JP2010506000A - イニマーおよびハイパーブランチポリマーの合成 - Google Patents
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Abstract
【化12】
(式中、Xはハロゲン、ニトロキシドまたはチオエステルを示し、RはHまたはCH3を示し、R’はフルオロカーボン置換基、オリゴ(オキシエチレン)置換基、シロキサン置換基、アルキル基、アリール基、メソゲン基、非メソゲン基、脂肪族基、非脂肪族基、シロキサン基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアリール基またはその他のフルオロカーボン基脂肪族基から選択される脂肪族基、非脂肪族基、直鎖状基、分岐状基、メソゲン基、非メソゲン基、キラル基、アキラル基、炭化水素基、または非炭化水素基を示す。)
Description
スキーム1:ハイパーブランチポリスチレン
スキーム2:文献に報告されたハイパーブランチポリ(メタ)アクリレート
スキーム3:本発明のハイパーブランチポリ(メタ)アクリレート
スキーム4:イニマーの合成
スキーム6:2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステルの合成
スキーム7:イニマーのSCVPによるハイパーブランチポリマーの合成
2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸を50〜63%の収率で以下のように合成した。DL−セリン(10g、0.10mol)、HBr(26mL、48%水溶液(w/w)、0.23mol)、および臭化カリウム(40g、0.33mol)を水(88mL)に溶解した溶液に、亜硝酸ナトリウム(12g、0.17mol)を−10〜0℃で270分間かけて添加した。室温で16時間撹拌した後、薄緑色の溶液をNaClで飽和させ、酢酸エチル(各50mL)で5回抽出した。混合した有機抽出物をNaCl飽和水溶液(各50mL)で5回洗浄し、Na2SO4で乾燥させた。濾過およびtrap−to−trap蒸留による溶媒の除去後、残渣をCH2Cl2から再結晶させて10g(63%)の2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸を白色固体として得た。1H NMR(CDCl3/DMSO−d6):2.01(broad s,O*H),3.77(m,C*H2OH),4.10(t,C*HBr),7.20(broad s,COO*H). 13C NMR(CDCl3/DMSO−d6):45.6(*CBr),64.0(*COΗ),171.0(*C=O). Anal.C,Η:calcd.21.32,2.98;found 20.95, 2.90.
1000mLの三口RBフラスコ内において、DL−セリン(52.4g、0.50mol)、塩化カリウム(130.4g、1.75mol)、HCl(116.0g、36.5〜38%水溶液(w/v)、1.21mol)の混合物の水溶液(水:490mL)に、亜硝酸ナトリウム(68.4g、0.99mol)を0〜10℃で少量ずつ添加した。添加後、反応混合物を室温に戻し、反応のために一晩放置した。溶液は明るいオフホワイトから透明で明るい緑色に変化した。生成物をNaClで塩析し、100mLの酢酸エチルで5回抽出した。有機相をNaCl飽和水溶液(各50mL)で5回洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。溶液を濾過し、trap−to−trap蒸留で溶媒を除去して、生成物を真空容器内で乾燥させた。次に、生成物をCH2Cl2内で再結晶させた。収率:36.5g(58%)。1H NMR(CDCl3/DMSO−d6):2.01(br s,O*H),3.98(m,C*H2OH),4.42(t,C*HCl),7.20(br s,COO*H). 13C NMR(CDCl3/DMSO−d6):57.8(*CCl),64.3(*COΗ),170.4(*C=O). Anal.C,Η:calcd.28.94,4.04;found 28.60,3.80.
2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸メチルを68〜87%の収率で以下のように合成した。2−ブロモー3−ヒドロキシプロピオン酸(6.0g、35mmol)および触媒量のHBr(0.2mL、48%水溶液(w/w))をメタノール(50mL、1.2mol)に溶解した溶液を65℃で21時間加熱した。過剰なメタノールをロータリーエバポレーターによって除去した。CH2Cl2(100mL)を茶色い液体残渣に添加し、得られた溶液を稀釈NaHCO3(50mL)水溶液で二回、50mLのNaCl飽和水溶液で一回洗浄し、Na2SO4で乾燥させた。濾過およびロータリーエバポレーターによる溶媒の除去によって、2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸メチルを淡黄色液体として得た。CH2Cl2/エチルエーテル(90/10)を使用したシリカゲルクロマトグラフィー(Rf=0.31)による精製によって生成物(5.7g、87%)を透明な液体として得た。1H NMR(CDCl3):2.70(br s,O*H),3.81(C*H3),4.00(m,C*H2OH),4.35(t, C*HBr). 13C NMR(CDCl3):44.2(*CBr),53.5(*CH3),63.8(*CH2OH),169.7(*CO2CH3). Anal.C,Η:calcd.26.23,3.86;found 25.83,4.10.
