IT9017713A1

IT9017713A1 - Poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidrici cicliche

Info

Publication number: IT9017713A1
Application number: IT017713A
Authority: IT
Inventors: Luca Bemporad; Emo Chiellini; Roberto Solaro
Original assignee: Isi Ist Sierovaccinogeno Ital
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-05-13
Also published as: IT9017713A0; IT1242215B

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di breveto per invenzione avente per titolo: 3⁄43⁄403⁄4poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche” a nome: ISI

RIASSUNTO

Poliesteri funzionali biodegradabili per polimerizzazione di eteri glicidici di alditoli proteti, N-glicidilpirrolidone e loro miscele con ossidi alchilenici con anidridi cicliche in presenza di catalizzatori diversi. Tali poliesteri, costituiti da residui monomerici contenenti uno o più gruppi isopropilidenici in catena laterale, sono convertibili, per rimozione totale o parziale dei gruppi isopropilidenici, ai corrispondenti poliesteri portanti gruppi ossidrilici in numero di due o più per unità strutturale derivante dall’etere glicidico di alditoli. I poliesteri ossidrilati ottimamente si prestano per le loro proprietà per la produzione di termoplastici, termoindurenti e formulati di interesse farmaceutico ed agroalimentare biodegradabili.

La presente invenzione si colloca nel settore della chimica organica ed in particolare nel settore della sintesi di poliesteri ad alto peso molecolare. Più specificatamente si riferisce a nuovi polimeri bioerodibili, costituiti da uno scheletro di natura alifatica lineare e ramificata, alchilarilica ed aromaticarecante due gruppi carbossilici di cui uno fissato con legami di tipo estereo ad una molteplicità di gruppi organici aventi carateristiche e proprietà idrofìliche o potenzialmente tali ed un gruppo carbossile fissato con legami di tipo estereo ad una molteplicità di gruppi organici aventi caratteristiche e proprietà idrofobiche. I polimeri sono rappresentati schematicamente dalla formula finale dello schema di reazione soto riportato (Schema 1)

I poliesteri son

prodotti polimerici

condensazione caratt

rizzati dalla presen

di legami esterei regolarmente distribuiti lungo la catena principale [Goodman ejgjws, in Polyesters, Voi. I - Saturated polymers, The Plastic Institute, Iliffe Books, London, 1965]. Formalmente possono essere considerati come i prodotti dell’ esterificazione di dioli con acidi bicarbossilici o dell’ autoesterifìcazione di idrossiacidi.

In realtà esiste una varietà di procedure sintetiche per l’ottenimento dei poliesteri (schema 2), fra le quali rivestono una notevole importanza anche le reazioni di poliaddizione, in cui le molecole del monomero o dei comonomeri reagiscono senza che si abbia perdita di altre molecole con un meccanismo a catena.

Le reazioni di policondensazione diretta tra acidi dicarbossilici e dioli e Γ autocondensazione degli idrossiacidi, in presenza o in assenza di catalizzatori, non trovano in genere applicazione su larga scala a causa dei problemi connessi alla necessità di operare ad alte temperature, con possibile degradazione sia dei reagenti che del materiale polimerico formatosi, alle difficoltà operative che comportano fuso di acidi dicarbossilici ed infine alla difficoltà di dosare esattamente i reagenti.

Questo aspeto, di validità generale nelle reazioni di policondensazione, può condizionare pesantemente l’ottenimento di prodotti a peso molecolare sufficientemente elevato.

Come in tute le reazioni di policondensazione, per l’ottenimento di alti pesi molecolari è necessario che il sottoprodotto liberato durante la condensazione venga allontanato dall’ambiente di reazione. Un’applicazione molto più vasta trovano le polimerizzazioni in cui gli acidi dicarbossilici sono sostituiti dai loro dialchil o diaril esteri, che presentano migliori caratteristiche d’uso data la loro più facile purificazione, la loro generale maggior miscibilità con altri reagenti e la loro miglior reattività.

