引入到木糖醇残基与官能团之间。优选情况下n为1或以上,并且上限优选为1000或以下。更优选情况下n为20至1000、更优选为50至1000、最优选为200至1000。式(1)中的多个m可以相同或不同。
m和n可以通过测量合成的支链聚氧化亚烷基化合物或其合成中间体的平均分子量并将平均分子量进行转换来确定。在这种情况下,平均分子量是通过TOF-MASS方法测量的分子量,测量方法和条件等描述如下。
在TOF-MS分析中,使用Bruker autoflex III。
测量样品的制备如下进行。
将样品溶解在由1,8,9-三羟基蒽和三氟乙酸钠制备的THF溶液中,以制备测量样品。
添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,可以通过从将亚烷基氧化物的分子量表示成m和/或n的可变数量的数字公式计算出亚烷基氧化物的必需量,并在下面提到的亚烷基氧化物聚合反应(步骤(A2)等)中将亚烷基氧化物进行反应来控制。
在式中,对X没有特别限定,只要它是能够与氨基、巯基、醛、羧基、三键或叠氮基反应形成化学键的官能团即可,但是可以提到的是在由Academic Press,Inc.于2008年出版的、Greg T.Hermanson主编的《生物结合技术》第二版(Bioconjugate Techniques,Second Edition)等中提出的已知官能团。具体来说,它们是被显示为活性酯、碳酸酯、硫醇、可以被取代的马来酰亚胺、二硫吡啶、砜、胺、羟基胺、酰肼、α-卤代乙酰基、羧酸、三键、叠氮基等的官能团。
“活性酯”是指由式-C(=O)-L所表示的基团,并且L表示离去基团。由L表示的离去基团包括琥珀酰亚胺基氧基、邻苯二酰亚胺基氧基、5-降冰片烯-2,3-二羧酰亚胺基氧基、对硝基苯氧基、五氟苯氧基、苯并三唑-1-基氧基、6-氯苯并三唑-1-基氧基、7-氮杂苯并三唑-1-基氧基、3,4-二氢-4-氧-1,2,3-苯并三嗪-3-基氧基等。作为琥珀酰亚胺基氧基的取代基,可以提到的是磺酰基。磺酰基包括磺酸钠、磺酸钾等。
“碳酸酯”是指由式-O-C(=O)-L所表示的基团,并且L表示与上述相同的离去基团。
“砜”是指由式-SO2-Y所表示的基团,并且Y表示具有1至10个碳原子、可以被取代的烃基。这里的“具有1至10个碳原子的烃基”包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、苯甲基和丁基苯基。烃基的取代基包括卤原子或具有1至3个碳原子、可以被卤原子取代的烷氧基(例如甲氧基、乙氧基或三氟甲氧基等)。
马来酰亚胺的取代基包括具有1至3个碳原子的烷基(例如具有1至3个碳原子的烷基,例如甲基、乙基或丙基)。
此外,具体来说,在X中,能够与氨基反应形成化学键的官能团是活性酯、碳酸酯、醛、马来酰亚胺、砜或羧酸;能够与巯基反应形成化学键的官能团是活性酯、碳酸酯、醛、马来酰亚胺、砜、羧酸、硫醇、二硫吡啶、α-卤代乙酰基或三键;能够与醛或羧基反应形成化学键的官能团是硫醇、胺、羟基胺或肼;能够与三键反应形成化学键的官能团是硫醇、胺、羟基胺、酰肼或叠氮化物;能够与叠氮基反应形成化学键的官能团是三键。
在优选实施方案中,X是选自下列的官能团:
Figure BPA00001445352500131
其中Y1是氢原子或磺酰基,Y2是氢原子或具有1至3个碳原子的烃基,Y3是具有1至10个可以含有氟原子的碳原子的烃基或具有1至3个碳原子、可以被氟原子取代的烷氧基,W1是卤原子。
就此而言,Y1是氢原子或磺酰基,并且磺酰基具体来说包括磺酸钠和磺酸钾,但是优选情况下是氢原子。此外,Y2是氢原子或具有1至3个碳原子的烃基,并且烃基具体来说包括具有1至3个碳原子的烃基例如甲基、乙基和丙基,但是优选情况下是氢原子。Y3是具有1至10个可以含有1至3个氟原子的碳原子的烃基或具有1至3个碳原子、可以被1至7个氟原子取代的烷氧基,并且烃基包括具有1至10个碳原子的直链或支链烷基、具有2至10个碳原子的直链或支链烯基、具有2至10个碳原子的直链或支链炔基、具有6至10个碳原子的芳基、具有7至10个碳原子的直链或支链芳烷基、具有8至24个碳原子的直链或支链芳烯基、具有8至24个碳原子的直链或支链芳炔基以及具有7至10个碳原子的直链或支链烷芳基。具体来说,可以提到的是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、己基、壬基、乙烯基、苯基、苯甲基、4-甲基苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-(三氟甲氧基)苯基等,但是优选情况下是甲基、乙烯基、4-甲基苯基和2,2,2-三氟乙基。
在式中,由W1所表示的卤原子包括Cl、Br、I等,但是优选情况下是I。
在如上示例的X中的“能够与氨基、巯基、醛、羧基、三键或叠氮基反应的官能团”中,作为X的反应靶点的“氨基、巯基、醛、羧基、三键或叠氮基”是能够存在于生物相关物质中的官能团,并且本发明的多支链聚氧化亚烷基化合物能够与生物相关物质形成化学键。
在本发明的说明书中,“生物相关物质”具体来说包括诸如细胞内信号传导物质例如激素和细胞因子,动物细胞组成物质例如抗体、酶、磷脂和糖脂,以及体液组成物质例如血液和淋巴等物质,但是不限于此,并且打算包括存在于各种生物体的活体中的物质或在活体中转变成它们的物质,其类似物或其模拟物,或是与活体中存在的物质相互作用以表现出生理活性的物质。
在优选实施方案中,在本发明的化合物与生物相关物质的反应中,X是显示在下列组(I)、组(II)、组(III)、组(IV)或组(V)中的基团。
组(I):能够与生物相关物质的氨基反应的官能团
上面提到的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)
组(II):能够与生物相关物质的巯基反应的官能团
上面提到的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)
组(III):能够与生物相关物质的醛或羧基反应的官能团
上面提到的(g)、(k)、(l)、(m)
组(IV):能够与生物相关物质的三键反应的官能团
上面提到的(g)、(k)、(l)、(m)、(n)
组(V):能够与生物相关物质的叠氮基反应的官能团
上面提到的(j)
L1是木糖醇残基与聚氧化亚烷基[(OA1)n]之间的连接物,L2是聚氧化亚烷基[(OA1)n]与反应性官能团[X]之间的连接物。
存在着连接物不存在的情况,在这种情况下,L1和L2被定义为单键。
对L1和L2没有特别限定,只要它们是共价键即可,但是优选包括亚烷基、其中插入了至少一个选自酯键(-C(=O)-O-或-O-C(=O)-)、氨基甲酸酯键(-NH-C(=O)-O-或-OC(=O)-NH-)、酰胺键(-C(=O)-NH-或-NH-C(=O)-)、醚键(-O-)、碳酸酯键(-O-C(=O)-O-)和氨基(-NH-)的键的亚烷基等。在这里,“其中插入键的亚烷基”是指该键插入到亚烷基链的任何碳-碳键之间。
L1和L2中的“亚烷基”优选为具有1至12个碳原子的亚烷基,并且具体来说包括亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、亚异丙基、四亚甲基、亚丁基、亚异丁基、五亚甲基、六亚甲基等。
L1和L2包括由下列结构式(z1)、下列结构式(z2)、下列结构式(z3)、下列结构式(z4)、下列结构式(z5)和下列结构式(z6)所表示的基团。
Figure BPA00001445352500151
其中s是0至6的整数,优选为0至3的整数,更优选为1至3的整数;在存在两个s的情况下,它们可以相同或不同。
在式(2)所表示的化合物中,R1、OA1、OA2、L1、m和n与上面提到的相同。
本发明的多支链聚氧化亚烷基化合物(2)(由式(2)所表示的多支链聚氧化亚烷基化合物)可以如下生产。
对木糖醇的四个羟基进行环缩酮反应以获得由式(6)所表示的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇和由式(7)所表示的1,2,4,5-二亚异丙基木糖醇的异构体混合物,并将异构体混合物与式(8)所表示的硅化合物和叔胺进行反应,以便仅仅选择性地保护1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇(6)的伯羟基,由此获得式(9)所表示的化合物与1,2,4,5-二亚异丙基木糖醇(7)的混合物(步骤(C1))。
移除混合物中剩余的1,2,4,5-二亚异丙基木糖醇(7)以分离化合物(9),然后将化合物(9)与脱甲硅基试剂反应以获得去保护,从而分离1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇(6)(步骤(C2))。
将分离到的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇(6)的伯羟基残基用R2(例如苯甲基、叔丁基)保护,以获得式(5)所表示的化合物,然后将其在酸性条件下水解以使环状缩酮结构去保护,由此获得式(3)所表示的化合物(步骤(B1))。
然后,可以通过将10至1000摩尔的亚烷基氧化物与新形成的四羟基进行聚合以获得式(4)所表示的化合物(步骤(A2)),将末端进行烷基醚化,然后对R2保护基团去保护,进一步在L1不是单键的情况下导入含有L1的基团并在n为1或以上的情况下导入氧化亚烷基(步骤(A3)),来获得式(2)所表示的多支链聚氧化亚烷基化合物。
在式中的n为0的情况下,可以通过执行跳过步骤(A3)中的氧化亚烷基导入步骤的方法,来获得其中n为0的化合物(2)。
下面显示了化合物(2)的反应途径。
其中相应的符号与上述相同。
此外,其中L1是单键并且n为1或以上的化合物(2),也可以通过下述过程生产。
将亚烷基氧化物以1至1000摩尔的量与从中移除了结构异构体的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇(6)的伯羟基残基聚合,以获得式(12)所表示的化合物,将化合物(12)的末端羟基用R2(例如苯甲基、叔丁基等)进行保护以获得式(13)所表示的化合物,然后将其在酸性条件下水解以使环状缩酮结构去保护,获得式(14)所表示的化合物。将亚烷基氧化物以10至1000摩尔的量与化合物(14)的新形成的四个羟基聚合,以获得式(15)所表示的化合物,并对化合物(15)的末端羟基进行烷基醚化。然后可以通过对R2保护基团去保护来获得式(2)所表示的多支链聚氧化亚烷基化合物。
Figure BPA00001445352500191
其中相应的符号与上述相同。
除了上述之外,例如其中L1是-OC(=O)NH(CH2)2-并且n为1或以上的化合物(2),也可以通过下列过程来生产。
在将其中移除了结构异构体的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇(6)的伯羟基残基用对硝基苯基碳酸酯基团、N-羟基琥珀酰亚胺基碳酸酯基团等转变成反应性官能团以获得式(17)所表示的化合物后(在下面的图式中只显示了对硝基苯基碳酸酯基团),将化合物与用R2(例如苯甲基、叔丁基等)保护的氨基聚氧化亚烷基化合物进行反应,以获得式(18)所表示的化合物,然后将其在酸性条件下水解以使环状缩酮结构去保护,获得式(19)所表示的化合物。将亚烷基氧化物以10至1000摩尔的量与化合物(19)聚合,以获得式(20)所表示的化合物,并对化合物(20)的末端羟基进行烷基醚化。然后可以通过对R2保护基团去保护来获得式(2)所表示的其中L1是-OC(=O)NH(CH2)2-并且n为1或以上的多支链聚氧化亚烷基化合物。
Figure BPA00001445352500211
其中相应的符号与上述相同。
此外,其中L1是-OC(=O)NH(CH2)2-并且n为1或以上的化合物(2)也可以通过下列过程生产。
在将从中移除了结构异构体的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇(6)的伯羟基残基用(例如苯甲基、叔丁基等)保护以获得式(5)所表示的化合物后,将化合物(5)在酸性条件下水解以使环状缩酮结构去保护,获得式(3)所表示的化合物。将亚烷基氧化物以10至1000摩尔的量与化合物(3)聚合,以获得式(4)所表示的化合物,并对化合物(4)的末端羟基进行烷基醚化。然后可以通过对R2保护基团去保护来获得式(11)所表示的化合物。在将化合物(11)的羟基转变成反应性官能团例如对硝基苯基碳酸酯基团或N-羟基琥珀酰亚胺基碳酸酯基团以获得式(22)所表示的化合物后(在下面的图式中,只显示了对硝基苯基碳酸酯基团),将化合物(22)与一个末端羟基没有保护的氨基聚氧化亚烷基化合物或一个羟基用R2(例如苯甲基、叔丁基等)保护的氨基聚氧化亚烷基化合物进行反应,然后对R2保护基团去保护,由此可以获得式(2)所表示的其中L1是-OC(=O)NH(CH2)2-并且n为1或以上的多支链聚氧化亚烷基化合物。
Figure BPA00001445352500231
其中相应的符号与上述相同。
如上所述,通过使用木糖醇作为起始原料,利用亚烷基氧化物加成聚合反应,可以通过工业上适合的过程不使用柱纯化以高得率生产具有高纯度的多支链聚氧化亚烷基化合物(2)。
通过使用各种化学转化方法将如此获得的化合物(2)的羟基转变成由-L2-X所表示的具有上述各种反应性基团之一的基团,可以生产本发明的多支链反应性聚氧化亚烷基化合物(1)。
此外,具有上述组(I)、组(II)、组(III)、组(IV)和组(V)的相应官能团的化合物可以与生物相关物质反应,但是根据情况,这些化合物可以进一步与其他化合物反应以产生另外的化合物,并且所述另外的化合物可以与生物相关化合物反应。例如,可以使用具有属于组(II)的(f)或属于组(III)的(k)官能团的化合物作为起始原料,合成组(I)的(a)、(d)或(i)的中间体。
<中间体的生产>
从木糖醇生产不含结构异构体(7)的式(6)所表示的化合物的方法没有特别限定,但是可以通过执行步骤(C1)和(C2)来获得化合物(6)。
步骤(C1):通过对木糖醇进行缩酮化以获得式(6)和(7)所表示的化合物的混合物,然后将混合物与式(8)所表示的硅化合物和叔胺进行反应以便只有化合物(6)的伯羟基实现甲硅烷基醚化,来获得式(9)所表示的化合物与式(7)所表示的化合物的混合物,随后从混合物中分离出式(9)所表示的化合物的步骤。在这种情况下,相应的装料化合物的摩尔比率满足下列公式。
Vc≥Va,并且Vc>Vb
Va:式(6)和(7)所表示的化合物的摩尔数的总和
Vb:式(8)所表示的硅化合物的摩尔数
Vc:叔胺的摩尔数
步骤(C2):将式(9)所表示的化合物与脱甲硅基试剂进行反应以获得式(6)所表示的化合物的步骤。在这种情况下,相应的装料化合物的摩尔比率满足下列公式。
Vf≥Ve
Ve:式(9)所表示的化合物的摩尔数
Vf:脱甲硅基试剂的摩尔数
(缩酮化反应)
作为缩酮化反应的方法,可以使用在《有机合成中的保护基团》(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS,第四版,Peter G.M.Wuts主编,John Wiley&Sons,Inc.出版)等中提出的方法。具体来说,通过将木糖醇与2,2-二甲氧基丙烷在存在酸催化剂例如乙酸、盐酸、磷酸、对甲苯磺酸或单水对甲苯磺酸的情况下进行反应,获得摩尔比率约为7∶3的式(6)和(7)所表示的化合物的混合物。