2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸メチルを68〜88%の収率で以下のように合成した。濃縮器を備えた250mLのRBフラスコ内において、2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸(20.0g、0.16mol)、メタノール(200mL、5.00mol)(4Åのモレキュラーシーブで乾燥)、触媒量の塩酸を混合し、65℃で22時間加熱した。未反応の過剰なメタノールをロータリーエバポレーターによって除去した。100mLのCH2Cl2を得られた茶色い液体に添加し、得られた溶液を稀釈NaHCO3水溶液(50mL)で二回、NaCl飽和水溶液(50mL)で一回洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。クロロホルム/ジエチルエーテル(90/10)を使用したシリカゲルクロマトグラフィー(Rf=0.51)による精製によって、生成物を透明な液体として得た。収率:17.0g(76%)。1H NMR(CDCl3):2.55(br s,O*H),3.82(C*H3),3.99(m,C*H2OH),4.41(t,C*HCl). 13C NMR(CDCl3):53.4(*CH3),57.0(*CCl),64.2(*CH2OH),169.0(*CO2CH3). Anal.C,Η:calcd.34.68,5.09;found 34.33,4.99.
濃縮器を備えた50mLのRBフラスコ内において、2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸(6.0g、0.05mol)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロ−1−デカノール(18.0g、0.04mol)および触媒量の塩酸を混合し、65℃で36時間加熱した。生成物を300mLのエチルエーテルに溶解し、溶液を100mLの稀釈NaHCO3水溶液で二回、100mLのNaCl飽和水溶液で一回洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。溶液を濾過し、ロータリーエバポレーターによって溶媒を除去し、未反応のアルコールを真空中において70℃で昇華させた。収率:15.0g(67%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):2.54(m,−C*H2CF2),3.05−3.35(broad,−O*H),4.01(m,−C*H2OH),4.42(m,−C*HCl),4.52(m,−CO2C*H2C*H2).
3口RBフラスコ(500mL)内において、4−シアノ−4’−ヒドロキシビフェニル(10.0g、0.05mol)およびK2CO3(8.5g、0.06mol)の混合物をエタノール/水(128mL/32mL、80%/20%(v/v))に溶解した。11−ブロモ−1−ウンデカノール(14.2g、0.06mol)をエタノール(100mL)に溶解した溶液を、得られた溶液に均圧管を使用して室温で滴下した。添加後、溶液を60℃に設定した油浴に入れた。23時間後、氷冷した500mLの蒸留水に溶液を注ぎ入れ、1.5時間撹拌した。フリットを使用して生成物を濾過し、エタノール(300mL)中で2回再結晶させた。最終収率:8.92g(47%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):1.31(m,(C*H2)6),1.48(m,−C*H2CH2CH2OAr),1.59(m,−C*H2CH2OH),1.82(m,−C*H2CH2OAr),3.65(t,−C*H2OH),4.02(t,−C*H2OAr),7.00(d,2 芳香族*H −OCH2に対してオルト位),7.53(d,2 芳香族*H −OCH2に対してメタ位),7.67(m,4 芳香族*H −CNに対してオルト位およびメタ位).
50mLのRBフラスコ内において、2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸(2.1g、0.02mol)、11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデカノール(5.2g、0.01mol)および触媒量の塩酸を撹拌し、65℃で42時間加熱した。1H−NMRによれば、20%の未反応アルコールが存在した。エーテル/クロロホルム(30/70(v/v))を使用したシリカゲルクロマトグラフィー(Rf=0.77)によって生成物を精製した。ロータリーエバポレーターによる溶媒の除去および真空オーブン内での乾燥によって標記化合物を得た。最終収率:3.35g(56%)。1H NMR:1.31(m,(C*H2)6),1.48(m,−C*H2CH2CH2OAr),1.69(m,−C*H2CH2OCO),1.82(m,−C*H2CH2OAr),2.40(s,broad for −O*H),4.02(m,−C*H2OHおよびC*H2OAr),4.21(m,−CO2C*H2),4.36(s,−C*HCl),7.00(d,2 芳香族*H −OCH2に対してオルト位),7.53(d,2 芳香族*H −OCH2に対してメタ位),7.67(m,4 芳香族*H −CNに対してオルト位およびメタ位).