Anche con i diesteri viene generalmente adottata la via di sintesi in due

passaggi, per cui rintermedio polimerizzabile è nuovamente un diidrossidiestere. In analogia a quanto detto, anche l’uso di idrossiesteri al posto di idrossiacidi può essere vantaggioso nelle reazioni di autoesterificazione.

Al posto dei diesteri possono essere utilizzati i corrispondenti cloruri acidi, la cui condensazione con i dioli libera acido cloridrico gassoso, che può essere catturato da opportuni reagenti o allontanato.

È anche possibile ottenere poliesteri per reazione tra diacidi ed etilene o propilene carbonato, con evoluzione di anidride carbonica oltre che perdita di acqua o per omopolimerizzazione del bis(etil carbonato) del diolo, durante la quale si libera dietil carbonato.

Come precedentemente accennato, esistono anche varie vie di sintesi di poliesteri mediante reazioni di poliaddizione. Fra queste riveste grande importanza la polimerizzazione dei lattoni: il prodotto è lo stesso di quello ottenibile per polimerizzazione dell’idrossiacido corrispondente, ma l’elevata reattività dei lattoni consente l’uso di condizioni di reazione molto più blande, con notevoli vantaggi di tipo operativo.

Un’altra via di sintesi interessante è quella basata sulla copolimerizzazione alternata di anidridi cicliche ed eteri ciclici quali epossidi o tetraidrofiirano eventualmente sostituiti, in presenza di opportuni catalizzatori.

Questi reagenti possono essere copolimerizzati anche con aldeidi, chetoni o formiati, fornendo in quest’ultimo caso poliesteri di tipo acetalico. Prodotti analoghi si ottengono anche per reazione tra acidi dicarbossilici e divinil eteri di dioli.

Alcuni poliesteri poliesteri tipo poli(e-caprolattone), poliortoesteri e copolimeri dell’acido glicidico con acido lattico sono accettati dalla FDA americana per applicazioni nel settore biomedico ed agroalimentare, in virtù della loro tendenza alla biodegradazione a prodotti non tossici. La notevole mole di letteratura concernente la degradazione di poliesteri ed analoghi strutturali è stata considerata in varie rassegne [Reed e Gilding, Polymer, 22, 494 (1981); Jarret et al., in Polymers as biomaterials, Plenum Press, New York, 1984, p. 181; Heller, J. Controlled Release, 2, 167 (1985); Holland et al., J. Controlled Release, 4, 155 (1987); Pitt e Gu, J. Controlled Release, 4, 283 (1987); St.Pierre e Chiellini, J. Bioact. Compat. Polym., 2, 4 (1987)]. Rari esempi sono riportati di poliesteri sintetici polifunzionali che in virtù della presenza di gruppi funzionali, salificabili o protici, risultano solubili in acqua e quindi bene si prestano a subire processi degradativi sia di tipo chimico che biochimico [Veri e Lenz, U.S. Pat. 4.265.247, Lug. 1981; Braud et al., Polym. Bull., 13, 293 (1985), Chiellini et al., J. Bioact. Compat. Polym., 5, 15 (1990)].

Su queste premesse, è scopo della presente invenzione realizzare la preparazione di nuovi poliesteri funzionali biodegradabili da utilizzare nel settore deijn&teriali plastici, indurenti e come matrici biodegradabili per applicazioni nel rilascio controllato di principi attivi di interesse biomedico, farmaceutico ed agroalimentare. La presenza in catena laterale di gruppi ossidrilici vicinali lascia intravedere un loro ulteriore impiego come sequestranti di ioni di metalli pesanti.

Tali scopi vengono raggiunti secondo l’invenzione con la polimerizzazione di eteri glicidici di alditoli (preferibilmente ma non esclusivamente a tre, cinque e sette atomi di carbonio) bloccati con gruppi isopropilidenici e loro miscele con ossidi alchilenici (preferibilmente ma non esclusivamente ossido di etilene e ossido di propilene) con anidridi cicliche (temperatura 30-1 50°C) in presenza di catalizzatori diversi, preferibilmente ma non esclusivamente a base di alluminio alchili.