所使用的酸的量相对于木糖醇优选为5×10-6至5×10-4当量,更优选为7×10-6至4×10-4当量。
所使用的2,2-二甲氧基丙烷的量相对于木糖醇优选为2.4至3.0当量,更优选为2.6至3.0当量。
反应可以在溶剂中或不使用溶剂进行。在使用溶剂的情况下,可以使用例如二甲基甲酰胺、二氯甲烷等,但是优选不使用溶剂。
反应温度通常为0至90℃,优选为30至80℃。反应时间是1至24小时。
优选情况下,对在反应中作为副产物产生的未缩酮化的杂质进行纯化。因为在下一个或后面的步骤中将羟基用R2保护,在与亚烷基氧化物聚合后对R2去保护,然后导入官能团,因此杂质变成了能够与生物相关物质反应的杂质,并因此导致目的化合物纯度的降低。对纯化没有特别限定,但是可以进行柱层析、蒸馏、超临界抽提等。适合情况下,纯化可以通过蒸馏实现。
(甲硅烷基醚化)
将式(6)和(7)所表示的化合物的混合物与式(8)所表示的硅化合物和叔胺进行反应,以便只将化合物(6)的伯羟基转变成甲硅烷基,获得了式(9)和(7)所表示的化合物的混合物,然后从混合物中分离出式(9)所表示的化合物。
在没有溶剂的情况下由于高黏度而使搅拌效率降低,并且甲硅烷基醚化也降低,因此甲硅烷基醚化反应优选在反应溶剂中进行。对溶剂类型没有特别限定,但是可以提到的是质子惰性溶剂例如四氢呋喃、二甲醚、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、甲苯和苯。更优选的是易于溶解式(6)所表示的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇和式(7)所表示的1,2,4,5-二亚异丙基木糖醇的二氯甲烷。
在式(8)所表示的硅化合物中,由W2所表示的卤原子包括Cl、Br和I,并且优选为Cl。作为具有1至3个碳原子、可以被1至3个卤原子取代的烷基磺酸酯中的由W2所表示的卤原子,可以提到的是F、Cl、Br和I,优选为F和Cl,更优选为F。此外,具有1至3个碳原子的烷基磺酸酯的烷基包括甲基、乙基、丙基和异丙基,优选为甲基和乙基,更优选为甲基。作为具有1至3个碳原子、可以被1至3个卤原子取代的由W2所表示的烷基磺酸酯的具体实例,可以提到的是甲磺酸酯和三氟甲磺酸酯。R3、R4和R5相同或不同,并且是具有1至10个碳原子的烃基,并且它们在同一分子中彼此可以相同或不同。对于上述硅化合物(8)来说,优选的是氯代硅烷化合物。
烃基包括具有1至10个碳原子的直链或支链烷基、具有2至10个碳原子的直链或支链烯基、具有2至10个碳原子的直链或支链炔基、具有6至10个碳原子的芳基、具有7至10个碳原子的直链或支链芳烷基、具有8至10个碳原子的直链或支链芳烯基、具有8至10个碳原子的直链或支链芳炔基、具有7至10个碳原子的直链或支链烷芳基等。
具体来说,硅化合物(8)包括氯代硅烷化合物例如氯代三甲基硅烷、氯代三乙基硅烷、氯代三异丙基硅烷、氯代二甲基异丙基硅烷、氯代二甲基乙基硅烷、氯代叔丁基二甲基硅烷、氯代叔丁基二苯基硅烷和氯代三苯基硅烷。更优选的是氯代叔丁基二甲基硅烷、氯代叔丁基二苯基硅烷、氯代三苯基硅烷等,更优选的是氯代叔丁基二苯基硅烷。此外,具体来说,上述硅化合物(8)包括三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三乙基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三异丙基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、二甲基异丙基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、二甲基乙基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、叔丁基二甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、叔丁基二苯基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三苯基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三甲基甲硅烷基甲磺酸酯、三乙基甲硅烷基甲磺酸酯、三异丙基甲硅烷基甲磺酸酯、二甲基异丙基甲硅烷基甲磺酸酯、二甲基乙基甲硅烷基甲磺酸酯、叔丁基二甲基甲硅烷基甲磺酸酯、叔丁基二甲基甲硅烷基甲磺酸酯、叔丁基二苯基甲硅烷基甲磺酸酯、三苯基甲硅烷基甲磺酸酯等。更优选的是叔丁基二甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、叔丁基二苯基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三苯基甲硅烷基三氟甲磺酸酯等,更优选的是叔丁基二苯基甲硅烷基三氟甲磺酸酯。
叔胺包括二甲基氨基吡啶(DMAP)、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)1,1,3,3-四甲基胍、1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯(DABCO)、乙基二异丙基胺、2,6-二甲基吡啶等。它们优选单独或作为与三乙胺或吡啶的混合物使用。更优选情况下,DMAP或DBU单独或作为与三乙胺的混合物使用,并且更优选情况下,DMAP与三乙胺混合。混合的碱中DMAP的比率优选为以摩尔计5至少于100%,更优选以摩尔计为5至80%,更优选以摩尔计为5至50%。
使用的叔胺量Vc优选由上面定义的范围确定。当Vc小于Va时,反应进行得不完全,由式(6)所表示的化合物剩余。此外,当Vc等于或小于Vb时,随着反应的前进作为副产物产生的酸不能以良好的效率被捕获,使得反应比率降低,由式(6)所表示的化合物剩余。当式(6)所表示的化合物剩余时,杂质增加并且得率降低。
反应温度通常为-20至80℃,优选为-10至60℃。反应时间优选为30分钟至24小时。
在反应完成后的混合物中,未反应的式(7)所表示的化合物剩余。在式(7)所表示的化合物没有被移除的情况下,在下一个或后面步骤中导入官能团,并将化合物转变成与目的化合物具有相同分子量的杂质。当存在杂质时,在它与生物相关物质键合的情况下,它变成生物相关物质的杂质,导致纯度降低。因此,优选情况下在该阶段中通过移除和纯化来分离式(7)所表示的化合物。对于纯化方法没有特别限定,但是优选通过纯化手段例如柱层析、蒸馏、超临界提取等来除去未反应的式(7)所表示的化合物,更优选情况下通过蒸馏进行纯化。
在通过蒸馏进行纯化的情况下,优选在80至160℃下、在10Torr或更低的真空度下除去式(7)所表示的化合物。在160℃或更高温度的情况下,存在着热滞后增加使得在缩酮基团消除处形成杂质的顾虑。
(脱甲硅基作用)
通过使用没有特别限定的脱甲硅基试剂进行步骤(C2)的脱甲硅基反应,可以从式(9)所表示的化合物获得式(6)所表示的化合物。
对于反应溶剂没有特别限定,只要它是质子惰性溶剂即可。质子惰性溶剂包括四氢呋喃、二甲醚、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、甲苯和苯,更优选为四氢呋喃。在没有溶剂的情况下,式(9)所表示的化合物的黏度高,搅拌效率降低,脱甲硅基作用降低,因此存在着式(9)所表示的化合物剩余的顾虑。
对于脱甲硅基试剂来说,优选使用无水四丁基氟化铵,但是可商购的混合溶剂四丁基氟化铵/四氢呋喃也可以使用。在水合四丁基氟化铵的情况下,四丁基氟化铵的催化作用被抑制,存在着脱甲硅基作用不能进行以及式(9)所表示的化合物剩余的顾虑。此外,酸催化剂例如盐酸或乙酸不是优选的,因为去缩酮化反应与脱甲硅基作用一起发生。对于式(9)所表示的化合物和去缩酮化杂质来说,与目标化合物的情况相同,在下一个或后面的步骤中向其中引入官能团,并且在它们与生物相关物质键合的情况下,它们变成的目标物质的杂质并导致纯度降低。
所使用的脱甲硅基试剂的量Vf优选由上面定义的范围来确定。当Vf小于Ve时,反应进行得不完全并且式(9)所表示的化合物剩余。
为了抑制副反应,反应温度优选为60℃或更低温度,而为了抑制反应液黏度的增加,优选为-20℃或更高温度。反应时间优选为30分钟至24小时。当时间短于30分钟时,存在着反应比率低的顾虑。当时间长于24小时时,存在着发生副反应的顾虑。
在反应完成后,对于式(6)所表示的化合物的纯化方法没有特别限定,但是优选情况下进行柱层析、蒸馏、萃取、超临界抽提等,更优选为萃取。当四丁基氟化铵作为脱甲硅基试剂,并且式(6)中包含的四丁基铵盐残留时,它们抑制下一步骤中使用的催化剂并导致反应比率的降低,因此需要移除它们。
尽管没有特别限定,但式(3)所表示的化合物可以通过执行下列步骤(B1)以及优选的步骤(B2)来获得。
步骤(B1):对式(6)所表示的化合物的羟基进行保护以获得式(5)所表示的化合物,随后通过酸水解获得式(3)所表示的化合物的步骤。
步骤(B2):用水不溶性有机溶剂重复洗涤在步骤(B1)中获得的水性溶液的步骤。
(羟基的保护)
作为保护基团的R2是具有1至24个碳原子的烃基,并且具有1至24个碳原子的烃基包括具有1至24个碳原子的直链或支链烷基、具有6至24个碳原子的芳基和具有7至24个碳原子的直链或支链芳烷基。
上述R2中的具体基团包括烃基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、油烯基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、苯甲基、丁基苯基和十二烷基苯基。优选情况下是具有1至10个碳原子的烷基,更优选情况下是叔丁基和苯甲基,更优选情况下是苯甲基。
在本发明的保护步骤中,可以使用例如在《有机合成中的保护基团》(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)等中显示的已知方法。
作为示例,下面将描述使用适合的保护基团苯甲基进行保护的情况,但是步骤不限于此。
在使用苯甲基进行保护的情况下,保护可以通过将式(6)所表示的化合物与苯甲基化试剂例如苯甲基氯或苯甲基溴和碱催化剂反应来进行。
在没有溶剂的情况下由于高黏度而使搅拌效率降低,由此使苯甲基化效率降低,因此反应优选在反应溶剂中进行。对溶剂没有特别限定,但是包括质子惰性溶剂例如四氢呋喃、二甲醚、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、甲苯和苯。
苯甲基化试剂的量相对于式(6)所表示的化合物优选为1.0至8.0当量,更优选为1.0至5.0当量。
对碱催化剂没有特别限定,但是包括氢氧化钠、氢氧化钾、钠、氢化钠、氢化钙、甲醇钠、甲醇钾、六甲基二硅氮烷钠、六甲基二硅氮烷钾、叔丁氧基钠和叔丁氧基钾。适合情况下,向式(6)所表示的化合物加入1.0至3.0摩尔当量的碱催化剂,并且在50至110℃下进行反应。在这种情况下,为了更容易地诱导置换反应,可以进行减压操作。在50℃或更低的反应温度下,置换反应的反应比率降低,不能实现苯甲基化反应。此外,在110℃或更高温度下,存在着环状缩酮结构被分解形成羟基的顾虑。两种杂质都被保护,并且在亚烷基氧化物加成聚合后被去保护,形成了具有比目标化合物的分子量更小的分子量的杂质。在与生物相关物质反应的情况下,它们导致目标物质的纯度降低。
在反应后,可以通过纯化手段例如柱层析、蒸馏或超临界抽提来分离式(5)所表示的化合物,但是也可以不纯化执行下一步骤。
(去缩酮化反应,酸水解)
对于环状缩酮结构的去保护来说,将式(5)所表示的化合物在用酸例如乙酸、磷酸、硫酸或盐酸调整到pH1至4的水性溶液中反应以实现酸水解,从而产生式(3)所表示的化合物。
所使用的酸的量优选被设定为使得反应期间pH变成1.0至4.0。
反应可以在水或水溶性溶剂与水的混合溶剂中进行。对于水溶性溶剂来说,可以使用例如甲醇、乙腈等。
反应温度通常为20至100℃,优选为40至90℃。反应时间优选为0.5至5小时。
在去缩酮化反应后,使用碱例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或乙酸钠进行中和,以获得含有式(3)所表示的化合物的水性溶液。
步骤(B2):用水不溶性有机溶剂重复洗涤在步骤(B1)中获得的水性溶液的步骤
通过该步骤,能够移除脂溶性杂质。
对于所使用的水不溶性有机溶剂的量没有特别限定,但是相对于在步骤(B1)中使用的式(5)所表示的化合物,以重量计优选为1至10倍。
当洗涤不充分时,脱甲硅基作用中的杂质和保护步骤中的杂质残留,它们与目的化合物的情况相同,在后面的或后来的步骤中与亚烷基氧化物反应形成引入了官能团的聚氧化亚烷基化合物杂质。在与生物相关物质键合的情况下,它们变成了生物相关物质杂质并导致纯度降低,因此优选重复地进行洗涤时间为10分钟至2小时的洗涤。
对于洗涤温度没有特别限定,但是洗涤优选在5至50℃下进行。在5℃或更低温度下,溶液黏度增加并且移除效率变差。此外,在50℃或更高温度下,因为目的化合物溶解在有机溶剂中,在步骤完成后获得的得率降低,因此工业生产率降低。
对于水不溶性有机溶剂来说,优选的是氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、叔丁基甲基醚等,氯仿更加优选。
在用没有特别限定的水不溶性有机溶剂洗涤后,优选从水性层中除去无机盐。对于无机盐的移除来说,优选使用活性炭、离子交换树脂等,更优选为离子交换树脂。
离子交换树脂包括作为强酸性离子交换树脂的含有磺酸基或羧酸基的离子交换树脂和作为强碱性离子交换树脂的铵离子交换树脂。对于强酸性离子交换树脂和强碱性离子交换树脂没有特别限定,并且可以单独处理或在混合后处理。所使用的离子交换树脂的量,适合情况下为式(3)所表示的化合物的0.5至20倍,更适合为0.5至10倍。当量少于0.5倍时,纯化不充分,并且当离子性组分残留时,在下一步骤中亚烷基氧化物加成聚合时会发生副反应例如末端乙烯基醚化反应,使得目标化合物的品质趋于降低。
通过对得到的水性层进行浓缩,通过与有机溶剂例如甲苯等共沸移除水进行脱水干燥,可以获得式(3)所表示的化合物。
(亚烷基氧化物加成)
亚烷基氧化物与通过环状缩醛结构的去保护而新形成的具有四个羟基的式(3)所表示的化合物的加成聚合没有具体限定,但是优选情况下,可以通过下面的步骤(A1)以及随后的步骤(A2)和(A3)来进行生产。
步骤(A1):将式(3)所表示的化合物溶解在含有相对于化合物以摩尔计为50%至150%的碱催化剂的水性溶液中,加入有机溶剂,并优选在50至130℃下执行水的共沸移除的步骤。
步骤(A2):将亚烷基氧化物与式(3)所表示的化合物在50至130℃下反应,以获得式(4)所表示的化合物的步骤。
步骤(A3:在上述式(4)所表示的化合物上,将聚氧化亚烷基的末端羟基醚化,并且在R2去保护后,在L1不是单键的情况下导入含有L1的基团或者在n为1或以上的情况下将氧化亚烷基导入末端羟基中,由此获得式(2)所表示的化合物的步骤。
步骤(A4):将式(2)所表示的化合物的羟基转变成-L2-X的步骤。
步骤(A1)
