JP2019108547A - 5員環カーボナートの重合によるポリカーボネート樹脂の製造方法 - Google Patents

5員環カーボナートの重合によるポリカーボネート樹脂の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】5員環カーボナートの改良された重合プロセスの提供。【解決手段】式(I)の5員環状カーボネートと所望により1種以上の環状エステルを少なくとも1種の触媒、好ましくは、(2,4−ジ−tert-ブチル−6−(((2−(ジメチルアミノ)エチル)(メチル)アミノ)メチル)フェノキシ)(エトキシ)亜鉛の存在下に開環重合する。(R21とR22は互いに環を形成していてもよく、任意の置換基を有してもよいアルキル基である。)【選択図】なし

Description

本発明は5員環カーボナートの重合によるポリカーボネート樹脂の製造方法に関するものである。本発明は特に、5員環カーボナートの開環重合によるポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法に関するものである。
ポリカーボネートは汎用合成高分子の代替物としてより重要になってきている。ポリカーボネートはその優れた電気絶縁性、透明性、耐熱性によってコンパクト ディスク、包装材料、光学レンズ、接着剤等の多くの製品で既に使用され、市販されている。
最も広く使用されているポリカーボネート樹脂の一つはビスフェノールAポリカーボネート(BPAPC)で、熱的・機械的特性に優れいる。しかし、最近になって食品/人間と接触する用途での潜在的な危険性が報告されている。また、プロピレンポリカーボネート(PPC)、エチレンポリカーボネート(PEC)、ポリ(ブチレンカーボネート)(PBC)またはポリ(トリメチレンカーボネート)(PTMC)などの他の市販のポリカーボネートも良好な熱・機械的特性を有するが、包装用汎用樹脂やエラストマーとして耐久性のある魅力的な代替品とはなっていない。
ビスフェノールAポリカーボネートの代替物の一つはポリ(シクロヘキセンカーボネート)(「PCHC」)である。このPCHCの融点は115℃で、BPAPC(150℃)より低く、その分解温度は310℃で、BPAPC(300℃)とほぼ同じであり、その破断伸び(εΓ)は2%、ヤング率(E)は3500MPaで、BPAPC(2400MPa)よりもはるかに高い、これらの特性によってPCHCはBPA−PCの有望な代替物となっている。
1990年代から、多くの基がCO2とシクロヘキセンオキサイドとを共重合してPCHCを合成している。この合成方法の問題点はPCHCの化学量論の制御が難しく、化学選択性の制御も難しく、エーテルを含まないポリカーボネートシーケンスを得るのが困難である点にある。
M Fevre, J Vignolle, Y Gnanou, and D Taton, 「Organocatalyzed Ring-Opening Polymerizations」, 2012 Elsevier B.V.; and in Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 2142 Chamberlain B. M., Cheng M., Moore D. R., Ovitt T. M., Lobkovsky E. B., Coates G. W.; J. Am; Chem. Soc, 2001 , 123, 3229-3230 Williams C. K., Breyfogle L. E., Choi S. K., Nam W., Young V. G., Hillmeyer M. A., Tolman W. B.; J. Am. Chem. Soc, 2003, 125, 11350-1 1359 Bouyahyi M, Ajellal N, Kirillov E, Thomas CM, Carpentier J-F. Exploring Electronic versus Steric Effects in Stereoselective Ring-Opening polymerization of Lactide and β\och-Butyrolactone with amino-alkoxy-bis(phenolate)-Yttrium Complexes. Chem Eur J. 2011 ;17:1872-1883 Kramer JW, Treitler DS, Dunn EW, Castro PM, Roisnel T, Thomas CM, Coates GW. 「Polymerization of Enantiopure Monomers Using Syndiospecific Catalysts: A New Approach to Sequence Control in Polymer Synthesis」 J Am Chem Soc. 2009; 131 : 16042-16044.