L’idrofilicità dei policarbonati ottenuti, di peso molecolare compreso tra 1000 e 100.000, preferibilmente tra 2.000 e 30.000, può essere modulata per rimozione controllata, totale o parziale, dei gruppi protettori isopropilidenici. La rimozione dei gruppi protettori, promossa da un catalizzatore acido ad alto o basso peso molecolare, in solventi acquosi o organici protici, non provoca apprezzabile abbattimento del grado di polimerizzazione. Pertanto è possibile ottenere una gamma di poliesteri a diverso tenore di gruppi ossidrilici in catena laterale, di peso molecolare compreso tra 800 e 80.000, preferibilmente 2.000-25.000.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una serie di nuovi poliesteri funzionali biodegradabili, di struttura e composizione riportata nello schema di reazione di pagina 2.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo ma non limitativo, con riferimento ad alcune sue forme specifiche di realizzazione, illustrate nei seguenti esempi, che comprendono anche la descrizione della preparazione di monomeri.

ESEMPI DI PREPARAZIONE DEI MONOMERI GLICIDICI

Esempio 1

1 -0-GlicidiI-2,3-0-isopropilidenglicerolo (GIG)

In un pallone a tre colli da 1 litro, munito di refrigerante a bolle, imbuto gocciolatore ed agitatore meccanico furono introdotti in atmosfera di azoto anidro 600 mi di THF anidro e 11,0 g (460 mmoli) di NaH. Alla sospensione furono aggiunti in 1,5 ore, sotto agitazione, 50 mi (380 mmoli) di (R),(S)-isopropilidenglicerolo (Solketal): si osservò la formazione di una sospensione flocculenta di colore grigio. La miscela di reazione venne rifluita per 3 ore.

In un secondo pallone a tre colli da 1 litro, munito di refrigerante a bolle, imbuto gocciolatore ed agitatore meccanico furono introdotti in atmosfera di azoto anidro 70 mi (900 mmoli) di epicloridrina (EPY). Furono poi aggiunti in 3 ore, sotto agitazione, 400 mi della sospensione del sale sodico deU’isopropilidenglicerolo precedentemente preparata (250 mmoli). La miscela di reazione venne mantenuta una notte in agitazione a temperatura ambiente e quindi a riflusso per 6 ore. Dopo raffreddamento a temperatura ambiente, il residuo solido venne rimosso mediante filtrazione e la soluzione limpida venne concentrata all’evaporatore rotante. Il residuo oleoso venne ripreso con cloroformio, lavato ripetutamente con acqua ed infine seccato su sodio solfato anidro. Dopo allontanamento dei prodotti volatili all’evaporatore rotante il residuo venne sottoposto a distillazione sotto vuoto fornendo 33,6 g (resa 71%) di prodotto limpido incolore avente p.eb. 76°C/0,2 mm che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR.

Esempio 2

1 -0-Glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo (GIG)

In un pallone a tre colli da 500 mi, munito di refrigerante a bolle, imbuto gocciolatore ed agitatore meccanico vennero posti 100 mi di una soluzione acquosa di NaOH al 50% in peso. Venne poi aggiunta una soluzione di 30,0 g (227 mmoli) di Solketal e 7,4 g (23 mmoli) di tetrabutilammonio bromuro (TBAB) in 90 mi di toluene. La miscela di reazione venne mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per un’ora quindi vennero aggiunti sotto agitazione 35 mi (448 mmoli) di EPY. Dopo 26 ore_di agitazione a temperatura ambiente la fase organica venne separata da quella acquosa, che venne estratta con piccole porzioni di toluene fresco. Le fasi organiche riunite, seccate su MgS04, furono concentrate all’evaporatore rotante. Il liquido oleoso risultante fornì mediante distillazione sotto vuoto 34,3 g (resa 80%) di prodotto limpido incolore avente p.eb. 76°C/0,2 mm che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR.

