JP2002506477A - 樹枝状ポリオールの生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 反応性又は保護末端ヒドロキシル基を有する樹枝状ポリマのポリアルコー ルの合成方法であって、このポリマのポリアルコールが、n個の反応性基(A) を有するモノマまたはポリマの開始剤分子から出発するn個の樹枝状分枝を有し 、その各分枝はgの分枝世代からなり、各世代は、少なくとも2つが反応性ヒド ロキシル基(B)で1つが前記反応性基(A)及び/または前記ヒドロキシル基 (B)と反応する基(C)である3つの官能性基を有する少なくとも1つのポリ マまたはモノマの分枝連鎖延長剤からなるものであり、また、随意選択的に、2 つの官能基を有する少なくとも1つのスペーシング世代を有し、その2つの官能 基のうち、1つは保護ヒドロキシル基(B”)であり、1つはヒドロキシル基と 反応する基(D)であり、nとgは整数で少なくとも1であるものであって、特 徴として、 (i) 使用するモノマまたはポリマの分枝連鎖延長剤の2つのヒドロキシル基 (B)がアセタール保護ヒドロキシル基(B’)であり、ここでアセタール保護 は前記2つのヒドロキシル基(B)とアセタール生成カルボニル化合物との反応 によって得られ、 (ii) 第1の分枝世代は、反応性基(C)の1に対して反応性基(A)がモル 比で少なくとも1であるように前記反応性基(A)と前記反応性基(C)との反 応によって開始剤分子に付加され、それによってアセタール保護ヒドロキシル基 (B’)を有するポリマのポリアルコールと1つの世代からなるn個の樹枝状分 枝が得られ、このアセタール保護ヒドロキシル基(B’)は随意選択的にアセタ ール分解によって脱保護され、これによって反応性ヒドロキシル基(B)を有す るポリマのボリアルコールが得られるものであり、また、 (iii) g−1の繰り返しステップにて、アセタール分解によって脱保護後に 得た反応性ヒドロキシル基(B)と反応性基(C)を、反応性基(C)の1に対 してヒドロキシル基(B)をモル比で少なくとも1として反応させてさらに分枝 世代が付加され、それによってアセタール保護ヒドロキシル基(B’)を有する ポリマのポリアルコールと2つまたはそれ以上の世代からなるn個の樹枝状分枝 が得られ、このときアセタール保護ヒドロキシル基(B’)は随意選択的にアセ タール分解によって脱保護され、これによって反応性ヒドロキシル基(B)を有 するポリマのポリアルコールが随意選択的に得られるものであり、さらに、随意 選択的に、 (iv) ステップ(ii)および/またはステップ(iii)の各繰り返しの後、 (a) 反応性ヒドロキシル基(B)に有用なアセタール、ケタールおよ び/またはエステル保護のような部分保護、それによってステップ(iii)また は繰り返しステップ(iii)に有用な少なくとも1つの反応性ヒドロキシル基( B)有するポリマのポリアルコールが得られ、および/または (b) 前記随意選択的なスペーシング連鎖延長剤の付加で、前記保護ヒ ドロキシル基(B”)の脱保護後にステップ(iii)または繰り返しステップ(i ii)で有用な反応性ヒドロキシル基(B)有するポリマのポリアルコールと1つ またはそれ以上の分枝世代からなるn個の樹枝状分枝と、少なくとも部分世代で ある少なくとも1つのスペーシング世代を得ることができるものである、反応性 または保護末端ヒドロキシル基を有する樹枝状ポリマのポリアルコールの合成方 法。 2. nは、1乃至20、好ましくは2乃至12、最も好ましくは2乃至8の整 数であることを特徴とする請求項1による方法。 3. gは、1乃至50、好ましくは2乃至20、最も好ましくは2乃至8の整 数であることを特徴とする請求項1または2による方法。 4. ポリマのポリアルコールは、随意選択的にエーテル、ポリエーテル、アミ ドおよび/またはポリアミド単位と組み合わされて、ポリエステル単位から形成 されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかによる方法。 5. ポリマのポリアルコールは2あるいはそれ以上の同一のおよび/または対 称的な樹枝状分枝を有し、連続した分枝連鎖延長剤は増加した分枝密度および増 加した数の反応性ヒドロキシル基(B)および/またはアセタール保護ヒドロキ シル基(B’)を有するポリマのポリアルコールを生成することを特徴とする請 求項1乃至4のいずれかによる方法。 6. 反応基(A)はヒドロキシル、エポキシド、カルボキシルまたは無水基で あることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかによる方法。 7. 反応基(C)と反応基(D)は同じあるいは異なるものであり、エポキシ ド、カルボキシルあるいは無水基であることを特徴とする請求項1乃至6のいず れかによる方法。 8. 反応基(A)はヒドロキシル基であり、反応基(C)と反応基(D)はカ ルボキシル基であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかによる方法。 9. 分枝世代の各付加には個々にアセタール保護分枝連鎖延長剤が使用されて おり、このアセタール保護分枝連鎖延長剤は、同じ又は異なるアセタール生成カ ルボニル化合物及び/または同じ又は異なる分枝連鎖延長剤の反応生成物である ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかによる方法。 10. アセタール保護分枝延長剤は予め生成されるか、合成されたポリアルコ ールまたはヒドロキシ官能性カルボン酸の合成または回収中に生成されるか、あ るいは、別の方法で合成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかによ る方法。 