ディーンスターク装置および濃縮器を備えたRBフラスコ(50mL)内において、2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸(4.80g、0.03mol)およびドデカノール(6.00g、0.30mol)を5mLの乾燥ベンゼンと混合した。25mg(0.26mmol)のp−トルエンスルホン酸(pTSA)を該混合物に添加し、該混合物を75〜80℃で40時間撹拌した。1H−NMRによれば、転化率は85%だった。次に、2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸(1.00g、8.00mmol)を該混合物に添加し、該混合物を75〜80℃で20時間加熱した。1H−NMRによれば、転化率はほぼ100%だった。冷却後、100mLのCH2Cl2を生成物に添加した。有機相を50mLの稀釈NaHCO3水溶液で二回、50mLのNaCl飽和水溶液で一回洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。濾過およびロータリーエバポレーターによる溶媒の除去によって標記化合物を得た。収率:7.76g(78%)。化合物はさらに精製することなく次の反応に使用した。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):2.18−2.40(broad,−O*H),3.97(m,−C*H2OH),4.21(m,−CO2C*H2),4.39(m,−C*HCl).
アクリル酸無水物を70〜80%の収率で以下のように合成した。アクリル酸(2.0g、30mmol)およびトリエチルアミン(2.8g、30mmol)をTΗF(50mL)に溶解した氷冷溶液に塩化アクリロイル(2.7g、30mmol)を5分間かけて添加し、溶液を室温で16時間撹拌した。NH4 +Cl−沈殿物をフリットガラスフィルタに回収し、ロータリーエバポレーターによって溶媒を濾液から除去した。残渣をCH2Cl2(25mL)に溶解し、稀釈NaHCO3水溶液(各50mL)で二回、NaCl飽和水溶液(50mL)で一回洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。濾過およびロータリーエバポレーターによる溶媒の除去によって、2.8g(80%)のアクリル酸無水物を淡黄色液体として得た。アクリル酸無水物はさらに精製することなく使用した。1H NMR(CDCl3,77.23ppm):6.04(m,=C*H CO2に対してトランス位),6.14(m,=C*H CO2に対してジェミナル(geminal)位),6.50(d,=C*H CO2に対してシス位). 13C NMR(CDCl3/DMSO−d6):127.4(=*CΗ),134.7(=*CH2),161.2(*C=O).
プロペン酸(2−ブロモ−2−メトキシカルボニル)エチルを55〜68%(68%)の収率で以下のように合成した。アクリル酸無水物(0.80g、6.3mmol)をTHF(5mL)に溶解した溶液を、2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸メチル(0.50g、2.7mmol)およびトリエチルアミン(0.55g、5.4mmol)をTHF(25mL)に溶解した溶液に室温で10分間かけて滴下した。室温で21時間撹拌後、溶液を氷冷した水(25mL)に注ぎ入れ、3時間撹拌した。ロータリーエバポレーターによってTHFを除去し、CH2Cl2を添加した。2層に分離した後、有機相を稀釈NaHCO3水溶液(各25mL)で二回、NaCl飽和水溶液(25mL)で一回洗浄し、Na2SO4で乾燥させた。濾過およびロータリーエバポレーターによる溶媒の除去によってプロペン酸(2−ブロモ−2−メトキシカルボニル)エチルを黄色の液体として得た。十分な真空中での92〜94℃での蒸留によって純粋な生成物を透明な液体(0.44g、68%)として得た。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):3.83(s,C*H3),4.58(m,CO2C*H2およびC*HBr),5.92(dd,=C*H CO2に対してトランス位),6.14(dd,=C*HCO2),6.43(dd,=C*H CO2に対してシス位). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):40.4(*CBr),53.5(*CH3),64.31(*CH2O2C),127.6(=*CH),132.4(=*CH2),165.3(*CO2CH3),168.3(*CO2CH2). Anal.C,Η:calcd.35.47,3.83;found 35.24,3.75.
