JP2008510817A

JP2008510817A - （トリメチルシリルオキシ）シリルアルキルグリセロールメタクリレートを生成するための方法

Info

Publication number: JP2008510817A
Application number: JP2007530032A
Authority: JP
Inventors: モロック・フランク; マハデバン・シブクマル; ティアン・ユアン; パラッカ・ジェイムス・ポール; ワン・シャンガー; ウォード・ロバート・エス
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2008-04-10
Also published as: AU2005280289A1; CN101044146A; US20070265460A1; AR051013A1; US20060047134A1; BRPI0514992A; EP1791848A1; TW200621791A; WO2006026245A1; CA2578062A1; KR20070061551A

Abstract

【課題】トリスおよびビス(トリメチルシリルオキシ)シリルアルキルグリセロールメタクリレート(SiAGMA)は、酸素透過性が改善されたソフトコンタクトレンズなどの生産における出発材料として有用性が認められている。その生成法は、大量の望ましくない副産物を生じ、コンタクトレンズなどの原料としてのアクリレートの利用能に影響を与える可能性がある。よって、SiAGMAタイプ化合物などのシリコーン置換グリセリルアクリレートの生成には、当技術分野で、方法の改良の余地がある。
【解決手段】本発明は、ヒドロシリル化触媒の存在下で、フリーラジカル反応性化合物とケイ素含有化合物を含む第一反応混合物を反応させ、ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレートを形成する工程を含む方法に関する。
【選択図】なし

Description

開示の内容

〔技術分野〕
本発明は、シリコーンモノマー、特に、(トリメチルシリルオキシ)シリルアルキルグリセロールメタクリレート（(trimethylsilyloxy)silylalkyl glycerol methacrylates）を生成するための方法に関する。

〔発明の背景〕
各種シリコーン含有モノマーは、眼科用具、特に酸素透過性が改善されたソフトコンタクトレンズなどの医療用具の生産における出発材料として、有用性が認められている。あるクラスの適切なモノマーは、トリスおよびビス(トリメチルシリルオキシ)シリルアルキルグリセロールメタクリレート(「SiAGMA」)を含む。シリコーン（silicone）のエポキシドとの反応による置換シリコーングリセロールアクリレートおよび非置換シリコーングリセロールアクリレート（substituted and unsubstituted silicone glycerol acrylates）を生成する方法は、既知である。しかし、ケイ素−酸素結合（silicon-oxygen bond）は、不安定であり、トリメチルシリルエーテルのヒドロキシル基への移動、および、ヒドロキシル基間の移動が、数種の望ましくない副反応を生じ、これが、大量の望ましくない副産物を生じる。これらの副産物のいくつかは、生じるシリコーン置換グリセロールアクリレート（silicone substituted glycerol acrylates）の特性に重大な影響を与え、これが、コンタクトレンズなどの医療用具の原料としてのこのアクリレートの利用能力に影響を与える可能性がある。

SiAGMAのある製造方法は、SiAGMAエポキシドの、メタクリル酸、およびメタクリル酸のナトリウム塩、カリウム塩、またはリチウム塩、および、ハイドロキノンモノメチルエーテル（hydroquinone monomethyl ether）などの抑制剤との反応を含む。反応条件は、約15時間の加熱を含み、純度約75〜95％を有するSiAGMAとともに、ジメタクリル化副産物を含む多数の副産物を生じる。このジメタクリル化副産物は、コンタクトレンズなどの眼科用具の製造に使用されるモノマーミックス中に含まれると、架橋剤として働く可能性があり、少量でも、生じる用具の弾性率を変化させる場合がある。したがって、これらの二官能基副産物（difunctional byproducts）の濃度は、厳重にコントロールされるか、または、最小化されなければならない。この二官能基副産物の除去は、従来、煩雑なシリカゲルカラムクロマトグラフィー工程によって実施される。

よって、SiAGMAタイプ化合物などのシリコーン置換グリセリルアクリレートの生成には、当技術分野で、方法改良の余地がある。

〔発明の概要〕
本発明は、
ヒドロシリル化触媒（hydrosilylation catalyst）の存在下で、フリーラジカル反応性化合物および次式のケイ素含有化合物（silicon containing compound）を含む第一反応混合物を反応させる工程であって、
HSiR²R³R⁴
式中、R²、R³、およびR⁴は、独立して、炭素1個〜16個を有するアルキルまたはアルキルオキシ基、置換芳香族基および非置換芳香族基、ならびに、次式の置換基から選択され、

式中、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸、およびR⁹は、独立して、炭素原子1個〜16個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基、および、置換フェニル環または非置換フェニル環、あるいは、置換ベンジル環または非置換ベンジル環からなる群から選択され、
シリコーン置換グリセリル(メト)アクリレート（silicone substituted glyceryl (meth)acrylate）を含む第一反応生成物を形成する、工程と、
この第一反応生成物を処理して、ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレート（silicon substituted glyceryl (meth)acrylate）よりも強い極性の化合物を除去する工程と、
を含む方法に関する。

