JP2006039533A - Resin coated carrier for electrophotographic developer, two-component developer and replenishing developer containing the carrier as constituent - Google Patents

Resin coated carrier for electrophotographic developer, two-component developer and replenishing developer containing the carrier as constituent Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin-coated carrier for an electrophotographic developer capable of providing an image with excellent image quality, and to provide a two-component developer and a replenishing developer each of which contains the resin-coated carrier as a constituent. <P>SOLUTION: The resin-coated carrier for the electrophotographic developer, including: a core; and a resin coating layer containing a polyhydroxyalkanoate containing one or more units each represented by chemical formula (1) in a molecule, the resin coating layer being placed on the core. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷のごとき静電潜像を現像するのに用いられる二成分系現像剤を構成する電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアならびにこの樹脂コートキャリアを構成成分とする二成分系現像剤および補給用現像剤に関する。   The present invention relates to a resin-coated carrier for an electrophotographic developer constituting a two-component developer used for developing an electrostatic latent image such as electrophotography, electrostatic recording, and electrostatic printing, and the resin-coated carrier. The present invention relates to a two-component developer and a replenishment developer as constituent components.

近年、生分解性高分子材料は、医用材料やドラッグデリバリーシステム、環境適合性材料などに幅広く応用されている。近年は、これらに加え更に、新たな機能が要求されており、様々な研究が行われている。特に、ポリ乳酸に代表される、ポリヒドロキシアルカノエートについては、分子内に化学修飾可能な官能基を導入することが検討されおり、カルボキシル基やビニル基などが導入された化合物について報告がある。   In recent years, biodegradable polymer materials have been widely applied to medical materials, drug delivery systems, environmentally compatible materials, and the like. In recent years, in addition to these, new functions have been required, and various studies have been conducted. In particular, for polyhydroxyalkanoates typified by polylactic acid, it has been studied to introduce functional groups that can be chemically modified into the molecule, and there have been reports on compounds having a carboxyl group or a vinyl group introduced therein.

例えば、側鎖にカルボキシル基を持つポリヒドロキシアルカノエートとしては、ポリリンゴ酸が知られている。このポリリンゴ酸のポリマーには、ポリマー形式の仕方により、下記化学式(14)で表されるαタイプと、下記化学式(15)で表されるβタイプが知られている。   For example, polymalic acid is known as a polyhydroxyalkanoate having a carboxyl group in the side chain. As the polymalic acid polymer, an α type represented by the following chemical formula (14) and a β type represented by the following chemical formula (15) are known depending on the polymer form.

Figure 2006039533
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Figure 2006039533
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このうち、βタイプのポリリンゴ酸及びその共重合体については、特許文献1に、下記化学式(16)で表されるβ-マロラクトンのベンジルエステルを開環重合したポリマーが開示されている。   Among these, for β-type polymalic acid and copolymers thereof, Patent Document 1 discloses a polymer obtained by ring-opening polymerization of a benzyl ester of β-malolactone represented by the following chemical formula (16).

Figure 2006039533
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(式中、R16はベンジル基を表す。) (In the formula, R16 represents a benzyl group.)

また、αタイプのポリリンゴ酸−グリコール酸共重合体、並びにグリコール酸をはじめとするその他のヒドロキシアルカン酸を含む共重合体については、特許文献2に、化学式(17)で表される六員環ジエステルモノマーと環状ジエステルであるグリコリド及びラクチド、ω-ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環反応エステルであるラクトン類とを共重合したポリマーが開示されている。   Moreover, about the alpha type polymalic acid-glycolic acid copolymer and the copolymer containing other hydroxy alkanoic acids including glycolic acid, patent document 2 is a 6-membered ring represented by Chemical formula (17). A polymer obtained by copolymerizing a diester monomer, glycolide and lactide, which are cyclic diesters, and lactones, which are intramolecular ring-closing reaction esters of ω-hydroxycarboxylic acid, is disclosed.

Figure 2006039533
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(式中、R17は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基などの低級アルキル基またはベンジル基などを表す。) (In the formula, R17 represents a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, or a benzyl group.)

また、側鎖にカルボキシル基を持つポリヒドロキシアルカノエートとしては、非特許文献1に、7−オキソ−4−オキセパンカルボン酸エステルを開環重合することで側鎖にエステル基を有するポリマーを製造し、更に水素化分解され、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが製造されたことについて開示されている。   In addition, as polyhydroxyalkanoate having a carboxyl group in the side chain, Non-Patent Document 1 produces a polymer having an ester group in the side chain by ring-opening polymerization of 7-oxo-4-oxepanecarboxylic acid ester. Furthermore, it is disclosed that a polymer having a carboxylic acid in the side chain was produced by hydrogenolysis.

非特許文献2には、ポリ(ε−カプロラクトン)にリチウムジイソプロピルアミドを反応させ、更にはクロロギ酸ベンジルとを反応させることにより、ポリ(ε−カプロラクトン)の主鎖中にあるカルボニル基のα位のメチレン基にベンジルオキシカルボニル基が導入されたポリマーが開示されている。非特許文献3には、ポリ乳酸にリチウムジイソプロピルアミドを反応させ、更にはブロモ酢酸ベンジルとを反応させることにより、ポリ乳酸の主鎖中にあるカルボニル基のα位のメチレン基に(ベンジルオキシカルボニル)メチル基が導入されたポリマーが開示されている。
側鎖にビニル基を持つポリヒドロキシアルカノエートとしては、非特許文献4にα-アリル(δ-バレロラクトン)を開環重合したポリマーが開示されている。
Non-Patent Document 2 discloses that by reacting poly (ε-caprolactone) with lithium diisopropylamide and further with benzyl chloroformate, the α-position of the carbonyl group in the main chain of poly (ε-caprolactone) is obtained. A polymer in which a benzyloxycarbonyl group is introduced into the methylene group is disclosed. Non-Patent Document 3 discloses that by reacting polylactic acid with lithium diisopropylamide and further reacting with benzyl bromoacetate, the carbonyl group in the main chain of polylactic acid has an α-position methylene group (benzyloxycarbonyl). ) Polymers having methyl groups introduced therein are disclosed.
As polyhydroxyalkanoate having a vinyl group in the side chain, Non-Patent Document 4 discloses a polymer obtained by ring-opening polymerization of α-allyl (δ-valerolactone).

また、同様に側鎖にビニル基を持つポリヒドロキシアルカノエートとしては、非特許文献5に六員環ジエステルモノマーである3,6-ジアリル-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンを開環重合したポリマーが開示されている。   Similarly, as a polyhydroxyalkanoate having a vinyl group in the side chain, Non-Patent Document 5 discloses the ring opening of 6,6-diallyl-1,4-dioxane-2,5-dione, which is a 6-membered ring diester monomer. A polymerized polymer is disclosed.

上記のように化学修飾可能な官能基を導入したポリヒドロキシアルカノエートに機能性を付与する構造を導入し、新たな機能を持つポリマーについての報告がある。非特許文献6では、α-リンゴ酸とグリコール酸の環状二量体の開環重合により、αタイプのリンゴ酸とグリコール酸の共重合体を得、得られたポリマーを脱保護することで側鎖にカルボキシル基を有するポリエステルを得る。この側鎖のカルボキシル基にトリペプチドを化学修飾し、得られたポリマーについて、細胞接着性について評価した所、良好な結果が得られたとしている。   There has been a report on a polymer having a new function by introducing a structure imparting functionality to a polyhydroxyalkanoate into which a functional group that can be chemically modified is introduced as described above. In Non-Patent Document 6, an α-type malic acid-glycolic acid copolymer is obtained by ring-opening polymerization of a cyclic dimer of α-malic acid and glycolic acid, and the resulting polymer is deprotected. A polyester having a carboxyl group in the chain is obtained. When the tripeptide was chemically modified to the carboxyl group of this side chain and the resulting polymer was evaluated for cell adhesiveness, good results were obtained.

また、後述する化学式(6)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを出発原料とし、その側鎖の炭素−炭素の二重結合を酸化剤により酸化開裂して後述する化学式(21)で示すポリヒドロキシアルカノエートを得る方法については、例えば、過マンガン酸塩を用いる方法が非特許文献7に、重クロム酸塩を用いる方法が非特許文献8に、過ヨウ素酸塩を用いる方法が非特許文献9に、硝酸を用いる方法が特許文献4に、オゾンを用いる方法が非特許文献10に開示されている。また、非特許文献11には、微生物生産したポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端の炭素−炭素二重結合を、酸化剤として過マンガン酸カリウムを用い、反応を酸性条件下で行うことで、カルボン酸を得る方法が報告されている。   Further, a polyhydroxyalkanoate represented by the following chemical formula (6) is used as a starting material, and the side chain carbon-carbon double bond is oxidatively cleaved with an oxidizing agent to represent a polyhydroxyalkano represented by the following chemical formula (21). As for the method for obtaining ate, for example, the method using permanganate is in Non-Patent Document 7, the method using dichromate is in Non-Patent Document 8, and the method using periodate is in Non-Patent Document 9. A method using nitric acid is disclosed in Patent Document 4 and a method using ozone is disclosed in Non-Patent Document 10. Non-Patent Document 11 discloses that a carbon-carbon double bond at the end of a side chain of a polyhydroxyalkanoate produced by a microorganism is used by using potassium permanganate as an oxidant and carrying out the reaction under acidic conditions. Methods for obtaining acids have been reported.

一方、静電手段によって光導電材料の表面に電気的潜像を形成し、該潜像を現像して画像を形成する静電写真法は従来周知であり、多数の方法が知られている。即ち、静電写真法では、一般に、光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで、該潜像上に、現像剤担持体によって担持・搬送されるトナーと呼ばれるごく微細に粉砕された検電材料を付着させることによって静電潜像に相当するトナー像を形成し、必要に応じて、紙の如き画像支持体表面にトナー像を転写した後、加熱、加圧或いは溶剤蒸気によりトナー像を定着させて複写物を得ている。   On the other hand, an electrophotographic method in which an electrostatic latent image is formed on the surface of a photoconductive material by electrostatic means, and the latent image is developed to form an image is well known in the art, and many methods are known. That is, in electrophotography, generally, a photoconductive material is used to form an electrical latent image on a photoreceptor by various means, and then the latent image is carried and transported by a developer carrier. A toner image corresponding to an electrostatic latent image is formed by adhering a very finely pulverized electrophotographic material called toner, and the toner image is transferred onto the surface of an image support such as paper as necessary. Thereafter, the toner image is fixed by heating, pressing or solvent vapor to obtain a copy.

又、電気的潜像をトナーを用いて可視化する現像方法としては、粉末雲法、カスケード現像法、磁気ブラシ法、及び、導電性磁性トナーを用いる方法等が知られている。又、上記の他、現像剤担持体(現像スリーブ)と光導電層との間に交流成分と直流成分からなるバイアス電界を印加して現像を行う、所謂J/B現像法が知られている。そして、該現像法の代表的な方法として、磁気ブラシ法がある。磁気ブラシ法では、トナーと磁性キャリアとからなる二成分系現像剤を使用するが、キャリアとして、鋼やフェライト等の磁性を有する粒子を用いることによって、磁石が内蔵されている現像剤担持体上に磁性キャリアが含有された現像剤を保持し、上記磁石の磁界により、現像剤担持体上に現像剤をブラシ状に配列させる。そして、この磁気ブラシが光導電層上の静電潜像面と接触すると、現像剤中のトナーのみがブラシから静電潜像へと引きつけられて、静電潜像の現像が行われる。   As development methods for visualizing an electric latent image using toner, a powder cloud method, a cascade development method, a magnetic brush method, a method using a conductive magnetic toner, and the like are known. In addition to the above, a so-called J / B development method is known in which development is performed by applying a bias electric field composed of an alternating current component and a direct current component between a developer carrier (developing sleeve) and a photoconductive layer. . A typical method of the developing method is a magnetic brush method. In the magnetic brush method, a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier is used. By using magnetic particles such as steel and ferrite as a carrier, a developer carrier having a magnet built in is used. The developer containing the magnetic carrier is held, and the developer is arranged in a brush shape on the developer carrier by the magnetic field of the magnet. When the magnetic brush comes into contact with the electrostatic latent image surface on the photoconductive layer, only the toner in the developer is attracted from the brush to the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed.

上記現像方法に適用される二成分系現像剤を構成するキャリアは、導電性キャリアと絶縁性キャリアとに大別され、導電性キャリアとしては、通常、酸化又は未酸化の鉄粉が用いられている。しかし、この鉄粉キャリアを構成成分とする現像剤においては、トナーに対する摩擦帯電性が不安定であった。一方、絶縁性キャリアとしては、一般に、鉄、ニッケル、フェライト等の如き強磁性体よりなるキャリアの芯材の表面を絶縁性樹脂により均一に被覆した樹脂コートキャリアが代表的なものである。このような絶縁性の樹脂コートキャリアを用いた現像剤は、先に述べた導電性キャリアの場合に比べてキャリア表面にトナー粒子が融着することが著しく少なく、しかもトナーとキャリアとの摩擦帯電性を制御することが容易で、耐久性に優れ、使用寿命が長いという利点があり、特に高速の電子複写機に好適である。   Carriers constituting the two-component developer applied to the above developing method are roughly classified into conductive carriers and insulating carriers, and usually oxidized or unoxidized iron powder is used as the conductive carrier. Yes. However, the developer containing the iron powder carrier as a constituent component has an unstable triboelectric chargeability with respect to the toner. On the other hand, a typical example of the insulating carrier is a resin-coated carrier in which the surface of a carrier core made of a ferromagnetic material such as iron, nickel, or ferrite is uniformly coated with an insulating resin. Developers using such an insulating resin-coated carrier are extremely less likely to cause toner particles to fuse to the carrier surface as compared to the conductive carrier described above, and frictional charging between the toner and the carrier. It is easy to control the properties, has excellent durability and has a long service life, and is particularly suitable for high-speed electronic copying machines.

ここで、絶縁性キャリアに対して要求される特性は種々あるが、特に重要な特性としては、適当な帯電性、耐衝撃性、耐摩耗性、芯材と被覆材料との良好な密着性、電荷分布の均一性等を挙げることができる。トナー溶着の如きキャリアのスペント化を防ぐために、表面エネルギーの小さい樹脂を被覆層材料に用いることによって、現像剤の耐久性を向上させる提案がなされている。即ち、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等で被覆されたキャリアは、スペント化を起こし難く、現像剤として寿命が長いと言われている。特許文献3に記載されているように、縮合反応型シリコーン樹脂に様々なシランカップリング剤を添加することにより、樹脂被覆層の改善が行われた。   Here, there are various properties required for the insulating carrier, but particularly important properties include appropriate charging properties, impact resistance, wear resistance, good adhesion between the core material and the coating material, Examples include uniformity of charge distribution. In order to prevent the spent of the carrier such as toner welding, a proposal has been made to improve the durability of the developer by using a resin having a low surface energy as the coating layer material. That is, it is said that a carrier coated with a silicone resin, a fluororesin or the like hardly causes a spent and has a long life as a developer. As described in Patent Document 3, the resin coating layer was improved by adding various silane coupling agents to the condensation reaction type silicone resin.

更に、電子写真用キャリアにおける別の問題点として、耐久安定性及び環境安定性に関するものがある。耐久安定性においては、一般に、初期の帯電量の立ち上がりが遅く、初期画像にカブリが発生したり、画像濃度が高くなりやすい。又、長期の複写耐久においては帯電量が低下し、画像にカブリが発生したり、画像濃度が高くなりやすい。環境安定性においては、一般に、高湿環境においては帯電量が低下し易く、画像にカブリが発生したり、画像濃度が高くなったり、又、トナー飛散が起きやすい。低湿環境においては帯電量が上昇し易く、画像濃度が低下しやすくなる。   Further, another problem in the electrophotographic carrier is related to durability stability and environmental stability. In terms of durability stability, in general, the initial charge amount rises slowly, fogging occurs in the initial image, and the image density tends to increase. Further, in the long-term copying durability, the charge amount is lowered, and the image tends to be fogged or the image density tends to be high. In terms of environmental stability, in general, the charge amount tends to decrease in a high humidity environment, fogging occurs in the image, the image density increases, and toner scattering tends to occur. In a low humidity environment, the charge amount is likely to increase, and the image density tends to decrease.

米国特許第4265247号明細書U.S. Pat. No. 4,265,247 特開平2−3415号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-3415 特開昭62−121462号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-121462 特開昭59−190945号公報JP 59-190945 A 「マクロモレキュルズ(Macromolecules)、2000年、第33巻、第13号、p.4619“Macromolecules, Vol. 33, No. 13, p. 4619, 2000. 「バイオマクロモレキュルズ(Biomacromolecules)」、2000年、第1巻、p.275“Biomacromolecules”, 2000, Vol. 1, p. 275 「マクロモレキュラー バイオサイエンス(Macromolecular Bioscience)」、2004年、第4巻、p.232“Macromolecular Bioscience”, 2004, Vol. 4, p. 232 「ポリメリック マテリアルズ サイエンス アンド エンジニアリング(Polymeric Materials Science & Engineering)」、2002年、第87巻、p.254“Polymeric Materials Science & Engineering”, 2002, Vol. 87, p. 254 「ポリマー プレプリンツ(Polymer Preprints)」、2002年、第43巻、第2号、p.727“Polymer Preprints”, 2002, Vol. 43, No. 2, p. 727 「インターナショナル ジャーナル オブ バイオロジカル マクロモレキュルズ(International Journal of Biological Macromolecules)」、1999年、第25巻、p.265“International Journal of Biological Macromolecules”, 1999, Vol. 25, p. 265 「ジャーナル オブ ケミカル ソサイエテイ、パーキン トランザクションズ(J.Chem.Soc.,Perkin.Trans.)」、1973年、第1巻、p.806“Journal of Chemical Society, Parkin Transactions” (J. Chem. Soc., Perkin. Trans.), 1973, Vol. 1, p. 806 「オーガニック シンセシス (Org.Synth.)」、1963年、第4巻、p.698“Organic Synthesis”, 1963, Vol. 4, p. 698 「ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(J.Org.Chem.)」、1981年、第46巻、p.19“Journal of Organic Chemistry” (J. Org. Chem.), 1981, Vol. 46, p. 19 「ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイエテイ(J.Am.Chem.Soc.)」、1959年、第81巻、p.4273“Journal of American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc.)”, 1959, vol. 81, p. 4273 「マクロモレキュラー ケミストリー(Macromolecular chemistry)」、2001年、第4巻、p.289−293“Macromolecular chemistry”, 2001, vol. 4, p. 289-293

本発明は、電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアならびにこの樹脂コートキャリアを構成成分とする二成分系現像剤および補給用現像剤を提供するものである。詳しくは、本発明は、樹脂被覆層が安定的に芯材表面に付着された樹脂コートキャリアであって、充分な帯電付与性に加え、環境安定性にも優れ、更に、充分な耐久性を持ち、しかも、画像流れ等を生じ難い優れた画質の画像を与えることのできる電子写真用の樹脂コートキャリアならびにこの樹脂コートキャリアを構成成分とする二成分系現像剤および補給用現像剤を提供するものである。   The present invention provides a resin-coated carrier for an electrophotographic developer, a two-component developer containing the resin-coated carrier as a constituent, and a replenishment developer. Specifically, the present invention is a resin-coated carrier in which the resin coating layer is stably attached to the surface of the core material, and in addition to sufficient charge imparting properties, it is excellent in environmental stability and further has sufficient durability. A resin-coated carrier for electrophotography capable of providing an image with excellent image quality that is difficult to cause image flow and the like, and a two-component developer and a replenishing developer containing the resin-coated carrier as constituents are provided. Is.

上記課題を達成した本発明に係る電子写真現像用の樹脂コートキャリアは、芯材上に、下記化学式(1)で示すユニットを分子中に1ユニット以上含むポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂被覆層を有する、電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアである。   The resin-coated carrier for electrophotographic development according to the present invention that has achieved the above-mentioned object is a resin coating layer containing a polyhydroxyalkanoate containing at least one unit represented by the following chemical formula (1) in a molecule on a core material A resin-coated carrier for an electrophotographic developer.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、Rは−A1−SO2R1を表し、
R1は、OH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR1aを表し、
R1aおよびA1は、各々が独立に、置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素構造、置換もしくは未置換の芳香族環構造または置換もしくは未置換の複素環構造を有する基を表す。
また、式中のl、m、Z1a、Z1bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z1aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z1bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z1aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z1bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z1aが何も選択されないとき、Z1bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z1aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z1bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z1aが何も選択されないとき、Z1bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R、R1、R1a、A1、Z1a、Z1b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein, R represents -A1-SO 2 R1,
R1 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR1a;
R1a and A1 each independently represents a group having a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure.
In addition, about l, m, Z1a, Z1b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z1a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z1b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z1a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z1b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z1a is not selected, Z1b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z1a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Among them, it may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z1b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z1a is not selected, Z1b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
When there are a plurality of units, R, R 1, R 1a, A 1, Z 1a, Z 1b, l, m have the above meanings independently for each unit. )

また、本発明にかかる電子写真現像用の樹脂コートキャリアは、芯材上に、下記化学式(5)で示すユニットを分子中に1ユニット以上含むポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂被覆層を有する、電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアである。   The resin-coated carrier for electrophotographic development according to the present invention has a resin coating layer containing a polyhydroxyalkanoate containing one or more units represented by the following chemical formula (5) in the molecule on the core material. A resin-coated carrier for an electrophotographic developer.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R5は、水素、塩を形成する基(塩を形成する基としては、Na、Kなどが挙げられる。)、またはR5aを表し、R5aは、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアラルキル基を表す。
また、式中のl、m、Z5a、Z5bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z5aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z5bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z5aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z5bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z5aが何も選択されないとき、Z5bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z5aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z5bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z5aが何も選択されないとき、Z5bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R5、R5a、Z5a、Z5b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R5 represents hydrogen, a group that forms a salt (as a group that forms a salt, Na, K, etc.) or R5a, and R5a is a straight chain having 1 to 12 carbon atoms. Alternatively, it represents a branched alkyl group or an aralkyl group.
Also, for l, m, Z5a, Z5b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z5a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z5b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z5a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z5b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z5a is selected, Z5b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z5a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z5b may be substituted with an alkyl group including a residue having any structure, and Z5b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z5a is not selected, Z5b is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R5, R5a, Z5a, Z5b, l, and m have the above meanings independently for each unit. )

また、本発明にかかるニ成分系現像剤は、樹脂コートキャリアと、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナーとを構成成分とする二成分系現像剤において、該樹脂コートキャリアが、上記樹脂コートキャリアであることを特徴とする二成分系現像剤である。
また、本発明にかかる補給用現像剤は、キャリア1質量部に対してトナー2〜50質量部の配合割合で含有し、該キャリアが上記樹脂コートキャリアである補給用現像剤である。
Further, the two-component developer according to the present invention is a two-component developer comprising a resin-coated carrier and a toner containing at least a binder resin and a colorant as the constituent components. A two-component developer characterized by being a coat carrier.
The replenishment developer according to the present invention is a replenishment developer containing 2 to 50 parts by mass of toner with respect to 1 part by mass of the carrier, and the carrier is the resin-coated carrier.

本発明によれば、樹脂被覆層が安定的にキャリア芯材に付着され、充分なトナーへの帯電付与性に加え、環境安定性にも優れた特性の電子写真現像剤用の樹脂コートキャリア、該樹脂コートキャリアと結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナーとを構成成分とする二成分系現像剤及び該樹脂コートキャリアに対して所定割合のトナーを含有する補給用現像剤が提供される。   According to the present invention, a resin-coated carrier for an electrophotographic developer having a characteristic in which a resin coating layer is stably attached to a carrier core material and has excellent environmental stability in addition to sufficient chargeability to toner, Provided are a two-component developer comprising the resin-coated carrier and a toner containing at least a binder resin and a colorant as a constituent, and a replenishment developer containing a predetermined amount of toner with respect to the resin-coated carrier. .

以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。本発明者らは、上記した従来技術の課題について鋭意検討を行った結果、芯材上に、下記化学式(1)で示すユニット、   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. As a result of intensive studies on the above-described problems of the prior art, the present inventors have found a unit represented by the following chemical formula (1) on the core material,

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、Rは−A1−SO2R1を表し、
R1は、OH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR1aを表し、
R1aおよびA1は、各々が独立に、置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素構造、置換もしくは未置換の芳香族環構造または置換もしくは未置換の複素環構造を有する基を表す。
また、式中のl、m、Z1a、Z1bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z1aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z1bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z1aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z1bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z1aが何も選択されないとき、Z1bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z1aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z1bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z1aが何も選択されないとき、Z1bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R、R1、R1a、A1、Z1a、Z1b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein, R represents -A1-SO 2 R1,
R1 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR1a;
R1a and A1 each independently represents a group having a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure.
In addition, about l, m, Z1a, Z1b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z1a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z1b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z1a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z1b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z1a is not selected, Z1b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z1a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Among them, it may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z1b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z1a is not selected, Z1b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
When there are a plurality of units, R, R 1, R 1a, A 1, Z 1a, Z 1b, l, m have the above meanings independently for each unit. )

または、下記化学式(5)に示すユニット   Or a unit represented by the following chemical formula (5)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R5は、水素、塩を形成する基(塩を形成する基としては、NaまたはKを表す。)またはR5aを表し、R5aは、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアラルキル基を表す。
また、式中のl、m、Z5a、Z5bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z5aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z5bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z5aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z5bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z5aが何も選択されないとき、Z5bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z5aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z5bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z5aが何も選択されないとき、Z5bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R5、R5a、Z5a、Z5b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R5 represents hydrogen, a group that forms a salt (the group that forms a salt represents Na or K) or R5a, and R5a is a linear or branched group having 1 to 12 carbon atoms. Represents an alkyl group or an aralkyl group.
Also, for l, m, Z5a, Z5b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z5a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z5b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z5a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z5b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z5a is selected, Z5b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z5a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z5b may be substituted with an alkyl group including a residue having any structure, and Z5b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z5a is not selected, Z5b is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R5, R5a, Z5a, Z5b, l, and m have the above meanings independently for each unit. )

の何れかを分子中に1ユニット以上含むポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂被覆層を有する、電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアが耐久性に優れ、環境に左右されずに充分な帯電をトナーに与えることができ、更に、通常、高湿下において顕著に発生し易い傾向にある画像流れについても、全く画像流れのない優れた画質を得ることを可能にできることを知見して本発明を完成するに至った。 A resin-coated carrier for an electrophotographic developer having a resin coating layer containing a polyhydroxyalkanoate containing one or more of any of the above in a molecule is excellent in durability and sufficiently charged without being influenced by the environment. Furthermore, the present invention has been completed by knowing that it is possible to obtain an excellent image quality without any image flow even for an image flow that tends to occur remarkably under high humidity. It came to do.

ここで、本発明で使用するポリヒドロキシアルカノエートは生分解性樹脂としての基本骨格を有しており、それゆえ、従来のプラスチックと同様、溶融加工等により各種製品の生産に利用することができるとともに、石油由来の合成高分子とは異なり、生物により分解され、自然界の物質循環に取り込まれるという際立った特性を有している。そのため、燃焼処理を行う必要もなく、大気汚染や地球温暖化を防止するという観点でも有効な材料であり、環境保全を可能とするプラスチックとして利用することができる。   Here, the polyhydroxyalkanoate used in the present invention has a basic skeleton as a biodegradable resin, and therefore can be used for production of various products by melt processing or the like, as in the case of conventional plastics. At the same time, unlike petroleum-derived synthetic polymers, it has the outstanding characteristic of being decomposed by living organisms and taken into the natural material circulation. Therefore, it is not necessary to perform a combustion treatment, and is an effective material from the viewpoint of preventing air pollution and global warming, and can be used as a plastic that enables environmental conservation.

本発明における化学式(1)で示すポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として用いる化学式(11)で表されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートと化学式(13)で示すアミノスルホン酸化合物の少なくとも1種との反応で製造される。   The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (1) in the present invention is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (11) used as a starting material, and at least one aminosulfonic acid compound represented by the chemical formula (13). It is manufactured by the reaction of

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R11は、水素または、塩を形成する基を表す。
また、式中のl、m、Z11a、Z11bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z11aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z11bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z11bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z11aが何も選択されないとき、Z11bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z11aが何も選択されないとき、Z11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R11、Z11a、Z11b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R 11 represents hydrogen or a group forming a salt.
In addition, about l, m, Z11a, Z11b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z11a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z11b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z11b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z11a is not selected, Z11b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Among them, it may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z11b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z11a is not selected, Z11b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R11, Z11a, Z11b, l, and m represent the above meanings independently for each unit. )

更に詳しくは、本発明に用いられる化学式(11)で示される化合物において、lが0でありZ11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、具体的には、置換あるいは無置換のシクロヘキシル構造、置換あるいは無置換のフェニル構造、置換あるいは無置換のフェノキシ構造、置換あるいは無置換のベンゾイル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルファニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフィニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフォニル構造、置換あるいは無置換の(フェニルメチル)スルファニル構造、(フェニルメチル)オキシ構造、2-チエニル構造、2-チエニルスルファニル構造、2-チエニルカルボニル構造などが挙げられる。   More specifically, in the compound represented by the chemical formula (11) used in the present invention, when l is 0 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is linear or It may be substituted with a branched alkyl group or an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure at the end, specifically, substituted or unsubstituted Cyclohexyl structure, substituted or unsubstituted phenyl structure, substituted or unsubstituted phenoxy structure, substituted or unsubstituted benzoyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfanyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfinyl structure, substituted or unsubstituted Phenylsulfonyl structure, substituted or unsubstituted (phenylmethyl) sulfanyl structure (Phenylmethyl) oxy structure, 2-thienyl structure, 2-dithienyl Alpha sulfonyl structure, such as 2-thienylcarbonyl structure.

また、本発明に用いられる化学式(11)で示される化合物において、lが0であるときのZ11bは、水素原子あるいは直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されているアラルキル基である。具体的に、直鎖または分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基(2−メチルプロピル基)、ブチル基、1−メチルプロピル基、ペンチル基、イソプロピル基(3−メチルブチル基)、ヘキシル基、イソヘキシル基(4−メチルペンチル基)、ヘプチル基などが挙げられる。また、アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基などが挙げられる。また、アラルキル基としては、フェニルメチル基(ベンジル基)、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、メチルベンジル基などが挙げられる。本発明においては、ポリマーの合成に関して、生産性を考慮すると、Z11bは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、フェニルメチル基であることが好ましい。   In addition, in the compound represented by the chemical formula (11) used in the present invention, when l is 0, Z11b is an aralkyl substituted with a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group It is a group. Specifically, examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group (2-methylpropyl group), butyl group, 1-methylpropyl group, pentyl group, isopropyl group (3 -Methylbutyl group), hexyl group, isohexyl group (4-methylpentyl group), heptyl group and the like. In addition, examples of the aryl group include a phenyl group and a methylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group (benzyl group), a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a phenylbutyl group, a phenylpentyl group, and a methylbenzyl group. In the present invention, Z11b is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a pentyl group, a hexyl group, a phenyl group, or a phenylmethyl group in consideration of productivity regarding the synthesis of the polymer.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R13はOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR13aを表し、
R13a、A3は、各々が独立に、置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素構造、置換もしくは未置換の芳香族環構造または置換もしくは未置換の複素環構造を表す。また、複数のユニットが存在する場合、R13、R13a、A3は、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R13 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR13a;
R13a and A3 each independently represents a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure. When there are a plurality of units, R13, R13a and A3 represent the above meanings independently for each unit. )

更に詳しくは、R13はOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR13aを表す。R13a は、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表す。
A3 はC1 〜C8 の直鎖状もしくは分岐状の置換もしくは未置換のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン基、置換もしくは未置換のナフタレン基、置換もしくは未置換のN、S、Oの何れか一つ以上を含む複素環構造を表す。A3 が環構造の場合、未置換の環がさらに縮合してもよい。また、複数のユニットが存在する場合、R13、R13a 、A3 は、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。
More specifically, R13 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR13a. R13a represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group.
A3 is a C1-C8 linear or branched substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted naphthalene group, a substituted or unsubstituted N, S, or O. Represents a heterocyclic structure containing one or more. When A3 is a ring structure, the unsubstituted ring may be further condensed. When there are a plurality of units, R13, R13a and A3 represent the above meanings independently for each unit.

A3 が直鎖状の置換または未置換のアルキレン基の場合は、下記の化学式(18)で表される化合物が挙げられる。   When A3 is a linear substituted or unsubstituted alkylene group, a compound represented by the following chemical formula (18) is exemplified.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R18は、OH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR18a を表し、R18aは直鎖状または分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表す。A4 はC1 〜C8 の直鎖状もしくは分岐状の置換または未置換のアルキレン基を表し、炭素数1から20のアルキル基、アルコキシ基などが置換されていてもよい。) (Wherein R18 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR18a, and R18a represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group. A4 represents C 1 -C 8 linear or branched substituted or unsubstituted alkylene group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, etc. may be substituted.

化学式(18)で示される化合物としては、2−アミノエタンスルホン酸(タウリン)、3−アミノプロパンスルホン酸、4−アミノブタンスルホン酸、2−アミノ−2−メチルプロパンスルホン酸や、そのアルカリ金属塩、エステル化物があげられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (18) include 2-aminoethanesulfonic acid (taurine), 3-aminopropanesulfonic acid, 4-aminobutanesulfonic acid, 2-amino-2-methylpropanesulfonic acid, and alkali metals thereof. Examples include salts and esterified products.

A3 が、置換または未置換のフェニレン基の場合は、化学式(13)で表される化合物として、下記の化学式(19)で表される化合物が挙げられる。   In the case where A3 is a substituted or unsubstituted phenylene group, examples of the compound represented by the chemical formula (13) include a compound represented by the following chemical formula (19).

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R3a、R3b、R3c、R3dおよびR3eの少なくとも一つはSO2 R3f(ここで、R3fはOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR3f1を表し、R3f1 は、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基、置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)であり、その他は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、OH基、NH2 基、NO2 基、COOR3g(ここで、R3gはH原子、Na原子またはK原子を表す)、アセトアミド基、OPh基(Phは、フェニル基を表す。)、NHPh基、CF3 基、C2 F5 基またはC3 F7 基を表す。また、複数のユニットが存在する場合、R3a、R3b、R3c、R3d、R3e、R3f、R3f1 、R3gは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (In the formula, at least one of R3a, R3b, R3c, R3d and R3e is SO2R3f (wherein R3f represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR3f1, and R3f1 represents a linear or branched carbon The other is independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Alkoxy group, OH group, NH2 group, NO2 group, COOR3g (wherein R3g represents an H atom, Na atom or K atom), an acetamide group, an OPh group (Ph represents a phenyl group), an NHPh group, CF3 group, C2 F5 group or C3 F7 group, and when there are a plurality of units, R3a, R3b, R3c, R3d, R3e, R3f, R3f1, R3g are as defined above independently for each unit. Represents.)

化学式(19)で示される化合物としては、p−アミノベンゼンスルホン酸(スルファニル酸)、m−アミノベンゼンスルホン酸、o−アミノベンゼンスルホン酸、m−トルイジン−4−スルホン酸、o−トルイジン−4−スルホン酸、p−トルイジン−2−スルホン酸、4−メトキシアニリン−2−スルホン酸、o−アニシジン−5−スルホン酸、p−アニシジン−3−スルホン酸、3−ニトロアニリン−4−スルホン酸、2−ニトロアニリン−4−スルホン酸、4−ニトロアニリン−2−スルホン酸、1,5−ジニトロアニリン−4−スルホン酸、2−アミノフェノール−4−ヒドロキシ−5−ニトロベンゼンスルホン酸、2,4−ジメチルアニリン−5−スルホン酸、2,4−ジメチルアニリン−6−スルホン酸、3,4−ジメチルアニリン−5−スルホン酸、4−イソプロピルアニリン−6−スルホン酸、4−トリフルオロメチルアニリン−6−スルホン酸、3−カルボキシ−4−ヒドロキシアニリン−5−スルホン酸、4−カルボキシアニリン−6−スルホン酸、及びそのアルカリ金属塩、エステル化物等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (19) include p-aminobenzenesulfonic acid (sulfanilic acid), m-aminobenzenesulfonic acid, o-aminobenzenesulfonic acid, m-toluidine-4-sulfonic acid, and o-toluidine-4. -Sulfonic acid, p-toluidine-2-sulfonic acid, 4-methoxyaniline-2-sulfonic acid, o-anisidine-5-sulfonic acid, p-anisidine-3-sulfonic acid, 3-nitroaniline-4-sulfonic acid 2-nitroaniline-4-sulfonic acid, 4-nitroaniline-2-sulfonic acid, 1,5-dinitroaniline-4-sulfonic acid, 2-aminophenol-4-hydroxy-5-nitrobenzenesulfonic acid, 2, 4-dimethylaniline-5-sulfonic acid, 2,4-dimethylaniline-6-sulfonic acid, 3,4-dimethyla Phosphorus-5-sulfonic acid, 4-isopropylaniline-6-sulfonic acid, 4-trifluoromethylaniline-6-sulfonic acid, 3-carboxy-4-hydroxyaniline-5-sulfonic acid, 4-carboxyaniline-6 Examples thereof include sulfonic acid, and alkali metal salts and esterified products thereof.

A3 が、置換または未置換のナフタレン基の場合は、化学式(13)で表される化合物としては、下記の化学式(20A)又は化学式(20B)で表される化合物が挙げられる。   When A3 is a substituted or unsubstituted naphthalene group, examples of the compound represented by the chemical formula (13) include compounds represented by the following chemical formula (20A) or chemical formula (20B).

Figure 2006039533
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Figure 2006039533
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(式(20A)中のR4a、R4b、R4c、R4d、R4e、R4fおよびR4gのうち少なくとも一つ、あるいは、式(20B)中のR4h、R4i、R4j、R4k、R4l、R4mおよびR4nのうち少なくとも一つはSO2 R4o(ここで、R4oはOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR4o1を表し、R4o1 は、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)であり、その他は、各々独立に、、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、OH基、NH2 基、NO2 基、COOR4p(ここで、R4pは、H原子、Na原子またはK原子を表す。)、アセトアミド基、OPh基(Phは、フェニル基を表す。)、NHPh基、CF3 基、C2 F5 基またはC3 F7 基を表す。また、複数のユニットが存在する場合、R4a、R4b、R4c、R4d、R4e、R4f、R4g、R4h、R4i、R4j、R4k、R4l、R4m、R4n、R4o、R4o1 、R4pは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (At least one of R4a, R4b, R4c, R4d, R4e, R4f and R4g in formula (20A), or at least of R4h, R4i, R4j, R4k, R4l, R4m and R4n in formula (20B) One is SO2 R4o (wherein R4o represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR4o1, and R4o1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group. And the others are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, OH group, NH2 group, NO2 group, COOR4p ( R4p represents an H atom, Na atom or K atom), an acetamide group, an OPh group (Ph represents a phenyl group), an NHPh group, a CF3 group, a C2 F5 group or a C3 F7 group. .Also When there are multiple units, R4a, R4b, R4c, R4d, R4e, R4f, R4g, R4h, R4i, R4j, R4k, R4l, R4m, R4n, R4o, R4o1, and R4p are independent for each unit. Represents the above meaning.)

化学式(20A)または(20B)で示される化合物としては、1−ナフチルアミン−5−スルホン酸、1−ナフチルアミン−4−スルホン酸、1−ナフチルアミン−8−スルホン酸、2−ナフチルアミン−5−スルホン酸、1−ナフチルアミン−6−スルホン酸、1−ナフチルアミン−7−スルホン酸、1−ナフチルアミン−2−エトキシ−6−スルホン酸、1−アミノ−2−ナフトール−4−スルホン酸、6−アミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸、1−アミノ−8−ナフトール−2,4−スルホン酸一ナトリウム塩、1−アミノ−8−ナフトール−3,6−スルホン酸一ナトリウム塩など、スルホン酸、またはそのアルカリ金属塩、エステル化物などが挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (20A) or (20B) include 1-naphthylamine-5-sulfonic acid, 1-naphthylamine-4-sulfonic acid, 1-naphthylamine-8-sulfonic acid, and 2-naphthylamine-5-sulfonic acid. 1-naphthylamine-6-sulfonic acid, 1-naphthylamine-7-sulfonic acid, 1-naphthylamine-2-ethoxy-6-sulfonic acid, 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid, 6-amino-1 Naphthol-3-sulfonic acid, 1-amino-8-naphthol-2,4-sulfonic acid monosodium salt, 1-amino-8-naphthol-3,6-sulfonic acid monosodium salt, etc., sulfonic acid, or its Examples include alkali metal salts and esterified products.

A3 が置換または未置換のN、S、Oの何れか一つ以上を含む複素環構造の場合は,複素環として、ピリジン環、ピペラジン環、フラン環、チオール環などのいずれでもよい。化合物としては、2−アミノピリジン−6−スルホン酸、2−アミノピペラジン−6−スルホン酸など、スルホン酸、またはそのアルカリ金属塩、エステル化物などが挙げられる。   When A3 is a heterocyclic structure containing any one or more of substituted, unsubstituted N, S, and O, the heterocyclic ring may be any of a pyridine ring, a piperazine ring, a furan ring, a thiol ring, and the like. Examples of the compound include 2-aminopyridine-6-sulfonic acid, 2-aminopiperazine-6-sulfonic acid, sulfonic acid, or alkali metal salts and esterified products thereof.

スルホン酸エステルとしては、置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素構造、置換もしくは未置換の芳香族環構造、置換もしくは未置換の複素環構造などがあげられる。特に、直鎖状または分岐状の炭素数1から8のアルキル基、置換もしくは未置換のフェニル基などが好ましい。エステル化の容易さなどの点から、OCH3 、OC2 H5 、OC6 H5 、OC3 H7 、OC4 H9 、OCH(CH3 )2 、OCH2 C(CH3 )3 、OC(CH3 )3 などの基を有するものがさらに好ましい。   Examples of the sulfonic acid ester include a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, and a substituted or unsubstituted heterocyclic structure. In particular, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, and the like are preferable. Those having groups such as OCH3, OC2H5, OC6H5, OC3H7, OC4H9, OCH (CH3) 2, OCH2C (CH3) 3, OC (CH3) 3 and the like from the viewpoint of ease of esterification preferable.

(化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートの製造方法)
本発明における化学式(11)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートと化学式(13)で示すアミノスルホン酸化合物との反応について詳しく述べる。
本発明に用いられる化学式(13)に示す化合物の使用量は、出発原料として用いる化学式(11)に示すユニットに対して、0.1〜50.0倍モル、好ましくは、1.0〜20.0倍モルの範囲である。
(Production method of polyhydroxyalkanoate represented by chemical formula (1))
The reaction of the polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (11) and the aminosulfonic acid compound represented by the chemical formula (13) in the present invention will be described in detail.
The usage-amount of the compound shown to Chemical formula (13) used for this invention is 0.1-50.0 times mole with respect to the unit shown to Chemical formula (11) used as a starting material, Preferably, it is 1.0-20. The range is 0.0 mole.