本発明の目的は、5員環カーボナートの改良された重合プロセスを提供することにある。
本発明の他の目的は、5員環カーボナートと環状エステルとの改良された共重合プロセスを提供することにある。
本発明の他の目的は、新規な新規ポリカーボネート,特に、機械特性に優れたポリ(シクロカーボネート)、特にPCHCを提供することにある。
本発明者は、本発明方法を使用することで上記の目的のいずれかを達成することができるというを発見した。
本発明の第1の観点からを提供される本発明のポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法では、少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはその混合物を(オプションとして、1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と一緒に)単独重合または共重合する段階を含む:
Figure 2019108547
(ここで、点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21、R22は各々独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6_10アリールから選択されるか、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6_12アリーレンから選択されるリング(環)を形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルコキシ、C1-6アルコキシ、ハロC1_8アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から各々独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)
本発明のポリカーボネートおよびその共重合体の好ましい製造方法では、少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を、1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と共重合させる;
Figure 2019108547
(ここで、点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
21とR22は環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンのC6-12アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたは1つまたは複数のモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択される置換基で置換されていてもよく、
上記の1つまたは複数の置換基の2つが上記のC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンまたはC6-12アリーレンと融合して一つの環を形成していてもよく、2つの置換基によって形成されるこの環はC3-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルからなる群の中から選択され、上記の各基は無置換であるか,1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、各R40はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C1-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルアルキルカルボニルオキシ、アミノ、モノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される)
本発明のポリカーボネートおよびその共重合体のより好ましい製造方法は、少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を(必要に応じて、1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と一緒に)単独重合または共重合する;
Figure 2019108547
(ここで、点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
21とR22は環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-2アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択される)
本発明の第2の観点から、本発明は上記定義の式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ体の合成方法を提供する。この合成方法は下記の式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を、下記の式(VI)のアルキル−またはシクロアルキル−クロロホルメート誘導体、尿素、ホスゲンまたはホスゲンの誘導体/置換物、例えばトリホスゲン;環状カーボネートおよび二酸化炭素から成る群の中から選択される少なくとも1つの試薬(化合物)と接触させる段階を含む:
Figure 2019108547
(ここで、点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
21とR22はそれぞれ独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリールの中から選択されるか、R21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒にC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択されるリングを形成していてもよく、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から独立して選択される置換基で置換されていてもよく、