〔発明の詳細な説明〕
本発明の第１の工程では、ヒドロシリル化触媒の存在下で、少なくとも1個のフリーラジカル反応性化合物とケイ素含有化合物が反応される。適切なフリーラジカル反応性化合物は、次式の化合物を含み、

式中、R^Nは、式IIおよび式IIIを有する部分から選択され、

Bは、別の部分と水素結合できる基団またはカルボン酸誘導体である。Bの具体例は、カルボニル、非置換型かまたはヒドロキシと置換可能な炭素原子1〜6個を有するアルキレン、アミン、アミド、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、芳香族化合物、アルキル基、および、それらの組合せを含む。Lは、直接結合、へテロ原子、および、炭素原子1個〜6個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキレンから選択される結合基である。好ましくは、Lは、O、N、またはSから選択されるヘテロ原子である。好ましくは、Bは、炭素原子1個〜4個を有するヒドロキシル置換アルキル基である。R¹は、同一であるか、または、異なることができ、独立して、Hおよび炭素原子1個〜4個を有するアルキル基から選択される。置換フリーラジカル反応性化合物または非置換フリーラジカル反応性化合物は、ケイ素含有化合物の約75 mol％〜約150 mol％の量で第一反応混合物中に存在する。

このフリーラジカル反応性化合物は、少なくとも1種類のエポキシド開環触媒（epoxide opening catalyst）の存在下で、少なくとも1個の置換エポキシドを少なくとも1個の求核化合物と反応させることによって形成されることができる。適切な求核化合物は、エポキシドを開環し、遊離ヒドロキシル基を有する化合物を形成する化合物である。求核化合物の例は、アミン、アルコール、カルボン酸塩、チオール、それらの配合物などを含むが、それらに制約されない。適切な求核化合物は、好ましくは、炭素原子1個〜4個を含む(メト)アクリル酸（(meth)acrylic acidcs）および4-アミノスチレン（4-aminostyrene）を含む。好ましくは、この求核化合物は、メタクリル酸である。エポキシドとアクリル酸との間の反応は、エポキシド1 mol当り求核化合物約0.5 mol〜約1 molの割合で実施されることができる。

適切なエポキシドは、末端ビニル基を有する一置換エポキシドを含む。具体例は、式IVのエポキシドを含み、

式中、BおよびLは、先述に定義された通りである。具体例は、アリルグリシジルエーテル（allyl glycidyl ether）を含む。

エポキシド開環触媒は、エポキシド環を開環する、技術上周知の任意の触媒であることができる。適切なエポキシド開環触媒は、ルイス酸（Lewis acids）、ルイス塩基（Lewis bases）、ブレンステッド酸（Bronsted acid）、およびポルフィリン錯体、それらの配合物などを含む。好ましいクラスのエポキシド開環触媒は、アクリル酸のアルカリ金属塩およびアミン触媒、例えばピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアジン、キノリン、イミダゾール、トリエチルアミン、トリブチルアミン（tributylamine）、ジメチルアミノピリジン（dimethylaminopyridine）、DABCO、DBU、DBN、および、他の芳香族、または脂肪族三級アミン（aromatic or aliphatic tertiary amines）を含む。適切なアルカリ金属は、Li、およびK、およびNaを含み、適切なアクリル酸は、1〜4個の炭素原子を含む。好ましくは、このアルカリ金属塩は、メタクリル酸のLiまたはNa塩、最も好ましくはLi塩である。エポキシド開環触媒は、反応を触媒するために十分な量、好ましくは求核化合物1 mol当りエポキシド開環触媒約0.05 mol〜0.5 molの範囲のモル比で添加される。

抑制剤はまた、反応物質とともに含まれることもできる。重合速度を低下させることができる任意の抑制剤が使用されることができる。適切な抑制剤は、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ブチル化ヒドロキシトルエン（butylated hydroxytoluene）、それらの混合物などを含む。この抑制剤は、約15,000 ppmまでの量、好ましくは求核化合物の重量に基づいて4000 ppm〜15000 ppmの範囲の濃度で添加されることができる。

適切な温度は、高温、好ましくは60℃以上、さらに好ましくは約80℃〜約110℃の間の温度を含む。適切な反応時間は、30時間まで、好ましくは15時間〜30時間の間の反応時間を含む。温度と反応時間が反比例し、反応温度が高いほど、反応時間の短縮を可能にし、逆もまた同様であることが、当業者によって理解されることになる。

結果として生じるフリーラジカル反応性化合物は、メチルエチルケトン、酢酸エチル、エーテル、アセトニトリル、へキサン溶媒混合物、およびそれらの混合物などの溶媒による抽出などの各種手段によって精製されることができる。溶媒抽出後、流下膜式エバポレーター（falling film evaporator）、ワイプドフィルムエバポレーター(wiped film evaporator)、回転ディスク分子蒸留器などの装置を使った分子蒸留を実施できる。