本発明におけるカルボン酸とアミンからアミド結合を生成する方法としては、加熱脱水による縮合反応などがある。特に、ポリマー主鎖のエステル結合が切断されないようなマイルドな反応条件という点から、カルボン酸部分を活性化剤で活性化させ、活性アシル中間体を生成させてから、アミンと反応させる方法が有効である。活性アシル中間体として、酸ハロゲン化物、酸無水物、活性エステルなどがあげられる。特に、縮合剤を使用し、同一反応場中でアミド結合を形成する方法が、生産プロセスの簡略化という点からは好ましい。
必要ならば、一旦、酸ハロゲン化物として単離してから、アミンとの縮合反応を行うことも可能である。
The method for producing an amide bond from a carboxylic acid and an amine in the present invention includes a condensation reaction by heat dehydration. In particular, from the viewpoint of mild reaction conditions in which the ester bond of the polymer main chain is not cleaved, it is effective to activate the carboxylic acid moiety with an activator to produce an active acyl intermediate and then react with the amine. It is. Examples of the active acyl intermediate include an acid halide, an acid anhydride, and an active ester. In particular, a method of forming an amide bond in the same reaction field using a condensing agent is preferable from the viewpoint of simplifying the production process.
If necessary, it can be isolated as an acid halide and then subjected to a condensation reaction with an amine.

用いられる縮合剤としては、芳香族ポリアミドの重縮合に使用されるリン酸系縮合剤、ペプチド合成に使用されるカルボジイミド系縮合剤、酸塩化物系縮合剤などを化学式(13)と(11)の化合物の組み合わせにより、適宜選択することが可能である。   As the condensing agent to be used, a phosphoric acid condensing agent used for polycondensation of aromatic polyamide, a carbodiimide condensing agent used for peptide synthesis, an acid chloride condensing agent and the like are represented by chemical formulas (13) and (11). It is possible to select appropriately depending on the combination of the compounds.

リン酸系縮合剤としては、亜リン酸エステル系縮合剤、リン塩化物系縮合剤、リン酸無水物系縮合剤、リン酸エステル系縮合剤、リン酸アミド系縮合剤、などがあげられる。   Examples of the phosphoric acid-based condensing agent include a phosphite-based condensing agent, a phosphoric chloride-based condensing agent, a phosphoric anhydride-based condensing agent, a phosphoric ester-based condensing agent, and a phosphoric acid amide-based condensing agent.

本発明における反応では、亜リン酸エステル等の縮合剤を用いることが可能である。この際使用される亜リン酸エステル類としては、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸トリ−o−トリル、亜リン酸ジ−o−トリル、亜リン酸トリ−m−トリル、亜リン酸ジ−m−トリル、亜リン酸トリ−p−トリル、亜リン酸ジ−p−トリル、亜リン酸ジ−o−クロロフェニル、亜リン酸トリ−p−クロロフェニル、亜リン酸ジ−p−クロロフェニル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル等が挙げられる。中でも、亜リン酸トリフェニルが好ましく用いられる。また、ポリマーの溶解性、反応性などの向上のために、リチウムクロライド、塩化カルシウムなどの金属塩を添加してもよい。   In the reaction in the present invention, a condensing agent such as phosphite can be used. Phosphites used at this time include triphenyl phosphite, diphenyl phosphite, tri-o-tolyl phosphite, di-o-tolyl phosphite, tri-m-tolyl phosphite , Di-m-tolyl phosphite, tri-p-tolyl phosphite, di-p-tolyl phosphite, di-o-chlorophenyl phosphite, tri-p-chlorophenyl phosphite, diphosphite -P-chlorophenyl, trimethyl phosphite, triethyl phosphite and the like. Of these, triphenyl phosphite is preferably used. In order to improve the solubility and reactivity of the polymer, a metal salt such as lithium chloride or calcium chloride may be added.

カルボジイミド系縮合剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCCと表すことがある)、N−エチル−N'−3−ジメチルアミノプロピルカルボジイミド(EDC=WSCIと表すことがある)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCと表すことがある)、などがあげられる。DCCあるいは、WSCIと、N―ヒドロキシスクシンイミド(HONSuと表すことがある)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBtと表すことがある)、あるいは3−ヒドロキシ−4−オキソ−3,4−ジヒドロー1,2,3−ベンゾトリアジン(HOObtと表すことがある)などと組み合わせて用いてもよい。   Examples of the carbodiimide condensing agent include dicyclohexylcarbodiimide (may be represented as DCC), N-ethyl-N′-3-dimethylaminopropylcarbodiimide (may be represented as EDC = WSCI), and diisopropylcarbodiimide (may be represented as DIPC). There are). DCC or WSCI and N-hydroxysuccinimide (sometimes referred to as HONSu), 1-hydroxybenzotriazole (sometimes referred to as HOBt), or 3-hydroxy-4-oxo-3,4-dihydro-1,2 , 3-benzotriazine (sometimes referred to as HOObt).

縮合剤の使用量は、化学式(11)に示す化合物に対して、0.1〜50倍モル、好ましくは、1〜20倍モルの範囲である。   The usage-amount of a condensing agent is 0.1-50 times mole with respect to the compound shown in Chemical formula (11), Preferably, it is the range of 1-20 times mole.

反応では、必要に応じ、溶媒を使用することができる。使用することのできる溶媒としては、ヘキサン、シクロへキサン、ヘプタン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミドなどの非プロトン性極性溶媒類、ピリジン、ピコリンなどのピリジン誘導体、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。特に好ましくは、ピリジン、N−メチルピロリドンなどが用いられる。溶媒の使用量は、出発原料、塩基の種類、反応条件等に応じて適宜定め得る。反応温度は、特に限定されないが、通常は−20℃〜溶媒の沸点の範囲の温度である。ただし、用いる縮合剤に合わせた最適な温度で反応を行うことが望ましい。反応時間は、通常、1〜48時間の範囲である。特に、1〜10時間が好ましい。   In the reaction, a solvent can be used as necessary. Solvents that can be used include hydrocarbons such as hexane, cyclohexane and heptane, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as dimethyl ether, diethyl ether and tetrahydrofuran, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, dichloroethane. , Halogenated hydrocarbons such as trichloroethane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide and hexamethylphosphoramide, pyridine and picoline And pyridine derivatives such as N-methylpyrrolidone. Particularly preferably, pyridine, N-methylpyrrolidone or the like is used. The amount of the solvent used can be appropriately determined according to the starting material, the type of base, reaction conditions and the like. Although reaction temperature is not specifically limited, Usually, it is the temperature of the range of -20 degreeC-the boiling point of a solvent. However, it is desirable to carry out the reaction at an optimum temperature according to the condensing agent used. The reaction time is usually in the range of 1 to 48 hours. In particular, 1 to 10 hours are preferable.

本発明において、このようにして生成した化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートは、これを含む反応液から、常法である蒸留などにより単離精製可能である。または、水、メタノール及びエタノールなどのアルコール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類等の溶媒を用いて、反応液に均一且つ、化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートに不溶な溶媒と混合し、目的とする化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートを再沈殿することにより、回収することができる。ここで得られた化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートは、必要ならば、単離精製することができる。この単離精製方法としては、特に制限はなく、化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートに不溶な溶媒を用いて再沈殿する方法、カラムクロマトグラフィーによる方法、透析法などを用いることができる。   In the present invention, the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (1) thus produced can be isolated and purified from a reaction solution containing the polyhydroxyalkanoate by a conventional method such as distillation. Or using a solvent such as water, alcohols such as methanol and ethanol, and ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, and tetrahydrofuran, and a solvent that is homogeneous in the reaction solution and insoluble in the polyhydroxyalkanoate represented by chemical formula (1) It can collect | recover by mixing and reprecipitating the polyhydroxyalkanoate shown to the target Chemical formula (1). The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (1) obtained here can be isolated and purified if necessary. The isolation and purification method is not particularly limited, and a reprecipitation method using a solvent insoluble in the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (1), a column chromatography method, a dialysis method, and the like can be used.

本発明において別の製造方法として、化学式(1)中のR部分が−A1 −SO3CH3の場合、アミンとの縮合反応後にメチルエステル化剤を用いて、化学式(1)中のR部分を−A1 −SO3CH3 にメチルエステル化を行うこともできる。メチルエステル化剤としては、ガスクロマトグラフィー分析における脂肪酸のメチルエステル化方法を利用することができる。 As another production method in the present invention, when the R moiety in the chemical formula (1) is —A1 —SO 3 CH 3 , a methyl esterifying agent is used after the condensation reaction with the amine to form the R moiety in the chemical formula (1). Can be methyl esterified to -A1 -SO 3 CH 3 . As the methyl esterifying agent, a method of methyl esterification of fatty acid in gas chromatography analysis can be used.

酸触媒法である塩酸−メタノール法、三フッ化ホウ素−メタノール法、硫酸−メタノール法や、ナトリウムメトキシド法、テトラメチルグアニジン法、トリメチルルシリルジアゾメタン法などの塩基触媒法などがあげられる。中でも、温和な条件下でメチル化ができるのでトリメチルシリルジアゾメタン法が好ましい。   Examples include acid catalyst methods such as hydrochloric acid-methanol method, boron trifluoride-methanol method, sulfuric acid-methanol method, sodium methoxide method, tetramethylguanidine method, and trimethylylsilyldiazomethane method. Among them, the trimethylsilyldiazomethane method is preferable because methylation can be performed under mild conditions.

反応で使用する溶媒は、ヘキサン、シクロへキサン、ヘプタン等の炭化水素類、メタノール、エタノール等のアルコール類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。特に好ましくは、ハロゲン化炭化水素類などが用いられる。溶媒の使用量は、出発原料、反応条件等に応じて適宜定め得る。本発明の方法において、反応温度は、特に限定されないが、通常は−20〜30℃の範囲の温度である。ただし、用いる縮合剤、試薬に合わせた最適な温度で反応を行うことが望ましい。   Solvents used in the reaction are hydrocarbons such as hexane, cyclohexane and heptane, alcohols such as methanol and ethanol, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, dichloroethane and trichloroethane, benzene and toluene. And aromatic hydrocarbons. Particularly preferably, halogenated hydrocarbons are used. The amount of the solvent used can be appropriately determined according to the starting materials, reaction conditions and the like. In the method of the present invention, the reaction temperature is not particularly limited, but is usually a temperature in the range of -20 to 30 ° C. However, it is desirable to carry out the reaction at an optimum temperature according to the condensing agent and reagent used.

また、本発明では、化学式(G)で示すユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートを塩基と反応させる工程と、前記工程で得られた化合物と、化学式(E)で示す化合物とを反応させる工程を経ることにより化学式(H)で示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートを製造することができる。   In the present invention, the step of reacting a polyhydroxyalkanoate having a unit represented by the chemical formula (G) with a base, and the step of reacting the compound obtained in the above step with the compound represented by the chemical formula (E) are performed. Thus, a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (H) can be produced.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、RGcは、何も選択されないかまたは炭素数が1〜4の直鎖アルキレン鎖である。RGcが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で任意に置換されていてもよい。また、RGbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
Gcが何も選択されないとき、RGbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
複数のユニットが存在する場合、RGb及びRGcは各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(In the formula, R Gc is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms. When R Gc is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is May be optionally substituted with a linear or branched alkyl group, or an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure at the terminal. R Gb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group.
When no RGc is selected, RGb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group.
When there are a plurality of units, R Gb and R Gc represent the above meanings independently for each unit. )

更に詳しくは、本発明に用いられる化学式(G)で示される置換ヒドロキシ酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートにおいて、RGcが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、具体的には、置換あるいは無置換のシクロヘキシル構造、置換あるいは無置換のフェニル構造、置換あるいは無置換のフェノキシ構造、置換あるいは無置換のベンゾイル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルファニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフィニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフォニル構造、置換あるいは無置換の(フェニルメチル)スルファニル構造、(フェニルメチル)オキシ構造、2-チエニル構造、2-チエニルスルファニル構造、2-チエニルカルボニル構造などが挙げられる。また、RGbは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されているアラルキル基である。具体的に、直鎖または分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基(2−メチルプロピル基)、ブチル基、1−メチルプロピル基、ペンチル基、イソプロピル基(3−メチルブチル基)、ヘキシル基、イソヘキシル基(4−メチルペンチル基)、ヘプチル基などが挙げられる。また、アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基などが挙げられる。また、アラルキル基としては、フェニルメチル基(ベンジル基)、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、メチルベンジル基などが挙げられる。本発明においては、ポリマーの合成に関して、生産性を考慮すると、RGbは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、フェニルメチル基であることが好ましい。 More specifically, when R Gc is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms in the polyhydroxyalkanoate comprising a unit of a substituted hydroxy acid represented by the chemical formula (G) used in the present invention, the linear alkylene The chain may be substituted with a linear or branched alkyl group, or an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure at the end, specifically, Is substituted or unsubstituted cyclohexyl structure, substituted or unsubstituted phenyl structure, substituted or unsubstituted phenoxy structure, substituted or unsubstituted benzoyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfanyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfinyl Structure, substituted or unsubstituted phenylsulfonyl structure, substituted The unsubstituted (phenylmethyl) sulfanyl structure, (phenylmethyl) oxy structure, 2-thienyl structure, 2-dithienyl Alpha sulfonyl structure, such as 2-thienylcarbonyl structure. R Gb is a hydrogen atom or an aralkyl group substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. Specifically, examples of the linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group (2-methylpropyl group), a butyl group, a 1-methylpropyl group, a pentyl group, and an isopropyl group (3 -Methylbutyl group), hexyl group, isohexyl group (4-methylpentyl group), heptyl group and the like. In addition, examples of the aryl group include a phenyl group and a methylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group (benzyl group), a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a phenylbutyl group, a phenylpentyl group, and a methylbenzyl group. In the present invention, RGb is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a pentyl group, a hexyl group, a phenyl group, or a phenylmethyl group in consideration of productivity regarding the synthesis of the polymer.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、REは−AE−SO2E1を表す。RE1はOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOREaである。また、REa及びAEはそれぞれ独立して、置換または未置換の脂肪族炭化水素構造、置換または未置換の芳香族環構造、あるいは、置換または未置換の複素環構造を有する基から選ばれる。複数のユニットが存在する場合、RE、RE1、REa及びAEは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (Wherein, R E is .R E1 representing the -A E -SO 2 R E1 is OH, a halogen atom, ONa, OK or OR Ea. Also, R Ea and A E are each independently a substituted or Selected from a group having an unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure, and when there are a plurality of units, R E , R E1 , R Ea and A E represent the above meanings independently for each unit.)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、RHは−AH−SO2H1 を表す。RH1 はOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはORHaである。RHa及びAH はそれぞれ独立して、置換または未置換の脂肪族炭化水素構造、置換または未置換の芳香族環構造、あるいは、置換または未置換の複素環構造を有する基を表す。RHcは、何も選択されないかまたは炭素数が1〜4の直鎖アルキレン鎖である。直鎖アルキレン鎖が炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で任意に置換されていてもよい。また、RHbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
Hcが何も選択されないとき、RHbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
複数のユニットが存在する場合、RH、RH1 、RHa、RHb、RHc、AHは各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein, R H is .R H1 that represents the -A H -SO 2 R H1 is OH, a halogen atom, ONa, OK or OR Ha .R Ha and A H are each independently a substituted or unsubstituted R Hc represents a group having an aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure, wherein R Hc is not selected or has 1 to 4 carbon atoms. When the linear alkylene chain is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is a linear or branched alkyl group, or has a phenyl structure or a thienyl structure at the terminal. In addition, an alkyl group containing a residue having any one of the cyclohexyl structures may be optionally substituted, and R Hb may be a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, or an aryl group. An aryl group An aralkyl group which may be substituted.
When no R Hc is selected, R Hb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group.
When there are a plurality of units, R H , R H1 , R Ha , R Hb , R Hc , and A H represent the above meanings independently for each unit. )

例えば、化学式(H)において、RHcが何も選択されないかまたは直鎖アルキレン鎖が無置換であり、RHbが水素原子である、化学式(F)で示すユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として化学式(A)で示されるユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートを用い、塩基と反応させる工程と、前記工程で得られた化合物と化学式(E)で示す化合物とを反応させる工程とを経ることにより製造することができる。 For example, in the chemical formula (H), a polyhydroxyalkanoate having a unit represented by the chemical formula (F) in which no R Hc is selected or a linear alkylene chain is unsubstituted and R Hb is a hydrogen atom is Using a polyhydroxyalkanoate having a unit represented by the chemical formula (A) as a starting material, a step of reacting with a base, and a step of reacting the compound obtained in the above step with the compound represented by the chemical formula (E) Can be manufactured.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、nは、0〜4から選ばれる整数である。RFは−AF−SO2F1 を表す。RF1 はOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはORFaである。RFa及びAF はそれぞれ独立して、置換または未置換の脂肪族炭化水素構造、置換または未置換の芳香族環構造、あるいは、置換または未置換の複素環構造を有する基を表す。複数のユニットが存在する場合、RF、RF1 、RFa、AF及びn は各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (Wherein, n, is .R F is an integer selected from 0 to 4 .R F1 representing the -A F -SO 2 R F1 OH, a halogen atom, ONa, OK or OR Fa .R Fa And A F each independently represents a group having a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure. When present, R F , R F1 , R Fa , A F and n represent the above meanings independently for each unit.)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、nは、0〜4から選ばれる整数である。複数のユニットが存在する場合、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (In the formula, n is an integer selected from 0 to 4. When a plurality of units are present, the above meanings are independently represented for each unit.)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、REは−AE−SO2E1を表す。RE1はOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOREaである。また、REa及びAEはそれぞれ独立して、置換または未置換の脂肪族炭化水素構造、置換または未置換の芳香族環構造、あるいは、置換または未置換の複素環構造を有する基から選ばれる。複数のユニットが存在する場合、RE、RE1、REa及びAEは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (Wherein, R E is .R E1 representing the -A E -SO 2 R E1 is OH, a halogen atom, ONa, OK or OR Ea. Also, R Ea and A E are each independently a substituted or Selected from a group having an unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure, and when there are a plurality of units, R E , R E1 , R Ea and A E represent the above meanings independently for each unit.)

化学式(E)で示される化合物としては、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸や、そのアルカリ金属塩、そのエステル化物があげられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (E) include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, its alkali metal salt, and its esterified product.

化学式(A)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートと化学式(E)で示す化合物との反応について詳しく述べる。
本発明は、ポリマー主鎖中のカルボ二ル基の隣にあるα−メチレン基に、化学式(E)で示される化合物をマイケル付加反応することで達成される。具体的には、マイケル付加の反応条件下で、化学式(A)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートと、化学式(A)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートのポリマー主鎖中のカルボニル基の隣にあるα−メチレン基をアニオン形成できる塩基とを反応させ、引き続き、化学式(E)で示す化合物とを反応させることにより達成される。また、本発明において、用いる化学式(E)で示す化合物の使用量は、化学式(A)に示すユニットに対して0.001〜100倍モル量、好ましくは、0.01〜10倍モル量である。
The reaction between the polyhydroxyalkanoate containing the unit represented by the chemical formula (A) and the compound represented by the chemical formula (E) will be described in detail.
The present invention can be achieved by Michael addition reaction of the compound represented by the chemical formula (E) to the α-methylene group adjacent to the carbonyl group in the polymer main chain. Specifically, under the reaction conditions of Michael addition, a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (A) and a carbonyl group in the polymer main chain of the polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (A) This is achieved by reacting the adjacent α-methylene group with a base capable of anion formation, and subsequently reacting with the compound represented by the chemical formula (E). In the present invention, the compound used represented by the chemical formula (E) is used in an amount of 0.001 to 100 times, preferably 0.01 to 10 times the amount of the unit represented by the chemical formula (A). is there.

本発明において反応で使用される溶媒は、反応に不活性な溶媒であり、出発物質をある程度溶解するものであれば特に限定はないが、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、リグロイン又は石油エーテルのような脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン又はキシレンのような芳香族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテルのようなエーテル類;あるいは、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルピロリジノン又はヘキサメチルホスホロトリアミドのようなアミド類であり、好ましくは、テトラヒドロフランである。   The solvent used in the reaction in the present invention is a solvent inert to the reaction and is not particularly limited as long as it dissolves the starting material to some extent. For example, hexane, cyclohexane, heptane, ligroin or petroleum ether is used. Aliphatic hydrocarbons; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene; ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane or diethylene glycol dimethyl ether; or formamide, N, N- Amides such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidinone or hexamethylphosphorotriamide, preferably tetrahydrofuran.

反応は塩基の存在下で行われる。使用される塩基としては、メチルリチウム、ブチルリチウムのようなアルキルリチウム類;リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジドのようなアルカリ金属ジシラジド類;リチウムジイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシルアミドのようなリチウムアミド類であり、好ましくはリチウムジイソプロピルアミドである。また、本発明における塩基の使用量は、化学式(A)に示すユニットに対して、0.001〜100倍モル量、好ましくは、0.01〜10倍モル量である。   The reaction is carried out in the presence of a base. Bases used include alkyllithiums such as methyllithium and butyllithium; alkali metal disilazides such as lithium hexamethyldisilazide, sodium hexamethyldisilazide and potassium hexamethyldisilazide; lithium diisopropylamide Lithium amides such as lithium dicyclohexylamide, preferably lithium diisopropylamide. Moreover, the usage-amount of the base in this invention is 0.001-100 times mole amount with respect to the unit shown to Chemical formula (A), Preferably, it is 0.01-10 times mole amount.

本発明において、反応温度は、通常−78℃〜40℃であり、好ましくは−78℃〜30℃である。
本発明において、反応時間は通常、通常10分間〜24時間の範囲である。特に、10分間〜4時間が好ましい。
In the present invention, the reaction temperature is usually −78 ° C. to 40 ° C., preferably −78 ° C. to 30 ° C.
In the present invention, the reaction time is usually in the range of 10 minutes to 24 hours. In particular, 10 minutes to 4 hours are preferable.

本発明における化学式(5)で示すポリヒドロキシアルカノエートにおいて、化学式(21)で示すポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として化学式(6)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、そのポリヒドロキシアルカノエートの側鎖二重結合部分を酸化する方法により製造される。   In the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (5) in the present invention, the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (21) is obtained by using the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (6) as a starting material. It is produced by a method of oxidizing the side chain double bond moiety.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R21は、水素、塩を形成する基を表す。
また、式中のl、m、nについて、
lが0、2〜4から選ばれた整数であり、nが0〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが1〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数である。

また、複数のユニットが存在する場合、R21、l、m、nは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R21 represents hydrogen or a group forming a salt.
In addition, for l, m, and n in the formula,
when l is an integer selected from 0 and 2-4, and n is an integer selected from 0 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 1 and n is an integer selected from 1 to 4, m is an integer selected from 0 to 8.

In addition, when there are a plurality of units, R21, l, m, and n represent the above meanings independently for each unit. )

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中のl、m、及びnについて、
lが0、2〜4から選ばれた整数であり、nが0〜4から選ばれた整数である時、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが1〜4から選ばれた整数である時、mは0〜8から選ばれた整数である。
複数のユニットが存在する場合、l、m、及びnは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(For l, m, and n in the formula,
when l is an integer selected from 0 and 2-4, and n is an integer selected from 0 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 1 and n is an integer selected from 1 to 4, m is an integer selected from 0 to 8.
When there are a plurality of units, l, m, and n represent the above meanings independently for each unit. )

上記のような炭素−炭素の二重結合を、酸化剤により、酸化開裂してカルボン酸を得る方法としては、例えば、過マンガン酸塩を用いる方法(J.Chem.Soc.,Perkin.Trans.1,806(1973);非特許文献7)、重クロム酸塩を用いる方法(Org.Synth.,4,698(1963);非特許文献8)、過ヨウ素酸塩を用いる方法(J.Org.Chem.,46,19(1981);非特許文献9)、硝酸を用いる方法(特開昭59−190945号公報;特許文献4)、オゾンを用いる方法(J.Am.Chem.Soc.,81,4273(1959);非特許文献10)等が知られており、また、Macromolecular chemistry,4,289−293(2001);非特許文献11)に、微生物生産したポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端の炭素−炭素二重結合を、酸化剤として過マンガン酸カリウムを用い、反応を酸性条件下で行うことで、カルボン酸を得る方法が報告されている。本発明においても同様の方法を用いることができる。   As a method for obtaining a carboxylic acid by oxidative cleavage of a carbon-carbon double bond as described above with an oxidizing agent, for example, a method using permanganate (J. Chem. Soc., Perkin. Trans. 1,806 (1973); Non-patent document 7), a method using dichromate (Org. Synth., 4,698 (1963); non-patent document 8), a method using periodate (J. Org). Chem., 46, 19 (1981); Non-Patent Document 9), a method using nitric acid (Japanese Patent Laid-Open No. 59-190945; Patent Document 4), a method using ozone (J. Am. Chem. Soc., 81, 4273 (1959); Non-Patent Document 10) and the like are known, and Macromolecular chemistry, 4, 289-293 (2001); 11) A method for obtaining a carboxylic acid by carrying out a reaction under acidic conditions using a carbon-carbon double bond at the end of a side chain of a polyhydroxyalkanoate produced by a microorganism, using potassium permanganate as an oxidizing agent. Has been reported. A similar method can be used in the present invention.

酸化剤として用いる過マンガン酸塩としては、過マンガン酸カリウムが一般的である。過マンガン酸塩の使用量は、酸化開裂反応が化学量論的反応であるため、化学式(6)で示すユニット1モルに対して、通常1モル当量以上、好ましくは、2〜10モル当量使用するのがよい。   As the permanganate used as the oxidizing agent, potassium permanganate is common. Since the oxidative cleavage reaction is a stoichiometric reaction, the amount of permanganate used is usually 1 molar equivalent or more, preferably 2 to 10 molar equivalents per 1 mol of the unit represented by the chemical formula (6). It is good to do.

反応系を酸性条件下にするためには通常、硫酸、塩酸、酢酸、硝酸などの各種の無機酸や有機酸が用いられる。しかしながら、硫酸、硝酸、塩酸などの酸を用いた場合、主鎖のエステル結合が切断され、分子量低下を引き起こす恐れがある。そのため酢酸を用いることが好ましい。酸の使用量は、化学式(6)で示すユニット1モルに対して、通常、0.2〜2000モル当量、好ましくは0.4〜1000モル当量の範囲で用いられる。0.2モル当量に満たない場合には低収率となり、2000モル当量を越える場合には酸による分解物が副生するため、いずれの場合も好ましくない。また、反応を促進する目的でクラウン−エーテルを用いることができる。この場合、クラウン−エーテルと過マンガン酸塩とは、錯体を形成し、反応活性が増大する効果が得られる。クラウン−エーテルとしては、ジベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、ジシクロ−18−クラウン−6−エーテル、18−クラウン−6−エーテルが一般的に用いられる。クラウン−エーテルの使用量は、過マンガン酸塩1モルに対して、通常0.005〜2.0モル当量、好ましくは、0.01〜1.5モル当量の範囲で用いることが望ましい。   In order to bring the reaction system to acidic conditions, various inorganic acids and organic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid and nitric acid are usually used. However, when an acid such as sulfuric acid, nitric acid or hydrochloric acid is used, the ester bond in the main chain is cleaved, which may cause a decrease in molecular weight. Therefore, it is preferable to use acetic acid. The amount of the acid used is usually 0.2 to 2000 molar equivalents, preferably 0.4 to 1000 molar equivalents per 1 mol of the unit represented by the chemical formula (6). When the amount is less than 0.2 molar equivalent, the yield is low, and when the amount exceeds 2000 molar equivalent, an acid decomposition product is by-produced. In addition, crown-ether can be used for the purpose of promoting the reaction. In this case, the crown-ether and the permanganate form a complex, and the effect of increasing the reaction activity is obtained. As the crown-ether, dibenzo-18-crown-6-ether, dicyclo-18-crown-6-ether, or 18-crown-6-ether is generally used. The amount of the crown-ether used is usually 0.005 to 2.0 molar equivalents, preferably 0.01 to 1.5 molar equivalents per mole of permanganate.

また、酸化反応における溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に限定されず、たとえば、水、アセトン;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;メチルクロリド、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等を使用できる。これらの溶媒のなかでも、ポリヒドロキシアルカノエートの溶解性を考慮すれば、メチルクロリド、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類及びアセトンが好ましい。   In addition, the solvent in the oxidation reaction is not particularly limited as long as it is an inert solvent. For example, water, acetone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; aromatic hydrocarbons such as benzene; hexane, heptane and the like Aliphatic hydrocarbons such as: methyl chloride, dichloromethane, chloroform, and other halogenated hydrocarbons. Among these solvents, halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, dichloromethane, chloroform, and acetone are preferable in consideration of the solubility of polyhydroxyalkanoate.

前記酸化反応において、化学式(6)で示すユニット含むポリヒドロキシアルカノエート、過マンガン酸塩及び酸は一括して最初から溶媒とともに仕込んで反応させてもよく、それぞれを連続的若しくは断続的に系内に加えながら反応させてもよい。また、過マンガン酸塩のみを先に溶媒に溶解若しくは懸濁させておき、続いてポリヒドロキシアルカノエート及び酸を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよく、ポリヒドロキシアルカノエートのみを先に溶媒に溶解若しくは懸濁させておき、続いて過マンガン酸塩及び酸を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよい。さらには、ポリヒドロキシアルカノエート及び酸を先に仕込んでおき、続いて過マンガン酸塩を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよく、過マンガン酸塩及び酸を先に仕込んでおき続いてポリヒドロキシアルカノエートを連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよく、ポリヒドロキシアルカノエート及び過マンガン酸塩を先に仕込んでおき続いて酸を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよい。
反応温度は、通常−40〜40℃、好ましくは−10〜30℃とするのがよい。反応時間は、化学式(6)で示すユニットと過マンガン酸塩の量論比及び反応温度に依存するが、通常2〜48時間とするのがよい。
In the oxidation reaction, the polyhydroxyalkanoate, permanganate and acid containing the unit represented by the chemical formula (6) may be charged together with the solvent from the beginning and reacted, and each of them may be continuously or intermittently contained in the system. You may make it react, adding to. Alternatively, only permanganate may be dissolved or suspended in a solvent first, and then polyhydroxyalkanoate and acid may be continuously or intermittently added to the system to react. Alternatively, only permanganate and an acid may be added to the system continuously or intermittently and reacted in advance. Furthermore, polyhydroxyalkanoate and acid may be charged first, and then permanganate may be added to the system continuously or intermittently to react, and the permanganate and acid are charged first. The polyhydroxyalkanoate may be continuously or intermittently added to the system and allowed to react, and the polyhydroxyalkanoate and permanganate are charged first, followed by the acid continuously or intermittently. The reaction may be carried out in addition to the system.
The reaction temperature is usually −40 to 40 ° C., preferably −10 to 30 ° C. The reaction time depends on the stoichiometric ratio between the unit represented by the chemical formula (6) and the permanganate and the reaction temperature, but it is usually 2 to 48 hours.

また、化学式(5)で示すポリヒドロキシアルカノエートにおいて、化学式(11)で示すポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として化学式(23)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、その側鎖エステル部分を酸またはアルカリの存在下に加水分解する方法、或いは接触還元を含む水素化分解する方法により製造される。   In addition, in the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (5), the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (11) uses the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (23) as a starting material, and the side chain ester portion is converted to an acid. Or it manufactures by the method of hydrolyzing in the presence of an alkali, or the method of hydrocracking including catalytic reduction.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R11は、水素または、塩を形成する基を表す。
また、式中のl、m、Z11a、Z11bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z11aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z11bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z11bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z11aが何も選択されないとき、Z11bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z11aが何も選択されないとき、Z11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R11、Z11a、Z11b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R 11 represents hydrogen or a group forming a salt.
In addition, about l, m, Z11a, Z11b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z11a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z11b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z11b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z11a is not selected, Z11b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Among them, it may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z11b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z11a is not selected, Z11b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R11, Z11a, Z11b, l, and m represent the above meanings independently for each unit. )

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R23は、炭素数1〜12の直鎖または分岐状のアルキル基、アラルキル基を表す。
また、式中のl、m、Z23a、Z23bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z23aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z23bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z23aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z23bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z23aが何も選択されないとき、Z23bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z23aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z23bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z23aが何も選択されないとき、Z23bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R23、Z23a、Z23b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(In formula, R23 represents a C1-C12 linear or branched alkyl group and aralkyl group.
In addition, about l, m, Z23a, Z23b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z23a is not selected or a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z23b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z23a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z23b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z23a is selected, Z23b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z23a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z23b may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z23b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z23a is not selected, Z23b is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R23, Z23a, Z23b, l, and m represent the above meanings independently for each unit. )

更に詳しくは、本発明に用いられる化学式(23)で示される化合物において、lが0でありZ23aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、具体的には、置換あるいは無置換のシクロヘキシル構造、置換あるいは無置換のフェニル構造、置換あるいは無置換のフェノキシ構造、置換あるいは無置換のベンゾイル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルファニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフィニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフォニル構造、置換あるいは無置換の(フェニルメチル)スルファニル構造、(フェニルメチル)オキシ構造、2-チエニル構造、2-チエニルスルファニル構造、2-チエニルカルボニル構造などが挙げられる。
また、本発明に用いられる化学式(23)で示される化合物において、lが0であるときのZ23bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。具体的には、直鎖または分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基(2−メチルプロピル基)、ブチル基、1−メチルプロピル基、ペンチル基、イソプロピル基(3−メチルブチル基)、ヘキシル基、イソヘキシル基(4−メチルペンチル基)、ヘプチル基などが挙げられる。また、アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基などが挙げられる。また、アラルキル基としては、フェニルメチル基(ベンジル基)、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、メチルベンジル基などが挙げられる。本発明においては、ポリマーの合成に関して、生産性を考慮すると、Z23bは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、フェニルメチル基であることが好ましい。
More specifically, in the compound represented by the chemical formula (23) used in the present invention, when l is 0 and Z23a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is linear or It may be substituted with a branched alkyl group or an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure at the end, specifically, substituted or unsubstituted Cyclohexyl structure, substituted or unsubstituted phenyl structure, substituted or unsubstituted phenoxy structure, substituted or unsubstituted benzoyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfanyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfinyl structure, substituted or unsubstituted Phenylsulfonyl structure, substituted or unsubstituted (phenylmethyl) sulfanyl structure (Phenylmethyl) oxy structure, 2-thienyl structure, 2-dithienyl Alpha sulfonyl structure, such as 2-thienylcarbonyl structure.
Further, in the compound represented by the chemical formula (23) used in the present invention, when l is 0, Z23b is substituted with a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group. An aralkyl group that may be used. Specifically, examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group (2-methylpropyl group), butyl group, 1-methylpropyl group, pentyl group, isopropyl group ( 3-methylbutyl group), hexyl group, isohexyl group (4-methylpentyl group), heptyl group and the like. In addition, examples of the aryl group include a phenyl group and a methylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group (benzyl group), a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a phenylbutyl group, a phenylpentyl group, and a methylbenzyl group. In the present invention, Z23b is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a pentyl group, a hexyl group, a phenyl group, or a phenylmethyl group in consideration of productivity regarding the synthesis of the polymer.

酸またはアルカリの存在下に加水分解する方法を用いる場合、溶媒として水または、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの水親和性の有機溶媒中において、塩酸、硫酸、硝酸、或いはリン酸などの無機酸類の水溶液あるいはトリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機酸を用いるか或いは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水性苛性アルカリ類、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸アルカリ類の水溶液、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなどの金属アルコキシド類のアルコール溶液を用いておこなうことができる。反応温度は、通常0〜40℃、好ましくは0〜30℃とするのがよい。反応時間は、通常0.5〜48時間とするのがよい。但し、酸またはアルカリにより加水分解した場合、何れにおいても主鎖のエステル結合も切断され、分子量低下が認められる場合がある。   When using the method of hydrolysis in the presence of an acid or an alkali, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, water or a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide, dimethylsulfoxide as a solvent. Alternatively, use an aqueous solution of inorganic acids such as phosphoric acid or organic acids such as trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, or aqueous caustic alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, carbonic acid It can be carried out using an aqueous solution of an alkali carbonate such as sodium or potassium carbonate, or an alcohol solution of a metal alkoxide such as sodium methoxide or sodium ethoxide. The reaction temperature is usually 0 to 40 ° C, preferably 0 to 30 ° C. The reaction time is usually 0.5 to 48 hours. However, when hydrolyzed with an acid or alkali, the ester bond of the main chain may be cleaved in any case, and a decrease in molecular weight may be observed.

接触還元を含む水素化分解する方法を用いてカルボン酸を得る方法を用いる場合、下記の如く行われる。即ち、適宜な溶媒中において、-20℃〜使用溶媒の沸点、好ましくは、0〜50℃の範囲の温度で、還元触媒存在下、水素を常圧又は、加圧下で作用させて接触還元をおこなう。使用溶媒としては、例えば水、メタノール、エタノール、プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、酢酸エチル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼン、トルエン、ジメチルホルムアミド、ピリジン、N-メチルピロリドンなどが挙げられる。また、上記の混合溶媒として用いることもできる。還元触媒としては、パラジウム、白金、ロジウムなどの単独または担体に担持された触媒またはラネーニッケルなどが用いられる。反応時間は、通常0.5〜72時間とするのがよい。このようにして生成した化学式(11)に示すポリヒドロキシアルカノエートを含む反応液は、ろ過により触媒を除去し、蒸留などにより溶媒を除去することで粗製のポリマーとして回収される。ここで得られた化学式(11)に示すポリヒドロキシアルカノエートは、必要ならば、単離精製することができる。この単離精製方法としては、特に制限はなく、化学式(11)に示すポリヒドロキシアルカノエートに不溶な溶媒を用いて再沈殿する方法、カラムクロマトグラフィーによる方法、透析法などを用いることができる。但し、接触還元法を用いた場合においても主鎖のエステル結合も切断され、分子量低下が認められる場合もある。   When using the method of obtaining carboxylic acid using the method of hydrocracking including catalytic reduction, it is performed as follows. That is, in an appropriate solvent, catalytic reduction is carried out by allowing hydrogen to act at normal pressure or under pressure in the presence of a reduction catalyst at a temperature in the range of -20 ° C to the boiling point of the solvent used, preferably 0 to 50 ° C. Do it. Examples of the solvent used include water, methanol, ethanol, propanol, hexafluoroisopropanol, ethyl acetate, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, benzene, toluene, dimethylformamide, pyridine, and N-methylpyrrolidone. Moreover, it can also be used as said mixed solvent. As the reduction catalyst, a catalyst such as palladium, platinum, rhodium or the like supported on a carrier or Raney nickel is used. The reaction time is usually preferably 0.5 to 72 hours. The reaction solution containing the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (11) thus produced is recovered as a crude polymer by removing the catalyst by filtration and removing the solvent by distillation or the like. The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (11) obtained here can be isolated and purified if necessary. The isolation and purification method is not particularly limited, and a reprecipitation method using a solvent insoluble in the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (11), a column chromatography method, a dialysis method, and the like can be used. However, even when the catalytic reduction method is used, the ester bond in the main chain is also cleaved, and a decrease in molecular weight may be observed.

また、本発明の化学式(5)で示すポリヒドロキシアルカノエートにおいて、化学式(23)で示すポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として化学式(11)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、エステル化剤を用いてエステル化することで製造される。   Further, in the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (5) of the present invention, the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (23) uses the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (11) as a starting material, and an esterifying agent. Produced by esterification.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R23は、炭素数1〜12の直鎖または分岐状のアルキル基、アラルキル基を表す。
また、式中のl、m、Z23a、Z23bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z23aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z23bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z23aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z23bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z23aが何も選択されないとき、Z23bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z23aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z23bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z23aが何も選択されないとき、Z23bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R23、Z23a、Z23b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(In formula, R23 represents a C1-C12 linear or branched alkyl group and aralkyl group.
In addition, about l, m, Z23a, Z23b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z23a is not selected or a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z23b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z23a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z23b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z23a is selected, Z23b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z23a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z23b may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z23b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z23a is not selected, Z23b is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R23, Z23a, Z23b, l, and m represent the above meanings independently for each unit. )

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R11は、水素または、塩を形成する基を表す。
また、式中のl、m、Z11a、Z11bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z11aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z11bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z11bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z11aが何も選択されないとき、Z11bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z11aが何も選択されないとき、Z11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R11、Z11a、Z11b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R 11 represents hydrogen or a group forming a salt.
In addition, about l, m, Z11a, Z11b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z11a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z11b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z11b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z11a is not selected, Z11b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Among them, it may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z11b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z11a is not selected, Z11b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R11, Z11a, Z11b, l, and m represent the above meanings independently for each unit. )

更に詳しくは、本発明に用いられる化学式(11)で示される化合物において、lが0でありZ11aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、具体的には、置換あるいは無置換のシクロヘキシル構造、置換あるいは無置換のフェニル構造、置換あるいは無置換のフェノキシ構造、置換あるいは無置換のベンゾイル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルファニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフィニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフォニル構造、置換あるいは無置換の(フェニルメチル)スルファニル構造、(フェニルメチル)オキシ構造、2-チエニル構造、2-チエニルスルファニル構造、2-チエニルカルボニル構造などが挙げられる。   More specifically, in the compound represented by the chemical formula (11) used in the present invention, when l is 0 and Z11a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is linear or It may be substituted with a branched alkyl group or an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure at the end, specifically, substituted or unsubstituted Cyclohexyl structure, substituted or unsubstituted phenyl structure, substituted or unsubstituted phenoxy structure, substituted or unsubstituted benzoyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfanyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfinyl structure, substituted or unsubstituted Phenylsulfonyl structure, substituted or unsubstituted (phenylmethyl) sulfanyl structure (Phenylmethyl) oxy structure, 2-thienyl structure, 2-dithienyl Alpha sulfonyl structure, such as 2-thienylcarbonyl structure.

また、本発明に用いられる化学式(11)で示される化合物において、lが0であるときのZ11bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されているアラルキル基である。具体的には、直鎖または分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基(2−メチルプロピル基)、ブチル基、1−メチルプロピル基、ペンチル基、イソプロピル基(3−メチルブチル基)、ヘキシル基、イソヘキシル基(4−メチルペンチル基)、ヘプチル基などが挙げられる。また、アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基などが挙げられる。また、アラルキル基としては、フェニルメチル基(ベンジル基)、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、メチルベンジル基などが挙げられる。本発明においては、ポリマーの合成に関して、生産性を考慮すると、Z11bは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、フェニルメチル基であることが好ましい。   In the compound represented by the chemical formula (11) used in the present invention, when 11 is 0, Z11b is substituted with a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. It is an aralkyl group. Specifically, examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group (2-methylpropyl group), butyl group, 1-methylpropyl group, pentyl group, isopropyl group ( 3-methylbutyl group), hexyl group, isohexyl group (4-methylpentyl group), heptyl group and the like. In addition, examples of the aryl group include a phenyl group and a methylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group (benzyl group), a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a phenylbutyl group, a phenylpentyl group, and a methylbenzyl group. In the present invention, Z11b is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a pentyl group, a hexyl group, a phenyl group, or a phenylmethyl group in consideration of productivity regarding the synthesis of the polymer.