2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸メチルの代わりに2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸メチルを使用した以外は上述した手順と同様にしてプロペン酸(2−クロロ−2−メトキシカルボニル)エチルを34〜50%(34%)の収率で合成した。十分な真空中での94〜96℃での蒸留によって純粋な生成物を透明な液体として得た。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):3.79(s,C*H3),4.52(m,CO2C*H2およびC*HCl),5.88(dd.=C*H CO2に対してトランス位),6.11(dd,=C*HCO2),6.44(dd,=C*H CO2に対してシス位). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):53.5(*CH3),53.7(*CCl),64.6(*CH2O2C),127.6(=*CH2),132.3(=*CH),165.4(*CO2CH3),167.9(*CO2CH2). Anal.C,Η:calcd.43.65,4.71;found 43.48,4.73.
三口RBフラスコ(250mL)内において、トリエチルアミン(1.80g、0.02mol)をTHF(5mL)に溶解した溶液を、(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロ−1−デシル)−2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステル(5.00g、0.01mol)および塩化アクリロイル(1.54g、0.02mol)をTHF(80mL)に溶解した溶液に滴下した。溶液を大気温度としてさらに反応させた。12時間後、溶液を氷冷水(100mL)に注ぎ入れて反応を停止させ、一晩撹拌した。水相にCH2Cl2(100mL)を添加し、少量のNaHCO3を添加して中和した。水相をCH2Cl2(50mL)で5回洗浄することによって生成物を抽出した。混合した有機相を50mLの稀釈NaHCO3水溶液で二回、50mLのNaCl飽和水溶液で一回洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。CHCl3を溶離液として使用したシリカゲルクロマトグラフィー(Rf=0.61〜0.74)によって生成物を精製した。収率:2.37g(43%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):2.52(m,−C*H2CF2),4.55(m,−CO2C*H2CH,−C*HClおよびCO2C*H2CH2),5.89(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してトランス位),6.12(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してジェミナル位),6.41(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してシス位). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):30.5(−*CH2CF2),53.4(−*CHCl),58.4(−O*CH2CH2),64.4(−O*CH2CHCl),105.0−122.0((*CF2)7および*CF3),127.5(ビニル*CH),132.3(ビニル*CH2),165.4(−*CO2CH2CHCl),167.2(−*CO2CH2CH2). Anal.C,Η:calcd.30.76,1.71;found 30.84,1.55.
三口RBフラスコ(50mL)内において、トリエチルアミン(2.15g、0.02mol)をTHF(3mL)に溶解した溶液を、{11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデシル}2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステル(3.20g、6.7mol)をTHF(25mL)に溶解した溶液に滴下した。次に、塩化アクリロイル(1.88g、0.02mol)をTHF(3mL)に溶解した溶液を滴下した。9時間後、溶液を氷冷水(50mL)に注ぎ入れて反応を停止させ、一晩撹拌した。水相にクロロホルム(50mL)を添加し、少量のNaHCO3を添加して中和した。水相をクロロホルム(50mL)で2回洗浄することによって生成物を抽出した。有機相を稀釈NaCl水溶液で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。溶液を濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターによって除去した。エーテル/クロロホルム(5%/95%)を溶離混合物として使用したシリカゲルクロマトグラフィー(Rf=0.70)によって生成物を精製した。溶媒を除去し、乾燥することによって生成物を得た。収率:2.16g(61%)。生成物をエタノール内で再結晶させた。濾過および真空オーブン内での乾燥によって標記化合物を得た。収率:1.36g(38%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):1.31(m,(C*H2)6),1.48(m,−C*H2CH2CH2OAr),1.69(m,−C*H2CH2OAr),1.82(m,−C*H2CH2OCO),4.01(t,−C*H2OAr),4.20(t,−C*H2O2C),4.54(m,−C*HClおよびCO2C*H2CHCl),5.90(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してトランス位),6.15(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してジェミナル位),6.46(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してシス位),6.99(d,2 芳香族*H OCH2に対してオルト位),7.67(m,4 芳香族*H −CNに対してオルト位およびメタ位),7.53(d,2 芳香族*H OCH2に対してメタ位). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):25.9−29.7((*CH2)9),53.9(*CHCl),64.7(−O*CH2(CH2)10),66.8(−O*CH2CHCl),68.4(−*CH2OAr),110.2(芳香族*C −CNの隣),115.3(芳香族*C Oに対してオルト位),119.3(−*CN),127.3(芳香族*C CNに対してメタ位),127.6(ビニル*CH),128.5(芳香族*C Oに対してメタ位),131.4(芳香族*C Oに対してパラ位),132.3(ビニル*CH2),132.8(芳香族*C −CNに対してオルト位),145.5(芳香族*C −CNに対してパラ位),160.0(芳香族*C Oの隣),165.4(−*CO2CH2CHCl),167.4(−*CO2(CH2)11). Anal.C,H,N:calcd.68.49,6.90,2.66;found 68.24,6.88,2.93.