適切なケイ素含有化合物（silicon containing compounds）は、式Vの化合物を含み、

式中、R²、R³、およびR⁴は、独立して、炭素1個〜16個のアルキルまたはアルキルオキシ基、置換芳香族基および非置換芳香族基、ならびに、次式の置換基から選択され、

式中、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸、およびR⁹は、独立して、炭素原子1個〜16個の直鎖のまたは枝分れしたアルキル基、置換フェニル環または非置換フェニル環または置換ベンジル環または非置換ベンジル環（substituted or unsubstituted phenyl or benzyl rings）からなる群から選択され、yは、1〜25、好ましくは1〜15の整数である。好ましい実施形態では、R²、R³、およびR⁴の少なくとも1個は、式VIまたは式VIIのシロキサンであり、さらに好ましくは、R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、式VIまたは式VIIのシロキサンである。好ましいR²、R³、およびR⁴基は、独立して、炭素原子1個〜4個を有するアルキル基、フェニル基、および式VIまたは式VIIのシロキサン基から選択され、式VIまたは式VII中、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸、およびR⁹は、独立して、炭素原子1個〜4個を有するアルキル基、およびフェニル基から選択される。特に好ましいR²、R³、およびR⁴基は、独立して、メチル、エチル、フェニル、および(トリメチル)シロキシ（(trimethyl)siloxy）から選択される。適切なケイ素含有化合物（silicon containing compounds）の具体例は、ヘプタメチルトリシロキサン（heptamethyltrisiloxane）、トリス(トリメチルシロキシ)シラン（tris(trimethylsiloxy) silane）、ペンタメチルジシロキサン（pentamethyldisiloxane）などを含む。このケイ素含有化合物は、反応混合物中に、フリーラジカル反応性化合物の約75 mol％〜約150 mol％、好ましくは、フリーラジカル反応性化合物の約90 mol％〜約150 mol％の量で存在する。

フリーラジカル反応性化合物およびケイ素含有化合物（silicon containing compound）は、ヒドロシリル化触媒の存在下で反応される。適切なヒドロシリル化触媒は、クロム、コバルト、ニッケル、ゲルマニウム、亜鉛、錫、水銀、銅、鉄、ルテニウム、白金、アンチモン、ビスマス、セレン、およびテルルの塩化物、臭化物、およびヨウ化物を含む金属ハロゲン化物（metal halide）を含む。適切なヒドロシリル化触媒の具体例は、白金単独、アルミナ、シリカ、およびカーボンブラックなどの担体上の固体白金からなる触媒、塩化白金酸（chloroplatinic acid）、塩化白金酸と、アルコール、アルデヒドおよびケトンとの錯体、白金-オレフィン錯体（例えば、Pt(CH₂=CH₂)₂(PPh₃)₂Pt(CH₂=CH₂)₂Cl₂）、白金-ビニルシロキサン錯体（例えば、Pt_n(ViMe₂SiOSiMe₂Vi)_m、Pt[(MeViSiO)₄]_m）、白金-フォスフィン錯体（例えば、Pt(PPh₃)₄、Pt(PBu₃)₄）、白金-フォスファイト錯体（例えば、Pt[P(OPh)₃]₄、Pt[P(OBu)₃]₄）(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基、ならびに、nおよびmは整数である)、ジカルボニルジクロロ白金、米国特許第3159601号および米国特許第3159662号に記述されるような白金-炭化水素錯体、および、米国特許第3220972号に記述されるような白金-アルコラート触媒（platinum-alcoholate catalysts）を含む。加えて、米国特許第3516946号に記述されるような塩化白金-オレフィン錯体が有用である。同じく使用可能な白金化合物以外の触媒

NiCl_2、およびTiCl₄(Phはフェニル基を示す)を含む。好ましいヒドロシリル化触媒は、白金塩化物、および、カールシュテット触媒およびアシュビー触媒（Karstedt's and Ashby's catalysts）などの白金のビニル錯体であり、特に有用なヒドロシリル化触媒は、クロロ白金酸である。

ヒドロシリル化触媒は、約5 ppm〜約500 ppm、好ましくは約10 ppm〜約100 ppmの量で使用される。

反応は、約0℃〜約100℃の温度、好ましくは約−20℃〜約60℃、さらに好ましくは約−10℃〜約30℃の温度など、温和な条件下で実施される。これらの反応温度は、反応時間が増加しても、副産物をかなりの量で減少させることが認められている。圧力は、重要でなく、大気圧が使用されることができる。24時間まで、好ましくは約12時間まで、さらに好ましくは約4時間〜約12時間の反応時間が、使用されることができる。温度と反応時間が反比例し、反応温度が高いほど、反応時間の短縮が可能であり、逆も同様であることは、当業者の理解するところとなる。しかし、本発明の方法では、反応を完了するまで、または、完了近くまで(例えば、どの化合物が過剰モルで使用されるかに応じて、シリコーン含有化合物またはケイ素含有化合物（silicone containing compound or the silicon containing compound）の変換率95％以上)進行させることが望ましい。