用いられるエステル化剤としては、ジアゾメタン及びDMFジメチルアセタール類を用いることができる。例えば、トリメチルシリルジアゾメタン、DMFジメチルアセタール、DMFジエチルアセタール、DMFジプロピルアセタール、DMFジイソプロピルアセタール、DMF−n−ブチルアセタール、DMF−tert−ブチルアセタール、またはDMFジネオペンチルアセタールなどと容易に反応し、対応するエステルを与える。また、アルコール類、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコールなど、糖類、例えば、D−グルコース、D−フルクトース、その他の糖類などとは、酸触媒、または、DCCなどの縮合剤を用いた方法により反応を行うことで、エステル化されたポリヒドロキシアルカノエートが得られる。   As the esterifying agent used, diazomethane and DMF dimethylacetals can be used. For example, it easily reacts with trimethylsilyldiazomethane, DMF dimethyl acetal, DMF diethyl acetal, DMF dipropyl acetal, DMF diisopropyl acetal, DMF-n-butyl acetal, DMF-tert-butyl acetal, DMF dineopentyl acetal, etc. Give an ester. Alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, pentyl alcohol, neopentyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol , Lauryl alcohol, and other saccharides such as D-glucose, D-fructose, and other saccharides are reacted with a method using an acid catalyst or a condensing agent such as DCC to produce esterified poly. Hydroxyalkanoates are obtained.

また、本発明では、化学式(G)で示すユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートを塩基と反応させる工程と、前記工程で得られた化合物と、化学式(K)で示す化合物とを反応させる工程を経ることにより化学式(J)で示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートを製造することができる。   In the present invention, the step of reacting a polyhydroxyalkanoate having a unit represented by the chemical formula (G) with a base, and the step of reacting the compound obtained in the above step with the compound represented by the chemical formula (K) are performed. Thus, a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (J) can be produced.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、RGcは、何も選択されないかまたは炭素数が1〜4の直鎖アルキレン鎖である。RGcが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で任意に置換されていてもよい。また、RGbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
Gcが何も選択されないとき、RGbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
複数のユニットが存在する場合、RGb及びRGcは各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(In the formula, R Gc is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms. When R Gc is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is May be optionally substituted with a linear or branched alkyl group, or an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure at the terminal. R Gb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group.
When no RGc is selected, RGb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group.
When there are a plurality of units, R Gb and R Gc represent the above meanings independently for each unit. )

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、mは、0〜8から選ばれる整数である。Xは、ハロゲン原子である。RKは、炭素数1〜12の直鎖または分岐状のアルキル基、あるいは、アラルキル基である。) (Wherein, m is .X an integer selected from 0-8 is a halogen atom .R K represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or is an aralkyl group .)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、mは、0〜8から選ばれる整数である。RJは、炭素数1〜12の直鎖または分岐状のアルキル基、あるいは、アラルキル基である。RJcは、何も選択されないかまたは炭素数が1〜4の直鎖アルキレン鎖である。RJcが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で任意に置換されていてもよい。また、RJbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
Jcが何も選択されないとき、RJbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。
複数のユニットが存在する場合、RJ、RJb、RJc及びmは各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(In the formula, m is an integer selected from 0 to 8. R J is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aralkyl group. R Jc is anything selected. Or a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, and when R Jc is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is a linear or branched alkyl group, Alternatively, the terminal may be optionally substituted with an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure, and R Jb is a hydrogen atom, A branched alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group optionally substituted with an aryl group.
When no R Jc is selected, R Jb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group.
When there are a plurality of units, R J , R Jb , R Jc and m have the above meanings independently for each unit. )

更に詳しくは、本発明に用いられる化学式(G)で示される化合物において、RGcが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、具体的には、置換あるいは無置換のシクロヘキシル構造、置換あるいは無置換のフェニル構造、置換あるいは無置換のフェノキシ構造、置換あるいは無置換のベンゾイル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルファニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフィニル構造、置換あるいは無置換のフェニルスルフォニル構造、置換あるいは無置換の(フェニルメチル)スルファニル構造、(フェニルメチル)オキシ構造、2-チエニル構造、2-チエニルスルファニル構造、2-チエニルカルボニル構造などが挙げられる。 More specifically, in the compound represented by the chemical formula (G) used in the present invention, when R Gc is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is a linear or branched alkyl group. Group or terminal may be substituted with an alkyl group containing a residue having any one of a phenyl structure, a thienyl structure, and a cyclohexyl structure, specifically, a substituted or unsubstituted cyclohexyl structure, Substituted or unsubstituted phenyl structure, substituted or unsubstituted phenoxy structure, substituted or unsubstituted benzoyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfanyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfinyl structure, substituted or unsubstituted phenylsulfonyl structure Substituted or unsubstituted (phenylmethyl) sulfanyl structure, (phenylmethyl) ) Oxy structure, 2-thienyl structure, 2-dithienyl Alpha sulfonyl structure, such as 2-thienylcarbonyl structure.

また、本発明に用いられる化学式(G)で示される化合物において、RGbは水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基である。具体的には、直鎖または分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基(2−メチルプロピル基)、ブチル基、1−メチルプロピル基、ペンチル基、イソプロピル基(3−メチルブチル基)、ヘキシル基、イソヘキシル基(4−メチルペンチル基)、ヘプチル基などが挙げられる。また、アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基などが挙げられる。また、アラルキル基としては、フェニルメチル基(ベンジル基)、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、メチルベンジル基などが挙げられる。本発明においては、ポリマーの合成に関して、生産性を考慮すると、RGbは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、フェニルメチル基であることが好ましい。 In the compound represented by the chemical formula (G) used in the present invention, R Gb is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group. . Specifically, examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group (2-methylpropyl group), butyl group, 1-methylpropyl group, pentyl group, isopropyl group ( 3-methylbutyl group), hexyl group, isohexyl group (4-methylpentyl group), heptyl group and the like. In addition, examples of the aryl group include a phenyl group and a methylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group (benzyl group), a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a phenylbutyl group, a phenylpentyl group, and a methylbenzyl group. In the present invention, RGb is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a pentyl group, a hexyl group, a phenyl group, or a phenylmethyl group in consideration of productivity regarding the synthesis of the polymer.

例えば、化学式(J)において、アルキレン鎖が無置換であり、RJbが水素原子である、化学式(C)で示すユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として化学式(A)で示されるユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートを用い、塩基と反応させる工程と、前記工程で得られた化合物と化学式(B)で示す化合物とを反応させる工程とを経ることにより製造することができる。 For example, in the chemical formula (J), a polyhydroxyalkanoate having a unit represented by the chemical formula (C) in which an alkylene chain is unsubstituted and R Jb is a hydrogen atom is a unit represented by the chemical formula (A) as a starting material. It can manufacture by passing through the process made to react with a base using the polyhydroxy alkanoate which has, and the process made to react the compound shown by the said process, and the compound shown by Chemical formula (B).

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、nは、0〜4から選ばれる整数であり、mは、0〜8から選ばれる整数である。Rcは、炭素数1〜12の直鎖または分岐状のアルキル基、アラルキル基である。複数のユニットが存在する場合、Rc、m及びnは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (In the formula, n is an integer selected from 0 to 4, and m is an integer selected from 0 to 8. R c is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, aralkyl. When there are a plurality of units, R c , m and n have the above meanings independently for each unit.)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、nは、0〜4から選ばれる整数である。複数のユニットが存在する場合、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。) (In the formula, n is an integer selected from 0 to 4. When a plurality of units are present, the above meanings are independently represented for each unit.)

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、mは、0〜8から選ばれる整数である。Xは、ハロゲン原子である。RBは、炭素数1〜12の直鎖または分岐状のアルキル基、あるいは、アラルキル基である。) (Wherein, m is .X an integer selected from 0-8 is a halogen atom .R B represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or is an aralkyl group .)

化学式(B)で示される化合物としては、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸プロピル、クロロギ酸イソプロピル、クロロギ酸ブチル、クロロギ酸シクロヘキシル、クロロギ酸ベンジル、ブロモギ酸メチル、ブロモギ酸エチル、ブロモギ酸プロピル、ブロモギ酸イソプロピル、ブロモギ酸ブチル、ブロモギ酸シクロヘキシル、ブロモギ酸ベンジル、クロロ酢酸メチル、クロロ酢酸エチル、クロロ酢酸プロピル、クロロ酢酸イソプロピル、クロロ酢酸ブチル、クロロ酢酸シクロヘキシル、クロロ酢酸ベンジル、ブロモ酢酸メチル、ブロモ酢酸エチル、ブロモ酢酸プロピル、ブロモ酢酸イソプロピル、ブロモ酢酸ブチル、ブロモ酢酸シクロヘキシル、ブロモ酢酸ベンジル、3−クロロプロピオン酸メチル、3−クロロプロピオン酸エチル、3−クロロプロピオン酸プロピル、3−クロロプロピオン酸イソプロピル、3−クロロプロピオン酸ブチル、3−クロロプロピオン酸シクロヘキシル、3−クロロプロピオン酸ベンジル、3−ブロモプロピオン酸メチル、3−ブロモプロピオン酸エチル、3−ブロモプロピオン酸プロピル、3−ブロモプロピオン酸イソプロピル、3−ブロモプロピオン酸ブチル、3−ブロモプロピオン酸シクロヘキシル、3−ブロモプロピオン酸ベンジル、4−クロロ酪酸メチル、4−クロロ酪酸エチル、4−クロロ酪酸プロピル、4−クロロ酪酸イソプロピル、4−クロロ酪酸ブチル、4−クロロ酪酸シクロヘキシル、4−クロロ酪酸ベンジル、4−ブロモ酪酸メチル、4−ブロモ酪酸エチル、4−ブロモ酪酸プロピル、4−ブロモ酪酸イソプロピル、4−ブロモ酪酸ブチル、4−ブロモ酪酸シクロヘキシル、4−ブロモ酪酸ベンジル、5−クロロ吉草酸メチル、5−クロロ吉草酸エチル、5−クロロ吉草酸プロピル、5−クロロ吉草酸イソプロピル、5−クロロ吉草酸ブチル、5−クロロ吉草酸シクロヘキシル、5−クロロ吉草酸ベンジル、5−ブロモ吉草酸メチル、5−ブロモ吉草酸エチル、5−ブロモ吉草酸プロピル、5−ブロモ吉草酸イソプロピル、5−ブロモ吉草酸ブチル、5−ブロモ吉草酸シクロヘキシル、5−ブロモ吉草酸ベンジル、6−クロロヘキサン酸メチル、6−クロロヘキサン酸エチル、6−クロロヘキサン酸プロピル、6−クロロヘキサン酸イソプロピル、6−クロロヘキサン酸ブチル、6−クロロヘキサン酸シクロヘキシル、6−クロロヘキサン酸ベンジル、6−ブロモヘキサン酸メチル、6−ブロモヘキサン酸エチル、6−ブロモヘキサン酸プロピル、6−ブロモヘキサン酸イソプロピル、6−ブロモヘキサン酸ブチル、6−ブロモヘキサン酸シクロヘキシル、6−ブロモヘキサン酸ベンジル、7−クロロヘプタン酸メチル、7−クロロヘプタン酸エチル、7−クロロヘプタン酸プロピル、7−クロロヘプタン酸イソプロピル、7−クロロヘプタン酸ブチル、7−クロロヘプタン酸シクロヘキシル、7−クロロヘプタン酸ベンジル、7−ブロモヘプタン酸メチル、7−ブロモヘプタン酸エチル、7−ブロモヘプタン酸プロピル、7−ブロモヘプタン酸イソプロピル、7−ブロモヘプタン酸ブチル、7−ブロモヘプタン酸シクロヘキシル、7−ブロモオクタン酸ベンジル、8−クロロオクタン酸メチル、8−クロロオクタン酸エチル、8−クロロオクタン酸プロピル、8−クロロオクタン酸イソプロピル、8−クロロオクタン酸ブチル、8−クロロオクタン酸シクロヘキシル、8−クロロオクタン酸ベンジル、8−ブロモオクタン酸メチル、8−ブロモオクタン酸エチル、8−ブロモオクタン酸プロピル、8−ブロモオクタン酸イソプロピル、8−ブロモオクタン酸ブチル、8−ブロモオクタン酸シクロヘキシル、8−ブロモオクタン酸ベンジル、9−クロロノナン酸メチル、9−クロロノナン酸エチル、9−クロロノナン酸プロピル、9−クロロノナン酸イソプロピル、9−クロロノナン酸ブチル、9−クロロノナン酸シクロヘキシル、9−クロロノナン酸ベンジル、9−ブロモノナン酸メチル、9−ブロモノナン酸エチル、9−ブロモノナン酸プロピル、9−ブロモノナン酸イソプロピル、9−ブロモノナン酸ブチル、9−ブロモノナン酸シクロヘキシル、9−ブロモノナン酸ベンジル等があげられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (B) include methyl chloroformate, ethyl chloroformate, propyl chloroformate, isopropyl chloroformate, butyl chloroformate, cyclohexyl chloroformate, benzyl chloroformate, methyl bromate, ethyl bromate, and propyl bromate. , Bromobromoformate, butyl bromoformate, cyclohexyl bromate, benzyl bromoformate, methyl chloroacetate, ethyl chloroacetate, propyl chloroacetate, isopropyl chloroacetate, butyl chloroacetate, cyclohexyl chloroacetate, benzyl chloroacetate, methyl bromoacetate, bromo Ethyl acetate, propyl bromoacetate, isopropyl bromoacetate, butyl bromoacetate, cyclohexyl bromoacetate, benzyl bromoacetate, methyl 3-chloropropionate, 3-chloropropionic acid Chill, propyl 3-chloropropionate, isopropyl 3-chloropropionate, butyl 3-chloropropionate, cyclohexyl 3-chloropropionate, benzyl 3-chloropropionate, methyl 3-bromopropionate, ethyl 3-bromopropionate Propyl 3-bromopropionate, isopropyl 3-bromopropionate, butyl 3-bromopropionate, cyclohexyl 3-bromopropionate, benzyl 3-bromopropionate, methyl 4-chlorobutyrate, ethyl 4-chlorobutyrate, 4- Propyl chlorobutyrate, isopropyl 4-chlorobutyrate, butyl 4-chlorobutyrate, cyclohexyl 4-chlorobutyrate, benzyl 4-chlorobutyrate, methyl 4-bromobutyrate, ethyl 4-bromobutyrate, propyl 4-bromobutyrate, 4-bromobutyric acid Isopro Butyl 4-bromobutyrate, cyclohexyl 4-bromobutyrate, benzyl 4-bromobutyrate, methyl 5-chlorovalerate, ethyl 5-chlorovalerate, propyl 5-chlorovalerate, isopropyl 5-chlorovalerate, 5- Butyl chlorovalerate, cyclohexyl 5-chlorovalerate, benzyl 5-chlorovalerate, methyl 5-bromovalerate, ethyl 5-bromovalerate, propyl 5-bromovalerate, isopropyl 5-bromovalerate, 5-bromo Butyl valerate, cyclohexyl 5-bromovalerate, benzyl 5-bromovalerate, methyl 6-chlorohexanoate, ethyl 6-chlorohexanoate, propyl 6-chlorohexanoate, isopropyl 6-chlorohexanoate, 6-chlorohexane Acid butyl, 6-chlorohexanoic acid cyclohexyl, 6-chlorohexanoic acid benzyl, Methyl 6-bromohexanoate, ethyl 6-bromohexanoate, propyl 6-bromohexanoate, isopropyl 6-bromohexanoate, butyl 6-bromohexanoate, cyclohexyl 6-bromohexanoate, benzyl 6-bromohexanoate, 7 -Methyl chloroheptanoate, ethyl 7-chloroheptanoate, propyl 7-chloroheptanoate, isopropyl 7-chloroheptanoate, butyl 7-chloroheptanoate, cyclohexyl 7-chloroheptanoate, benzyl 7-chloroheptanoate, 7- Methyl bromoheptanoate, ethyl 7-bromoheptanoate, propyl 7-bromoheptanoate, isopropyl 7-bromoheptanoate, butyl 7-bromoheptanoate, cyclohexyl 7-bromoheptanoate, benzyl 7-bromooctanoate, 8-chloro Octanoic acid meth , Ethyl 8-chlorooctanoate, propyl 8-chlorooctanoate, isopropyl 8-chlorooctanoate, butyl 8-chlorooctanoate, cyclohexyl 8-chlorooctanoate, benzyl 8-chlorooctanoate, methyl 8-bromooctanoate, Ethyl 8-bromooctanoate, propyl 8-bromooctanoate, isopropyl 8-bromooctanoate, butyl 8-bromooctanoate, cyclohexyl 8-bromooctanoate, benzyl 8-bromooctanoate, methyl 9-chlorononanoate, 9- Ethyl chlorononanoate, propyl 9-chlorononanoate, isopropyl 9-chlorononanoate, butyl 9-chlorononanoate, cyclohexyl 9-chlorononanoate, benzyl 9-chlorononanoate, methyl 9-bromononanoate, ethyl 9-bromononanoate, 9-bromo Nan propyl, 9-bromononane isopropyl, butyl 9-bromononane acid, 9-bromononane cyclohexyl, 9-bromononane benzyl and the like.

本発明における化学式(A)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートと化学式(B)で示す化合物との反応について詳しく述べる。
本発明は、ポリマー主鎖中のカルボ二ル基の隣にあるα−メチレン基に、化学式(B)で示される化合物を付加反応することで達成される。具体的には、付加反応の条件下で、化学式(A)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートと、化学式(A)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートのポリマー主鎖中のカルボニル基の隣にあるα−メチレン基をアニオン形成できる塩基とを反応させ、引き続き、化学式(B)で示す化合物とを反応させることにより達成される。また、本発明において、用いる化学式(B)で示す化合物の使用量は、化学式(A)に示すユニットに対して0.001〜100倍モル量、好ましくは、0.01〜10倍モル量である。
本発明の反応で使用される溶媒は、反応に不活性な溶媒であり、出発物質をある程度溶解するものであれば特に限定はないが、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、リグロイン又は石油エーテルのような脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン又はキシレンのような芳香族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテルのようなエーテル類;あるいは、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルピロリジノン又はヘキサメチルホスホロトリアミドのようなアミド類であり、好ましくは、テトラヒドロフランである。
The reaction between the polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (A) and the compound represented by the chemical formula (B) in the present invention will be described in detail.
The present invention can be achieved by subjecting a compound represented by the chemical formula (B) to an addition reaction with an α-methylene group adjacent to a carbonyl group in the polymer main chain. Specifically, under the conditions of the addition reaction, a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (A) and a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (A) are adjacent to the carbonyl group in the polymer main chain. It is achieved by reacting the α-methylene group in the base with a base capable of anion formation and subsequently reacting with a compound represented by the chemical formula (B). In the present invention, the amount of the compound represented by the chemical formula (B) to be used is 0.001 to 100-fold molar amount, preferably 0.01 to 10-fold molar amount relative to the unit represented by the chemical formula (A). is there.
The solvent used in the reaction of the present invention is not particularly limited as long as it is an inert solvent for the reaction and can dissolve the starting material to some extent. For example, hexane, cyclohexane, heptane, ligroin or petroleum ether is used. Aliphatic hydrocarbons; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene; ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane or diethylene glycol dimethyl ether; or formamide, N, N- Amides such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidinone or hexamethylphosphorotriamide, preferably tetrahydrofuran.

反応は塩基の存在下で行われる。使用される塩基としては、メチルリチウム、ブチルリチウムのようなアルキルリチウム類;リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジドのようなアルカリ金属ジシラジド類;リチウムジイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシルアミドのようなリチウムアミド類であり、好ましくはリチウムジイソプロピルアミドである。また、本発明における塩基の使用量は、化学式(A)に示すユニットに対して、0.001〜100倍モル量、好ましくは、0.01〜10倍モル量である。   The reaction is carried out in the presence of a base. Bases used include alkyllithiums such as methyllithium and butyllithium; alkali metal disilazides such as lithium hexamethyldisilazide, sodium hexamethyldisilazide and potassium hexamethyldisilazide; lithium diisopropylamide Lithium amides such as lithium dicyclohexylamide, preferably lithium diisopropylamide. Moreover, the usage-amount of the base in this invention is 0.001-100 times mole amount with respect to the unit shown to Chemical formula (A), Preferably, it is 0.01-10 times mole amount.

本発明において、反応温度は、通常−78℃〜40℃であり、好ましくは−78℃〜30℃である。
本発明において、反応時間は通常、通常10分間〜24時間の範囲である。特に、10分間〜4時間が好ましい。
上記の製造方法によって、化学式(C)で示すユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートが製造できる。
In the present invention, the reaction temperature is usually −78 ° C. to 40 ° C., preferably −78 ° C. to 30 ° C.
In the present invention, the reaction time is usually in the range of 10 minutes to 24 hours. In particular, 10 minutes to 4 hours are preferable.
By the above production method, a polyhydroxyalkanoate having a unit represented by the chemical formula (C) can be produced.

また、本発明に用いられる化学式(G)に示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートは、公知の方法によって製造されるポリマーを、任意に用いることもできる。例えば、ポリ−3−ヒドロキシ酪酸、ポリ−3−ヒドロキシ吉草酸などに代表される微生物産生ポリヒドロキシアルカノエートがあげられる。例えば、特公平7−14352号公報、特公平8−19227号公報等には、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体の製造方法が開示されている。また、特開平5−93049号公報、特開平7−265065号公報には、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシへキサン酸の共重合体の製造方法が開示されている。また、特許公報第2642937号には、炭素数6から12(即ち、3−ヒドロキシヘキサン酸から3−ヒドロキシウンデカン酸)までの3-ヒドロキシアルカノエートを含む共重合体の製造方法が開示されている。また、特開2002−306190にはポリ−3−ヒドロキシ酪酸のホモポリマーの製造方法が開示されており、本発明においても同様の方法によりポリヒドロキシアルカノエートを製造することができる。また、他の微生物産生ポリヒドロキシアルカノエートについても、International Journal of Biological Macromolecules 12 (1990) 92、特開2001−288256、特開2003−319792などに開示の方法により、製造することができる。   Moreover, the polymer manufactured by a well-known method can also be arbitrarily used for the polyhydroxyalkanoate containing the unit shown to Chemical formula (G) used for this invention. Examples thereof include microbial-produced polyhydroxyalkanoates represented by poly-3-hydroxybutyric acid, poly-3-hydroxyvaleric acid and the like. For example, Japanese Patent Publication Nos. 7-14352 and 8-19227 disclose a method for producing a copolymer of 3-hydroxybutyric acid and 3-hydroxyvaleric acid. JP-A-5-93049 and JP-A-7-265065 disclose a method for producing a copolymer of 3-hydroxybutyric acid and 3-hydroxyhexanoic acid. Japanese Patent Publication No. 2642937 discloses a method for producing a copolymer containing 3-hydroxyalkanoate having 6 to 12 carbon atoms (ie, 3-hydroxyhexanoic acid to 3-hydroxyundecanoic acid). . Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306190 discloses a method for producing a homopolymer of poly-3-hydroxybutyric acid. In the present invention, polyhydroxyalkanoate can be produced by the same method. Other microorganism-produced polyhydroxyalkanoates can also be produced by the methods disclosed in International Journal of Biological Macromolecules 12 (1990) 92, JP-A 2001-288256, JP-A 2003-319792, and the like.

また、化学式(G)において、RGcが炭素数0の直鎖アルキレン鎖(RGcが何も選択されない)で示される置換α―ヒドロキシ酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートについても、公知の方法を用いて合成することができる。例えば、置換α−ヒドロキシ酸から、直接、ポリエステルを製造することができる。もしくは、重合工程に先立ち、置換α−ヒドロキシ酸を重合活性の高い誘導体に変換した後に、開環重合により製造することもできる。 Further, a polyhydroxyalkanoate composed of a substituted α-hydroxy acid unit represented by a chemical formula (G) in which R Gc is a linear alkylene chain having 0 carbon atoms (RG Gc is not selected at all) is also known in the art. Can be synthesized. For example, a polyester can be produced directly from a substituted α-hydroxy acid. Alternatively, prior to the polymerization step, the substituted α-hydroxy acid can be converted to a derivative having high polymerization activity and then produced by ring-opening polymerization.

(置換α−ヒドロキシ酸から置換α―ヒドロキシ酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの製造方法)
置換α―ヒドロキシ酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートは、置換α−ヒドロキシ酸と重合触媒とを有機溶媒中で還流し、重合過程で生成する水を反応系外に除去することによって縮合重合を進行させ得ることができる。
(ア)重合触媒
置換α−ヒドロキシ酸の縮合重合に際し、重合触媒としては、例えば、スズ粉末や亜鉛粉末等の金属、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物、2塩化スズ、4塩化スズ、2臭化スズ、4臭化スズ、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等の金属ハロゲン化物、テトラフェニルスズ、オクチル酸スズ、p−トルエンスルホン酸等を用いることができる。重合触媒の使用量は、置換α−ヒドロキシ酸に対し、0.001〜10質量%、好ましくは、0.01〜5質量%である。
(イ)重合溶媒
置換α−ヒドロキシ酸の縮合重合に際し、重合溶媒としては、容易に水と分液分離できるものが好ましい。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、1、2、3、5−テトラメチルベンゼン、クロロベンゼン、1、2−ジクロロベンゼン、1、3−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、1、2−ジブロモベンゼン、1、3−ジブロモベンゼン、ヨードベンゼン、1、2−ジヨードベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル等の溶媒を用いることができ、これらは混合して用いてもよい。重合溶媒の使用量は、置換α−ヒドロキシ酸の濃度が5〜50質量%となる量が好ましい。
(ウ)重合条件
置換α−ヒドロキシ酸の縮合重合に際し、重合温度は、ポリマーの生成速度と生成したポリマーの熱分解速度を考慮して、50〜200℃、好ましくは、110〜180℃である。縮合重合反応は、通常、常圧下で使用する有機溶媒の留出温度で行われる。高沸点の有機溶媒を用いる場合には、減圧下で行ってもよい。置換α−ヒドロキシ酸の縮合重合に際し、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、不活性ガスで反応装置を置換しながら、または不活性ガスでバブリングしながら行っても良い。また、重合反応過程で生成した水は、適宜、反応装置から除去する。重合によって得られるポリエステルの数平均分子量は、重合溶媒の種類、重合触媒の種類や量、重合温度、重合時間等の条件を変えることによって種々の分子量のものが得られるが、次工程の反応を考慮すると、ポリスチレン換算で、1000〜1000000であることが好ましい。
(Method for producing polyhydroxyalkanoate comprising substituted α-hydroxy acid units from substituted α-hydroxy acid)
A polyhydroxyalkanoate composed of a substituted α-hydroxy acid unit is formed by refluxing a substituted α-hydroxy acid and a polymerization catalyst in an organic solvent, and removing condensation water generated in the polymerization process from the reaction system. Can be advanced.
(A) Polymerization catalyst In the condensation polymerization of a substituted α-hydroxy acid, examples of the polymerization catalyst include metals such as tin powder and zinc powder, and metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, and aluminum oxide. Use metal halides such as tin dichloride, tin tetrachloride, tin dibromide, tin bromide, zinc chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, tetraphenyltin, tin octylate, p-toluenesulfonic acid, etc. Can do. The usage-amount of a polymerization catalyst is 0.001-10 mass% with respect to substituted alpha-hydroxy acid, Preferably, it is 0.01-5 mass%.
(A) Polymerization solvent In the condensation polymerization of the substituted α-hydroxy acid, a polymerization solvent that can be easily separated from water is preferable. For example, toluene, xylene, mesitylene, 1,2,3,5-tetramethylbenzene, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, bromobenzene, 1,2-dibromobenzene, 1,3- Solvents such as dibromobenzene, iodobenzene, 1,2-diiodobenzene, diphenyl ether and dibenzyl ether can be used, and these may be used in combination. The amount of the polymerization solvent used is preferably such that the concentration of the substituted α-hydroxy acid is 5 to 50% by mass.
(C) Polymerization conditions In the condensation polymerization of the substituted α-hydroxy acid, the polymerization temperature is 50 to 200 ° C., preferably 110 to 180 ° C., taking into consideration the polymer production rate and the thermal decomposition rate of the polymer produced. . The condensation polymerization reaction is usually performed at the distillation temperature of the organic solvent used under normal pressure. When using a high-boiling organic solvent, it may be carried out under reduced pressure. The condensation polymerization of the substituted α-hydroxy acid is preferably performed in an inert gas atmosphere, and may be performed while replacing the reaction apparatus with an inert gas or while bubbling with an inert gas. Moreover, the water produced | generated in the polymerization reaction process is removed from a reaction apparatus suitably. The number average molecular weight of the polyester obtained by polymerization can be obtained with various molecular weights by changing the conditions such as the type of polymerization solvent, the type and amount of the polymerization catalyst, the polymerization temperature, the polymerization time, etc. In consideration, it is preferably 1000 to 1,000,000 in terms of polystyrene.

(置換α−ヒドロキシ酸の環状2量体から置換α―ヒドロキシ酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの製造方法)
置換α−ヒドロキシ酸を2分子脱水して環状ジエステル化を行い、置換α−ヒドロキシ酸の誘導体として環状2量体ラクチドを作製後、この環状2量体ラクチドを開環重合することにより、ポリエステルを製造することができる。開環重合は一般に重合速度が高く、高重合度のポリエステルを製造することができる。置換α−ヒドロキシ酸を2分子脱水して環状ジエステル化を行う方法としては、例えばDeanStarktrapを備えた反応装置を用い、置換α−ヒドロキシ酸とp−トルエンスルホン酸などの縮合触媒とを、トルエン中で窒素雰囲気下30時間共沸脱水を行い、DeanStarktrap内に溜まった水を適宜除去することによって環状2量体ラクチドを高収率で得ることができる。目的とするポリエステルは、環状2量体ラクチドに重合触媒を加え、不活性ガス雰囲気下、開環重合することによっても得られる。
(ア)重合触媒
環状2量体ラクチドの開環重合に際し、重合触媒としては、例えば、スズ粉末や亜鉛粉末等の金属、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物、2塩化スズ、4塩化スズ、2臭化スズ、4臭化スズ、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等の金属ハロゲン化物、テトラフェニルスズ、オクチル酸スズ等を用いることができる。これらの中でも、スズまたはスズ化合物の触媒活性が優れていることから、これらが特に好ましい。重合触媒の使用量は、環状2量体ラクチドに対し、0.001〜10質量%、好ましくは、0.01〜5質量%である。
(イ)重合条件
環状2量体ラクチドの開環重合に際し、重合温度は、ポリマーの生成速度と生成したポリマーの熱分解速度を考慮して、100〜200℃、好ましくは、120〜180℃である。環状2量体ラクチドの開環重合に際し、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスとして、例えば、窒素ガスやアルゴンガスを用いることができる。重合によって得られるポリエステルの数平均分子量は、重合触媒の種類や量、重合温度、重合時間等の条件を変えることによって種々の分子量のものが得られる。本発明で用いる置換α―ヒドロキシ酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートは、次工程の反応を考慮するとポリスチレン換算で、1000〜1000000が好ましい。
(Production method of polyhydroxyalkanoate comprising units of substituted α-hydroxy acid from cyclic dimer of substituted α-hydroxy acid)
Two molecules of the substituted α-hydroxy acid are dehydrated to form a cyclic diester, and a cyclic dimer lactide is prepared as a derivative of the substituted α-hydroxy acid, and then the cyclic dimer lactide is subjected to ring-opening polymerization to thereby obtain a polyester. Can be manufactured. Ring-opening polymerization generally has a high polymerization rate and can produce a polyester having a high degree of polymerization. As a method for carrying out cyclic diesterification by dehydrating two molecules of a substituted α-hydroxy acid, for example, using a reactor equipped with DeanStarktrap, a substituted α-hydroxy acid and a condensation catalyst such as p-toluenesulfonic acid are mixed in toluene. The cyclic dimer lactide can be obtained in a high yield by performing azeotropic dehydration for 30 hours in a nitrogen atmosphere and appropriately removing water accumulated in the DeanStarktrap. The target polyester can also be obtained by adding a polymerization catalyst to cyclic dimer lactide and subjecting it to ring-opening polymerization in an inert gas atmosphere.
(A) Polymerization catalyst In the ring-opening polymerization of the cyclic dimer lactide, examples of the polymerization catalyst include metals such as tin powder and zinc powder, metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, and aluminum oxide. Further, metal halides such as tin dichloride, tin tetrachloride, tin dibromide, tin bromide, tin bromide, zinc chloride, magnesium chloride, and aluminum chloride, tetraphenyltin, tin octylate, and the like can be used. Among these, since the catalytic activity of tin or a tin compound is excellent, these are particularly preferable. The usage-amount of a polymerization catalyst is 0.001-10 mass% with respect to cyclic | annular dimer lactide, Preferably, it is 0.01-5 mass%.
(A) Polymerization conditions In the ring-opening polymerization of the cyclic dimer lactide, the polymerization temperature is 100 to 200 ° C., preferably 120 to 180 ° C., taking into consideration the production rate of the polymer and the thermal decomposition rate of the produced polymer. is there. The ring-opening polymerization of the cyclic dimer lactide is preferably performed in an inert gas atmosphere. For example, nitrogen gas or argon gas can be used as the inert gas. The number average molecular weight of the polyester obtained by polymerization can be obtained with various molecular weights by changing conditions such as the type and amount of the polymerization catalyst, the polymerization temperature, and the polymerization time. The polyhydroxyalkanoate composed of a substituted α-hydroxy acid unit used in the present invention is preferably 1,000 to 1,000,000 in terms of polystyrene in consideration of the reaction in the next step.

化学式(6)で示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートは、化学式(8)で示されるω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物を触媒の存在下で開環重合することにより製造される。   A polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (6) is produced by subjecting an intramolecular cyclized compound of ω-hydroxycarboxylic acid represented by the chemical formula (8) to ring-opening polymerization in the presence of a catalyst.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中のl、m、nについて、
lが0、2〜4から選ばれた整数であり、nが0〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが1〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、l、m及びnは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(For l, m and n in the formula,
when l is an integer selected from 0 and 2-4, and n is an integer selected from 0 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 1 and n is an integer selected from 1 to 4, m is an integer selected from 0 to 8.
Moreover, when there are a plurality of units, l, m, and n represent the above meanings independently for each unit. )

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中のl、m、nについて、
lが0、2〜4から選ばれた整数であり、nが0〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが1〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数である。)
(For l, m and n in the formula,
when l is an integer selected from 0 and 2-4, and n is an integer selected from 0 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 1 and n is an integer selected from 1 to 4, m is an integer selected from 0 to 8. )

ω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物である化学式(8)で表される化合物を用いた化学式(6)で示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートの製造では、重合方法については、特に制限はなく、例えば、溶液重合法、スラリー重合法、塊状重合法などを採択することができる。また、重合溶媒を用いる場合は、その溶媒は特に限定されず、例えば炭素数5〜18の脂肪族炭化水素や環式炭化水素、炭素数6〜20の芳香族炭化水素などの不活性溶媒、テトラヒドロフラン、クロロホルム、オルトジクロロベンゼン、ジオキサンなどを用いることができる。   In the production of a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by chemical formula (6) using a compound represented by chemical formula (8) which is an intramolecular ring-closing compound of ω-hydroxycarboxylic acid, there is no particular limitation on the polymerization method. For example, a solution polymerization method, a slurry polymerization method, a bulk polymerization method and the like can be adopted. When a polymerization solvent is used, the solvent is not particularly limited. For example, an inert solvent such as an aliphatic hydrocarbon having 5 to 18 carbon atoms or a cyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, Tetrahydrofuran, chloroform, orthodichlorobenzene, dioxane and the like can be used.

重合に使用する触媒としては、公知の開環重合触媒を用いることができる。例えば、二塩化スズ、四塩化スズ、フッ化第一スズ、酢酸第一スズ、ステアリン酸第一スズ、オクタン酸第一スズ、酸化第一スズ、酸化第二スズ、その他のスズ塩が挙げられる。また、トリエトキシアルミニウム、トリ−n−プロポキシ−アルミニウム、トリ−iso−プロポキシアルミニウム、トリ−n−ブトキシアルミニウム、トリ−iso−ブトキシアルミニルム、塩化アルミニウム、ジ−iso−プロピル亜鉛、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、塩化亜鉛、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−t−ブトキシチタン、三フッ化アンチモン、酸化鉛、ステアリン酸鉛、四塩化チタン、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素エーテル錯体、トリエチルアミン、トリブチルアミン等が挙げられる。
これらの触媒の使用量は、モノマー化合物の総量に対し、0.0001〜10質量%の範囲であり、より好ましくは0.001〜5質量%の範囲である。
As the catalyst used for the polymerization, a known ring-opening polymerization catalyst can be used. Examples include tin dichloride, tin tetrachloride, stannous fluoride, stannous acetate, stannous stearate, stannous octoate, stannous oxide, stannic oxide, and other tin salts. . Also, triethoxyaluminum, tri-n-propoxy-aluminum, tri-iso-propoxyaluminum, tri-n-butoxyaluminum, tri-iso-butoxyaluminum, aluminum chloride, di-iso-propylzinc, dimethylzinc, diethyl Zinc, zinc chloride, tetra-n-propoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetra-t-butoxy titanium, antimony trifluoride, lead oxide, lead stearate, titanium tetrachloride, boron trifluoride, trifluoride Boron ether complexes, triethylamine, tributylamine and the like can be mentioned.
The usage-amount of these catalysts is the range of 0.0001-10 mass% with respect to the total amount of a monomer compound, More preferably, it is the range of 0.001-5 mass%.

開環重合に際し、重合開始剤として、公知の重合開始剤を用いることができる。具体的には、脂肪族アルコールはモノ、ジ、または多価アルコールのいずれでもよく、また飽和、もしくは不飽和であってもかまわない。具体的にはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、ノナノール、デカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、p−tert−ブチルベンジルアルコール等のモノアルコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ノナンジオール、テトラメチレングリコール等の、ジアルコール、グリセロール、ソルビトール、キシリトール、リビトール、エリスリトール等の多価アルコール及び乳酸メチル、乳酸エチル等を用いることができる。これらの脂肪族アルコールは、用いられるアルコールの種類などの条件により若干の相違はあるが、通常、モノマーの総量に対し、0.01〜10質量%の割合で用いられる。   In the ring-opening polymerization, a known polymerization initiator can be used as a polymerization initiator. Specifically, the aliphatic alcohol may be mono-, di- or polyhydric alcohol, and may be saturated or unsaturated. Specifically, monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, nonanol, decanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, p-tert-butylbenzyl alcohol, ethylene glycol, Dialcohols such as butanediol, hexanediol, nonanediol, and tetramethylene glycol, polyhydric alcohols such as glycerol, sorbitol, xylitol, ribitol, and erythritol, and methyl lactate and ethyl lactate can be used. These aliphatic alcohols are used in a proportion of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of monomers, although there are some differences depending on the conditions such as the type of alcohol used.

開環重合反応温度は、25〜200℃の範囲であり、好ましくは50〜200℃、より好ましくは100〜180℃の範囲である。開環重合反応は窒素、アルゴン等の不活性雰囲気、あるいは減圧、もしくは加圧下で行ってもよく、その際、逐次、触媒、アルコールを添加してもかまわない。   The ring-opening polymerization reaction temperature is in the range of 25 to 200 ° C, preferably 50 to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C. The ring-opening polymerization reaction may be carried out under an inert atmosphere such as nitrogen or argon, or under reduced pressure or under pressure. In this case, a catalyst and alcohol may be added successively.

また、機械特性、分解特性など物性を種々変化させるために、第2成分等を共重合させてもよい。具体的には、α―ヒドロキシカルボン酸の環状ジエステルやω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物であるラクトン類を共重合させることができる。更に、具体的にはα―ヒドロキシカルボン酸の環状ジエステルとしては、グリコール酸、乳酸、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸、α−ヒドロキシイソ吉草酸、α−ヒドロキシ−α−メチル酪酸、α−ヒドロキシカプロン酸、α−ヒドロキシイソカプロン酸、α−ヒドロキシ−β−メチル吉草酸、α−ヒドロキシヘプタン酸、マンデル酸、β−フェニル乳酸等の分子間環状ジエステルが挙げられる。また、不斉炭素を有するものは、L体、D体、ラセミ体、メソ体のいずれでもよい。また、環状ジエステルは異なるα−オキシ酸分子同士により形成されるものであっても一向に構わない。具体的には、グリコール酸と乳酸の間の環状ジエステルであり、3−メチル−2,5−ジケト−1,4−ジオキサンなどが挙げられる。また、ω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物であるラクトン類としては、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、β−イソバレロラクトン、β−カプロラクトン、β−イソカプロラクトン、β−メチル−β−バレロラクトン、γ―ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ―バレロラクトン、ε−カプロラクトン、11−オキシデカン酸ラクトン、p−ジオキサノン、1,5−ジオキセパン−2−オン等の分子内閉環化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   In order to change various physical properties such as mechanical properties and decomposition properties, the second component may be copolymerized. Specifically, a cyclic diester of α-hydroxycarboxylic acid or a lactone which is an intramolecular ring-closing compound of ω-hydroxycarboxylic acid can be copolymerized. Furthermore, specific examples of cyclic diesters of α-hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid, α-hydroxyvaleric acid, α-hydroxyisovaleric acid, α-hydroxy- Examples include intermolecular cyclic diesters such as α-methylbutyric acid, α-hydroxycaproic acid, α-hydroxyisocaproic acid, α-hydroxy-β-methylvaleric acid, α-hydroxyheptanoic acid, mandelic acid, β-phenyllactic acid and the like. . Moreover, what has asymmetric carbon may be any of L-form, D-form, racemic form, and meso form. In addition, the cyclic diester may be formed by different α-oxyacid molecules. Specifically, it is a cyclic diester between glycolic acid and lactic acid, such as 3-methyl-2,5-diketo-1,4-dioxane. Further, lactones which are intramolecular ring-closing compounds of ω-hydroxycarboxylic acid include β-propiolactone, β-butyrolactone, β-isovalerolactone, β-caprolactone, β-isocaprolactone, β-methyl-β- Intramolecular ring-closing compounds such as valerolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, 11-oxydecanoic acid lactone, p-dioxanone, 1,5-dioxepan-2-one and the like can be mentioned. It is not limited to these.

重合によって得られるポリヒドロキシアルカノエートの数平均分子量は、重合触媒の種類や量、重合温度、重合時間などの条件を変えることで種々の数平均分子量のものが得られるが、1,000〜1,000,000のものが好ましい。   The number average molecular weight of the polyhydroxyalkanoate obtained by the polymerization can be obtained with various number average molecular weights by changing conditions such as the type and amount of the polymerization catalyst, the polymerization temperature and the polymerization time. 1,000,000 are preferred.