Esempio 3

O-Glicidil-di-O-isopropilidenxilitolo (XPG)

a) Di-O-isopropilidenxilitolo (XP)

In un pallone a due colli da 2 litri munito di agitatore meccanico furono introdotti in atmosfera di azoto anidro 1,0 litri di acetone e 110 g di ZnCl2 in polvere. Dopo 2,5 ore di agitazione a temperatura ambiente la sospensione venne lasciata decantare durante la notte e la soluzione acetonica limpida venne sifonata sotto azoto in un pallone a due colli da 2 litri munito di agitatore meccanico. Vennero aggiunti 80,0 g (530 mmoli) di xilitolo e la miscela di reazione venne mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 17 ore. La soluzione acetonica venne poi trasferita in una beuta e vennero aggiunti, aH’inizio lentamente, 2 litri di una soluzione acquosa di NaOH al 20% in peso. La fase organica fu concentrata all’evaporatore rotante, ripresa con etere, filtrata e nuovamente ridotta a piccolo volume. La distillazione a pressione ridotta del grezzo fornì complessivamente 95,1 g (resa 78%) di un liquido denso ed incolore avente p.eb. 108-113°C/0,2 mm, L’analisi gascromatografìca del prodotto rivelò la presenza di tre isomeri nelle proporzioni approssimate di 12/1/8 in ordine di tempo di ritenzione crescente. La miscela venne caratterizzata mediante spettroscopia IR ed NMR.

In un pallone a tre colli da 1 litro, munito di refrigerante a bolle, imbuto gocciolatore ed agitatore meccanico vennero posti 250 mi di una soluzione acquosa di NaOH al 50% in peso. Venne poi aggiunta una soluzione di 77,0 g (332 mmoli) di XP e 10,6 g (33 mmoli) di TBAB in 200 mi di toluene. La miscela di reazione venne mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per un’ora quindi vennero aggiunti sotto agitazione 55 mi (700 mmoli) di EPY. Dopo 28 ore di agitazione a temperatura ambiente la fase organica venne separata da quella acquosa, che venne estratta con piccole porzioni di toluene fresco. Le fasi organiche riunite, seccate su Na2SO4 anidro, furono concentrate all’evaporatore rotante. Il liquido oleoso risultante fornì mediante distillazione sotto vuoto 83,7 g (resa 87%) di un liquido denso ed incolore avente p.eb. 150-153°C/0,5 mm. L’analisi gascromatografìca del prodotto rivelò la presenza di due isomeri nelle proporzioni approssimate 1/2 in ordine di tempo di ritenzione crescente. La miscela venne caratterizzata mediante spettroscopia IR ed NMR .

Esempio 4

L-O-Glicidil-di-O-isopropilidenarabitolo (APG)

a) L-di-O-isopropilidenarabitolo (AP)

In un pallone a due colli da 1 litro munito di agitatore meccanico furono introdotti in atmosfera di azoto anidro 400 mi di acetone e 50 g di ZnCl2 in polvere. Dopo 2,5 ore di agitazione a temperatura ambiente la sospensione venne lasciata decantare durante la notte e la soluzione acetonica limpida venne sifonata sotto azoto in un pallone a due colli da 1 litro munito di agitatore meccanico. Vennero aggiunti 25,0 g (164 mmoli) di L-(-)-arabitolo e la miscela di reazione venne mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 17 ore. La soluzione acetonica venne poi trasferita in una beuta e vennero aggiunti, aH’inizio lentamente, 800 mi di una soluzione acquosa di NaOH al 20% in peso. La fase organica fu concentrata all’evaporatore rotante, ripresa con etere, filtrata e nuovamente ridotta a piccolo volume. La distillazione a pressione ridotta del grezzo fornì cegnplèssivamente 26,3 g (resa 69%) di prodotto avente p.eb. 9294°C/0,lmm. Dall’analisi gascromatografica risultò la presenza di tre isomeri nelle proporzioni approssimate 20/10/1 in ordine di tempo di ritenzione crescente. La miscela venne caratterizzata mediante spettroscopia IR ed NMR.