三口RBフラスコ(100mL)内において、塩化アクリロイル(1.95g、21.5mmol)をTHF(5mL)に溶解した溶液を、2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸ドデシル(4.20g、14.3mmol)およびトリエチルアミン(2.17g、21.5mmol)を乾燥THF(50mL)に溶解した溶液に0℃で滴下した。添加後、反応混合物を大気温度とし、21時間撹拌した。溶液を氷冷水(100mL)に注ぎ入れて反応を停止させ、一晩撹拌してTHFを蒸発させた。水相をCH2Cl2(50mL)で5回洗浄することによって生成物を抽出した。有機相を50mLの稀釈NaHCO3水溶液で二回、50mLのNaCl飽和水溶液で一回洗浄した。次に、有機相を無水Na2SO4で乾燥させた。濾過後、溶媒をロータリーエバポレーターによって除去した。酢酸エチル(1〜5%)/ヘキサン溶媒混合物を溶離液として使用したシリカゲルクロマトグラフィーによって生成物を精製した。収率:2.92g(59%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):0.84(t,C*H3),1.10−1.38(m,(C*H2)9),1.62(m,−C*H2(CH2)9CH3),4.18(m,−CO2C*H2CH2),4.54(m,−CO2C*H2CHCl,−C*HCl),5.86(d,オレフィン*H CO2に対してトランス位),6.10(dd,*H CO2に対してジェミナル位),6.45(d,オレフィン*H CO2に対してシス位). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):14.1(*CH3),22.4−31.8((*CH2)9),53.9(−*CHC1),66.8(−O*CH2CHCl),127.7(ビニル*CH),132.1(ビニル*CH2),165.2(−*CO2CH2CHCl),167.6(−*CO2(CH2)11CH3). Anal.C,Η:calcd.62.32,9.01;found 62.19,9.36.
丸底フラスコ(250mL)内において、ホルムアルデヒド(36%水溶液)(39.00g、0.47mol)およびギ酸(55.16g、1.2mol)の氷冷混合物に、TREN(10.00g、0.07mol)を水(25mL)に溶解した溶液を、均圧管を使用して滴下した。TRENの添加完了後、フラスコを油浴に入れ、溶液を100℃で一晩徐々に還流した。溶液を室温に冷却し、trap−to−trap蒸留によって水を除去した。未反応のギ酸を除去するために、生成物を20mLのアセトニトリルに溶解し、塩基性アルミナカラムを通過させた。アセトニトリルをロータリーエバポレーターによって除去し、生成物を減圧蒸留でさらに精製した。収率:4.10g(26%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):2.22(s,−C*H3),2.37(dd,−C*H2N(CΗ2)2),2.60(dd,−C*H2N(CH3)2). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):46.1(−*CH3),53.3(−*CH2N(CH2)2),57.7(−*CH2N(CH3)2).