また、化学式(10)で示されるポリヒドロキシアルカノエートは、化学式(9)で示されるω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物を触媒の存在下で開環重合することにより製造される   The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (10) is produced by ring-opening polymerization of an intramolecular cyclized compound of ω-hydroxycarboxylic acid represented by the chemical formula (9) in the presence of a catalyst.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R9は、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアラルキル基を表す。
また、式中のl、m、nについて、
lが0、2〜4から選ばれた整数であり、nが0〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが1〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが0であるとき、mは0である。)
(In the formula, R9 represents a linear or branched alkyl group or aralkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
In addition, for l, m, and n in the formula,
when l is an integer selected from 0 and 2-4, and n is an integer selected from 0 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
when l is 1 and n is an integer selected from 1 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 1 and n is 0, m is 0. )

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(式中、R10は、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアラルキル基を表す。
また、式中のl、m、nについて、
lが0、2〜4から選ばれた整数であり、nが0〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが1〜4から選ばれた整数であるとき、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、nが0であるとき、mは0である。
また、複数のユニットが存在する場合、l、m、nは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
(Wherein R10 represents a linear or branched alkyl group or aralkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
In addition, for l, m, and n in the formula,
when l is an integer selected from 0 and 2-4, and n is an integer selected from 0 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
when l is 1 and n is an integer selected from 1 to 4, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 1 and n is 0, m is 0.
When there are a plurality of units, l, m, and n represent the above meanings independently for each unit. )

ω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物である化学式(9)を用いた化学式(10)で示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートの製造では、重合方法については、特に制限はなく、例えば、溶液重合法、スラリー重合法、塊状重合法などを採択することができる。また、重合溶媒を用いる場合は、その溶媒は特に限定されず、例えば炭素数5〜18の脂肪族炭化水素や環式炭化水素、炭素数6〜20の芳香族炭化水素などの不活性溶媒、テトラヒドロフラン、クロロホルム、オルトジクロロベンゼン、ジオキサンなどを用いることができる。   In the production of a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the chemical formula (10) using the chemical formula (9) which is an intramolecular ring-closing compound of ω-hydroxycarboxylic acid, the polymerization method is not particularly limited. A polymerization method, a slurry polymerization method, a bulk polymerization method, or the like can be adopted. When a polymerization solvent is used, the solvent is not particularly limited. For example, an inert solvent such as an aliphatic hydrocarbon having 5 to 18 carbon atoms or a cyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, Tetrahydrofuran, chloroform, orthodichlorobenzene, dioxane and the like can be used.

重合に使用する触媒としては、公知の開環重合触媒を用いることができる。例えば、二塩化スズ、四塩化スズ、フッ化第一スズ、酢酸第一スズ、ステアリン酸第一スズ、オクタン酸第一スズ、酸化第一スズ、酸化第二スズ、その他のスズ塩が挙げられる。また、トリエトキシアルミニウム、トリ−n−プロポキシ−アルミニウム、トリ−iso−プロポキシアルミニウム、トリ−n−ブトキシアルミニウム、トリ−iso−ブトキシアルミニルム、塩化アルミニウム、ジ−iso−プロピル亜鉛、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、塩化亜鉛、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−t−ブトキシチタン、三フッ化アンチモン、酸化鉛、ステアリン酸鉛、四塩化チタン、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素エーテル錯体、トリエチルアミン、トリブチルアミン等が挙げられる。これらの触媒の使用量は、モノマー化合物の総量に対し、0.0001〜10質量%の範囲であり、より好ましくは0.001〜5質量%の範囲である。   As the catalyst used for the polymerization, a known ring-opening polymerization catalyst can be used. Examples include tin dichloride, tin tetrachloride, stannous fluoride, stannous acetate, stannous stearate, stannous octoate, stannous oxide, stannic oxide, and other tin salts. . Also, triethoxyaluminum, tri-n-propoxy-aluminum, tri-iso-propoxyaluminum, tri-n-butoxyaluminum, tri-iso-butoxyaluminum, aluminum chloride, di-iso-propylzinc, dimethylzinc, diethyl Zinc, zinc chloride, tetra-n-propoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetra-t-butoxy titanium, antimony trifluoride, lead oxide, lead stearate, titanium tetrachloride, boron trifluoride, trifluoride Boron ether complexes, triethylamine, tributylamine and the like can be mentioned. The usage-amount of these catalysts is the range of 0.0001-10 mass% with respect to the total amount of a monomer compound, More preferably, it is the range of 0.001-5 mass%.

開環重合に際し、重合開始剤として、公知の重合開始剤を用いることができる。具体的には、脂肪族アルコールはモノ、ジ、または多価アルコールのいずれでもよく、また飽和、もしくは不飽和であってもかまわない。具体的にはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、ノナノール、デカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、p−tert−ブチルベンジルアルコール等のモノアルコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ノナンジオール、テトラメチレングリコール等の、ジアルコール、グリセロール、ソルビトール、キシリトール、リビトール、エリスリトール等の多価アルコール及び乳酸メチル、乳酸エチル等を用いることができる。これらの脂肪族アルコールは、用いられるアルコールの種類などの条件により若干の相違はあるが、通常、モノマーの総量に対し、0.01〜10質量%の割合で用いられる。   In the ring-opening polymerization, a known polymerization initiator can be used as a polymerization initiator. Specifically, the aliphatic alcohol may be mono-, di- or polyhydric alcohol, and may be saturated or unsaturated. Specifically, monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, nonanol, decanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, p-tert-butylbenzyl alcohol, ethylene glycol, Dialcohols such as butanediol, hexanediol, nonanediol, and tetramethylene glycol, polyhydric alcohols such as glycerol, sorbitol, xylitol, ribitol, and erythritol, and methyl lactate and ethyl lactate can be used. These aliphatic alcohols are used in a proportion of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of monomers, although there are some differences depending on the conditions such as the type of alcohol used.

開環重合反応温度は、25〜200℃の範囲であり、好ましくは50〜200℃、より好ましくは100〜180℃の範囲である。本発明において、開環重合反応は窒素、アルゴン等の不活性雰囲気、あるいは減圧、もしくは加圧下で行ってもよく、その際、逐次、触媒、アルコールを添加してもかまわない。   The ring-opening polymerization reaction temperature is in the range of 25 to 200 ° C, preferably 50 to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C. In the present invention, the ring-opening polymerization reaction may be carried out under an inert atmosphere such as nitrogen or argon, or under reduced pressure or under pressure. In this case, a catalyst and alcohol may be added successively.

また、機械特性、分解特性など物性を種々変化させるために、第2成分等を共重合させてもよい。具体的には、α―ヒドロキシカルボン酸の環状ジエステルやω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物であるラクトン類を共重合させることができる。更に、具体的にはα―ヒドロキシカルボン酸の環状ジエステルとしては、グリコール酸、乳酸、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸、α−ヒドロキシイソ吉草酸、α−ヒドロキシ−α−メチル酪酸、α−ヒドロキシカプロン酸、α−ヒドロキシイソカプロン酸、α−ヒドロキシ−β−メチル吉草酸、α−ヒドロキシヘプタン酸、マンデル酸、β−フェニル乳酸等の分子間環状ジエステルが挙げられる。また、不斉炭素を有するものは、L体、D体、ラセミ体、メソ体のいずれでもよい。また、環状ジエステルは異なるα−オキシ酸分子同士により形成されるものであっても一向に構わない。具体的には、グリコール酸と乳酸の間の環状ジエステルであり、3−メチル−2,5−ジケト−1,4−ジオキサンなどが挙げられる。また、ω―ヒドロキシカルボン酸の分子内閉環化合物であるラクトン類としては、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、β−イソバレロラクトン、β−カプロラクトン、β−イソカプロラクトン、β−メチル−β−バレロラクトン、γ―ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ―バレロラクトン、δ−カプロラクトン、11−オキシデカン酸ラクトン、p−ジオキサノン、1,5−ジオキセバン−2−オン等の分子内閉環化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   In order to change various physical properties such as mechanical properties and decomposition properties, the second component may be copolymerized. Specifically, a cyclic diester of α-hydroxycarboxylic acid or a lactone which is an intramolecular ring-closing compound of ω-hydroxycarboxylic acid can be copolymerized. Furthermore, specific examples of cyclic diesters of α-hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid, α-hydroxyvaleric acid, α-hydroxyisovaleric acid, α-hydroxy- Examples include intermolecular cyclic diesters such as α-methylbutyric acid, α-hydroxycaproic acid, α-hydroxyisocaproic acid, α-hydroxy-β-methylvaleric acid, α-hydroxyheptanoic acid, mandelic acid, β-phenyllactic acid and the like. . Moreover, what has asymmetric carbon may be any of L-form, D-form, racemic form, and meso form. In addition, the cyclic diester may be formed by different α-oxyacid molecules. Specifically, it is a cyclic diester between glycolic acid and lactic acid, such as 3-methyl-2,5-diketo-1,4-dioxane. Further, lactones which are intramolecular ring-closing compounds of ω-hydroxycarboxylic acid include β-propiolactone, β-butyrolactone, β-isovalerolactone, β-caprolactone, β-isocaprolactone, β-methyl-β- Intramolecular ring-closing compounds such as valerolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, δ-caprolactone, 11-oxydecanoic acid lactone, p-dioxanone and 1,5-dioxeban-2-one It is not limited to these.

重合によって得られるポリヒドロキシアルカノエートの数平均分子量は、重合触媒の種類や量、重合温度、重合時間などの条件を変えることで種々の分子量のものが得られるが、1,000〜1,000,000が好ましい。   The number average molecular weight of the polyhydroxyalkanoate obtained by polymerization can be obtained with various molecular weights by changing conditions such as the type and amount of the polymerization catalyst, the polymerization temperature, and the polymerization time. 1,000 is preferred.

本発明においてポリヒドロキシアルカノエートの分子量は、相対分子量、絶対分子量として測定可能である。簡便にたとえばGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)などにより測定できる。具体的なGPCの測定方法としては、予め上記ポリヒドロキシアルカノエートを可溶な溶媒に溶解し、同様の移動相で測定する。検出器としては、示差屈折(RI)検出器または紫外(UV)検出器など測定するポリヒドロキシアルカノエートに合わせて用いることができる。標準試料(ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなど)との相対比較として分子量が求められる。溶媒としては、ジメチルホルムアミド(DMFと表すことがある)、ジメチルスルホキシド(DMSOと表すことがある)、クロロホルム、テトラヒドロフラン(THFと表すことがある)、トルエン、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIPと表すことがある)などポリマーが可溶なものから選択すればよい。極性溶媒の場合には、塩添加により測定することもできる。   In the present invention, the molecular weight of the polyhydroxyalkanoate can be measured as a relative molecular weight or an absolute molecular weight. It can be easily measured by, for example, GPC (gel permeation chromatography). As a specific GPC measurement method, the polyhydroxyalkanoate is dissolved in a soluble solvent in advance, and measurement is performed with the same mobile phase. As the detector, a differential refraction (RI) detector or an ultraviolet (UV) detector can be used according to the polyhydroxyalkanoate to be measured. The molecular weight is determined as a relative comparison with a standard sample (polystyrene, polymethyl methacrylate, etc.). Examples of the solvent include dimethylformamide (sometimes represented as DMF), dimethyl sulfoxide (sometimes represented as DMSO), chloroform, tetrahydrofuran (sometimes represented as THF), toluene, and hexafluoroisopropanol (sometimes represented as HFIP). )) Or the like in which the polymer is soluble. In the case of a polar solvent, it can also be measured by adding a salt.

また、本発明においては、上記のようにして測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比率(Mw/Mn)が、1〜10の範囲内にある上記ポリヒドロキシアルカノエートを使用することが好ましい。   Moreover, in this invention, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) measured as mentioned above and a number average molecular weight (Mn) is in the range of 1-10, The said polyhydroxyalkanoate Is preferably used.

これらのポリヒドロキシアルカノエートを中間原料とする、ポリヒドロキシアルカノエートポリマーには、スルホン酸基あるいはその誘導体、あるいは、カルボキシル基あるいはその誘導体を有するユニットが、そのポリマー分子中に含まれている。これらの構造は、かかるユニット末端における、分子中の電子の局在化を強力に促し、その電気的な性質は、従来のポリヒドロキシアルカノエートと比べ著しく異なっている可能性がある。また、このような電子の局在化により、溶媒に対する挙動も、従来のポリヒドロキシアルカノエートと異なるものとなる。一例を挙げると、ジメチルホルムアミド(DMF)のような極性溶媒にも溶解可能となる。また、熱的特性の制御、特には水素結合に由来するガラス転移温度の上昇が顕著であり、広範な用途への応用が可能となる。   A polyhydroxyalkanoate polymer using these polyhydroxyalkanoates as an intermediate raw material contains a unit having a sulfonic acid group or a derivative thereof, or a carboxyl group or a derivative thereof in the polymer molecule. These structures strongly promote the localization of electrons in the molecule at the end of such units, and their electrical properties can be significantly different from conventional polyhydroxyalkanoates. In addition, due to such electron localization, the behavior with respect to the solvent also differs from that of the conventional polyhydroxyalkanoate. For example, it can be dissolved in a polar solvent such as dimethylformamide (DMF). In addition, the control of thermal characteristics, particularly the increase in the glass transition temperature derived from hydrogen bonding, is remarkable, and it can be applied to a wide range of uses.

本発明において使用する上記ポリヒドロキシアルカノエートは、化学式(1)または(5)のモノマーユニットが該ポリヒドロキシアルカノエートを構成する全モノマーユニットに対し0.2%以上40%以下の割合で含まれており、かつ、数平均分子量が1,000〜200,000であることが好ましい。化学式(1)または(5)のユニットの割合が0.2%以上となると、トナーに対して正電荷を誘起させる能力が向上する傾向がみられる。一方、化学式(1)または(5)のユニットの割合が40%以下となると、耐湿性等の環境安定性や、被膜特性が向上し好ましい。又、使用するポリヒドロキシアルカノエートの数平均分子量を1,000以上とすると、低分子量成分が少なくなり、トナーが樹脂被覆層に付着又は固着しにくくなり、樹脂被覆層の帯電付与性が向上する傾向がみられる。一方、数平均分子量を200,000以下とすると、樹脂被覆層を形成する他の樹脂との相溶性が向上し、環境変動や経時により安定した帯電性が得られ易くなる。又、溶媒に溶解したとき樹脂溶液の粘度が適切なものとなり塗工し易く、樹脂被覆層の組成が均一になってトナー帯電が安定する。更に、樹脂被覆層の表面粗さが安定し、耐摩耗性が増大する。   In the polyhydroxyalkanoate used in the present invention, the monomer unit represented by the chemical formula (1) or (5) is contained in a ratio of 0.2% to 40% with respect to all monomer units constituting the polyhydroxyalkanoate. The number average molecular weight is preferably 1,000 to 200,000. When the proportion of the unit represented by the chemical formula (1) or (5) is 0.2% or more, the ability to induce a positive charge on the toner tends to be improved. On the other hand, when the proportion of the unit represented by the chemical formula (1) or (5) is 40% or less, environmental stability such as moisture resistance and film properties are preferably improved. Further, when the number average molecular weight of the polyhydroxyalkanoate to be used is 1,000 or more, the low molecular weight component is reduced, the toner is difficult to adhere or adhere to the resin coating layer, and the charge imparting property of the resin coating layer is improved. There is a trend. On the other hand, when the number average molecular weight is 200,000 or less, the compatibility with other resins forming the resin coating layer is improved, and it becomes easy to obtain stable chargeability due to environmental fluctuations and aging. In addition, when dissolved in a solvent, the viscosity of the resin solution becomes appropriate and coating is easy, the composition of the resin coating layer becomes uniform, and the toner charge is stabilized. Furthermore, the surface roughness of the resin coating layer is stabilized and the wear resistance is increased.

尚、一般に、トナー用結着剤樹脂のガラス転移点は、50℃〜70℃程度である場合が多いので、上記ポリヒドロキシアルカノエートを使用するに際しては、芯材を被覆する樹脂被覆層表面へのトナーの付着を避ける上で、トナーのガラス転移点よりも高いガラス転移点を有するような樹脂被覆層が形成されるように、適宜にポリヒドロキシアルカノエートを選択するのが好ましい。   In general, since the glass transition point of the binder resin for toner is often about 50 ° C. to 70 ° C., when the polyhydroxyalkanoate is used, the surface of the resin coating layer covering the core material is used. In order to avoid adhesion of the toner, it is preferable to appropriately select polyhydroxyalkanoate so that a resin coating layer having a glass transition point higher than that of the toner is formed.

本発明の電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアは、芯材上に、上記したようなポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂被覆層を有するものであるが、その芯材の材質としては、従来から公知の磁性体でよく、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物等やこれら磁性体をバインダー樹脂中に分散させた粒子などが挙げられる。また、磁性体をバインダー樹脂中に分散させた樹脂核体粒子を用いることもできる。   The resin-coated carrier for an electrophotographic developer of the present invention has a resin coating layer containing the polyhydroxyalkanoate as described above on a core material. Known magnetic materials may be used, and examples thereof include ferromagnetic metals such as iron, cobalt, and nickel; alloys and compounds such as magnetite, hematite, and ferrite, and particles in which these magnetic materials are dispersed in a binder resin. Also, resin core particles in which a magnetic material is dispersed in a binder resin can be used.

本発明で使用する芯材としては、平均粒径20〜100μmのものを使用することが好ましく、特に30〜65μmのものが好ましい。即ち、芯材の平均粒径を20μm以上とすると、樹脂コートキャリアの粒子分布において微粉系が少なくなり、1粒子当たりの磁化が高くなり、樹脂コートキャリアが飛散し難くなり好ましい。又、芯材の平均粒子を100μm以下とすると、比表面積が大きくなり、トナーが飛散し難くなる。又、ベタ部分の多いフルカラー画像において、ベタ部の再現が良くなる傾向があり好ましい。   As the core material used in the present invention, those having an average particle diameter of 20 to 100 μm are preferably used, and those having an average particle diameter of 30 to 65 μm are particularly preferable. That is, when the average particle diameter of the core material is 20 μm or more, the fine particle system is reduced in the particle distribution of the resin-coated carrier, the magnetization per particle is increased, and the resin-coated carrier is less likely to be scattered. On the other hand, when the average particle of the core material is 100 μm or less, the specific surface area is increased and the toner is hardly scattered. Further, in a full color image having many solid portions, the reproduction of the solid portions tends to be improved, which is preferable.

また上記芯材をを樹脂被覆層で被覆する方法としては、上記に挙げたような芯材の表面上に、少なくとも前記ポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂層によって被覆し樹脂被覆層を形成する方法を挙げることができる。   Further, as a method of coating the core material with a resin coating layer, a method of forming a resin coating layer by coating the surface of the core material as described above with a resin layer containing at least the polyhydroxyalkanoate. Can be mentioned.

この方法において用いることのできる溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びセルソルブチルアセテート等を挙げることができる。   Examples of the solvent that can be used in this method include toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cellosol butyl acetate.

本発明の電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアを構成する樹脂被覆層の樹脂被覆量としては、被覆樹脂層に上記ポリヒドロキアルカノエートを単独で用いる場合、樹脂コートキャリアの総量に対して0.1〜5.0質量%の範囲とし、他の樹脂も併せて用いる場合は、ポリヒドロキシアルカノエートと他の樹脂の混合比にも依るが、樹脂コートキャリアの総量に対して0.1〜25質量%の範囲とするのが好ましい。   The resin coating amount of the resin coating layer constituting the resin-coated carrier for the electrophotographic developer of the present invention is about 0. 0 with respect to the total amount of the resin-coated carrier when the polyhydroxyalkanoate is used alone in the coating resin layer. When the range is from 1 to 5.0% by mass and other resins are also used, the range is 0.1 to 25 with respect to the total amount of the resin-coated carrier, depending on the mixing ratio of the polyhydroxyalkanoate and the other resins. It is preferable to set it as the range of the mass%.

該樹脂被覆層を形成するための焼付装置としては、外部加熱方式又は内部加熱方式のいずれでもよく、例えば、固定式又は流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉でもよく、若しくはマイクロウエーブによる焼付でもよい。焼付温度としては、130〜300℃程度とすることが好ましい。   The baking apparatus for forming the resin coating layer may be either an external heating method or an internal heating method, for example, a fixed or fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, or by a microwave. Baking may be used. The baking temperature is preferably about 130 to 300 ° C.

上記樹脂被覆層は、ポリヒドロキアルカノエートをメラミンアルデヒド樹脂架橋あるいはイソシアネート架橋させたものでもよく、さらに他の公知の樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン等のポリビニル系樹脂及びポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品;ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル,ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;シリコーン樹脂;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂等を併用してもよい。これらの樹脂の中では、フッ素系樹脂及び/またはシリコーン樹脂を使用することも好ましい。前記樹脂として、フッ素系樹脂及び/又はシリコーン樹脂を使用すると、トナーや外添剤によるキャリア汚染(インパクション)を防止できる効果が高い点で有利である。   The resin coating layer may be a polyhydroxyalkanoate obtained by crosslinking melamine aldehyde resin or isocyanate, and further known other resins, for example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene; polystyrene, acrylic resin, polyacrylonitrile, Polyvinyl acetate and polyvinylidene resins such as polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether and polyvinyl ketone; vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer; organo Straight silicone resin consisting of siloxane bonds or modified products thereof; polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoro Silicone resin; fluorine-based resins such as styrene polyesters, polyurethanes, polycarbonates, phenol resins; -; and epoxy resins may be used in combination urea-formaldehyde resins, melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, amino resins such as polyamide resins. Among these resins, it is also preferable to use a fluororesin and / or a silicone resin. Use of a fluorine-based resin and / or a silicone resin as the resin is advantageous in that it has a high effect of preventing carrier contamination (impact) due to toner and external additives.

また、特に用いられるトナーを正の摩擦に呈するには上記の樹脂コートキャリアの樹脂被覆層を構成する樹脂として、ポリヒドロキシアルカノエートの他に、含フッ素ポリマー、例えばポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、フッ化ビニリデンとトリフルオロクロルエチレンとの共重合体、フッ化ビニリデンとへキサフルオロプロピレンとの共重合体等を30〜70質量%含有させてもよい。   In addition, in order to exhibit the toner used particularly in positive friction, as a resin constituting the resin coating layer of the above resin-coated carrier, in addition to polyhydroxyalkanoate, a fluorine-containing polymer such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, Polytrifluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polyperfluoropropylene, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, vinylidene fluoride and trifluorochloroethylene 30% to 70% by mass of the above copolymer, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, or the like may be contained.

上記樹脂被覆層を構成する樹脂として、シリコーン系樹脂を用いても良いのは上記の通りである。オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂を、いずれも使用できる。具体的には、例えば、信越化学社製のKR−271、KR−255(商品名)、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR−2410、SR−2406、SR−2411(商品名)、東芝シリコーン社製のTSR−127B、TSR−144(商品名)等の市販品が挙げられる。これらのストレートシリコーン樹脂には、必要に応じて触媒等を添加してもよい。又、変性シリコーン系樹脂としては、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等による変性シリコーン樹脂が使用できる。市販品としては、例えば、信越化学社製のKR−206(アルキッド樹脂変性品;商品名)、KR−9706(アクリル樹脂変性品;商品名)、ES−1001N(エポキシ樹脂変性品;商品名)、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR−2101(アルキッド樹脂変性品;商品名)等が挙げられる。   As described above, a silicone resin may be used as the resin constituting the resin coating layer. Any straight silicone resin composed of an organosiloxane bond can be used. Specifically, for example, KR-271, KR-255 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SR-2410, SR-2406, SR-2411 (trade name) manufactured by Toray Dow Corning Silicone, Toshiba Examples include commercially available products such as TSR-127B and TSR-144 (trade name) manufactured by Silicone. You may add a catalyst etc. to these straight silicone resins as needed. Further, as the modified silicone resin, modified silicone resins such as alkyd resins, polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, acrylic resins and the like can be used. Examples of commercially available products include KR-206 (alkyd resin modified product; trade name), KR-9706 (acrylic resin modified product; trade name), ES-1001N (epoxy resin modified product; trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. SR-2101 (modified alkyd resin; trade name) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., and the like.

本発明の電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアは、画像を形成する場合に、トナーと混合して二成分系現像剤として用いられる。この際に用いるトナーは、少なくとも、結着樹脂及び着色剤を含有し、必要に応じて、荷電制御剤等の各種の添加剤を含有させることができる。   The resin-coated carrier for an electrophotographic developer of the present invention is mixed with a toner and used as a two-component developer when forming an image. The toner used at this time contains at least a binder resin and a colorant, and may contain various additives such as a charge control agent, if necessary.

トナーに使用する結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリエステル、ポリスチレン;ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン誘導体から得られる高分子化合物;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂;脂肪族多価アルコール、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジアルコール類及びジフェノール類から選択される単量体を構造単位として有するポリエステル樹脂;ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油樹脂等が挙げられる。これらは単独又は混合して用いられる。   The binder resin used in the toner is not particularly limited, but is polyester, polystyrene; a polymer compound obtained from a styrene derivative such as poly-p-chlorostyrene or polyvinyltoluene; and styrene-p-chlorostyrene. Polymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene -Styrene copolymers such as acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer; polyvinyl chloride, phenol resin , Modified phenolic tree , Maleic resins, acrylic resins, methacrylic resins, polyvinyl acetate resins, silicone resins; monomers selected from aliphatic polyhydric alcohols, aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, aromatic dialcohols and diphenols Polyester resins having as structural units: polyurethane resins, polyamide resins, polyvinyl butyral, terpene resins, coumarone indene resins, petroleum resins and the like. These may be used alone or in combination.

コア/シェル構造を有し、コアが低軟化点物質で形成されたトナーも、好ましく用いられる。上記トナーは、低軟化点物質を用いているため、低温定着に有利となっている。   A toner having a core / shell structure and a core formed of a low softening point material is also preferably used. Since the toner uses a low softening point substance, it is advantageous for low-temperature fixing.

低軟化点物質をトナー粒子中に内包化せしめる方法としては、水系媒体中での材料の極性を主要単量体より低軟化点物質の方を小さく設定し、更に少量の極性の大きな樹脂又は単量体を添加せしめることで低軟化点物質を外殻樹脂で被覆した、いわゆるコア/シェル構造を有するトナー粒子を得ることができる。   As a method of encapsulating the low softening point substance in the toner particles, the polarity of the material in the aqueous medium is set smaller than that of the main monomer, and the low softening point substance is further reduced, and a small amount of a large polar resin or single substance is used. By adding the monomer, toner particles having a so-called core / shell structure in which a low softening point substance is coated with an outer shell resin can be obtained.

トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機塩、又は保護コロイド作用とする分散剤の種類及び添加量を変える方法、或いは、機械的装置条件、例えば、ローラの周速、パス回数、撹拌羽根形状の如き撹拌条件、容器形状又は水系媒体中での固形分濃度を制御することにより行うことができる。   Toner particle size distribution control and particle size control can be achieved by a method of changing the kind and amount of a slightly water-soluble inorganic salt or a dispersant that acts as a protective colloid, or mechanical device conditions such as the peripheral speed of a roller, It can be performed by controlling the number of passes, the stirring conditions such as the shape of the stirring blade, the shape of the container, or the solid content concentration in the aqueous medium.

トナーの外殻樹脂としては、スチレン−(メタ)アクリル共重合体,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,スチレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。   Examples of the outer shell resin of the toner include a styrene- (meth) acryl copolymer, a polyester resin, an epoxy resin, and a styrene-butadiene copolymer.

重合法により直接トナー粒子を得る方法においては、それらの単量体が好ましく用いられる。具体的には、スチレン;o(m−,p−)−メチルスチレン、m(p−)−エチルスチレンの如きスチレン単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルの如き(メタ)アクリル酸エステル単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、(メタ)アクリロニトリル、アクリル酸アミドの如きエン単量体が好ましく用いられる。   In the method of directly obtaining toner particles by a polymerization method, those monomers are preferably used. Specifically, styrene; styrene monomer such as o (m-, p-)-methylstyrene, m (p-)-ethylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth ) Propyl acrylate, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid ester monomers such as dimethylaminoethyl acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; ene monomers such as butadiene, isoprene, cyclohexene, (meth) acrylonitrile and acrylamide are preferably used. It is done.

これらトナーは、外添剤として、少なくともシリカ微粒子及び/又は酸化チタン微粒子を用いることが、現像剤に良好に流動性を付与でき、現像剤の寿命が向上することから好ましい。またこれら微粉体を用いることで、より環境変動の少ない現像剤とすることができる。   In these toners, it is preferable to use at least silica fine particles and / or titanium oxide fine particles as an external additive because fluidity can be favorably imparted to the developer and the life of the developer is improved. Further, by using these fine powders, a developer with less environmental fluctuation can be obtained.

その他の外添剤としては、金属酸化物微粉体(酸化アルミニウム,チタン酸ストロンチウム,酸化セリウム,酸化マグネシウム,酸化クロム,酸化錫,酸化亜鉛など)、窒化物微粉体(窒化ケイ素など)、炭化物微粉体(炭化ケイ素など)、金属塩微粉体(硫酸カルシウム,硫酸バリウム,炭酸カルシウムなど)、脂肪酸金属塩微粉体(ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸カルシウムなど)、カーボンブラック、樹脂微粉体(ポリテトラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、シリコーン樹脂など)が好ましい。これらの外添剤は、単独で用いても、また、複数併用しても良い。シリカ微粉体を含め、上記の外添剤は、疎水化処理が行なわれていることが、より好ましい。   Other external additives include metal oxide fine powder (aluminum oxide, strontium titanate, cerium oxide, magnesium oxide, chromium oxide, tin oxide, zinc oxide, etc.), nitride fine powder (silicon nitride, etc.), carbide fine powder Body (silicon carbide, etc.), metal salt fine powder (calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, etc.), fatty acid metal salt fine powder (zinc stearate, calcium stearate, etc.), carbon black, resin fine powder (polytetrafluoroethylene, Polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate, polystyrene, silicone resin, etc.) are preferred. These external additives may be used alone or in combination. It is more preferable that the external additives including the silica fine powder have been subjected to a hydrophobic treatment.

上述した外添剤は、個数平均粒径が0.2μm以下であることが好ましい。個数平均粒径を0.2μm以下とすると流動性が向上し、現像及び転写時に画質が向上する。
外添剤は、トナー粒子100質量部に対し、好ましくは0.01から10質量部、より好ましくは0.05から5質量部で用いられることが好ましい。
The above-mentioned external additive preferably has a number average particle size of 0.2 μm or less. When the number average particle size is 0.2 μm or less, the fluidity is improved and the image quality is improved during development and transfer.
The external additive is preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.

外添剤は、BET法による窒素吸着による比表面積が、好ましくは30m2/g以上、より好ましくは50から400m2/gの範囲のものが好適である。
トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーの如き混合機を使用して行うことができる。
The external additive preferably has a specific surface area by nitrogen adsorption by the BET method of preferably 30 m 2 / g or more, more preferably in the range of 50 to 400 m 2 / g.
The mixing of the toner particles and the external additive can be performed using a mixer such as a Henschel mixer.

本発明において、トナーに用いられる着色剤としては、下記のものが挙げられる。
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168が好適に利用できる。
In the present invention, examples of the colorant used in the toner include the following.
As the yellow colorant, compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 can be suitably used.

マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が好適に利用できる。   As the magenta colorant, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, and 254 can be suitably used.

シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が好適に利用できる。   Examples of cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 can be preferably used.

これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。   These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution.

ブラック着色剤としては、カーボンブラック、及び上記に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い、黒色に調色したものが挙げられる。また、フルカラー用途として、ブラックトナーのみ磁性トナーを使用して、磁性一成分現像を適用しても良い。   Examples of the black colorant include carbon black and those prepared by using the yellow / magenta / cyan colorant described above toned to black. Further, as a full color application, magnetic monocomponent development may be applied using magnetic toner only for black toner.

着色剤は、カラートナーの場合、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性及びトナー中への分散性の点を考慮して選択される。着色剤の含有量は、トナー用結着樹脂100質量部に対し1から20質量部であることが好ましい。   In the case of a color toner, the colorant is selected in consideration of hue angle, saturation, brightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner. The content of the colorant is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin for toner.

トナーに用いられる荷電制御剤としては、公知のものが利用できる。カラートナーの場合は、特に、無色又は淡色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。更に本発明においては、重合法を用いてトナーを製造する場合には、重合阻害性がない水系媒体への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。   Known charge control agents can be used for the toner. In the case of a color toner, in particular, a charge control agent that is colorless or light in color, has a high toner charging speed, and can stably maintain a constant charge amount is preferable. Furthermore, in the present invention, when a toner is produced using a polymerization method, a charge control agent having no solubilized product in an aqueous medium having no polymerization inhibition property is particularly preferable.

ネガ系荷電制御剤としては、例えば、サリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸又はそれらの誘導体の金属化合物;スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物;ホウ素化合物;尿素化合物;ケイ素化合物;及びカリークスアレーンが好ましく用いられる。ポジ系荷電制御剤としては、例えば、四級アンモニウム塩;該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物;グアニジン化合物;及びイミダゾール化合物が好ましく用いられる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対し0.5から10質量部であることが好ましい。しかしながら、荷電制御剤のトナー粒子への添加は必須ではない。   Examples of the negative charge control agent include salicylic acid, dialkylsalicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, or a metal compound thereof. Polymer type compound having sulfonic acid or carboxylic acid in the side chain; boron compound; urea compound; Silicon compounds; and calixarene are preferably used. As the positive charge control agent, for example, a quaternary ammonium salt; a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain; a guanidine compound; and an imidazole compound are preferably used. The content of the charge control agent is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. However, the addition of a charge control agent to the toner particles is not essential.

トナーを製造する方法としては、例えば、上記した結着樹脂、着色材、所望の場合に用いられる、荷電制御剤等の添加剤をヘンシェルミキサー等の混合機で充分混合し、二軸押出機で混練後、冷却して混合物をフェザーミル等の粉砕機で粗粉砕した後、ジェット粉砕機、分級機等を用い所望の粒径の粒子とし、更に、必要に応じてシリカ微粉体等の外添剤等を添加して、ミキサーで混合する方法、懸濁重合方法を用いて直接トナー粒子を生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合方法、又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法を用いトナー粒子を製造する方法等を挙げることができる。   As a method for producing the toner, for example, the binder resin, the colorant, and an additive such as a charge control agent, which are used when desired, are sufficiently mixed with a mixer such as a Henschel mixer, and then a twin screw extruder. After kneading, cooling and roughly pulverizing the mixture with a pulverizer such as a feather mill, etc., then using a jet pulverizer, a classifier, etc., to obtain particles of a desired particle diameter, and if necessary, external addition such as silica fine powder A method of adding an agent and mixing with a mixer, a method of directly producing toner particles using a suspension polymerization method, or a method using a water-based organic solvent that is soluble in monomers and insoluble in a polymer. Examples include a method of producing toner particles using an emulsion polymerization method typified by a dispersion polymerization method for producing toner particles, or a soap-free polymerization method for producing toner particles by direct polymerization in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator. Can do.

本発明に用いるトナーを製造する場合、重合方法によりトナー粒子を生成するには、重合開始剤として、2,2'−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、1,1'−アゾビス−(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が用いられる。   In producing the toner used in the present invention, in order to produce toner particles by a polymerization method, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis is used as a polymerization initiator. Azo series such as isobutyronitrile, 1,1′-azobis- (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile Polymerization initiators: Peroxide-based polymerization initiators such as benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide are used.

重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが、一般的には単量体に対し0.5から20質量%添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。重合度を制御するため公知の架橋剤,連鎖移動剤,重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。   Although the addition amount of a polymerization initiator changes with the target degree of polymerization, generally 0.5 to 20 mass% is added and used with respect to a monomer. The kind of the polymerization initiator varies slightly depending on the polymerization method, but can be used alone or in combination with reference to the 10-hour half-life temperature. In order to control the degree of polymerization, a known crosslinking agent, chain transfer agent, polymerization inhibitor and the like can be further added and used.

トナーの製造方法として懸濁重合を利用する場合には、用いる分散剤として無機系酸化物としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等が挙げられる。有機系化合物としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が挙げられる。これらは水相に分散させて使用される。これら分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2から10.0質量部を使用することが好ましい。   When suspension polymerization is used as a toner production method, the inorganic oxide used as the dispersant is tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, water. Examples include calcium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, and alumina. Examples of the organic compound include polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, starch and the like. These are used by being dispersed in an aqueous phase. These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

これら分散剤は、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させることも出来る。例えば、リン酸三カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法に好ましい分散剤を得ることが出来る。また、これら分散剤の微細化のための0.001から0.1質量部の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン型、アニオン型又はカチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンダデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが好ましく用いられる。   As these dispersants, commercially available ones may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine uniform particle size, the inorganic compound can be produced in a dispersion medium under high-speed stirring. For example, in the case of tricalcium phosphate, a preferred dispersant for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring. Moreover, you may use together 0.001 to 0.1 mass part surfactant for refinement | miniaturization of these dispersing agents. Specifically, commercially available nonionic, anionic or cationic surfactants can be used, for example, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pendadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate. Calcium oleate is preferably used.

トナーの製造方法に直接重合方法を用いる場合においては、具体的には、以下の如き製造方法によってトナーを製造することが可能である。単量体中に低軟化物質からなる離型剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー、ホモジナイザー等により分散させる。好ましくは単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行なえば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50から90℃の温度に設定して重合を行なう。重合反応後半に昇温しても良く、更に、耐久特性向上の目的で、未反応の重合性単量体及び副生成物を除去するために反応後半又は反応終了後に、一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄及びろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系100質量部に対して水300から3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。   When the direct polymerization method is used as the toner production method, specifically, the toner can be produced by the following production method. Monomer composition in which a release agent, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator and other additives composed of a low softening substance are added to the monomer and dissolved or dispersed uniformly by a homogenizer, ultrasonic disperser, etc. The product is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by a usual stirrer, homomixer, homogenizer or the like. Preferably, the droplets made of the monomer composition are granulated by adjusting the stirring speed and time so as to have a desired toner particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. Polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. The temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and for the purpose of improving the durability, a part of the aqueous medium is retained after the latter half of the reaction or after the completion of the reaction in order to remove unreacted polymerizable monomers and byproducts. You may leave. After completion of the reaction, the produced toner particles are recovered by washing and filtration and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 to 3000 parts by weight of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the monomer system.

トナーは分級して粒度分布を制御しても良く、その方法として好ましくは、慣性力を利用した多分割分級装置を用いる。この装置を用いることにより、本発明で好ましい粒度分布を有するトナーを効率的に製造できる。   The toner may be classified to control the particle size distribution. As the method, a multi-division classifying device using inertial force is preferably used. By using this apparatus, a toner having a preferable particle size distribution in the present invention can be efficiently produced.

本発明において、トナーと樹脂コートキャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、通常2〜15質量%、好ましくは4〜13質量%にすると良好な結果が得られる。トナー濃度を2質量%以上とすると、画像濃度が高くなり、15質量%以下とすると、カブリや機内飛散を起こすことがなく、現像剤の耐用寿命も長くなり好ましい。   In the present invention, when a two-component developer is prepared by mixing a toner and a resin-coated carrier, the mixing ratio is usually 2 to 15% by mass, preferably 4 to 13% by mass, as the toner concentration in the developer. Good results can be obtained. When the toner concentration is 2% by mass or more, the image density is high, and when the toner concentration is 15% by mass or less, fogging and scattering in the apparatus are not caused, and the useful life of the developer is preferably increased.

また、補給用現像剤を補給しながら現像を行う現像方法において、トナーと樹脂コートキャリアとを混合して補給用現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中の樹脂コートキャリア1質量部に対してトナー2〜50質量部の割合にすると良好な結果が得られる。トナーを2質量部以上とすると、樹脂コートキャリアに対するトナーの量の量の割合が適切であり、現像剤の帯電量が好適なものとなり、画像濃度が安定する。また50質量部以下とすると、樹脂コートキャリアの劣化が防止されると共に、現像剤の帯電量が好適なものとなり好ましい。   Further, in the development method in which development is performed while replenishing the replenishment developer, when the replenishment developer is prepared by mixing the toner and the resin coat carrier, the mixing ratio is 1 part by weight of the resin coat carrier in the developer. When the ratio of the toner is 2 to 50 parts by mass, good results can be obtained. When the amount of toner is 2 parts by mass or more, the ratio of the amount of toner to the resin-coated carrier is appropriate, the charge amount of the developer is suitable, and the image density is stabilized. Moreover, when it is 50 parts by mass or less, the deterioration of the resin-coated carrier is prevented, and the charge amount of the developer becomes suitable, which is preferable.

次に、本発明で使用するトナーの平均粒径及び粒度分布は、以下のようにして測定することができる。   Next, the average particle size and particle size distribution of the toner used in the present invention can be measured as follows.

電解質溶液100 mlから150mlに界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1から5ml添加し、これに測定試料であるトナーを2から20mg添加する。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で1から3分間分散処理して、コールターカウンターマルチサイザー(コールター社製;商品名)により17μmまたは100μm等の適宜トナーサイズに合わせたアパチャーを用いて体積を基準として0.3から40μmの粒度分布等を測定する。この条件で測定した個数平均粒径、重量平均粒径をコンピュータ処理により求める。   0.1 to 5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) is added to 100 to 150 ml of the electrolyte solution, and 2 to 20 mg of toner as a measurement sample is added thereto. The electrolytic solution in which the sample is suspended is dispersed with an ultrasonic disperser for 1 to 3 minutes, and the aperture is adjusted to a suitable toner size such as 17 μm or 100 μm by a Coulter Counter Multisizer (trade name, manufactured by Coulter Inc.). A particle size distribution of 0.3 to 40 μm, etc. is measured based on the volume. The number average particle diameter and weight average particle diameter measured under these conditions are determined by computer processing.

次に本発明で使用した摩擦帯電量の測定方法を記載する。トナーと本発明の樹脂コートキャリアをトナーが質量ベースで5%となる様に混合し、ターブラミキサーで60秒混合する。この現像剤を底部に500メッシュの導電性スクリーンを装着した金属製の容器に入れ、吸引機で吸引し、吸引前後の重量差と容器に接続されたコンデンサーに蓄積された電位から摩擦帯電量を求める。この際、吸引圧を250mmHgとする。この方法によって、摩擦帯電量が下記式を用いて算出される。
Q(μC/g)=(C×V)/(W1−W2)
(上記式中、W1は吸引前の重量でありW2は吸引後の重量であり、Cはコンデンサーの容量、及びVはコンデンサーに蓄積された電位である。)
Next, a method for measuring the triboelectric charge amount used in the present invention will be described. The toner and the resin-coated carrier of the present invention are mixed so that the toner is 5% on a mass basis, and mixed for 60 seconds with a turbula mixer. This developer is put in a metal container with a 500 mesh conductive screen at the bottom, and sucked with a suction machine, and the triboelectric charge is calculated from the weight difference before and after suction and the potential accumulated in the capacitor connected to the container. Ask. At this time, the suction pressure is 250 mmHg. By this method, the triboelectric charge amount is calculated using the following equation.
Q (μC / g) = (C × V) / (W1−W2)
(W1 is the weight before suction, W2 is the weight after suction, C is the capacity of the condenser, and V is the potential accumulated in the condenser.)