b) L-O-Glicidil-di-O-isopropilidenarabitolo

In un pallone a tre colli da 500 mi, munito di refrigerante a bolle, imbuto gocciolatore ed agitatore meccanico vennero posti 110 mi di una soluzione acquosa di NaOH al 50% in peso. Venne poi aggiunta una soluzione di 23,0 g (99 mmoli) di AP e 3,2 g (9,9 mmoli) di TBAB in 60 mi di toluene. La miscela di reazione venne mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per un’ora quindi vennero aggiunti sotto agitazione 18,5 mi (200 mmoli) di EPY. Dopo 42 ore di agitazione a temperatura ambiente la fase organica venne separata da quella acquosa, che venne estratta con piccole porzioni di toluene fresco. Le fasi organiche riunite, seccate su Na2SC>4 anidro, furono concentrate all’evaporatore rotante. Il liquido oleoso risultante fornì mediante distillazione sotto vuoto 23,0 g (resa 81%) di un liquido oleoso incolore avente p.eb. 110-115°C/0,1 mm. L’analisi gascromatografica rivelò la presenza di un unico picco slargato. La miscela venne caratterizzata mediante spettroscopia IR ed NMR.

IR (film liquido): v = 3052 (v CH epossido), 3000-2800 (v CH alifatici), 1458 (δ CH2 e δ^ CH3), 1376 (δ5 CH3), 1250-1040 (v C-O-C epossido ed etere), 910 (v C-O-C epossido) e 848 cm-1 (v anello epossidico e diossolanico).

pp

Esempio 5

N-Glicidilpirrolidone (NGP)

a) Sale potassico del 2-pirrolidone (K-PY)

In un pallone a tre colli da 500 mi, munito di refrigerante a bolle ed imbuto gocciolatore, furono introdotti in atmosfera di azoto anidro 1 50 mi di benzene anidro e 21,1 g (540 mmoli) di potassio metallico. Alla sospensione fu lentamente aggiunta, sotto vigorosa agitazione magnetica, una soluzione di 50,6 g (580 mmoli) di 2-pirrolidone in 110 mi di benzene anidro. La miscela fu mantenuta sotto agitazione per tre giorni a temperatura ambiente e per un giorno a 40°C, fino a completa scomparsa del potassio. Il precipitato formatosi fu quindi filtrato sotto azoto, lavato ripetutamente con benzene anidro ed infine seccato sotto vuoto. Si ottennero 65,0 g (resa 98%) di prodotto solido bianco, pulverulento ed estremamente igroscopico, che venne conservato in ambiente anidro, b) N-Glicidilpirrolidone

In un pallone a tre colli da 500 mi, munito di imbuto gocciolatore e refrigerante a bolle, vennero posti, in atmosfera inerte, 124,0 g (1350 mmoli) di epicloridrina e quindi venne aggiunta lentamente, sotto agitazione magnetica, una sospensione di 65,0 g (530 mmoli) di sale potassico del 2-pirrolidone in 300 mi di tetraidrofurano anidro. La miscela di reazione fu rifluita sotto agitazione per 6 ore, e quindi mantenuta a temperatura ambiente per una notte. Il precipitato inorganico formatosi venne filtrato e lavato con tetraidrofurano; le fasi organiche riunite furono concentrate all’evaporatore rotante ed il residuo fu distillato sotto vuoto. Si ottennero 38,5 g (resa 52%) di un liquido incolore avente p.eb. 97-100°C/0,3 mm. Il prodotto così ottenuto dopo tre giorni di agitazione a temperatura ambiente su di un eccesso di idruro di calcio, fu distillato sotto vuoto (p.eb. 95-96°C/0,2 mm) ed analizzato mediante spettroscopia IR ed NMR.