三口RBフラスコ(250mL)内において、トリエチルアミン(0.42g、4.18mmol)をTHF(10mL)に溶解した溶液を、11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデカノール(0.91g、2.5mol)をTHF(200mL)に溶解した氷冷溶液に滴下した。次に、塩化アクリロイル(0.33g、3.65mol)をTHF(10mL)に溶解した溶液を滴下した。18時間後、溶液を氷冷水(200mL)に注ぎ入れて反応を停止させ、一晩撹拌してTHFを蒸発させた。生成物をフリットを使用して濾過し、乾燥させた。次に、生成物をエタノール/トルエン(50mL/3mL)内で再結晶させた。真空オーブン内での乾燥によって標記化合物を得た。収率:0.87g(84%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):1.31(m,(C*H2)6),1.48(m,−C*H2CH2CH2OAr),1.67(m,−C*H2CH2OAr),1.82(m,−C*H2CH2OCO),4.00(t,−C*H2OAr),4.15(t,−C*H2O2C),5.81(dd,1 オレフィン*H CO2に対してトランス位),6.10(dd,1 オレフィン*H CO2に対してジェミナル位),6.40(dd,1 オレフィン*H CO2に対してシス位),7.00(d,2 芳香族*H −OCH2に対してオルト位),7.53(d,2 芳香族*H −OCH2に対してメタ位),7.67(m,4 芳香族*H −CNに対してオルト位およびメタ位).
三口RBフラスコ(250mL)内において、塩化メタクリロイル(0.67g、6.41mmol)をTHF(5mL)に溶解した溶液を、{11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデシル}}−2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステル(2.0g、0.42mol)およびトリエチルアミン(0.65g、6.42mmol)をTHF(100mL)に溶解した溶液に滴下した。16時間後、溶液を氷冷水(200mL)に注ぎ入れて反応を停止させ、一晩撹拌した。水中の白色の残渣を濾別し、真空容器内で乾燥させた。エーテル/クロロホルム(5%/95%)を溶離混合物として使用したシリカゲルクロマトグラフィー(Rf=0.79)によって生成物を精製した。溶媒を除去し、乾燥することによって標記化合物を得た。収率:1.63g(71%)。生成物をエタノール内で再結晶させた。最終収率:1.58(69%)。1H NMR(CDCl3,7.27ppm):1.30(m,(C*H2)6),1.48(m,−C*H2CH2CH2OAr),1.66(m,−C*H2CH2OAr),1.82(m,−C*H2CH2OCO),1.95(s,−C*H3),4.01(t,−C*H2OAr),4.21(t,−C*H2O2C),4.54(m,−C*HClおよびCO2C*H2CHCl),5.63(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してトランス位),6.15(dd,1 オレフィン*H −CO2に対してシス位),7.00(d,2 芳香族*H OCH2に対してオルト位),7.53(d,2 芳香族*H OCH2に対してメタ位),7.67(m,4 芳香族*H −CNに対してオルト位およびメタ位). 13C NMR(CDCl3,77.23ppm):18.4(*CH3),25.9−29.7((*CH2)9),54.0(*CHCl),64.9(−O*CH2(CH2)10),66.8(−O*CH2CHCl),68.3(−*CH2OAr),110.2(芳香族*C −CNの隣),115.3(芳香族*C Oに対してオルト位),119.3(−*CN),126.9(芳香族*C CNに対してメタ位),127.2(ビニル*CH),128.5(芳香族*C Oに対してメタ位),131.4(芳香族*C Oに対してパラ位),132.4(ビニル*CH2),132.7(芳香族*C −CNに対してオルト位),145.5(芳香族*C −CNに対してパラ位),160.0(芳香族*C Oの隣),166.6(−*CO2CH2CHCl),167.5(−*CO2(CH2)11). Anal.C,H,N:calcd.68.94,7.09,2.59;found 68.49,7.20,2.42.
シュレンク管内において、Cu(I)BrおよびPMDETAを混合し、N2下で撹拌した。アニソールを混合物に添加し、10分間撹拌した後、イニマーを添加した。シュレンク管をガラス栓で封止し、溶液をしばらく撹拌して均一な溶液を得た。凍結−ポンプ−解凍サイクルを3回行った後、シュレンク管を120℃に設定した油浴に入れた。100時間後、シュレンク管を液体N2で冷却し、解凍・通気して粘稠溶液を得た。THF(5mL)を溶液に添加し、メタノール(25mL)から3回沈殿させた。薄茶色の固体が得られた。次に、真空オーブン内で乾燥させた。収率:0.42g(70%)。GPCPSt(THF):Mn=17.5×103,Pdi=2.82.