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。例で示す「部」は全て「質量部」を示す。先ず、下記の方法によって、実施例で使用したトナー及びポリヒドロキシアルカノエートを製造した。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. “Parts” shown in the examples are all “parts by mass”. First, the toner and polyhydroxyalkanoate used in the examples were manufactured by the following method.

(トナーの製造例1)
・スチレン−アクリル酸−2−エチルヘキシルメタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体(共重合比=80:15:5) 100質量部
・銅フタロシアニン顔料 5質量部
・低分子量ポリプロピレン 4質量部
上記の各材料を十分予備混合を行った後、溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて平均粒径約1〜2mm程度に粗粉砕した。次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。更に、得られた微粉砕物をエルボウジェット分級機を用いて分級し、正帯電性のシアン色の微粉体を得た。上記シアン微粉体100質量部と、アミノ変性シリコーンオイルで処理された正帯電性疎水性コロイダルシリカ0.8質量部とをヘンシェルミキサーにより混合して、重量平均粒径が8.2μmのシアントナーNo.1を調製した。
(Toner Production Example 1)
-Styrene-acrylic acid-2-ethylhexyl dimethylaminoethyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio = 80: 15: 5) 100 parts by mass-Copper phthalocyanine pigment 5 parts by mass-Low molecular weight polypropylene 4 parts by mass After sufficient preliminary mixing, the mixture was melt-kneaded, and after cooling, coarsely pulverized to an average particle size of about 1 to 2 mm using a hammer mill. Subsequently, it was finely pulverized by an air jet type fine pulverizer. Further, the obtained finely pulverized product was classified using an elbow jet classifier to obtain a positively charged cyan fine powder. 100 parts by weight of the above cyan fine powder and 0.8 parts by weight of positively charged hydrophobic colloidal silica treated with amino-modified silicone oil were mixed with a Henschel mixer to obtain a cyan toner No. having a weight average particle diameter of 8.2 μm. . 1 was prepared.

(トナーの製造例2)
イオン交換水710部に、0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製;商品名)を用いて、12000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を徐々に添加し、Ca3(PO42を含む水系媒体を得た。
次に、以下の各材料を用意した。
・スチレン 165部
・n−ブチルアクリレート 35部
・C.I.ピグメントブルー15:3(着色剤) 12部
・荷電制御剤 3部
・飽和ポリエステル(極性樹脂) 10部
・エステルワックス(融点70℃) 20部
上記各材料を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製;商品名)を用いて、11000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製;商品名)にて11000rpmで10分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてCa3(PO42等を溶解した後、ろ過、水洗、乾燥をして、正帯電性のシアントナー粒子を得た。
得られたシアントナー粒子100部に対して、アミノ変性シリコーンオイルで処理された正帯電性疎水性コロイダルシリカ(一次粒子の個数平均粒径:0.03μm)を0.5部、アミノ変性シリコーンオイルで処理された正帯電性疎水性チタニア粉体(一次粒子の個数平均粒径:0.03μm)を0.5部外添し、重量平均粒径6.8μmのシアントナーNo.2を得た。
(Toner Production Example 2)
To 710 parts of ion-exchanged water, 450 parts of a 0.1M Na 3 PO 4 aqueous solution was added, heated to 60 ° C., and then adjusted to 12000 rpm using a TK homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo; trade name). And stirred. To this, 68 parts of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was gradually added to obtain an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 .
Next, the following materials were prepared.
Styrene 165 parts n-butyl acrylate 35 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (colorant) 12 parts, charge control agent 3 parts, saturated polyester (polar resin) 10 parts, ester wax (melting point 70 ° C) 20 parts The above materials are heated to 60 ° C, and TK homo Using a mixer (made by Tokushu Kika Kogyo; trade name), it was uniformly dissolved and dispersed at 11000 rpm. In this, 10 parts of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
The polymerizable monomer composition is charged into an aqueous medium, and stirred at 11000 rpm for 10 minutes with a TK homomixer (trade name, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at 60 ° C. and N 2 atmosphere. The monomer composition was granulated. Then, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 10 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer is distilled off under reduced pressure, and after cooling, hydrochloric acid is added to dissolve Ca 3 (PO 4 ) 2 and the like, followed by filtration, washing with water, and drying to obtain a positively charged cyan toner. Particles were obtained.
For 100 parts of the cyan toner particles obtained, 0.5 parts of positively charged hydrophobic colloidal silica (number average particle size of primary particles: 0.03 μm) treated with amino-modified silicone oil, amino-modified silicone oil 0.5 part of positively charged hydrophobic titania powder (number average particle size of primary particles: 0.03 μm) treated with a toner, and a cyan toner No. having a weight average particle size of 6.8 μm. 2 was obtained.

次に、本発明に使用するポリヒドロキシアルカノエートの調製例を以下に示す(調製例A〜2P)。   Next, preparation examples of the polyhydroxyalkanoate used in the present invention are shown below (Preparation Examples A to 2P).

(調製例A−1)
[3,6−ジ(3−ブテニル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン及びL−ラクチドを用いたポリエステル合成]
3,6−ジ(3−ブテニル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン 0.11g(0.5mmol)、L−ラクチド 0.65g(4.5mmol)、0.01Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 2ml、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 2mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、150℃に加熱し、開環重合を行った。1時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.63g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、以下の条件でNMR分析を行った。
<測定機器>
FT−NMR:Bruker DPX400(商品名)
共鳴周波数: 1H=400MHz
<測定条件>
測定核種: 1
使用溶媒:TMS/CDCl3
測定温度:室温
その結果、モノマーユニットとして、下記化学式(24)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット9mol%、Bユニット91mol%であることが確認された。
(Preparation Example A-1)
[Polyester synthesis using 3,6-di (3-butenyl) -1,4-dioxane-2,5-dione and L-lactide]
3,6-di (3-butenyl) -1,4-dioxane-2,5-dione 0.11 g (0.5 mmol), L-lactide 0.65 g (4.5 mmol), 0.01 M tin octylate 2 ml of a toluene solution of (2-ethylhexanoate) and 2 ml of a 0.01 M p-tert-butylbenzyl alcohol toluene solution were charged into a polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour and purged with nitrogen. And heated to 150 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 1 hour and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.63 g of polymer.
In order to specify the structure of the obtained polymer, NMR analysis was performed under the following conditions.
<Measurement equipment>
FT-NMR: Bruker DPX400 (trade name)
Resonance frequency: 1 H = 400 MHz
<Measurement conditions>
Measurement nuclide: 1 H
Solvent used: TMS / CDCl 3
Measurement temperature: room temperature As a result, it was confirmed that the monomer unit was a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (24). Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 9 mol% of A unit and 91 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220(商品名)、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H(商品名)、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=18200、重量平均分子量 Mw=24000であった。   The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was determined by gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8220 (trade name), column; Tosoh TSK-GEL Super HM-H (trade name), solvent; It was evaluated by chloroform and polystyrene conversion. As a result, the number average molecular weight was Mn = 18200, and the weight average molecular weight was Mw = 24000.

(調製例A−2)
調製例A−1で合成した化学式(24)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの酸化反応
(Preparation Example A-2)
Oxidation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of unit represented by chemical formula (24) synthesized in Preparation Example A-1

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例A−1で得られた化学式(24)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(A:9mol%、B:91mol%)0.50gをナスフラスコ中に加え、アセトン30mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸5ml、18−クラウン−6−エーテル0.47gを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム0.38gをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、酢酸エチルを60ml加え、更に水45mlを加えた。次に亜硫酸水素ナトリウムを過酸が除去されるまで加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。有機層を抽出し、1.0N塩酸で3回洗浄した。有機層を回収した後、溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、水50ml、メタノール50mlで洗浄し、更に水50mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。次に、THF3mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.44g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(25)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.50 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (A: 9 mol%, B: 91 mol%) comprising the unit represented by the chemical formula (24) obtained in Preparation Example A-1 was added to an eggplant flask, and 30 ml of acetone was added. In addition, it was dissolved. This was placed in an ice bath, 5 ml of acetic acid and 0.47 g of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 0.38 g of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred for 18 hours at room temperature. After completion of the reaction, 60 ml of ethyl acetate was added and 45 ml of water was further added. Sodium bisulfite was then added until the peracid was removed. Thereafter, the liquid property was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. The organic layer was extracted and washed 3 times with 1.0N hydrochloric acid. After recovering the organic layer, the solvent was distilled off to recover the crude polymer. Next, it was washed with 50 ml of water and 50 ml of methanol, and further washed with 50 ml of water three times, and then the polymer was recovered. Next, it was dissolved in 3 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.44 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to identify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (25) as a monomer unit. Was confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=13200、重量平均分子量 Mw=18200であった。
更に、得られたポリヒドロキシアルカノエートのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。
目的物であるポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを31mg得た。
調製例A−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、化学式(25)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Cのユニットが、8mol%、Dのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。
Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight Mn was 13200, and the weight average molecular weight Mw was 18200.
Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained polyhydroxyalkanoate, it calculated by methyl-esterifying the carboxyl group in the side chain terminal of polyhydroxyalkanoate using trimethylsilyldiazomethane.
30 mg of the target polyhydroxyalkanoate was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 31 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained by drying under reduced pressure.
NMR analysis was performed using the same method as in Preparation Example A-1. As a result, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (25) was a copolymer of 8 mol% for the C unit and 92 mol% for the D unit.

(調製例A−3)
調製例A−2で合成した化学式(25)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートと2−アミノベンゼンスルホン酸との縮合反応
(Preparation Example A-3)
Condensation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of the unit represented by chemical formula (25) synthesized in Preparation Example A-2 and 2-aminobenzenesulfonic acid

Figure 2006039533
Figure 2006039533

窒素雰囲気下、調製例A−2で得られた化学式(25)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:8mol%、D:92mol%)0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.36gを100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル1.09mlを加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、エタノール150mlに再沈殿して回収した。得られたポリマーを1N塩酸を用いて1日間洗浄を行った後、1日間水中で攪拌することにより洗浄を行い、減圧乾燥することでポリマーを0.32g得た。
得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒: 重DMSO;測定温度:室温)、フーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)スペクトル(Nicolet AVATAR360FT−IR)により分析を行った。FT−IRスペクトルにおいて、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1658cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。
1H−NMRの結果より、2−アミノベンゼンスルホン酸構造の芳香環に由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(26)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.40 g of polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 8 mol%, D: 92 mol%) composed of the unit represented by chemical formula (25) obtained in Preparation Example A-2 under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzenesulfone 0.36 g of acid was placed in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, and then 1.09 ml of triphenyl phosphite was added and heated at 120 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, it was recovered by reprecipitation in 150 ml of ethanol. The obtained polymer was washed with 1N hydrochloric acid for 1 day, then washed by stirring in water for 1 day, and dried under reduced pressure to obtain 0.32 g of polymer.
The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature), Fourier transform-infrared absorption Analysis was performed by (FT-IR) spectrum (Nicolet AVATAR360FT-IR). In the FT-IR spectrum, a peak at 1695 cm −1 derived from carboxylic acid decreased, and a new peak derived from an amide group was observed at 1658 cm −1 .
From the result of 1 H-NMR, since the peak derived from the aromatic ring having a 2-aminobenzenesulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer has a unit represented by the following chemical formula (26) as a monomer unit. It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate containing.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(26)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Eのユニットが、8mol%、Fのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。
得られたポリマーの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソー HLC-8120、カラム;ポリマーラボラトリーズ PLgel 5μ MIXED−C、溶媒;DMF/LiBr 0.1%(w/v)、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn =11300、重量平均分子量Mw =16000であった。
Further, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (26) was a copolymer of 8 mol% for the E unit and 92 mol% for the F unit.
The average molecular weight of the obtained polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8120, column; Polymer Laboratories PLgel 5μ MIXED-C, solvent; DMF / LiBr 0.1% (w / v), polystyrene. (Conversion). As a result, the number average molecular weight M n = 11300 and the weight average molecular weight M w = 16000.

(調製例A−4)
調製例A−3で合成した化学式(26)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートのエステル化反応
(Preparation Example A-4)
Esterification reaction of polyhydroxyalkanoate comprising unit represented by chemical formula (26) synthesized in Preparation Example A-3

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例A−3で得られた化学式(26)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(E:8mol%、F:92mol%)0.30gをナスフラスコ中に加え、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて溶解し、0℃まで冷却した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)1.35mlを加えて、4時間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去した後、ポリマーを回収した。
更に、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて、ポリマーを再溶解させて、エバポレーターにより溶媒を留去した。この操作を3回繰り返した。
ここで回収したポリマーを、減圧乾燥することでポリマー0.30gを得た。
得られたポリマーの構造決定は、調製例A−3と同様にして1H−NMRにより行った。 1H−NMRの結果より、スルホン酸メチルに由来するピークが3〜4ppmに見られることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(27)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
To the eggplant flask, 0.30 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (E: 8 mol%, F: 92 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (26) obtained in Preparation Example A-3 was added. It melt | dissolved by adding 0 ml and methanol 7.0 ml, and cooled to 0 degreeC. To this, 1.35 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich) was added and stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the solvent was removed by an evaporator, and then the polymer was recovered.
Further, 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol were added to redissolve the polymer, and the solvent was distilled off by an evaporator. This operation was repeated three times.
The polymer collected here was dried under reduced pressure to obtain 0.30 g of polymer.
The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR in the same manner as in Preparation Example A-3. From the result of 1 H-NMR, since a peak derived from methyl sulfonate is observed at 3 to 4 ppm, the obtained polymer is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (27) as a monomer unit. It was confirmed that.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(27)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Gのユニットが、8mol%、Hのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。
また、電位差滴定装置AT510(京都電子製;商品名)を用いた酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることが明らかになった。
得られたポリマーの平均分子量は、調製例A−3と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量Mn =10900、重量平均分子量Mw =15600であった。
一連の調製法をスケールアップし、化学式(27)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、PHA(A)とした。
Further, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (27) was a copolymer of 8 mol% for the G unit and 92 mol% for the H unit.
In addition, since no peak derived from sulfonic acid was observed by acid value titration using potentiometric titrator AT510 (manufactured by Kyoto Electronics; trade name), it is clear that sulfonic acid is methyl sulfonate. Became.
The average molecular weight of the obtained polymer was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-3. As a result, the number average molecular weight M n = 10900 and the weight average molecular weight M w = 15600.
A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (27) was obtained to obtain PHA (A).

(調製例B−1)

Figure 2006039533
(Preparation Example B-1)
Figure 2006039533

[化学式(51)で示される7−(3−ブテニル)−2−オキセパンオンとL−ラクチドを用いたポリエステル合成]
7−(3−ブテニル)−2−オキセパンオン 0.34g(2.0 mmol)、L−ラクチド 1.15g(8.0 mmol)、2Mのジ−iso−プロピル亜鉛のトルエン溶液 20μl、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 8mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、150℃に加熱し、開環重合を行った。10時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを1.05g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(52)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット8mol%、Bユニット92mol%であることが確認された。
[Polyester Synthesis Using 7- (3-Butenyl) -2-oxeppanone represented by Chemical Formula (51) and L-lactide]
7- (3-Butenyl) -2-oxepanone 0.34 g (2.0 mmol), L-lactide 1.15 g (8.0 mmol), 2 M di-iso-propylzinc in toluene solution 20 μl, 0.01 M 8 ml of a toluene solution of p-tert-butylbenzyl alcohol was charged into a polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour and purged with nitrogen, then sealed under reduced pressure and heated to 150 ° C. to perform ring-opening polymerization. went. The reaction was terminated after 10 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 1.05 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to identify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (52) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 8 mol% A unit and 92 mol% B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=43500、重量平均分子量 Mw=67400であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 43500, and the weight average molecular weight was Mw = 67400.

(調製例B−2)
調製例B−1で合成した化学式(52)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの酸化反応
(Preparation Example B-2)
Oxidation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of unit represented by chemical formula (52) synthesized in Preparation Example B-1

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例B−1で得られた化学式(52)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(A:8mol%、B:92mol%)0.50gをナスフラスコ中に加え、アセトン30mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸5ml、18−クラウン−6−エーテル0.40gを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム0.32gをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、酢酸エチルを60ml加え、更に水45mlを加えた。次に亜硫酸水素ナトリウムを過酸が除去されるまで加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。有機層を抽出し、1.0N塩酸で3回洗浄した。有機層を回収した後、溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、水50ml、メタノール50mlで洗浄し、更に水50mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。次に、THFに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.44g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(53)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.50 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (A: 8 mol%, B: 92 mol%) consisting of the unit represented by the chemical formula (52) obtained in Preparation Example B-1 was added to an eggplant flask, and 30 ml of acetone was added. In addition, it was dissolved. This was placed in an ice bath, 5 ml of acetic acid and 0.40 g of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 0.32 g of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred for 18 hours at room temperature. After completion of the reaction, 60 ml of ethyl acetate was added and 45 ml of water was further added. Sodium bisulfite was then added until the peracid was removed. Thereafter, the liquid property was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. The organic layer was extracted and washed 3 times with 1.0N hydrochloric acid. After recovering the organic layer, the solvent was distilled off to recover the crude polymer. Next, it was washed with 50 ml of water and 50 ml of methanol, and further washed with 50 ml of water three times, and then the polymer was recovered. Next, it melt | dissolved in THF and reprecipitated in 50 times amount methanol of THF required for melt | dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.44 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to identify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (53) as a monomer unit. Was confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=37500、重量平均分子量 Mw=59600であった。
更に、得られたポリヒドロキシアルカノエートのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。
目的物であるポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを28mg得た。
調製例A−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、化学式(53)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Cのユニットが、8mol%、Dのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。
Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 37500, and the weight average molecular weight was Mw = 59600.
Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained polyhydroxyalkanoate, it calculated by methyl-esterifying the carboxyl group in the side chain terminal of polyhydroxyalkanoate using trimethylsilyldiazomethane.
30 mg of the target polyhydroxyalkanoate was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. By drying under reduced pressure, 28 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained.
NMR analysis was performed using the same method as in Preparation Example A-1. As a result, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (53) was a copolymer of 8 mol% for the C unit and 92 mol% for the D unit.

(調製例B−3)
調製例B−2で合成した化学式(53)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートと2−アミノ−2−メチルプロパンスルホン酸との縮合反応
(Preparation Example B-3)
Condensation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of the unit represented by chemical formula (53) synthesized in Preparation Example B-2 and 2-amino-2-methylpropanesulfonic acid

Figure 2006039533
Figure 2006039533

窒素雰囲気下、調製例B−2で得られた化学式(53)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:8mol%、D:92mol%)0.40g、2−アミノ−2−メチルプロパンスルホン酸 0.30gを100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル1.03mlを加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、エタノール150mlに再沈殿して回収した。得られたポリマーを1N塩酸を用いて1日間洗浄を行った後、1日間水中で攪拌することにより洗浄を行い、減圧乾燥させることでポリマーを0.32g得た。
得られたポリマーの構造決定は、調製例A−3と同様にして1H−NMR及びフーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)スペクトルにより分析を行った。FT−IRスペクトルにおいて、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1668cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。
1H−NMRの結果より、2−アミノ−2−メチルプロパンスルホン酸構造のメチレンに由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(54)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
Under a nitrogen atmosphere, 0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 8 mol%, D: 92 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (53) obtained in Preparation Example B-2, 2-amino-2 -0.30 g of methylpropanesulfonic acid was placed in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, then 1.03 ml of triphenyl phosphite was added, and the mixture was heated at 120 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, it was recovered by reprecipitation in 150 ml of ethanol. The obtained polymer was washed with 1N hydrochloric acid for 1 day, washed by stirring in water for 1 day, and dried under reduced pressure to obtain 0.32 g of polymer.
The structure of the obtained polymer was analyzed by 1 H-NMR and Fourier transform-infrared absorption (FT-IR) spectrum in the same manner as in Preparation Example A-3. In the FT-IR spectrum, a peak at 1695 cm −1 derived from carboxylic acid decreased, and a new peak derived from an amide group was observed at 1668 cm −1 .
From the result of 1 H-NMR, since the peak derived from methylene having a 2-amino-2-methylpropanesulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer is represented by the following chemical formula (54) as a monomer unit. It was confirmed that this was a polyhydroxyalkanoate containing unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(54)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Eのユニットが、8mol%、Fのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。得られたポリマーの平均分子量は、調製例A−3と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量Mn =37500、重量平均分子量Mw =59600であった。
一連の調製法をスケールアップし、化学式(54)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、PHA(B)とした。
In addition, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (54) was a copolymer of 8 mol% for the E unit and 92 mol% for the F unit. The average molecular weight of the obtained polymer was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-3. As a result, the number average molecular weight M n = 37500 and the weight average molecular weight M w = 59600.
A series of preparation methods were scaled up to obtain a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (54) to obtain PHA (B).

(調製例C−1)
[化学式(89)で示される7−オキソ−4−オキセパンカルボン酸フェニルメチルエステル及びL-ラクチドを用いたポリエステル合成]
(Preparation Example C-1)
[Polyester synthesis using 7-oxo-4-oxepanecarboxylic acid phenylmethyl ester represented by chemical formula (89) and L-lactide]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

化学式(89)で示される7−オキソ−4−オキセパンカルボン酸フェニルメチルエステル 2.48g(10.0mmol)、L−ラクチド 7.21g(50.0mmol)、0.1Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 2.4ml、0.1Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 2.4mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、150℃に加熱し、開環重合を行った。12時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを7.08g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(90)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット8mol%、Bユニット92mol%であることが確認された。
7-oxo-4-oxepanecarboxylic acid phenylmethyl ester represented by the chemical formula (89) 2.48 g (10.0 mmol), L-lactide 7.21 g (50.0 mmol), 0.1 M tin octylate (2 -Tin ethylhexanoate) 2.4 ml, 0.1 M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene 2.4 ml was charged into a polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour, and purged with nitrogen. Sealed under reduced pressure and heated to 150 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 12 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 7.08 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (90) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 8 mol% A unit and 92 mol% B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=10300、重量平均分子量 Mw=14800であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 10300, and the weight average molecular weight was Mw = 14800.

(調製例C−2)
調製例C−1で得られた化学式(90)で示されるポリヒドロキシアルカノエート共重合体 5.00gをジオキサン−エタノール(75:25)の混合溶媒 500mlに溶解し、これに5%パラジウム/炭素触媒1.10gを加えて、反応系内を水素で満たし、室温で1日攪拌した。反応終了後、触媒を取り除くために、0.25μmのメンブランフィルターにてろ過を行い、反応溶液を回収した。溶液を濃縮した後、クロロホルムに溶解させ、その10倍量のメタノール中にて再沈殿を行った。得られたポリマーを回収し、減圧乾燥することでポリマーを3.70g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(91)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット8mol%、Dユニット92mol%であることが確認された。
(Preparation Example C-2)
5.00 g of the polyhydroxyalkanoate copolymer represented by the chemical formula (90) obtained in Preparation Example C-1 was dissolved in 500 ml of a mixed solvent of dioxane-ethanol (75:25), and 5% palladium / carbon was added thereto. 1.10 g of catalyst was added, the reaction system was filled with hydrogen, and the mixture was stirred at room temperature for 1 day. After the reaction, in order to remove the catalyst, the reaction solution was collected by filtration through a 0.25 μm membrane filter. The solution was concentrated, dissolved in chloroform, and reprecipitated in 10 times the amount of methanol. The polymer obtained was collected and dried under reduced pressure to obtain 3.70 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (91) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 8 mol% and D unit 92 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=9500、重量平均分子量 Mw=12900であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 9500, and the weight average molecular weight was Mw = 1900.

(調製例C−3)
調製例C−2で合成した化学式(91)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートと1−ナフチルアミン−8−スルホン酸との縮合反応
(Preparation Example C-3)
Condensation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of the unit represented by chemical formula (91) synthesized in Preparation Example C-2 and 1-naphthylamine-8-sulfonic acid

Figure 2006039533
Figure 2006039533

窒素雰囲気下、調製例C−2で得られた化学式(91)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:8mol%、D:92mol%)0.40g、1−ナフチルアミン−8−スルホン酸0.45gを100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル1.06mlを加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、エタノール150mlに再沈殿して回収した。得られたポリマーを1N塩酸を用いて1日間洗浄を行った後、1日間水中で攪拌することにより洗浄を行い、減圧乾燥することでポリマーを0.33g得た。
得られたポリマーの構造決定は、調製例A−3と同様にして1H−NMR及びフーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)スペクトルにより分析を行った。FT−IRスペクトルにおいて、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1658cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。
1H−NMRの結果より、1−ナフチルアミン−8−スルホン酸構造の芳香環に由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(92)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
Under a nitrogen atmosphere, 0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 8 mol%, D: 92 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (91) obtained in Preparation Example C-2, 1-naphthylamine-8 -0.45 g of sulfonic acid was put in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, and then 1.06 ml of triphenyl phosphite was added and heated at 120 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, it was recovered by reprecipitation in 150 ml of ethanol. The obtained polymer was washed with 1N hydrochloric acid for 1 day, then washed by stirring in water for 1 day, and dried under reduced pressure to obtain 0.33 g of polymer.
The structure of the obtained polymer was analyzed by 1 H-NMR and Fourier transform-infrared absorption (FT-IR) spectrum in the same manner as in Preparation Example A-3. In the FT-IR spectrum, a peak at 1695 cm −1 derived from carboxylic acid decreased, and a new peak derived from an amide group was observed at 1658 cm −1 .
From the result of 1 H-NMR, since the peak derived from the aromatic ring having a 1-naphthylamine-8-sulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer is represented by the following chemical formula (92) as a monomer unit. It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate containing unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(92)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Eのユニットが、8mol%、Fのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。
得られたポリマーの平均分子量は、調製例A−3と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量Mn =8200、重量平均分子量Mw =12400であった。
Further, it was confirmed that the units of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (92) were 8 mol% of the E unit and 92 mol% of the F unit.
The average molecular weight of the obtained polymer was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-3. As a result, the number average molecular weight M n = 8200 and the weight average molecular weight M w = 12400.

(調製例C−4)
調製例C−3で合成した化学式(92)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートのエステル化反応
(Preparation Example C-4)
Esterification reaction of polyhydroxyalkanoate composed of unit represented by chemical formula (92) synthesized in Preparation Example C-3

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例C−3で得られた化学式(92)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(E:8mol%、F:92mol%)0.30gをナスフラスコ中に加え、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて溶解し、0℃まで冷却した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)1.34mlを加えて、4時間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去し、ポリマーを回収した。
更に、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて、ポリマーを再溶解させて、エバポレーターにより溶媒を留去した。この操作を3回繰り返した。
ここで回収したポリマーを、減圧乾燥することでポリマー0.30gを得た。
得られたポリマーの構造決定は、調製例A−3と同様にして1H−NMRにより行った。 1H−NMRの結果より、スルホン酸メチルに由来するピークが3〜4ppmに見られることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(93)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
To the eggplant flask, 0.30 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (E: 8 mol%, F: 92 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (92) obtained in Preparation Example C-3 was added. It melt | dissolved by adding 0 ml and methanol 7.0 ml, and cooled to 0 degreeC. To this, 1.34 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich) was added and stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off with an evaporator to recover the polymer.
Further, 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol were added to redissolve the polymer, and the solvent was distilled off by an evaporator. This operation was repeated three times.
The polymer collected here was dried under reduced pressure to obtain 0.30 g of polymer.
The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR in the same manner as in Preparation Example A-3. From the result of 1 H-NMR, since a peak derived from methyl sulfonate is observed at 3 to 4 ppm, the obtained polymer is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (93) as a monomer unit. It was confirmed that.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(93)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Gのユニットが、8mol%、Hのユニットが、92mol%の共重合体であることが確認された。
また、電位差滴定装置AT510(京都電子製;商品名)を用いた酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることが明らかになった。
得られたポリマーの平均分子量は、調製例A−3と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量Mn =7500、重量平均分子量Mw =11400であった。
一連の調製法をスケールアップし、化学式(93)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、PHA(C)とした。
Further, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (93) was a copolymer of 8 mol% for the G unit and 92 mol% for the H unit.
In addition, since no peak derived from sulfonic acid was observed by acid value titration using potentiometric titrator AT510 (manufactured by Kyoto Electronics; trade name), it is clear that sulfonic acid is methyl sulfonate. Became.
The average molecular weight of the obtained polymer was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-3. As a result, the number average molecular weight M n = 7500 and the weight average molecular weight M w = 11400.
A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by chemical formula (93) was obtained to obtain PHA (C).

(調製例D−1)
[化学式(65)で示される3−(9−デセニル)−2−オキセタノン及びL−ラクチドを用いたポリエステル合成]

Figure 2006039533
(Preparation Example D-1)
[Polyester synthesis using 3- (9-decenyl) -2-oxetanone and L-lactide represented by chemical formula (65)]
Figure 2006039533

化学式(65)で示される3−(9−デセニル)−2−オキセタノン 0.36g(2.0mmol)、L−ラクチド 1.44g(10.0mmol)、0.01Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.8ml、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.8mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、150℃に加熱し、開環重合を行った。12時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.75g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(66)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット4mol%、Bユニット96mol%であることが確認された。
3- (9-decenyl) -2-oxetanone represented by the chemical formula (65) 0.36 g (2.0 mmol), L-lactide 1.44 g (10.0 mmol), 0.01 M tin octylate (2-ethyl) 4.8 ml of tin hexanoate solution in toluene and 4.8 ml of 0.01M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene were charged into the polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour, and purged with nitrogen, then under reduced pressure. And heated to 150 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 12 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.75 g of polymer.
As a result of performing NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (66) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 4 mol% of A unit and 96 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(調製例D−2)
調製例D−1で合成した化学式(66)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの酸化反応
(Preparation Example D-2)
Oxidation reaction of polyhydroxyalkanoate comprising unit represented by chemical formula (66) synthesized in Preparation Example D-1

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例D−1で得られた化学式(66)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(A:4mol%、B:96mol%)0.50gをナスフラスコ中に加え、アセトン30mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸5ml、18−クラウン−6−エーテル0.21gを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム0.17gをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、酢酸エチルを60ml加え、更に水45mlを加えた。次に亜硫酸水素ナトリウムを過酸が除去されるまで加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。有機層を抽出し、1.0N塩酸で3回洗浄した。有機層を回収した後、溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、水50ml、メタノール50mlで洗浄し、更に水50mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。次に、THF3mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.44g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(67)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.50 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (A: 4 mol%, B: 96 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (66) obtained in Preparation Example D-1 was added to an eggplant flask, and 30 ml of acetone was added. In addition, it was dissolved. This was placed in an ice bath, 5 ml of acetic acid and 0.21 g of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 0.17 g of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred for 18 hours at room temperature. After completion of the reaction, 60 ml of ethyl acetate was added and 45 ml of water was further added. Sodium bisulfite was then added until the peracid was removed. Thereafter, the liquid property was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. The organic layer was extracted and washed 3 times with 1.0N hydrochloric acid. After recovering the organic layer, the solvent was distilled off to recover the crude polymer. Next, it was washed with 50 ml of water and 50 ml of methanol, and further washed with 50 ml of water three times, and then the polymer was recovered. Next, it was dissolved in 3 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.44 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to identify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (67) as a monomer unit. Was confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=13100、重量平均分子量 Mw=19100であった。
更に、得られたポリヒドロキシアルカノエートのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。
目的物であるポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを29mg得た。
調製例A−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、化学式(67)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Cのユニットが、4mol%、Dのユニットが、96mol%の共重合体であることが確認された。
一連の調製法をスケールアップし、化学式(67)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、PHA(D)とした。
Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 13100 and the weight average molecular weight was Mw = 19100.
Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained polyhydroxyalkanoate, it calculated by methyl-esterifying the carboxyl group in the side chain terminal of polyhydroxyalkanoate using trimethylsilyldiazomethane.
30 mg of the target polyhydroxyalkanoate was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 29 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained by drying under reduced pressure.
NMR analysis was performed using the same method as in Preparation Example A-1. As a result, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (67) was a copolymer of 4 mol% for the C unit and 96 mol% for the D unit.
A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (67) was obtained to obtain PHA (D).

(調製例E−1)
[テトラヒドロ−3−(2−プロペニル)−2H−ピラン−2−オンとマンデリドを用いたポリエステル合成]
テトラヒドロ−3−(2−プロペニル)−2H−ピラン−2−オン 0.28g(2.0mmol)、マンデリド 2.68g(10.0mmol)、0.01Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.8ml、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.8mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、150℃に加熱し、開環重合を行った。10時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを2.06g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(73)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット12mol%、Bユニット88mol%であることが確認された。
(Preparation Example E-1)
[Polyester synthesis using tetrahydro-3- (2-propenyl) -2H-pyran-2-one and mandelide]
Tetrahydro-3- (2-propenyl) -2H-pyran-2-one 0.28 g (2.0 mmol), mandelide 2.68 g (10.0 mmol), 0.01 M tin octylate (tin 2-ethylhexanoate) 4.8 ml of toluene solution and 4.8 ml of 0.01M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene were placed in a polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour, and purged with nitrogen, and then dissolved under reduced pressure. Sealed and heated to 150 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 10 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 2.06 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (73) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 12 mol% of A unit and 88 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=48000、重量平均分子量 Mw=97200であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 48000, and the weight average molecular weight was Mw = 97200.

(調製例E−2)
調製例E−1で合成した化学式(73)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの酸化反応
(Preparation Example E-2)
Oxidation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of unit represented by chemical formula (73) synthesized in Preparation Example E-1

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例E−1で得られた化学式(73)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(A:12mol%、B:88mol%)0.50gをナスフラスコ中に加え、アセトン30mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸5ml、18−クラウン−6−エーテル0.35gを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム0.28gをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、酢酸エチルを60ml加え、更に水45mlを加えた。次に亜硫酸水素ナトリウムを過酸が除去されるまで加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。有機層を抽出し、1.0N塩酸で3回洗浄した。有機層を回収した後、溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、水50ml、メタノール50mlで洗浄し、更に水50mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。次に、THF3mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.44g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(74)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.50 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (A: 12 mol%, B: 88 mol%) consisting of the unit represented by the chemical formula (73) obtained in Preparation Example E-1 was added to an eggplant flask, and 30 ml of acetone was added. In addition, it was dissolved. This was placed in an ice bath, 5 ml of acetic acid and 0.35 g of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 0.28 g of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred at room temperature for 18 hours. After completion of the reaction, 60 ml of ethyl acetate was added and 45 ml of water was further added. Sodium bisulfite was then added until the peracid was removed. Thereafter, the liquid property was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. The organic layer was extracted and washed 3 times with 1.0N hydrochloric acid. After recovering the organic layer, the solvent was distilled off to recover the crude polymer. Next, it was washed with 50 ml of water and 50 ml of methanol, and further washed with 50 ml of water three times, and then the polymer was recovered. Next, it was dissolved in 3 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.44 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (74) as a monomer unit. Was confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=38600、重量平均分子量 Mw=69100であった。
更に、得られたポリヒドロキシアルカノエートのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。
目的物であるポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを28mg得た。
調製例A−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、化学式(74)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Cのユニットが、11mol%、Dのユニットが、89mol%の共重合体であることが確認された。
一連の調製法をスケールアップし、化学式(74)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、PHA(E)とした。
Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 38600, and the weight average molecular weight was Mw = 69100.
Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained polyhydroxyalkanoate, it calculated by methyl-esterifying the carboxyl group in the side chain terminal of polyhydroxyalkanoate using trimethylsilyldiazomethane.
30 mg of the target polyhydroxyalkanoate was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. By drying under reduced pressure, 28 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained.
NMR analysis was performed using the same method as in Preparation Example A-1. As a result, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (74) was a copolymer of 11 mol% for the C unit and 89 mol% for the D unit.
A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (74) was obtained to obtain PHA (E).

(調製例F−1)
[化学式(76)で示される3−(2−プロペニル)−2−オキセパノンとL−ラクチドを用いたポリエステル合成]
(Preparation Example F-1)
[Polyester Synthesis Using 3- (2-propenyl) -2-oxepanone represented by Chemical Formula (76) and L-lactide]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

化学式(76)で示される3−(2−プロペニル)−2−オキセパノン 0.31g(2.0mmol)、L−ラクチド 1.44g(10.0mmol)、0.01Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.8ml、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.8mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、150℃に加熱し、開環重合を行った。10時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを1.32g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(77)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット10mol%、Bユニット90mol%であることが確認された。
3- (2-propenyl) -2-oxepanone represented by the chemical formula (76) 0.31 g (2.0 mmol), L-lactide 1.44 g (10.0 mmol), 0.01 M tin octylate (2-ethyl) 4.8 ml of tin hexanoate solution in toluene and 4.8 ml of 0.01M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene were charged into the polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour, and purged with nitrogen, then under reduced pressure. And heated to 150 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 10 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 1.32 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (77) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 10 mol% of A unit and 90 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=132000、重量平均分子量 Mw=220400であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 132000, and the weight average molecular weight was Mw = 220400.

(調製例F−2)
調製例F−1で合成した化学式(77)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの酸化反応
(Preparation Example F-2)
Oxidation reaction of polyhydroxyalkanoate composed of unit represented by chemical formula (77) synthesized in Preparation Example F-1

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例F−1で得られた化学式(77)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(A:10mol%、B:90mol%)0.50gをナスフラスコ中に加え、アセトン30mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸5ml、18−クラウン−6−エーテル0.45gを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム0.36gをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、酢酸エチルを60ml加え、更に水45mlを加えた。次に亜硫酸水素ナトリウムを過酸が除去されるまで加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。有機層を抽出し、1.0N塩酸で3回洗浄した。有機層を回収した後、溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、水50ml、メタノール50mlで洗浄し、更に水50mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。次に、THF3mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.44g得た。
得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(78)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.50 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (A: 10 mol%, B: 90 mol%) comprising the unit represented by the chemical formula (77) obtained in Preparation Example F-1 was added to an eggplant flask, and 30 ml of acetone was added. In addition, it was dissolved. This was placed in an ice bath, 5 ml of acetic acid and 0.45 g of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 0.36 g of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred for 18 hours at room temperature. After completion of the reaction, 60 ml of ethyl acetate was added and 45 ml of water was further added. Sodium bisulfite was then added until the peracid was removed. Thereafter, the liquid property was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. The organic layer was extracted and washed 3 times with 1.0N hydrochloric acid. After recovering the organic layer, the solvent was distilled off to recover the crude polymer. Next, it was washed with 50 ml of water and 50 ml of methanol, and further washed with 50 ml of water three times, and then the polymer was recovered. Next, it was dissolved in 3 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.44 g of polymer.
As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to identify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (78) as a monomer unit. Was confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様にしてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより評価した。その結果、数平均分子量 Mn=115400、重量平均分子量 Mw=202000であった。
更に、得られたポリヒドロキシアルカノエートのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。
目的物であるポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを28mg得た。
調製例A−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、化学式(78)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Cのユニットが、9mol%、Dのユニットが、91mol%の共重合体であることが確認された。
一連の調製法をスケールアップし、化学式(78)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、PHA(F)とした。
Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography in the same manner as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 115400, and the weight average molecular weight was Mw = 202000.
Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained polyhydroxyalkanoate, it calculated by methyl-esterifying the carboxyl group in the side chain terminal of polyhydroxyalkanoate using trimethylsilyldiazomethane.
30 mg of the target polyhydroxyalkanoate was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. By drying under reduced pressure, 28 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained.
NMR analysis was performed using the same method as in Preparation Example A-1. As a result, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (78) was a copolymer of 9 mol% for the C unit and 91 mol% for the D unit.
A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (78) was obtained to obtain PHA (F).

(調製例2A−1)
[化学式(98)で示されるL−3−(2−ベンジルオキシカルボニル)エチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオンの合成]
(Preparation Example 2A-1)
[Synthesis of L-3- (2-benzyloxycarbonyl) ethyl-1,4-dioxane-2,5-dione represented by the chemical formula (98)]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

L−グルタミン酸 20gを80%硫酸200mlに溶解し、70℃に保ちながら、ベンジルアルコール500gを加えて反応させ、γ−位のカルボキシル基を保護した化学式(99)で示される化合物を含む粗製物を得た。この粗製物100gを1N硫酸1400mlに加え、0〜5℃にて撹拌しながら、亜硝酸ナトリウム45.2gを含む水溶液100mlを約3時間にわたって滴下し、30分間撹拌を続けた。さらに、亜硝酸ナトリウム9.4gを含む水溶液30mlを約30分間にわたって滴下し、室温にて一晩放置した。エーテルで抽出し、抽出液を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮し、残った粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶により精製を行うことで、化学式(100)で示される化合物を得た。この化合物20gおよびブロモアセチルクロリド17.4gをエーテル300mlに溶かし、5℃以下に冷却し、1.1倍モル量のトリエチルアミン9.5gを含むエーテル溶液50mlを30分間にわたって滴下した。反応混合物をさらに室温にて6時間撹拌し、濾過し、濾液に水50mlを加え、30分間撹拌した。数回水を加えて分液を行い、エーテル層に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮し、化学式(101)で示される化合物 28.3gを得た。収率は94%であった。
化学式(101)で示される化合物 10gのDMF50ml溶液を、炭酸水素ナトリウム3.6gのDMF 950ml溶液(不均一溶液)に、室温にて約8時間かけて滴下した。さらに同温度にて12時間反応させ、濾過し、DMFを濃縮し、残渣をイソプロパノール50mlで洗浄した。濾過後、得られた白色粉末をアセトン200mlに溶かし、不溶物を濾去し、濾液を濃縮した。残渣を少量のイソプロパノールで洗浄し、濾過して十分に乾燥した。この白色粉末を昇華し、イソプロパノール400mlで再結晶して、化学式(98)で示されるL−3−(2−ベンジルオキシカルボニル)エチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン 1.9g(収率24%)を得た。
A crude product containing a compound represented by the chemical formula (99) in which 20 g of L-glutamic acid was dissolved in 200 ml of 80% sulfuric acid and 500 g of benzyl alcohol was added and reacted while maintaining at 70 ° C. to protect the carboxyl group at the γ-position. Obtained. 100 g of this crude product was added to 1400 ml of 1N sulfuric acid, and while stirring at 0 to 5 ° C., 100 ml of an aqueous solution containing 45.2 g of sodium nitrite was dropped over about 3 hours, and stirring was continued for 30 minutes. Further, 30 ml of an aqueous solution containing 9.4 g of sodium nitrite was dropped over about 30 minutes and left at room temperature overnight. The mixture was extracted with ether, the extract was dried over sodium sulfate, concentrated, and the remaining crude crystals were purified by silica gel column chromatography and recrystallization to obtain the compound represented by the chemical formula (100). 20 g of this compound and 17.4 g of bromoacetyl chloride were dissolved in 300 ml of ether, cooled to 5 ° C. or less, and 50 ml of an ether solution containing 9.5 g of 1.1-fold molar amount of triethylamine was added dropwise over 30 minutes. The reaction mixture was further stirred at room temperature for 6 hours, filtered, 50 ml of water was added to the filtrate, and the mixture was stirred for 30 minutes. Water was added several times for liquid separation, sodium sulfate was added to the ether layer, dried, and concentrated to obtain 28.3 g of the compound represented by the chemical formula (101). The yield was 94%.
A compound represented by the chemical formula (101), 10 g of DMF in 50 ml, was dropped into a DMF in 950 ml (heterogeneous solution) in 3.6 g of sodium hydrogencarbonate at room temperature over about 8 hours. The mixture was further reacted at the same temperature for 12 hours, filtered, DMF was concentrated, and the residue was washed with 50 ml of isopropanol. After filtration, the obtained white powder was dissolved in 200 ml of acetone, insoluble matter was removed by filtration, and the filtrate was concentrated. The residue was washed with a small amount of isopropanol, filtered and dried thoroughly. This white powder was sublimated and recrystallized from 400 ml of isopropanol to give 1.9 g of L-3- (2-benzyloxycarbonyl) ethyl-1,4-dioxane-2,5-dione represented by the chemical formula (98) ( Yield 24%).