11. 分枝世代および随意選択的なスペーシング世代の付加は、−30℃乃至 150℃の温度、例えば−10℃乃至80℃あるいは10℃乃至50℃の温度で 行なわれることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかによる方法。 12. アセタール生成カルボニル化合物はアルデヒドであることを特徴とする 請求項1乃至11のいずれかによる方法。 13. 上記アルデヒドは、式 で表わされ、 ここで、R1、R2、R3、R4、およびR5は互いに無関係に水素、アルキル、 アルコキシ、ハロ、ハロアルキルまたはハロアルコキシであるアルデヒドである ことを特徴とする請求項12による方法。 14. 上記アルデヒドは、 a)アルキルベンズアルデヒド b)アルコキシベンズアルデヒド c)ハロベンズアルデヒド d)ハロアルキルベンズアルデヒド、および/または e)ハロアルコキシベンズアルデヒド からなる群から選ばれたベンズアルデヒドおよび/または置換ベンズアルデヒド てあることを特徴とする請求項12または13による方法。 15. アセタール保護ヒドロキシル基(B’)の脱保護はアセタールの水素化 分解によって行なわれることを特徴とする請求項13または14による方法。 16. 水素化分解は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、グリコー ル、トルエン、ジメトキシエタン、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、エ トキシエタノールおよびアセトニトリルからなる群から選ばれた溶媒または溶媒 の組合わせの存在下で行われることを特徴とする請求項15による方法。 17. 水素化分解は触媒の存在下で行われることを特徴とする請求項15また は16による方法。 18. 上記触媒はロジウム、ルテニウム、白金、パラジウムおよび/またはこ れらの酸化物からなることを特徴とする請求項17による方法。 19. 上記アルデヒドはホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデ ヒドおよび/またはイソブチルアルデヒドであることを特徴とする請求項12に よる方法。 20. アセタール保護ヒドロキシル基(B’)の脱保護は、アセタールの酸性 条件下における加水分解によって行われることを特徴とする請求項19による方 法。 21. アセタール保護ヒドロキシル基(B’)の脱保護はアセタールの上記条 件下における加水分解と水素化分解の組合わせによって行われることを特徴とす る請求項19による方法。 22. 分枝連鎖延長剤はジヒドロキシ官能性モノカルボン酸、または、ジヒド ロキシ官能性モノカルボン酸と少なくとも1個のアルキレンオキシドとのアダク トであり、このアダクトは2個のヒドロキシル基と1個のカルボキシル基を有す るとを特徴とする請求項1乃至21のいずれかによる方法。 23. 上記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、 ブチレンオキシド、フェニルエチレンオキシドあるいはこれらの混合物であるこ と特徴とする請求項22による方法。 24. 分枝連鎖延長剤は、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロパン酸、2 ,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル) ペンタン酸、あるいは2,3−ジヒドロキシプロパン酸であることを特徴とする 請求項1乃至23のいずれかによる方法。 25. 分枝連鎖延長剤は無水物、酸塩化物、混合無水物あるいはイミダゾリド のとしてアシル化のために活性化されることを特徴とする請求項22乃至24の いずれかによる方法。 26. アシル化は、塩化メチレン、塩化エチレン、クロロホルム、ピリジン、 トルエン、ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、エトキ シエタノール、ニトロベンゼン、クロロベンゼンおよびアセトニトリルからなる 群から選ばれた溶媒あるいは溶媒の組合わせの存在下で行われることを特徴とす る請求項25による方法。 27. 開始剤分子は、脂肪族、脂環式あるいは芳香族のモノ、ジ、トリあるい はポリアルコール、あるいはヒドロキシ置換アリルエーテル、アルコキシレート あるいはアセタール等のそれらのアダクトであることを特徴とする請求項1乃至 26のいずれかによる方法。 28. 開始剤分子は、グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロール プロパンあるいはペンタエリトリトールを、少なくとも1つのアルキレンオキシ ドと反応させることによって得られるアルコキシレートであるを特徴とする請求 項27による方法。 29. 上記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、 ブチレンオキシド、フェニルエチレンオキシドまたはこれらの混合物であること を特徴とする請求項28による方法。 30. 開始剤分子は、グリセロールモノアリルエーテル、グリセロールジアリ ルエーテル、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、トリメチロールプロ パンジアリルエーテル、ペンタエリトリトールモノアリルエーテル、ペンタエリ トリトールジアリルエーテルあるいはペンタエリトリトールトリアリルエーテル のようなヒドロキシ置換アリルエーテルであることを特徴とする請求項27によ る方法。 