撹拌棒を備えた乾燥したシュレンク管内において、Cu(I)Cl(3.1mg、0.03mmol)およびMe6TREN(6.7mg、0.03mmol)を混合し、N2下で撹拌した。プロペン酸(2−クロロ−2−メトキシカルボニル)エチル(0.30g、1.55mmol)を水(0.30g)に溶解した溶液を混合物に添加し、N2下でしばらく撹拌した。凍結−ポンプ−解凍サイクルを3回行い、N2を再充填(10−30−20−10分)した後、シュレンク管を50℃に設定した油浴に入れた。44時間後、シュレンク管を液体N2で冷却することによって反応を停止させた。解凍後、シュレンク管を開いて内容物を大気に暴露した。5mLのTHFを溶液に添加し、25mLの飽和NH4Cl水溶液で二回、25mLのメタノールで一回沈殿させた。生成物を回収し、真空容器内で乾燥させた。淡黄色のペーストが得られた。収率:0.12g(40%)。GPCPSt(THF):Mn=1.76×104,Pdi=1.52.
撹拌棒を備えた乾燥したシュレンク管内において、Cu(I)Cl(4.1mg、0.04mmol)およびPMDETA(6.25mg、0.04mmol)を混合し、N2下で撹拌した。プロペン酸[2−クロロ−2−{11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデカン−1−オキシカルボニル}]エチル(0.02g、0.04mmol)および11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデシルアクリレート(0.30g、0.72mmol)の混合物を添加した後、アニソール(0.6mL)を溶媒として添加した。次に、溶液をN2下で15分間撹拌した。凍結−ポンプ−解凍サイクルを5回(10−30−20分)行った後、シュレンク管を130℃に設定した油浴に入れた。18時間後、シュレンク管を液体N2で冷却することによって反応を停止させた。解凍後、シュレンク管を開いて内容物を大気に暴露した。5mLのTHFを溶液に添加し、25mLの飽和NH4Cl水溶液で二回、25mLのメタノールで一回沈殿させた。生成物を回収し、真空容器内で乾燥させた。白色の固体が得られた。収率:0.10g(30%)。GPCPSt(THF):Mn=1.03×104,Pdi=1.22.
撹拌棒を備えた乾燥したシュレンク管内において、Cu(I)Cl(1.00mg、0.01mmol)およびMe6TREN(2.1mg、0.01mmol) を混合し、N2下で撹拌した。プロペン酸[2−クロロ−2−{11−(4’−シアノフェニル−4’’−フェノキシ)ウンデカン−1−オキシカルボニル}]エチル(0.20g、0.34mmol)を添加した後、アセトニトリル/水(0.50mL/0.10mL)を溶媒混合物として添加した。次に、溶液をN2下で15分間撹拌した。凍結−ポンプ−解凍サイクルを5回(10−30−20分)行った後、シュレンク管を90℃に設定した油浴に入れた。120時間後、シュレンク管を液体N2で冷却することによって反応を停止させた。解凍後、シュレンク管を開いて内容物を大気に暴露した。5mLのTHFを溶液に添加し、25mLの飽和NH4Cl水溶液で二回、25mLのメタノールで一回沈殿させた。生成物を回収し、真空容器内で乾燥させた。白色の固体が得られた。収率:0.12g(66%)。GPCPSt(THF):Mn=3.26×104,Pdi=1.90.
シュレンク管内において、Cu(I)Brおよび2,2’−ジピリジルを混合し、N2下で撹拌した。メチルイニマー(Br)およびアクリル酸t−ブチルを混合し、シュレンク管に添加した。シュレンク管をガラス栓で封止し、溶液を10分間撹拌して均一な溶液を得た。凍結−ポンプ−解凍サイクルを3回行った後、シュレンク管を90℃に設定した油浴に入れた。4時間後、シュレンク管を液体N2で冷却し、解凍・通気して粘稠溶液を得た。THF(5mL)を溶液に添加し、メタノール/水(60mL/30mL)の混合物から3回沈殿させた。白色のペーストが得られた。次に、真空オーブン内で乾燥させた。収率:1.08g(46%)。GPCPSt(THF):Mn=15.3×103,Pdi=8.84.