Figure 2006039533
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Figure 2006039533
Figure 2006039533

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(調製例2A−2)
[化学式(98)で示されるL−3−(2−ベンジルオキシカルボニル)エチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオンとフェニルラクチド(3,6−ビス(フェニルメチル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)を用いたポリエステル合成]
調製例2A−1で合成した化学式(98)で示されるL−3−(2−ベンジルオキシカルボニル)エチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン 0.56g(2.0mmol)、フェニルラクチド 2.96g(10.0mmol)、0.01Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.8ml、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.8mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、180℃に加熱し、開環重合を行った。2時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することで2.98g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(102)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット12mol%、Bユニット88mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2A-2)
[L-3- (2-Benzyloxycarbonyl) ethyl-1,4-dioxane-2,5-dione represented by the chemical formula (98) and phenyl lactide (3,6-bis (phenylmethyl) -1,4- Polyester synthesis using dioxane-2,5-dione)
L-3- (2-benzyloxycarbonyl) ethyl-1,4-dioxane-2,5-dione represented by the chemical formula (98) synthesized in Preparation Example 2A-1 0.56 g (2.0 mmol), phenyl lactide Polymerization of 2.96 g (10.0 mmol), 0.01 M tin octylate (tin tin 2-ethylhexanoate) 4.8 ml, 0.01 M p-tert-butylbenzyl alcohol toluene solution 4.8 ml The ampule was charged, dried under reduced pressure for 1 hour and purged with nitrogen, then sealed under reduced pressure and heated to 180 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 2 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 2.98 g. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (102) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 12 mol% of A unit and 88 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様の方法により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=37500、重量平均分子量 Mw=53300であった。
ここで得られた化学式(102)で示されるポリヒドロキシアルカノエート共重合体 1.00gをジオキサン−エタノール(75:25)の混合溶媒 100mlに溶解し、これに5%パラジウム/炭素触媒0.22gを加えて、反応系内を水素で満たし、室温で1日攪拌した。反応終了後、触媒を取り除くために、0.25μmのメンブランフィルターにてろ過を行い、反応溶液を回収した。溶液を濃縮した後、クロロホルムに溶解させ、その10倍量のメタノール中にて再沈殿を行った。得られたポリマーを回収し、減圧乾燥することでポリマーを0.75g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(103)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット12mol%、Dユニット88mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by the same method as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 37500, and the weight average molecular weight was Mw = 53300.
1.00 g of the polyhydroxyalkanoate copolymer represented by the chemical formula (102) obtained here was dissolved in 100 ml of a mixed solvent of dioxane-ethanol (75:25), and 0.22 g of 5% palladium / carbon catalyst was added thereto. The reaction system was filled with hydrogen and stirred at room temperature for 1 day. After the reaction, in order to remove the catalyst, the reaction solution was collected by filtration through a 0.25 μm membrane filter. The solution was concentrated, dissolved in chloroform, and reprecipitated in 10 times the amount of methanol. The obtained polymer was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.75 g of polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to identify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (103) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 12 mol% and D unit 88 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=31200、重量平均分子量 Mw=46800であった。   The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 31200, and the weight average molecular weight was Mw = 46800.

(調製例2A−3)
[調製例2A−2で合成した化学式(103)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートと2−アミノベンゼンスルホン酸との縮合反応]
(Preparation Example 2A-3)
[Condensation reaction of polyhydroxyalkanoate comprising unit represented by chemical formula (103) synthesized in Preparation Example 2A-2 and 2-aminobenzenesulfonic acid]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

窒素雰囲気下、調製例2A−2で得られた化学式(103)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:12mol%、D:88mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.27gを100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.82mlを加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、エタノール150mlに再沈殿して回収した。得られたポリマーを1N塩酸を用いて1日間洗浄を行った後、1日間水中で攪拌することにより洗浄を行い、減圧乾燥させることでポリマーを0.36g得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒: 重DMSO;測定温度:室温)、フーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)スペクトル(Nicolet AVATAR360FT−IR)により分析を行った。IR測定を行った結果、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1658cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。
1H−NMRの結果より、2−アミノベンゼンスルホン酸構造の芳香環に由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(104)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 12 mol%, D: 88 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (103) obtained in Preparation Example 2A-2 under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene 0.27 g of sulfonic acid was put in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, 0.82 ml of triphenyl phosphite was added, and the mixture was heated at 120 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, it was recovered by reprecipitation in 150 ml of ethanol. The obtained polymer was washed with 1N hydrochloric acid for 1 day, then washed by stirring in water for 1 day, and dried under reduced pressure to obtain 0.36 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature), Fourier transform-infrared absorption (FT) -IR) Analysis was performed by spectrum (Nicolet AVATAR360FT-IR). As a result of IR measurement, the peak at 1695 cm −1 derived from the carboxylic acid decreased, and a new peak derived from the amide group was observed at 1658 cm −1.
From the result of 1H-NMR, since the peak derived from the aromatic ring having a 2-aminobenzenesulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer contains a unit represented by the following chemical formula (104) as a monomer unit. It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(104)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Eのユニットが、11mol%、Fのユニットが、89mol%の共重合体であることが確認された。得られたポリマーの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソー HLC-8120、カラム;ポリマーラボラトリーズ PLgel 5μ MIXED−C、溶媒;DMF/LiBr 0.1%(w/v)、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn =26800、重量平均分子量Mw =42900であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(104)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2A)とした。   Further, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (104) was a copolymer of 11 mol% for the E unit and 89 mol% for the F unit. The average molecular weight of the obtained polymer was as follows: gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8120, column; Polymer Laboratories PLgel 5μ MIXED-C, solvent; DMF / LiBr 0.1% (w / v), polystyrene (Conversion). As a result, the number average molecular weight Mn = 26800 and the weight average molecular weight Mw = 42900. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (104) was obtained to give the exemplified compound PHA (2A).

(調製例2B−1)
[テトラヒドロ−3−(2−プロペニル)−2H−ピラン−2−オンとフェニルラクチド(3,6−ビス(フェニルメチル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)を用いたポリエステル合成]
テトラヒドロ−3−(2−プロペニル)−2H−ピラン−2−オン 0.28g(2.0mmol)、フェニルラクチド 2.96g(10.0mmol)、0.01Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.8ml、0.01Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.8mlを重合アンプルに装入し、その後は調製例A−1と同様の方法によりポリマーを2.06g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(105)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット13mol%、Bユニット87mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2B-1)
[Polyester synthesis using tetrahydro-3- (2-propenyl) -2H-pyran-2-one and phenyl lactide (3,6-bis (phenylmethyl) -1,4-dioxane-2,5-dione)]
Tetrahydro-3- (2-propenyl) -2H-pyran-2-one 0.28 g (2.0 mmol), phenyl lactide 2.96 g (10.0 mmol), 0.01 M tin octylate (2-ethylhexanoic acid) Tin) 4.8 ml of toluene solution and 4.8 ml of 0.01 M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene were charged into the polymerization ampule, and then the polymer was added in the same manner as in Preparation Example A-1. 06 g was obtained. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (105) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 13 mol% of A unit and 87 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様の方法により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=32000、重量平均分子量 Mw=56000であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by the same method as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 32000, and the weight average molecular weight was Mw = 56000.

(調製例2B−2)
[調製例2B−1で合成した化学式(105)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートの酸化反応]
(Preparation Example 2B-2)
[Oxidation reaction of polyhydroxyalkanoate comprising unit represented by chemical formula (105) synthesized in Preparation Example 2B-1]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

調製例2B−1で得られた化学式(105)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(A:13mol%、B:87mol%)0.50gをナスフラスコ中に加え、アセトン30mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸5ml、18−クラウン−6−エーテル0.35gを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム0.28gをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、調製例A−2と同様の方法によりポリマーを0.45g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例A−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(106)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。   0.50 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (A: 13 mol%, B: 87 mol%) comprising the unit represented by the chemical formula (105) obtained in Preparation Example 2B-1 was added to an eggplant flask, and 30 ml of acetone was added. In addition, it was dissolved. This was placed in an ice bath, 5 ml of acetic acid and 0.35 g of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 0.28 g of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred at room temperature for 18 hours. After completion of the reaction, 0.45 g of polymer was obtained by the same method as in Preparation Example A-2. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example A-1 to specify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (106) as a monomer unit. Was confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例A−1と同様の方法により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=30100、重量平均分子量 Mw=54200であった。
更に、得られたポリヒドロキシアルカノエートのユニットを算出するため、調製例A−2と同様の方法により得られたポリヒドロキシアルカノエート29mgを調製例A−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、化学式(106)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Cのユニットが、12mol%、Dのユニットが、88mol%の共重合体であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by the same method as in Preparation Example A-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 30100, and the weight average molecular weight was Mw = 54200.
Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained polyhydroxyalkanoate, 29 mg of the polyhydroxyalkanoate obtained by the same method as in Preparation Example A-2 was subjected to NMR analysis using the same method as in Preparation Example A-1. went. As a result, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (106) was a copolymer of 12 mol% for the C unit and 88 mol% for the D unit.

(調製例2B−3)
[調製例2B−2で合成した化学式(106)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートと4−メトキシアニリン−2−スルホン酸との縮合反応]
(Preparation Example 2B-3)
[Condensation reaction of polyhydroxyalkanoate comprising unit represented by chemical formula (106) synthesized in Preparation Example 2B-2 and 4-methoxyaniline-2-sulfonic acid]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

窒素雰囲気下、調製例2B−2で得られた化学式(106)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:12mol%、D:88mol%)を0.40g、4−メトキシアニリン−2−スルホン酸0.33gを100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.84mlを加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、調製例A−3と同様の方法によりポリマーを0.33g得た。得られたポリマーの構造決定は、調製例A−3と同様の方法により分析を行った。IR測定を行った結果、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1658cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。1H−NMRの結果より、4−メトキシアニリン−2−スルホン酸構造の芳香環に由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(107)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。 0.40 g of 4-hydroxyaniline, a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 12 mol%, D: 88 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (106) obtained in Preparation Example 2B-2, under a nitrogen atmosphere After putting 0.33 g of 2-sulfonic acid in a 100 ml three-necked flask and adding 15.0 ml of pyridine and stirring, 0.84 ml of triphenyl phosphite was added and heated at 120 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, 0.33 g of polymer was obtained by the same method as in Preparation Example A-3. The structure of the obtained polymer was analyzed by the same method as in Preparation Example A-3. As a result of IR measurement, the peak at 1695 cm −1 derived from the carboxylic acid decreased, and a new peak derived from the amide group was observed at 1658 cm −1 . From the result of 1 H-NMR, since the peak derived from the aromatic ring having a 4-methoxyaniline-2-sulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer is represented by the following chemical formula (107) as a monomer unit. It was confirmed that this was a polyhydroxyalkanoate containing unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(107)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットの割合は、Eのユニットが、11mol%、Fのユニットが、89mol%の共重合体であることが確認された。得られたポリマーの平均分子量は、調製例A−3と同様の方法により評価した。その結果、数平均分子量Mn =29500、重量平均分子量Mw =53700であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(107)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2B)とした。 Further, it was confirmed that the unit of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (107) was a copolymer of 11 mol% for the E unit and 89 mol% for the F unit. The average molecular weight of the obtained polymer was evaluated by the same method as in Preparation Example A-3. As a result, the number average molecular weight M n = 29500 and the weight average molecular weight M w = 53700. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (107) was obtained to give Exemplified Compound PHA (2B).

(調製例2C−1)
[フェニルラクチドを用いたポリエステル合成]
フェニルラクチド 29.63g(100.0mmol)、0.1Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.0ml、0.1Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.0mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、180℃に加熱し、開環重合を行った。10時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを24.00g得た。得られた化合物の構造を特定するため、以下の条件でNMR分析を行った。
<測定機器>
FT−NMR:Bruker DPX400
共鳴周波数: 1H=400MHz
<測定条件>
測定核種: 1
使用溶媒:TMS/CDCl3
測定温度:室温
その結果、得られた化合物は、モノマーユニットとして、下記化学式(108)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2C-1)
[Polyester synthesis using phenyl lactide]
Phenyl lactide 29.63 g (100.0 mmol), 0.1 M tin octylate (tin 2-ethylhexanoate) in toluene 4.0 ml, 0.1 M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene 4.0 ml Was placed in a polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour and purged with nitrogen, sealed under reduced pressure, and heated to 180 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 10 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 24.00 g of polymer. In order to specify the structure of the obtained compound, NMR analysis was performed under the following conditions.
<Measurement equipment>
FT-NMR: Bruker DPX400
Resonance frequency: 1 H = 400 MHz
<Measurement conditions>
Measurement nuclide: 1 H
Solvent used: TMS / CDCl 3
Measurement temperature: room temperature As a result, it was confirmed that the obtained compound was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (108) as a monomer unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=35000、重量平均分子量 Mw=49000であった。   The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 35000 and the weight average molecular weight was Mw = 49000.

(調製例2C−2)
調製例2C−1で得られた化学式(108)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート 10.00gをナスフラスコ中に加え、THF500mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液33.75ml(67.5mmol)をゆっくり加えて、−78℃下で30分間攪拌した。次に、クロロギ酸ベンジルを11.58g(130.5mmol)加えた後、室温で30分間攪拌した。反応終了後、反応液を塩化アンモニウム水溶液1000ml中に注いだ後、ジクロロメタン500mlを加えて有機層を抽出した。水250mlで、3回洗浄した後、有機層を回収した。溶媒を留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、THF60mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを8.03g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(109)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット11mol%、Bユニット89mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2C-2)
10.00 g of polyhydroxyalkanoate composed of the unit represented by the chemical formula (108) obtained in Preparation Example 2C-1 was added to an eggplant flask, and 500 ml of THF was added and dissolved. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 33.75 ml (67.5 mmol) of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added, and the mixture was stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, after adding 11.58 g (130.5 mmol) of benzyl chloroformate, it stirred at room temperature for 30 minutes. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 1000 ml of an aqueous ammonium chloride solution, and 500 ml of dichloromethane was added to extract the organic layer. After washing with 250 ml of water three times, the organic layer was recovered. The crude polymer was recovered by distilling off the solvent. Next, it was dissolved in 60 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 8.03 g of a polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1 to identify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (109) as a monomer unit. Was confirmed. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is A unit 11 mol% and B unit 89 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=28500、重量平均分子量 Mw=41000であった。
ここで得られた化学式(109)で示されるポリヒドロキシアルカノエート共重合体 5.00gをジオキサン−エタノール(75:25)の混合溶媒 500mlに溶解し、これに5%パラジウム/炭素触媒1.10gを加えて、反応系内を水素で満たし、室温で1日攪拌した。反応終了後、触媒を取り除くために、0.25μmのメンブランフィルターにてろ過を行い、反応溶液を回収した。溶液を濃縮した後、クロロホルムに溶解し、その10倍量のメタノール中にて再沈殿を行った。得られたポリマーを回収し、減圧乾燥することでポリマーを3.66g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(110)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット11mol%、Dユニット89mol%であることが確認された。
The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 28500, and the weight average molecular weight was Mw = 41000.
5.00 g of the polyhydroxyalkanoate copolymer represented by the chemical formula (109) obtained here was dissolved in 500 ml of a mixed solvent of dioxane-ethanol (75:25), and 1.10 g of 5% palladium / carbon catalyst was dissolved therein. The reaction system was filled with hydrogen and stirred at room temperature for 1 day. After the reaction, in order to remove the catalyst, the reaction solution was collected by filtration through a 0.25 μm membrane filter. The solution was concentrated, dissolved in chloroform, and reprecipitated in 10 times the amount of methanol. The obtained polymer was collected and dried under reduced pressure to obtain 3.66 g of polymer. As a result of performing NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1 to identify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (110) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 11 mol% and D unit 89 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=22500、重量平均分子量 Mw=33800であった。
また、ここで得られたポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒を留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを29mg得た。
ここで得られたポリヒドロキシアルカノエートを調製例2C−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、Cのユニットのカルボキシル基がカルボン酸メチルエステルになっていることが確認され、得られたポリマーは再度、エステル化することが可能であることが確認された。
The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 2500 and the weight average molecular weight was Mw = 33800.
Further, 30 mg of the polyhydroxyalkanoate obtained here was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 29 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained by drying under reduced pressure.
The polyhydroxyalkanoate obtained here was subjected to NMR analysis using the same method as in Preparation Example 2C-1. As a result, it was confirmed that the carboxyl group of the C unit was carboxylic acid methyl ester, and it was confirmed that the obtained polymer could be esterified again.

(調製例2C−3)
窒素雰囲気下、調製例2C−2で得られた化学式(110)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:11mol%、D:89mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.25g(1.4mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.75ml(2.8mmol)を加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、エタノール150mlに再沈殿して回収した。得られたポリマーを1N塩酸を用いて1日間洗浄を行った後、1日間水中で攪拌することにより洗浄を行い、減圧乾燥することでポリマーを0.35g得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒: 重DMSO;測定温度:室温)、フーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)スペクトル(Nicolet AVATAR360FT−IR)により分析を行った。IR測定を行った結果、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1658cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。
1H−NMRの結果より、2−アミノベンゼンスルホン酸構造の芳香環に由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(111)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2C-3)
0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 11 mol%, D: 89 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (110) obtained in Preparation Example 2C-2 under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene Add 0.25 g (1.4 mmol) of sulfonic acid into a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine, stir, add 0.75 ml (2.8 mmol) of triphenyl phosphite, and heat at 120 ° C. for 6 hours. did. After completion of the reaction, it was recovered by reprecipitation in 150 ml of ethanol. The obtained polymer was washed with 1N hydrochloric acid for 1 day, then washed by stirring in water for 1 day, and dried under reduced pressure to obtain 0.35 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature), Fourier transform-infrared absorption Analysis was performed by (FT-IR) spectrum (Nicolet AVATAR360FT-IR). As a result of IR measurement, the peak at 1695 cm −1 derived from the carboxylic acid decreased, and a new peak derived from the amide group was observed at 1658 cm −1 .
From the result of 1 H-NMR, since the peak derived from the aromatic ring having a 2-aminobenzenesulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer has a unit represented by the following chemical formula (111) as a monomer unit. It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate containing.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(111)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットは、Eのユニットを、11mol%を含む共重合体であることが確認された。得られたポリマーの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソー HLC-8120、カラム;ポリマーラボラトリーズ PLgel 5μ MIXED−C、溶媒;DMF/LiBr 0.1%(w/v)、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn =20500、重量平均分子量Mw =30800であった。 It was also confirmed that the polyhydroxyalkanoate unit represented by the chemical formula (111) was a copolymer containing 11 mol% of the E unit. The average molecular weight of the obtained polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8120, column; Polymer Laboratories PLgel 5μ MIXED-C, solvent; DMF / LiBr 0.1% (w / v), polystyrene. (Conversion). As a result, the number average molecular weight M n = 20500 and the weight average molecular weight M w = 30800.

(調製例2C−4)
調製例2C−3で得られた化学式(111)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体0.30gをナスフラスコ中に加え、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて溶解し、0℃まで冷却した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.78mlを加えて、4時間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去した後、ポリマーを回収した。更に、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて、ポリマーを再溶解させて、エバポレーターにより溶媒を留去した。この操作を3回繰り返した。ここで回収したポリマーを、減圧乾燥することでポリマー0.30gを得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒:重DMSO;測定温度:室温)により行った。 1H−NMRの結果より、スルホン酸メチルに由来するピークが3〜4ppmに見られることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(112)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2C-4)
Add 0.30 g of the polyhydroxyalkanoate copolymer consisting of the unit represented by the chemical formula (111) obtained in Preparation Example 2C-3 to an eggplant flask, and dissolve by adding 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol. And cooled to 0 ° C. To this was added 0.78 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), and the mixture was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the solvent was removed by an evaporator, and then the polymer was recovered. Further, 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol were added to redissolve the polymer, and the solvent was distilled off by an evaporator. This operation was repeated three times. The polymer collected here was dried under reduced pressure to obtain 0.30 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature). From the result of 1 H-NMR, since a peak derived from methyl sulfonate is seen at 3 to 4 ppm, the obtained polymer is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (112) as a monomer unit. It was confirmed that.

Figure 2006039533
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また、化学式(112)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットは、Gのユニットを11mol%含むことが確認された。また、電位差滴定装置AT510(京都電子製)を用いた酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。得られたポリマーの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソー HLC-8120、カラム;ポリマーラボラトリーズ PLgel 5μ MIXED−C、溶媒;DMF/LiBr 0.1%(w/v)、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn =20000、重量平均分子量Mw =30400であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(112)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2C)とした。 Further, it was confirmed that the polyhydroxyalkanoate unit represented by the chemical formula (112) contained 11 mol% of the G unit. In addition, the acid value titration using the potentiometric titrator AT510 (manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.) revealed that the sulfonic acid was methyl sulfonate because no peak derived from sulfonic acid was observed. . The average molecular weight of the obtained polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8120, column; Polymer Laboratories PLgel 5μ MIXED-C, solvent; DMF / LiBr 0.1% (w / v), polystyrene. (Conversion). As a result, the number average molecular weight Mn = 20000 and the weight average molecular weight Mw = 30400. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (112) was obtained to give the exemplified compound PHA (2C).

(調製例2D−1)
調製例2C−1で得られた化学式(108)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートを用いて、クロロギ酸ベンジルのかわりに5−ブロモ吉草酸エチル14.41g(130.5mmol)を用いる以外は、調製例2C−2と同様の方法でポリマーを8.02g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(113)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット8mol%、Bユニット92mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2D-1)
Other than using 14.41 g (130.5 mmol) of ethyl 5-bromovalerate instead of benzyl chloroformate using the polyhydroxyalkanoate consisting of the unit represented by chemical formula (108) obtained in Preparation Example 2C-1. Produced 8.02 g of polymer in the same manner as in Preparation Example 2C-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (113). It was confirmed that they were 8 mol% and B unit was 92 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=28500、重量平均分子量 Mw=39600であった。
また、上記ポリマーを調製例2C−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.94g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(114)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット8mol%、Dユニット92mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 28500, and the weight average molecular weight was Mw = 39600.
The polymer was hydrocracked in the same manner as in Preparation Example 2C-2 to obtain 3.94 g of polymer. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, it was confirmed that the polymer was a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (114) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 8 mol% and D unit 92 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=24900、重量平均分子量 Mw=35400であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 24900 and the weight average molecular weight Mw = 35400.

(調製例2D−2)
窒素雰囲気下、調製例2D−1で得られた化学式(114)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:8mol%、D:92mol%)を0.40g、タウリン 0.13g(1.0mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.53ml(2.0mmol)を加え、調製例A−3と同様の方法により、ポリマーを0.31gを得た。得られたポリマーは、調製例A−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(115)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット6mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2D-2)
Under a nitrogen atmosphere, 0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 8 mol%, D: 92 mol%) comprising the unit represented by the chemical formula (114) obtained in Preparation Example 2D-1 and 0.13 g of taurine (1.0 mmol) was placed in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, 0.53 ml (2.0 mmol) of triphenyl phosphite was added, and the same method as in Preparation Example A-3 was performed. 0.31 g of polymer was obtained. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (115) as a result of performing NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example A-3. It was confirmed to be a copolymer containing 6 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例A−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =19800、重量平均分子量Mw =31700であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(115)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2D)とした。 Moreover, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example A-3. As a result, the number average molecular weight M n = 19800 and the weight average molecular weight M w = 31700 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (115) was obtained to give the exemplified compound PHA (2D).

(調製例2E−1)
[L−ラクチドを用いたポリエステル合成]
L−ラクチド 14.41g(100.0mmol)、0.1Mのオクチル酸スズ(2−エチルヘキサン酸スズ)のトルエン溶液 4.0ml、0.1Mのp−tert−ブチルベンジルアルコールのトルエン溶液 4.0mlを重合アンプルに装入し、1時間減圧乾燥、窒素置換を行った後、減圧下にて溶封し、160℃に加熱し、開環重合を行った。10時間後反応を終了し、冷却した。得られたポリマーをクロロホルムに溶解し、溶解に要したクロロホルムの10倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを12.68g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(116)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2E-1)
[Polyester synthesis using L-lactide]
L-lactide 14.41 g (100.0 mmol), 0.1 M tin octylate (tin 2-ethylhexanoate) in toluene 4.0 ml, 0.1 M p-tert-butylbenzyl alcohol in toluene 4. 0 ml was charged into a polymerization ampule, dried under reduced pressure for 1 hour and purged with nitrogen, then sealed under reduced pressure and heated to 160 ° C. to perform ring-opening polymerization. The reaction was terminated after 10 hours and cooled. The obtained polymer was dissolved in chloroform and reprecipitated in 10 times the amount of chloroform required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 12.68 g of polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1 to identify the structure of the obtained polymer, it was confirmed that the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (116). .

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=42800、重量平均分子量 Mw=59100であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 42800, and the weight average molecular weight was Mw = 59100.

(調製例2E−2)
調製例2E−1で得られた化学式(116)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート 10.00gをナスフラスコ中に加え、THF500mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液69.38ml(138.8mmol)をゆっくり加えて、−78℃下で30分間攪拌した。次に、クロロギ酸ベンジルを23.81g(277.5mmol)加え、調製例2C−2と同様の方法により、ポリマーを9.55g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(117)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット12mol%、Bユニット88mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2E-2)
10.00 g of polyhydroxyalkanoate composed of the unit represented by the chemical formula (116) obtained in Preparation Example 2E-1 was added to an eggplant flask, and 500 ml of THF was added and dissolved. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 69.38 ml (138.8 mmol) of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added, and the mixture was stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, 23.81 g (277.5 mmol) of benzyl chloroformate was added, and 9.55 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2C-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (117). It was confirmed that they were 12 mol% and B units were 88 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=32100、重量平均分子量 Mw=46500であった。
また、上記ポリマーを調製例2C−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.47g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(118)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット12mol%、Dユニット88mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 32100 and the weight average molecular weight Mw = 46500.
The polymer was hydrocracked in the same manner as in Preparation Example 2C-2 to obtain 3.47 g of polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (118) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 12 mol% and D unit 88 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=30100、重量平均分子量 Mw=45200であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 30100 and the weight average molecular weight was Mw = 45200.

(調製例2E−3)
窒素雰囲気下、調製例2E−2で得られた化学式(118)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:12mol%、D:88mol%)を0.40g、2−アミノ−1−ナフタレンスルホン酸 0.69g(3.1mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル1.62ml(6.2mmol)を加え、調製例2C−3と同様の方法により、ポリマーを0.37g得た。得られたポリマーは、調製例2C−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(119)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット8mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2E-3)
In a nitrogen atmosphere, 0.40 g of 2-hydroxy-polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 12 mol%, D: 88 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (118) obtained in Preparation Example 2E-2 was obtained. 0.69 g (3.1 mmol) of 1-naphthalenesulfonic acid was placed in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, and then 1.62 ml (6.2 mmol) of triphenyl phosphite was added, and Preparation Example 2C In the same manner as in -3, 0.37 g of a polymer was obtained. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (119) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-3. It was confirmed that the copolymer contained 8 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2C−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =27200、重量平均分子量Mw =43000であった。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-3. As a result, the number average molecular weight M n = 27200 and the weight average molecular weight M w = 43000 were obtained.

(調製例2E−4)
調製例2E−3で得られた化学式(119)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体0.30gをナスフラスコ中に加え、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて溶解し、0℃まで冷却した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.90mlを加えて、4時間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去し、ポリマーを回収した。更に、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて、ポリマーを再溶解させて、エバポレーターにより溶媒を留去した。この操作を3回繰り返した。ここで回収したポリマーを、減圧乾燥することでポリマー0.30gを得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒:重DMSO;測定温度:室温)により行った。 1H−NMRの結果より、スルホン酸メチルに由来するピークが3〜4ppmに見られることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(120)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2E-4)
Add 0.30 g of the polyhydroxyalkanoate copolymer consisting of the unit represented by the chemical formula (119) obtained in Preparation Example 2E-3 into the eggplant flask, and dissolve by adding 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol. And cooled to 0 ° C. To this, 0.90 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich) was added and stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off with an evaporator to recover the polymer. Further, 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol were added to redissolve the polymer, and the solvent was distilled off by an evaporator. This operation was repeated three times. The polymer collected here was dried under reduced pressure to obtain 0.30 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature). From the result of 1 H-NMR, since a peak derived from methyl sulfonate is seen at 3 to 4 ppm, the obtained polymer is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (120) as a monomer unit. It was confirmed that.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(120)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットは、Gのユニットを8mol%含むことが確認された。また、電位差滴定装置AT510(京都電子製)を用いた酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。得られたポリマーの平均分子量は、調製例2C−4と同様の条件で測定した結果、、数平均分子量Mn =27000、重量平均分子量Mw =43700であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(120)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2E)とした。 Further, it was confirmed that the polyhydroxyalkanoate unit represented by the chemical formula (120) contained 8 mol% of the G unit. In addition, the acid value titration using the potentiometric titrator AT510 (manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.) revealed that the sulfonic acid was methyl sulfonate because no peak derived from sulfonic acid was observed. . The average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-4. As a result, the number average molecular weight M n = 27000 and the weight average molecular weight M w = 43700 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (120) was obtained to give the exemplified compound PHA (2E).

(調製例2F−1)
クロロギ酸ベンジルのかわりに8−ブロモオクタン酸エチル34.85g(277.5mmol)を用いる以外は、調製例2E−2と同様の方法でポリマーを8.63g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(121)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット7mol%、Bユニット93mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2F-1)
Except for using 34.85 g (277.5 mmol) of ethyl 8-bromooctanoate instead of benzyl chloroformate, 8.63 g of polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2E-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (121). 7 mol% and B unit 93 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=35500、重量平均分子量 Mw=52500であった。
また、上記ポリマーを調製例2C−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを4.10g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(122)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット7mol%、Dユニット93mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight Mn was 35500 and the weight average molecular weight Mw was 52500.
Further, the above polymer was subjected to hydrogenolysis in the same manner as in Preparation Example 2C-2 to obtain 4.10 g of a polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (122) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 7 mol% and D unit 93 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=31000、重量平均分子量 Mw=48100であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 31000 and the weight average molecular weight Mw = 48100.

(調製例2F−2)
窒素雰囲気下、調製例2F−1で得られた化学式(122)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:7mol%、D:93mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸フェニルエステル 0.43g(1.7mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.89ml(3.4mmol)を加え、調製例2C−3と同様の方法により、ポリマーを0.39g得た。得られたポリマーは、調製例2C−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(123)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット7mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2F-2)
0.40 g of polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 7 mol%, D: 93 mol%) composed of the unit represented by chemical formula (122) obtained in Preparation Example 2F-1 in a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene After adding 0.43 g (1.7 mmol) of sulfonic acid phenyl ester to a 100 ml three-necked flask, adding 15.0 ml of pyridine and stirring, 0.89 ml (3.4 mmol) of triphenyl phosphite was added, and Preparation Example 2C- In the same manner as in Example 3, 0.39 g of polymer was obtained. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (123) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-3. It was confirmed that the copolymer contained 7 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2C−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =27500、重量平均分子量Mw =44600であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(123)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2F)とした。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-3. As a result, the number average molecular weight M n = 27500 and the weight average molecular weight M w = 44600 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (123) was obtained to give the exemplified compound PHA (2F).

(調製例2G−1)
[ジイソプロピルグリコリド(3,6−ジイソプロピル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)を用いたポリエステル合成]
L−ラクチドのかわりにジイソプロピルグリコリド 22.83g(100.0mmol)を用いた以外は、調製例2E−1と同様の方法でポリマーを14.15g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(124)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2G-1)
[Polyester synthesis using diisopropyl glycolide (3,6-diisopropyl-1,4-dioxane-2,5-dione)]
14.15 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2E-1, except that 22.83 g (100.0 mmol) of diisopropyl glycolide was used instead of L-lactide. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, it was confirmed that the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (124).

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=32800、重量平均分子量 Mw=48500であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 32800 and the weight average molecular weight Mw = 48500.

(調製例2G−2)
調製例2G−1で得られた化学式(124)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート 10.00gをナスフラスコ中に加え、THF500mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液43.81ml(87.6mmol)をゆっくり加えて、−78℃下で30分間攪拌した。次に、5−ブロモ吉草酸エチル18.32g(175.2mmol)加えた後は、調製例2C−2と同様の方法により、ポリマーを7.64g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(125)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット11mol%、Bユニット89mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2G-2)
10.00 g of polyhydroxyalkanoate consisting of the unit represented by the chemical formula (124) obtained in Preparation Example 2G-1 was added to an eggplant flask, and 500 ml of THF was added and dissolved. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 43.81 ml (87.6 mmol) of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added, and the mixture was stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, after adding 18.32 g (175.2 mmol) of ethyl 5-bromovalerate, 7.64 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2C-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (125). 11 mol% and B unit 89 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=26500、重量平均分子量 Mw=41100であった。
また、上記ポリマーを調製例2C−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを4.05g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(126)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット11mol%、Dユニット89mol%であることが確認された。
Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, the number average molecular weight was Mn = 26500, and the weight average molecular weight was Mw = 41100.
Further, the above polymer was subjected to hydrogenolysis in the same manner as in Preparation Example 2C-2 to obtain 4.05 g of a polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (126) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 11 mol% and D unit 89 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=22200、重量平均分子量 Mw=33700であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, the number average molecular weight Mn = 2200 and the weight average molecular weight Mw = 33700 were obtained.

(調製例2G−3)
窒素雰囲気下、調製例2G−2で得られた化学式(126)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:11mol%、D:89mol%)を0.40g、2−アミノ−2−メチルプロパンスルホン酸 0.27g(1.8mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.92ml(3.5mmol)を加え、調製例2C−3と同様の方法により、ポリマーを0.33g得た。得られたポリマーは、調製例2C−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(127)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット9mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2G-3)
In a nitrogen atmosphere, 0.40 g of 2-hydroxy-polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 11 mol%, D: 89 mol%) composed of the unit represented by chemical formula (126) obtained in Preparation Example 2G-2 was obtained. 2-methylpropanesulfonic acid 0.27 g (1.8 mmol) was placed in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, and then 0.92 ml (3.5 mmol) of triphenyl phosphite was added. In the same manner as in 2C-3, 0.33 g of a polymer was obtained. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (127) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-3. It was confirmed to be a copolymer containing 9 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2C−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =20900、重量平均分子量Mw =35500であった。 Moreover, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-3, and as a result, the number average molecular weight M n = 20900 and the weight average molecular weight M w = 35500 were obtained.

(調製例2G−4)
調製例2C−4における化学式(111)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2G−3で得られた化学式(127)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.70mlを用いる以外は、調製例2C−4と同様の方法により、ポリマーを0.29g得た。得られたポリマーは、調製例2C−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(128)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを9mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2C−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2G-4)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (127) obtained in Preparation Example 2G-3 was used in place of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (111) in Preparation Example 2C-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. Except for using 0.70 ml of diazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), 0.29 g of polymer was obtained by the same method as in Preparation Example 2C-4. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-4. As a result, the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (128) and a copolymer containing 9 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2C-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2C−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =19500、重量平均分子量Mw =33200であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(128)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2G)とした。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-4. As a result, the number average molecular weight M n = 19500 and the weight average molecular weight M w = 33200 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (128) was obtained to give the exemplified compound PHA (2G).

(調製例2H−1)
[ヘキシルグリコリド(3,6−ジヘキシル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)を用いたポリエステル合成]
L−ラクチドのかわりにヘキシルグリコリド 25.63g(100.0mmol)を用いた以外は、調製例2E−1と同様の方法でポリマーを16.66g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(129)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2H-1)
[Polyester synthesis using hexyl glycolide (3,6-dihexyl-1,4-dioxane-2,5-dione)]
16.66 g of polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2E-1, except that 25.63 g (100.0 mmol) of hexyl glycolide was used instead of L-lactide. As a result of conducting an NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (129).

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=28900、重量平均分子量 Mw=42200であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, the number average molecular weight Mn = 28900 and the weight average molecular weight Mw = 42200.

(調製例2H−2)
調製例2H−1で得られた化学式(129)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート 10.00gをナスフラスコ中に加え、THF500mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液39.01ml(78.0mmol)をゆっくり加えて、−78℃下で30分間攪拌した。次に、ブロモ酢酸ベンジルを17.95g(156.0mmol)加えた後は、調製例2C−2と同様の方法により、ポリマーを8.40g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(130)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット9mol%、Bユニット91mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2H-2)
10.00 g of a polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (129) obtained in Preparation Example 2H-1 was added to an eggplant flask, and 500 ml of THF was added and dissolved. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 39.01 ml (78.0 mmol) of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added and stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, after adding 17.95 g (156.0 mmol) of benzyl bromoacetate, 8.40 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2C-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (130). 9 mol% and B unit 91 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=23000、重量平均分子量 Mw=34500であった。
また、上記ポリマーを調製例2C−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.68g得た。得られたポリマーは、調製例2C−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(131)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット9mol%、Dユニット91mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, and as a result, the number average molecular weight Mn = 23000 and the weight average molecular weight Mw = 34500 were obtained.
Further, the above polymer was subjected to hydrogenolysis in the same manner as in Preparation Example 2C-2 to obtain 3.68 g of a polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (131) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 9 mol% for C unit and 91 mol% for D unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=19800、重量平均分子量 Mw=30900であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 19800 and the weight average molecular weight Mw = 30900 were obtained.

(調製例2H−3)
窒素雰囲気下、調製例2H−2で得られた化学式(131)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:9mol%、D:91mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.23g(1.3mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.70ml(2.6mmol)を加え、調製例2C−3と同様の方法により、ポリマーを0.35g得た。得られたポリマーは、調製例2C−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(132)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット8mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2H-3)
0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 9 mol%, D: 91 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (131) obtained in Preparation Example 2H-2 under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene Add 0.23 g (1.3 mmol) of sulfonic acid into a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine and stir, then add 0.70 ml (2.6 mmol) of triphenyl phosphite, and Preparation Example 2C-3 0.35g of polymer was obtained by the same method. The resulting polymer was subjected to NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2C-3, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (132). It was confirmed that the copolymer contained 8 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2C−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =18900、重量平均分子量Mw =30400であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(132)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2H)とした。 The average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-3. As a result, the number average molecular weight M n = 18900 and the weight average molecular weight M w = 30400 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (132) was obtained to give the exemplified compound PHA (2H).

(調製例2I−1)
調製例2C−1で得られた化学式(108)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート 2.00gをナスフラスコ中に加え、THF100mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液18.9mlをゆっくり加えて、−78℃下で30分間攪拌した。次に、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸メチルを5.91g加えた後、室温で30分間攪拌した。反応終了後、反応液を塩化アンモニウム水溶液400ml中に注いだ後、ジクロロメタン200mlを加えて有機層を抽出した。水100mlで、3回洗浄した後、有機層を回収した。溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、THF12mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを1.22g得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒: 重DMSO;測定温度:室温)で行った。その結果、モノマーユニットとして、下記化学式(133)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Eユニット7mol%、Fユニット93mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2I-1)
2.00 g of a polyhydroxyalkanoate composed of the unit represented by the chemical formula (108) obtained in Preparation Example 2C-1 was added to an eggplant flask, and dissolved by adding 100 ml of THF. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 18.9 ml of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added and stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, after adding 5.91 g of methyl 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 400 ml of an aqueous ammonium chloride solution, and 200 ml of dichloromethane was added to extract the organic layer. After washing with 100 ml of water three times, the organic layer was recovered. The crude polymer was recovered by distilling off the solvent. Next, it was dissolved in 12 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 1.22 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature). As a result, it was confirmed that the monomer unit was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (133). Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is E unit 7 mol% and F unit 93 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2C−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=25500、重量平均分子量 Mw=38200であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(133)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2I)とした。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2C-3, and as a result, the number average molecular weight Mn = 25500 and the weight average molecular weight Mw = 38200. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (133) was obtained to give Exemplified Compound PHA (2I).