对步骤(A1)中的碱催化剂没有特别限定,但是包括金属钠、金属钾、氢化钠、氢化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾等。碱催化剂的浓度优选为以摩尔计50%至150%。当浓度低于以摩尔计50%时,亚烷基氧化物的聚合反应速率降低并且热滞后增加,导致形成杂质例如末端乙烯基醚化合物,因此从生产高品质高分子量化合物的观点来说,以摩尔计50%或更高的浓度是有利的。当催化剂浓度超过以摩尔计150%时,在醇化物形成反应时反应液体的黏度增加或液体固化,降低了搅拌效率,并且存在着醇化物形成不加速的趋势。
对用于共沸移除水的有机溶剂没有特别限定,但是包括甲醇、乙醇、甲苯、苯和二甲苯,并且与水具有相似沸点的甲苯是优选的。共沸温度优选为50至130℃。当温度低于50℃时,反应液体的黏度增加,并存在着水残留的趋势。残留的水形成源自于水的聚氧化亚烷基化合物,并且化合物可能被混入,成为药物应用不想要的杂质。此外,当温度高于130℃时,存在着发生缩合反应的顾虑。在水残留的情况下,优选重复地进行水的共沸移除。
步骤(A2)
步骤(A2)不使用溶剂或在溶剂中进行。对于反应溶剂没有特别限定,只要它是质子惰性溶剂即可,例如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺,但是优选为甲苯或没有溶剂。反应时间优选为1至24小时。当时间短于1小时时,存在着催化剂不完全溶解的顾虑。当时间长于24小时时,存在着发生上面提到的分解反应的顾虑。
亚烷基氧化物包括亚乙基氧化物、亚丙基氧化物、三亚甲基氧化物、1-乙基亚乙基氧化物、1,2-二甲基亚乙基氧化物、四亚甲基氧化物等。优选的是亚乙基氧化物和亚丙基氧化物,更优选为亚乙基氧化物。
反应温度优选为50至130℃。当温度低于50℃时,聚合反应降低并且热滞后增加,使得式(4)所表示的化合物的品质倾向于降低。此外,当温度高于130℃时,在聚合期间会发生副反应例如末端乙烯基醚化反应,因此存在着目的化合物品质降低的趋势。在聚合期间随着分子量的增加,反应液体的黏度增加,因此可以以适合方式加入质子惰性溶剂,在适合情况下为甲苯。
在进行步骤(A3)之前,步骤(A2)可以重复执行一次以上。在这种情况下,步骤可以采取与上述条件相同的方式,通过向反应容器中残留的反应混合物加入亚烷基氧化物来执行。通过调整重复次数,可以调整平均添加摩尔数m。
步骤(A3)
(醚化)
对于式(4)所表示的化合物的聚氧化亚烷基的末端羟基的烷基醚化反应来说,可以使用已知方法,但是具体来说,可以提到的是下列(A3-1)和(A3-2)。
(A3-1)将聚氧化亚烷基的末端羟基转变成醇化物,并将其与烷基卤化物反应的方法。
(A3-2)用甲磺酰氯、对甲苯磺酰氯、2,2,2-三氟乙磺酰氯等活化聚氧化亚烷基的末端羟基,并将活化物与烷基醇的醇化物反应的方法。
适合的是(A3-2)的方法。下面将对该方法进行更详细的描述,但步骤不限于此。
(A3-2)的生产方法包含下列步骤(A3-2-1)、(A3-2-2)和(A3-2-3)。
步骤(A3-2-1):向式(4)所表示的化合物加入叔胺和式(23)所表示的化合物,并将它们在优选20至60℃下反应以获得式(24)所表示的化合物的步骤。在这种情形中,相应的装料化合物的摩尔比率满足下列关系。
Vi≥5Vg
Vh>Vi
Vg:式(4)所表示的化合物的摩尔数
Vh:叔胺的摩尔数
Vi:式(23)所表示的化合物的摩尔数
更优选情况下,满足关系:
25Vg≥Vi≥5Vg
6Vi>Vh>Vi
当Vi小于5Vg时,存在着反应比率降低以及氧化亚烷基链末端处的羟基残留的顾虑。在后面的步骤中官能团被导入到残留羟基中,形成与目的化合物具有相同分子量的多功能杂质。当这样的多功能杂质存在时,它在与生物相关物质键合时起到交联剂的作用,并且修饰的生物相关物质的纯度趋于降低。此外,当Vh等于或小于Vi时,因为随着反应进程作为副产物产生的酸不能被有效捕获,反应比率降低,因此羟基残留在氧化亚烷基链末端处。此外,当Vi大于25Vg并且Vh等于或大于6Vi时,多余的量可能混合到后面的步骤中,引起副反应。
Figure BPA00001445352500371
其中W3是卤原子,R6表示具有1至10个可以含有氟原子的碳原子的烃基或具有1至3个碳原子、可以被氟原子取代的烷氧基。
上述R6是具有1至10个可以含有氟原子的碳原子的烃基或具有1至3个碳原子、可以被氟原子取代的烷氧基,并且烃基包括具有1至10个碳原子的直链或支链烷基、具有2至10个碳原子的直链或支链烯基、具有2至10个碳原子的直链或支链炔基、具有6至10个碳原子的芳基、具有7至10个碳原子的直链或支链芳烷基、具有8至24个碳原子的直链或支链芳烯基、具有8至24个碳原子的直链或支链芳炔基以及具有7至10个碳原子的直链或支链烷芳基。具体来说,可以提到的是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、己基、壬基、乙烯基、苯基、苯甲基、4-甲基苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-(三氟甲氧基)苯基等,但是优选情况下为甲基、乙烯基、4-甲基苯基和2,2,2-三氟乙基。
所使用的碱包括有机碱例如三乙胺、吡啶和4-二甲基氨基吡啶,或无机碱例如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾和氢氧化钾,但是优选情况下是有机碱例如三乙胺、吡啶和4-二甲基氨基吡啶。
此外,在所使用的式(23)所表示的化合物中,W3表示与上述相同的基团,并优选为Cl或Br。此外,R6优选情况下为甲基、苯基或对甲基苯基,更适合情况下,最优选为其中W3是Cl并且R6是甲基的甲磺酰氯。
该步骤优选在溶剂中进行。在这种情形下,对所使用的溶剂没有特别限定,只要它是质子惰性溶剂即可,但是优选包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等,更优选为甲苯,其可以通过水的共沸移除来除去反应系统中的水。反应中使用的溶剂量相对于式(4)所表示的化合物以重量计优选为0.5倍至10倍。在式(4)所表示的化合物的分子量大的情况下,反应液体的黏度增加并且反应比率降低,因此优选用溶剂稀释液体。
对于反应温度没有特别限定,但是优选为60℃或更低温度以抑制副反应,并且优选为20℃或更高温度以便抑制反应溶液黏度的增加。反应时间优选为1至24小时。当时间短于1小时时,存在着反应比率低的顾虑。当时间长于24小时时,存在着发生副反应的顾虑。
在反应时,从起始原料除去水的操作,例如水的共沸移除,可以在反应之前进行。此外,可以添加抗氧化剂例如2,6-二叔丁基-对甲酚。此外,当反应前进并且式(24)所表示的化合物形成时,形成了盐,但是在反应完成后,它可以不需其他操作而进入下一步骤,或者可以通过过滤除去盐,或者在过滤后,式(24)所表示化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
步骤(A3-2-2):向式(24)所表示的化合物添加式(25)所表示的化合物,并将它们在优选20至80℃下反应以获得式(10)所表示的化合物的步骤。在这种情形中,相应的装料化合物的摩尔比率满足下列关系:
Vk>Vj
Vk:式(25)所表示的化合物的摩尔数
Vj:式(24)所表示的化合物的摩尔数;
更优选情况下,满足下列关系:
20Vj>Vk>Vj。
MO-R    .....(25)
在式(25)所表示的化合物中,R具有与R1等相同的意义,并且M是钠或钾,适合情况下为钠。
当Vk等于或小于Vj时,醚化反应进行得不充分,并且反应性基团例如甲磺酸酯基团残留在氧化亚烷基链末端。在反应性基团残留在氧化亚烷基链末端的情况下,如上所述,它被转变成多功能化合物,其在与生物相关物质键合时引起严重的副反应。此外,在Vk等于或大于20Vj的情况下,过量的醇化物混合到后面的步骤中并引起副反应等。
反应优选在溶剂中进行。对于所使用的溶剂没有特别限定,只要它是上面提到的质子惰性溶剂即可,但是优选为甲苯。反应时所使用的溶剂的量相对于式(24)所表示的化合物优选为0.5倍至10倍。在式(24)所表示的化合物的分子量大的情况下,反应液体的黏度增加,因此优选用溶剂稀释溶液。
对于反应温度没有特别限制,但是优选为80℃或更低温度以抑制副反应,并且优选为20℃或更高温度以抑制反应液体黏度的增加。反应时间优选为1至24小时。当时间短于1小时时,存在着反应比率低的顾虑。当时间长于24小时时,存在着发生副反应的顾虑。在反应时,从起始原料除去水的操作,例如水的共沸移除,可以在反应之前进行。
步骤(A3-2-3):过滤反应液体或用浓度为以重量计10%或以上的水性无机盐溶液洗涤反应液体的步骤。
对无机盐的种类没有特别限定,但是适合情况下为氯化钠。当浓度低于以重量计10%时,目的化合物迁移到水性层中,显著降低了得率。用水洗涤的操作可以重复一次以上。执行步骤(A3-2-3)是为了移除过量添加的起始原料、作为副产物产生的盐等。当跳过该步骤时,在步骤(A3)再次进行的情况下可能引起副反应。在下一步执行去保护步骤的情况下,这些杂质可能起到催化剂毒物的作用并影响反应比率。
此外,为了增加聚氧化亚烷基链末端的醚化比率,优选重复地执行步骤(A3-2-1)至(A3-2-3)。当聚氧化亚烷基链末端的烷基醚化比率低时,存在着如上所述可能形成多功能杂质的顾虑。
由此获得的式(10)所表示的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
随后的去保护步骤没有特别限定,并且可以使用在《有机合成中的保护性基团》(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)等中显示的已知方法,但是例如在R2是苯甲基的情况下,步骤可以使用加氢还原催化剂和氢供体通过下列步骤(A3-3)的加氢反应来执行。下面将对作为一个实例的苯甲基步骤(A3-3)进行描述,但是本发明的步骤不限于此。
步骤(A3-3)
当R2是苯甲基醚时,作为加氢还原催化剂,钯是优选的。对于载体没有特别限定,但是优选为氧化铝或碳,更优选为碳。催化剂的量相对于式(10)所显示的化合物优选为以重量计1至20%。当量少于以重量计1%时,存在着去保护比率降低和后面步骤中官能团形成比率降低的顾虑。此外,当量大于以重量计20%时,存在着发生聚氧化亚烷基链的分解反应和前面提到的作为副产物产生反应性低分子量化合物的顾虑。
对反应溶剂没有特别限定,但优选包括甲醇、乙醇、2-丙醇等,更优选为甲醇。
对氢供体没有特别限定,但包括氢气、环己烷、2-丙醇等。
反应温度优选为70℃或更低温度,并且当温度高于70℃时,存在着发生聚氧化亚烷基链的分解反应和形成反应性低分子量化合物的顾虑。
反应时间没有具体限定。当催化剂的量大时,反应在短时间内完成,当催化剂的量小时,反应花费较长时间,但优选为1至5小时。当时间短于1小时时,存在着反应比率低的顾虑。当时间长于5小时时,存在着发生聚氧化亚烷基化合物的分解反应的顾虑。
获得的式(11)所表示的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
由此获得的式(11)所表示的化合物是基本上不含仲羟基的聚氧化亚烷基化合物。
由于式(11)所表示的化合物基本上不含仲羟基,因此随后的官能团导入反应的反应比率高,并且可以获得具有高纯度的聚氧化亚烷基化合物。在存在仲羟基的情况下,导入官能团的反应比率低,并且用于修饰生物相关物质的中间体的纯度降低,因此存在着杂质混合到药物等中并由此产生问题的可能性。
随后,在L1不是单键的情况下,将含有L1的基团导入式(11)所表示的化合物。例如,在L1是-OC(=O)NH(CH2)2-的情况下,导入可以按照下面的步骤(3-4-2)与聚氧化亚烷基的导入一起进行。可选地,在L1是-OC(=O)NH-并且n为0的情况下,它可以通过将式(11)所表示的化合物与N,N′-二琥珀酰亚胺基碳酸酯或对硝基苯基氯代甲酸酯进行反应以将式(11)所表示的化合物的羟基转变成琥珀酰亚胺基碳酸酯基或对硝基苯基碳酸酯基,随后将得到的产物与相应的胺化合物(例如丙炔基胺、1-氨基-3,3-二乙氧基丙烷等)进行反应来导入。然而不需说明,导入不限于此。
对于随后将聚氧化亚烷基导入末端羟基没有特别限定,但具体来说,可以提到的是下列步骤(A3-4-1)和(A3-4-2)。
步骤(A3-4-1)
通过将去保护获得的式(11)所表示的化合物与亚烷基氧化物通过步骤(A2)的方法进行反应而实现导入的方法。
步骤(A3-4-2)
将通过去保护获得的式(11)所表示的化合物的末端羟基转变成反应性官能团,将得到的产物与一个末端羟基没有受保护的氨基聚氧化亚烷基进行反应,或者将产物与被R2保护的氨基聚氧化亚烷基进行反应,随后将R2保护基团去保护的步骤。
步骤(A3-4-2-1)
在一个末端羟基被R2保护的情况下,按照步骤(A3-3)的方法通过去保护获得式(2)所表示的化合物的方法。
下面将描述步骤(A3-4-2)
(A3-4-2)
对反应性官能团没有特别限定,但是具体来说包括对硝基苯基碳酸酯基团和N-羟基琥珀酰亚胺基碳酸酯,并且优选的是对硝基苯基碳酸酯基团。
下面将描述转变成对硝基苯基碳酸酯的情况,但本发明的步骤不限于此。
对于反应来说,可以通过将有机碱例如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶或无机碱例如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾与下面的通式(b1)所表示的任意化合物以及式(11)所表示的化合物,在质子惰性溶剂例如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二乙基醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中,或者不使用溶剂进行反应,来实现转化。此外,可以不使用上面的有机碱和无机碱。对所使用的有机碱和无机碱的比率没有特别限定,但优选与通过去保护获得的式(11)所表示的化合物相比摩尔量相等或更高。此外,有机碱可以用作溶剂。式(b1)中的W4是卤原子(例如Cl、Br、I),并且优选为Cl。所使用的式(b1)所表示的化合物与通过去保护获得的式(11)所表示的化合物相比的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更高,并且更优选情况下,优选将它们在等摩尔比至50摩尔比的范围内反应。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。形成的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
Figure BPA00001445352500431
其中W4表示卤原子。
随后,与氨基聚氧化亚烷基的反应可以在质子惰性溶剂例如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二乙基醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中,或者不使用溶剂来进行。用于氨基聚氧化亚烷基的一个末端羟基的保护基团是具有1至24个碳原子的烃基。具体的烃基包括烃基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、油烯基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、苯甲基、甲苯基、丁基苯基和十二烷基苯基。优选情况是具有1至10个碳原子的烃基,更优选情况是叔丁基和苯甲基,更优选情况是苯甲基。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。形成的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