COPOLIMERIZZAZIONE DI EPOSSIDI CON ANIDRIDI IN

PRESENZA DI SISTEMI CATALITICI DIVERSI

Per tutte le reazioni di polimerizzazione i monomeri glicidici sono stati ridistillati su idruro di calcio immediatamente prima dell’uso.

Esempio 6

Copolimerizzazione di l-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo ed anidride succinica con bis(dietilalluminio) solfato (EAS) come catalizzatore In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mi (0,6 mmoli) della soluzione di EAS e 40 mi di toluene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 80°C per 48 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 4,5 g (conv. 98%) di prodotto che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante !H-NMR, risultava unitario

Esempio 7

Copolimerizzazione di l-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo ed anidride succinica con tetrabutilammonio bromuro come catalizzatore In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mmoli di tetrabutilammonio bromuro e 50 mi di o-xilene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 120°C per 6 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 2,2 g (conv. 48%) di prodotto che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante 1H-NMR, risultava unitario.

Esempio 8

Copolimerizzazione di l-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo ed anidride succinica con tetrabutilammonio bromuro come catalizzatore In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mmoli di tetrabutilammonio bromuro e 50 mi di o-xilene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 90°C per 24 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 2,0 g (conv. 44%) di prodotto che venne caratterizzato mediante IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante 1 H-NMR, risultava unitario.

Esempio 9

Copolimerizzazione di l-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo ed anidride succinica con tributilammina come catalizzatore

In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mmoli di tributilammina e 45 mi di o-xilene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 90°C per 24 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 1,5 g (conv. 33%) di prodotto che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante 1H-NMR, risultava unitario.

Esempio 10

La resina commerciale Amberlyst A27 (resina a scambio ionico tipo anionico forte, potere di scambio 2,6 meq/g) venne mantenuta in lenta agitazione per 36 ore in soluzioni acquose al 10% di bromuro di sodio, che vennero sostituite ogni 12 ore. Dopo filtrazione la resina venne lavata in successione con acqua, etanolo al 50%, al 70%, al 95% ed infine assoluto e poi essiccata sotto vuoto. Successivamente in una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mmoli di resina Amberlyst A27 in forma Br e 40 mi di o-xilene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 70°C per 40 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 2,0 g (conv. 44%) di prodotto che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante 1 H-NMR, risultava unitario.

Esempio 1 1

Copolimerizzazione di I-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo ed anidride succinica con triisobutilalluminio come catalizzatore

In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mmoli di triisobutilalluminio e 40 mi di toluene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 80°C per 48 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 4,5 g (conv. 98%) di prodotto che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante iH-NMR, risultava unitario.

Esempio 12

Copolimerizzazione di l-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglicerolo ed anidride succinica con esaisobutiltetraallumossano come catalizzatore

In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 3,0 g (16 mmoli) di GIG, 1,6 g (16 mmoli) di anidride succinica (AS), 0,8 mmoli di esaisobutiltetraallumossano e 40 mi di toluene anidro. La fiala fu saldata sotto vuoto e tenuta a 80°C per 48 ore. Dopo apertura della fiala, il contenuto fu filtrato, concentrato all’evaporatore rotante e seccato sotto vuoto. Si ottennero 4,5 g (conv. 98%) di prodotto che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante !H-NMR, risultava unitario.

Esempio 13

Copolimerizzazione di O-glicidil-di-O-isopropilidenxilitolo ed anidride succinica con alluminio triisobutile come catalizzatore

In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 4,6 g (16 mmoli) di XPG, 1,6 g (16 mmoli) di AS, 0,2 mi (0,8 mmoli) di TIBA in 35 mi di toluene anidro. Dopo 62 ore ad 80°C la soluzione venne ridotta di volume e precipitata in etere di petrolio ottenendo 5,9 g (conv. 96%) di polimero bianco che venne caratterizzato mediante GPC e spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero valutato mediante 1H-NMR risultava unitario

CH2-0), 109-110 (O-C-O) e 171,5-172,5 ppm (OO).

