DE60319568T2

DE60319568T2 - Polyalkylenglykolderivat

Info

Publication number: DE60319568T2
Application number: DE60319568T
Authority: DE
Inventors: Ken-ichiro Kawasaki-shi NAKAMOTO; Shunsuke Kawasaki-shi OHHASHI; Yuji Kawasaki-shi YAMAMOTO; Kenji Kawasaki-shi Sakanoue; Chika Kawasaki-shi ITOH; Tohru Kawasaki-shi Yasukohchi
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: EP1564236B1; US7524875B2; KR20050083923A; CA2502948C; CN100402580C; EP1911789B1; US20110082277A1; DE60319568D1; EP1911788A1; US7851491B2; US8034981B2; AU2003302031A1; ATE388186T1; CA2502948A1; EP1564236A4; KR100988733B1; IL194501A; EP1911789A1; IL168238A; JP2004197077A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polyalkylenglykolderivat, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein reaktives Polyalkylenglykolderivat, das eine Zwischenproduktverbindung dafür darstellt.
Stand der Technik
Kürzlich ist eine große Zahl von Proteinen, Polypeptiden, synthetischen Verbindungen und von aus natürlichen Quellen extrahierten Verbindungen mit physiologischer Aktivität sowie deren Anwendung für Pharmazeutika umfänglich untersucht worden. Allerdings weisen diese physiologisch aktiven Substanzen eine nur kurze Halbwertszeit in Blut auf, wenn sie in den Körper gespritzt werden, und es ist somit schwierig, einen hinreichenden pharmakologischen Effekt zu erhalten. Dies deshalb, weil die in den Körper gespritzten physiologisch aktiven Substanzen gewöhnlich aus dem Körper wegen der Filtration durch Glomeruli in der Niere und der Aufnahme durch Makrophagen in der Leber und Milz wieder geklärt und ausgeschieden werden. Deshalb ist versucht worden, das Verhalten im Körper durch Einschluss dieser physiologisch aktiven Substanzen in Liposomen oder Polymermizellen oder durch Erhöhung von deren Molekulargewicht durch chemische Modifikation mit Polyethylenglykol, das ein amphiphatisches Polymer darstellt, zu verbessern. Polyethylenglykol zeigt und ergibt eine nur geringe Wechselwirkung mit den weiteren Bio-Komponenten wegen seines sterischen Abstoßungseffekts, und als Ergebnis, zeigen und ergeben mit Polyethylenglykol modifizierte Proteine und Polypeptide, wie Enzyme, den Effekt zur Vermeidung der Filtration durch Glomeruli in der Niere und Bio-Reaktionen, wie Immunreaktionen, so dass sie Halbwertszeiten in Blut erzielen, die länger als diejenigen unmodifizierter Substanzen sind. Außerdem weisen sie auch eine abgesenkte Toxizität und Antigenizität auf und ergeben ferner den Effekt zur Steigerung der Löslichkeit einer nur gering wasserlöslichen Verbindung, die eine hohe Hydrophobie aufweist.
Bisher ist bei Modifizierung einer physiologisch aktiven Substanz mit Polyethylenglykol, insbesondere bei Modifizierung einer niedermolekularen Arznei oder eines niedermolekularen Peptids, das Problem aufgetreten, dass nur wenige reaktive funktionelle Gruppen zur Modifikation mit Polyethylenglykol genutzt werden können. Ferner wird bei Modifizierung eines Peptids oder einer Arznei mit vielen Polyethylenglykol-Molekülen zum Erhalt eines hinreichenden Effekts der Modifikation mit Polyethylenglykol die Wirkstelle des Peptids oder der Arznei blockiert, und somit können Probleme entstehen, dass deren eigene Funktion und Wirksamkeit nicht hinreichend erzielbar und eine genügende Löslichkeit in Wasser nicht erhältlich sind.
Zur Lösung dieser Probleme ist die Herabsetzung der Modifikationen mit Polyethylenglykol mit einem verzweigten Polyalkylenalkylderivat versucht worden. JP-B-61-42 558 schlägt eine Polyethylenglykol-modifizierte L-Asparaginase vor. Allerdings weist Cyanurchlorid als Ausgangsmaterial für das reaktive Polyethylenglykolderivat 3 reaktive Stellen auf, und es ist somit schwierig, lediglich 2 Polyethylenglykol-Ketten darin selektiv einzuführen. Demzufolge ist es auch schwierig, eine hoch reine Polyethylenglykol-modifizierte L-Asparaginase zu synthetisieren.
Auch schlägt JP-A-10-67 800 ein Polyethylenglykolmodifiziertes Interferon-α vor. Allerdings weist diese Substanz 3 Urethan- und Amidbindungen unter Einschluss der Bindung zwischen dem Interferon-α und der Poly(ethylenglykol)oxygruppe auf. Diese Bindungen sind labil gegen Hydrolyse während der Lagerung oder bei Reaktionen unter alkalischen Bedingungen, und als Ergebnis, tritt das Problem auf, dass der verzweigte Polyethylenglykolrest in eine Einzelkette zersetzt wird. Dies deshalb, weil das Polyethylenglykolderivat, das das Zwischenproduktmaterial ist, mit einem Verfahren hergestellt worden ist, wobei 2 Monomethoxypolyethylenglykole und Aminogruppen an den α- und ε-Positionen von Lysin durch Urethanbindungen kombiniert und dann der Carboxylrest des Lysin in einen Succinimidester überführt werden. Außerdem tritt bei der Herstellung des Polyethylenglykol-modifizierten Interferon-α das Problem auf, dass erhöhte Verunreinigungen wegen des mehrstufigen Verfahrens, wie der Aktivierung der endständigen Hydroxylgruppen von 2 Monomethoxypolyethylenglykolen, der Kombination mit Lysin, der Aktivierung des Carboxylrestes des Lysin und der Kombination mit dem Interferon-α, erzeugt werden.
Demnach ist es erwünscht, eine bio-bezogene Substanz, die mit hochstabilen Bindungen ausgebildet ist, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie ein verzweigtes reaktives Polyethylenglykolderivat zu entwickeln, welche in einfacher Weise und hoher Reinheit herstellbar sind und eine höhere Stabilität aufweisen.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Polyalkylenglykolderivat mit reaktiver Gruppe bereitzustellen, das mit einer bio-bezogenen Substanz am primären Kohlenstoff an der 1-Position eines Glyceringerüsts kombinierbar ist, das Polyalkylenglykol-Ketten an den 2- und 3-Positionen aufweist.
Als Ergebnis umfänglicher Untersuchungen zur Lösung der obigen Probleme, haben die hier auftretenden Erfinder ein Polyalkylenglykolderivat aufgefunden und somit die Erfindung erfolgreich abgeschlossen.
Die vorliegende Erfindung betrifft nämlich eine Verbindung der folgenden Formel (2):
worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, die R-Gruppen in der Verbindung gleich oder verschieden voneinander, OA² eine Oxyalkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, die OA²-Gruppen in der Verbindung gleich oder verschieden voneinander, m, das die durchschnittliche Molzahl der Oxyalkylengruppen darstellt, 10 bis 1000 und X ein Rest sind, ausgewählt aus der Gruppe (I) oder (II): Gruppe (I)
Gruppe (II)
worin Z eine Gruppe, ausgewählt aus den unten definierten Gruppen (Z1) bis (Z6), und Y eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die Fluoratome enthalten kann, darstellen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der oben definierten Formel ((2), welches die Stufe zur Modifizierung der Hydroxylgruppe der folgenden Verbindung (p) umfasst:
worin R, OA² und m wie in Anspruch 1 definiert sind und die Polydispersität Mw/Mn der Verbindung (p) in allen Peaks vom Start- bis zum Endpunkt der Elution in einer Gelpermeationschromatografie die Beziehung erfüllt: Mw/Mn < 1,07.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die obige Verbindung (p) durch Entbenzylierung einer Verbindung der Formel (4) hergestellt:
worin R, OA² und m wie oben definiert sind, wobei die Verbindung der Formel (p) den folgenden Parameter erfüllt: Hrd/Mp × 1.000.000 ≤ 3,worin Mp das Molekulargewicht, das der Peakspitze entspricht, die aus der Gelpermeationschromatografie der Formel (p) erhalten wird, und Hrd das Verhältnis des Hydroxylgruppenrestes sind, der in der Alkylgruppe R am Polyoxyalkylen-Kettenende an den 2- und 3-Positionen in der Verbindung der Formel (4) enthalten ist.
Eine durch Reaktion der obigen Verbindung der Formel (2) mit einer bio-bezogenen Substanz gebildete modifizierte biobezogene Substanz weist stabile Bindungen auf und wird nur kaum in eine Einzelkette zersetzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt ein Versuchsergebnis mit Polyacrylamid-Gelelektrophorese von OVA (Ovaralbumin) und modifiziertem OVA dar.
2 ist ein Diagramm, worin das Ergebnis einer GPC-Messung vor Durchführung eines beschleunigten Alterungstests mit der Verbindung p-8 dargestellt ist.
3 ist ein Diagramm, worin das Ergebnis der GPC-Messung nach Durchführung des beschleunigten Alterungstests mit der Verbindung p-8 dargestellt ist.
4 ist ein Diagramm, worin das Ergebnis der GPC-Messung vor Durchführung des beschleunigten Alterungstests mit der Verbindung p-10 dargestellt ist.
5 ist ein Diagramm, worin das Ergebnis der GPC-Messung nach Durchführung des beschleunigten Alterungstests mit der Verbindung p-10 dargestellt ist.
6 ist das Ergebnis einer Elektrophorese der Verbindung, erhalten durch Modifizieren von Humanin mit der Verbindung (p31).
7 ist das Ergebnis einer Elektrophorese der Verbindung, erhalten durch Modifizieren von Insulin mit der Verbindung (p32) oder (p35).
Beste Ausführungsform der Erfindung
R in der Poly(alkylenglykol)oxygruppe der Formel (2) ist eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, und spezifische Kohlenwasserstoffgruppen schließen Kohlenwasserstoffgruppen, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, t-Butyl-, Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl-, 2-Ethylhexyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Oleyl-, Nonadecyl-, Eicosyl-, Heneicosyl-, Docosyl-, Tricosyl-, Tetracosyl-, Benzyl-, Cresyl-, Butylphenyl- und eine Dodecylphenylgruppe ein. Die Kohlenwasserstoffgruppe ist bevorzugt eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugter eine Methyl- oder Ethylgruppe und noch bevorzugter eine Methylgruppe.
Jeder Rest OA² stellt eine Oxyalkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. Spezifischer, schließen sie eine Oxyethylen-, Oxypropylen-, Oxytrimethylen-, Oxy-1-ethylethylen-, Oxy-1,2-dimethylethylen- und eine Oxytetramethylengruppe ein. Die Oxyalkylengruppen können gleich oder verschieden voneinander und statistisch oder blockartig aufgebaut sein. Im Allgemeinen gilt, dass, je weniger Kohlenstoffatome sie aufweisen, deren Hydrophilie dann umso höher ist. Die Gruppe ist bevorzugt eine Oxyethylen- oder Oxypropylen- und bevorzugter eine Oxyethylengruppe. Jedes m ist die Durchschnittsmolzahl der addierten Oxyalkylengruppe. m stellt 10 bis 1000, bevorzugt 20 bis 800, noch bevorzugter 50 bis 800 und am meisten bevorzugt 100 bis 800 dar.
Die Zahl der Modifikationen mit der Poly(alkylenglykol)oxygruppe an der bio-bezogenen Substanz ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt 1 bis 100 und bevorzugter 1 bis 20.
Der Begriff "bio-bezogene Substanz" bedeutet eine Substanz mit Bezug zum Körper. Die auf den Körper bezogenen Substanzen schließen die folgenden ein:
(1) Tierische Zell-aufbauende Materialien, wie Phospholipide, Glycolipide und Glycoproteine
Die tierischen Zell-aufbauenden Materialien sind Komponenten, die Zellmembranen aufbauen, und deren Art ist nicht besonders eingeschränkt, entsprechende Beispiele schließen aber Phospholipide, Glycolipide und Glycoproteine ein. Beispiele spezifischerer Phospholipide schließen Phosphatidinsäure, Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Cardiolipin, Phosphatidylserin und Phosphatidylinosit ein. Außerdem sind Lyso-Isomere davon ebenfalls eingeschlossen. Diese Phospholipide können aus Naturprodukten, wie aus Eigelb oder Sojabohne, stammen oder Syntheseprodukte sein. Die Zusammensetzung der Fettsäuren ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen einschließen. Diese Fettsäuren können gesättigte Fettsäuren sein oder auch eine ungesättigte Bindung enthalten. Beispiele spezifischerer Glycolipide schließen Ceramide, Cerebroside, Sphingosine, Ganglioside und Glyceroglycolipide ein. Außerdem sind Fettsäuren, Monoglyceride, Diglyceride, Cholesterine und Gallensäure ebenfalls eingeschlossen.
(2) Körperflüssigkeit-aufbauende Substanzen, wie Blut, Lymphe und Knochenmarkflüssigkeit
Die Körperflüssigkeit-aufbauenden Substanzen bedeuten Fluidkomponenten, die innerhalb oder außerhalb von Zellen vorliegen, und deren Art ist nicht besonders eingeschränkt, entsprechende Beispiele schließen aber Blut, Lymphe und Knochenmarkflüssigkeit ein. Beispiele spezifischerer Körperflüssigkeit-aufbauender Komponenten schließen Hämoglobin, Albumin und Blut-Koagulationsfaktoren ein.
(3) Physiologisch aktive Substanzen, wie Vitamine, Neurotransmitter, Proteine, Polypeptide und Arzneien
Die physiologisch aktiven Substanzen bedeuten Komponenten, die Körperfunktionen steuern, und deren Art ist nicht besonders eingeschränkt, entsprechende Beispiele schließen aber Vitamine, Neurotransmitter, Proteine, Polypeptide und Arzneimittel ein.
Beispiele spezifischerer Vitamine schließen Vitamin A, B, C, D, E und K ein.
Beispiele spezifischerer Neurotransmitter schließen Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin, Acetylcholin, GABA, Glutamin- und Asparaginsäure ein.
Beispiele spezifischerer Proteine und Polypeptide schließen die folgenden ein: Hormone, wie Neurohypophysialhormon, Thyroidhormon, männliches Geschlechtshormon, weibliches Geschlechtshormon und Adrenalcortexhormon; Serumproteine, wie Hämoglobin und Blutfaktoren; Immunoglobuline, wie IgG, IgE, IgM, IgA und IgD; Cytokine und Fragmente davon, wie Interleukine (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11 und IL-12 (Subtypen)), Interferone (-α, -β und -γ), Granulocyt-Kolonie-Stimulierfaktoren (α- und β-Typen), Macrophagen-Kolonie-Stimulierfaktor, Granulocyt-Makrophagen-Kolonie-Stimulierfaktor, Plättchen-stämmigen Wachstumsfaktor, Phospholipase-Aktivierungsprotein, Insulin, Glucagon, Lectin, Ricin, Tumornecrosefaktor, Epidermalwachstumsfaktor, Transformierwachstumsfaktoren (-α und -β), Fibroblastwachstumsfaktor, Hepatocytwachstumsfaktor, Gefäßendothelialwachstumsfaktor, Nervenwachstumsfaktor, Knochenwachstumsfaktor, Insulin-artigen Wachstumsfaktor, Heparinbindungswachstumsfaktor, Tumorwachstumsfaktor, Glialzelllinien-stämmigen Neurotrophiefaktor, Makrophagendifferenzierfaktor, Differentiation-Induzierfaktor, Leukämieinhibitorfaktor, Amphiregurin, Somatomedin, Erythropoietin, Hämopoietin, Thrombopoietin und Calcitonin; Enzyme, wie proteolytische Enzyme, Oxidoreductasen, Transferasen, Hydrasen, Lysasen, Isomerasen, Ligasen, Asparaginasen, Arginasen, Arginin-Deaminasen, Adenosin-Deaminasen, Superoxid-Dismutasen, Endotoxinasen, Katalasen, Chymotrypsin, Ligasen, Uricasen, Elastasen, Streptokinasen, Urokinasen, Prourokinasen, Adenosindiphosphatasen, Tyrosinasen, Bilirubin-Oxidasen, Glucose-Oxidasen, Glucodasen, Galactosidasen, Glucocerebrosidasen und Glucouronidasen; mono- und polyclonale Antikörper und Fragmente davon; Polyaminosäuren, wie Poly-L-lysin und Poly-D-lysin; Impfstoffe, wie Hepatitis B-, Malaria-, Melanom- und HIV-1-Impfstoff sowie Antigene. Außerdem sind Glycoproteine ebenfalls eingeschlossen. Ferner sind auch strukturell ähnliche Substanzen mit einer physiologischen Aktivität ähnlich denjenigen dieser physiologisch aktiven Substanzen eingeschlossen.
Außerdem können diese Proteine und Polypeptide aus natürlichen Quellen davon oder aus gentechnischen Verfahren unterzogenen Zellen isoliert oder über verschiedene Syntheseverfahren hergestellt sein.
Die Arzneimittel sind nicht besonders eingeschränkt, können aber bevorzugt Antikrebsarzneimittel und antifungale Arzneimittel einschließen.
Spezifischere Antikrebsarzneimittel sind nicht besonders eingeschränkt, schließen aber z. B. Paclitaxel, Adriamycin, Doxorubicin, Cisplatin, Daunomycin, Mitomycin, Vincristin, Epirubicin, Methotrexat, 5-Fluoruracil, Aclacinomycin, Idamycin, Bleomycin, Pirarubicin, Peplomycin, Vancomycin und Camptothecin ein.
Die spezifischen antifungalen Arzneimittel sind nicht besonders eingeschränkt, schließen aber z. B. Amphotericin B, Nystatin, Flucytosin, Miconazol, Fluconazol, Itraconazol, Ketoconazol und peptidische antifungale Arzneimittel ein.
Außerdem schließen diese physiologisch aktiven Substanzen auch Flavonoide, Terpenoide, Carotinoide, Saponine, Steroide, Chinone, Anthrachinone, Xanthone, Coumarine, Alkaloide, Prophyrine und Polyphenole ein.
Der Substituent X in Formel (2) ist eine funktionelle Gruppe mit der Befähigung zur Bildung einer chemischen Bindung mit der bio-bezogenen Substanz. X ist ein Rest, ausgewählt aus der Gruppe (I) oder (II): Gruppe (I)
Gruppe (II)
Bei Reaktion mit einer Aminogruppe der bio-bezogenen Substanz sind die durch (a), (b), (d), (f), (h), (i) und (k) dargestellten Gruppen bevorzugt. Bei Reaktion mit einer Mercaptogruppe der bio-bezogenen Substanz sind die durch (a), (b), (c), (d), (e), (f), (h), (i) und (k) dargestellten Gruppen bevorzugt. Bei Reaktion mit einer ungesättigten Bindung der bio-bezogenen Substanz ist die durch (c) dargestellte Gruppe bevorzugt. Bei Reaktion mit einer Carboxylgruppe der bio-bezogenen Substanz sind die durch (c), (g) und (j) dargestellten Gruppen bevorzugt.
Z in der Gruppe (I) oder (II) ist ein Verbindungsglied zwischen der Poly(alkylenglykol)oxygruppe und der reaktiven funktionellen Gruppe. Es ist aus den unten angegebenen Resten (z1) bis (z6) ausgewählt. In jeder Formel ist s eine ganze Zahl von 1 bis 6, bevorzugt von 1 bis 3 und noch bevorzugter von 2 bis 3:
Y ist eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die Fluoratome enthalten kann. Spezifischer, schließt Y eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, t-Butyl-, Hexyl-, Nonyl-, Vinyl-, Phenyl-, Benzyl-, 4-Methylphenyl-, Trifluormethyl-, 2,2,2-Trifluorethyl- und eine 4-(Trifluormethoxy)phenylgruppe ein und ist bevorzugt eine Methyl-, Vinyl-, 4-Methylphenyl- oder eine 2,2,2-Trifluorethylgruppe.
In Tabellen 1 und 2 ist die Beziehung zwischen einer Restgruppe T de obigen bio-bezogenen Substanz und einer funktionellen Gruppe X der Poly(alkylenglykol)oxy-Seitengruppe angegeben, die eine chemische Bindung mit der Restgruppe T bildet. Außerdem sind in Tabellen 1 und 2 auch Typen der chemischen Bindung zwischen den Poly(alkylenglykol)oxygruppen und den bio-bezogenen Substanzen angegeben, die durch eine Reaktion der bio-bezogenen Substanzen mit X gebildet werden.
Wie aus den Tabellen ersichtlich, werden in den modifizierten bio-bezogenen Substanzen die Poly(alkylenglykol)oxygruppe und die bio-bezogene Substanz durch z. B. eine Amid-Bindung, eine sekundäre Aminogruppe, eine Urethan-, Thioester-, Sulfid-, Disulfid- oder eine Thiocarbonat-Bindung kombiniert.
Die modifizierten bio-bezogenen Substanzen können wie folgt hergestellt werden.
(Reaktion einer Aminogruppe der bio-bezogenen Substanz mit einer Zwischenproduktverbindung der Erfindung)
Bei Modifikation mit einer Aminogruppe der bio-bezogenen Substanz stellt X in Formel (2) einen der Reste (a), (b), (d), (f), (h), (i) und (k) dar.
Bevorzugter gelangen (a), (b), (d) und (f) zur Anwendung. Bei der Reaktion können die Reste (a), (b), (d), (f), (h), (i) und (k) in einem äquimolaren Verhältnis oder mehr zur biobezogenen Substanz umgesetzt werden. Das Reaktionslösungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt, solange es an der Reaktion nicht beteiligt ist, aber bei Reaktion eines Proteins oder Polypeptids schließen bevorzugte Lösungsmittel Puffer-Lösungen, wie Phosphat-, Borat-, Tris-Säure-, Acetat- und Carbonat-Puffer-Lösungen ein. Ferner kann ein organisches Lösungsmittel, das das Protein oder Polypeptid nicht deaktiviert und an der Reaktion nicht teilnimmt, wie Acetonitril, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid, zugegeben werden. Bei Reaktion einer Antikrebsarznei, einer antifungalen Arznei oder eines Phospholipids schließen bevorzugte Lösungsmittel, zusätzlich zu den obigen Puffer-Lösungen, Toluol, Benzol, Xylol, Acetonitril, Ethylacetat, Diethylether, t-Butylmethylether, Tetrahydrofuran, Chloroform, Methylendichlorid, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Wasser, Methanol, Ethanol, n-Propanol, 2-Propanol und n-Butanol ein. Auch braucht kein Lösungsmittel verwendet zu werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Zwischenproduktverbindung und der bio-bezogenen Substanz ist optional. Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie die bio-bezogene Substanz nicht deaktiviert, die Temperatur beträgt dabei bevorzugt 0 bis 40°C bei Reaktion des Proteins oder Polypeptids und –20 bis 150°C bei Reaktion der Antikrebsarznei, der antifungalen Arznei oder des Phopholipids. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 0,5 bis 72 und bevorzugter 1 bis 24 h. Bei der Reaktion kann ein Kondensiermittel, wie N,N-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) oder 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid-Hydrochlorid (EDC) verwendet werden. Eine kovalente Bindung wird zwischen der biobezogenen Substanz und der Zwischenproduktverbindung der Erfindung bei der Reaktion gebildet. Eine Amid-Bindung wird bei Verwendung von (a) oder (k), eine sekundäre Aminogruppe wird bei Verwendung von (b), eine Urethan-Bindung wird bei Verwendung von (d), (a) oder von (i) und eine Schiff-Base wird bei Verwendung von (f) gebildet. Bei Bildung einer Schiff-Base kann diese einer Reduktionsbehandlung mit einem Reduziermittel, wie mit Natriumcyanborhydrid, zur Bildung einer sekundären Aminogruppe unterzogen werden. Nach der Reaktion kann das Produkt durch Reinigungsmaßnahmen wie Dialyse, Aussalzen, Ultrafiltration, Ion-Austauschchromatografie, Elektrophorese, Extraktion, Umkristallisation, Adsorptionsbehandlung, Umfällung, Säulenchromatografie oder überkritische Extraktion gereinigt werden.
(Reaktion einer Mercaptogruppe der bio-bezogenen Substanz mit einer Zwischenproduktverbindung der Erfindung)
Bei Modifikation mit einer Mercaptogruppe der bio-bezogenen Substanz stellt X in Formel (2) einen der Reste (a), (b), (c), (d), (e), (f), (h), (i) und (k) dar. Bevorzugter wird (e) angewandt. Das Reaktionslösungsmittel, die Reaktionsbedingungen und dgl. sind die gleichen wie bei Anwendung einer Aminogruppe. Bei der Reaktion kann ein Radikal-Initiator, wie Jod oder AIBN, verwendet werden. Eine kovalente Bindung wird zwischen der bio-bezogenen Substanz und der Verbindung der Formel (2) der Erfindung bei der Reaktion gebildet, und eine Thioether-Bindung wird bei Verwendung von (a) oder (k), eine Thiocarbonat-Bindung wird bei Verwendung von (d), (h) oder (i), eine Disulfid-Bindung wird bei Verwendung von (c) und eine Sulfid-Bindung wird bei Verwendung von (b), (e) oder von (f) gebildet.
(Reaktion einer ungesättigten Bindung der bio-bezogenen Substanz mit einer Verbindung der Formel (2))
Bei Modifikation mit einer ungesättigten Bindung der biobezogenen Substanz wird der Rest (c) als X in der Formel (2) verwendet. Das Reaktionslösungsmittel, die Reaktionsbedingungen und dgl. sind die gleichen wie bei Anwendung einer Aminogruppe. Bei der Reaktion kann ein Radikal-Initiator, wie Jod oder AIBN, verwendet werden. Eine Sulfid-Bindung wird zwischen der bio-bezogenen Substanz und der Zwischenproduktverbindung der Erfindung bei der Reaktion gebildet.
(Reaktion einer Carboxylgruppe der bio-bezogenen Substanz mit der Verbindung der Formel (2))
Bei Modifikation mit einer Carboxylgruppe der bio-bezogenen Substanz wird der Rest (c), (g) oder (j) als X in der Formel (2) verwendet. Das Reaktionslösungsmittel, die Reaktionsbedingungen und dgl. sind die gleichen wie bei Anwendung einer Aminogruppe. Bei der Reaktion kann ein Kondensiermittel, wie DCC oder EDC, gegebenenfalls verwendet werden. Eine kovalente Bindung wird zwischen der biobezogenen Substanz und der Verbindung der Formel (2) bei der Reaktion gebildet, und eine Thioester-Bindung wird bei Verwendung von (c) und eine Amid-Bindung wird bei Verwendung von (g) oder (j) gebildet.
Außerdem kann, wenn die bio-bezogene Substanz keine Aminogruppe, Mercaptogruppe, ungesättigte Bindung und keine Carboxylgruppe aufweist, diese durch Einführung einer reaktiven Gruppe in geeigneter Weise modifiziert und mit der Verbindung der Formel (2) umgesetzt werden.
Herstellung der Verbindung der Formel (2)
Die Verbindung der Formel (2) wird z. B. wie folgt hergestellt. Der primäre Hydroxylgruppenrest von 2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol wird mit einer Benzylgruppe oder einer t-Bu-Gruppe geschützt und dann wird ein Alkylenoxid in einer Menge von 10 bis 1000 mol zu den neu gebildeten 2 Hydroxylgruppen polymerisiert, worauf eine Alkyl-Veretherung der Endgruppen erfolgt. Dann wird die Schutzgruppe wie die Benzylgruppe oder t-Bu-Gruppe wieder abgespalten, wodurch die Verbindung der allgemeinen Formel (p) erhältlich ist:
Alternativ dazu, kann die Verbindung (p) auch mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Die primäre Hydroxylgruppe von 2,2-sDimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol wird mit einer Benzylgruppe oder t-Bu-Gruppe geschützt. Danach wird die Schutzgruppe aus der cyclischen Acetylstruktur unter sauren Bedingungen wieder abgespalten und ein Alkylenoxid in einer Menge von 10 bis 1000 mol zu den neu gebildeten 2 Hydroxylgruppen polymerisiert, worauf eine Alkyl-Veretherung der Endgruppen erfolgt. Dann wird die Schutzgruppe, wie die Benzylgruppe oder t-Bu-Gruppe, wieder abgespalten, um dadurch die Verbindung der allgemeinen Formel (p) zu erhalten.
Wie oben dargelegt, ist ein hochreines verzweigtes Polyalkylenglykolderivat in hohen Ausbeuten in industriell anwendbarer Weise mit der Alkylenoxid-Additionspolymerisationsreaktion herstellbar, und zwar ohne Säulen-Reinigung.
Mit der Hydroxylgruppe der so erhaltenen Verbindung (p) sind die Verbindungen der Formel (2) durch Modifizieren der Hydroxygruppe zu den in den Gruppen (I) und (II) dargestellten verschiedenen reaktiven Gruppen herstellbar. Ferner können mit den gebildeten reaktiven Gruppen verschiedene bio-bezogene Substanzen zur Reaktion gebracht und modifiziert werden, um modifizierte bio-bezogene Substanzen herzustellen.
Außerdem können die Verbindungen der Formel (2) die jeweils funktionelle Gruppen der Gruppen (I) und (II) aufweisen, mit einer bio-bezogenen Substanz umgesetzt werden, in einigen Fällen kann aber die Verbindung der Formel (2) mit einer weiteren Verbindung noch weiter umgesetzt werden, und diese kann dann mit bio-bezogenen Substanzen erneut zur Reaktion gebracht werden. Beispielsweise kann mit einer als Ausgangsmaterial dienenden Verbindung, die eine funktionelle Gruppe (g), (j) oder (k) aufweist, die zur Gruppe (II) gehört, eine Verbindung synthetisierbar, die (a), (e) oder (f) als die Gruppe (I) aufweist.
Die Benzyl-Veretherung der primären Hydroxylgruppe von 2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol ist auf folgende Weise durchführbar:

1) sie kann durch Reaktion von Benzylchlorid oder Benzylbromid mit 2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol in einem aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel in der Gegenwart eines Alkali-Katalysators, wie von Natrium- oder Kaliumhydroxid, durchgeführt werden;
2) sie kann durch Überführung der Hydroxylgruppe von 2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol in einem aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel mit Natrium, Kalium, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, Natriummethoxid, Kaliummethoxid, Kalium-t-butoxid oder dgl. in das Alkoholat und durch Reaktion des Alkoholats mit Benzylchlorid oder Benzylbromid unter basischen Bedingungen durchgeführt werden;
3) sie kann durch Aktivierung der Hydroxylgruppe von 2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol mit Methansulfonylchlorid, p-Toluolsulfonylchlorid, 2,2-Trifluorethansulfonylchlorid oder dgl. in einem aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel und durch anschließende Reaktion mit einem Alkoholat von Benzylalkohol durchgeführt werden.

Die Abspaltung der Schutzgruppe aus der cyclischen Acetalstruktur, die nach der Benzyl-Veretherung erfolgt, wird durch Reaktion in wässriger Lösung, die mit einer Säure, wie Essig-, Phosphor-, Schwefel- oder Salzsäure, auf einen pH-Wert von 1 bis 4 eingestellt wird, durchgeführt, wodurch eine Verbindung der Formel (9) herstellbar ist.
Die Additionspolymerisation von Alkylenoxid an die Verbindung der folgenden Formel (9) mit den 2 Hydroxylgruppen, die durch die Abspaltung der Schutzgruppe aus dem cyclischen Acetal neu gebildet werden, ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber über die folgenden Stufen (C1) und (C2) durchgeführt werden:
Stufe (C1): Die Alkoholatbildung der Verbindung der Formel (9) wird mit Natrium oder Kalium, bevorzugt mit Natrium, als Katalysator in einer Katalysatormenge von 5 bis 50 mol% unter anschließender Auflösung bei 10 bis 50°C durchgeführt.
Stufe (C2): Die Alkylenoxid-Additionspolymerisation wird bei einer Reaktionstemperatur von 50 bis 130°C durchgeführt.
Bezüglich der Katalysatormenge in der Stufe (C1), ist, da die Polymerisationsgeschwindigkeit des Alkylenoxids bei weniger als 5 mol% Katalysator absinkt und die Wärme-Historie ansteigt, um zur Bildung von Verunreinigungen wie einer endständigen Vinyletherverbindung zu führen, die Verwendung des Katalysators in einer Menge von 5 mol% oder mehr von Vorteil zur Herstellung einer qualitativ hochwertigen hochmolekularen Verbindung. Übersteigt die Katalysatormenge 50 mol%, erhöht sich die Viskosität der Reaktionsflüssigkeit, oder es wird die Flüssigkeit bei der Alkoholatbildungsreaktion verfestigt, weshalb sich dann eine Tendenz einstellt, dass das Rührvermögen absinkt und die Alkoholatbildung nicht beschleunigt wird. Bei Verfestigung der Flüssigkeit wird außerdem deren Handhabung erschwert, um eine Wasserabsorption zu verursachen. Weist das Alkoholat absorbiertes Wasser auf, wird eine aus Wasser abgeleitete Alkylenglykolverbindung gebildet und ist dann als für medizinische Anwendungen unerwünschte Verunreinigung enthalten.
Beträgt die Temperatur beim Auflösen mehr als 50°C, kann eine Zersetzungsreaktion zur Bildung von Benzylalkohol und Glycerin eintreten. Bei Bildung des Benzylalkohols startet dieser die Additionspolymerisation mit dem Alkylenoxid, wobei eine niedermolekulare Verunreinigung mit einem Molekulargewicht vom 0,5-Fachen des Molekulargewichts der Zielverbindung gebildet wird. Bei Bildung der aus Benzylalkohol stammenden niedermolekularen Verunreinigung wird eine funktionelle Gruppe über Alkyl-Veretherung der Hydroxylgruppe und Abspaltung der Schutzgruppe in den anschließenden Stufen, wie im Fall der Zielverbindung selbst, eingeführt, so dass die Verunreinigungen in eine niedermolekulare Verunreinigungsverbindung überführt wird, die ihrerseits ebenfalls reaktiv mit der bio-bezogenen Substanz ist. Somit entsteht die Möglichkeit, dass solche Verunreinigungen mit der bio-bezogenen Substanz reagieren und die physikalischen Eigenschaften der entstandenen Zubereitung verändern können. Außerdem startet bei Bildung des Glycerins dieses ebenfalls die Additionspolymerisation mit dem Alkylenoxid, um eine hochmolekulare Verunreinigung mit einem Molekulargewicht vom 1,5-Fachen der Zielverbindung zu bilden. Da diese hochmolekulare Verunreinigungsverbindung keine Benzylgruppe aufweist und ihre endständige Hydroxylgruppe nur Alkyl-verethert wird, wird keine funktionelle Gruppe eingeführt. Allerding wird, bei Kombination mit einer Arznei oder dgl. und Vorliegen einer solchen Verunreinigung, die sich ergebende Zubereitung inhomogen, und es stellt sich somit eine Tendenz ein, dass die Qualität schwankt. Auch eignet sich die Zubereitung dann nicht mehr für medizinische Anwendungen, bei denen ein hoch reines Produkt erforderlich ist.
Bei Durchführung der Auflösung bei einer Temperatur unterhalb 10°C, wie in dem Fall, dass die Katalysatormenge mehr als 50 mol% beträgt, erhöht sich die Viskosität der Reaktionsflüssigkeit, oder es verfestigt sich die Flüssigkeit bei der Alkoholatbildungsreaktion, wobei sich deren Handhabung tendenziell erschwert und eine Wasserabsorption verursacht wird.
Das Reaktionslösungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt, solange es ein aprotisches Lösungsmittel, wie Toluol, Benzol, Xylol, Acetonitril, Ethylacetat, Tetrahydrofuran, Chloroform, Methylendichlorid, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid ist, wobei aber Toluol oder kein Lösungsmittel bevorzugt sind. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 1 bis 24 h. Beträgt diese Zeit weniger als 1 h, besteht die Möglichkeit, dass der Katalysator nicht vollständig aufgelöst wird. Beträgt diese Zeit mehr als 24 h, besteht die Möglichkeit, dass die obige Zersetzungsreaktion eintreten kann.
Bezüglich der Reaktionstemperatur in der Stufe (C2), ist bei einer Temperatur unterhalb 50°C die Polymerisationsgeschwindigkeit niedrig, und die Wärme-Historie erhöht sich, um eine Tendenz zu ergeben, dass sich die Qualität der Verbindung der Formel (5) verschlechtert. Bei einer Temperatur oberhalb 130°C treten Nebenreaktionen wie eine Vinyl-Veretherung der Endgruppe während der Polymerisation auf, und es verschlechtert sich somit tendenziell die Qualität der Zielverbindung. Während der Polymerisation erhöht sich mit dem Anstieg des Molekulargewichts auch die Viskosität der Reaktionsflüssigkeit, so dass aprotische Lösungsmittel, bevorzugt Toluol, gegebenenfalls zugegeben werden müssen.
Als weiteres Herstellverfahren in der Stufe der Alkoholatbildung kann die folgende Stufe (C3) genannt werden.
Stufe (C3): Natriummethoxid, Kalium-t-butoxid oder Kaliummethoxid, bevorzugt Natriummethoxid, werden als Katalysator in einer Menge von 5 bis 50 mol% zugegeben und die Reaktion bei 60 bis 80°C durchgeführt. Dabei kann eine Druck-Absenkungsmaßnahme zur Erleichterung der Austauschreaktion zur Anwendung gelangen.
Die Katalysatormenge beträgt bevorzugt 5 bis 50 mol% aus dem oben genannten Grund. Bezüglich der Reaktionstemperatur, sinkt der Umsatz der Austauschreaktion bei einer Temperatur unterhalb 60°C ab, und es bleiben Alkohole, wie Methanol, zurück, was zur Bildung von Verunreinigungen mit einem Molekulargewicht vom 0,5-Fachen der Zielverbindung führt. Bei Temperaturen oberhalb 80°C treten Abbaureaktionen auf. Die Alkoholatbildungsreaktion bedarf einer Temperaturerhöhung, und die Reaktionszeit beträgt in gewünschter Weise 1 bis 3 h, wobei aber eine Abbaureaktion eintreten kann. Ist die Zeit kürzer als 1 h, besteht die Möglichkeit, dass die Überführung in das Alkoholat absinkt. Ist die Zeit länger als 3 h, kann Zersetzung eintreten. Das Reaktionslösungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt, solange es ein aprotisches Lösungsmittel ist, wobei aber Toluol oder kein Lösungsmittel bevorzugt sind.
Die anschließende Alkyl-Veretherung der Endgruppe kann mit einem der beiden folgenden Verfahren (1) oder (2) durchgeführt werden:

(1) einem Verfahren zur Überführung der Endgruppe der Polyalkylenglykol-Kette in ein Alkoholat und dessen Reaktion mit Alkylhalogenid;
(2) einem Verfahren zur Aktivierung der endständigen Hydroxylgruppe der Polyalkylenglykol-Kette mit Methansulfonylchlorid, p-Toluolsulfonylchlorid, 2,2,2-Trifluorethansulfonylchlorid oder dgl. und anschließende Reaktion mit einem Alkoholat eines Alkylalkohols.