对于去保护没有特别限定,但是在苯甲基去保护的情况下,具体来说可以提到的是(A-3)的方法。
转变成N-羟基琥珀酰亚胺基碳酸酯的方法可以以与上述相同的方式进行,差别在于使用N,N-二琥珀酰亚胺基碳酸酯代替上述通式(b1)所表示化合物。
式(2)所表示的化合物可以通过上述方法获得,但是也可以通过下面的步骤(D-1)或(D-2)获得。
(D-1)
使用式(6)所表示的化合物,能够通过顺序执行上述步骤(A3-4-1)、(B 1)、(B2)、(A1)、(A2)和(A3)获得化合物(2)的方法。
(D-2)
使用式(6)所表示的化合物,能够通过顺序执行上述步骤(A3-4-2-1)、(B 1)、(B2)、(A1)、(A2)和(A3)获得化合物(2)的方法。
步骤(A4)
下面将描述将化合物(2)的羟基转变成-L2-X的步骤。
((b)、(e)的导入方法)
可以通过将化合物(2)与有机碱例如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、六甲基二硅氮烷钠或六甲基二硅氮烷钾或无机碱例如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾、氢氧化钾或氢化钠以及分别由下列通式(b1)和(e1)或(e2)所表示的任意化合物,在质子惰性溶剂例如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二乙基醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中,或者不使用溶剂进行反应,来导入(b)和(e)。对所使用的有机碱和无机碱的比率没有特别限定,但优选与化合物(2)相比摩尔量相等或更高。此外,有机碱可以用作溶剂。通式(b1)和(e1)中的W4是卤原子(例如Cl、Br、I),并且优选为Cl。此外,通式(e1)中的Y3是具有1至10个可以含有氟原子的碳原子的烃基或具有1至3个碳原子、可以被氟原子取代的烷氧基,并优选为甲基、4-甲基苯基或三氟甲基。通式(e2)中的Y4是具有1至10个碳原子的烃基,并优选为乙烯基或异丙烯基。通式(b1)、(e1)或(e2)所表示的化合物相对于化合物(2)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更高,并且更优选情况下,优选将它们在等摩尔比至50摩尔比的范围内反应。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。形成的化合物(1)可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
Figure BPA00001445352500461
其中W4、Y3和Y4表示与上面提到的相同的基团。
((f)的导入方法)
羧基部分(f)可以通过将化合物(2)与二羧酸的酸酐例如琥珀酸酐或戊二酸酐进行反应来导入。
化合物(2)与二羧酸酸酐的反应在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂来进行。所使用的二羧酸酸酐与化合物(2)相比的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至5摩尔比。反应温度优选为0至200℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。对于反应来说,可以使用有机碱例如三乙胺、吡啶或二甲基氨基吡啶或无机碱例如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾作为催化剂。所使用的催化剂的比率相对于化合物(2)优选为以重量计0.1至50%,更优选为以重量计0.5至20%。由此形成的含有羧基部分(f)的化合物(1)可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化,或者在化合物被用作缩合反应的起始原料的情况下可以原样使用。
含有羧基部分(f)的化合物(1)也可以通过与卤代烷基羧酸酯例如6-溴己酸乙酯或7-溴庚酸乙酯进行反应来获得。化合物(2)与卤代烷基羧酸酯的醚化反应在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂来进行。所使用的卤代烷基酯相对于化合物(2)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至30摩尔比。反应温度优选为0至200℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。对于反应来说,可以使用有机碱例如三乙胺、吡啶或二甲基氨基吡啶或无机碱例如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾作为催化剂。所使用的催化剂的比率优选为以重量计0.1至500%,更优选为以重量计0.5至300%。在醚化后,酯的水解通过在有机碱的情况下添加氢氧化钠、氢氧化钾等的水性溶液,或在无机碱的情况下添加水来进行。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至100℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。在反应后,用盐酸、硫酸等进行中和。由此形成的含有羧基部分(f)的化合物(1)可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化,或者在化合物被用作缩合反应的起始原料的情况下可以原样使用。
((a)的导入方法)
含有(a)的琥珀酰亚胺部分的化合物(1),可以通过含有羧基部分(f)的化合物(1)与N-羟基琥珀酰亚胺在缩合试剂例如DCC或EDC存在下的缩合反应来获得。缩合反应也在上述质子惰性溶剂中或不使用溶剂进行。对缩合试剂没有特别限定,但优选为DCC。缩合试剂相对于化合物(1)的羧基部分(f)的比率优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至5摩尔比。所使用的N-羟基琥珀酰亚胺相对于化合物(1)的羧基部分(f)的比率优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至5摩尔比。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
此外,含有琥珀酰亚胺部分(a)的化合物(1)也可以通过将化合物(2)、N,N′-二琥珀酰亚胺基碳酸酯和有机碱例如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、六甲基二硅氮烷钠或六甲基二硅氮烷钾进行反应来获得。反应也与上述反应相同在质子惰性溶剂中或不使用溶剂来进行。所使用的N,N′-二琥珀酰亚胺基碳酸酯相对于化合物(2)优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至20摩尔比。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至80℃。所使用的有机碱相对于化合物(2)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过纯化手段例如重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
((k)的导入方法)
可以通过在溶剂例如水或乙腈中向丙烯腈等加入化合物(2),使用无机碱例如氢氧化钠或氢氧化钾作为催化剂以获得腈部分,随后在镍或钯催化剂的存在下在压热反应器中对腈基团进行加氢反应,来获得含有胺部分(k)的化合物(1)。在获得腈部分时所使用的无机碱的比率没有特别限定,但是相对于化合物(2)优选以重量计为0.01至50%。所使用的丙烯腈等的比率没有特别限定,但是相对于化合物(2)的重量优选为以重量计0.5至5倍,并且更优选情况下,更优选在以重量计1至4倍的范围内进行反应。此外,丙烯腈可以用作溶剂。反应温度优选为-50至100℃,更优选为-20至60℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。随后的腈部分加氢反应中的反应溶剂没有特别限定,只要它是不参与反应的溶剂即可,但优选为甲苯。所使用的镍或钯催化剂的比率没有特别限定,但是相对于腈部分为以重量计0.05至30%,更优选为以重量计0.5至20%。反应温度优选为20至200℃,更优选为50至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。氢气压力优选为2至10MPa,更优选为3至8MPa。此外,为了防止二聚化,可以在反应系统中加入氨。在添加氨的情况下,对氨的压力没有特别限定,但是为0.1至10MPa,更优选为0.3至2MPa。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
上述含有胺部分(k)的化合物(1)也可以通过将含有(e)的化合物(1)与氨水反应来获得。反应在氨水中进行。对氨的浓度没有特别限定,但是优选在10至40%的范围内。所使用的氨水的比率相对于含有(e)的化合物(1)的重量优选为1至300倍。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至72小时,更优选为1小时至36小时。此外,含有胺部分(k)的化合物(1)也可以通过将含有(e)的化合物(1)与氨在压热反应器中反应来获得。对反应溶剂没有特别限定,但优选包括甲醇或乙醇。氨的量相对于含有(e)的化合物(1)优选为以重量计10至300%,更优选为以重量计20至200%。反应温度优选为50至200℃,更优选为80至150℃。反应时间优选为10至24小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
((1)的导入方法)
可以通过将含有碳酸酯部分(b)的化合物(1)与下列化合物(11)在碱催化剂例如三乙胺或吡啶存在下进行反应来获得。
邻苯二甲酰亚胺部分(12):
Figure BPA00001445352500491
对反应溶剂没有特别限定,只要没有溶剂或是极性溶剂即可,但优选为甲醇。所使用的碱催化剂相对于含有(b)的化合物(1)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至20摩尔比。所使用的化合物(11)相对于含有(b)的化合物(1)的比率优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至20摩尔比。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化,或者可以不用纯化进行下一步骤。
Figure BPA00001445352500492
其中Q表示与下面提到的相同的基团。
含有羟基胺(1)的化合物(1)可以通过将上述邻苯二甲酰亚胺部分(12)在多功能胺例如肼或乙二胺存在下进行反应来获得。
对反应溶剂没有特别限定,但是优选为N,N-二甲基甲酰胺或二氯甲烷。所使用多功能胺相对于化合物(12)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多,并且在更优选情况下,反应更优选在等摩尔至50摩尔比的范围内进行。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
((d)的导入方法)
可以通过将按照上面提到的方法获得的含有胺(k)的化合物(1)与马来酸酐在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂进行反应以获得马来酰亚胺部分,随后使用乙酸酐和乙酸钠作为催化剂对产物进行闭环反应,来获得含有马来酰亚胺部分(d)的化合物(1)。在马来酰胺化反应中使用的马来酸酐相对于含有(k)的化合物(1)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多,更优选情况下为等摩尔至5摩尔比。反应温度优选为0至200℃,更优选为20至120℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的马来酰亚胺部分可以通过上面提到的纯化手段进行纯化,或者可以原样用于下面的闭环反应中。
随后的闭环反应中的反应溶剂没有特别限定,但是优选为质子惰性溶剂或乙酸酐。所使用的乙酸酐相对于马来酰亚胺部分的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更多,更优选为等摩尔至50摩尔比。反应温度优选为0至200℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段进行纯化。
上述的马来酰亚胺部分也可以通过将下列通式(d1)与上面提到的含有胺(k)的化合物(1)进行反应来获得。反应在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂进行,并且反应通过添加相对于含有胺(k)的化合物(1)等摩尔或更高比率的化合物(d1)来进行。所使用的化合物(d1)相对于含有(k)的化合物(1)的比率优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至5摩尔比。反应温度优选为0至200℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。在反应时可以避光。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段进行纯化。
其中Q表示具有1至7个碳原子的二价烃基。
对于Q来说,可以优选提到的是亚甲基、亚乙基、亚丙基,更优选为亚乙基和亚丙基。
((c)的导入方法)
可以通过将化合物(e)与下列化合物(c1)所表示的缩醛化合物进行反应以获得缩醛部分,随后在酸性条件下进行水解,来获得含有醛部分(c)的化合物(1)。含有的(c)化合物(1)的生产如下进行。可以通过将化合物(2)与化合物(c1)以等摩尔或更高的比率、优选为等摩尔至50摩尔的比率在上面提到的溶剂中或不使用溶剂来进行缩醛化反应。化合物(c1)可以使用金属钠、金属钾、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、叔丁氧基钾等从相应的醇制备。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。
在使用下面的化合物(c2)的情况下,可以通过利用上面提到的方法将化合物(2)的羟基转变成醇化物,然后将化合物(c2)以相对于化合物(2)等摩尔或更高、优选为等摩尔至100摩尔比的比率下,在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂进行反应,来获得缩醛部分。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。