31. 開始剤分子は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ レングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ ングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペ ンチルグリコール、ジメチロールプロパン、グリセロール、トリメチロールエタ ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジトリメチロールエタン 、ジトリメチロールプロパン、アンヒドロエンネアーヘプチトール、ジペンタエ リトリトール、ソルビトール、マンニトール、トリメチロールプロパントリエト キシレート、トリメチロールプロパントリプロポキシレート、ペンタエリトリト ールトリエトキシレート、ペンタエリトリトールペンタエトキシレートあるいは O,O’,O”,O'''−テトラキス−(3−ヒドロキシプロピル)ペンタエリ トリトールであることを特徴とする請求項27による方法。 32. 開始剤分子は、1,3−ジオキサンあるいは1,3−ジオキソランアル コールであることを特徴とする請求項27による方法。 33. 1,3−ジオキサンあるいは1,3−ジオキソランアルコールは、4− ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソラン、5−メチル−5−ヒドロキシメチル −1−3−ジオキサン、5−エチル−5−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキサ ン、あるいは5,5−ジヒドロキシメチル−1,3−ジオキサンであることを特 徴とする請求項32による方法。 34. 分枝連鎖延長剤および随意選択的なスペーシング連鎖延長剤の完全付加 後、アセタールは分解されて反応性ヒドロキシル基を生ずることを特徴とする請 求項32または33による方法。 35. 開始剤分子はヒドロキシ官能性カルボン酸、あるいはヒドロキシ置換ア リルエーテルあるいはアルコキシレート等の、そのアダクトあり、開始剤分子は 、ヒドロキシル基である少なくとも1個の反応基(A)と少なくとも1個の随意 選択的に保護されたカルボキシル基を有していることを特徴とする請求項1乃至 26のいずれかによる方法。 36. 上記アダクトは、ヒドロキシ官能性カルボン酸とアルキレンオキシドと を反応させることによって得られたアルコキシレートであることを特徴とする請 求項35による方法。 37. アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチ レンオキシド、フェニルエチレンオキシドあるいはこれらの混合物であることを 特徴とする請求項36による方法。 38. 開始剤分子は、上記ヒドロキシ官能性カルボン酸または上記アダクトの アリル又はベンジルエステル等の、アルキル、アリール、あるいはアルカリール エステルであり、これによって上記保護カルボキシル基はエステル保護されてい ることを特徴とする請求項35乃至37のいずれかによる方法。 39. 上記ヒドロキシ官能性カルボン酸は、2,2−ビス(ヒドロキシメチル )プロパン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,2−ビス(ヒ ドロキシメチル)ペンタン酸、2,3−ジヒドロキシプロパン酸、ヒドロキシペ ンタン酸、ヒドロキシプロパン酸あるいは2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプ ロパン酸であることを特徴とする請求項35乃至38のいずれかによる方法。 40. 分枝世代および随意選択的なスペーシング世代の完全付加後であって、 ヒドロキシル基の脱保護前、脱保護中あるいは脱保護後に、保護されたカルボキ シル基が脱保護されてモノカルボキシ官能性樹枝状ポリアルコールあるいは樹枝 状アセタール保護ポリアルコールを生成することを特徴とする請求項35乃至3 9のいずれかによる方法。 41. 少なくとも1個のモノカルボキシ官能性樹枝状ポリアルコールあるいは 樹枝状アセタール保護ポリアルコールが、そのカルボキシル基と開始剤分子の反 応基(A)との間の反応によって付加され、上記反応基(A)はヒドロキシル基 あるいはエポキシド基であることを特徴とする請求項40による方法。 42. 開始剤分子は、キシリレンアルコールあるいはヒドロキシフェニルアル カンのようなフェノール性アルコールであることを特徴とする請求項1乃至26 のいずれかによる方法。 43. 開始剤分子はグリシジルエーテルあるいはグリシジルエステルであるこ とを特徴とする請求項1乃至26のいずれかによる方法。 44. スペーシング連鎖延長剤の随意選択的な付加には、モノヒドロキシ官能 性モノカルボン酸が使用され、保護ヒドロキシル基(B”)は、保護された、p −メトキシベンジル、tert−ブチルジメチルシリルおよびテトラヒドロピラ ニル等の、ベンジル、シリルあるいはピラニルであることを特徴とする請求項1 乃至43のいすれかによる方法。 45. モノヒドロキシ官能性モノカルボン酸は、ヒドロキシペンタン酸、ヒド ロキシプロパン酸あるいは2,2−ジメチル−3―ヒドロキシプロパン酸である ことを特徴とする請求項44による方法。 46. 保護されたヒドロキシル基(B”)はスペーシング連鎖延長剤の付加後 脱保護され、それによって反応性ヒドロキシル基(B)が生じることを特徴とす る請求項44または45による方法。
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