(調製例2J−1)
本調製例では微生物を用いて、ポリヒドロキシアルカノエートを製造している。本調製例中に用いた微生物は、ラルストニア・ユウトロファ TB64株(Ralstoniaeutropha TB64、特開2000-166587号公報に開示)である。この微生物は独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている。
また、本調製例において用いた無機塩培地(M9培地)は下記の組成を有するものである。
M9培地組成(1リットル中):
Na2HPO4 6.2 g
KH2PO4 3.0 g
NaCl 0.5 g
NH4Cl 1.0 g
水 残部
(pH 7.0)
また、培養時において、更に良好な微生物の増殖及びポリヒドロキシアルカノエートの生産のために、上記の無機塩培地に以下に示す微量成分溶液を0.3%(容量/容量)程度添加している。
(微量成分溶液組成:単位g/L)
ニトリロ三酢酸:1.5;MgSO4:3.0;MnSO4:0.5;NaCl:1.0;FeSO4:0.1;CaCl2:0.1;CoCl2:0.1;ZnSO4:0.1;CuSO4:0.1;AlK(SO4)2:0.1;H3BO3:0.1;Na2MoO4:0.1;NiCl2:0.1
(Preparation Example 2J-1)
In this preparation example, polyhydroxyalkanoate is produced using microorganisms. The microorganism used in this preparation example is Ralstonia eutropha TB64 strain (Ralstonia eutropha TB64, disclosed in JP 2000-166687 A). This microorganism is deposited in the Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.
Moreover, the inorganic salt medium (M9 medium) used in this preparation example has the following composition.
M9 medium composition (in 1 liter):
Na 2 HPO 4 6.2 g
KH 2 PO 4 3.0 g
NaCl 0.5 g
NH 4 Cl 1.0 g
Water balance
(pH 7.0)
In addition, about 0.3% (volume / volume) of the following trace component solution is added to the above-mentioned inorganic salt medium for further microbial growth and polyhydroxyalkanoate production during culture. .
(Trace component solution composition: Unit g / L)
Nitrilotriacetic acid: 1.5; MgSO 4: 3.0; MnSO 4: 0.5; NaCl: 1.0; FeSO 4: 0.1; CaCl 2: 0.1; CoCl 2: 0.1; ZnSO 4: 0.1; CuSO 4: 0.1; AlK (SO 4) 2 : 0.1; H 3 BO 3 : 0.1; Na 2 MoO 4 : 0.1; NiCl 2 : 0.1

(化学式(134)で示されるポリ−3−ヒドロキシ酪酸の合成)   (Synthesis of poly-3-hydroxybutyric acid represented by chemical formula (134))

Figure 2006039533
Figure 2006039533

特開2002−306190における実施例1に開示の方法により化学式(134)で示されるポリ3−ヒドロキシ酪酸(PHB)を合成した。
リンゴ酸ナトリウム 0.1%を含有するM9寒天培地上のTB64株のコロニーを、500mL容振とうフラスコ中の、リンゴ酸ナトリウム 0.5%を含有するM9培地50mLに植菌し、30℃で振とう培養した。24時間後、培養液5mLを、窒素源であるNH4Clのみ1/10 濃度に調製したM9培地にリンゴ酸ナトリウム 0.5%を含有した生産培地1Lに加え、同様に振とうして菌体にPHBを蓄積させた。48時間後、PHB蓄積菌体を遠心分離によって収穫し、遠心分離後メタノールで洗浄した後、凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量した後、クロロホルムを加え、60℃、24時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、生産培地1Lあたり、ポリマーを1.83g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、以下の条件でNMR分析を行った。
<測定機器>
FT−NMR:Bruker DPX400
共鳴周波数: 1H=400MHz
<測定条件>
測定核種: 1
使用溶媒:TMS/CDCl3
測定温度:室温
その結果、化学式(134)に示す3−ヒドロキシ酪酸のユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=549500、重量平均分子量 Mw=1263900であった。
上記方法にて、生産培地50Lより、以降の調製例に用いられるポリヒドロキシアルカノエートを45.6g調製した。
Poly-3-hydroxybutyric acid (PHB) represented by the chemical formula (134) was synthesized by the method disclosed in Example 1 of JP-A-2002-306190.
A colony of the TB64 strain on M9 agar medium containing 0.1% sodium malate was inoculated into 50 mL of M9 medium containing 0.5% sodium malate in a 500 mL shake flask and cultured at 30 ° C. with shaking. . After 24 hours, 5 mL of the culture solution was added to 1 L of production medium containing 0.5% sodium malate in M9 medium prepared with 1/10 concentration of only NH 4 Cl as a nitrogen source, and shaken in the same manner. PHB was accumulated. After 48 hours, PHB-accumulating cells were harvested by centrifugation, washed with methanol after centrifugation, and then lyophilized. After weighing the dry cells, chloroform was added and the polymer was extracted by stirring at 60 ° C. for 24 hours. Chloroform from which the polymer was extracted was filtered and concentrated with an evaporator, and then the portion precipitated and solidified with cold methanol was collected and dried under reduced pressure to obtain 1.83 g of polymer per liter of production medium. In order to specify the structure of the obtained polymer, NMR analysis was performed under the following conditions.
<Measurement equipment>
FT-NMR: Bruker DPX400
Resonance frequency: 1 H = 400 MHz
<Measurement conditions>
Measurement nuclide: 1 H
Solvent used: TMS / CDCl 3
Measurement temperature: room temperature As a result, it was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate composed of units of 3-hydroxybutyric acid represented by chemical formula (134). The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 549500, and the weight average molecular weight was Mw = 1263900.
By the above method, 45.6 g of polyhydroxyalkanoate used in the following preparation examples was prepared from 50 L of the production medium.

(調製例2J−2)
調製例2J−1で得られた化学式(134)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート 10.00gをナスフラスコ中に加え、THF500mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液58.08ml(116.2mmol)をゆっくり加えて、−78℃下で30分間攪拌した。次に、クロロギ酸ベンジルを19.82g(232.3mmol)加えた後、室温で30分間攪拌した。反応終了後、反応液を塩化アンモニウム水溶液1000ml中に注いだ後、ジクロロメタン500mlを加えて有機層を抽出した。水250mlで、3回洗浄した後、有機層を回収した。溶媒留去することで粗製のポリマーを回収した。次に、THF60mlに溶解し、溶解に要したTHFの50倍量のメタノール中に再沈殿した。沈殿を回収し、減圧乾燥することでポリマーを8.44g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(135)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット10mol%、Bユニット90mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2J-2)
10.00 g of a polyhydroxyalkanoate comprising the unit represented by the chemical formula (134) obtained in Preparation Example 2J-1 was added to an eggplant flask, and 500 ml of THF was added and dissolved. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 58.08 ml (116.2 mmol) of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added and stirred at −78 ° C. for 30 minutes. Next, after adding 19.82 g (232.3 mmol) of benzyl chloroformate, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 1000 ml of an aqueous ammonium chloride solution, and 500 ml of dichloromethane was added to extract the organic layer. After washing with 250 ml of water three times, the organic layer was recovered. The crude polymer was recovered by distilling off the solvent. Next, it was dissolved in 60 ml of THF, and reprecipitated in 50 times the amount of THF required for dissolution. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 8.44 g of polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1 to identify the structure of the obtained polymer, it is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (135) as a monomer unit. Was confirmed. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 10 mol% of A unit and 90 mol% of B unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=325400、重量平均分子量 Mw=764700であった。
ここで得られた化学式(135)で示されるポリヒドロキシアルカノエート共重合体 5.00gをジオキサン−エタノール(75:25)の混合溶媒 500mlに溶解し、これに5%パラジウム/炭素触媒1.10gを加えて、反応系内を水素で満たし、室温で1日攪拌した。反応終了後、触媒を取り除くために、0.25μmのメンブランフィルターにてろ過を行い、反応溶液を回収した。溶液を濃縮した後、クロロホルムに溶解させ、その10倍量のメタノール中にて再沈殿を行った。得られたポリマーを回収し、減圧乾燥することでポリマーを3.59g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(136)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット10mol%、Dユニット90mol%であることが確認された。
The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 325400, and the weight average molecular weight was Mw = 764700.
5.00 g of the polyhydroxyalkanoate copolymer represented by the chemical formula (135) obtained here was dissolved in 500 ml of a mixed solvent of dioxane-ethanol (75:25), and 1.10 g of 5% palladium / carbon catalyst was dissolved therein. The reaction system was filled with hydrogen and stirred at room temperature for 1 day. After the reaction, in order to remove the catalyst, the reaction solution was collected by filtration through a 0.25 μm membrane filter. The solution was concentrated, dissolved in chloroform, and reprecipitated in 10 times the amount of methanol. The obtained polymer was collected and dried under reduced pressure to obtain 3.59 g of polymer. As a result of performing NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1 to identify the structure of the obtained polymer, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (136) as a monomer unit It was confirmed that. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 10 mol% for C unit and 90 mol% for D unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC−8220、カラム;東ソー TSK−GEL Super HM−H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量 Mn=298000、重量平均分子量 Mw=715200であった。
また、ここで得られたポリヒドロキシアルカノエート30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液0.5mlを加えて、室温で1時間攪拌した。反応終了後、溶媒留去し、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでポリヒドロキシアルカノエートを29mg得た。
ここで得られたポリヒドロキシアルカノエートを調製例2J−1と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、Cのユニットのカルボキシル基がカルボン酸メチルエステルになっていることが確認され、得られたポリマーは再度、エステル化することが可能であることが確認された。
The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). . As a result, the number average molecular weight was Mn = 298000, and the weight average molecular weight was Mw = 715200.
Further, 30 mg of the polyhydroxyalkanoate obtained here was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.5 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off and the polymer was recovered. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 29 mg of polyhydroxyalkanoate was obtained by drying under reduced pressure.
The polyhydroxyalkanoate obtained here was subjected to NMR analysis in the same manner as in Preparation Example 2J-1. As a result, it was confirmed that the carboxyl group of the C unit was carboxylic acid methyl ester, and it was confirmed that the obtained polymer could be esterified again.

(調製例2J−3)
窒素雰囲気下、調製例2J−3で得られた化学式(136)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:10mol%、D:90mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.24g(1.4mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.71ml(2.7mmol)を加え、120℃で6時間加熱した。反応終了後、エタノール150mlに再沈殿して回収した。得られたポリマーを1N塩酸を用いて1日間洗浄を行った後、1日間水中で攪拌することにより洗浄を行い、減圧乾燥することでポリマーを0.35g得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒: 重DMSO;測定温度:室温)、フーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)スペクトル(Nicolet AVATAR360FT−IR)により分析を行った。IR測定を行った結果、カルボン酸に由来する1695cm-1のピークが減少し、新たに、1658cm-1にアミド基に由来するピークが見られた。
1H−NMRの結果より、2−アミノベンゼンスルホン酸構造の芳香環に由来するピークがシフトしていることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(137)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2J-3)
0.40 g of polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 10 mol%, D: 90 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (136) obtained in Preparation Example 2J-3, under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene Add 0.24 g (1.4 mmol) of sulfonic acid into a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine and stir, then add 0.71 ml (2.7 mmol) of triphenyl phosphite and heat at 120 ° C. for 6 hours. did. After completion of the reaction, it was recovered by reprecipitation in 150 ml of ethanol. The obtained polymer was washed with 1N hydrochloric acid for 1 day, then washed by stirring in water for 1 day, and dried under reduced pressure to obtain 0.35 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature), Fourier transform-infrared absorption Analysis was performed by (FT-IR) spectrum (Nicolet AVATAR360FT-IR). As a result of IR measurement, the peak at 1695 cm −1 derived from the carboxylic acid decreased, and a new peak derived from the amide group was observed at 1658 cm −1 .
From the result of 1 H-NMR, since the peak derived from the aromatic ring having a 2-aminobenzenesulfonic acid structure is shifted, the obtained polymer has a unit represented by the following chemical formula (137) as a monomer unit. It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate containing.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートは、Eのユニットを10mol%含む共重合体であることが確認された。得られたポリマーの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソー HLC-8120、カラム;ポリマーラボラトリーズ PLgel 5μ MIXED−C、溶媒;DMF/LiBr 0.1%(w/v)、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn =226000、重量平均分子量Mw =497200であった。 Further, it was confirmed that the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) is a copolymer containing 10 mol% of the E unit. The average molecular weight of the obtained polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8120, column; Polymer Laboratories PLgel 5μ MIXED-C, solvent; DMF / LiBr 0.1% (w / v), polystyrene. (Conversion). As a result, the number average molecular weight M n = 226000 and the weight average molecular weight M w = 497200.

(調製例2J−4)
調製例2J−3で得られた化学式(137)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体0.30gをナスフラスコ中に加え、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて溶解し、0℃まで冷却した。これに2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.93mlを加えて、4時間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去し、ポリマーを回収した。更に、クロロホルム 21.0ml、メタノール 7.0mlを加えて、ポリマーを再溶解させて、エバポレーターにより溶媒を留去した。この操作を3回繰り返した。ここで回収したポリマーを、減圧乾燥することでポリマー0.30gを得た。得られたポリマーの構造決定は、 1H−NMR(FT−NMR:Bruker DPX400;共鳴周波数:400MHz;測定核種: 1H;使用溶媒:重DMSO;測定温度:室温)により行った。 1H−NMRの結果より、スルホン酸メチルに由来するピークが3〜4ppmに見られることから、得られたポリマーは、モノマーユニットとして、下記化学式(138)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであることが確認された。
(Preparation Example 2J-4)
Add 0.30 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer consisting of the unit represented by the chemical formula (137) obtained in Preparation Example 2J-3 to an eggplant flask, and dissolve by adding 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol. And cooled to 0 ° C. To this was added 0.93 ml of a 2 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), and the mixture was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off with an evaporator to recover the polymer. Further, 21.0 ml of chloroform and 7.0 ml of methanol were added to redissolve the polymer, and the solvent was distilled off by an evaporator. This operation was repeated three times. The polymer collected here was dried under reduced pressure to obtain 0.30 g of polymer. The structure of the obtained polymer was determined by 1 H-NMR (FT-NMR: Bruker DPX400; resonance frequency: 400 MHz; measurement nuclide: 1 H; solvent used: heavy DMSO; measurement temperature: room temperature). From the result of 1 H-NMR, since a peak derived from methyl sulfonate is observed at 3 to 4 ppm, the obtained polymer is a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (138) as a monomer unit. It was confirmed that.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、化学式(138)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのユニットは、Gのユニットを10mol%含むことが確認された。また、電位差滴定装置AT510(京都電子製)を用いた酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。得られたポリマーの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソー HLC-8120、カラム;ポリマーラボラトリーズ PLgel 5μ MIXED−C、溶媒;DMF/LiBr 0.1%(w/v)、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn =228000、重量平均分子量Mw =513000であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(138)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2J)とした。 Further, it was confirmed that the polyhydroxyalkanoate unit represented by the chemical formula (138) contains 10 mol% of the G unit. In addition, the acid value titration using the potentiometric titrator AT510 (manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.) revealed that the sulfonic acid was methyl sulfonate because no peak derived from sulfonic acid was observed. . The average molecular weight of the obtained polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC; Tosoh HLC-8120, column; Polymer Laboratories PLgel 5μ MIXED-C, solvent; DMF / LiBr 0.1% (w / v), polystyrene. (Conversion). As a result, the number average molecular weight M n = 228000 and the weight average molecular weight M w = 513,000. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (138) was obtained to give the exemplified compound PHA (2J).

(調製例2K−1)
クロロギ酸ベンジルのかわりにブロモ酢酸ベンジル26.61g(232.3mmol)を用いる以外は、調製例2J−2と同様の方法でポリマーを9.40g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(139)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット11mol%、Bユニット89mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2K-1)
9.40 g of polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2J-2 except that 26.61 g (232.3 mmol) of benzyl bromoacetate was used instead of benzyl chloroformate. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (139). 11 mol% and B unit 89 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=300300、重量平均分子量 Mw=723700であった。
また、上記ポリマーを調製例2J−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.66g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(140)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット11mol%、Dユニット89mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 300300 and the weight average molecular weight was Mw = 723700.
Further, the above polymer was subjected to hydrogenolysis in the same manner as in Preparation Example 2J-2 to obtain 3.66 g of a polymer. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, it was confirmed that the polymer was a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (140) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 11 mol% and D unit 89 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=286000、重量平均分子量 Mw=700700であった。   Further, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 286000 and the weight average molecular weight was Mw = 700700.

(調製例2K−2)
窒素雰囲気下、調製例2K−1で得られた化学式(140)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:11mol%、D:89mol%)を0.40g、2−アミノー2−メチルプロパンスルホン酸0.23g(1.5mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.78ml(3.0mmol)を加え、調製例2J−3と同様の方法により、ポリマーを0.31g得た。得られたポリマーは、調製例2J−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(141)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット9mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2K-2)
In a nitrogen atmosphere, 0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 11 mol%, D: 89 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (140) obtained in Preparation Example 2K-1 was obtained, and 2-amino-2 -Put 0.23 g (1.5 mmol) of methylpropanesulfonic acid in a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine and stir, then add 0.78 ml (3.0 mmol) of triphenyl phosphite to prepare Preparation Example 2J. In the same manner as in -3, 0.31 g of a polymer was obtained. The resulting polymer was subjected to NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-3, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (141). It was confirmed to be a copolymer containing 9 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =225000、重量平均分子量Mw =540000であった。 Moreover, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. As a result, the number average molecular weight M n = 225000 and the weight average molecular weight M w = 540000.

(調製例2K−3)
調製例2J−4における化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2K−2で得られた化学式(141)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.83mlを用いる以外は、調製例2J−4と同様の方法により、ポリマーを0.29g得た。得られたポリマーは、調製例2J−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(142)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを9mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2J−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2K-3)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (141) obtained in Preparation Example 2K-2 was used in place of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) in Preparation Example 2J-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. 0.29 g of polymer was obtained by the same method as Preparation Example 2J-4, except that 0.83 ml of diazomethane-hexane solution (Aldrich) was used. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (142), and a copolymer containing 9 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2J-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =228500、重量平均分子量Mw =548400であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(142)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2K)とした。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the number average molecular weight M n = 228500 and the weight average molecular weight M w = 548400 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (142) was obtained to give the exemplified compound PHA (2K).

(調製例2L−1)
クロロギ酸ベンジルのかわりに8−ブロモオクタン酸エチル29.17g(232.3mmol)を用いる以外は、調製例2J−2と同様の方法でポリマーを8.83g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(143)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット9mol%、Bユニット91mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2L-1)
Except for using 29.17 g (232.3 mmol) of ethyl 8-bromooctanoate instead of benzyl chloroformate, 8.83 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2J-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, and as a result, it was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (143). 9 mol% and B unit 91 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=321000、重量平均分子量 Mw=776800であった。
また、上記ポリマーを調製例2J−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.85g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(144)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット9mol%、Dユニット91mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 321000 and the weight average molecular weight Mw = 776800 were obtained.
Further, the above polymer was subjected to hydrogenolysis in the same manner as in Preparation Example 2J-2 to obtain 3.85 g of a polymer. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, it was confirmed that the polymer was a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (144) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 9 mol% for C unit and 91 mol% for D unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=298100、重量平均分子量 Mw=715400であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 298100, and the weight average molecular weight was Mw = 715400.

(調製例2L−2)
窒素雰囲気下、調製例2L−1で得られた化学式(144)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:9mol%、D:91mol%)を0.40g、p−トルイジンー2−スルホン酸0.22g(1.2mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.60ml(2.3mmol)を加え、調製例2J−3と同様の方法により、ポリマーを0.32g得た。得られたポリマーは、調製例2J−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(145)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット8mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2L-2)
0.40 g of polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 9 mol%, D: 91 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (144) obtained in Preparation Example 2L-1 in a nitrogen atmosphere, p-toluidine-2 -Put 0.22 g (1.2 mmol) of sulfonic acid in a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine and stir, then add 0.60 ml (2.3 mmol) of triphenyl phosphite to prepare Preparation Example 2J-3. In the same manner as above, 0.32 g of a polymer was obtained. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (145) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. It was confirmed that the copolymer contained 8 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =215500、重量平均分子量Mw =538800であった。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. As a result, the number average molecular weight M n = 215500 and the weight average molecular weight M w = 538800 were obtained.

(調製例2L−3)
調製例2J−4における化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2L−2で得られた化学式(145)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.71mlを用いる以外は、調製例2J−4と同様の方法により、ポリマーを0.30g得た。得られたポリマーは、調製例2J−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(146)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを8mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2J−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2L-3)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (145) obtained in Preparation Example 2L-2 was used in place of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) in Preparation Example 2J-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. Except for using 0.71 ml of diazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), 0.30 g of polymer was obtained by the same method as in Preparation Example 2J-4. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, it was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (146), and a copolymer containing 8 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2J-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =218000、重量平均分子量Mw =555900であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(146)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2L)とした。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the number average molecular weight M n = 218000 and the weight average molecular weight M w = 555900 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (146) was obtained to give the exemplified compound PHA (2L).

(調製例2M−1)
なお、本調製例では微生物を用いて、ポリヒドロキシアルカノエートを製造している。本調製例中に用いた微生物は、シュードモナス チコリアイ YN2株(Pseudomonas cichorii YN2;FERM BP−7375、特開2001−288256号公報に開示)である。この微生物は独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている。
また、本調製例において用いた無機塩培地(M9培地)ならびに微量成分溶液は、調製例2J−1にて用いたものと同様の組成である。
(Preparation Example 2M-1)
In this preparation example, polyhydroxyalkanoate is produced using microorganisms. The microorganism used in this preparation example is Pseudomonas chicoryi strain YN2 (Pseudomonas chicory YN2; FERM BP-7375, disclosed in JP 2001-288256 A). This microorganism is deposited in the Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.
Moreover, the inorganic salt medium (M9 medium) and the trace component solution used in this Preparation Example have the same composition as that used in Preparation Example 2J-1.

(化学式(147)で示されるポリ3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸の合成)   (Synthesis of poly-3-hydroxy-5-phenylvaleric acid represented by chemical formula (147))

Figure 2006039533
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特開2003−319792における実施例1に開示の方法により化学式(147)で示されるポリ3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸を合成した。
生産培地として、ポリペプトン(和光純薬)0.5%(質量/容量(w/v))、5−フェニル吉草酸0.1%(w/v)を含むM9培地200mLを調製し、これに予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で30℃、8時間振とう培養したシュードモナス チコリアイ YN2株の培養液を1mL加え、500mL容振とうフラスコで30℃、24時間培養した。培養後、遠心分離により菌体を収穫し、メタノールで洗浄した後凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、50℃で24時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、生産培地1Lあたりポリマーを0.60g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、ほぼ化学式(147)に示されるポリ3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸のユニットのホモポリマーであった。得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=91000、重量平均分子量 Mw=172900であった。
上記方法にて、生産培地100Lより、以降の調製例に用いられるポリヒドロキシアルカノエート60.1gを調製した。
Poly-3-hydroxy-5-phenylvaleric acid represented by the chemical formula (147) was synthesized by the method disclosed in Example 1 of JP-A-2003-319792.
As a production medium, 200 mL of M9 medium containing 0.5% (mass / volume (w / v)) of polypeptone (Wako Pure Chemical Industries) and 0.1% (w / v) of 5-phenylvaleric acid was prepared. 1 mL of a Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in an M9 medium containing 0.5% polypeptone in advance at 30 ° C. for 8 hours was added, and cultured in a 500 mL shake flask at 30 ° C. for 24 hours. After culturing, the cells were harvested by centrifugation, washed with methanol, and lyophilized. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 50 ° C. for 24 hours. Chloroform from which the polymer was extracted was filtered and concentrated with an evaporator, and then the portion precipitated and solidified with cold methanol was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.60 g of polymer per liter of production medium. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1 to specify the structure of the obtained polymer, poly-3-hydroxy-5-phenylvaleric acid represented by the general chemical formula (147) was obtained as a monomer unit. Of the unit. The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 91000 and the weight average molecular weight was Mw = 172900.
By the above method, 60.1 g of polyhydroxyalkanoate used in the following preparation examples was prepared from 100 L of the production medium.

(調製例2M−2)
調製例2J−2において、化学式(134)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2M−1において得られた化学式(147)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート10.00gと、2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液28.38ml(56.8mmol)及びクロロギ酸ベンジルを9.68g(113.5mmol)を用いる以外は、調製例2J−2と同様の方法により、ポリマーを8.51g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(148)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット12mol%、Bユニット88mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2M-2)
In Preparation Example 2J-2, 10.00 g of a polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (147) obtained in Preparation Example 2M-1 instead of the polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (134) The polymer was prepared in the same manner as in Preparation Example 2J-2, except that 28.38 ml (56.8 mmol) of 2M lithium diisopropylamide in THF and 9.68 g (113.5 mmol) of benzyl chloroformate were used. .51 g was obtained. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, and as a result, it was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (148). It was confirmed that they were 12 mol% and B unit 88 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=72500、重量平均分子量 Mw=141400であった。
また、上記ポリマーを調製例2J−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.72g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(149)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット12mol%、Dユニット88mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 72500 and the weight average molecular weight was Mw = 141400.
The polymer was hydrocracked in the same manner as in Preparation Example 2J-2 to obtain 3.72 g of polymer. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, it was confirmed that the polymer was a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (149) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 12 mol% and D unit 88 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=69500、重量平均分子量 Mw=139700であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 69500 and the weight average molecular weight Mw = 139700 were obtained.

(調製例2M−3)
窒素雰囲気下、調製例2M−2で得られた化学式(149)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:12mol%、D:88mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.23g(1.3mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.69ml(2.6mmol)を加え、調製例2J−3と同様の方法により、ポリマーを0.33g得た。得られたポリマーは、調製例2J−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(150)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット11mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2M-3)
0.40 g of polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 12 mol%, D: 88 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (149) obtained in Preparation Example 2M-2, under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene Put 0.23 g (1.3 mmol) of sulfonic acid in a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine and stir, then add 0.69 ml (2.6 mmol) of triphenyl phosphite, and Preparation Example 2J-3 0.33g of polymer was obtained by the same method. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (150) as a result of performing NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. It was confirmed that the copolymer contained 11 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =55300、重量平均分子量Mw =113400であった。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. As a result, the number average molecular weight M n = 55300 and the weight average molecular weight M w = 113400 were obtained.

(調製例2M−4)
調製例2J−4における化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2M−3で得られた化学式(150)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.83mlを用いる以外は、調製例2J−4と同様の方法により、ポリマーを0.29g得た。得られたポリマーは、調製例2J−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(151)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを11mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2J−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2M-4)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (150) obtained in Preparation Example 2M-3 was used in place of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) in Preparation Example 2J-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. Except for using 0.83 ml of diazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), 0.29 g of polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2J-4. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, it was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (151), and a copolymer containing 11 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2J-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =54500、重量平均分子量Mw =114500であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(151)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2M)とした。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the number average molecular weight M n = 54500 and the weight average molecular weight M w = 114500 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (151) was obtained to give the exemplified compound PHA (2M).

(調製例2N−1)
クロロギ酸ベンジルのかわりに6−ブロモヘキサン酸エチル12.86g(113.5mmol)を用いる以外は、調製例2M−2と同様の方法でポリマーを7.87g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(152)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット8mol%、Bユニット92mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2N-1)
Except for using 12.86 g (113.5 mmol) of ethyl 6-bromohexanoate instead of benzyl chloroformate, 7.87 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2M-2. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (152). 8 mol% and B unit 92 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=71000、重量平均分子量 Mw=134900であった。
また、上記ポリマーを調製例2J−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.95g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(153)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット8mol%、Dユニット92mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 71000 and the weight average molecular weight was Mw = 134900.
The polymer was hydrocracked in the same manner as in Preparation Example 2J-2 to obtain 3.95 g of polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (153) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 8 mol% and D unit 92 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=68500、重量平均分子量 Mw=133600であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 68500 and the weight average molecular weight was Mw = 133600.

(調製例2N−2)
窒素雰囲気下、調製例2N−1で得られた化学式(153)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:8mol%、D:92mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.15g(0.9mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.45ml(1.7mmol)を加え、調製例2J−3と同様の方法により、ポリマーを0.34g得た。得られたポリマーは、調製例2J−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(154)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット7mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2N-2)
0.40 g of polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 8 mol%, D: 92 mol%) composed of the unit represented by chemical formula (153) obtained in Preparation Example 2N-1 in a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene Add 0.15 g (0.9 mmol) of sulfonic acid into a 100 ml three-necked flask, add 15.0 ml of pyridine and stir, then add 0.45 ml (1.7 mmol) of triphenyl phosphite, and Preparation Example 2J-3 0.34g of polymer was obtained by the same method. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (154) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. It was confirmed that the copolymer contained 7 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =54200、重量平均分子量Mw =108400であった。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. As a result, the number average molecular weight M n = 54200 and the weight average molecular weight M w = 108400 were obtained.

(調製例2N−3)
調製例2J−4における化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2N−2で得られた化学式(154)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.54mlを用いる以外は、調製例2J−4と同様の方法により、ポリマーを0.30g得た。得られたポリマーは、調製例2J−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(155)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを7mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2J−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2N-3)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (154) obtained in Preparation Example 2N-2 was used in place of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) in Preparation Example 2J-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. Except for using 0.54 ml of a diazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), 0.30 g of a polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2J-4. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (155) and a copolymer containing 7 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2J-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =52500、重量平均分子量Mw =110300であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(155)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2N)とした。 The average molecular weight of the obtained polymer, the results measured at the same conditions as in Preparation Example 2J-4, a number average molecular weight M n = 52500, a weight average molecular weight M w = 110300. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (155) was obtained to give the exemplified compound PHA (2N).

(調製例2O−1)
(化学式(156)で示されるポリ3−ヒドロキシ−5−フェノキシ吉草酸の合成)
(Preparation Example 2O-1)
(Synthesis of poly-3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid represented by chemical formula (156))

Figure 2006039533
Figure 2006039533

特開2003−319792における実施例4に開示の方法により化学式(156)で示されるポリ3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸を合成した。
生産培地として、ポリペプトン0.5%(w/v)、5−フェノキシ吉草酸0.1%(w/v)を含む、M9培地200mLに、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で30℃、8時間振とう培養したシュードモナス チコリアイ YN2株の培養液を1mL加え、500mL容振とうフラスコで30℃、45時間培養した。培養後、遠心分離により菌体を収穫し、メタノールで洗浄した後凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、50℃で24時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、生産培地1Lあたりポリマーを0.36g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、ほぼ化学式(156)に示されるポリ3−ヒドロキシ−5−フェノキ吉草酸のホモポリマーであった。得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=201000、重量平均分子量 Mw=422100であった。
上記方法にて、生産培地125Lより、以降の調製例に用いられるポリヒドロキシアルカノエート44.8gを調製した。
Poly-3-hydroxy-5-phenylvaleric acid represented by the chemical formula (156) was synthesized by the method disclosed in Example 4 of JP-A-2003-319792.
As a production medium, polypeptone 0.5% (w / v), 5-phenoxyvaleric acid 0.1% (w / v), M9 medium 200 mL, in advance M9 medium containing polypeptone 0.5% at 30 ° C. 1 mL of a culture solution of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured with shaking for 8 hours was added and cultured in a 500 mL shaking flask at 30 ° C. for 45 hours. After culturing, the cells were harvested by centrifugation, washed with methanol, and lyophilized. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 50 ° C. for 24 hours. Chloroform from which the polymer was extracted was filtered and concentrated by an evaporator, and then the portion precipitated and solidified with cold methanol was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.36 g of polymer per liter of production medium. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1 to identify the structure of the obtained polymer, poly-3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid represented by the general chemical formula (156) as a monomer unit was obtained. Homopolymer. The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 201000 and the weight average molecular weight was Mw = 422100.
By the above method, 44.8 g of polyhydroxyalkanoate used in the following preparation examples was prepared from 125 L of the production medium.

(調製例2O−2)
調製例2J−2において、化学式(134)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2O−1において得られた化学式(156)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート10.00gと、2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液26.01ml(52.0mmol)及びクロロギ酸ベンジルを8.88g(104.1mmol)を用いる以外は、調製例2J−2と同様の方法により、ポリマーを8.29g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(157)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット11mol%、Bユニット89mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2O-2)
In Preparation Example 2J-2, 10.00 g of a polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (156) obtained in Preparation Example 2O-1 instead of the polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (134) And 2M lithium diisopropylamide in THF (26.01 ml, 52.0 mmol) and benzyl chloroformate (8.88 g, 104.1 mmol) were used. .29 g was obtained. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (157). 11 mol% and B unit 89 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=131500、重量平均分子量 Mw=282700であった。
また、上記ポリマーを調製例2J−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.75g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(158)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット11mol%、Dユニット89mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 131500 and the weight average molecular weight was Mw = 282700.
The polymer was hydrocracked in the same manner as in Preparation Example 2J-2 to obtain 3.75 g of a polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (158) as a monomer unit. It was done. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is C unit 11 mol% and D unit 89 mol%.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=121000、重量平均分子量 Mw=260200であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 121000 and the weight average molecular weight Mw = 260200.

(調製例2O−3)
窒素雰囲気下、調製例2O−2で得られた化学式(158)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:11mol%、D:89mol%)を0.40g、2−アミノベンゼンスルホン酸0.19g(1.1mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.58ml(2.2mmol)を加え、調製例2J−3と同様の方法により、ポリマーを0.33g得た。得られたポリマーは、調製例2J−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(159)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット10mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2O-3)
0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 11 mol%, D: 89 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (158) obtained in Preparation Example 2O-2 under a nitrogen atmosphere, 2-aminobenzene After adding 0.19 g (1.1 mmol) of sulfonic acid to a 100 ml three-necked flask, adding 15.0 ml of pyridine and stirring, 0.58 ml (2.2 mmol) of triphenyl phosphite was added, and Preparation Example 2J-3 and 0.33g of polymer was obtained by the same method. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (159) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. It was confirmed to be a copolymer containing 10 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =100500、重量平均分子量Mw =221100であった。 Moreover, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. As a result, the number average molecular weight M n = 100500 and the weight average molecular weight M w = 221100 were obtained.

(調製例2O−4)
調製例2J−4における化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2O−3で得られた化学式(159)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.71mlを用いる以外は、調製例2J−4と同様の方法により、ポリマーを0.30g得た。得られたポリマーは、調製例2J−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(160)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを10mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2J−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2O-4)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (159) obtained in Preparation Example 2O-3 was used in place of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) in Preparation Example 2J-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. Except for using 0.71 ml of diazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), 0.30 g of polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2J-4. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (160) and a copolymer containing 10 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2J-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =101000、重量平均分子量Mw =227300であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(160)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2O)とした。 Moreover, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the number average molecular weight M n = 101000 and the weight average molecular weight M w = 227300 were obtained. A series of preparation methods were scaled up, and a large amount of polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (160) was obtained to give the exemplified compound PHA (2O).

(調製例2P−1)
(化学式(161)で示されるポリ3−ヒドロキシ−4−シクロヘキシル酪酸の合成)
(Preparation Example 2P-1)
(Synthesis of poly-3-hydroxy-4-cyclohexylbutyric acid represented by the chemical formula (161))

Figure 2006039533
Figure 2006039533

特開2003−319792における実施例9に開示の方法により化学式(161)で示されるポリ3−ヒドロキシ−4−シクロヘキシル酪酸を合成した。
生産培地として、ポリペプトン0.5%(w/v)、4−シクロヘキシル酪酸0.1%(w/v)を含む、M9培地200mLに、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で30℃、8時間振とう培養したシュードモナス チコリアイ YN2株の培養液を1mL加え、500mL容振とうフラスコで30℃、48時間培養した。培養後、遠心分離により菌体を収穫し、メタノールで洗浄した後凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、50℃で24時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、生産培地1Lあたりポリマーを0.48g得た。得られたポリマーの構造を特定するため、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、ほぼ化学式(161)に示されるポリ3−ヒドロキシ−4−シクロヘキシル酪酸のホモポリマーであった。得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=70500、重量平均分子量 Mw=155100であった。
上記方法にて、生産培地100Lより、以降の調製例に用いられるポリヒドロキシアルカノエート47.9gを調製した。
Poly-3-hydroxy-4-cyclohexylbutyric acid represented by the chemical formula (161) was synthesized by the method disclosed in Example 9 of JP-A-2003-319792.
As a production medium, polypeptone 0.5% (w / v), 4-cyclohexylbutyric acid 0.1% (w / v), M9 medium 200 mL, in advance M9 medium containing polypeptone 0.5% at 30 ° C., 1 mL of a culture solution of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured with shaking for 8 hours was added, and cultured in a 500 mL shaking flask at 30 ° C. for 48 hours. After culturing, the cells were harvested by centrifugation, washed with methanol, and lyophilized. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 50 ° C. for 24 hours. Chloroform from which the polymer was extracted was filtered and concentrated by an evaporator, and then the portion precipitated and solidified with cold methanol was collected and dried under reduced pressure to obtain 0.48 g of polymer per liter of production medium. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, in order to specify the structure of the obtained polymer, the monomer unit was obtained from poly-3-hydroxy-4-cyclohexylbutyric acid represented by the chemical formula (161). It was a homopolymer. The average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 70500, and the weight average molecular weight was Mw = 155100.
By the above method, 47.9 g of polyhydroxyalkanoate used in the following preparation examples was prepared from 100 L of the production medium.

(調製例2P−2)
調製例2J−2において、化学式(134)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2P−1において得られた化学式(161)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート10.00gと、2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液29.72ml(59.4mmol)及びクロロギ酸ベンジルを10.14g(118.9mmol)を用いる以外は、調製例2J−2と同様の方法により、ポリマーを7.66g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(162)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、そのモノマーユニットの割合は、Aユニット10mol%、Bユニット90mol%であることが確認された。
(Preparation Example 2P-2)
In Preparation Example 2J-2, 10.00 g of a polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (161) obtained in Preparation Example 2P-1 instead of the polyhydroxyalkanoate composed of a unit represented by the chemical formula (134) And 2M lithium diisopropylamide in THF (29.72 ml, 59.4 mmol) and benzyl chloroformate (10.14 g, 118.9 mmol) were used in the same manner as in Preparation Example 2J-2, .66 g was obtained. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, and as a result, was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (162). 10 mol% and B unit 90 mol% were confirmed.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=54400、重量平均分子量 Mw=117000であった。
また、上記ポリマーを調製例2J−2と同様の方法により水素化分解を行い、ポリマーを3.85g得た。得られたポリマーは、調製例2J−1と同様の条件でNMR分析を行った結果、モノマーユニットとして、下記化学式(163)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。また、そのモノマーユニットの割合は、Cユニット10mol%、Dユニット90mol%であることが確認された。
Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight was Mn = 54400, and the weight average molecular weight was Mw = 17,000.
Further, the above polymer was subjected to hydrogenolysis in the same manner as in Preparation Example 2J-2 to obtain 3.85 g of a polymer. As a result of conducting NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-1, the obtained polymer was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing a unit represented by the following chemical formula (163) as a monomer unit. It was. Moreover, it was confirmed that the ratio of the monomer unit is 10 mol% for C unit and 90 mol% for D unit.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリヒドロキシアルカノエートの平均分子量は、調製例2J−1と同様の条件で測定した結果、数平均分子量 Mn=47500、重量平均分子量 Mw=103600であった。   Moreover, the average molecular weight of the obtained polyhydroxyalkanoate was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-1. As a result, the number average molecular weight Mn = 47500 and the weight average molecular weight Mw = 103600.

(調製例2P−3)
窒素雰囲気下、調製例2P−2で得られた化学式(163)で示されるユニットからなるポリヒドロキシアルカノエート共重合体(C:10mol%、D:90mol%)を0.40g、2−アミノ−1−ナフタレンスルホン酸0.26g(1.2mmol)を100ml三口フラスコに入れて、ピリジン15.0ml加えて攪拌した後、亜リン酸トリフェニル0.60ml(2.3mmol)を加え、調製例2J−3と同様の方法により、ポリマーを0.36g得た。得られたポリマーは、調製例2J−3と同様の条件でNMR分析及びフーリエ変換−赤外吸収スペクトル分析を行った結果、下記化学式(164)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Eユニット9mol%を含む共重合体であることが確認された。
(Preparation Example 2P-3)
Under a nitrogen atmosphere, 0.40 g of a polyhydroxyalkanoate copolymer (C: 10 mol%, D: 90 mol%) composed of the unit represented by the chemical formula (163) obtained in Preparation Example 2P-2, 2-amino- 1-Naphthalenesulfonic acid 0.26 g (1.2 mmol) was placed in a 100 ml three-necked flask, 15.0 ml of pyridine was added and stirred, then 0.60 ml (2.3 mmol) of triphenyl phosphite was added, and Preparation Example 2J In the same manner as in -3, 0.36 g of polymer was obtained. The obtained polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (164) as a result of NMR analysis and Fourier transform-infrared absorption spectrum analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. It was confirmed to be a copolymer containing 9 mol% of E units.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−3と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =30500、重量平均分子量Mw =65600であった。 Moreover, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-3. As a result, the number average molecular weight M n = 30500 and the weight average molecular weight M w = 65600 were obtained.

(調製例2P−4)
調製例2J−4における化学式(137)で示されるポリヒドロキシアルカノエートのかわりに調製例2P−3で得られた化学式(164)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを用い、また、2mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン−ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.71mlを用いる以外は、調製例2J−4と同様の方法により、ポリマーを0.28g得た。得られたポリマーは、調製例2J−4と同様の条件でNMR分析を行った結果、下記化学式(165)に示されるユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートであり、Gユニットを9mol%含む共重合体であることが確認された。
また、調製例2J−4と同様の酸価滴定により、スルホン酸に由来するピークが見られなかったことからも、スルホン酸がスルホン酸メチルになっていることから明らかになった。
(Preparation Example 2P-4)
The polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (164) obtained in Preparation Example 2P-3 was used instead of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (137) in Preparation Example 2J-4, and 2 mol / L of trimethylsilyl was used. Except for using 0.71 ml of diazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), 0.28 g of polymer was obtained in the same manner as in Preparation Example 2J-4. The obtained polymer was subjected to NMR analysis under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the polymer was a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by the following chemical formula (165) and a copolymer containing 9 mol% of G unit. It was confirmed that.
Further, the acid value titration similar to that of Preparation Example 2J-4 revealed that no sulfonic acid-derived peak was observed, and that sulfonic acid was methyl sulfonate.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

また、得られたポリマーの平均分子量は、調製例2J−4と同様の条件で測定した結果、数平均分子量Mn =31000、重量平均分子量Mw =68200であった。一連の調製法をスケールアップし、化学式(165)で示されるポリヒドロキシアルカノエートを大量に得て、例示化合物PHA(2P)とした。 Further, the average molecular weight of the obtained polymer was measured under the same conditions as in Preparation Example 2J-4. As a result, the number average molecular weight M n = 31000 and the weight average molecular weight M w = 68200 were obtained. A series of preparation methods were scaled up to obtain a large amount of the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (165) to give the exemplified compound PHA (2P).

(調製例2Z−1)
[2−ヒドロキシ−5―ヘキセン酸から化学式(166)でm=2で示される 3,6−ジ(3−ブテニル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオンの合成]
(Preparation Example 2Z-1)
[Synthesis of 3,6-di (3-butenyl) -1,4-dioxane-2,5-dione represented by chemical formula (166) with m = 2 from 2-hydroxy-5-hexenoic acid]

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(mは2〜8から選ばれる整数である。) (M is an integer selected from 2 to 8.)

調製例A−1で用いた3,6−ジ(3−ブテニル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオンの合成は以下の通りである。
還流冷却器、Dean−Starkトラップをつけた1Lフラスコ中に2−ヒドロキシ−5―ヘキセン酸 3.0g、トルエン400ml及びp−トルエンスルホン酸 30mgを加え、窒素雰囲気下で還流した。トラップに溜まった水は随時取り除いた。72時間還流した後冷却した。10ml飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回洗浄した後、得られた粗製物を酸化亜鉛存在下で減圧蒸留することで目的とする3,6−ジ(3−ブテニル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオンを1.06g(収率41%)得た。
得られた化合物の構造を特定するため、以下の条件でNMR分析を行った。
<測定機器>
FT−NMR:Bruker DPX400
共鳴周波数: 1H=400MHz
<測定条件>
測定核種: 1
使用溶媒:DMSO−d6
測定温度:室温
その結果、得られた化合物は、目的とする3,6−ジ(3−ブテニル)−1,4−ジオキサン−2,5−ジオンであることを確認した。
The synthesis of 3,6-di (3-butenyl) -1,4-dioxane-2,5-dione used in Preparation Example A-1 is as follows.
In a 1 L flask equipped with a reflux condenser and a Dean-Stark trap, 3.0 g of 2-hydroxy-5-hexenoic acid, 400 ml of toluene and 30 mg of p-toluenesulfonic acid were added and refluxed in a nitrogen atmosphere. Water collected in the trap was removed from time to time. The mixture was refluxed for 72 hours and then cooled. After washing twice with 10 ml saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, the obtained crude product was distilled under reduced pressure in the presence of zinc oxide to give the desired 3,6-di (3-butenyl) -1,4-dioxane-2. , 5-dione 1.06 g (41% yield) was obtained.
In order to specify the structure of the obtained compound, NMR analysis was performed under the following conditions.
<Measurement equipment>
FT-NMR: Bruker DPX400
Resonance frequency: 1 H = 400 MHz
<Measurement conditions>
Measurement nuclide: 1 H
Solvent used: DMSO-d 6
Measurement temperature: room temperature As a result, it was confirmed that the obtained compound was the desired 3,6-di (3-butenyl) -1,4-dioxane-2,5-dione.