在使用下面的化合物(c3)的情况下,可以通过将含有(a)、(b)、(e)或(f)的化合物(1)与化合物(c3)进行反应来获得缩醛部分。含有(a)、(b)、(e)或(f)的化合物(1)的生产如上所述。在与化合物(c3)的反应中,对溶剂没有特别限定,但是反应优选在上面提到的质子惰性溶剂中进行。装料的化合物(c3)相对于含有(a)、(b)、(e)或(f)的化合物(1)的比率,优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至10摩尔。反应温度优选为-30至200℃,更优选为0至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。在使用含有(f)的化合物(1)的情况下,适合情况下可以使用缩合试剂例如DCC或EDC。所有的缩醛反应可以在避光下进行。由此获得的缩醛部分可以通过上面提到的纯化手段进行纯化,或者可以不用纯化原样用于下面的醛形成反应中。
对于醛形成来说,可以通过将缩醛部分转移到0.1至50%水性溶液,并在使用酸例如乙酸、磷酸、硫酸或盐酸将pH调整到1至4的水性溶液中将其水解,来进行生产。
反应温度优选为-20至100℃,更优选为0至80℃。
反应时间优选为10分钟至24小时,更优选为30分钟至10小时。反应可以在避光下进行。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
Figure BPA00001445352500531
其中R7和R8是具有1至3个碳原子的烃基,并且可以彼此相同或不同,或者它们可以彼此形成环;M是钠或钾,W5是卤原子,并且t是1至5的整数。
对于R7和R8来说,可以提到的优选为甲基、乙基和丙基,更优选为甲基和乙基。
((g)的导入方法)
含有巯基部分(g)的化合物(1)可以通过将含有(e)的化合物(1)与硫醛化试剂例如硫脲进行反应来获得。含有(e)的化合物(1)的生产如下。硫醛化反应在溶剂例如水、乙醇或乙腈中或不使用溶剂进行。所使用的硫醛化试剂相对于含有(e)的化合物(1)的比率优选为等摩尔或更高,更优选在等摩尔至50摩尔比的范围内。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。反应后,可以通过对形成的噻唑盐进行碱水解来获得含有巯基部分的化合物(1)。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段进行纯化。
此外,上述的含有巯基部分的化合物(1)也可以通过将含有(e)的化合物(1)与下列化合物(g1)反应并用伯胺分解产物来获得。含有(e)的化合物(l)与化合物(g1)的反应在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂来进行。所使用的化合物(g1)相对于含有(e)的化合物(1)的比率,优选为等摩尔或更高,更优选在等摩尔至50摩尔比的范围内。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。随后使用伯胺的碱分解在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂来进行。对所使用的伯胺没有特别限定,但优选包括氨、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、环己胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺等。当然,这些伯胺可以用作溶剂。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
Figure BPA00001445352500541
((h)的导入方法)
含有(h)的化合物(1)可以通过将含有(g)的化合物(1)与2,2-二吡啶基二硫化物进行反应来获得。在反应中,对溶剂没有特别限定,但反应优选在乙醇中进行。所装料的2,2-二吡啶基二硫化物相对于含有(g)的化合物(1)的比率优选为等摩尔或更高,更优选相对于含有(g)的化合物(1)为等摩尔至50摩尔比。反应温度优选为-30至100℃,更优选为0至60℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。由此获得的含有(h)的化合物(1)可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
((i)的导入方法)
可以通过将使用上面提到的方法获得的含有胺(k)的化合物(1)与碘乙酸酐在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂进行反应,来获得含有的(i)的化合物(1)。所使用的碘乙酸酐相对于含有胺(k)的化合物(1)的比率没有特别限定,但优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至5摩尔比。反应温度优选为0至200℃,更优选为20至120℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的含有(i)的化合物(1)可以通过纯化手段例如萃取、重结晶、吸附处理、重新沉淀、柱层析或超临界抽提来纯化。
此外,含有(i)的化合物(1)可以通过将含有胺(k)的化合物(1)与碘乙酸在缩合试剂例如DCC或EDC的存在下进行缩合反应来获得。缩合反应也以类似方式在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂来进行。对缩合试剂没有特别限定,但优选为DCC。所使用的缩合试剂相对于含有(k)的化合物(1)的比率优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至5摩尔比。所使用的碘乙酸相对于含有(k)的化合物(1)的比率优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至5摩尔比。反应温度优选为0至100℃,更优选为20至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至12小时。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
((m)的导入方法)
可以通过将使用上面提到的方法获得的含有(a)的化合物(1)与肼基甲酸叔丁酯在碱催化剂例如三乙胺或二甲基氨基吡啶存在下,在上面提到的质子惰性溶剂中或不使用溶剂进行反应,然后执行去保护反应,来获得含有(m)的化合物(1)。所使用的肼基甲酸叔丁酯相对于含有(a)的化合物(1)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至5摩尔比。所使用的碱催化剂相对于含有(a)的化合物(1)的比率没有特别限定,但是优选为等摩尔或更高,更优选为等摩尔至7摩尔比。反应温度没有特别限定,但优选为0至100℃,更优选为30分钟至12小时。由此获得的叔丁基酰肼部分可以通过上面提到的纯化手段来纯化,或者可以不用纯化原样使用在下面的去保护反应中。对于去保护反应来说,可以通过将叔丁基酰肼部分转移到0.1至50%水性溶液中,并且在使用酸例如乙酸、磷酸、硫酸或盐酸将pH调整到1至4的水性溶液中对其进行水解,来进行生产。反应温度优选为-20至100℃,更优选为30分钟至10小时。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
((j)的导入方法)
含有乙炔(j)的化合物(1)可以通过将含有(a)、(b)、(c)或(e)的化合物(1)与下列通式(j1)所表示的乙炔化合物进行反应来获得。含有(a)、(b)、(c)或(e)的化合物(1)的生产如上所述。可以通过将化合物(j1)与含有(a)、(b)、(c)或(e)的化合物(1)以等摩尔或更高、优选为等摩尔至50摩尔的比率,在质子性溶剂中或不使用溶剂进行反应,来实现乙炔形成反应。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
Figure BPA00001445352500561
其中t是1至5的整数。
((n)的导入方法)
含有叠氮化物(n)的化合物(1)可以通过将含有(e)的化合物(1)与叠氮化钠进行反应来获得。可以通过将含有(e)的化合物(1)与叠氮化钠以等摩尔或更高、优选为等摩尔至50摩尔的比率,在质子性溶剂中或不使用溶剂进行反应,来实现叠氮化物形成反应。反应温度优选为0至300℃,更优选为20至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时,更优选为30分钟至24小时。形成的化合物可以通过上面提到的纯化手段来纯化。
根据本发明,提供了在相同分子量下改进了常规黏度并具有通过醚键形成的四条链的多支链聚氧化亚烷基化合物(1)。
实施例
下面将根据实施例对本发明进行更具体的描述。就此而言,使用了1H-NMR、GPC或TOF-MS来分析和鉴定实施例中的化合物。
聚氧化亚烷基化合物的分子量通过TOF-MS分析来测定。
在下面实施例的化合物中,当结构式中存在m和/或n时,m和/或n的数值从方程计算,在所述方程中,使用m和/或n作为变量表示每种实施例化合物或起始原料的分子量的数学式位于左侧,通过TOF-MS分析测定的分子量位于右侧。
<1H-NMR分析方法>
1H-NMR分析中,使用由Nippon Denshi Datum K.K制造的JNM-ECP400和JNM-ECA600。NMR数据中的整数值是理论值。
<GPC分析方法>
在GPC分析中,使用SHIMADZU LC-10Avp作为GPC系统,并且在下列条件下进行测量:
SHIMADZU LC-10Avp
展开剂:二甲基甲酰胺;流速:0.7ml/min;
柱子:PL gel MIXED-Dx2(Polymer Laboratory);柱温:65℃;检测器:RI;样品量:1mg/g,100μl。
对于GPC数据来说,Mn表示数均分子量,Mw表示重均分子量,Mp表示峰顶分子量。
<TOF-MS分析的分析方法>
在TOF-MS分析时,使用了Bruker autoflex III。
测量样品的制备如下进行:
将样品溶解在从1,8,9-三羟基蒽和三氟乙酸钠制备的THF溶液中以制备测量样品。
(实施例1-1)
化合物(p)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0,并且分子量=约40000的情况)
(实施例1-1)
在装备有温度计、氮气导入管和搅拌器的5L圆底烧瓶中,放入1000g木糖醇、1916g 2,2-二甲氧基丙烷和37.5mg单水对甲苯磺酸。在向其中导入氮气的同时,在65℃下进行反应。通过蒸发除去反应液体的溶剂,并通过蒸馏(沸点108℃/0.15mmHg)进行纯化,以获得1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇与1,2,4,5-二亚异丙基木糖醇的异构体混合物。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.37,1.39,1.44(12H,s,-CH 3 ),3.59-3.65(1H,m,-CH-O-),3.81-3.90(2H,m,-CH 2 -O-),3.98-4.01(1H,m,-CH-O-),4.04-4.10(2H,m,-CH 2 -O-),4.11-4.23(1H,m,-CH-O-)
(实施例1-2)
在装备有温度计、氮气导入管和搅拌器的2L圆底烧瓶中,放入250g在1-1中纯化的二亚异丙基木糖醇(异构体混合物)、1000g二氯甲烷、26g 4-二甲基氨基吡啶和109g三乙胺。在向其中导入氮气的同时,将整体在室温下溶解,在冷却到10℃以下后,逐滴加入297g叔丁基氯代二苯基硅烷。在滴加后,将温度回复到室温,并将反应进行2小时。然后,加入饱和碳酸氢钠水溶液对混合物进行洗涤。在硫酸镁上干燥后,通过蒸发除去溶剂,并在135℃和减压(0.15mmHg)下除去1,2,4,5-二亚异丙基木糖醇,以获得1,2,3,4-二亚异丙基-5-(叔丁基二苯基甲硅烷基)木糖醇。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.06(9H,m,-Si-C-(CH 3 ) 3 ),1.37,1.42,1.43(12H,s,-O-C-CH 3 ),3.72-3.82(1H,m,-CH-O-,-CH 2 -O-),3.95(1H,dd,-CH-O-),3.99-4.06(2H,m,-CH 2 -O-),4.11-4.15(1H,m,-CH-O-),7.36-7.54(6H,m,Ph-Si(-Ph)-O-),7.66-7.70(4H,m,Ph-Si(-Ph)-O-)
(实施例1-3)
在装备有温度计、氮气导入管和搅拌器的2L圆底烧瓶中,放入500g在1-2中获得的1,2,3,4-二亚异丙基-5-(叔丁基二苯基甲硅烷基)木糖醇和440g无水四氢呋喃。在向其中导入氮气的同时,将整体在室温下搅匀,在冷却到20℃以下后,逐滴加入1270ml四丁基氟化铵(1mol/L四氢呋喃溶液)。在滴加后,将温度回复到室温,并将反应进行2小时然后,通过在减压下蒸发除去溶剂。在将残留物用2000g乙酸乙酯溶解后,用纯水洗涤乙酸乙酯层,并在硫酸镁上干燥。然后通过蒸发除去溶剂,以获得1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.39,1.44(12H,s,-CH 3 ),3.62(1H,dd,-CH-O-),3.08-3.89(2H,m,-CH 2 -O-),3.98-4.08(1H,m,-CH-O-,2H,m,-CH 2 -O-),4.18-4.23(1H,m,-CH-O-)
Figure BPA00001445352500592
(实施例1-4)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-stark管和冷凝管的2L圆底烧瓶中,放入246g在1-3中获得的1,2,3,4-二亚异丙基木糖醇、9848g甲苯和1665g叔丁氧基钾。在向其中导入氮气的同时,在回流温度下除去水,并且在冷却到80℃以下时,逐滴加入2013g苯甲基氯。在滴加后,将反应在80℃下进行2小时。然后用984g 15%氯化钠水溶液将有机层洗涤4次,并通过蒸发除去溶剂,以获得1,2,3,4-二亚异丙基-5-苯甲基木糖醇。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.37,1.40,1.42,1.44(12H,s,-O-C-CH 3 ),3.59(2H,d,-CH 2 -O-),3.08(1H,dd,-CH-O-),3.91(1H,dd,-CH-O-),3.99(1H,m,-CH-O-),4.09(2H,m,-CH 2 -O-),4.56(2H,m,-O-CH 2 -Ph),7.22-7.39(5H,m,-O-CH 2 -Ph)