18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキルを表す)
本発明はさらに、下記の式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を下記の式(VI)のアルキル−またはシクロアルキル−クロロホルメート;尿素;ホスゲンまたはその誘導体;環状カーボネート;二酸化炭素と接触させて上記式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を合成する方法を提供する:
Figure 2019108547
(ここで、点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
21とR22はそれが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基は互いに独立してハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、
18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキルを表す)
本発明の第3の観点から、本発明はさらに、下記の式(VII1)および/または(VII2)の反復単位を含むポリカーボネートまたはその共重合体にも関するものである:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキルおよびC6-10アリールの中から独立して選択されるか、R21とR22がそれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−1-6アルキルアミノから互いに独立して選択される)
好ましくは、本発明は下記の式(VII1)および/または(VII2)の反復単位を含むポリカーボネートまたはそのコポリマーを含む:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はこれらが結合した炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンから互いに独立して選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルの中から互いに独立して選択される一つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)
本発明の第4の観点から、本発明は下記の式(VII3)または(VII4)の繰り返し単位を有するポリカーボネートまたはその共重合体を含む:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリールから互いに独立して選択されるか、R21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンの中から互いに独立して選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)
このポリカーボネートおよびその共重合体の特徴は13C{H}NMRスペクトルがδ155〜150ppmの帯域に1つの信号のみを有する点にある。
好ましくは、本発明は下記の式(VII3)または式(VII4)の繰り返し単位を有するポリカーボネートまたはそのコポリマーを含む:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンの中から互いに独立して選択されるリングを形成し、このリングはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミオの中から互いに独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)
このポリカーボネートおよびその共重合体の特徴はその13C{1H}NMRスペクトルがδ155〜150ppmのカルボニル領域に1つの信号のみを有する点にあり、好ましくは、上記ポリカーボネートまたはその共重合体はδ155〜150ppmのカルボニル領域に存在する1つのみの鋭い共鳴を有する高解像度(100MHz以上)の13C{1H}NMRスペクトルによって特徴付けられる。
本発明の一つの実施形態では、本発明の第4の態様に従った上記ポリカーボネートまたはその共重合体がエナンチオピュアーなモノマーの構成に比べて少なくとも1つの逆の不斉中心構成を有するモノマーを2%以下の比率で含む。この割合は沈殿させたポリマーを加水分解させて得られるビシナルジオールのキラル分析で測定できる。
本発明の第5の観点から、本発明は本発明の第3または第4の観点に従ったポリカーボネートまたはその共重合体または本発明の第1の観点に従って製造されたポリカーボネートを含む。
本発明方法を用いることで立体規則性(tacticity)が制御され、分子量が高く、分子量分布が狭く、特有な熱的特性を有する優れた特徴を有するたポリカーボネートとその共重合体を効率的かつ経済的な方法で製造することが可能になる。さらに、本発明方法ではポリカーボネートおよびその共重合体を1つの反応装置を用いてワンステップで製造することができるという利点がある。
発明の特徴および好ましい構成は特許請求の範囲の独立項および従属項に記載されている。従属項に記載の構成は必要に応じて独立項または他の従属項と組み合わせることができる。
本発明の上記特徴、機能および利点は発明の原理を説明するために例示した添付図面を用いた以下の詳細な説明から明らかになるであろう。以下で引用する参照数字は添付の図面を参照されたい。
100℃、トルエン中で[(NNO)ZnEt]/BnOHの存在下にトランスracCHCから合成したPCHCの式および1H−NMRスペクトル(400MHz、CDCI3、25℃)(実施例1、表1、エントリー8;CDCI3 100℃、トルエン中で[(NNO)ZnEt]/BnOHの存在下にfra/−rac−CHCから合成したPCHCの式および1H−NMRスペクトル(400MHz、CDCI3、25℃)(実施例1のPCHC、表1、エントリー5) irans−rac−CHCから合成したPCHCサンプルの示差走査熱量測定(DSC)値をプロットしたグラフ(実施例1のPCHC、表1、エントリー3) 100℃、トルエン中で[(NNO)ZnEt]/BnOH系の存在下にfrans−rac−CHCとL−LACHCから合成したPLLA−co−PCHC共重合体のH−NMRスペクトル(400MHz、CDCI3、25℃)(ポリマー沈殿後に残留CH2CI2とMeOHが存在) Mnが15,760g/molのPLLA−co−PCHC共重合体サンプルのDSCをプロットしたグラフ。