成分は、そのまま(溶媒なしで)、または、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、それらの混合物などの溶媒中で混合されることができる。各クラスでの適切な例は、芳香族炭化水素溶媒、例えばベンゼン、トルエンおよびキシレンなど、脂肪族炭化水素溶媒、例えばペンタン、へキサン、オクタン、または高次飽和炭化水素など、エーテル溶媒、例えばエチルエーテル、ブチルエーテル、およびテトラヒドロフランなど、ケトン溶媒、例えばメチルエチルケトンなど、ハロゲン化炭化水素溶媒、例えばトリクロロエチレンなど、および、それらの混合物を含む。ヘキサンが好ましい。

酸素のエブレーション（ebulation）が使用され、抑制剤が反応後にその有効性を確実に維持し、それによって、最終反応生成物の望ましくない重合を減少させることができる。

一般に、ヒドロシリル化反応の生成物は、この生成物の物理的性状に応じて、蒸留または結晶化によって、高価でなく、効率的に精製されることができる。しかし、高分子量液体(400 g/mol以上)は、いずれの精製法も不可能で、典型的には、液体クロマトグラフィーによって富化される。本発明のヒドロシリル化法を使用し、ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレート（silicon substituted glyceryl (meth)acrylate）を形成することによって、所望の生成物は、ケイ素含有不純物（silicon containing impurities）を実質的に含有せずに入手可能であることが判明している。これは、第一反応生成物を処理し、このケイ素置換グリセリル(メト)アクリレートと極性が異なる化合物を除去することによって、この反応生成物を容易に精製することができる。適切な処理は、当技術分野で周知であり、溶媒抽出(特に、三角ダイアグラムが作成される場合)、液体クロマトグラフィー、それらの組合せなどを含む。精製が必要とされる、あるいは、望ましい場合、溶媒抽出が好ましい。溶解度の異なる液体を分離する溶媒抽出の使用は、当技術分野で周知である。一般に、溶媒は、2種類以上の不混和系を提供するように選択される。所望の生成物は、この溶媒の一方に対して実質的により高い可溶性を示すことが必要であるが、除去対象の不純物は、他方の溶媒により高い可溶性を示す。

精製(蒸留または溶媒蒸発)中のケイ素置換グリセリル(メト)アクリレート（silicon substituted glyceryl (meth)acrylate）の重合の場合、重合化ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレートは、エブレーションを併用した、または、併用しない沈殿によって除去されることができる。

本発明を説明するために、以下の実施例が含まれる。これらの実施例は、本発明を制約するものでなはい。この実施例は、本発明の実施法を示唆するにすぎないことを意味する。コンタクトレンズ、ならびに、他の専門品に精通する者は、本発明を実施する他の方法を見出すことができる。しかし、それらの方法は、本発明の範囲内であると思われる。

下記の実施例では、次の略語が使用される。
SiMAA2 ビス(トリメチルシリルオキシ)メチルシリルプロピルグリセロールメタクリレート（（bis(trimethylsilyloxy)methylsilylpropylglycerol methacrylate）(CA索引名は、2-プロペン酸,2-メチル,2-ヒドロキシ-3-[3-[1,3,3,3-テトラメチル-1-[(トリメチルシリル)オキシ]ジシロキサニル]プロポキシ]プロピル)（2-propenoic acid, 2-methyl, 2-hydroxy-3-[3-[l,3,3,3-tetramethyl-l- [(trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]propoxy]propyl）
MEHQ ハイドロキノンモノメチルエーテル
エポキシド (3-グリシドオキシプロピル)ビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン（(3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane）
MAA メタクリル酸
AHM アリルオキシヒドロキシプロピルメタクリレート（allyloxy hydroxypropyl methacrylate）
AGE アリルグリシジルエーテル（allyl grycidyl ether）
HMTS 1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン（1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane）

実施例１
電磁攪拌棒、付属乾燥管付き冷却器および熱電対を備えた三口250mL丸底反応フラスコに、アリルグリセリルメタクリレート25 g(0.125 mol)および100 mLへキサン25 g(0.112 mol)が添加された。このフラスコは、攪拌しながら45℃に加熱された。ヘプタメチルトリシロキサン（heptamethyltrisiloxane）(1 mL〜2 mL)が滴下漏斗（addition funnel）からこの反応混合物に添加された後、塩化白金酸の小試験片が添加された。残りのシロキサン(最初のシロキサン添加分を含めて、合計25 g、0.112 mol)が、反応温度を55℃未満に維持しながら、滴加された。いったん発熱が完了すると、反応温度は、50℃に固定され、シロキサン消費量が、薄層クロマトグラフィーでモニターされた（monitored）。