Bevorzugt ist das Verfahren (2), wobei dieses nun detaillierter beschrieben wird.
Das Herstellverfahren (2) umfasst die folgenden Stufen (B1), (B2) und (B3).
Stufe (B1): Stufe zur Zugabe eines Enthalogenierungsmittels und einer Verbindung der Formel (6) zu einer Verbindung der Formel (5) und zu deren Reaktion bei 20 bis 60°C zum Erhalt einer Verbindung der Formel (7). Dabei erfüllt das jeweils beaufschlagte Molverhältnis die folgende Beziehung: Vc ≥ 3Va Vb > VcVa: Molzahl der Verbindung der Formel (5)
Vb: Molzahl des Enthalogenierungsmittels
Vc: Molzahl der Verbindung der Formel (6)
Bevorzugter ist der Fall, dass das jeweils beaufschlagte Molverhältnis die folgende Beziehung erfüllt: 20Va ≥ Vc ≥ 3Va 4Vc > Vb > Vc
Ist Vc kleiner als 3Va, sinkt der Umsatz ab, und es bleibt somit ein gewisser Teil der Hydroxylgruppen der Oxyalkylen-Kettenendgruppen unverändert zurück. Eine funktionelle Gruppe wird in die verbliebene Hydroxylgruppe zur Bildung einer polyfunktionellen Verunreinigung mit einem Molekulargewicht gleich demjenigen der Zielverbindung eingeführt. Liegt eine solche polyfunktionelle Verunreinigung vor, wirkt sie als Vernetzungsmittel bei der Kombination mit der bio-bezogenen Substanz, um eine Tendenz zu geben, die entstandene modifizierte bio-bezogene Substanz zu verunreinigen. Ist Vb nicht größer als Vc, sinkt der Umsatz wegen ungenügenden Einfangs der Säure ab, die als Nebenprodukt mit dem Fortschreiten der Reaktion erzeugt wird, so dass ein gewisser Teil der Hydroxylgruppen in den Oxyalkylen-Kettenendgruppen unverändert zurückbleibt. Sind zudem Vc größer als 20Va oder Vb nicht kleiner als 4Vc, kann ein Überschuss des jeweiligen Reagens oder der Verbindung enthalten sein, um Nebenreaktionen in den anschließenden Verfahrensstufen zu verursachen.
Das zu verwendende Enthalogenierungsmittel schließt organische Basen, wie Triethylamin, Pyridin und 4-Dimethylaminopyridin, sowie anorganische Basen, wie Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Natriumacetat, Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid, ein. Das bevorzugte Enthydrochlorierungsmittel ist eine organische Base, wie Triethylamin, Pyridin oder 4-Dimethylaminopyridin.
In der zu verwendenden Verbindung der Formel (6) sind W bevorzugt Cl oder Br und R¹ eine Methyl-, Phenyl- oder eine p-Methylphenylgruppe. Am meisten bevorzugt wird Methansulfonylchlorid verwendet, wobei diesbezüglich W Cl und R¹ die Methylgruppe sind.
Das dabei zu verwendende Lösungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt, solange es ein aprotisches Lösungsmittel ist und bevorzugt Toluol, Benzol, Xylol, Acetonitril, Ethylacetat, Tetrahydrofuran, Chloroform, Methylendichlorid, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid einschließt, wobei aber Toluol noch bevorzugter ist, womit die azeotrope Entfernung von Wasser aus dem System bewerkstelligt wird. Die bei der Reaktion zu verwendende Lösungsmittelmenge beträgt bevorzugt 0,5 bis 10 Äquivalentgewichte zur Verbindung der Formel (5). Weist die Verbindung der Formel (5) ein großes Molekulargewicht auf, steigt die Viskosität der Reaktionsflüssigkeit an, und der Umsatz sinkt ab, so dass es bevorzugt ist, die Reaktionsflüssigkeit mit einem Lösungsmittel zu verdünnen.
Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt 60°C oder weniger zur Inhibierung von Nebenreaktionen, und sie beträgt bevorzugt 20°C oder mehr zur Inhibierung eines Anstiegs der Viskosität der Reaktionsflüssigkeit. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 1 bis 24 h. Beträgt diese weniger als 1 h, besteht die Möglichkeit, dass der Umsatz niedrig ist. Dauert sie länger als 24 h, besteht die Möglichkeit, dass Nebenreaktionen auftreten.
Bei der Reaktion kann die Entfernung von Wasser aus den Ausgangsmaterialien, wie die azeotrope Entfernung des Wassers, vor der Reaktion durchgeführt werden. Außerdem kann ein Antioxidans, wie 2,6-Di-t-butyl-p-cresol, zugegeben werden. Ferner wird ein Salz mit Fortschreiten der Reaktion unter Bildung der Verbindung der Formel (7) gebildet, die Reaktionsmischung kann aber in der anschließenden Stufe so, wie sie ist, eingesetzt werden, oder es können das Salz abfiltriert oder nach der Filtration die Verbindung der Formel (7) mit Reinigungsmaßnahmen, wie mit Extraktion, Umkristallisation, Adsorptionsbehandlung, Umfällung, Säulenchromatografie oder mit überkritischer Extraktion, gereinigt werden.
Stufe (B2): Eine Stufe zur Zugabe einer Verbindung der Formel (8) zur Verbindung der Formel (7) und zu deren Reaktion bei 20 bis 80°C zum Erhalt der Verbindung der Formel (4). Dabei erfüllt das jeweils beaufschlagte Molverhältnis die folgende Beziehung: Vd > VcVd: Molzahl der Verbindung der Formel (8).
Bevorzugter ist der Fall, dass die Beziehung: 10Vc > Vd > Vcerfüllt wird. R-OM (8)
In der Formel (8) sind R wie oben definiert und M Natrium oder Kalium und bevorzugt Natrium.
Ist Vd nicht größer als Vc, schreitet die Alkyl-Veretherung nicht hinreichend gut voran, und eine reaktive Gruppe wie die Mesylatgruppe bleibt unverändert an der Oxyalkylen-Kettenendgruppe zurück. Bleibt eine reaktive Gruppe am Oxyalkylen-Kettenende zurück, wie oben genannt, werden eine polyfunktionelle Verbindung gebildet und ernsthafte Nebenreaktionen bei der Kombination mit der bio-bezogenen Substanz verursacht. Ist außerdem Vd nicht kleiner als 10 Vc, kann ein Überschuss des Alkoholats enthalten sein, um Nebenreaktionen in der anschließenden Verfahrensstufe zu verursachen.
Das in der Reaktion zu verwendende Lösungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt, solange es ein aprotisches Lösungsmittel und bevorzugt Toluol ist. Die bei der Reaktion zu verwendende Lösungsmittelmenge ist bevorzugt eine Menge von 0,5 bis 10 Äquivalenten zur Verbindung der Formel (7). Weist die Verbindung der Formel (7) ein großes Molekulargewicht auf, steigt die Viskosität der Reaktionsflüssigkeit an, so dass es bevorzugt ist, die Reaktionsflüssigkeit mit einem Lösungsmittel zu verdünnen.
Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt 80°C oder weniger zur Inhibierung von Nebenreaktionen, wobei sie bevorzugt 20°C oder mehr zur Inhibierung des Anstiegs der Viskosität der Reaktionsflüssigkeit beträgt. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 1 bis 24 h. Dauert diese weniger als 1 h, besteht die Möglichkeit, dass der Umsatz niedrig ist. Dauert sie länger als 24 h, besteht die Möglichkeit, dass Nebenreaktionen auftreten. Bei der Reaktion kann die Entfernung von Wasser aus den Ausgangsmaterialien, wie eine azeotrope Entfernung des Wassers, vor der Reaktion durchgeführt werden.
Stufe (B3): Stufe zur Filtration der Reaktionsflüssigkeit oder zu deren Wäsche mit einer wässrigen Salzlösung, die eine Konzentration von 10 Gew.% oder mehr aufweist.
In dieser Stufe ist das anorganische Salz nicht besonders eingeschränkt, ist aber bevorzugt Natriumchlorid. Beträgt die Konzentration weniger als 10 Gew.%, wandert die Zielverbindung in die wässrige Schicht, um die Verfahrensausbeute deutlich abzusenken. Die Wäsche mit Wasser kann mehrmals wiederholt werden. Die Stufe (B3) wird zur Entfernung von überschüssig zugegebenen Ausgangsmaterialien und von als Nebenprodukte erzeugten Salzen durchgeführt. Das Weglassen dieser Stufe kann Nebenreaktionen bei erneuter Durchführung der Stufen (B1) bis (B3) danach verursachen. Bei Durchführung einer Entbenzylierungsstufe als nächste Stufe können diese Verunreinigungen als Katalysatorgifte wirken und somit den Umsatz beeinflussen.
Außerdem ist es zur Steigerung des Verhältnisses der Alkyl-Veretherung der Oxyalkylen-Kettenendgruppe bevorzugt, die Stufen (B1) bis (B3) erneut zu wiederholen. Ist das Verhältnis der Alkyl-Veretherung der Oxyalkylen-Kettenendgruppe niedrig, wie oben erwähnt, besteht die Möglichkeit der Bildung einer polyfunktionellen Verunreinigung.
Die so erhaltene Verbindung der Formel (4) kann mit Reinigungsmaßnahmen, wie mit Extraktion, Umkristallisation, Adsorptionsbehandlung, Umfällung, Säulenchromatografie oder mit überkritischer Extraktion, gereinigt werden.
Die Herstellung der Verbindung (p) durch anschließende Entbenzylierung ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber durch eine Hydrierreaktion in der folgenden Stufe (A) mit einem Hydrier-Reduktionskatalysator und einem Wasserstoff-Donor durchgeführt werden:
Stufe (A): Stufe zur hydrierenden Reduktionsreaktion der Verbindung der Formel (4) unter der Bedingung, dass der Wassergehalt im Reaktionssystem 1% oder weniger beträgt. Beträgt der Wassergehalt im Reaktionssystem mehr als 1%, tritt eine Zersetzungsreaktion der Polyoxyalkylen-Kette auf. Da durch die Zersetzung gebildetes Polyalkylenglykol eine Hydroxylgruppe aufweist, wird diese in der nächsten Stufe zur Bildung einer reaktiven niedermolekularen Verunreinigung funktionalisiert. Eine solche reaktive niedermolekulare Verunreinigung reagiert mit der bio-bezogenen Substanz, wie oben bereits erwähnt, und es tritt somit die Tendenz auf, dass sich die Eigenschaften der entstandenen Zubereitung verändern.
Der Hydrier-Reduktionskatalysator ist bevorzugt Palladium. Dessen Trägermaterial ist nicht besonders eingeschränkt, ist aber bevorzugt Aluminiumoxid oder Kohlenstoff und bevorzugter Kohlenstoff. Die Menge des Palladiums beträgt bevorzugt 1 bis 20 Gew.%, bezogen auf die Verbindung der Formel (4). Beträgt diese Menge weniger als 1 Gew.%, sinkt der Umsatz zur Abspaltung der Schutzgruppe ab, weshalb die Möglichkeit besteht, dass das Verhältnis zur Funktionalisierung in der nächsten Stufe absinkt. Beträgt die Menge mehr als 20 Gew.%, kann die Zersetzungsreaktion der Polyalkylenglykol-Kette auftreten, weshalb die Möglichkeit besteht, dass die obige reaktive niedermolekulare Verunreinigung als Nebenprodukt erzeugt wird. Das Reaktionslösungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt, solange dessen Wassergehalt im Reaktionssystem weniger als 1 beträgt, es schließt aber bevorzugt Methanol, Ethanol, 2-Propanol und dgl. und bevorzugt Methanol ein. Der Wasserstoff-Donor ist nicht besonders eingeschränkt, schließt aber Wasserstoffgas, Cyclohexen, 2-Propanol und dgl. ein. Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 40°C oder weniger. Ist die Temperatur höher als 40°C, kann die Zersetzungsreaktion der Polyalkylenglykol-Kette auftreten, weshalb dann die Möglichkeit besteht, dass die reaktive niedermolekulare Verbindung als Nebenprodukt erzeugt wird. Die Reaktionszeit ist nicht besonders eingeschränkt. Bei Verwendung einer großen Menge des Katalysators ist die Reaktion in kurzer Zeit beendet. Ist aber dessen Menge klein, wird eine längere Zeitdauer benötigt. Im Allgemeinen beträgt die Reaktionszeit bevorzugt 1 bis 5 h. Ist diese kürzer als 1 h, besteht die Möglichkeit, dass der Umsatz niedrig ist, ist sie länger als 5 h, kann die Zersetzungsreaktion des Polyalkylenglykol) auftreten.
Die entstandene Verbindung der Formel (p) kann mit Reinigungsmaßnahmen, wie mit Extraktion, Umkristallisation, Adsorptionsbehandlung, Umfällung, Säulenchromatografie oder mit überkritischer Extraktion, gereinigt werden.
Die so erhaltene Verbindung ist ein Polyalkylenglykolderivat der folgenden Formel (p) und enthält im Wesentlichen keine sekundäre Hydroxylgruppe:
worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, die jeweilige Gruppe OA² eine Oxyalkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, die durch R dargestellten Gruppen gleich oder verschieden voneinander in 1 Molekül und die durch OA² dargestellten Gruppen gleich oder verschieden voneinander in 1 Molekül sind, und worin jedes m die Durchschnittsmolzahl der zugeführten Oxyalkylengruppe ist und 10 bis 1000 beträgt.
Da die Verbindung der Formel (p) keine sekundäre Aminogruppe enthält, ist der Umsatz der anschließenden Reaktion zur Einführung einer funktionellen Gruppe hoch, weshalb ein hochreines Polyalkylenglykolderivat erhältlich ist. Ist eine sekundäre Hydroxylgruppe vorhanden, ist der Umsatz der anschließenden Reaktion zur Einführung der funktionellen Gruppe niedrig, und die Reinheit der Zwischenproduktverbindung der modifizierten bio-bezogenen Substanz sinkt ab, so dass das Problem einer Kontamination der Arznei oder dgl. durch Verunreinigungen entstehen kann.
Die Verbindung der Formel (p) der Erfindung erfüllt die Beziehung: Hrd/Mp × 1.000.000 ≤ 3,worin Mp das Molekulargewicht, das der Peakspitze entspricht, die aus der Gel-Permeationschromatografie des Polyalkylenglykolderivats der Formel (p) erhalten wird, und Hrd das Verhältnis der verbliebenen Hydroxylgruppe sind, die in der Alkylgruppe R an der Polyoxyalkylen-Kettenendgruppe in den 2- und 3-Positionen enthalten ist.
Spezifischer, wird die Beziehung: Hrd/Mp × 1.000.000 ≤ 2erfüllt.
Mp bedeutet das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht am Punkt des maximalen Brechungsindex unter den Peaks, ausgenommen die durch das in der Gel-Permeationschromatografie verwendete Entwicklerlösungsmittel verursachten Peaks sowie falsche Peaks, die aus der Basislinienfluktuation stammen, die durch die eingesetzte Säule und Vorrichtung verursacht wird. In der Erfindung werden die Gel-Permeationschromatografie mit einem SHODEX GPC SYSTEM-11 als GPC-System und die Messung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Entwicklerlösungsmittel: Tetrahydrofuran;
Fließgeschwindigkeit: 1 mL/min; Säule: SHODEX KF-801, KF-803, KF-804 (I. D. 8 mm × 30 cm), Säulentemperatur: 40°C;
Detektor: RI X 8; Probenmenge: 1 mg/g, 100 μL
Das Verhältnis Hrd der in der Alkylgruppe R enthaltenen verbliebenen Hydroxylgruppe wird nach Mesylierung der Verbindung der Formel (4) gemessen, welche eine Vorstufe vor der Abspaltung der Schutzgruppe darstellt. Im Folgenden wird der Fall erläutert, worin R eine Methylgruppe ist.
5 Ve g Toluol werden zu Ve g der Verbindung der Formel (4) gegeben, worauf das Wasser azeotrop unter Normaldruck entfernt wird. Nach Abkühlen auf 40°C werden 20 mL Triethylamin zu 1 mol der Verbindung der Formel (4) und nach kräftigem Rühren 6 mol Methansulfonylchlorid zugegeben. Dabei ist es erwünscht, dieses nach Verdünnen mit Toluol oder ohne Verdünnung zuzutropfen. Dann werden die Reaktion bei 40°C 3 h lang durchgeführt und das Triethylamin-Salz der gebildeten Methansulfonsäure abfiltriert. Dann werden 10 bis 20 Ve g Ethylacetat zum Filtrat gegeben und nach Abkühlen auf Raumtemperatur Hexan stufenweise zugegeben, bis Kristalle ausfallen. Die entstandenen Kristalle werden durch Filtration gesammelt und 10 bis 20 Ve g Ethylacetat erneut zu den Kristallen gegeben, worauf zu deren Auflösung erwärmt wird. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird Hexan stufenweise zugegeben, bis Kristalle ausfallen. Die Kristalle werden durch Filtration gesammelt und getrocknet. Ein 20 mg-Anteil des entstandenen getrockneten Produkts werden in deuteriertem Chloroform gelöst und das ¹H-Kern-Magnetresonanzspektrum aufgenommen. Hrd wird durch die folgende Beziehung dargestellt: Hrd = Mms/(Mms + Mme),worin Mme der bei 3,38 ppm nachgewiesene Peak-Integralwert der Methylgruppe der Oxyalkylen-Kettenendgruppe und Mms der bei 3,08 ppm nachgewiesene Peak-Integralwert der durch Mesylierung der verbliebenen Hydroxylgruppe der Oxyalkylen-Kettenendgruppe gebildeten Mesylgruppe sind, wobei der TMS-Basispeak bei 0 ppm liegt.
Ist R eine andere Gruppe als die Methylgruppe, kann Hrd in geeigneter Weise durch Identifizierung der Peakposition ermittelt werden, wobei die Alkylgruppe nachgewiesen und eine ähnliche Gleichung bezüglich der Protonenzahl angewandt werden.
Erfüllt das so bestimmte Hrd die folgende Beziehung: Hrd/Mp × 1.000.000 > 3, bedeutet dies, dass eine große Menge Verunreinigungen enthalten ist, in denen Hydroxylgruppen an den 2- und 3-Positionen der Polyoxyalkylen-Kettenendgruppen zurückgeblieben sind. Sind solche Verunreinigungen vorhanden, wird die Hydroxylgruppe der Polyoxyalkylen-Kettenendgruppe dann auch in der anschließenden Stufe funktionalisiert, um polyfunktionelle Verunreinigungen zu bilden. Solche Verunreinigungen können als Vernetzungsmittel bei der Kombination mit der bio-bezogenen Substanz, wie oben bereits erwähnt, wirken, um Nebenreaktionen zu verursachen.
Bezüglich der Verbindung der Formel (p) der Erfindung, erfüllt die Polydispersität Mw/Mn in allen Peaks vom Start- bis zum Endpunkt der Elution die Beziehung: Mw/Mn ≤ 1,07bei der Messung der Gel-Permeationschromatografie. Bevorzugter wird die Beziehung: Mw/Mn ≤ 1,05erfüllt.
Ist Mw/Mn größer als 1,07, bedeutet dies, dass eine große Menge der oben genannten hoch- und niedermolekularen Verunreinigungen vorliegt, und wenn dann die Verbindung mit der bio-bezogenen Substanz kombiniert wird, die Möglichkeit besteht, dass mehr Nebenprodukte gebildet werden, um eine ungenügende Reinheit zu ergeben. Ist die Reinheit unzureichend, kann das Produkt gegenläufige Wirkungen bei Anwendung als medizinisches Produkt ausüben.
Die Verbindung der Formel (p) erfüllt gemäß der Erfindung die Beziehung: M2/(M1 + M2) × 100 ≤ 10, worin M1 der bei ca. 3,13 ppm nachgewiesene Integralwert der Methylgruppe, die aus der Mesylgruppe stammt, die aus der an das Glycerin-Gerüst direkt an der 1-Position gebundenen Hydroxylgruppe abgeleitet ist, wenn die Verbindung mit Methansulfonylchlorid zum Erhalt der mesylierten Verbindung zur Reaktion gebracht und deren Kern-Magnetresonanzspektrum als deuterierte Methanol-Lösung gemessen werden, und M2 der bei ca. 3,12 ppm nachgewiesene Intergralwert der Methylgruppe sind, die aus der Mesylgruppe stammt, die aus einer Hydroxylgruppe der Polyalkylenglykol-Kette abgeleitet ist. Spezifischer wird die Beziehung: M2/(M1 + M1) × 100 ≤ 8erfüllt.
Im Folgenden wird die Berechnungsmethode von M1 und M2 erläutert:
4 Vf g Toluol werden zu Vf g Verbindung der Formel (p) gegeben, worauf das Wasser azeotrop unter Normaldruck entfernt wird. Nach Abkühlen auf 40°C werden 20 mol Triethylamin zu 1 mol der Verbindung der Formel (p) sowie nach kräftigem Rühren 6 mol Methansulfonylchlorid zugegeben. Dabei ist es erwünscht, dieses nach Verdünnen mit Toluol oder ohne Verdünnung zuzutropfen. Dann werden die Reaktion bei 40°C 3 h lang durchgeführt und das gebildete Triethylamin-Salz des Methansulfonylchlorids abfiltriert. Danach werden 10 bis 20 Vf g Ethylacetat zum Filtrat sowie nach Abkühlen auf Raumtemperatur Hexan stufenweise zugegeben, bis Kristalle ausfallen. Die entstandenen Kristalle werden durch Filtration gesammelt und 10 bis 20 Vf g Ethylacetat erneut zu den Kristallen gegeben, worauf zu deren Auflösung erwärmt wird. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird Hexan stufenweise zugegeben, bis Kristalle ausfallen. Die Kristalle werden durch Filtration gesammelt und getrocknet. Ein 20 mg-Anteil des entstandenen getrockneten Produkts werden in deuteriertem Methanol gelöst und das ¹H-Kern-Magnetresonanzspektrum gemessen. M1 wird als der bei ca. 3,13 ppm nachgewiesene Integralwert der Methylgruppe bestimmt, die aus der Mesylgruppe stammt, die aus der an das Glycerin-Gerüst direkt an der 1-Position gebundenen Hydroxylgruppe abgeleitet ist, wobei der TMS-Basispeak bei 0 ppm liegt. Außerdem wird M2 als der bei ca. 3,12 ppm nachgewiesene Integralwert der Methylgruppe bestimmt, die aus der Mesylgruppe stammt, die aus einer Hydroxylgruppe der Polyalkylenglykol-Kettenendgruppe oder der durch die Zersetzungsreaktion gebildeten Polyalkylenglykol-Kette abgeleitet ist.
Ist die Beziehung: M2/(M1 + M2) × 100 > 10,die aus den so bestimmten M1 und M2 abgeleitet ist, erfüllt, besteht die Tendenz, dass sich die Reinheit der entstandenen modifizierten bio-bezogenen Substanz verschlechtert, weil die Substanz mit einer großen Menge der unten beschriebenen Verunreinigungen kontaminiert wird.
D. h., dies bedeutet, dass eine große Menge Verunreinigungen mit einer Hydroxylgruppe an der Polyoxyalkylen-Kettenendgruppe vorliegt, die aus den Verunreinigungen stammt:

(A): eine Verunreinigung mit einer Hydroxylgruppe und einem Molekulargewicht vom 0,5-Fachen der Verbindung (p), die durch Zersetzung der Verbindung der Formel (9) bei der Alkoholatbildung, der Additionspolymerisation von Alkylenoxid zum sich ergebenden Benzylalkohol und bei der Abspaltung der Benzyl-Schutzgruppe in der anschließenden Stufe gebildet wird;
(B): eine Verunreinigung mit einer verbliebenen Hydroxylgruppe an der 2- oder 3-Position und einem Molekulargewicht gleich dem der Verbindung (p), die bei der Alkyl-Veretherung der Verbindung der Formel (5) gebildet wird;
(C): eine Verunreinigung mit einer Hydroxylgruppe und einem niedrigen Molekulargewicht, die durch Zersetzung der Polyoxyalkylen-Kette bei der Entbenzylierung der Verbindung der Formel (4) gebildet wird; und dgl..

Die Entbenzylierungsreaktion der Erfindung ist in breitem Umfang auch auf weitere Derivate anwendbar.
Spezifischer, betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines Polyalkylenglykolderivats der Formel (11), welches die folgende Stufe (AA) umfasst:
Stufe (AA): eine Stufe zur hydrierenden Reduktionsreaktion einer Verbindung der Formel (10) unter der Bedingung, dass der Wassergehalt im Reaktionssystem 1% oder weniger beträgt:
worin G die Restgruppe einer Verbindung mit 2 bis 4 Hydroxylgruppen und R² eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind; und m2 und m3 jeweils die Durchschnittsmolzahl der zugefügten Oxyethylengruppe darstellen und die folgende Beziehung erfüllen: 0 ≤ mj2 ≤ 1000, 0 ≤ m3 ≤ 1000, 10 ≤ m2 + m3 ≤ 1000,
X¹ eine Amino-, Carboxyl- oder eine geschützte Gruppe davon ist und g1, g2 und g3 jeweils eine ganze Zahl darstellen und die folgenden Beziehungsgleichungen erfüllen: 1 ≤ g1 ≤ 3, 0 ≤ g2, 0 ≤ g3, 2 ≤ g1 + g1 + g3 ≤ 4.
Eine spezifischere Restgruppe G der Verbindung mit den 2 bis 4 Hydroxylgruppen stammt aus Ethylenglykol, Glycerin, Pentaerythrit, Diglycerin und dgl., wobei Ethylenglykol und Glycerin bevorzugter sind.
Spezifischer schließt R² eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, t-Butylgruppe und dgl. ein, wobei die Methylgruppe bevorzugt ist.
Bezüglich m2 und m3, sind diese nicht besonders eingeschränkt, solange die Beziehungen: 0 ≤ m2 ≤ 1000, 0 ≤ m3 ≤ 1000, 10 ≤ m2 + m3 ≤ 1000erfüllt sind, bevorzugt gilt aber:
20 ≤ m2 + m3, bevorzugter 40 ≤ m2 + m3 ≤ 1000 und am meisten bevorzugt 100 ≤ m2 + m3 ≤ 1000.
Ein spezifischer Rest X¹ schließt eine Amino-, Boc-Amino-, Fmoc-Amino-, Carboxylgruppe und dgl. ein, und bevorzugter ist dieser Rest eine Boc-Aminogruppe, wobei Boc die t-Butoxycarbonylgruppe bedeutet, sowie eine Fmoc-Aminogruppe, wobei Fmoc die 9-Fluorenylmethoxycarbonylgruppe bedeutet.
Der Wassergehalt im Reaktionssystem, die Katalysatormenge, die Reaktionszeit, das Lösungsmittel und dgl. sind die gleichen wie in der vorgenannten Stufe (A). Die Hydrier-Reduktionsreaktion kann mit einem Hydrier-Reduktionskatalysator durchgeführt werden. Dieser Hydrier-Reduktionskatalysator ist bevorzugt Palladium.
Die Alkyl-Veretherung ist gemäß der Erfindung im breiten Umfang auch auf weitere Derivate anwendbar.
Spezifischer, handelt es sich dabei um ein Verfahren zur Herstellung eines Polyalkylenglykolderivats der Formel (16), wobei die folgenden Stufen (BB1) bis (BB3) durchgeführt werden:
Stufe (BB1): Stufe zur Zugabe eines Enthalogenierungsmittels und einer Verbindung der Formel (14) zu einer Verbindung der Formel (12) und zu deren Reaktion bei 20 bis 60°C zum Erhalt einer Verbindung der Formel (13). Dabei erfüllt das jeweilige beaufschlagte Molverhältnis die folgende Beziehung: Vj ≥ 1,5 × Vh × g5 Vi > VjVh: Molzahl der Verbindung der Verbindung (12)
Vi: Molzahl des Enthalogenierungsmittels
Vj: Molzahl der Verbindung der Verbindung (14).
Stufe (BB2): Stufe zur Zugabe einer Verbindung der Formel (15) zu einer Verbindung der Formel (13) und zu deren Reaktion bei 20 bis 80°C zum Erhalt einer Verbindung der Formel (16). Dabei erfüllt das jeweilige beaufschlagte Molverhältnis die folgende Beziehung: Vk > VjVk: Molzahl der Verbindung der Formel (15)
worin G, m2, m3 und X¹ wie oben definiert sind und g4, g5 und g6 jeweils eine ganze Zahl darstellen, und die folgende Beziehungsgleichungen erfüllen: 0 ≤ g4, 1 ≤ g5 ≤ 3, 0 ≤ g6, 2 ≤ g4 + g5 + g6 ≤ 4;
worin G, m2, m3 und X¹ wie oben definiert, W ein Halogenatom aus Cl, Br und aus J und R³ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind; R²-OM (15),worin R² wie oben definiert und M Kalium oder Natrium sind;
worin G, R², m2, m3 und X¹ wie oben definiert sind.
Stufe (BB3): Stufe zur Filtration oder Wäsche der Reaktionsflüssigkeit mit einer wässrigen anorganischen Salzlösung mit einer Konzentration von 10 Gew.% oder mehr.
In der Verbindung der Formel (14) sind W bevorzugt Cl oder Br und R³ bevorzugt eine Methyl-, Phenyl- oder ein p-Methylphenylgruppe, wobei Methansulfonylchlorid am meisten bevorzugt ist, d. h., W ist Cl und R³ ist die Methylgruppe.
Das anorganische Salz ist nicht besonders eingeschränkt, ist aber bevorzugt Natriumchlorid.
Darüber hinaus ist es, aus den vorgenannten Gründen, zur Steigerung des Verhältnisses der Alkyl-Veretherung der Oxyethylen-Kettenendgruppe bevorzugt, die Stufen (BB1) bis (BB3) erneut zu wiederholen.
Der Wassergehalt im Reaktionssystem, die Katalysatormenge, die Reaktionszeit, das Lösungsmittel und dgl. sind die gleichen wie in den vorgenannten Stufen (B1) bis (B3).
Im Folgenden ist der Reaktionsweg zur Verbindung (p) dargestellt:
Im Folgenden wird die Einführung einer reaktiven Gruppe in die Hydroxylgruppe der durch die Entbenzylierungsreaktion gebildeten Verbindung (p) beschrieben.
(Verfahren zur Herstellung von (b), (d), (h) und von (i))
Durch Reaktion der Verbindung (p) mit einer organischen Base, wie mit Triethylamin, Pyridin oder mit 4-Dimethylaminopyridin, oder mit einer anorganischen Base, wie mit Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Natriumacetat, Kaliumcarbonat oder mit Kaliumhydroxid, mit jeder der Verbindungen der folgenden allgemeinen Formeln (b1), (d1), (h1) bzw. (i1) in einem aprotischen Lösungsmittel, wie Toluol, Benzol, Xylol, Acetonitril, Ethylacetat, Diethylether, t-Butylmethylether, Tetrahydrofuran, Chloroform, Methylendichlorid, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid oder ohne jedes Lösungsmittel können (b), (d), (h) und (i) jeweils eingeführt werden. Darüber hinaus brauchen die obigen organischen oder anorganischen Basen auch nicht angewandt zu werden. Das angewandte Verhältnis der organischen oder anorganischen Base ist nicht besonders eingeschränkt, ist bevorzugt aber äquimolar oder mehr zur Verbindung (p). Ferner kann die organische Base auch als Lösungsmittel verwendet werden. W in (b1) oder (d1) ist ein aus Cl, Br und aus J ausgewähltes Halogenatom und bevorzugt Cl. Das angewandte Verhältnis der Verbindungen der allgemeinen Formeln (b1), (d1), (h1) und (i1) ist nicht besonders eingeschränkt, ist bevorzugt aber äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 50 molar zur Verbindung (p). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 300 und bevorzugter 20 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 24 h. Die gebildete Verbindung kann mit Reinigungsmaßnahmen, wie mit Extraktion, Umkristallisation, Adsorptionsbehandlung, Umfällung, Säulenchromatografie oder mit überkritischer Extraktion, gereinigt werden.
worin W ein Halogenatom aus Cl, Br und aus J ist.
(Verfahren zur Herstellung von (a) und (k))
Die Succinimidverbindung (a) ist durch Reaktion der Verbindung (p) mit einem Dicarbonsäureanhydrid, wie mit Bernstein- oder Glutarsäureanhydrid zum Erhalt einer Carboxylverbindung (k) durch anschließende Kondensation mit N-Hydroxysuccinimid in der Gegenwart eines Kondensiermittels wie von DCC oder EDC erhältlich. Die Reaktion der Verbindung (p) mit dem Dicarbonsäureanhydrid wird in einem der vorgenannten aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt. Das angewandte Verhältnis des Dicarbonsäureanhydrids ist nicht besonders eingeschränkt, ist aber bevorzugt äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar oder 5 molar zur Verbindung (p). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 200 und bevorzugter 20 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 12 h. In der Reaktion können eine organische Base, wie Triethylamin, Pyridin oder 4-Dimethylaminopyridin, oder eine anorganische Base, wie Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Natriumacetat, Kaliumcarbonat oder Kaliumhydroxid, als Katalysator verwendet werden. Das angewandte Verhältnis des Katalysators beträgt bevorzugt 0,1 bis 50 und bevorzugter 0,5 bis 20 Gew.%. Die so gebildete Carboxylverbindung (k) kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt oder so, wie sie ist, in der nächsten Kondensationsreaktion eingesetzt werden.
Die anschließende Kondensationsreaktion wird ebenfalls in einem der vorgenannten Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt. Das Kondensiermittel ist nicht besonders eingeschränkt, ist bevorzugt aber DCC. Das angewandte Verhältnis von DCC ist bevorzugt äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 5 molar zur Verbindung (p). Das angewandte Verhältnis des N-Hydroxysuccinimids ist bevorzugt äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 5 molar zur Verbindung (p). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 100 und bevorzugter 20 bis 80°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 12 h. Die gebildete Verbindung kann durch die vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
(Verfahren zur Herstellung von (g) und (j))
Die Aminverbindung (g) ist durch Reaktion der Verbindung (p) mit Acrylnitril oder dgl. mit einer anorganischen Base, wie mit Natrium- oder Kaliumhydroxid, in einem Lösungsmittel, wie Wasser oder Acetonitril, zum Erhalt einer Nitrilverbindung und dann durch deren Hydrierung der Nitrilgruppe in der Gegenwart eines Nickel- oder Palladium-Katalysators im Autoklav erhältlich. Das anzuwendende Verhältnis der anorganischen Base zum Erhalt der Nitrilverbindung ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.% zur Verbindung (p). Das anzuwendende Verhältnis des Acrylnitril oder dgl. ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt 0,5 bis 5 und bevorzugter 1 bis 4 Äquivalentgewichte zum Gewicht der Verbindung (p). Darüber hinaus kann das Acrylnitril auch als Lösungsmittel eingesetzt werden. Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt –50 bis 100 und bevorzugter –20 bis 60°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 10 min bis 24 h. Das Reaktionslösungsmittel ist in der anschließenden Hydrierreaktion nicht besonders eingeschränkt, solange es an der Reaktion nicht teilnimmt, ist aber bevorzugt Toluol. Das anzuwendende Verhältnis des Nickel- oder Palladiumkatalysators ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber 0,05 bis 30 und bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.% zur Nitrilverbindung. Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 20 bis 200 und bevorzugter 50 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 40 h und bevorzugter 30 min bis 24 h. Der Wasserstoff-Druck beträgt bevorzugt 2 bis 10 und bevorzugter 3 bis 8 MPa. Darüber hinaus kann Ammoniak zur Verhinderung einer Dimerisierung zum Reaktionssystem gegeben werden. Bei Zugabe des Ammoniak ist der Ammoniak-Druck nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt 0,1 bis 10 und bevorzugter 0,3 bis 3 MPa. Die gebildete Verbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
Die obige Aminverbindung (g) oder (j) sind auch durch Reaktion von (b) mit wässrigem Ammoniak erhältlich. Die Reaktion wird in wässrigem Ammoniak durchgeführt, wobei die Ammoniak-Konzentration nicht besonders eingeschränkt ist, bevorzugt aber im Bereich von 10 bis 40 liegt. Das anzuwendende Verhältnis des wässrigen Ammoniak beträgt bevorzugt das 1- bis 300-Fache des Gewichts von (b). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 100 und bevorzugter 20 bis 80°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 72 h und bevorzugter 1 bis 36 h. Alternativ dazu, sind die Aminverbindung (g) oder (j) auch durch Reaktion von (b) mit Ammoniak in einem Autoklav erhältlich. Das Reaktionslösungsmittel ist dabei ebenfalls nicht besonders eingeschränkt, schließt aber bevorzugt Methanol und Ethanol ein. Die Ammoniakmenge beträgt bevorzugt 10 bis 300 und bevorzugter 20 bis 200 Gew.%. Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 50 bis 200 und bevorzugter 80 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 24 h und bevorzugter 30 min bis 12 h. Die gebildete Verbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
(Verfahren zur Herstellung von (e))
Ferner ist die Maleimidverbindung (e) durch Reaktion des entstandenen Amins (g) mit Maleinsäureanhydrid in einem vorgenannten aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel zum Erhalt einer Maleamidverbindung und dann durch deren Ringschlussreaktion mit Essigsäureanhydrid oder Natriumacetat erhältlich. Das anzuwendende Verhältnis des Maleinsäureanhydrids in der Maleamid-Bildungsreaktion ist nicht besonders eingeschränkt, ist bevorzugt aber äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 5 molar zur Verbindung (p). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 200 und bevorzugter 20 bis 120°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 12 h. Die gebildete Maleamidverbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt oder so, wie sie ist, in der anschließenden Ringschlussreaktion eingesetzt werden.
Das Reaktionslösungsmittel ist dabei nicht besonders eingeschränkt, ist aber bevorzugt ein aprotisches Lösungsmittel oder Essigsäureanhydrid. Das anzuwendende Verhältnis von Natriumacetat ist nicht besonders eingeschränkt, ist bevorzugt aber äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 50 molar zur Maleamidverbindung. Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 200 und bevorzugter 20 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 12 h. Die gebildete Verbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
Die obige Maleimidverbindung ist auch durch Reaktion der Verbindung der folgenden Formel (e1) mit dem vorgenannten Amin (g) oder (j) erhältlich. Diese Reaktion wird in einem vorgenannten Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt, und die Verbindung (e1) wird in äquimolarer Menge oder mehr zum Amin (g) oder (j) gegeben. Das anzuwendende Verhältnis der Verbindung (e1) ist bevorzugt äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 5 molar zum Amin (g) oder (j). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt 0 bis 200 und bevorzugter 20 bis 80°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 12 h. Die Reaktion kann unter Ausschluss von Licht durchgeführt werden. Die gebildete Verbindung kann durch die vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
worin Q einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt
(Verfahren zur Herstellung von (f))
Die Aldehydverbindung (f) ist durch Reaktion der Verbindung (b) mit einer Acetalverbindung (f1) zum Erhalt einer Acetalverbindung und dann durch Hydrolyse unter sauren Bedingungen erhältlich. Die Verbindung (b) wird wie oben hergestellt. Die Acetalisierungsreaktion kann durch Reaktion der Verbindung (b) mit einer äquimolaren Menge oder mehr und bevorzugt mit einer äquimolaren bis 50 molaren Menge der Verbindung (f1) in einem der vorgenannten aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt werden. Die Verbindung (f1) ist aus den entsprechenden Alkoholen mit Natrium, Kalium, Natriumhydrid, Natriummethoxid, Kalium-t-butoxid oder dgl. herstellbar. Die Reaktionstemperatur beträgt dabei bevorzugt 0 bis 300 und bevorzugter 20 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 24 h.
Bei Verwendung der Verbindung (f2) ist eine Acetalverbindung durch Überführung der Hydroxylgruppe der Verbindung (p) in ein Alkoholat mit dem vorgenannten Verfahren und dann durch dessen Reaktion mit einer äquimolaren Menge oder mehr und bevorzugt mit einer äquimolaren bis 100 molaren Menge der Verbindung (f2) in einem der vorgenannten Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel erhältlich. Die Reaktionstemperatur beträgt dabei bevorzugt 0 bis 300 und bevorzugter 20 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 24 h.
Bei Verwendung der Verbindung (f3) ist die Acetalverbindung durch Reaktion der Verbindung (ff3) mit einer der Verbindungen (a), (b), (d), (h), (i) oder (k) erhältlich. Die Verbindung (a) (b), (d), (h), (i) oder (k) wird wie oben hergestellt. In der Reaktion mit der Verbindung (f3) ist das Lösungsmittel nicht besonders eingeschränkt, die Reaktion wird aber bevorzugt in einem der vorgenannten aprotischen Lösungsmittel durchgeführt. Das Beaufschlagungsverhältnis der Verbindung (f3) ist bevorzugt äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 10 molar zur Verbindung (a), (b), (d), (h), (i) oder (k). Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt –30 bis 200 und bevorzugter 0 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 24 h. Bei Verwendung der Verbindung (k) können ein Kondensiermittel, wie DCC oder EDC, gegebenenfalls verwendet werden. Jede Acetalisierungsreaktion kann unter Ausschluss von Licht durchgeführt werden. Die so erhaltene Acetalverbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt oder auch so, wie sie ist, in der anschließenden Aldehydbildungsreaktion eingesetzt werden.
Die Aldehydverbindung ist durch Hydrolyse der Acetalverbindung in einer 0,1 bis 50%igen wässrigen Lösung herstellbar, die auf einen pH-Wert von 1 bis 4 mit einer Säure, wie mit Essig-, Phosphor-, Schwefel- oder mit Salzsäure, eingestellt wird. Die Reaktionstemperatur beträgt dabei bevorzugt –20 bis 100 und bevorzugt 0 bis 80°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 24 h und bevorzugter 30 min bis 10 h. Die Reaktion kann auch unter Ausschluss von Licht durchgeführt werden. Die gebildete Verbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