60℃、トルエン中で[(NNO)ZnEt]/BnOH系の存在下に(R,R)−CCから合成されたPCHCの3C{H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)(実施例2のPCHC、表2、エントリー1) PCHCサンプルの示差走査熱量測定(DSC)値をプロットしたグラフ(実施例2のPCHC、表2、エントリー2) 本発明の実施例によるracCHCのROPで合成したPCHCの13C{1H}NMRスペクトルの一部(100MHz、CDCI3、25℃)(表4、エントリー1');セクションb)は本発明の実施例によるracCHCのROPで合成したPCHCの13C{1H}NMRスペクトルの一部(100MHz、CDCI3、25℃)(表4のエントリー5、6、後者は暗い線に対応) 本発明の実施例によるPLLA−co−PCHC共重合体の式とH−NMRスペクトル(500MHz、CD2CI2、25℃)(表5、エントリー8) 本発明の実施例によるPLLA−co−PCHC共重合体の式とC{H}NMRスペクトル(100MHz、CD2CI2、25℃)(表5、エントリー8)。xは未反応CHCを表し、*は残留溶媒の共鳴を表す。
本発明の実施例によるPCHC−i>−PLLA共重合体の式とH−NMRスペクトル(500MHz、CD2CI2、25℃)(表6、エントリー2) 本発明の実施例によるPCHC−b−PLLA共重合体の式と3/41ΗNMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)(表6、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるrac−CHC:LLA(1:1)の逐次重合で製造した粗生成物の式とH−NMRスペクトル(400MHz、CD2CI2、25℃)(表6、エントリー2') 冷メタノール中で(表6の、エントリー2'に記載のrac−CHC:LLA(1:1)の逐次重合で製造した)実施例8の粗生成物混合物の沈殿で得られるPCHC−b−PLLA共重合体のH−NMRスペクトル(400MHz、CDCI3、25℃) (rac−CHCを加える前にL−LAを加えるL−LAおよびracCHCの逐次共重合によって製造した)実施例8のPLLA−6−PCHC共重合体の式とH−NMRスペクトル(400MHz、CDCI3、25℃)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 (rac−CHCを加える前にL−LAを加えるL−LAおよびracCHCの逐次共重合によって製造した)実施例8のPLLA−co−PCHC共重合体の式とC{H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるPCHC−co−PLLA共重合体の式とHNMRスペクトル(400MHz、CDCI3、25℃)(表8、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。
本発明の実施例によるPLLA−co−PCHC共重合体の式とC{H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)(表8、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるPCHC−co−PTMC共重合体の式とHNMRスペクトル(500MHz、CDCI3、25℃)(表9、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるPCHC−co−PTMC共重合体の式と3/41H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)(表9、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるPCHC−co−PTMC共重合体の式と3/41H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)(表10、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるPCHC−co−PTMC共重合体の式とHNMRスペクトル(500MHz、CDCI3、25℃)(表10、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。 本発明の実施例によるPCHC−co−PTMC共重合体の式と3/41H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)(表11、エントリー2)。*は残留溶媒の共鳴を表す。
本発明方法を説明する前に、本発明は特定のプロセス、コンポーネントまたはデバイスに限定されるものではなく、以下に記載のプロセス、コンポーネント、およびデバイスは当然種々変更できるということ理解すべきである。また、本明細書で使用する用語は特定のものに限定されるものではなく、特許請求の範囲のによってのみ制限されるということを理解すべきでである。
本明細書で使用する「単数形」「複数形」は特に指示しない限り単数と複数のものを含む。
「含む」、「成る」「構成される」という用語は「含む」と同義語で、オープンエンドで、追加の方法、手順、元素を含む。この「含む」、「成る」「構成される」という用語には「のみから成る」場合も含まれる。
両端を有する数値の範囲はその範囲に含まれる全ての数字および部分と両端を含む。
測定可能な値、例えばパラメーター、量、時間等を参照するときに使用される「約」という用語は、本発明を実行するのに適切である限り、±10%以下、好ましくは±5%以下、より好ましくは±1%以下、さらに好ましくは±0.1%以下の変化を含む。「約」といった場合は、参照した値自体を意味するのが特に好ましい。