6時間後、反応混合物は、熱源から離され、周囲温度まで冷却され、500 mL分液漏斗に移された。生成物は、以下の溶液で洗浄された。
すなわち、
1．75/25アセトニトリル/水40 mL−水および反応混合物の極性成分中で富化された最下層で形成された透明3層。第二層は、アセトニトリル、極性不純物および少量のSiMAA2中で富化された。下層が取り出され、ヘキサン画分が漏斗中で保持された。
2．このへキサン画分は、4等分(20 mL)した75/25アセトニトリル/水で洗浄された。各洗浄液は、工程1に述べられたように、同様の溶質組成物を有する3層を形成した。
3．ヘキサン部分液が、95/5アセトニトリル/水50 mLずつで5回洗浄された。これらの洗浄液は、それぞれ、二層系（bilayer systems）を生じた。下層は、SiMAA2中で富化され、微量の無極性不純物を含有した。5回の洗浄からの合計抽出量は、325 mL〜350 mLであった。
4．ヘキサン(25 mL)が、工程3からの組み合わせた抽出物に添加され、次に、水100 mLで洗浄された。三層系（trilayer system）が形成され、最下層は、廃棄された。
5．水50 mLを使って、保持層が2回洗浄され、三層系を生じた。各洗浄後、最下層が廃棄された。
6．保持層は、水25 mLずつで2回以上洗浄された。

その後、有機層は、2 gの無水Na₂SO₄で乾燥され、10 mgのメチルハイドロキノンが添加された。この溶液は、濾過され、残った溶媒は、1〜12 mbar、55℃で蒸発された。SiMAA2の収率は、約63％〜65％で、93％〜95％の純度を有した。

実施例２
電磁攪拌棒、付着乾燥管付き冷却器および熱電対を備えた三口5000 mL丸底反応フラスコに、乾燥メタクリル酸リチウム92 g(1 mol、0.17当量)、およびメタクリル酸1023 g(11.91 mol、2当量)が添加された。この反応フラスコに、MEHQ(4.65 g、0.037 mol、0.006当量)が添加された。攪拌反応混合物にエポキシド2000 g(ライト社（Wright Corporation）から入手、5.95 mol)が添加された。この反応混合物は、90℃まで加熱された。

約15時間後、反応混合物は、熱源から離され、50℃まで冷却され、この反応混合物の

0.5M NaOH水溶液および3 x 3200 mLの2.5重量％NaCl水溶液で連続して洗浄された。次に、有機層は、250 gのNa₂SO₄で乾燥され、濾過された。

濾液に、フラッシュクロマトグラフィー用シリカゲル（flash grade silica gel）800 gが添加された。この不均質混合物は、室温で3時間攪拌され、ガラス濾過器で濾過された。次に、濾液が、55℃のロータリーエバポレーターで濃縮され、SiMAA2を生じた。結果として得られたSiMAA2は、LC-MSで純度について分析された。純度の結果は、以下の表1に示される。

二官能基不純物は、以下の化合物を含む。

したがって、従来法は、かなりの量のシリコーン含有不純物（silicone containing impurities）を生じる。

実施例３
MAA 99+％(231 g、2.66 mol)が、電磁攪拌棒を含有し、乾燥圧縮空気流入口および熱コントロールセンサー、AGE 99+％(277.9 g、2.41 mol)を投入された均圧滴下漏斗およびバブラーに連結された水冷冷却器を備えた三口の1000 mL乾燥丸底フラスコに投入された。このMAAに、乾燥圧縮空気下で、MEHQ 99％(1.55 g、9.2 mmol)が添加され、続いて、全MEHQが溶解するまで、約20分間攪拌された。この攪拌溶液に、水酸化リチウム、LiOH、98%(6.41 g、262.4 mmol)が、2回に分けて30分間隔で添加された。この懸濁液が約1時間攪拌された後、約2時間かけて70℃まで昇温された。生じた透明な溶液は、70℃でさらに1時間攪拌され、その後、AGEが〜11〜12滴/5秒の速度で滴加された。添加後、この反応混合液は、約2時間で90℃まで徐々に加熱され(段階的昇温)、89±2℃で攪拌された。反応の進行状況は、反応混合物(懸濁液)の一部を採取し、0.45ミクロンフィルターで濾過し、GCおよびGPCによって分析することによってモニターされた。20時間後、生じた淡黄色の懸濁液は、ガラス濾過器(粗大フリット)で濾過され、466.96 g(〜96.75％)の粗生成物が淡い黄金色の油状物として得られた。沈殿が、酢酸エチル(300 mL)で5回に分けて洗浄され、風乾および真空乾燥され、白色の結晶として副産物(メタクリル酸リチウム)19.68 gが生じた。収集された濾液は、前述の粗油状物404.73 gとともに分液漏斗に移された。有機層は、400 mLの0.25N NaOH + 2.5％NaCl(2 X)、100 gの無水Na₂SO₄で乾燥された400 mLの5％NaCl(1 X)で洗浄され、その後、ガラス濾過器(粗大フリット)で濾過された。濾液は、50 mLの酢酸エチル洗浄液とともに、〜30℃のもと、ロータリーエバポレーターで蒸発された後、真空乾燥された。本方法は、376.13 gのAHM(92.93％)を生じた。