worin R¹ und R² jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, welche gleich oder verschieden von einander sein und auch zusammen einen Ring bilden können, M Natrium oder Kalium, W ein Halogenatom aus Cl, Br oder aus J und t eine ganze Zahl von 1 bis 5 sind.
(Verfahren zur Herstellung von (c))
Die Mercaptoverbindung (c) ist durch Reaktion der Verbindung (b) mit einem Thio-Bildungsmittel, wie mit Thioharnstoff, erhältlich. Die Verbindung (b) wird wie oben hergestellt. Die Thio-Bildungsreaktion wird in einem Lösungsmittel, wie Wasser, Alkohol oder Acetonitril, oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt. Das anzuwendende Verhältnis des Thio-Harnstoff ist äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 50 molar zur Verbindung (b). Die Reaktionstemperatur beträgt dabei bevorzugt 0 bis 300 und bevorzugter 20 bis 150°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 und bevorzugter 30 min bis 24 h. Nach der Reaktion ist die Mercaptoverbindung durch eine Alkali-Hydrolyse des entstandenen Thiazoliumsalzes erhältlich. Die gebildete Verbindung kann durch die vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
Darüber hinaus ist die obige Mercaptoverbindung auch durch Reaktion der Verbindung (b) mit der folgenden Verbindung (c1) und durch anschließende Zersetzung mit einem primären Amin erhältlich. Die Reaktion der Verbindung (b) mit der Verbindung (c1) wird dabei in einem vorgenannten Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt. Das anzuwendende Verhältnis der Verbindung (c1) ist äquimolar oder mehr und bevorzugter äquimolar bis 50 molar zur Verbindung (b). Die Reaktionstemperatur beträgt dabei bevorzugt 0 bis 300 und bevorzugter 20 bis 80°C. Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt 10 min bis 48 h und bevorzugter 30 min bis 24 h. Die anschließende Alkali-Zersetzungsreaktion mit einem primären Amin wird in einem der vorgenannten aprotischen Lösungsmittel oder ohne jedes Lösungsmittel durchgeführt. Das anzuwendende primäre Amin ist nicht besonders eingeschränkt, schließt aber bevorzugt Ammoniak, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Cyclohexyl-, Ethanol-, Propanol- und Butanolamin ein. Natürlich kann das primäre Amin auch als Lösungsmittel eingesetzt werden. Die gebildete Verbindung kann mit den vorgenannten Reinigungsmaßnahmen gereinigt werden.
Gemäß der Erfindung ist eine mit einer verzweigten Poly(alkylen)oxygruppe modifizierte bio-bezogene Substanz erhältlich. Die bio-bezogene Substanz wird nur mit Ether-Bindungen gebildet, ausgenommen das Verbinderteilstück mit der Poly(alkylenglykol)oxygruppe, so dass eine hohe Stabilität mit keiner Zersetzung zu einer Einzelkette zu erwarten ist. Daher wird durch Modifizieren einer biobezogenen Substanz mit dem verzweigten Polyalkylenglykol eine bio-bezogene Substanz bereitgestellt, die ein verbessertes Verhalten im Körper zeigt und ergibt. Die Zwischenproduktverbindung der Erfindung für eine bio-bezogene Substanz ist eine neue Verbindung mit einer reaktiven Gruppe, die mit der bio-bezogenen Substanz am primären Kohlenstoff an der 1-Position des Glycerin-Gerüsts, das Polyalkylenglykol-Ketten an seinen 2- und 3-Positionen aufweist, kombinierbar ist.
Beispiele
Im Folgenden wird die Erfindung noch spezifischer auf der Grundlage von Beispielen beschrieben. Diesbezüglich wurden
¹H-NMR und GPC zur Analyse und Identifizierung der Verbindungen in den Beispielen angewandt.
Verfahren zur ¹H-NMR-Analyse:
Bei der ¹H-NMR-Analyse wurde ein JNM-ECP400, hergestellt von Nippon Denshi Datum K. K., angewandt. Die Integralwerte der NMR-Daten sind theoretische Werte.
Verfahren zur GPC-Analyse:
Bei der GPC-Analyse wurden ein SHODEX GPC SYSTEM-11 als GPC-System angewandt und die Messung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Entwicklerlösungsmittel: Tetrahydrofuran;
Fließgeschwindigkeit: 1 mL/min;
Säule: SHODEX KF-801, KF-803, KF-804 (I. D. 8 mm × 30 cm);
Säulentemperatur: 40°C;
Detektor: RI X 8;
Probenmenge: 1 mg/g, 100 μL
Als GPC-Daten gelten Analysenwerte bei Hauptpeaks, die durch Schnitt der Elutionskurven senkrecht zu Basislinien an Ablenkungspunkten zur Beseitigung hoch- und niedermolekularer Verunreinigungen erhalten werden, sowie Analysenwerte über Gesamtpeaks von den Start- bis zu Endpunkten der Elution.
Mn stellt das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht, Mw das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht und Mp stellt das Peakspitzen-Molekulargewicht dar.
Zur Messung des Wassergehalts wurden ein Karl Fischer-Feuchtigkeitsmessgerät (7S8/3-20-Typ, hergestellt von Metrome-Shibata) sowie "HYDRANAL-composite 2", hergestellt von Sigma Aldrich, als Karl-Fischer-Reagens angewandt.
Beispiel 1
Synthese der Verbindung (p) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 10.000)
Beispiel 1-1
In einen 1.000 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr und Rührer wurden 132,2 g (1,0 mol) 2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol, 231,4 g (1,2 mol) einer 28%igen Methanol-Lösung von Natriummethoxid und 500 mL Toluol gegeben. Unter Einleiten von Stickstoff wurde das Toluol am Rückfluss unter verringertem Druck 1 h lang gehalten, um das Methanol abzudestillieren. Zur Lösung wurden bei 80°C 126,6 g (1,0 mol) Benzylchlorid 2 h lang über einen Tropftrichter zugetropft und weitere 2 h lang zur Reaktion gebracht. Das Lösungsmittel wurde aus der Reaktionsflüssigkeit entfernt und der Rückstand wurde durch Destillation gereinigt (Sdp. = 93–95/266 Pa), um 4-(Benzyloxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 1,36, 1,42 (3H, 3H, s, C(CH ₃)₂), 3,45-3,57 (2H, m, CH ₂O-C(CH₃)₂), 3,73-3,76 (1H, m, CHO-C(CH₃)₂), 4,03-4,07, 4,28-4,32 (2H, m, CH ₂O-CH₂Ph), 4,57 (2H, q, -CH ₂Ph), 7,15-7,40 (5H, m, -CH₂ Ph) (Ph stellt eine Phenylgruppe dar)
Beispiel 1-2
In einen 1 L-Becher wurden 222 g (1,0 mol) 4-Benzyloxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan, gereinigt in Beispiel 1-1, 250 mL Ethanol und 400 mL destilliertes Wasser eingewogen und das Ganze mit Phosphorsäure auf pH = 2 eingestellt. Unter Einleiten von Stickstoff wurde die Lösung auf 70°C erwärmt. Nach 1,5 h Reaktion wurde die Lösung mit Natriumhydroxid auf pH = 7,0 eingestellt, die entstandenen Salze wurden am Adsorbens "KYOWAAD 1000" (hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co. Ltd.) adsorbiert und das Lösungsmittel entfernt, um 3-Benzyloxy-1,2-propandiol zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,50-3,71 (4H, m, CH ₂OH, CH ₂O-CH₂Ph), 3,86-3,91 (1H, m, CHOH), 4,54 (2H, m, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
Beispiel 1-3
In einen 300 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr und Rührer wurden 27,3 g (0,15 mol) 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, 127 g trockenes Toluol und 0,9 g (39 mmol: 26 mol%) Natrium gegeben. Unter Einleiten von Stickstoff wurde das Ganze bei Raumtemperatur gerührt, bis das Natrium aufgelöst war. Diese Lösung wurde in einen 5 L-Autoklav gegeben und die Atmosphäre wurde durch Stickstoff ersetzt, worauf das Ganze auf 100°C erhitzt wurde. Dann wurden 1.473 g (33,5 mol) Ethylenoxid bei 100 bis 150°C unter einem Druck von 1 MPa oder weniger zugegeben und die Reaktion 1 weitere h lang fortgesetzt. Unreagiertes Ethylenoxid-Gas wurde unter verringertem Druck entfernt, dann wurde das Ganze auf 60°C abgekühlt und mit 85%iger wässriger Phosphorsäure-Lösung auf pH = 7,5 eingestellt, um die folgende Verbindung (p1) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,40-3,80 (901H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mH, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mH, CH ₂OCH₂Ph (4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 9.978, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.171, Polydispersität (Mw/Mn): 1,019, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.044;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 9.865, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.114, Polydispersität (Mw/Mw): 1,025, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.044
Beispiel 1-4
In einen 500 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 100 g (10 mmol) der obigen Verbindung (p1) und 320 g Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 10,12 g (100 mmol) Triethylamin und 6,87 g (60 mmol) Methansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze bei 40°C 6 h lang zur Reaktion gebracht. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert und das Filtrat wurde in einen 500 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr gegeben. Dann wurden 19,3 g (100 mmol) 28%ige Methanollösung von Natriummethoxid zugegeben und das Ganze bei 70°C 6 h lang zur Reaktion gebracht. Anschließend wurden 27 g Adsorbens "KYOWAAD 700" (von Kyowa Chemical Industry Co. Ltd.) zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze bei 70°C 1 h lang weiter gerührt, um das überschüssige Natriummethoxid zu adsorbieren. Nach Filtration der Reaktionsflüssigkeit wurde das Filtrat in einen 1 L-Becher gegeben, worauf eine Kristallisation durch Zugabe von 300 g Ethylacetat und 350 g Hexan durchgeführt wurde. Die ausgefällten Kristalle wurden in einem 1 L-Becher durch Filtration gesammelt und unter Erwärmen bei 40°C unter Zugabe von 400 g Ethylacetat aufgelöst. Danach wurden 300 g Hexan zugegeben und die Kristallisation erneut durchgeführt. Die ausgefällten Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und getrocknet, um die folgende Verbindung (p2) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (901H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 10.320, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.551, Polydispersität (Mw/Mn): 1,022, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.390;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 10.128, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.452, Polydispersität (Mw/Mn): 1,032, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.390
(p2) m = ca. 112
Beispiel 1-5
In einen 500 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 15 g der obigen Verbindung (p2) und 15 g 5% Palladium-Kohlenstoff (50%iges Hydro-Produkt) gegeben. Nach Austausch mit Stickstoff wurden 300 mL Methanol und 150 mL Cyclohexen zugegeben und das Ganze unter mildem Rückfluss bei 52 bis 55°C erwärmt, um die Reaktion um 5 h ablaufen zu lassen. Nach Abkühlen der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur wurden der Palladium-Kohlenstoff abfiltriert und das Filtrat eingeengt. Das Konzentrat wurde durch Zugabe von 50 mL Ethylacetat und 150 mL Hexan kristallisiert. Die entstandenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und getrocknet, um die folgende Verbindung (p3) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (901H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OH)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 10.069, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.227, Polydispersität (Mw/Mn): 1,016, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.351;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 9.860, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.294, Polydispersität (Mw/Mn): 1,044, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.351
(p3) m = Ca. 112
Beispiel 2
Synthese einer Mesylatverbindung (Gruppe I(b), Y = CH₃) (R = Methylgruppe, A²O) Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 10.000)
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 20 g (2 mmol) der obigen Verbindung (p3) und 75 g Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 1,012 g (10 mmol) Triethylamin und 0,687 g (6 mmol) Methansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze bei 40°C 6 h lang und bei 50°C 1 h lang zur Reaktion gebracht. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert, worauf 1,0 g Adsorbens "KYOWAAD 1000" (von Kyowa Chemical Industry Co. Ltd.) zum Filtrat gegeben und das Ganze bei 60°C 1 h lang weiter gerührt wurden, um das gebildete Triethylamin-Salz der Methansulfonsäure als Nebenprodukt zu adsorbieren. Nach Filtration der Reaktionsflüssigkeit wurde das Filtrat in einen 500 mL-Becher gegeben und die Kristallisation wurde durch Zugabe von 100 mL Ethylacetat und 150 mL Hexan durchgeführt. Die ausgefällten Kristalle wurden in einem 300 mL-Becher durch Filtration gesammelt und unter Erwärmen bei 40°C in 100 mL Ethylacetat aufgelöst. Danach wurden 100 mL Hexan zugegeben und die Kristallisation erneut durchgeführt. Die ausgefällten Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und getrocknet, um die folgende Mesylatverbindung (p4) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,08 (3H, s, -SO₃ CH ₃), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (899H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃), 4,27-4,44 (2H, m, -CH ₂OSO₃CH)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 10.054, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.214, Polydispersität (Mw/Mn): 1,016, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.442;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 9.778, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.252, Polydispersität (Mw/Mn): 1,049, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.442
(p4) m = ca. 112
Beispiel 3
Synthese einer Aminoverbindung (Gruppe II(j)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 10.000)
In einen 100 mL-Rundkolben mit Thermometer, Rührer und Kühlrohr wurden 1 g (0,1 mmol) der obigen Mesylatverbindung (p4) und 50 mL 28%iger wässriger Ammoniak gegeben und das Ganze bei 50°C 36 h lang gerührt. Die Flüssigkeitstemperatur wurde auf 65°C angehoben, worauf der Ammoniak durch Einleiten von Stickstoff 2 h lang entfernt wurde. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 10 g Natriumchlorid zugegeben und dann das Ganze 3 Mal mit 10 mL Chloroform extrahiert. Die entstandene Chloroform-Schicht wurde über Natriumsulfat getrocknet, worauf nach Filtration das Chloroform verdampft wurde. Dann wurden 100 mL Hexan zum entstandenen Konzentrat zur Umfällung gegeben. Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und getrocknet, um die folgende Verbindung (p5) zu erhalten:
¹H-NMR (D₂O, interner Standard: H₂O = 4,7 ppm) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 2,93-3,11 (2H, m, -CH ₂NH₂, 3,40-3,80 (899H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃)
(p5) m = ca. 112
Beispiel 4
Synthese einer Aldehydverbindung (Gruppe I(f)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 10.000)
Beispiel 4-1
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 10 g (1 mmol) der obigen Mesylatverbindung (p4) und 40 mL Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von Wasser erwär4mt, worauf auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Andererseits wurden in einen 100 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr 14,8 g (0,1 mol) 3,3-Diethoxy-1-propanol und 40 mL Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 0,36 g (15,6 mmol) Natrium zugegeben und das Ganze bei Raumtemperatur 2 h lang gerührt, bis dieses aufgelöst war. Nach Auflösung des Natrium wurde die Reaktionsflüssigkeit in den die Verbindung (p4) enthaltenden Rundkolben gegossen, woraus das Wasser wie oben entfernt worden war, worauf das Ganze bei 110°C 12 h lang zur Reaktion gebracht wurde. Nach Abkühlen der Reaktionsflüssigkeit auf 40°C wurden 0,36 g (20 mmol) Ion-Austauschwasser zugegeben und das Ganze 30 min lang gerührt. Dann wurden 50 mL 20%ige wässrige Natriumchlorid-Lösung zugegeben und die wässrige Schicht mit 8,5%iger Phosphorsäure auf pH = 7,0 eingestellt. Nach Abtrennung der oberen Toluol-Schicht wurde die wässrige Schicht 2 Mal mit Chloroform extrahiert. Die Toluol-Schicht und die Chloroform-Schicht wurden vereinigt und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Filtration wurden das Toluol und Chloroform zur Einengung verdampft. Das Konzentrat wurde unter Erwärmen in 50 mL Ethylacetat aufgelöst, worauf 50 mL Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurden. Die entstandenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und unter Erwärmen in 50 mL Ethylacetat erneut aufgelöst, worauf 50 mL Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben wurden. Diese Umfällung wurde 3 Mal wiederholt. Danach wurden die ausgefällten Kristalle durch Filtration gesammelt und getrocknet, um die folgende Acetalverbindung (p6) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 1,20 (6H, t, -CH₂CH₂CH (OCH₂ CH ₃)₂), 1,88-1,92 (2H, m, -CH ₂ CH ₂ CH(OCH₂CH₃)₂), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (907H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, -CH ₂-O-CH ₂CH₂CH(OCH ₂CH₃)₂), 4,64 (1H, t, -CH₂CH₂ CH(OCH₂CH₃)₂),
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 9.898, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 10.076, Polydispersität (Mw/Mn): 1,018, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.215;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 9.297, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 9.932, Polydispersität (Mw/Mn): 1,068, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 10.215
(p6 m = ca. 112
Beispiel 4-2