(实施例1-5)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-stark管和冷凝管的5L圆底烧瓶中,放入在1-4中获得的全部量的1,2,3,4-二亚异丙基-5-苯甲基木糖醇和水,并通过加入适量磷酸将水性溶液调整至pH1.9。在调整后,在向其中导入氮气的同时,将反应在70℃下进行2小时。然后在室温下将混合物用氢氧化钠水溶液中和,并将水层用686g氯仿洗涤两次。将水层装入填有由Mitsubishi Chemical Corporation制造的DIAION SMN-1(480g)的柱子并用离子交换水洗脱,将水层浓缩以获得1-苯甲基木糖醇。
1H-NMR(D2O,内标为TMS)δ(ppm):3.45-3.63(6H,m,-CH-CH 2 -O-),3.67-3.81(1H,m,-CH-O-),4.47(2H,d,-O-CH 2 -Ph),7.25-7.34(5H,m,-O-CH2-Ph)
Figure BPA00001445352500611
(实施例1-6)
在含有23.7g甲醇和6.8g水的100ml烧杯中装入3.4g氢氧化钾,将其在室温下溶解。溶解后,将制备的氢氧化钾溶液和18.0g(0.07mol)在上面1-5中获得的化合物加入到5L压热反应器中,在室温下搅拌15分钟后,向其中加入180g甲苯。在向其中导入氮气的同时,将整体在105至110℃下处理以回收180g水、甲醇和甲苯,然后冷却到50℃以下。然后向其中加入180g无水甲苯,并在向其中导入氮气的同时将整体在105至110℃下处理以回收120g水、甲醇和甲苯。将压热反应器系统内部用氮气替换,将温度升高至100℃,并在80至150℃和1Mpa以下压力下向其中加入122g(2.7mol)氧化乙烯,然后将反应继续进行1小时。在减压下移除5L压热反应器中的甲苯,将温度升高至100℃,并在80至150℃和1Mpa以下压力下向其中加入2662g(60.5mol)氧化乙烯,然后将反应继续进行1小时。在减压下除去未反应的氧化乙烯气体后,将整体冷却至60℃,并使用85%磷酸水溶液将pH调整到7.5,以获得下列化合物(p1)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.40-3.80(3623H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mH,CHO(CH 2 CH 2 O)mH,CH 2 OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
GPC分析;数均分子量(Mn):37839,重均分子量(Mw):39503,多分散性(Mw/Mn):1.044,峰顶分子量(Mp):39669
TOF-MS分析:43440
(p1)m=约245
实施例1-7
装入100克(2.5mmol)在上述1-6中获得的化合物(p1)和320g甲苯,并将整体加热回流以进行水的共沸移除。在冷却到室温后,向其加入1.6g(16mmol)三乙胺和1.5g(13mmol)甲磺酰氯,然后在40℃下反应6小时。将反应溶液过滤,并将滤液转移到装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的500ml圆底烧瓶中。然后,向其加入19.3g(100mmol)28%的甲醇钠的甲醇溶液,然后在40℃下进行6小时的反应。随后,向反应溶液加入27g吸附剂“KYOWARD 700”(由Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.制造),并将整体在70℃下继续搅拌1小时,以吸附过量的乙醇钠。在将反应液体过滤后,将滤液装入1L烧杯,并通过添加300g乙酸乙酯和350g己烷进行结晶。通过过滤将沉淀的晶体收集在1L烧杯中,并在40℃加热下通过加入400g乙酸乙酯进行溶解。然后通过加入300g己烷再次进行结晶。通过过滤收集沉淀的晶体并干燥,获得下列化合物(p2)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.37(12H,s,-OCH 3 ),3.30-3.90(3623H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mCH3CHO(CH 2 CH 2 O)mCH3CH 2OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
GPC分析;数均分子量(Mn):37215,重均分子量(Mw):38037,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):38912
Figure BPA00001445352500631
(p2)m=about 245
实施例1-8
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的500ml圆底烧瓶中加入15g在上面1-7中获得的化合物(p2)和15g 5%的钯-碳(50%含水产品)。在用氮气更换后,向其加入300ml甲醇和150ml环己烯,并升高温度以在52至55℃下产生轻柔回流,并将反应进行5小时。在将反应混合物冷却到室温后,通过过滤除去钯-碳,并将滤液浓缩。通过加入50ml乙酸乙酯和50ml己烷对浓缩物进行结晶。通过过滤收集得到晶体并干燥,以获得下列化合物(p3)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.38(12H,s,CH 3 -O-),3.52-3.77(2H,m,-O-CH 2 -),3.45-3.63(6H,m,-CH 2 -O-,-CH-O-)
GPC分析;数均分子量(Mn):36716,重均分子量(Mw):38876,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):38876
Figure BPA00001445352500641
(p3)m=约245
实施例1-9
分子量约为20000的情况
在含有47.4g甲醇和13.5g离子交换水的100ml烧杯中装入6.8g氢氧化钾,其在室温下溶解。在溶解后,将制备的氢氧化钾溶液和36.0g(0.14mol)在上面1-5中获得的化合物加入到5L压热反应器中,并且在室温下搅拌15分钟后,向其中装入360g甲苯。在向其中导入氮气的同时,将整体在105至110℃下处理,以回收210g水、甲醇和甲苯,然后冷却至50℃以下。然后向其中装入360g无水等级的甲苯,并在向其中导入氮气的同时,在105至110℃下回收220g水、甲醇和甲苯。将5L压热反应器系统内部用氮气替换,并在80至150℃和1Mpa以下压力下向其中加入258g(5.9mol)氧化乙烯,然后将反应继续进行1小时。取出得到的反应产物,其量为800g,并在80至150℃和1Mpa以下压力下向其中加入675g(15.3mol)氧化乙烯,然后将反应继续进行1小时。从压热反应器中取出800g,并使用85%磷酸水溶液将pH调整到7.5,以获得下列化合物(p4)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.40-3.80(1803H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mH,CHO(CH 2 CH 2 O)mH,CH 2 OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
GPC分析;数均分子量(Mn):15882,重均分子量(Mw):16523,多分散性(Mw/Mn):1.04,峰顶分子量(Mp):16945
TOF-MS分析:18859
Figure BPA00001445352500651
(p4)m=约106
实施例1-10
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-stark管和冷凝管的1000L圆底烧瓶中,装入200g(10mmol)在上述1-9中获得的化合物(p4)和700g甲苯,并将整体加热回流以执行水的共沸移除。在冷却到室温后,向其加入7.01g(69mmol)三乙胺和6.45g(56mmol)甲磺酰氯,然后在40℃下反应3小时。然后向其加入25.1g(130mmol)28%甲醇钠的甲醇溶液,然后在40℃下反应3小时。。在反应后,通过在40℃和减压下蒸发除去甲醇,并且在将残留物用2000g甲苯稀释后,对溶液进行过滤。然后向滤液加入1000g 25%氯化钠水溶液,将整体在50℃下搅拌,然后用水洗涤两次。在向甲苯加入适量硫酸镁以除去水并进行过滤后,通过添加己烷直到晶体沉淀进行结晶。通过过滤收集沉淀的晶体并加入乙酸乙酯在40℃下加热再次溶解后,通过添加己烷直到晶体沉淀再次进行结晶。通过过滤收集沉淀的晶体并干燥,获得下列化合物(p5)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.40-3.80(1799H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mH,CHO(CH 2 CH 2 O)mH,CH 2 OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
Figure BPA00001445352500661
(p5)m=约106
实施例1-11
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的500ml圆底烧瓶中,装入170g在上述1-10中获得的化合物(p5)和85g 5%的钯-碳(50%含水产品)。在用氮气更换后,向其加入1700ml甲醇和284ml环己烯,并升高温度以在52至55℃下产生轻柔回流,并将反应进行3小时。在将反应混合物冷却到室温后,通过过滤除去钯-碳,并将滤液浓缩。通过加入乙酸乙酯和己烷对浓缩物进行结晶。通过过滤收集得到晶体并干燥,以获得下列化合物(p6)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.38(12H,s,CH 3 -O-),3.40-3.80(1800H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mH,CHO(CH 2 CH 2 O)mH,CH 2 OCH2Ph)
GPC分析;数均分子量(Mn):15184,重均分子量(Mw):15762,多分散性(Mw/Mn):1.038,峰顶分子量(Mp):16112
TOF-MS分析:18859
Figure BPA00001445352500662
(p6)m=约106
实施例1-12
分子量为60000的情况
向实施例1-9中的压热反应器中残留的约550g反应液体加入1700g甲苯。在110℃下通过蒸发除去400g甲苯后,在80至150℃和1MPa以下压力下向其加入526g(12.0mol)氧化乙烯,然后继续反应1小时。取出得到的反应产物,其量为800g,在80至150℃和1MPa以下压力下向其加入215g(4.9mol)氧化乙烯,然后继续反应1小时。在从压热反应器中取出700g后,使用85%磷酸水溶液将pH调整至7.5并通过蒸发除去甲苯,获得下列化合物(p7)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.40-3.80(3623H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mH,CHO(CH 2 CH 2 O)mH,CH 2 OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
GPC分析;数均分子量(Mn):51374,重均分子量(Mw):52903,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):53220
TOF-MS分析:58852
(p7)m=约333
实施例1-13
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-stark管和冷凝管的2000L圆底烧瓶中,装入104g(1.7mmol)在上述1-12中获得的化合物(p7)和364g甲苯,并将整体加热回流以执行水的共沸移除。在冷却到室温后,向其加入1.30g(13mmol)三乙胺和1.19g(10mmol)甲磺酰氯,然后在40℃下反应3小时。然后向其加入4.65g(24mmol)28%甲醇钠的甲醇溶液,然后在40℃下反应12小时。在反应后,用728g甲苯进行稀释,然后减压下蒸发去除甲醇,随后过滤。然后向滤液加入520g 25%氯化钠水溶液,将整体在50℃下搅拌,然后用水洗涤两次。在向甲苯加入适量硫酸镁以除去水并进行过滤后,通过添加己烷直到晶体沉淀进行结晶。通过过滤收集沉淀的晶体并加入乙酸乙酯在40℃下加热再次溶解后,通过添加己烷直到晶体沉淀再次进行结晶。通过过滤收集沉淀的晶体并干燥,获得下列化合物(p8)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.37(12H,s,-OCH 3 ),3.30-3.90(5447H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mCH3CHO(CH 2 CH 2 O)mCH3CH 2 OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
Figure BPA00001445352500681
(p8)m=约333
实施例1-14
分子量为80000的情况
向实施例1-12中的压热反应器中残留的约800g反应液体,在80至150℃和1MPa以下压力下加入165g(3.75mol)氧化乙烯,然后继续反应1小时。然后使用85%磷酸水溶液将pH调整至7.5并通过蒸发除去甲苯,获得下列化合物(p9)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.40-3.80(7255H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mH,CHO(CH 2 CH 2 O)mH,CH 2 OCH2Ph),4.48-4.57(2H,m,-CH 2 Ph),7.27-7.38(5H,m,-CH2 Ph)
GPC分析;数均分子量(Mn):67291,重均分子量(Mw):68988,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):70163
TOF-MS分析:78138
Figure BPA00001445352500691
(p9)m=约443
实施例2-1