前段で生成されたAHM 120.05 gに、MEHQ 0.12 g(1000 ppm)が添加され、1.5 mbar〜2 mbarのもと、〜61℃(CHCl₃還流)で蒸留された。2画分が得られた。すなわち、黄色の油状物の高沸点残渣99.07 g(82.52％)、および、無色の油状物の低沸点蒸留物13.62 gであった。

前述の低沸点蒸留物97.99 gは、0.8 mbar〜1 mbarのもと、流下膜式エバポレーター(MEK還流)を使って、〜80℃で分子蒸留され、2画分が得られた。すなわち、透明無色の精製AHMの低沸点蒸留物91.19 g(93.06％）、および、黄褐色の粘性油状物の高沸点残渣3.18 gである。AHMの合計総収率は、約69.04 gであった。

実施例４
MAA 99+％(80.75 g、928.5 mmol)が、電磁攪拌棒を含有し、乾燥圧縮空気流入口および熱コントロールセンサー、AGE 99+％(128.47g、1114.3 mmol)を投入された均圧滴下漏斗およびバブラーに連結された水冷冷却器を備えた三口の500 mL乾燥丸底フラスコに投入された。このMAAに、乾燥圧縮空気下で、BHT(99％)(0.33 g、1.5 mmol)が添加され、続いて、全BHTが溶解するまで、約5分間攪拌された。攪拌溶液に、LiOH(98%)(2.2 g、90 mmol)が、2回に分けて10分間隔で添加された。この懸濁液は、約2時間かけて70℃まで昇温された。生じた透明な溶液は、70℃でさらに1時間攪拌され、その後、AGEが、〜5滴/5秒の速度を維持しながら滴加された。添加後、この反応混合液は、約2時間で80℃まで徐々に加熱され(段階的昇温)、80±2℃で攪拌された。反応の進行状況は、反応混合物(懸濁液)の一部を採取し、0.45μmのフィルターで濾過し、GCおよびGPCによって分析することによってモニターされた。23時間後、GC分析でMAAの全量消費が認められ、この反応混合物は、室温に戻され、生じた淡黄色の懸濁液が、フリット（粗大）ガラス濾過器で濾過され、濾液171.95 g、および白色の結晶性固体7.85 gを生じた。この濾液99.99 gに、BHT 0.02 gが添加され、この混合物99.19 gが、〜61℃(還流CHCl₃使用)、1.8〜1.9 mbarの減圧下、流下膜式エバポレーター(FFE)を使って精製され、アンバーイエローの残渣76.68 g(〜77.3％)、および蒸留物10.92 gを生じた。この残渣75.84 gに、BHT 0.075 gが添加され、この混合物74.5 gが、〜80℃（還流MEK使用)、1.8〜1.9 mbarの減圧下で再度FFEに通され、無色の油状物としての蒸留物中、純AHM 42.42 g(〜56.94％)および残渣27.63 gを生じた。

各種反応物質比、抑制剤のタイプおよび濃度、触媒濃度、時間、および温度を使ってスクリーンされた実験の分析結果が、以下の表２に要約される。

実施例５
電磁攪拌棒、窒素流入口、滴下漏斗、コントローラーに連結された熱電対、および、バブラーに連結された窒素流出口を備えた250 mL丸底フラスコに、実施例3(3000 ppm 4-メトキシフェノール含有)にしたがって生成されたAHM 11.9 g(60 mmol)が投入された。次に、このフラスコは、氷水浴中に入れられた後、窒素下で、白金(0) 1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体（platinum(0)l,3-divinyltetramethyldisiloxane complex）が、AHMに対して10 ppm白金金属を得るように、添加された。窒素をバブリングさせながら5分間攪拌した後、1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン（1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane）の全量11.1 g(50 mmol)から少量を取って、滴下漏斗を介してこのフラスコに添加された。反応開始の確認後、残りの1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサンがこのフラスコに1時間かけて滴加された。このフラスコは、攪拌下、氷水温度(0℃)で20時間維持された。1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサンの97％変換がGC分析で証明され、高分子量種の非存在がGPC分析によって検出され、この反応の選択性が確認され、この反応過程が完了したと見なされた。

実施例６〜９
反応、調合および条件は、温度以外、実施例5と同一に維持され、この温度は、以下の表3に示すように変動された。20時間の反応時間で採取された反応サンプルのGCおよびGPC分析結果は、表3に要約される。

結果は、触媒選択性が、20℃以下の温度で有意に向上することを実証している。

実施例１０
実施例5の粗生成物が、滞留時間1分未満、温度約60℃を使って、ワイプドフィルム蒸留（wiped film distillation）に供された。1回の実施後、生成物は、8.5重量％AHMを含有した。