RBフラスコ(50mL)内において、0.5gのハイパーブランチポリ(アクリル酸t−ブチル)を過剰量のギ酸(10mL)に溶解し、30℃で24時間撹拌した。溶液を濃縮し、メタノール(5mL)に溶解し、ヘキサン(20mL)から3回沈殿させた。薄茶色のペーストが得られた。次に、真空オーブン内で乾燥させた。収率:0.18g(67%)。GPCPSt(THF):Mn=2.25×105,Pdi=10.5.
シュレンク管内において、N2下でCu(I)Br(4.4mg、0.037mmol)およびMe6TREN(7.2mg、0.037mmol)を混合した。アニソール(5mL)をシュレンク管に添加した後、ハイパーブランチポリマー(0.16g)(GPCPSt Mn=13.0×103、Pdi=1.40)を添加した。ポリマー全体が溶液に溶解するまで溶液をしばらく撹拌した後、水素化トリn−ブチル錫(0.10g)を添加した。シュレンク管をガラス栓で封止し、凍結−ポンプ−解凍サイクルを3回行った後、シュレンク管を120℃に設定した油浴に入れた。5時間の反応後、シュレンク管を液体N2で冷却し、解凍し、大気に開放した。溶液をTHF(5mL)で稀釈し、塩基性アルミナのプラグを通過させ、メタノール(50mL)から3回沈殿させた。次に、真空オーブン内で一晩乾燥させた。収率:0.13g(86%)。13C−NMRによれば、残留CCl共鳴は観察されなかった。GPCPSt(THF):Mn=9.90×103,Pdi=1.35.
Claims (17)
- 下記式で表されるイニマー。
- (メタ)アクリル酸、塩化(メタ)アクリロイルまたは(メタ)アクリル酸無水物を使用して2−ハロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステルまたは2−ハロ−3−ヒドロキシ酪酸エステルの誘導体から合成された、請求項1に記載のイニマー。
- XがBrであり、(メタ)アクリル酸無水物または(メタ)アクリル酸に由来する、請求項1に記載のイニマー。
- XがClであり、塩化(メタ)アクリロイルまたは(メタ)アクリル酸に由来する、請求項1に記載のイニマー。
- 少なくとも1個のメチレン炭素によって他のエステル基から分離された遊離エステル置換基を有する、請求項1に記載のイニマー。
- 以下の反応に従ってハロヒドリンエステルを反応させることを含む、イニマーの製造方法。
- 前記ハロヒドリンエステルが2−クロロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステルである、請求項6に記載の方法。
- 前記ハロヒドリンエステルが2−クロロ−3−ヒドロキシ酪酸エステルである、請求項6に記載の方法。
- 前記ハロヒドリンエステルが2−ブロモ−3−ヒドロキシプロピオン酸エステルである、請求項6に記載の方法。
- 前記ハロヒドリンエステルが2−ブロモ−3−ヒドロキシ酪酸エステルである、請求項6に記載の方法。
- (メタ)アクリル酸、塩化(メタ)アクリロイルまたは(メタ)アクリル酸無水物をさらなる反応物質として添加し、必要に応じて求核剤/塩基および溶媒を添加する、請求項6に記載の方法。
- 自己縮合ビニル(共)重合によって請求項1に記載のイニマーから合成された、ハイパーブランチポリマー。
- ポリ(メソゲンアクリレート)、ポリ(脂肪族アクリレート)、ポリ(非脂肪族アクリレート)、ポリ(オリゴ−オキシエチレンアクリレート)、ポリ(シロキサンアクリレート)、ポリ(パーフルオロアクリレート)、ポリ(フルオロアクリレート)、ポリ(脂肪族シリルアクリレート)、ポリ(アクリル酸)またはそれらの塩である、請求項12に記載のポリマー。
- 以下の反応に従って請求項1に記載のイニマーを(共)重合させることを含む、ハイパーブランチポリマーの合成方法。
- 前記反応が、ATRP等のラジカル重合を使用した自己縮合ビニル(共)重合による反応である、請求項14に記載の方法。
- イニマーを異なるモノマーと共重合させることによってハイパーブランチポリマーを得る、請求項14に記載の方法。
- 請求項14に記載の方法によって得られ、かつ、末端基、ビニル基またはエステル基を還元剤または脱保護剤と反応させることによってさらに変性されたものである、ポリマー。
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