Esempio 14

Copolimerizzazione di L-O-glicidil-di-O-isopropilidenarabitolo ed anidride succinica con triisobutilalluminio come catalizzatore

In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 4,6 g (16 mmoli) di APG, 1,6 g (16 mmoli) di AS, 0,2 mi (0,8 mmoli) di TIBA in 40 mi di toluene anidro. Dopo 62 ore ad 80°C la soluzione venne ridotta di volume e precipitata in etere di petrolio ottenendo 6,0 g (conv. 97%) di polimero bianco che venne caratterizzato mediante GPC e spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante !H-NMR, risultava unitario.

Esempio 15

Copolimerizzazione di N-glicidilpirrolidone ed anidride succinica con triisobutilalluminio (TIBA) come catalizzatore

In una fiala in vetro da 100 mi vennero introdotti in corrente di azoto 2,0 g (16 mmoli) di NGP, 1,6 g (16 mmoli) di AS, 0,2 mi (0,8 mmoli) di TIBA in 35 mi di toluene anidro. Dopo 62 ore ad 80°C il prodotto di reazione venne ripreso con cloroformio e precipitato in etere etilico con rottenimento di 3,4 g (conv. 95%) di polimero di colore scuro che venne caratterizzato mediante spettroscopia IR ed NMR. Il rapporto molare dei comonomeri inseriti nel polimero, valutato mediante !H-NMR, risultava unitario.

C-4) e 175,95 ppm (C-ll).

REAZIONI DI DEPROTEZIONE

La deprotezione dei poliesteri venne effettuata per riscaldamento di soluzioni dei polimeri in miscele solventi metanolo/cloroformio in presenza di una resina solfonica acida a base stirene/divinilbenzene (Amberlyst 1 5, forma acida, potere di scambio 4,6 meq/g).

Esempio 16

Copolimero di 1-O-glicidilglicerolo con anidride succinica

In un pallone a due colli da 250 mi, munito di refrigerante a bolle ed agitatore magnetico, vennero disciolti in atmosfera di azoto 2,5 g di copolimero l-0-glicidil-2,3-0-isopropilidenglìcerolo/anidride succinica in una miscela di 80 mi di metanolo e 100 mi di cloroformio. Vennero successivamente aggiunti 2,5 g di resina solfonica acida Amberlyst 15. La miscela di reazione venne mantenuta per 64 ore in agitazione a 45°C, dopodiché la resina venne separata per filtrazione ed il solvente venne allontanato all’evaporatore rotante. Dopo essiccamento alla pompa meccanica si ottennero 1,9 g di prodotto semisolido, che venne caratterizzato mediante GPC e spettroscopia IR ed NMR.

Esempio 17

Copolimero di O-glicidilxilitolo con anidride succinica

In un pallone a due colli da 250 mi, munito di refrigerante a bolle ed agitatore magnetico, vennero disciolti in atmosfera di azoto 2,5 g di copolimero glicidildiisopropilidenxilitolo/anidride succinica in una miscela di 80 mi di metanolo e 80 mi di cloroformio. Vennero successivamente aggiunti 2,5 g di resina solfonica acida Amberlyst 15. La miscela di reazione venne mantenuta per 64 ore in agitazione a 45°C, dopodiché la resina venne separata per filtrazione ed il solvente venne allontanato all’evaporatore rotante. Dopo essiccamento alla pompa meccanica si ottennero 1,9 g di prodotto semisolido, che venne caratterizzato mediante