次に、8.5％のAHM残留物を含有する粗生成物が、溶媒としてエチレングリコールを使った液体−液体抽出に供された。AHMは、完全にエチレングリコールに溶解し、SiMAA2は、エチレングリコールにほぼ不溶であることが判明した。表4に示されるように、AHMは、溶媒対抽出物比(重量比)4：1での5回のエチレングリコール抽出後、8.66％から＜0.1％に減少した。

実施例１１
攪拌機、コントローラーに連結された熱電対、浸漬管付き乾燥空気流入口、ディーン‐スタークトラップ（Dean-Stark trap）、および冷却器を備えた250 mL丸底フラスコに、水酸化リチウム1.9 g(80 mmol)、4-メトキシフェノール0.3 g(2.5 mmol)、MMA 68.9 g(800 mmol)が投入された。このフラスコは、乾燥圧縮空気が触媒溶液からパージされ、酸-塩基反応から生成される水を除去しながら、80℃まで緩やかに加熱され、水酸化リチウムを溶解させた。パージングは、カールフィッシャー滴定（Karl Fisher titration）で水分が500 ppm未満になるまで、継続された。

触媒溶液は、周囲温度まで冷却され、(3-グリシドオキシプロピル)ヘプタメチルトリシロキサン134.5 g(400 mmol)が添加され、続いて、温度が80℃まで緩やかに上昇された。発熱反応がほぼ完了した後、フラスコは、乾燥空気がフラスコを通してバブリングされながら、90℃まで加熱され、20時間維持された。(3-グリシドオキシプロピル)ヘプタメチルトリシロキサン濃度がGCによって0.2％未満になった時点で、脱イオン水7 mLがこの混合物に添加され、トリメチルシリル化化合物（trimethylsilylated compound）が生成物SiMAA2に変換された。粗混合物は、室温まで冷却され、次に、へキサンで希釈された(容量1：1)。その後、有機混合物は、水相が塩基性になるまで、0.4N NaOH/2.5w/v％NaCl水溶液で洗浄された。その後、この有機相は、4 x 170 mL の2.5w/v％NaCl水溶液で洗浄された。この有機相は、慎重に分離され、Na₂SO₄で一晩乾燥され、9 x 10 gシリカゲルでスラリー処理された。揮発物は、ロータリーエバポレーターで除去された。このように

〔実施の態様〕
（１）方法において、
ヒドロシリル化触媒の存在下で、少なくとも1個のフリーラジカル反応性化合物、および次式のケイ素含有化合物（silicon containing compound）、を含む第一反応混合物を反応させる工程であって、
HSiR²R³R⁴
式中、R²、R³、およびR⁴は、独立して、炭素1個〜12個を有するアルキル基、置換ベンゼン基および非置換ベンゼン基、置換トルエン基および非置換トルエン基、ならびに、-OSiR⁵R⁶R⁷から選択され、
式中、R⁵、R⁶、およびR⁷は、独立して、炭素原子1個〜12個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基、および、置換フェニル環もしくは非置換フェニル環、または、置換ベンジル環もしくは非置換ベンジル環、からなる群から選択され、
ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレート（silicon substituted glyceryl (meth)acrylate）を形成する、工程、
を含む、方法。
（２）実施態様1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、白金、固体担体に支持された白金、塩化白金酸、塩化白金酸と、アルコール、アルデヒド、およびケトンとの錯体、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−フォスフィン錯体、白金−フォスファイト錯体、ジカルボニルジクロロ白金、白金−炭化水素錯体、白金−アルコラート触媒（platinum-alcoholate catalysts）、およびそれらの配合物からなる群から選択される、
方法。
（３）実施態様1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、RhCl(PPh₃)₃、RhCl₃、Rh/Al₂O₃、RuCl₃、IrCl₃、FeCl₃、

される、
方法。
（４）実施態様1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、白金塩化物、白金のビニル錯体、およびそれらの配合物からなる群から選択される、
方法。
（５）実施態様1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、塩化白金酸を含む、
方法。
（６）実施態様1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜12個を有するアルキル基から選択される、
方法。
（７）実施態様1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、‐OSiR⁵R⁶R⁷である、
方法。
（８）実施態様1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴は、炭素原子1個〜8個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
（９）実施態様1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴は、炭素原子1個〜4個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
（１０）実施態様1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜8個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。

（１１）実施態様1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜4個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
（１２）実施態様7に記載の方法において、
R⁵、R⁶、およびR⁷の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜8個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
（１３）実施態様7に記載の方法において、
R⁵、R⁶、およびR⁷の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜4個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
（１４）実施態様1に記載の方法において、
前記温度は、約−20℃〜約100℃である、
方法。
（１５）実施態様1に記載の方法において、
前記温度は、約−10℃〜約60℃である、
方法。
（１６）実施態様1に記載の方法において、
前記方法は、約1〜約24時間の反応時間で実施される、
方法。
（１７）実施態様1に記載の方法において、
前記方法は、約4〜約12時間の反応時間で実施される、
方法。
（１８）実施態様1に記載の方法において、
前記の少なくとも1個のフリーラジカル反応性化合物は、次式の化合物であり、