(調製例2Z−2)
調製例B−1で用い7−(3−ブテニル)−2−オキセパンオンは、特開平5−310721に記載の方法を参考に調製した。詳しくは、前記特許文献の実施例43に記載の原料2−アリルシクロヘキサノンの代わりに2−(3−ブテニル)シクロヘキサノン用いることにより7−(3−ブテニル)−2−オキセパンオンを調製した。
(Preparation Example 2Z-2)
The 7- (3-butenyl) -2-oxepanone used in Preparation Example B-1 was prepared with reference to the method described in JP-A-5-310721. Specifically, 7- (3-butenyl) -2-oxeppanone was prepared by using 2- (3-butenyl) cyclohexanone instead of the raw material 2-allylcyclohexanone described in Example 43 of the patent document.

(調製例2Z−3)
[調製例D−1に記載の3−(9−デセニル)−2−オキセタノンの合成]
3−(9−デセニル)−2−オキセタノンは、Journal of American Chemical Society 1995,117,3705−3716に記載のジヒドロ−3−(2−プロペニル)フラン−2(3H)−オン(該文献中の化合物(6a))の合成において、γ−ブチロラクトンの代わりにβ−プロピオラクトンを、アリルブロミドの代わりに10-ブロモ-1-デセンを用いることで合成できる。
具体的には、ナスフラスコ中にβ−プロピオラクトンを7.20g(100.0mmol)加え、THF55mlを加えて溶解した。これを窒素雰囲気下に置き、−78℃にて攪拌した。次に2MのリチウムジイソプロピルアミドのTHF溶液55mlをゆっくり加えて、−78℃下で20分間攪拌した。次に、ヘキサメチルホスホルアミド(HMPA)38mlに溶解した10-ブロモ-1-デセンを26.30g(110.0mmol)加えた後、−30℃で3時間攪拌した。反応終了後、反応液を塩化アンモニウム水溶液中に注いだ後、ジクロロメタンを加えて有機層を抽出した。水で、3回洗浄した後、有機層を回収した。回収した有機層は、無水硫酸ナトリウムにて乾燥した。硫酸ナトリウムを除去した後、溶液を留去することで粗製の3−(9−デセニル)−2−オキセタノンを回収した。次にシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧下にて蒸留を行うことで目的とする3−(9−デセニル)−2−オキセタノンを15.14g得た。得られた化合物の構造を特定するため、以下の条件でNMR分析を行った。
<測定機器>
FT−NMR:Bruker DPX400
共鳴周波数: 1H=400MHz
<測定条件>
測定核種: 1
使用溶媒:CDCl3
測定温度:室温
その結果、得られた化合物は、目的とする3−(9−デセニル)−2−オキセタノンであることを確認した。
(Preparation Example 2Z-3)
[Synthesis of 3- (9-decenyl) -2-oxetanone described in Preparation Example D-1]
3- (9-decenyl) -2-oxetanone is a dihydro-3- (2-propenyl) furan-2 (3H) -one described in Journal of American Chemical Society 1995,117,3705-3716 In the synthesis of the compound (6a)), β-propiolactone can be used instead of γ-butyrolactone, and 10-bromo-1-decene can be used instead of allyl bromide.
Specifically, 7.20 g (100.0 mmol) of β-propiolactone was added to an eggplant flask, and 55 ml of THF was added and dissolved. This was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at -78 ° C. Next, 55 ml of 2M lithium diisopropylamide in THF was slowly added and stirred at −78 ° C. for 20 minutes. Next, 26.30 g (110.0 mmol) of 10-bromo-1-decene dissolved in 38 ml of hexamethylphosphoramide (HMPA) was added, followed by stirring at −30 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into an aqueous ammonium chloride solution, and dichloromethane was added to extract the organic layer. After washing 3 times with water, the organic layer was recovered. The collected organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate. After removing sodium sulfate, the solution was evaporated to recover crude 3- (9-decenyl) -2-oxetanone. Next, the product was purified by silica gel column chromatography and distilled under reduced pressure to obtain 15.14 g of the intended 3- (9-decenyl) -2-oxetanone. In order to specify the structure of the obtained compound, NMR analysis was performed under the following conditions.
<Measurement equipment>
FT-NMR: Bruker DPX400
Resonance frequency: 1 H = 400 MHz
<Measurement conditions>
Measurement nuclide: 1 H
Solvent used: CDCl 3
Measurement temperature: room temperature As a result, it was confirmed that the obtained compound was the target 3- (9-decenyl) -2-oxetanone.

(調製例2Z−4)
[調製例E−1、2B−1に記載のテトラヒドロ−3−(2−プロペニル)−2H−ピラン−2−オンの合成]
調製例2Z−3に記載のβ−プロピオラクトンの代わりにδ-バレロラクトンを10.01g(100.0mmol)、10-ブロモ-1-デセンの代わりにアリルブロミドを14.52g(110.0mmol)用いる以外は調製例2Z−3と同様の方法により目的とするテトラヒドロ−3−(2−プロペニル)−2H−ピラン−2−オンを9.81g得た。
(Preparation Example 2Z-4)
[Synthesis of Tetrahydro-3- (2-propenyl) -2H-pyran-2-one described in Preparation Examples E-1 and 2B-1]
10.01 g (100.0 mmol) of δ-valerolactone instead of β-propiolactone described in Preparation Example 2Z-3, 14.52 g (110.0 mmol) of allyl bromide instead of 10-bromo-1-decene ) 9.81 g of the desired tetrahydro-3- (2-propenyl) -2H-pyran-2-one was obtained in the same manner as in Preparation Example 2Z-3 except that it was used.

(調製例2Z−5)
[調製例F−1に記載の3−(2−プロペニル)−2−オキセパノンの合成]
調製例2Z−3に記載のβ−プロピオラクトンの代わりにε-カプロラクトンを11.41g(100.0mmol)、10-ブロモ-1-デセンの代わりにアリルブロミドを14.52g(110.0mmol)用いる以外は調製例2Z−3と同様の方法により目的とする3−(2−プロペニル)−2−オキセパノンを10.02g得た。
(Preparation Example 2Z-5)
[Synthesis of 3- (2-propenyl) -2-oxepanone described in Preparation Example F-1]
11.41 g (100.0 mmol) of ε-caprolactone instead of β-propiolactone described in Preparation Example 2Z-3, 14.52 g (110.0 mmol) of allyl bromide instead of 10-bromo-1-decene 10.02 g of the desired 3- (2-propenyl) -2-oxepanone was obtained in the same manner as in Preparation Example 2Z-3 except that it was used.

(実施例1)
芯材(キャリアコアと表すことがある)を以下の様に作製した。
まず、モル比で、Fe2O3=55モル%、CuO=25モル%、ZnO=20モル%になる様に秤量し、ボールミルを用いて混合を行った。次に、これを仮焼した後、ボールミルにより粉砕を行い、更にスプレードライヤーにより造粒を行った。これを焼結し、更に分級して芯材(キャリアコア)を得た。
得られた芯材の表面に以下の様にして樹脂被覆層を被覆した。
スチレン−メタクリル酸メチル−アクリル酸−2−エチルヘキシル共重合体(共重合比=40:50:10)をトルエンを溶媒として10質量%の溶液とし、更にPHA(A)を上記共重合体固形分に対して5質量%添加した後、充分な攪拌を行い樹脂被覆溶液を作製した。
この樹脂被覆溶液を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた、旋回流を形成させながら被覆を行なう被覆装置を使用して上述の芯材上に樹脂被覆層の質量が芯材に対して2質量%になる様に塗布した。なお、上述の樹脂被覆溶液は、流動床の装置内での移動方向に対して垂直な方向から噴霧し、又、該樹脂被覆溶液の噴霧圧は4kg/cm2とした。得られた樹脂コートキャリアを流動床中で温度80℃で1時間乾燥して溶剤を除去し、樹脂コートキャリアを得た。
得られた樹脂コートキャリアの平均粒径は、41μmであった。該樹脂コートキャリアの樹脂被覆層による被覆率を電子顕微鏡により測定した結果、均一な樹脂被覆層の形成が確認された。
得られた樹脂コートキャリアとトナーNo.1とをトナー濃度5.5質量%となる様に混合し現像剤を得た。
評価には、この現像剤を用いて、キヤノン社製アナログ複写機NP4835(商品名)改造機の青色現像器を使用しN/N環境(23℃/60%RH)での画像出力を行った。その際、評価には、画像濃度の変動、5万枚後の画像上のカブリ、帯電量の環境変動、そして感光ドラム上の画像流れを指標として用いた。得られた結果を表1に示す。
Example 1
A core material (sometimes referred to as a carrier core) was produced as follows.
First, they were weighed so that the molar ratio was Fe2O3 = 55 mol%, CuO = 25 mol%, and ZnO = 20 mol%, and mixed using a ball mill. Next, after calcining this, it was pulverized by a ball mill and further granulated by a spray dryer. This was sintered and further classified to obtain a core material (carrier core).
The surface of the obtained core material was coated with a resin coating layer as follows.
A styrene-methyl methacrylate-acrylic acid-2-ethylhexyl copolymer (copolymerization ratio = 40: 50: 10) was made into a 10 mass% solution using toluene as a solvent, and PHA (A) was further added to the above-mentioned copolymer solid content. After adding 5% by mass, the mixture was sufficiently stirred to prepare a resin coating solution.
This resin coating solution is provided with a rotating bottom plate disk and a stirring blade in a fluidized bed, and a coating apparatus that coats while forming a swirling flow is used. It applied so that it might become 2 mass% with respect to it. The above resin coating solution was sprayed from a direction perpendicular to the moving direction in the fluidized bed apparatus, and the spray pressure of the resin coating solution was 4 kg / cm 2. The obtained resin-coated carrier was dried in a fluidized bed at a temperature of 80 ° C. for 1 hour to remove the solvent, thereby obtaining a resin-coated carrier.
The average particle size of the obtained resin-coated carrier was 41 μm. As a result of measuring the coverage of the resin-coated carrier by the resin coating layer with an electron microscope, formation of a uniform resin coating layer was confirmed.
The obtained resin-coated carrier and toner No. 1 was mixed to a toner concentration of 5.5% by mass to obtain a developer.
For this evaluation, this developer was used to output an image in an N / N environment (23 ° C./60% RH) using a blue developer of a modified analog copying machine NP4835 (trade name) manufactured by Canon. . At that time, for the evaluation, fluctuations in image density, fogging on images after 50,000 sheets, environmental fluctuations in charge amount, and image flow on the photosensitive drum were used as indices. The obtained results are shown in Table 1.

(実施例2)
実施例1と同じ芯材に以下の様にして樹脂被覆層を被覆した。
スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸−2−エチルヘキシル共重合体(共重合比=50:45:5)をトルエンを溶媒として10質量%の溶液とし、更にPHA(B)を前記共重合体固形分に対して5質量%添加した後、充分な攪拌を行いキャリア被覆溶液を作製した。この樹脂被覆溶液を用いて実施例1と同様にして芯材上に被覆を行い、樹脂コートキャリアを得た。
得られた樹脂コートキャリアの平均粒径は、40μmであった。該樹脂コートキャリアの樹脂被覆層による被覆率を電子顕微鏡により測定した結果、均一な樹脂被覆層の形成が確認された。
この得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製した。この現像剤を実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。
(Example 2)
The same core material as in Example 1 was coated with a resin coating layer as follows.
Styrene-methyl methacrylate-methacrylic acid-2-ethylhexyl copolymer (copolymerization ratio = 50: 45: 5) was made into a 10 mass% solution using toluene as a solvent, and PHA (B) was further added to the copolymer solid content. After adding 5% by mass to the mixture, sufficient stirring was performed to prepare a carrier coating solution. Using this resin coating solution, the core material was coated in the same manner as in Example 1 to obtain a resin-coated carrier.
The average particle size of the obtained resin-coated carrier was 40 μm. As a result of measuring the coverage of the resin-coated carrier by the resin coating layer with an electron microscope, formation of a uniform resin coating layer was confirmed.
A developer was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. This developer was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

(実施例3、4)
実施例1で用いた芯材の表面に以下の様に樹脂被覆層を被覆した。
スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重合体(共重合比=35:57:8、ヒドロキシル価(KOHmg/g)=35)と、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体(共重合比=75:25)とを同量用い、アセトンとメチルエチルケトンの混合溶剤(混合質量比=1:1)で10質量%の溶液とし、更に、実施例3ではPHA(B)、実施例4ではPHA(C)を上記樹脂固形分に対して5質量%添加した後、充分な攪拌を行い樹脂被覆溶液を作製した。この樹脂被覆溶液を用いて実施例1と同様に被覆を行い、樹脂コートキャリアを得た。
得られた樹脂コートキャリアの平均粒径は、ともに41μmであった。該樹脂コートキャリア粒子の樹脂被覆層による被覆率を電子顕微鏡により測定した結果、均一な樹脂被覆層の形成が確認された。
この得られたキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製した。さらに、実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。
(Examples 3 and 4)
The surface of the core material used in Example 1 was coated with a resin coating layer as follows.
Styrene-methyl methacrylate-methacrylic acid-2-hydroxyethyl copolymer (copolymerization ratio = 35: 57: 8, hydroxyl number (KOHmg / g) = 35) and vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer ( Copolymerization ratio = 75: 25) was used in the same amount, and a mixed solvent of acetone and methyl ethyl ketone (mixing mass ratio = 1: 1) was used as a 10% by mass solution. Further, in Example 3, PHA (B), Example In No. 4, 5% by mass of PHA (C) was added to the resin solid content, and then sufficiently stirred to prepare a resin coating solution. Using this resin coating solution, coating was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a resin-coated carrier.
The average particle size of the obtained resin-coated carriers was 41 μm. As a result of measuring the coverage of the resin-coated carrier particles by the resin coating layer with an electron microscope, formation of a uniform resin coating layer was confirmed.
A developer was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained carrier. Further, evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

(実施例5、6)
芯材を以下の様にして作製した。
モル比で、Fe2O3=53モル%、CuO=25モル%、ZnO=22モル%になる様に秤量し、ボールミルを用いて混合を行った。これを仮焼した後、ボールミルにより粉砕を行い、更にスプレードライヤーにより造粒を行った。これを焼結し、更に分級して平均粒径65μmの芯材を得た。
実施例5では実施例1と同様にして、実施例6ではPHA(A)に代えてPHA(B)を用いた以外は実施例1と同様にして樹脂被覆溶液を作製した。この樹脂被覆溶液を用い実施例1と同様にして上記芯材上に被覆を行い、樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアの平均粒径は、両者とも66μmであった。
得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示した。
(Examples 5 and 6)
The core material was produced as follows.
They were weighed so that the molar ratio was Fe2O3 = 53 mol%, CuO = 25 mol%, ZnO = 22 mol%, and mixed using a ball mill. After calcining this, it was pulverized with a ball mill and further granulated with a spray dryer. This was sintered and further classified to obtain a core material having an average particle diameter of 65 μm.
In Example 5, a resin coating solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that PHA (B) was used instead of PHA (A) in Example 6, except that PHA (B) was used. Using this resin coating solution, the core material was coated in the same manner as in Example 1 to obtain a resin-coated carrier. The average particle size of the obtained resin-coated carriers was 66 μm for both.
Using the obtained resin-coated carrier, a developer was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 1.

(比較例1)
PHA(A)を用いなかった以外は実施例1と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that PHA (A) was not used. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
PHA(A)あるいはPHA(B)を用いなかった以外は実施例5、6と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表1に示した。
(Comparative Example 2)
A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in Examples 5 and 6 except that PHA (A) or PHA (B) was not used. A developer was prepared and evaluated for the obtained resin-coated carrier in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

<評価>
評価は、5万枚の画出し試験を行ない、その際に生じた画像濃度の変動、画像上のカブリの発生、帯電量の環境変動、そして感光ドラム上の画像流れの発生について、下記の方法で下記の基準で評価した。なお、感光ドラム上の画像流れの評価を除き、キヤノン社製アナログ複写機NP−4835(商品名)改造機を用いて評価した。
<Evaluation>
The evaluation was performed for 50,000 images, and the following changes were observed in the image density fluctuation, fogging on the image, environmental change in charge amount, and image flow on the photosensitive drum. The method was evaluated according to the following criteria. Except for the evaluation of the image flow on the photosensitive drum, the evaluation was performed using a Canon analog copying machine NP-4835 (trade name) modified machine.

1.画像濃度
適正露光条件下でコピーし、画像濃度(I.D.)の評価をベタ部の画像濃度をマクベス濃度計により測定して、下記の基準でランク評価した。
○:濃度ムラも無く原稿濃度を非常に良く再現している
△:原稿濃度を再現している。(実用上問題ないレベル)
▲:不均一で濃度ムラがある。(実用上問題を生じるレベル)
×:原稿濃度に比べ大きく変化している(実用できないレベル)
1. Image Density Copies were performed under appropriate exposure conditions, and the image density (ID) was evaluated by measuring the solid image density with a Macbeth densitometer and performing rank evaluation according to the following criteria.
○: The original density is reproduced very well without density unevenness. Δ: The original density is reproduced. (Practical problem level)
: Uneven and uneven density. (Practical problem level)
×: Large change compared to the original density (impractical level)

2.画像上のカブリ
白地画像上のトナーカブリを東京電色社製のREFLECTOMETER MODELTC−6DS(商品名)を用い測定して、下記の基準でランク評価した。
○:0.5%未満
△:0.5以上〜1.5%未満
▲:1.5以上〜2.5%未満
×:2.5%以上
2. Fog on the image Toner fog on the white background image was measured using REFECTOMETER MODELTC-6DS (trade name) manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd., and the rank was evaluated according to the following criteria.
○: Less than 0.5% Δ: 0.5 or more and less than 1.5% ▲: 1.5 or more and less than 2.5% ×: 2.5% or more

3.帯電量の環境変動
現像剤を15℃、湿度10%環境下で一日放置後の帯電量Q(LL)と、30℃、湿度80%環境下で一日放置後の帯電量Q(HH)とを、後述する帯電量の測定方法を用いて算出した後、これらの差ΔQ(=Q(LL)−Q(HH))を求め、下記の基準でランク評価した。
〇:ΔQ=10μC未満
△:ΔQ=10μC以上15μC未満
▲:ΔQ=15μC以上20μC未満
×:ΔQ=20μC以上
3. Change in charge amount environment Charge amount Q (LL) after leaving the developer at 15 ° C and humidity 10% for one day and charge amount Q (HH) after leaving the developer at 30 ° C and humidity 80% for one day Were calculated using a method for measuring the charge amount described later, and then the difference ΔQ (= Q (LL) −Q (HH)) was obtained and rank evaluation was performed according to the following criteria.
◯: ΔQ = less than 10 μC Δ: ΔQ = 10 μC or more and less than 15 μC ▲: ΔQ = 15 μC or more and less than 20 μC ×: ΔQ = 20 μC or more

4.感光ドラム上の画像流れ
30℃、湿度80%環境下においてカラー複写機CLC700(キヤノン製)を用い、ハーフトーン画像を形成させて、下記の基準で画質の評価を行った。
○:全く画像流れが見られない
△:少々見られるが実用上問題ないレベル
▲:実用上問題になるレベル
×:全面に画像流れが見られ、実用不可能なレベル
4). Image Flow on Photosensitive Drum Using a color copier CLC700 (manufactured by Canon) under an environment of 30 ° C. and 80% humidity, a halftone image was formed and the image quality was evaluated according to the following criteria.
○: No image flow at all △: Slightly seen but no problem for practical use ▲: Level for practical use ×: Image flow is observed on the entire surface, impractical level

(実施例7〜12)
トナーNo.1の代わりにトナーNo.2を用いた以外は実施例1〜6の各々と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表2に示した。
(Examples 7 to 12)
Toner No. Toner no. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Examples 1 to 6 except that 2. The results are shown in Table 2.

(比較例3〜4)
トナーNo.1の代わりにトナーNo.2を用いた以外は比較例1、2の各々と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表2に示した。
(Comparative Examples 3-4)
Toner No. Toner no. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Examples 1 and 2 except that No. 2 was used. The results are shown in Table 2.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(実施例13)
モル比で、Fe23:56.3モル%、MgO:23.0モル%、SrO:20.7モル%となるよう、これらのフェライト原材料の酸化物をボールミルで湿式混合し、乾燥・粉砕した後、750℃で2時間仮焼し、クラッシャーで0.1〜1.0mm程度に粉砕した。さらに、ボールミルで湿式粉砕してスラリー化し、バインダーとしてポリビニルアルコールを1.0%、空孔調整剤としてCaCO3を3%加え、スプレードライヤー法で球状粒子に造粒し、酸素ガス濃度0.5%の窒素ガス雰囲気下950℃で焼成し、目開き250μmの篩で篩分して粗大粒子の除去を行い、次いで風力分級機(エルボウジェットラボ EJ−L3、日鉄鉱業社製;商品名)で分級して粒度調整を行い、芯材を得た。
次に、下記組成の混合物を用意した。
・トルエンとメチルエチルケトン(4:1)混合溶剤 1000部
・スチレン・メチルメタクリレート共重合体 50部
(スチレン:メチルメタクリレート=4:6,Mw=5万)
・PHA(A) 50部
上記混合物を用いて樹脂被覆溶液を調製した。次いで、上記芯材に対し、樹脂固形分が10.0質量%となるように溶液の配合を調整し、減圧ニーダーで撹拌混合しながら減圧乾燥して溶剤を除去し、140℃で2時間焼き付けを行い、目開き74μmの篩で篩分して、平均粒径(体積平均50%粒径)35.3μm、BET比表面積0.182m2/gの樹脂コートキャリアを得た。
得られたキャリアを用いた以外は実施例1と同様にして現像剤を作製した。この現像剤を実施例1と同様にして評価し、その結果を表3に示した。
(Example 13)
These ferrite raw material oxides are wet-mixed in a ball mill so that the molar ratios of Fe 2 O 3 : 56.3 mol%, MgO: 23.0 mol%, and SrO: 20.7 mol% are dried and dried. After pulverization, the mixture was calcined at 750 ° C. for 2 hours, and pulverized to about 0.1 to 1.0 mm with a crusher. Furthermore, it is wet pulverized with a ball mill to form a slurry, and 1.0% of polyvinyl alcohol is added as a binder, 3% of CaCO3 is added as a pore adjusting agent, granulated into spherical particles by a spray dryer method, and an oxygen gas concentration of 0.5%. Sintered at 950 ° C. in a nitrogen gas atmosphere, sieved with a sieve having an opening of 250 μm to remove coarse particles, and then an air classifier (Elbow Jet Lab EJ-L3, manufactured by Nippon Steel & Mining Co., Ltd .; trade name) And then the particle size was adjusted to obtain a core material.
Next, a mixture having the following composition was prepared.
-Toluene and methyl ethyl ketone (4: 1) mixed solvent 1000 parts-Styrene methyl methacrylate copolymer 50 parts (Styrene: methyl methacrylate = 4: 6, Mw = 50,000)
-PHA (A) 50 parts A resin coating solution was prepared using the above mixture. Next, the composition of the solution is adjusted with respect to the core material so that the resin solid content is 10.0% by mass, the solvent is removed by drying under reduced pressure while stirring and mixing with a vacuum kneader, and baking is performed at 140 ° C. for 2 hours. And sieved with a sieve having an aperture of 74 μm to obtain a resin-coated carrier having an average particle size (volume average 50% particle size) of 35.3 μm and a BET specific surface area of 0.182 m 2 / g.
A developer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained carrier was used. This developer was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 3.

(実施例14〜16)
上記スチレン・メチルメタクリレート共重合体(スチレン:メチルメタクリレート=4:6,Mw=5万)を80部、PHA(A)を20部とし、樹脂固形分を各々15.0%、20.0%、25.0%とした以外は実施例13と同様にして、樹脂コートキャリアを得た。
得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表3に示した。
(Examples 14 to 16)
80 parts of the above styrene / methyl methacrylate copolymer (styrene: methyl methacrylate = 4: 6, Mw = 50,000) and 20 parts of PHA (A), the resin solids being 15.0% and 20.0%, respectively. A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in Example 13 except that the content was 25.0%.
Using the obtained resin-coated carrier, a developer was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

(実施例17〜20)
トナーNo.1の代わりにトナーNo.2を用いた以外は実施例13〜16の各々と同様にして現像剤を作製し、評価した。その結果を表3に示した。
(Examples 17 to 20)
Toner No. Toner no. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Examples 13 to 16 except that 2. The results are shown in Table 3.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(実施例21)
PHA(A)の替わりにPHA(D)を用いた以外は実施例1と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表4に示した。
(Example 21)
A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that PHA (D) was used instead of PHA (A). A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 4.

(実施例22)
PHA(B)の替わりにPHA(E)を用いた以外は実施例2と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表4に示した。
(Example 22)
A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in Example 2 except that PHA (E) was used instead of PHA (B). A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 4.

(実施例23、24)
PHA(B)、PHA(C)の替わりにPHA(E)、PHA(F)を用いた以外は実施例3、4と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表4に示した。
(Examples 23 and 24)
Resin-coated carriers were obtained in the same manner as in Examples 3 and 4 except that PHA (E) and PHA (F) were used instead of PHA (B) and PHA (C). A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 4.

(実施例25、26)
PHA(A)、PHA(B)の替わりにPHA(D)、PHA(E)を用いた以外は実施例5、6と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表4に示した。
(Examples 25 and 26)
Resin-coated carriers were obtained in the same manner as in Examples 5 and 6 except that PHA (D) and PHA (E) were used instead of PHA (A) and PHA (B). A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 4.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(実施例27〜32)
トナーNo.1の代わりにトナーNo.2を用いた以外は実施例21〜26の各々と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表5に示した。
(Examples 27 to 32)
Toner No. Toner no. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Examples 21 to 26 except that No. 2 was used. The results are shown in Table 5.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(実施例33)
PHA(A)の替わりにPHA(D)を用いた以外は実施例13と同様にして樹脂コートキャリアを得、得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表6に示した。
(Example 33)
A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in Example 13 except that PHA (D) was used instead of PHA (A), and a developer was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. evaluated. The results are shown in Table 6.

(実施例34〜36)
スチレン・メチルメタクリレート共重合体(4:6,Mw=5万)を80部、PHA(E)を20部とし、樹脂固形分を各々15.0%、20.0%、25.0%とした以外は実施例13と同様にして、それぞれ樹脂コートキャリアを得た。
得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製した。この現像剤を実施例1と同様にして評価し、その結果を表6に示した。
(Examples 34 to 36)
80 parts of styrene-methyl methacrylate copolymer (4: 6, Mw = 50,000) and 20 parts of PHA (E), and the resin solids were 15.0%, 20.0% and 25.0%, respectively. Except that, resin-coated carriers were obtained in the same manner as in Example 13.
A developer was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. This developer was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 6.

(実施例37〜40)
トナーNo.1の代わりにトナーNo.2を用いた以外は実施例33〜36の各々と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表6に示した。
(Examples 37 to 40)
Toner No. Toner no. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Examples 33 to 36 except that No. 2 was used. The results are shown in Table 6.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(実施例41〜48)
PHA(A)の替わりにPHA(2A)、PHA(2B)、PHA(2C)、PHA(2D)、PHA(2E)、PHA(2F)、PHA(2G)、PHA(2H)を用いた以外は実施例1と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表7に示した。
(Examples 41 to 48)
Other than using PHA (2A), PHA (2B), PHA (2C), PHA (2D), PHA (2E), PHA (2F), PHA (2G), PHA (2H) instead of PHA (A) Obtained a resin-coated carrier in the same manner as in Example 1. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 7.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

(実施例49〜56)
PHA(B)の替わりにPHA(2I)、PHA(2J)、PHA(2K)、PHA(2L)、PHA(2M)、PHA(2N)、PHA(2O)、PHA(2P)を用いた以外は実施例2と同様にして樹脂コートキャリアを得た。得られた樹脂コートキャリアを用いて実施例1と同様にして現像剤を作製し評価した。その結果を表8に示した。
(Examples 49 to 56)
Other than using PHA (2I), PHA (2J), PHA (2K), PHA (2L), PHA (2M), PHA (2N), PHA (2O), PHA (2P) instead of PHA (B) Obtained a resin-coated carrier in the same manner as in Example 2. A developer was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained resin-coated carrier. The results are shown in Table 8.

Figure 2006039533
Figure 2006039533

上記説明したように、本発明の電子写真現像剤用の樹脂コートキャリアは、充分な帯電付与性に加え、環境安定性にも優れている。更に、充分な耐久性を持ち、しかも、画像流れ等を生じ難い優れた画質の画像を与えることができるところから、二成分系現像剤および補給用現像剤の構成成分として好適に用いられる。   As described above, the resin-coated carrier for an electrophotographic developer of the present invention is excellent in environmental stability in addition to sufficient charge imparting properties. Furthermore, it is suitable for use as a component of a two-component developer and a replenishment developer because it has sufficient durability and can provide an image with excellent image quality that hardly causes image flow.

Claims (9)

芯材上に、下記化学式(1)で示すユニットを分子中に1ユニット以上含むポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂被覆層を有する、電子写真現像剤用の樹脂コートキャリア。
Figure 2006039533
(式中、Rは−A1−SO2R1を表し、
R1は、OH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR1aを表し、
R1aおよびA1は、各々が独立に、置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素構造、置換もしくは未置換の芳香族環構造または置換もしくは未置換の複素環構造を有する基を表す。
また、式中のl、m、Z1a、Z1bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z1aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z1bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z1aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z1bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z1aが何も選択されないとき、Z1bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z1aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z1bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z1aが何も選択されないとき、Z1bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R、R1、R1a、A1、Z1a、Z1b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
A resin-coated carrier for an electrophotographic developer, having a resin coating layer containing a polyhydroxyalkanoate containing in the molecule one or more units represented by the following chemical formula (1) on a core material.
Figure 2006039533
(Wherein, R represents -A1-SO 2 R1,
R1 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR1a;
R1a and A1 each independently represents a group having a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon structure, a substituted or unsubstituted aromatic ring structure, or a substituted or unsubstituted heterocyclic structure.
In addition, about l, m, Z1a, Z1b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z1a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z1b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z1a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z1b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z1a is not selected, Z1b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z1a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Among them, it may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z1b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z1a is not selected, Z1b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
When there are a plurality of units, R, R 1, R 1a, A 1, Z 1a, Z 1b, l, m have the above meanings independently for each unit. )
前記化学式(1)に示すユニットが、下記化学式(2)で表されるものである請求項1記載の樹脂コートキャリア。
Figure 2006039533
(式中、R2は、OH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR2aを表し、
R2aは、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表し、A2は、直鎖状または分岐状の炭素数1から8のアルキレン基を表す。
また、式中のl、m、Z2a、Z2bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z2aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z2bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z2aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z2bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z2aが何も選択されないとき、Z2bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z2aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z2bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z2aが何も選択されないとき、Z2bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R2、R2a、A2、Z2a、Z2b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
The resin-coated carrier according to claim 1, wherein the unit represented by the chemical formula (1) is represented by the following chemical formula (2).
Figure 2006039533
(Wherein R2 represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR2a;
R2a represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group, and A2 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
Also, for l, m, Z2a, Z2b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z2a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z2b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z2a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z2b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and Z2a is not selected, Z2b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z2a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z2b may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z2b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z2a is not selected, Z2b is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
When there are a plurality of units, R 2, R 2a, A 2, Z 2a, Z 2b, l, m have the above meanings independently for each unit. )
前記化学式(1)に示すユニットが、下記化学式(3)で表されるものである請求項1記載の樹脂コートキャリア。
Figure 2006039533
(式中、R3a、R3b、R3c、R3dおよびR3eの少なくとも一つはSO2R3f(ここで、R3fはOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR3f1を表し、R3f1は、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)であり、その他は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、OH基、NH2基、NO2基、COOR3g(ここで、R3gはH原子、Na原子またはK原子を表す。)、アセトアミド基、OPh基(Phは、フェニル基を表す。)、NHPh基、CF3 基、C25 基またはC37 基を表す。
また、式中のl、m、Z3a、Z3bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z3aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z3bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z3aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z3bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z3aが何も選択されないとき、Z3bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z3aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z3bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z3aが何も選択されないとき、Z3bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R3a、R3b、R3c、R3d、R3e、R3f、R3f1、R3g、Z3a、Z3b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
The resin-coated carrier according to claim 1, wherein the unit represented by the chemical formula (1) is represented by the following chemical formula (3).
Figure 2006039533
(In the formula, at least one of R 3a, R 3b, R 3c, R 3d and R 3e is SO 2 R 3f (where R 3f represents OH, halogen atom, ONa, OK or OR 3f 1, R 3f 1 is linear or branched) Represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group.) Others are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms. Alkoxy group, OH group, NH 2 group, NO 2 group, COOR 3g (where R 3g represents an H atom, Na atom or K atom), an acetamide group, an OPh group (Ph represents a phenyl group). , NHPh group, CF 3 group, C 2 F 5 group or C 3 F 7 group.
In addition, about l, m, Z3a, Z3b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z3a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z3b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z3a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z3b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z3a is selected, Z3b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z3a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z3b may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z3b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z3a is not selected, Z3b is a hydrogen atom, or an aralkyl group that may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
When there are a plurality of units, R3a, R3b, R3c, R3d, R3e, R3f, R3f1, R3g, Z3a, Z3b, l, and m have the above meanings independently for each unit. )
前記化学式(1)に示すユニットが、下記化学式(4A)または(4B)で表されるものである請求項1記載の樹脂コートキャリア。
Figure 2006039533
(式中、R4a、R4b、R4c、R4d、R4e、R4fおよびR4gのうち少なくとも一つはSO2R4o(ここで、R4oはOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR4o1を表し、R4o1 は、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)であり、その他は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、OH基、NH2 基、NO2 基、COOR4p(ここで、R4pは、H原子、Na原子またはK原子を表す)、アセトアミド基、OPh基(Phは、フェニル基を表す。)、NHPh基、CF3 基、C25 基またはC37 基を表す。
また、式中のl、m、Z4a、Z4bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z4aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z4bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z4aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z4bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z4aが何も選択されないとき、Z4bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z4aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z4bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z4aが何も選択されないとき、Z4bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R4a、R4b、R4c、R4d、R4e、R4f、R4g、R4o、OR4o1、R4p、Z4a、Z4b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
Figure 2006039533
(式中、R4h、R4i、R4j、R4k、R4l、R4mおよびR4nのうち少なくとも一つはSO2R4o(ここで、R4oはOH、ハロゲン原子、ONa、OKまたはOR4o1を表しR4o1は、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1から8のアルキル基または置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)であり、その他は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、OH基、NH2基、NO2基、COOR4p(ここで、R4pは、H原子、Na原子またはK原子を表す)、アセトアミド基、OPh基(Phは、フェニル基を表す。)、NHPh基、CF3基、C25基またはC37基を表す。
また、式中のl、m、Z4c、Z4dについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z4cは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z4dは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z4cが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z4dは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z4cが何も選択されないとき、Z4dは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z4cが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z4dは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z4cが何も選択されないとき、Z4dは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R4h、R4i、R4j、R4k、R4l、R4m、R4n、R4o、OR4o1、R4p、Z4c、Z4d、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
The resin-coated carrier according to claim 1, wherein the unit represented by the chemical formula (1) is represented by the following chemical formula (4A) or (4B).
Figure 2006039533
(Wherein, R4a, R4b, R4c, R4d, R4e, at least one of R4f and R4g is SO 2 R4o (here, R4o represents OH, a halogen atom, ONa, OK or OR4o1, R4o1 is a straight-chain And represents a branched or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group, and the others are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, C1-C20 alkoxy group, OH group, NH 2 group, NO 2 group, COOR 4p (where R 4p represents an H atom, Na atom or K atom), acetamide group, OPh group (Ph is phenyl Represents an NHPh group, a CF 3 group, a C 2 F 5 group or a C 3 F 7 group.
In addition, about l, m, Z4a, Z4b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z4a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z4b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z4a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z4b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z4a is selected, Z4b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z4a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain is a linear or branched alkyl group, or has a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Among them, Z4b may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z4b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z4a is not selected, Z4b is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, aryl group, aryl group optionally substituted with an aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
In addition, when there are a plurality of units, R4a, R4b, R4c, R4d, R4e, R4f, R4g, R4o, OR4o1, R4p, Z4a, Z4b, l and m have the above meanings independently for each unit. To express. )
Figure 2006039533
(Wherein, R4h, R4i, R4j, R4k , R4l, at least one of R4m and R4n is SO 2 R4o (here, R4o is OH, a halogen atom, ONa, R4o1 represents OK or OR4o1 is linear Or a branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group.) And the others are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, carbon An alkoxy group of 1 to 20, OH group, NH 2 group, NO 2 group, COOR 4p (where R 4p represents an H atom, Na atom or K atom), an acetamide group, an OPh group (Ph is a phenyl group) the represented.) represents an NHPh group, CF3 group, C 2 F 5 group or a C 3 F 7 group.
In addition, about l, m, Z4c, Z4d in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z4c is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z4d is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z4c is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z4d is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z4c is selected, Z4d is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z4c is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group, or a phenyl structure, thienyl structure, or cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z4d may be substituted with an alkyl group containing a residue having any structure, and Z4d is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z4c is not selected, Z4d is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
When there are multiple units, R4h, R4i, R4j, R4k, R4l, R4m, R4n, R4o, OR4o1, R4p, Z4c, Z4d, l, m have the above meanings independently for each unit. To express. )
芯材上に、下記化学式(5)で示すユニットを分子中に1ユニット以上含むポリヒドロキシアルカノエートを含有する樹脂被覆層を有する、電子写真現像剤用の樹脂コートキャリア。
Figure 2006039533
(式中、R5は、水素、塩を形成する基またはR5aを表し、R5aは、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアラルキル基を表す。
また、式中のl、m、Z5a、Z5bについて、
lが2〜4から選ばれた整数であるとき、Z5aは何も選択されないあるいは炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であり、Z5bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z5aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、Z5bは水素原子であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが1であり、Z5aが何も選択されないとき、Z5bは水素原子であり、mは0であり、
lが0であり、Z5aが炭素数1〜4の直鎖アルキレン鎖であるとき、その直鎖アルキレン鎖は、直鎖または分岐状のアルキル基、或いは末端にフェニル構造、チエニル構造、シクロヘキシル構造のうち、何れかの構造を有する残基が含まれるアルキル基で置換されていてもよく、Z5bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数であり、
lが0であり、Z5aが何も選択されないとき、Z5bは、水素原子、あるいは、直鎖または分岐状のアルキル基、アリール基、アリール基で置換されていてもよいアラルキル基であり、mは0〜8から選ばれた整数である。
また、複数のユニットが存在する場合、R5、R5a、Z5a、Z5b、l、mは、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
A resin-coated carrier for an electrophotographic developer, having a resin coating layer containing a polyhydroxyalkanoate containing in the molecule one or more units represented by the following chemical formula (5) on a core material.
Figure 2006039533
(Wherein R5 represents hydrogen, a salt-forming group or R5a, and R5a represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aralkyl group.
Also, for l, m, Z5a, Z5b in the formula,
When l is an integer selected from 2 to 4, Z5a is not selected or is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z5b is a hydrogen atom, and m is selected from 0 to 8 An integer,
When l is 1 and Z5a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, Z5b is a hydrogen atom, m is an integer selected from 0 to 8,
When l is 1 and no Z5a is selected, Z5b is a hydrogen atom, m is 0,
When l is 0 and Z5a is a linear alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms, the linear alkylene chain has a linear or branched alkyl group or a phenyl structure, a thienyl structure, or a cyclohexyl structure at the terminal. Of these, Z5b may be substituted with an alkyl group including a residue having any structure, and Z5b is substituted with a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, aryl group, or aryl group. An aralkyl group, m is an integer selected from 0 to 8;
When l is 0 and Z5a is not selected, Z5b is a hydrogen atom or an aralkyl group which may be substituted with a linear or branched alkyl group, aryl group or aryl group, and m is It is an integer selected from 0-8.
Further, when there are a plurality of units, R5, R5a, Z5a, Z5b, l, and m have the above meanings independently for each unit. )
前記ポリヒドロキシアルカノエートが、さらに下記化学式(7)で示されるユニットを含む請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂コートキャリア。
Figure 2006039533
(式中、R7は、炭素数1〜11の直鎖もしくは分岐状のアルキレン基、各アルキレンの炭素数が1〜2のアルキレンオキシアルキレン基または所望によりアリール基で置換されていてもよい炭素数1〜5のアルキリデン基を表す。
また、複数のユニットが存在する場合、R7は、各ユニット毎に独立して上記の意味を表す。)
The resin-coated carrier according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyhydroxyalkanoate further contains a unit represented by the following chemical formula (7).
Figure 2006039533
(In the formula, R7 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 11 carbon atoms, an alkyleneoxyalkylene group having 1 to 2 carbon atoms in each alkylene, or an optionally substituted aryl group. 1 to 5 alkylidene groups are represented.
Further, when a plurality of units are present, R7 represents the above meaning independently for each unit. )
前記ポリヒドロキシアルカノエートが、1,000〜1,000,000の数平均分子量を有する請求項1から6のいずれかに記載の樹脂コートキャリア。   The resin-coated carrier according to any one of claims 1 to 6, wherein the polyhydroxyalkanoate has a number average molecular weight of 1,000 to 1,000,000. 樹脂コートキャリアと、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナーとを構成成分とする二成分系現像剤において、該樹脂コートキャリアが、請求項1から7のいずれかに記載の樹脂コートキャリアであることを特徴とする二成分系現像剤。   A two-component developer comprising a resin-coated carrier and a toner containing at least a binder resin and a colorant, wherein the resin-coated carrier is the resin-coated carrier according to any one of claims 1 to 7. A two-component developer characterized by being. キャリア1質量部に対してトナー2〜50質量部の配合割合で含有し、該キャリアが請求項1から7のいずれかに記載の樹脂コートキャリアである補給用現像剤。   A replenishment developer containing 2 to 50 parts by mass of toner with respect to 1 part by mass of the carrier, wherein the carrier is the resin-coated carrier according to any one of claims 1 to 7.
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