活性酯部分(p10)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为40000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的100ml圆底烧瓶中加入2g在上述实施例1-8中获得的化合物(p3)和18g甲苯,并将整体加热至40℃以溶解它们。在溶解后,将混合物加热至110℃以除去水,在冷却至40℃后,向其加入0.12g N,N′-二琥珀酰亚胺基碳酸酯和0.055g吡啶,然后在80℃下反应4小时。4小时后,将反应液体过滤,并向滤液加入己烷直到晶体沉淀。在通过过滤收集晶体并在加热下溶解在乙酸乙酯中后,加入己烷直到晶体沉淀,通过过滤收集晶体并干燥,获得目标化合物(p10)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):2.84(4H,Br,-C(O)CH 2 CH2C(O)-),3.38(12H,s,-CH 3 ),3.40-4.00(3621H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mCH3CHO(CH 2 CH 2 O)mCH3CH 2 OCH2 CH 2 CN),4.55-4.58(1H,m,-OC(O)OCH 2 CH-),4.58-4.64(1H,m,-OC(O)OCH 2 CH-)
GPC分析;数均分子量(Mn):35662,重均分子量(Mw):36816,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):37789
Figure BPA00001445352500701
(p10)m=约245
实施例2-2
活性酯部分(p11)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的100ml圆底烧瓶中加入10g在上述实施例1-11中获得的化合物(p6)和110g甲苯,并将整体加热至40℃以溶解它们。在溶解后,将混合物加热至110℃以除去水,在冷却至40℃后,向其加入1.35g N,N′-二琥珀酰亚胺基碳酸酯和0.624g吡啶,然后在80℃下反应4小时。4小时后,将反应液体过滤,并向滤液加入己烷直到晶体沉淀。在通过过滤收集晶体并在加热下溶解在乙酸乙酯中后,加入己烷直到晶体沉淀,通过过滤收集晶体并干燥,获得目标化合物(p11)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):2.84(4H,Br,-C(O)CH 2 CH2C(O)-),3.38(12H,s,-CH 3 ),3.40-4.00(1797H,m,-CH 2 O(CH 2 CH 2 O)mCH3CHO(CH 2 CH 2 O)mCH3CH 2 OCH2 CH 2 CN),4.55-4.58(1H,m,-OC(O)OCH 2 CH-),4.58-4.64(1H,m,-OC(O)OCH 2 CH-)
GPC分析;数均分子量(Mn):15153,重均分子量(Mw):15704,多分散性(Mw/Mn):1.04,峰顶分子量(Mp):16101
(p11)m=约106
实施例3-1
对硝基苯基碳酸酯部分(b)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为40000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-stark管和冷凝管的200ml圆底烧瓶中加入20g(0.5mmol)在上述实施例1-8中获得的化合物(p3)和100ml甲苯,并将整体加热回流以执行水的共沸移除。在将反应液体冷却至80℃后,向其加入0.48g(4.7mmol)三乙胺和0.76g(3.7mmol)对硝基苯基氯代甲酸酯,然后在80℃下反应5小时。在反应后,将反应液体过滤,在向滤液加入100ml乙酸乙酯后,通过加入200ml己烷进行晶体沉淀。在通过过滤收集沉淀的晶体后,向晶体加入100ml乙酸乙酯,并在加热下溶解晶体,通过加入100ml己烷再次进行结晶。结晶操作总共重复5次。将通过过滤收集的晶体干燥,获得下列对硝基苯基碳酸酯部分(p12)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.38(6H,s,-CH 3),3.40-3.80(3616H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3),4.30-4.50(2H,m,-CH 2OCOOPhNO2),7.39(2H,d,-PhNO2),8.28(2H,d,-PhNO2)
GPC分析;数均分子量(Mn):36423,重均分子量(Mw):37507,多分散性(Mw/Mn):1.030,峰顶分子量(Mp):38533
(p12)m=约245
实施例3-2
对硝基苯基碳酸酯部分(b)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-stark管和冷凝管的500ml圆底烧瓶中加入50g(2.5mmol)在上述实施例1-11中获得的化合物(p6)和250ml甲苯,并将整体加热回流以执行水的共沸移除。在将反应液体冷却至80℃后,向其加入2.66g(26.3mmol)三乙胺和4.24g(21.0mmol)对硝基苯基氯代甲酸酯,然后在80℃下反应5小时。在反应后,将反应液体过滤,在向滤液加入乙酸乙酯后,加入己烷直到晶体沉淀。在通过过滤收集沉淀的晶体后,向晶体加入乙酸乙酯,并在加热下溶解晶体,通过加入己烷再次进行结晶。结晶操作总共重复5次。将通过过滤收集的晶体干燥,获得对硝基苯基碳酸酯部分(p13)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):3.38(12H,s,-CH 3),3.40-3.90(1797H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3),4.35-4.60(2H,m,-CH 2OCOOPhNO2),7.43(2H,d,-PhNO2),8.38(2H,d,-PhNO2)
GPC分析;数均分子量(Mn):15297,重均分子量(Mw):15839,多分散性(Mw/Mn):1.035,峰顶分子量(Mp):16226
TOF-MS:19140
Figure BPA00001445352500731
(p13)m=约106
实施例4-1
腈部分(p14)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为40000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的500ml圆底烧瓶中加入70g在上述实施例1-8中获得的化合物(p3)和70ml离子交换水,并将整体加热至40℃以溶解它们。在溶解后,将整体冷却至10℃以下,并向其加入4.38g 50%氢氧化钾水溶液。然后在2小时时间内逐滴加入210g丙烯腈,同时将整体保持在5至10℃。在滴加完成后,将反应继续进行2小时,并逐滴加入26.25g 8.5%磷酸水溶液以执行中和。
在向反应液加入140g离子交换水后,将混合物转移到分液漏斗中并加入210ml乙酸乙酯,然后搅拌。然后将混合物静置并舍弃上部乙酸乙酯层。用乙酸乙酯进行的萃取重复6次。在完成萃取后,用280ml氯仿进行萃取。将得到的氯仿层在硫酸镁上干燥,并在过滤后进行浓缩。通过向其加入700ml乙酸乙酯将浓缩物溶解,并加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集晶体,并在加热下再次溶解在700ml乙酸乙酯中。在冷却到室温后,加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集晶体并将其干燥,获得下列腈部分(p14)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):2.59-2.66(2H,m,-CH 2CH2CN),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-3.80(3625H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH2 CH 2CN)
GPC分析;数均分子量(Mn):36372,重均分子量(Mw):37433,多分散性(Mw/Mn):1.029,峰顶分子量(Mp):38503
Figure BPA00001445352500741
(p14)m=约245
实施例4-2
腈部分(p15)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的500ml圆底烧瓶中加入40g在上述实施例1-11中获得的化合物(p6)和40g离子交换水,并将整体加热至40℃以溶解它们。在溶解后,将整体冷却至10℃以下,并向其加入2.5g 50%氢氧化钾水溶液。然后在2小时时间内逐滴加入111g丙烯腈,同时将整体保持在5至10℃。在滴加完成后,将反应继续进行2小时,并逐滴加入15g 8.5%磷酸水溶液以执行中和。
在向反应液加入80g离子交换水后,将混合物转移到分液漏斗中并加入乙酸乙酯,然后搅拌。然后将混合物静置并舍弃上部乙酸乙酯层。用乙酸乙酯进行的萃取重复6次。在完成萃取后,用氯仿进行萃取。在将得到的氯仿层浓缩后,将浓缩物溶解在乙酸乙酯中,并在硫酸镁上干燥。过滤后,加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集晶体,并在加热下再次溶解在乙酸乙酯中。在冷却到室温后,加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集晶体并将其干燥,获得下列腈部分(p15)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):2.59-2.66(2H,m,-CH 2CH2CN),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-3.80(1801H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH2 CH 2CN)
GPC分析;数均分子量(Mn):15268,重均分子量(Mw):15799,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):16203
TOF-MS:18968
Figure BPA00001445352500751
(p15)m=约106
实施例5-1
氨基部分的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为40000的情况)
在1L压热反应器中加入50g在上述实施例4-1中获得的腈部分化合物(p14)、500g甲苯和4.5g镍(由N E M Cat Company制造的5136p),并将温度升高至60℃。用氨增压直到内部压力达到0.7MPa,然后用氢气增压直到内部压力达到4.5MPa,然后在130℃下反应3小时。在反应后,将反应液体冷却至70℃,并重复用氮气吹扫直至氨味消失。取出全部量的反应液体并过滤,将滤液冷却至室温。然后加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集晶体并干燥,获得下面的胺部分(p16)。
1H-NMR(DSS,内标为TMS)δ(ppm):1.82-1.90(2H,m,-CH2CH 2CH2NH2),2.90-2.97(2H,m,-CH2CH2CH 2NH2),3.38(6H,s,-CH 3),3.40-3.80(4047H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH 2CH2CH2NH2)
GPC分析;数均分子量(Mn):35978,重均分子量(Mw):36959,多分散性(Mw/Mn):1.027,峰顶分子量(Mp):37639
Figure BPA00001445352500761
(p16)m=约245
实施例5-2
氨基部分的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在1L压热反应器中加入20g在上述实施例4-2中获得的腈部分化合物(p15)、500g甲苯和1.2g镍(由N E M Cat Company制造的5136p),并将温度升高至60℃。用氨增压直到内部压力达到0.7MPa,然后用氢气增压直到内部压力达到4.5MPa,然后在130℃下反应3小时。在反应后,将反应液体冷却至70℃,并重复用氮气吹扫直至氨味消失。取出全部量的反应液体并过滤,将滤液冷却至室温。然后加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集晶体并干燥,获得下面的胺部分(p17)。
1H-NMR(D2O,内标为DSS)δ(ppm):1.82(2H,m,-CH2 CH 2 CH2NH2),2.90-2.97(2H,m,-CH2 CH2CH 2NH2),3.38(6H,s,-CH 3),3.40-3.80(1801H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH 2CH2CH2NH2)
GPC分析;数均分子量(Mn):35978,重均分子量(Mw):36959,多分散性(Mw/Mn):1.027,峰顶分子量(Mp):37639
(p17)m=约106
实施例6
末端缩醛部分(p18)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的100ml圆底烧瓶中加入20g在上述实施例3-2中获得的化合物(p13)和80g甲苯,并将整体加热至40℃以溶解它们。在溶解后,加入0.47g 1-氨基-3,3-二乙氧基丙烷,并将整体在50℃下反应2小时。反应后,向用80g甲苯稀释的溶液加入KYOWARD#2000和KYOWARD#700(由KyowaChemical Industry Co.,Ltd.制造),并在60℃下进行30分钟搅拌,然后过滤。向滤液加入己烷直到晶体沉淀。通过过滤收集沉淀的晶体,并向晶体加入200g乙酸乙酯。在向晶体加入200g乙酸乙酯并在加热下溶解晶体后,通过加入120g己烷再次进行结晶。将通过过滤收集到的晶体干燥,获得下述3,3-二乙氧基丙基氨基甲酸酯部分(p18)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.26(6H,t,-CH(OCH2 CH 3)2),1.34(2H,dt,-NHCH 2 CH2CH(OCH2CH3)2),3.30(2H,dt,-NHCH 2 CH2CH(OCH2CH3)2),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-3.99(1803H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH2 CH 2),4.13-4.32(2H,m,-CH2OCONHCH2-),4.55(1H,t,-NHCH2CH2CH(OCH 2 CH3)2),5.32(1H,m,-NHCH2CH2CH(OCH2CH3)2)
TOF-MS分析:19170
Figure BPA00001445352500781
(p18)m=约106
实施例7