In einen 200 mL-Becher wurden 4 g der entstandenen Acetalverbindung (p6) eingewogen. Dann wurden 80 g Ion-Austauschwasser zur Auflösung der Kristalle zugegeben und die Lösung mit 85%iger Phosphorsäure auf pH = 1,5 eingestellt, worauf das Ganze 2 h lang bei Raumtemperatur gerührt wurde. Danach wurden 16 g Natriumchlorid zugegeben und gelöst und das Ganze mit 30%iger wässriger Natriumhydroxid-Lösung auf pH = 7,0 eingestellt, worauf mit Chloroform extrahiert wurde. Die entstandene Chloroform-Schicht wurde über Natriumsulfat getrocknet und nach Filtration wurde das Chloroform zur Einengung verdampft. Das Konzentrat wurde unter Erwärmen in 30 mL Toluol und 30 mL Ethylacetat aufgelöst, worauf 60 mL Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurden, die durch Filtration gesammelt wurden. Die entstandenen Kristalle wurden in einen 200 mL-Becher eingewogen und unter Erwärmen in 30 mL Toluol und 30 mL Ethylacetat erneut aufgelöst, worauf 60 mL Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben wurden, die durch Filtration gesammelt und gereinigt wurden, um die folgende Aldehydverbindung (p7) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 2,65 (2H, m, CH ₂COH), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (903H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_m, CHO(CH ₂ CH ₂O)_m, CH ₂OCH ₂CH₂COH), 9,78 (1H, m, CH₂COH)
(p7) m = ca. 112
Beispiel 5
In 50 mL 100 mM Natriumdihydrogenphosphat wurden 63 mg (20 mM) Natriumcyantrihydroborat gegeben und aufgelöst. Zu 1 mL dieser Lösung wurden 5,0 mg (0,1 μmol) OVA ALBUMIN, HÜHNEREI, Molekulargewicht: ca. 40.000) und 100 mg der Aldehydverbindung (p7) gegeben, worauf das Ganze 12 h lang bei Raumtemperatur gerührt wurde. Die Reaktionsflüssigkeit wurde 5-fach mit Ion-Austauschwasser verdünnt und 20 μL der verdünnten Lösung wurden mit 20 μL einer Tris-SDS-Probenbehandlungsflüssigkeit vermischt, worauf das Ganze 2,5 min lang auf einem siedenden Wasser-Bad erwärmt wurde. Die behandelte Flüssigkeit wurde mit Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese (4 bis 20%) analysiert. Das Gel wurde mit CBB-Färbung gefärbt. Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt. (A) ist die Bahn von OVA + Aldehydverbindung, (B) ist die Bahn von OVA alleine und (C) ist die Bahn eines Markers (Bio-rad-Breitbereich-SDS-PAGE-Standards), die Molekulargewichtsbanden von 201.000, 130.000, 94.000, 48.600, 36.400, 29.800, 20.600 und von 600 von oben zeigen.
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass eine Bande des Ausgangs-OVA nicht zurückgeblieben war, sondern Molekulargewichtsbanden, die den Fällen entsprechen, dass das OVA mit der Verbindung (p7) an 1 bis 15 Stellen pro 1 Molekül modifiziert worden war, in (A) beobachtet wurden.
Beispiel 6
Zur Bewertung der Stabilität der Verbindungen der Erfindung wurden die folgende Modellverbindung synthetisiert und deren Stabilität verglichen.
Beispiel 6-1
In 50 mL Methanol wurden 63 mg (20 mM) Natriumcyantrihydroborat gelöst. In 2 mL dieser Lösung wurden 0,5 g Aldehydverbindung (p7) und 50 μL n-Butylamin gegeben, worauf das Ganze 18 h lang bei Raumtemperatur gerührt wurde. Das Methanol wurde zur Einengung verdampft, worauf das Konzentrat mit 20 mL Chloroform und 20 mL 20%igem wässrigen Natriumchlorid extrahiert wurde. Die Extraktion wurde 3 Mal wiederholt. Die entstandene Chloroform-Schicht wurde über Natriumsulfat getrocknet und nach Filtration eingeengt. Das entstandene Konzentrat wurde in 20 mL Ethylacetat aufgelöst, worauf 30 mL Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurden, die durch Filtration gesammelt wurden. Die entstandenen Kristalle wurden in einen 100 mL-Becher eingewogen und unter Erwärmen in 20 mL Ethylacetat erneut aufgelöst, worauf 20 mL Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben wurden, die durch Filtration gesammelt und getrocknet wurden, um die folgende Verbindung (p8) zu erhalten.
(p8) m = ca. 112
Beispiel 6-2
Stabilitätsbewertung (beschleunigter Alterungstest)
Die synthetisierte obige Verbindung (p8) wurde in einer Menge von 12 mg eingewogen und 1 mL 100 mM Phosphat-Puffer (pH = 8,8) wurde zugegeben, worauf das Ganze 12 h lang auf dem Wasser-Bad bei 75°C gerührt wurde. Eine GPC-Messung wurde vor dem Start und nach Beendigung des Rührens durchgeführt. Die Ergebnisse sind in 2 und 3 dargestellt. 2 ist das GPC-Diagramm der Probe vor dem Start und 3 ist das GPC-Diagramm der Probe von (p8) nach Erwärmen.
Vergleichsbeispiel 1
Die folgende Verbindung (p9) mit einem Molekulargewicht von ca. 10.700, verkauft von Shearwater Polymers Inc., wurde in einer Menge von 107 mg eingewogen, und es wurden 10 μL n-Butylamin und 1 mL Chloroform zugegeben, worauf das Ganze 18 h lang bei Raumtemperatur gerührt wurde. Das Chloroform wurde zur Einengung verdampft, worauf das Konzentrat unter Erwärmen in 20 mL Ethylacetat aufgelöst und dann 30 mL Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurden, die durch Filtration gesammelt wurden. Die entstandenen Kristalle wurden in einem 100 mL-Becher eingewogen und unter Erwärmen in 20 mL Ethylacetat wieder aufgelöst, worauf 20 mL Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben wurden, die durch Filtration gesammelt und dann getrocknet wurden, um die folgende Verbindung (p10) zu erhalten:
Mit der oben synthetisierten Verbindung (p10) wurden die gleichen Behandlungen wie in Bespiel 6-2 und auch eine GPC-Messung durchgeführt. Die Ergebnisse sind in 4 und 5 dargestellt. 4 ist das GPC-Diagramm der Probe von (p10) vor dem Start und 5 ist das GPC-Diagramm der Probe von (p10) nach Erwärmen.
Aus den Ergebnissen der 2 und 3 ist ersichtlich, dass die Verbindungen der Erfindung nicht hydrolysiert wurden und eine hohe Stabilität zeigten und ergaben. Andererseits ist aus den Ergebnissen der 4 und 5 ersichtlich, dass eine Verbindung mit 1/2 Molekulargewicht in einer Menge von ca. 25 im Fall des Vergleichsbeispiels (p10) gebildet wurde, wodurch sich zeigte, dass die Urethan-Bindung gespalten und das verzweigte Polyethylenglykol in eine Einzelkette zersetzt worden waren.
Beispiel 7
Synthese einer Verbindung (p) (R = Methylgruppe, A¹O, A²O = Oxyethylengruppe, n = 0 und Molekulargewicht = ca. 19.000)
Beispiel 7-1
Ähnlich wie in Beispiel 1–3 wurden 2.850 g (64,8 mol) Ethylenoxid zugegeben und die folgende Verbindung (p11) erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,40-3,80 (1733H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mH, CHO(CCH ₂ CH ₂O)_m H, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.521, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.758, Polydispersität (Mw/Mn): 1,013, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.108;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.403, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.913, Polydispersität (Mw/Mn): 1,028, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.108
(p11) m = ca. 216
Beispiel 7-2
Ähnlich wie in Beispiel 1-4 wurde die folgende Verbindung (p12) mit 100 g (5 mmol) (p11), 320 g Toluol, 5,06 g (50 mmol) Triethylamin, 3,44 g (30 mmol) Methansulfonylchlorid und mit 9,65 g (50 mmol) 28%iger Methanol-Lösung von Natriummethoxid erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1733H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O(_mCH₃, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.365, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.602, Polydispersität (Mw/Mn): 1,013, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.992;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.290, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.861, Polydispersität (Mw/Mn): 1,031, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.992
(p12) m = ca. 216
Beispiel 7-3
Die folgende Verbindung (p13) wurde ähnlich wie in Beispiel 1-5 erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1733H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OH)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.395, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.632, Polydispersität (Mw/Mn): 1,033, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.989;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.146, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.750, Polydispersität (Mw/Mn): 1,033, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.989
(p13) m = ca. 216
Beispiel 8
Synthese einer Carboxylverbindung (Gruppe II(k)) und einer Succinimidesterverbindung (Gruppe I(a)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 19.000)
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 20 g (1,0 mmol) der obigen Verbindung (p13), 50 mg Natriumacetat und 100 mL Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung des Wassers erwärmt. Sodann wurden 137 mg (1,2 mmol) Glutarsäureanhydrid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze 12 h lang bei 105°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsflüssigkeit auf 40°C abgekühlt, und es wurden 150 mg (1,3 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 289 mg (1,4 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid zugegeben und das Ganze 6 h lang zur Reaktion gebracht. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert, um den ausgefällten Harnstoff zu beseitigen, und nach Zugabe von 50 mL Ethylacetat zum Filtrat wurden 150 mL Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Die ausgefällten Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und unter Erwärmen in 100 mL Ethylacetat wieder aufgelöst. Dann wurden 100 mL Hexan zur erneuten Kristallisation des Produkts zugegeben. Die ausgefällten Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Succinimidesterverbindung (p14) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 2,07 (2H, m, -OCOCH₂ CH ₂CH₂COON-), 2,50 (2H, t, -OCOCH ₂CH₂CH₂COON-), 2,72 (2H, t, -OCOCH₂ CH ₂CH₂COON-), 2,84 (4H, s, Succinimid), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1731H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃), 4,10-4,30 (2H, m, -CH ₂OCOCH₂CH₂CH₂COON-)
(p14) m = ca. 216
Beispiel 9
Synthese einer p-Nitrophenylcarbonatverbindung (Gruppe I(d)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 19.000)
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 20 g (1,0 mmol) der vorherigen Verbindung (p13) und 100 mL Toluol gegeben und das Ganze am Rückfluss zur azeotropen Entfernung des Wassers erwärmt. Die Reaktionsflüssigkeit wurde auf 80°C abgekühlt, worauf Triethylamin und p-Nitrophenylchlorformat zugegeben und das Ganze 5 h lang bei 80°C zur Reaktion gebracht wurden. Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsflüssigkeit filtriert, worauf nach Zugabe von 100 mL Ethylacetat zum Filtrat 200 mL Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurden. Die ausgefällten Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und unter Erwärmen in 100 mL Ethylacetat wieder aufgelöst. Dann wurden 100 mL Hexan zur erneuten Kristallisation des Produkts zugegeben. Die Kristallisation wurde insgesamt 5 Mal wiederholt. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende p-Nitrophenylcarbonatverbindung (p15) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1731H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃), 4,30-4,50 (2H, m, -CH ₂OCOOPhNO₂), 7,39 (2H, d, -PhNO₂), 8,28 (2H, d, -PhNO₂)
(p15) m = ca. 216
Beispiel 13
Synthese einer Mesylatverbindung (Gruppe I(b), Y = CH₃), R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = 19.000)
Mit der Verbindung (p13) als Ausgangsmaterial wurde die folgende Mesylatverbindung (p20) ähnlich wie in Beispiel 2 erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,08 (3H, s, -SO₃ CH ₃), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1731H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂)O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃), 4,27-4,44 (2H, m, -CH ₂OSO₃CH₃)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.435, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.682, Polydispersität (Mw/Mn): 1,013, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.740;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.081, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.721, Polydispersität (Mw/Mn): 1,035, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.740
(p20) m = 216
Beispiel 14
Synthese einer Aminoverbindung (Gruppe II(j)) R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 19.000)
Mit der Verbindung (p20) als Ausgangsmaterial wurde die folgende Aminoverbindung (p21) ähnlich wie in Beispiel 3 erhalten:
¹H-NMR (D₂O, interner Standard: H₂O 0 4,7 ppm) δ (ppm) = 3,38 (6H, s, -CH ₃), 2,93-3,11 (2H, m, -CH ₂NH₂), 3,40-3,80 (1.731H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃)
(p21) m = ca. 216
Beispiel 15
Synthese einer Maleimidverbindung (Gruppe I(e)) R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 19.000)
In einen 100 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 7,5 g (0,35 mmol) der obigen Verbindung (p21), 35 mL Ethylacetat und 73 μL Triethylamin gegeben und das Ganze bei 45°C zu deren Auflösung erwärmt. Dann wurden 0,14 g (0,525 mmol) N-Succinimidyl-3-maleimidopropionat zugegeben und das Ganze 4 h lang bei 45°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden 0,5 g Adsorbens "KYOWAAD 700" und 0,5 g "KYOWAAD 1000" zugegeben und das Ganze bei 45°C 1 weitere h lang gerührt. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert, worauf 50 mL Hexan zum Filtrat zur Ausfällung von Kristallen gegeben wurden, die durch Filtration gesammelt wurden. Die entstandenen Kristalle wurden in einen 200 mL-Becher eingewogen und unter Erwärmen in 50 mL Ethylacetat wieder aufgelöst. Dann wurden 50 mL Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben, die durch Filtration gesammelt und dann getrocknet wurden, um die folgende Maleimidverbindung (p22) zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃), interner Standard: TMS) δ (ppm): 2,51 (2H, t, -NHCOCH ₂CH₂), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1735H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂NHCOCH₂ CH ₂), 6,69 (2H, s, CH=CH), 6,86 (1H, t, CH₂ NHCOCH₂CH₂
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.425, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 18.672, Polydispersität (Mw/Mn): 1,013, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.742;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 17.924, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.086, Polydispersität (Mw/Mn): 1,065, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 18.742
(p22) m = ca. 216
Beispiel 16
Synthese einer Verbindung (p) (R = Methylgruppe), A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 20.000, ca. 45.000)
Beispiel 16-1
In einen 1.000 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr und Rührer wurden 132,2 g (1,0 mol) 2,2-Dimethyl-1,3-Dioxolan-4-methanol, 202,5 g (1,05 mol) 28%ige Methanol- Lösung von Natriummethoxid und 500 mL Toluol gegeben. Unter Einleiten von Stickstoff wurde das Toluol unter verringertem Druck 1 h lang zur Verdampfung des Methanol am Rückfluss erwärmt. Bei einer Temperatur der Lösung von 80°C wurden 126,6 g (1,0 mol) Benzylchlorid 2 h lang über einen Tropftrichter zugetropft, worauf die Reaktion weitere 2 h lang durchgeführt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurden die Temperatur auf 60°C abgesenkt und 10 g KYOWAAD 600 zugegeben, worauf das Ganze 1 h lang gerührt wurde. Nach Filtration der Reaktionsflüssigkeit wurden das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand durch Destillation gereinigt (Sdp. = 93–95°C/266 Pa), um 4-Benzyloxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan zu erhalten:
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 1,36, 1,42 (3H, 3H, s, C(CH ₃)₂), 3,45-3,57 (2H, m, CH ₂O-C(CH₃)₂), 3,73-3,76 (1H, m, CHO-C(CH₃)₂), 4,03-4,07, 4,28-4,32 (2H, m, CH ₂O-CH₂Ph), 4,57 (2H, q, -CH ₂Ph), 7,15-7,40 (5H, m, -CH₂ Ph) (Ph stellt die Phenylgruppe dar)
Beispiel 16-2
Zu 222 g (1,0 mol) 4-(Benzyloxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan wurden 400 g destilliertes Wasser gegeben und das Ganze mit Phosphorsäure auf pH = 2 eingestellt. Unter Einleiten von Stickstoff wurde die Lösung auf 70°C erwärmt. Nach 2 h Reaktion wurde die Lösung mit Natriumhydroxid auf pH = 7,0 eingestellt. Es wurden 1 L Chloroform zugegeben und eine Extraktion durchgeführt. Dann wurde die Chloroform-Schicht über Magnesiumsulfat getrocknet und anschließend eingeengt. Danach wurde das Konzentrat zur Beseitigung von Salzen filtriert, wodurch 3-Benzyloxy-1,2-propandiol erhalten wurde. Die NMR-Daten davon sind die gleichen wie diejenigen in Beispiel 1-2.
Beispiel 16-3
In einen 300 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Druck-Reduzierleitung wurden 27,3 g (0,15 mol) 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, 200 g trockenes Toluol und 0,77 g (33,4 mmol: 22,3 mol%) Natrium gegeben. Unter Einleiten von Stickstoff wurde die Temperatur auf 35°C zur Auflösung des Natriums angehoben. Diese Lösung wurde in einen 5 L-Autoklav gegeben, vorab gründlich getrocknet und dessen Atmosphäre durch Stickstoff ersetzt worden waren, worauf auf 100°C erhitzt wurde. Dann wurden 3.090 g Ethylenoxid unter Druck bei 100 bis 150°C unter einem Druck von 1 MPa oder weniger eingeleitet und dann die Reaktion weitere 1,5 h lang fortgesetzt. Unreagiertes Ethylenoxid-Gas und Toluol wurden unter verringertem Druck entfernt und dann das Ganze auf 70°C abgekühlt. Dann wurden 2,0 kg Reaktionsflüssigkeit aus dem Autoklav entnommen und mit 85%iger wässriger Phosphorsäure-Lösung auf pH = 7,5 eingestellt, um die folgende Verbindung (p23) zu erhalten:
(p23) m = ca. 221
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,40-3,80 (1773H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mH, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mH, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.920, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.154, Polydispersität (Mw/Mn): 1,012, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.639;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.777, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.086, Polydispersität (Mw/Mn): 1,017, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.639
Beispiel 16-4
In einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 200 g (10 mmol) der obigen Verbindung (p23) und 1.000 g Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von 200 g Toluol und Wasser erwärmt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurden 10,12 g (100 mmol) Triethylamin zugegeben und das Ganze bei 40°C erwärmt. Dann wurden 6,87 g (60 mmol) Methansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden 19,28 g (100 mmol) 28%ige Methanol-Lösung von Natriummethoxid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Der Druck wurde bei einer Temperatur der Reaktionsflüssigkeit von 40°C abgesenkt, um ca. 200 g einer gemischten Lösung aus Methanol/Toluol durch Verdampfen zu entfernen, worauf die gebildeten Salze durch Filtration beseitigt wurden. Dann wurden 500 g Toluol zum Filtrat gegeben und die Mischung in einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr überführt. Das Ganze wurde unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von 200 g Toluol und Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 10,12 g (100 mmol) Triethylamin zugegeben und das Ganze bei 40°C erwärmt. Dann wurden 8,89 g (60 mmol) Methansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden 19,28 g (100 mmol) 28%ige Methanol-Lösung von Natriummethoxid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Der Druck wurde bei einer Temperatur der Reaktionsflüssigkeit von 40°C abgesenkt, um ca. 200 g einer gemischten Lösung aus Methanol/Toluol durch Verdampfen zu entfernen, worauf die gebildeten Salze durch Filtration beseitigt wurden. Das Filtrat wurde auf 50°C erwärmt, worauf 200 g 25%iges wässriges Natriumchlorid zugegeben wurden. Nach Rühren wurde das Ganze zur Auftrennung in Schichten stehen gelassen und die untere wässrige Schicht wurde beseitigt. Nach zweimaliger Wäsche mit Wasser wurde die obere Toluol-Schicht über Magnesiumsulfat getrocknet und dann filtriert, worauf 1 L Ethylacetat zum Filtrat gegeben wurde. Dann wurde Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Verbindung (p24) zu erhalten.
(p24) m = 221
¹H-NMR (CDCl₃), interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1773H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 19.070, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.306, Polydispersität (Mw/Mn): 1,012, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.786;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.911, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.256, Polydispersität (Mw/Mn): 1,018, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.786
Beispiel 16-5
In einen Druckfilter wurden 120 g 5% Palladium-Kohlenstoff (50%iges Hydro-Produkt, hergestellt von N. E. M. Cat) gegeben und ein Austausch des Lösungsmittels 4 Mal mit 500 mL wasserfreiem Methanol unter Austausch mit Stickstoff zur Entfernung des Wassers aus dem Palladium-Kohlenstoff durchgeführt. In einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 100 g der obigen Verbindung (p24) sowie die Gesamtmenge Palladium-Kohlenstoff gegeben, die dem Austausch des Lösungsmittels unterzogen worden war. Nach Austausch mit Stickstoff wurden 1.200 mL wasserfreies Methanol und 500 mL Cyclohexen zugegeben und das Ganze bei 30°C erwärmt, um die Reaktion 3,5 h lang durchzuführen. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert und der Wassergehalt des Filtrats wurde mit einem Karl Fischer-Feuchtigkeitsmessgerät gemessen und mit 1.259 ppm ermittelt. Das Filtrat wurde eingeengt und 1 L Ethylacetat wurde zum Konzentrat gegeben, worauf Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurde. Die entstandenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Verbindung (p25) zu erhalten:
(p25) m = 221
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1773H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OH)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.971, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.204, Polydispersität (Mw/Mn): 1,012, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.687;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 18.811, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 19.158, Polydispersität (Mw/Mn): 1,018, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 19.687
Beispiel 16-6
In Beispiel 16-3 wurden 2,0 kg trockenes Toluol zu ca. 1 kg der Reaktionsflüssigkeit gegeben, die im Autoklav zurückgeblieben war. Nach Verdampfen von 1,0 kg Toluol bei einer Autoklaventemperatur von 95°C unter leicht verringertem Druck wurde die Atmosphäre im Autoklav durch Stickstoff ersetzt. Nach Erhitzen auf 120°C wurden 1.260 g Ethylenoxid unter einem Druck von MPa oder weniger bei 100 bis 150°C eingeleitet und dann die Reaktion weitere 4 h lang fortgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurden das Ganze auf 70°C abgekühlt und die Reaktionsflüssigkeit mit 85%iger wässriger Phosphorsäure-Lösung auf pH = 7,5 eingestellt, um die folgende Verbindung (p26) zu erhalten:
(p26) m = ca. 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,40-3,80 (4045H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mH, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mH, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 41.830, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.621, Polydispersität (Mw/Mn): 1,019, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 44.594;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 40.548, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.059, Polydispersität (Mw/Mn): 1,037, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 44.594
Beispiel 16-7
In einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 270 g (6 mmol) der obigen Verbindung (p26) und 1000 g Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von 200 g Toluol und Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 6,65 g (65,7 mmol) Triethylamin zugegeben und das Ganze bei 40°C erwärmt. Dann wurden 4,51 g (39,4 mmol) Ethansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden 25,3 g (131,4 mmol) 28%ige Methanol-Lösung von Natriummethoxid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Der Druck wurde bei einer Temperatur der Reaktionsflüssigkeit von 40°C abgesenkt, und ca. 200 g einer gemischten Lösung aus Methanol/Toluol durch Verdampfen zu entfernen, worauf die gebildeten Salze durch Filtration beseitigt wurden. Dann wurden 500 g Toluol zum Filtrat gegeben und die Mischung in einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr überführt. Das Ganze wurde unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung von 200 g Toluol und Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 6,65 g (65,7 mmol) Triethylamin zugegeben und das Ganze bei 40°C erwärmt. Dann wurden 4,51 g (39,4 mmol) Methansulfonylchlorid erneut zugegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden 25,3 g (131,4 mmol) 28%ige Methanol-Lösung von Natriummethoxid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Der Druck wurde bei einer Temperatur der Reaktionsflüssigkeit von 40°C abgesenkt, um ca. 200 g einer gemischten Lösung aus Methanol/Toluol durch Verdampfen zu entfernen, worauf die gebildeten Salze durch Filtration beseitigt wurden. Das Filtrat wurde auf 50°C erwärmt, worauf 200 g 25%iges wässriges Natriumchlorid zugegeben wurden. Nach Rühren wurden das Ganze zur Auftrennung in Schichten stehen gelassen und die untere wässrige Schicht beseitigt. Nach zweimaliger Wäsche mit Wasser wurde die obere Toluol-Schicht über Magnesiumsulfat getrocknet und dann filtriert, worauf 1 L Ethylacetat zum Filtrat gegeben wurde. Dann wurde Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Verbindung (p27) zu erhalten:
(p27) m = ca. 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (4045H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OCH₂Ph), 4,54 (2H, s, -CH ₂Ph), 7,27-7,38 (5H, m, -CH₂ Ph)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 42.206, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 43.056, Polydispersität (Mw/Mn): 1,020, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 45.057;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 40.990, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.519, Polydispersität (Mw/Mn): 1,037, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 45.057
Beispiel 16-8
In einen Druckfilter wurden 200 g 5% Palladium-Kohlenstoff (50%iges Hydro-Produkt, hergestellt von N. E. M. Cat) gegeben und ein Austausch des Lösungsmittels 4 Mal mit 500 mL wasserfreiem Methanol unter Austausch mit Stickstoff zur Entfernung des Wassers aus dem Palladium-Kohlenstoff durchgeführt. In einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 100 g der obigen Verbindung (p27) sowie die Gesamtmenge Palladium-Kohlenstoff gegeben, die dem Austausch des Lösungsmittels unterzogen worden war. Nach Austausch mit Stickstoff wurden 1.200 mL wasserfreies Methanol und 500 mL Cyclohexan zugegeben und das Ganze bei 30°C erwärmt, um die Reaktion 3,5 h lang durchzuführen. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert und der Wassergehalt des Filtrats mit einem Karl Fischer-Feuchtigkeitsmessgerät gemessen und mit 2.215 ppm ermittelt. Das Filtrat wurde eingeengt und 1 L Ethylacetat wurde zum Konzentrat gegeben, worauf Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurde. Die entstandenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Verbindung (p28) zu erhalten:
(p28) m = 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (4045H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OH)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 42.121, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.946, Polydispersität (Mw/Mn): 1,020, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 45.057;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 41.021, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.450, Polydispersität (Mw/Mn): 1,035, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 45.057
Beispiel 17
Synthese einer Aminoverbindung (Gruppe II(g)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 45.000)
Beispiel 17-1
In einen 500 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 70 g der obigen Verbindung (p28) und 70 g Ion-Austauschwasser gegeben und das Ganze bei 40°C zu deren Auflösung erwärmt. Nach Auslösung wurde die Lösung auf 10°C oder weniger abgekühlt, worauf 4,38 g 50%ige wässrige Kaliumhydroxid-Lösung zugegeben wurden. Anschließend wurden 210 g Acrylnitril 2 h lang bei einer Temperatur von 5 bis 10°C zugetropft. Nach dem Zutropfen wurden die Reaktion weitere 2 h lang fortgesetzt und 26,25 g 8,5%ige wässrige Phosphorsäure-Lösung unter anschließender Neutralisation zugetropft. Nach Zugabe von 140 g Ion-Austauschwasser zur Reaktionsflüssigkeit wurden die Mischung in einen Scheidetrichter überführt und zu 210 mL Ethylacetat zugegeben. Nach Rühren wurden das Ganze stehen gelassen und die obere Ethylacetat-Schicht verworfen. Die Extraktion mit Ethylacetat wurde 6 Mol wiederholt. Nach Beendigung der Extraktion wurden 165 g Natriumchlorid zur wässrigen Schicht gegeben und darin aufgelöst und dann die Lösung mit 280 mL Chloroform extrahiert. Die entstandene Chloroform-Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und dann eingeengt. Danach wurden 700 mL Ethylacetat zum Konzentrat gegeben, das darin aufgelöst wurde. Dann wurde Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und erneut in 700 mL Ethylacetat unter Erwärmen wieder aufgelöst. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Nitrilverbindung (p29) zu erhalten:
(p29) m = 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 2,59-2,66 (2H, m, -CH ₂CH₂CN), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (4047H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OCH₂ CH ₂CN)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 41.849, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.666, Polydispersität (Mw/Mn): 1,020, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 44.594;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 40.271, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 41.980, Polydispersität (Mw/Mn): 1,042, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 44.594
Beispiel 17-2
In einen 1 L-Autoklav wurden 50 g Nitrilverbindung der Formel (p29), 500 g Toluol und 4,5 g Nickel (hergestellt von N. E. M. Cat, 5136p) gegeben und das Ganze bei 60°C erwärmt. Der Autoklav wurde mit Ammoniak auf einen Innendruck von 0,7 MPa und dann mit Wasserstoff auf einen Innendruck von 4,5 MPa gesetzt, worin die Reaktion 3 h lang bei 130°C durchgeführt wurde. Nach der Reaktion wurden die Reaktionsflüssigkeit auf 70°C abgekühlt und eine Spülung mit Stickstoff wiederholt, bis der Geruch nach Ammoniak verschwunden war. Die Gesamtmenge der Reaktionsflüssigkeit wurde entnommen und filtriert. Nach Abkühlen des Filtrats auf Raumtemperatur wurde Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Aminverbindung (p30) zu erhalten:
(p30) m = 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 1,82-1,90 (2H, m, -CH₂CH₂ CH ₂NH₂), 2,90-2,97 (2H, m, -CH₂ CH ₂CH₂NH₂), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (4047H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OCH ₂CH₂CH₂NH₂)
Beispiel 18
Synthese einer Maleimidverbindung (Gruppe I(e)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 45.000)
In einen 300 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 45 g (1 mmol) der Verbindung (p30), 42 mL Acetonitril und 84 mL Toluol gegeben und das Ganze bei 40°C zu deren Auflösung erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 0,51 g (5 mmol) N-Methylmorpholin und 399 mg (1,5 mmol) N-Succinimidyl-3-maleimidopropionat unter Ausschluss von Licht zugegeben und das Ganze 3,5 h zur Reaktion gebracht. Nach Filtration der Reaktionsflüssigkeit wurden 840 mL Ethylacetat und dann Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt, worauf 42 mL Acetonitril und 840 mL Ethylacetat zugegeben wurden. Nach Auflösung unter Erwärmen wurde Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben. Dann wurden die Kristalle durch Filtration gesammelt und getrocknet, um die folgende Verbindung (p31) zu erhalten:
(p31) m = 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 1,70-1,78 (2H, m, -CH₂ CH ₂CH₂N), 2,45-2,53 (2H, m, -NHCOCH ₂CH₂N), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (4051H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CH ₂OCH ₂CH₂ CH ₂NHCOCH₂ CH ₂), 6,44 (1H, m, NHCO), 6,71 (2H, s, -CH=CH-)
GPC-Analyse: <Hauptpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 41.918, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.709, Polydispersität (Mw/Mn): 1,019, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 44.594;
<Gesamtpeak> zahlendurchschnittliches Molekulargewicht (Mn): 40.231, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw): 42.602, Polydispersität (Mw/Mn): 1,059, Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp): 44.594
Beispiel 19
Synthese einer Succinimidverbindung (Gruppe I(a)) (R = Methylgruppe, A²O 0 Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 20.000)
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 10 g (0,5 mmol) der Verbindung (p25), 0,1 g Natriumacetat und 100 mL Toluol gegeben und das Ganze zur Entfernung des Wassers am Rückfluss erwärmt. Dann wurden 285 mg (2,5 mmol) Glutarsäureanhydrid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze 12 h lang bei 110°C zur Reaktion gebracht. Nach Abkühlen der Reaktionsflüssigkeit wurden 518 mg (4,55 mmol) DCC zugegeben und das Ganze 2 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert, worauf Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurde. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und in 100 mL Ethylacetat und 10 mL Acetonitril wieder aufgelöst. Dann wurde Hexan zur Ausfällung von Kristallen zur Lösung gegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Succinimidverbindung (p32) zu erhalten:
(p32) m = 221
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 2,07 (2H, m, -OCOCH₂CH₂ CH ₂COON-), 2,50 (2H, t, -OCOCH ₂CH₂CH₂COON-), 2,72 (2H, t, -OCOCH₂CH₂ CH ₂COON-), 2,84 (4H, s, Succinimid), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (1171H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃), 4,10-4,30 (2H, m, -CH ₂OCOCH₂CH₂CH₂COON-)
Beispiel 20
In einen 300 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr und Rührer wurden mit 27,3 g (0,15 mol) 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, 135 g (0,15 mol) 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, 135 g trockenes Toluol und 0,9 g (39 mmol: 26 mol%) Natrium gegeben. Unter Einleiten von Stickstoff wurde das Ganze bei 80°C zur Auflösung des Natriums gerührt. Nach der Auflösung wurde die Lösung bei 80°C 2 h lang weiter gerührt.
Diese Reaktionsflüssigkeit wurde in einen 5 L-Autoklav, der vorab getrocknet worden war, gegeben und die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 16-3, 16-6, 16-7 und 16-8 durchgeführt, um die Verbindung (p33) mit der gleichen Struktur wie der von (p28) zu erhalten.
Beispiel 21
Die Lösung von 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, mit Natrium in Beispiel 1-3 in das Alkoholat überführt, die Lösung von 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, mit Natrium in Beispiel 16-3 in das Alkoholat überführt, und die Lösung von 3-Benzyloxy-1,2-propandiol, mit Natrium vor der Zugabe in den Autoklav in Beispiel 20 in das Alkoholat überführt, wurden als Proben herangezogen und in Derivate unter den folgenden Bedingungen überführt und dann mit Gaschromatografie (GC) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
Jede Probe wurde in einer Menge von 0,2 g eingewogen und in 1,0 mL Pyridin gelöst, worauf 0,8 mL Hexamethyldisilazan zugegeben wurden. Zur Lösung wurden 0,4 mL Chlortrimethylsilan gegeben und dann das Ganze 30 min lang gerührt. Die Reaktionsflüssigkeit wurde durch ein Spritzenfilter filtriert (PTFE, 0,45 μm) und die GC-Messung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
GC-System: HP6890, Säule: HP-5 (0,25 μm × 30 cm),
Detektor: FID, Injektionstemperatur: 320°C,
Injektion: spaltlos, Injektionsmenge: 0,2 μL,
Trägergas: Helium, Fließgeschwindigkeit; 23 cm/s,
Säulentemperatur: 80°C (0 min) → 15°C/min → 320°C 24 min),
Detektortemperatur: 320°C Tabelle 3