式中、R^Nは、式IIおよび式IIIを有する部分から選択され、

Bは、水素結合基、および、カルボン酸誘導体からなる群から選択され、
Lは、直接結合、へテロ原子、および、炭素原子1個〜6個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキレンからなる群から選択される結合基である、
方法。
（１９）実施態様18に記載の方法において、
Bは、カルボニル、非置換またはヒドロキシ置換可能な炭素原子1個〜6個を有するアルキレン、アミン、アミド、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、芳香族化合物、アルキル基、およびそれらの組合せからなる群から選択される、
方法。

（２０）実施態様18に記載の方法において、
Lは、O、N、またはSから選択されるヘテロ原子であり、
Bは、炭素原子1個〜4個を有するヒドロキシル置換アルキル基であり、
R1は、同一であるか、または、異なることができ、独立して、Hおよび炭素原子1個〜4個を有するアルキル基から選択される、
方法。
（２１）実施態様1に記載の方法において、
前記フリーラジカル反応性化合物は、次式である、
方法。

（２２）実施態様1に記載の方法において、
前記方法は、前記第一反応生成物を処理し、前記ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレートよりも極性の強い化合物を除去する工程、をさらに含む、
方法。
（２３）実施態様1に記載の方法において、
前記温度は、約−10℃〜約30℃である、
方法。

Claims

方法において、
ヒドロシリル化触媒の存在下で、少なくとも1個のフリーラジカル反応性化合物、および次式のケイ素含有化合物、を含む第一反応混合物を反応させる工程であって、
HSiR²R³R⁴
式中、R²、R³、およびR⁴は、独立して、炭素1個〜12個を有するアルキル基、置換ベンゼン基および非置換ベンゼン基、置換トルエン基および非置換トルエン基、ならびに、-OSiR⁵R⁶R⁷から選択され、
式中、R⁵、R⁶、およびR⁷は、独立して、炭素原子1個〜12個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基、および、置換フェニル環もしくは非置換フェニル環、または、置換ベンジル環もしくは非置換ベンジル環、からなる群から選択され、
ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレートを形成する、工程、
を含む、方法。
請求項1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、白金、固体担体に支持された白金、塩化白金酸、塩化白金酸と、アルコール、アルデヒド、およびケトンとの錯体、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−フォスフィン錯体、白金−フォスファイト錯体、ジカルボニルジクロロ白金、白金−炭化水素錯体、白金−アルコラート触媒、およびそれらの配合物からなる群から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、RhCl(PPh₃)₃、RhCl₃、Rh/Al₂O₃、RuCl₃、IrCl₃、FeCl₃、

される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、白金塩化物、白金のビニル錯体、およびそれらの配合物からなる群から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記ヒドロシリル化触媒は、塩化白金酸を含む、
方法。
請求項1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜12個を有するアルキル基から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、‐OSiR⁵R⁶R⁷である、
方法。
請求項1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴は、炭素原子1個〜8個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴は、炭素原子1個〜4個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜8個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
R²、R³、およびR⁴の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜4個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
請求項7に記載の方法において、
R⁵、R⁶、およびR⁷の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜8個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
請求項7に記載の方法において、
R⁵、R⁶、およびR⁷の少なくとも2個は、同一であり、炭素原子1個〜4個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキル基から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記温度は、約−20℃〜約100℃である、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記温度は、約−10℃〜約60℃である、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記方法は、約1〜約24時間の反応時間で実施される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記方法は、約4〜約12時間の反応時間で実施される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記の少なくとも1個のフリーラジカル反応性化合物は、次式の化合物であり、

式中、R^Nは、式IIおよび式IIIを有する部分から選択され、

Bは、水素結合基、および、カルボン酸誘導体からなる群から選択され、
Lは、直接結合、へテロ原子、および、炭素原子1個〜6個を有する直鎖のまたは枝分れしたアルキレンからなる群から選択される結合基である、
方法。
請求項18に記載の方法において、
Bは、カルボニル、非置換またはヒドロキシ置換可能な炭素原子1個〜6個を有するアルキレン、アミン、アミド、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、芳香族化合物、アルキル基、およびそれらの組合せからなる群から選択される、
方法。
請求項18に記載の方法において、
Lは、O、N、またはSから選択されるヘテロ原子であり、
Bは、炭素原子1個〜4個を有するヒドロキシル置換アルキル基であり、
R1は、同一であるか、または、異なることができ、独立して、Hおよび炭素原子1個〜4個を有するアルキル基から選択される、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記フリーラジカル反応性化合物は、次式である、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記方法は、前記第一反応生成物を処理し、前記ケイ素置換グリセリル(メト)アクリレートよりも極性の強い化合物を除去する工程、をさらに含む、
方法。
請求項1に記載の方法において、
前記温度は、約−10℃〜約30℃である、
方法。