Esemoio 18

Copolimero di O-glicidilarabitolo con anidride succinica

In un pallone a due colli da 250 mi, munito di refrigerante a bolle ed agitatore magnetico, vennero disciolti in atmosfera di azoto 2,0 g di copolimero glicidildiisopropilidenarabitolo/anidride succinica in una miscela di 70 mi di metanolo e 70 mi di cloroformio. Vennero successivamente aggiunti 2,0 g di resina solfonica acida Amberlyst 15. La miscela di reazione venne mantenuta per 64 ore in agitazione a 45°C, dopodiché la resina venne separata per filtrazione ed il solvente venne allontanato all’evaporatore rotante. Dopo essiccamento alla pompa meccanica si ottennero 1,5 g di prodotto semisolido, che venne caratterizzato mediante GPC e spettroscopia IR ed NMR.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento particolare ad alcune forme specifiche di realizzazione ma deve intendersi che variazioni e modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione.

Claims

Esempio 18 Copolimero di O-glicidilarabitolo con anidride succinica In un pallone a due colli da 250 mi, munito di refrigerante a bolle ed agitatore magnetico, vennero disciolti in atmosfera di azoto 2,0 g di copolimero glicidildiisopropilidenarabitolo/anidride succinica in una miscela di 70 mi di metanolo e 70 mi di cloroformio. Vennero successivamente aggiunti 2,0 g di resina solfonica acida Amberlyst 15. La miscela di reazione venne mantenuta per 64 ore in agitazione a 45°C, dopodiché la resina venne separata per filtrazione ed il solvente venne allontanato all’evaporatore rotante. Dopo essiccamento alla pompa meccanica si ottennero 1,5 g di prodotto semisolido, che venne caratterizzato mediante GPC e spettroscopia IR ed NMR.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento particolare ad alcune forme specifiche di realizzazione ma deve intendersi che variazioni e modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione. RIVENDICAZIONI f U Nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche (x ^ 1) basati su anidridi cicliche e derivati glicidici degli acetonati di alditoli a numero dispari di atomi di carbonio (preferibilmente 3, 5, e 7). Peso molecolare 1.000-100.000, preferibilmente 2.000-30.000.
2. Nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche (0 ≤ x < 1) basati su anidridi cicliche e miscele di derivati glicidici degli acetonati di alditoli di cui al punto 1 con alchilene ossidi (preferibilmente etilene e propilene ossido) e/o epossidi contenenti il gruppo 2-pirrolidon-lil. Peso molecolare 1.000-100.000, preferibilmente 2.000-30.000.
3. Nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche, idrofìlici (0≤ x ≤ 1), ottenuti mediante idrolisi totale dei gruppi isopropilidenici presenti nelle unità ripetenti dei composti polimerici di cui ai puirti 1 e 2. Peso molecolare 800-80.000, preferibilmente 2.000-25.000. 4·) Nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche, idrofìlici (0≤ x ≤ 1), ottenuti mediante idrolisi parziale dei gruppi isopropilidenici presenti nelle unità ripetenti dei composti polimerici di cui ai punti 1 e 2. Grado di idrolisi variabile tra 0 e 100%, peso molecolare 800-80.000, preferibilmente 2.000-25.000. 5Nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche di cui ai punti 1-4 sono idrolizzabili a composti a basso peso molecolare, in mezzo acquoso acido o basico ed a temperature comprese tra temperatura ambiente e 100°C. 6. nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche di cui ai punti 1-4 risultano biodegradabili secondo il metodo ASTM, test 21-70 ed in cumuli di compost dopo 15-30 giorni di permanenza. (f 7Ì\Nuovi poliesteri funzionali da derivati glicidici ed anidridi cicliche, parzialmente ossidrilati in catena laterale, grazie alle loro proprietà di solubilità in acqua o idrofìlicità, si presentano come ottimi candidati per la formulazione di manufatti biodegradabili e per applicazioni nel rilascio controllato di principi attivi di tipo farmaceutico ed agrochimico.