Benzylalkohol Glycerin

Beispiel 1-3 0% 0,4%

Beispiel 16-3 0% 0,3%

Beispiel 20 2,2% 1,3%
Aus den Ergebnissen der Tabelle 3 wurde gefunden, dass der Benzylalkohol, der die Bildung reaktiver niedermolekularer Verunreinigungen verursacht, und das Glycerin, das die Bildung nicht-reaktiver hochmolekularer Verunreinigungen verursacht, nur kaum unter den Behandlungsbedingungen mit Natrium gemäß den Beispielen 1-3 und 16-3 erzeugt wurden.
Beispiel 22
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 10 g (1 mmol) der in Beispiel 1-4 erhaltenen Verbindung (p2) und 50 g Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung des Wasser erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 2,02 g (20 mmol) Triethylamin zugegeben und das Ganze bei 40°C erwärmt. Dann wurden 0,687 g (6 mmol) Methansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze 3 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden das gebildete Hydrochlorid-Salz abfiltriert und 100 mL Ethylacetat zum Filtrat gegeben, worauf Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurde. Die entstandenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und in 200 mL Ethylacetat unter Erwärmen wieder aufgelöst. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und getrocknet. Dann wurden 20 mg der entstandenen Kristalle als Probe herangezogen und in deuteriertem Chloroform aufgelöst und eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 128-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen Mme 6 und Mms 0,073.
Beispiel 23
Mit 10 g (0,5 mmol) der Verbindung (p12), erhalten in Beispiel 7-2, 1,01 g (10 mmol) Triethylamin und mit 0,344 g (3 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 22 durchgeführt. Dann wurde die ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen Mme 6 und Mms 0,102.
Beispiel 24
Mit 10 g (0,5 mmol) der Verbindung (p24), die 2 Mal in Beispiel 16-4 Alkyl-verethert worden war, mit 1,01 g (10 mmol) Triethylamin und 0,344 g (3 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 22 durchgeführt. Dann wurde eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen Mme 6 und Mms 0,019.
Beispiel 25
Mit 11,3 g (0,25 mmol) der Verbindung (p27), die 2 Mal in Beispiel 16-7 Alkyl-verethert worden war, mit 0,506 g (5 mmol) Triethylamin und 0,172 g (1,5 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 22 durchgeführt. Dann wurde eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen Mme 6 und Mms 0,026.
Beispiel 26
Mit Mme, Mms und dem Peakspitzen-Molekulargewicht (Mp), erhalten in jedem der Beispiele 22 bis 25, wurden Hrd und Hrd/Mp × 1.000.000 berechnet. Als Peakspitzen-Molekulargewicht wurden die jeweiligen Daten von (p3), (p13), (p25) und (p28) herangezogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Als Ergebnis, ergab sich, dass das Verhältnis der Alkyl-Veretherung der Verbindung der Formel (p) der Erfindung hoch und im Fall der Wiederholung der Alkyl-Veretherung der Umsatz sogar noch höher waren und eine zurückgebliebene Hydroxylgruppe nur ganz wenig vorlag. Tabelle 4

Hrd Mp Hrd/Mp × 1.000.000

Beispiel 22 0,0120 10351 1,16

Beispiel 23 0,0167 18989 0,88

Beispiel 24 0,0032 19687 0,16

Beispiel 25 0,0043 45057 0,10
Beispiel 27
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 10 g (1 mmol) der in Beispiel 1-5 erhaltenen Verbindung (p3) und 50 g Toluol gegeben und das Ganze unter Rückfluss zur azeotropen Entfernung des Wassers entfernt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 2,02 g (20 mmol) Triethylamin zugegeben und das Ganze bei 40°C erwärmt. Dann wurden 0,687 g (6 mmol) Methansulfonylchlorid zugegeben und das Ganze 3 h bei 40°C zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden das gebildete Hydrochlorid-Salz abfiltriert und 100 mL Ethylacetat zum Filtrat gegeben, worauf Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurde. Die entstandenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und in 200 mL Ethylacetat unter Erwärmen wieder aufgelöst. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zugegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und getrocknet. Dann wurden 20 mg der entstandenen Kristalle als Probe herangezogen und in deuteriertem Methanol aufgelöst, worauf eine ¹H-Kernresonanzmessung durchgeführt wurde (Integration: 128-fach), um ein Spektrum zu erhalten.
Dabei wurden M1 bei Nachweis bei 3,132 ppm mit 3 und M2 bei Nachweis bei 3,117 ppm mit 0,295 ermittelt.
Beispiel 28
Mit 10 g (0,5 mmol) der in Beispiel 16-5 erhaltenen Verbindung (p25), 1,01 g (10 mmol) Triethylamin und mit 0,344 g (3 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 27 durchgeführt. Dann wurde eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen M1 3 und M2 0,091.
Beispiel 29
Mit 11,3 g (0,25 mmol) der in Beispiel 16-8 erhaltenen Verbindung (p28), 0,51 g (5 mmol) Triethylamin und mit 0,172 g (1,5 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 27 durchgeführt. Dann wurde eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen M1 3 und M2 0,112.
Beispiel 30
Mit 11,3 g (0,25 mmol) der in Beispiel 20 erhaltenen Verbindung (p33), 0,51 g (5 mmol) Triethylamin und mit 0,172 g (1,5 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 27 durchgeführt. Dann wurde eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen M1 3 und M2 0,212.
Beispiel 31
Aus M1 und M2, erhalten in jedem der Beispiele 27 bis 30, wurde M2/(M1 + M2) × 100 berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben. Als Ergebnis, ergab sich, dass die Verbindungen der Erfindung jeweils eine hohe Reinheit aufwiesen. Aus den Ergebnissen der Beispiele 29 und 30 wurde auch ermittelt, dass eine höhere Reinheit bei Durchführung der Alkoholatbildung der Verbindung der Formel (9) bei erniedrigter Temperatur erzielt wurde. Tabelle 5

M1 M2 M2/(M1 + M2) × 100

Beispiel 27 3 0,295 8,95

Beispiel 28 3 0,091 2,94

Beispiel 29 3 0,122 3,60

Beispiel 30 3 0,212 6,60

Beispiel 32 3 0,162 5,12
Beispiel 32
In einen 2 L-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer und Kühlrohr wurden 100 g der obigen Verbindung (p27) und 200 g 5% Palladium-Kohlenstoff (50%iges Hydro-Produkt, hergestellt von N. E. M. Cat) als Hydro-Produkt gegeben und die Entbenzylierung wie in Beispiel 16-8 durchgeführt, um die Verbindung (p34) mit der gleichen Struktur wie der von (p28) zu erhalten. Diesbezüglich wurde der Wassergehalt im Reaktionssystem mit einem Karl Fischer-Feuchtigkeitsmessgerät gemessen und mit 4,17% ermittelt.
Mit 11,3 g (0,25 mmol) der entstandenen Verbindung (p34), 0,51 g (5 mmol) Triethylamin und mit 0,172 g (1,5 mmol) Methansulfonylchlorid wurden die gleichen Verfahrensstufen wie in Beispiel 27 durchgeführt. Dann wurde eine ¹H-Kernmagnetresonanzmessung durchgeführt (Integration: 256-fach), um ein Spektrum zu erhalten. Dabei betrugen M1 3 und M2 0,162.
Wie in Tabelle 5 angegeben, wurde aus den Ergebnissen der Beispiele 25 und 32 ermittelt, dass eine Verbindung der Formel (p) mit höherer Reinheit durch Absenkung des Wassergehalts im Reaktionssystem auf 1% oder weniger erhältlich war.
Beispiel 33
Modifikation eines Peptids
Ein Peptid von Humanin (Met-Ala-Pro-Arg-Gly-Phe-Ser-Cys-Leu-Leu-Leu-Leu-Thr-Ser-Glu-Ile-Asp-Leu-Pro-Val-Lys-Arg-Arg-Ala) (Molekulargewicht: 2.687,2) wurde auf 0,5 μM mit 10 mM Phosphat-Puffer (pH = 6,4) eingestellt. In 200 μL der Lösung wurden 4 mg Verbindung der Formel (p31) gegeben und dann das Ganze 4 h lang bei Raumtemperatur zur Reaktion gebracht. Dann wurden 200 μL der Reaktionsflüssigkeit auf eine SP-Sepharose FF-Säule (hergestellt von Amersham) gegeben, die dann mit 20 mM Tris-HCl-Puffer (pH = 8,2) äquilibriert wurde. Nach der Äquilibrierung wurde eine Lösung, erhalten durch Zugabe von NaCl zum Puffer auf 1 N, durch die Säule laufen gelassen und eine Fraktion des mit (p31) modifizierten Peptids unter Verfolgung des Eluats mit UV erhalten. Danach wurden 20 μL der Fraktion mit 20 μL Tris-SDS-Proben-Behandlungsflüssigkeit vermischt und das Ganze dann auf einem siedenden Wasser-Bad 2 min und 30 s lang erwärmt. Dann wurden 20 μL der Lösung mit Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese (4 bis 20%) analysiert. Die Färbung erfolgte mit CBB. Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt.
Als Ergebnis wurde ermittelt, dass die Mercaptogruppe (Cystein) des Peptids mit dem Maleimid von (p31) reagiert hatte, wodurch die Modifikation bewerkstelligt worden war.
Beispiel 34
Synthese einer Succinimidverbindung (Gruppe I(a)) (R = Methylgruppe, A²O = Oxyethylengruppe und Molekulargewicht = ca. 45.000)
In einen 200 mL-Rundkolben mit Thermometer, Stickstoff-Einlassrohr, Rührer, Dean-Stark-Falle und Kühlrohr wurden 11,3 g (0,25 mmol) der Verbindung (p28), 0,1 g Natriumacetat und 100 mL Toluol gegeben und das Ganze zur Entfernung des Wassers am Rückfluss erwärmt. Dann wurden 285 mg (2,5 mmol) Glutarsäureanhydrid zur Reaktionsflüssigkeit gegeben und das Ganze bei 110°C 12 h lang zur Reaktion gebracht. Nach Abkühlen der Reaktionsflüssigkeit wurden 518 mg (4,5 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 934 mg (4,55 mmol) DCC zugegeben und das Ganze 2 h lang bei 40°C zur Reaktion gebracht. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert, worauf Hexan zur Ausfällung von Kristallen zugegeben wurde. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und in 200 mL Ethylacetat und 20 mL Acetonitril wieder aufgelöst. Dann wurde Hexan zur erneuten Ausfällung der Kristalle zur Lösung gegeben. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, um die folgende Succinimidverbindung (p35) zu erhalten:
(p35) m = 505
¹H-NMR (CDCl₃, interner Standard: TMS) δ (ppm): 2,07 (2H, m, -OCOCH₂ CH ₂CH₂COON-), 2,50 (2H, t, -OCOCH ₂CH₂CH₂COON-), 2,72 (2H, t, -OCOCH₂CH₂ CH ₂COON-), 2,84 (4H, s, Succinimid), 3,38 (6H, s, -CH ₃), 3,40-3,80 (4043H, m, -CH ₂O(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃, CHO(CH ₂ CH ₂O)_mCH₃), 4,10-4,30 (2H, m, -CH ₂OCOCH₂CH₂CH₂COON-)
Beispiel 35
Modifikation von Insulin
Mit dem in Beispiel 19 erhaltenen Succinimid von (p32) und mit dem in Beispiel 34 erhaltenen Succinimid von (p35) wurde Insulin (rekombinantes Humaninsulin, Mw = 5.800, hergestellt von SEROLOGICALS CORPORATION) modifiziert.
Mit 0,1 N Natriumcarbonat-Puffer (pH = 9,0) wurde eine 10 mg/mL-Puffer-Lösung des Insulins zubereitet. In 100 μL der Lösung wurden 6,8 mg der Verbindung der Formel (p32) gegeben und das Ganze 20 h lang bei 4°C zur Reaktion gebracht. Dann wurde die Gesamtmenge der Reaktionsflüssigkeit auf eine Q-Sepharose FF-Säule (hergestellt von Amersham) gegeben, die dann mit 20 mM Tris-HCl-Puffer (pH = 8,2) äquilibriert wurde. Nach der Äquilibrierung wurden eine Lösung, erhalten durch Zugabe von NaCl zum Puffer auf 1 N, durch die Säule laufen gelassen und eine Fraktion des mit (p32) modifizierten Peptids unter Verfolgung des Eluats mit UV erhalten. Danach wurden 20 μL der Fraktion mit 20 μL einer Tris-SDS-Proben-Behandlungsflüssigkeit vermischt und das Ganze auf einem siedenden Wasser-Bad 2 min und 30 s lang erwärmt. Dann wurden 20 μL der Lösung mit Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese (4 bis 20%) analysiert. Die Färbung erfolgte mit CBB.
Ebenso wurden im Fall von (p35) 13,6 mg der Verbindung der Formel (p35) zu 100 μL einer 10 mg/mL-Pufferlösung des Insulins gegeben und das Ganze ebenso behandelt.
Die Ergebnisse sind in 7 dargestellt. Als Ergebnis, wurde ermittelt, dass das Insulin mit der Verbindung der Formel (p32) oder (p35) modifiziert worden war.

Claims

Verbindung, dargestellt durch die folgende Formel (2):
wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, wobei die einzelnen Gruppen R in der Verbindung gleich oder voneinander verschieden sind, OA² eine Oxyalkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, wobei die einzelnen Gruppen OA² in der Verbindung gleich oder voneinander verschieden sind, m, das die mittlere Molzahl der Oxyalkylengruppen ist, 10 bis 1.000 ist und X eine aus der Gruppe (I) oder Gruppe (II) ausgewählter Rest ist: Gruppe (I)
Gruppe (II)
wobei Y eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt, die (ein) Fluoratom(e) enthalten kann, und Z ausgewählt ist aus den folgenden (z1) bis (z6):
wobei s eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R eine Methylgruppe ist, OA² eine Oxyethylengruppe ist und m 20 bis 800 ist.
Verbindung gemäß Anspruch 2, wobei m 100 bis 800 ist.
Verbindung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei X ein aus der Gruppe (I) ausgewählter Rest ist.
Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei X ein aus der Gruppe (II) ausgewählter Rest ist.
Verfahren zum Herstellen einer Verbindung der Formel (2) wie in einem der vorstehenden Ansprüche definiert, welches die Schritte des Modifizierens der Hydroxylgruppe der folgenden Verbindung (p) umfaßt:
wobei R, OA² und m die gleichen wie in Anspruch 1 definiert sind und die Polydispersität Mw/Mn der Verbindung (p) in allen Peaks der Gelpermeations-Chromatographie vom Startpunkt der Elution bis zum Endpunkt der Elution der Relation Mw/Mn ≤ 1,07entspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Verbindung (p) durch Debenzylieren einer Verbindung der Formel (4) hergestellt wird:
wobei R, OA² und m die gleichen wie in Anspruch 6 definiert sind, wobei die Verbindung der Formel (p) den folgenden Parametern entspricht: Hrd/Mp × 1.000.000 ≤ 3wobei Mp das Molekulargewicht ist, das der Peakspitze entspricht, die durch Gelpermeations-Chromatographie der Formel (p) erhalten wird, und Hrd das Verhältnis des Hydroxylgruppenrests ist, der in der Alkylgruppe R am Polyoxyalkylen-Kettenende in der 2- und 3-Position in der Verbindung der Formel (4) enthalten ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die Verbindung (p) die folgenden Parameter M2/(M1 + M2) × 100 ≤ 10 erfüllt, wobei M1 der Integralwert der Methylgruppe ist, die von der Mesylgruppe abstammt, die von der Hydroxylgruppe in der 1-Position abgeleitet ist, die direkt an das Glycerinskelett gebunden ist, wenn eine durch die Formel (p) dargestellte Verbindung mit Methansulfonylchlorid zur Reaktion gebracht wird, um eine mesylierte Verbindung zu erhalten, und davon ein Kernspinresonanzspektrum als eine deuterierte Methanollösung vermessen wird, und M2 ist der Integralwert der Methylgruppe, die von der Mesylgruppe abstammt, die von der Hydroxylgruppe an der Polyalkylenglycol-Kette abgeleitet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei R eine Methylgruppe ist, OA² eine Oxyethylengruppe ist und m 20 bis 800 ist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei m 100 bis 800 ist.
Verbindung der Formel (2) wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert, erhältlich durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10.