醛部分(p19)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的1000ml圆底烧瓶中加入16g在上述实施例6中获得的化合物(p18)和800g纯水,并用磷酸溶液将pH调整到2,然后在室温下进行反应。3小时后,加入氯化钠并用氢氧化钠将pH调整到7,然后用氯仿萃取。浓缩后,将萃取物溶解在乙酸乙酯中,使用干燥剂除去水。在过滤后,向滤液加入己烷直到晶体沉淀,由此获得下列醛部分(p19)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):2.72(2H,t,-NHCH2CH 2 CHO),3.38(12H,s,-CH 3),3.46(2H,dt,-NHCH 2 CH2CHO),3.40-4.00(1797H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH2 CH 2CN),4.13-4.31(2H,m,-CH 2 OCONHCH2-),5.44(1H,m,-NHCH2CH2CH(OCH2CH3)2),9.80(1H,s,-CHO)
TOF-MS分析:19103
Figure BPA00001445352500791
(p19)m=约106
实施例8
马来酰亚胺部分(p20)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为20000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的200ml圆底烧瓶中加入15g(0.75mmol)在上述实施例5-2中获得的化合物(p17)、78g甲苯和12g乙腈。在溶解后,在室温下加入0.38(3.65mmol)N-甲基吗啉,并加入0.299g(1.12mmol)3-马来酰亚胺基丙酸N-琥珀酰亚胺基酯,然后在室温下反应。4小时后,在进行过滤后,将滤液用乙酸乙酯稀释,并加入己烷直到晶体沉淀。过滤后,收集晶体然后将其溶解在乙酸乙酯中,加入己烷直到晶体沉淀。过滤后,将晶体干燥以获得下列马来酰亚胺部分(p20)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.71-1.76(2H,m,-OCH 2CH 2 CH2NH-),2.47-2.50(2H,t,-NHCOCH 2 CH2N),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-4.00(1808H,m,-CH 2O(CH 2 CH 2O)mCH3CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2OCH2 CH 2),6.59(1H,Br,-CH 2NHCOCH 2 CH2N-),6.71(2H,s,-CH=CH-)
GPC分析;数均分子量(Mn):15348,重均分子量(Mw):16006,多分散性(Mw/Mn):1.043,峰顶分子量(Mp):16091
TOF-MS分析19015
Figure BPA00001445352500801
(p20)m=约106
实施例9
乙炔部分(p21)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n=0并且分子量约为40000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的1000ml圆底烧瓶中加入2g在上述实施例3-1中获得的化合物(p12)和16g甲苯。在50℃下溶解后,加入丙炔胺并在50℃下进行反应。4小时后,将混合物用甲苯稀释,并加入KYOWARD#2000和KYOWARD#700。在50℃下搅拌30分钟后,通过过滤除去KYOWARD并再次进行同样的操作。向滤液加入己烷直到晶体沉淀,并在过滤后将晶体溶解在乙酸乙酯中。加入己烷直到晶体沉淀,并且在过滤后将晶体干燥,获得下列乙炔部分(p21)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.99(1H,s,-NHCH 2CCH),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-4.00(3623H,m,-CHCH 2O-,(CH 2 CH 2O),CHO(CH 2 CH 2O)mCH3CH 2),4.14-4.36(2H,m,-CH 2 OCONHCH2CCH),5.63(1H,br,-OCONHCH)
GPC分析;数均分子量(Mn):35954,重均分子量(Mw):37895,多分散性(Mw/Mn):1.054,峰顶分子量(Mp):37132
Figure BPA00001445352500811
(p21)m=约245
实施例10
(p22)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n≥1并且分子量约为50000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器和冷凝管的1000ml圆底烧瓶中加入2g在上述实施例3-1中获得的化合物(p12)和8g甲苯。然后加入α-氨基丙基-ω-羟基聚氧化亚乙基(分子量约为10000),并在50℃下进行反应。2小时后,将混合物用甲苯稀释,并加入KYOWARD#2000和KYOWARD#700。在50℃下搅拌30分钟后,通过过滤除去KYOWARD并再次进行同样的操作。向滤液加入己烷直到晶体沉淀,获得下列醇部分(p22)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.75(2H,m,-NHCH2 CH 2 CH2O-),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-4.00(4532H,m,-(CH 2 CH 2O),-C(O)H,-OCH 2-,NHCH 2CH2CH 2),5.20(1H,br,-CH2OCONHCH2CH2CH2O-)
GPC分析;数均分子量(Mn):42473,重均分子量(Mw):43608,多分散性(Mw/Mn):1.03,峰顶分子量(Mp):43530
TOF-MS分析:53473
Figure BPA00001445352500821
(p22).m=约245n=约226
实施例11
对硝基苯基碳酸酯部分(p23)的合成(R1=甲基,OA1、OA2=氧化乙烯基,n≥1并且分子量约为50000的情况)
在装备有温度计、氮气导入管、搅拌器、Dean-Stark管和冷凝管的500ml圆底烧瓶中加入1g(2.5mmol)在上述实施例10中获得的化合物(p22)和10g无水甲苯。在40至80℃下加热溶解后,加入三乙胺和对硝基苯基氯代甲酸酯,然后在80℃下反应5小时。在反应完成后,将反应液体过滤,在向滤液加入400g乙酸乙酯后,向其加入200g己烷以沉淀晶体。在通过过滤收集沉淀的晶体后,向晶体加入500ml乙酸乙酯,并在加热下溶解晶体,通过加入200ml己烷再次进行结晶。将通过过滤收集的晶体干燥,获得下列对硝基苯基碳酸酯部分(p24)。
1H-NMR(CDCl3,内标为TMS)δ(ppm):1.76-1.80(2H,m,-NHCH2CH 2 CH2O-),3.38(12H,s,-CH 3),3.40-4.00(4529H,m,-(CH 2 CH 2O),-C(O)H,-OCH 2-,NHCH 2CH2CH 2),4.43-4.53(2H,m,-OCH2CH 2OCOCPh),5.24(1H,br,-CONHCH2),7.40(2H,d,OCOPhNO2),8.29(2H,d,OCOPhNO2)
GPC分析;数均分子量(Mn):41653,重均分子量(Mw):43322,多分散性(Mw/Mn):1.04,峰顶分子量(Mp):42425
Figure BPA00001445352500831
(p24)m=245n=226
(数据)
使用离子交换水制备聚氧化亚烷基化合物的10%的水溶液并测量黏度。黏度计:由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造的E型黏度计RE105L。
条件:温度为40℃
[表1]
分子量为40,000的聚氧化亚烷基化合物的10%水溶液的黏度
EO:氧化乙烯
Figure BPA00001445352500841
n=约112,m=约169
尽管已经参考其具体实施方案对本发明进行了详细描述,但对于本技术领域的专业人员来说,显然可以进行各种改变和修改而不背离本发明的精神和范围。
顺便一提,本申请是基于2009年3月31日提交的日本专利申请No.2009-088461,其内容在此引为参考。此外,所有本文中引用的参考文献作为整体并入。
工业实用性
通过本发明获得的多支链聚氧化亚烷基化合物改进了黏度,并且在化合物修饰生物相关物质并用于药物应用包括水性溶液制剂例如注射制剂的情况下,据认为通过聚氧化亚烷基化合物改进了黏度的影响。

Claims (14)

1.一种由下式(1)表示的多支链聚氧化亚烷基化合物: 
Figure RE-FSB0000109607350000011
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,X表示能够与氨基、巯基、醛基、羧基、三键或叠氮基反应形成化学键的官能团,L1和L2相同或不同,并且是单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基。 
2.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,R1相同或不同,并且是具有1至10个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至3个碳原子的氧化亚烷基。 
3.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,R1是甲基并且OA1和OA2是氧化乙烯基。 
4.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,m相同或不同,并且是50至1000。 
5.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,m相同或不同,并且是100至800。 
6.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中n是0。 
7.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中n是1至1000。 
8.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中n是200至1000。 
9.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中X是选自活化的酯、碳酸酯、醛、硫醇、可以被取代的马来酰亚胺、二硫吡啶、砜、胺、羟基胺、酰肼、α-卤代乙酰基、羧酸、三键和叠氮基的官能团。 
10.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物,其中在上式(1)中,X是选自下列的官能团: 
Figure RE-FSB0000109607350000021
其中Y1是氢原子或磺酰基,Y2是氢原子或具有1至3个碳原子的烃基,Y3是具有1至10个可以含有氟原子的碳原子的烃基或具有1至 3个碳原子、可以用氟原子取代的烷氧基,并且W1是卤原子。 
11.一种由下式(2)表示的多支链聚氧化亚烷基化合物: 
Figure RE-FSB0000109607350000031
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,并且L1表示单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基。 
12.如权利要求1所述的多支链聚氧化亚烷基化合物的生产方法,所述方法包含下列步骤(A2)至(A4): 
步骤(A2):将下列式(3)所表示的化合物: 
Figure RE-FSB0000109607350000032
其中R2是具有1至24个碳原子的烃基,与亚烷基氧化物进行反应以获得下列式(4)所表示的化合物的步骤: 
Figure RE-FSB0000109607350000033
其中R2是具有1至24个碳原子的烃基,OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,m相同或不同并表示10-1000, 
步骤(A3):在上式(4)所表示的化合物上,将多支链聚氧化亚烷基的末端进行酯化,以及在R2去保护后,在L1不是单键的情况下导入含有L1的基团或者在n为1或以上的情况下导入氧化亚烷基,由此获得由下式(2)所表示的化合物的步骤: 
其中R1相同或不同,并且是具有1至24个碳原子的烃基,OA1和OA2相同或不同,并且是具有2至4个碳原子的氧化亚烷基,n和m相同或不同,并且是添加的氧化亚烷基的平均摩尔数,n表示0至1000,m相同或不同并表示10至1000,并且L1表示单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基,以及 
步骤(A4):将上式(2)所表示的化合物的羟基转变成-L2-X的步骤,其中L2相同或不同,并且表示单键、亚烷基或其中插入了至少一个选自酯键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、碳酸酯键和氨基的键的亚烷基,X表示能够与氨基、巯基、醛基、羧基、三键或叠氮基反应形成化学键的官能团。 
13.如权利要求12所述的多支链聚氧化亚烷基化合物的生产方法,其中作为由下式(3)所表示的化合物: 
Figure RE-FSB0000109607350000051
其中R2是具有1至24个碳原子的烃基,使用了通过下列步骤(B1)获得的化合物: 
步骤(B1):对由下式(6)所表示的化合物的羟基进行保护: 
Figure RE-FSB0000109607350000052
以获得由下式(5)所表示的化合物: 
Figure RE-FSB0000109607350000053
其中R2与上述相同, 
并随后通过酸水解获得由下式(3)所表示的化合物: 
Figure RE-FSB0000109607350000054
其中R2与上述相同。 
14.如权利要求13所述的多支链聚氧化亚烷基化合物的生产方法,其中作为由下式(6)所表示的化合物:
Figure FPA00001445352400061
使用通过下列步骤(C1)和(C2)获得的化合物:
步骤(C1):对木糖醇进行缩酮化以获得由下式(6)和下式(7)所表示的化合物的混合物的步骤:
Figure FPA00001445352400062
随后将混合物与下式(8)所表示的硅化合物和叔胺进行反应:
Figure FPA00001445352400063
其中W2是卤原子或具有1至3个碳原子、可以被1至3个卤原子取代的烷基磺酸基,R3、R4和R5是具有1至10个碳原子的烃基并且在相同分子中可以彼此相同或不同,以获得由下式(9)所表示的化合物:
Figure FPA00001445352400064
其中R3、R4和R5表示与上述相同的基团,与由上式(7)所表示的化合物的混合物,并且随后从混合物中分离由上式(9)所表示的化合物,
步骤(C2):将上式(9)所表示的化合物与脱甲硅基试剂反应以获得由上式(6)所表示的化合物的步骤。 
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