本明細書に記載の用語は、特にことわらない限り、本発明が属する技術分野の当業者の一般的な科学技術用語を意味する。本明細書で使用する用語の定義は以下のガイダンスによってより良く理解できよう。
本明細書で「一つの実施例」または「一つの具現例」とはその実施例に含まれる特定の特徴、機能、構造または実施形態を意味し、本発明の少なくとも1つの実施例を含む。従って、本明細書の多くの箇所で「一つの実施例」または「一つの具現例」といった場合、それと同じ形態のみを意味するのではない。さらに、特定の特徴、機能、構造、特性は当業者に明らかな任意の適切な方法で1つ以上の他の実施形態と組み合わせることができる。さらに、いくつかの実施形態では、他の実施形態に含まれている他の機能が含まれていない場合があるが、当業者は本発明に範囲内で別の実施形態の機能と組み合わせることができるいうことは理解できよう。例えば、特許請求の範囲に記載の具体例は任意の組み合わせで使用することができる。
特にことわらない限り、本発明の説明で使用される用語は以下の定義に従って解釈することができる。
本発明で使用される「置換された」という用語は、「置換された」という表現で表された原子の1つまたは複数の水素を、その原子の通常の価を超えないで、指定された群の中から選択される基で置換することを意味する。置換の結果得られる化合物は化学的に安定し、すなわち、その化合物は反応混合物から有用な純度で分離できるのに十分な安定性を有する。
基の一部を表す「C1-20アルキル」という用語は、式Cn2n+1の炭化水素基を表し、nは1〜20の数を表す。一般に、アルキル基は1〜20の炭素原子、好ましくは1〜12個の炭素原子、より好ましくは1〜10の炭素原子、より好ましくは1〜6個の炭素原子、より好ましくは1、2、3、4、5、6個の炭素原子を含む。アルキル基は直鎖または分岐鎖で、上記の置換がされていてもよい。添字はその基に含まれる炭素原子の数を意味する。従って、C1-20アルキルは1〜20個の炭素原子を有する全ての直鎖または分岐鎖のアルキル基が含まれ、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−メチル−エチル、ブチルおよびその異性体(n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチル等)、ペンチルおよびその異性体、ヘキシルおよびその異性体、ヘプチルおよびその異性体、オクチルおよびその異性体、ノニルおよびその異性体、デシルおよびその異性体、ウンデシルおよびその異性体、ドデシルおよびその異性体、トリデシルおよびその異性体、テトラデシルおよびその異性体、ペンタデシルおよびその異性体、ヘキサデシルおよびその異性体、ヘプタデシルおよびその異性体、オクタデシルおよびその異性体、ノナジシルおよびその異性体、イコシルおよびその異性体等が含まれる。例えば、C1-10アルキルには1〜10個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖の全てのアルキル基が含まれ、従って、例えばメチル、エチル、ノルマルプロピル、n−プロピル、2−メチル−エチル、ブチルおよびその異性体(n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチル等)、ペンチルおよびその異性体、ヘキシルおよびその異性体、ヘプチルおよびその異性体、オクチルおよびその異性体、ノニルおよびその異性体、デシルおよびその異性体等が含まれる。C1-6アルキルには1〜6個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖を有するすべてのアルキル基例えばメチル、エチル、ノルマルプロピル、n−プロピル、2−メチル−エチル、ブチルおよびその異性体(n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチル等)、ペンチルおよびその異性体、ヘキシルおよびその異性体が含まれる。アルキル基に「エン」を付けて使用した場合すなわち「アルキレン」は、他の基への結合点として2つの単結合を有するアルキル基を意味する。
基またはその一部として「C1-6アルコキシ」または「C1-6アルキルオキシ」という用語は式−OR8を有する基を意味する(R8はC1-6アルキル)。C1-6アルキルの非限定的な例としてばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシが含まれる。
基または基の一部として使用する「C39シクロアルキル」という用語は環状アルキル基すなわち1つまたは複数の環状構造を有する1価の飽和した3〜9個の炭素原子、好ましくは3〜8個の炭素原子、より好ましくは3〜6個の炭素原子、より好ましくは5〜6個の炭素原子を有するヒドロカルビル基を意味する。このシクロアルキルには単環または二環の基を含む1または複数のリングを含む全ての飽和炭化水素基が含まれる。さらに多環シクロアルキルの環が1つまたは複数のスピロ原子を介して融合、橋掛け、結合していてもよい。C3-6アルケニルの例としてはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルが挙げられるがこれらに限定されるものではない。シクロアルキル基に「エン」を付けて使用した場合すなわちシクロアルキレンは他の基への結合点として2つの単結合を有するシクロアルキル基を意味する。
基または基の一部として使用する「C5-9シクロアルケニル」という用語は5〜9個の炭素原子を含む1つまたは複数の二重結合を有するシクロアルキル基から派生した基として定義される。この基の例はシクロヘキセニル、シクロペンタ−1,3−ジエン、シクロヘプテニル、シクロオクテニル、シクロオクタ−1,4−ジエンである。シクロアルケニル基に「エン」を付けて使用する場合すなわちシクロアルケニレンは他の基への結合点として2つの単結合を有するシクロアルケニル基を意味する。
基または基の一部として使用する「C6-30アリール」という用語は少なくとも一つの環が芳香族である一般に6〜30個の原子を有する共有結合した単一環(すなわちフェニル)または複数の芳香環(ナフタレン等)を有する多不飽和芳香族ヒドロカルビル基を表す。適したC6-30アリールにはC6-12アリール、より好ましくはC6-10アリールが含まれる。C6-12の非限定的な例はフェニル、ビフェニリル、ビフェニレニルまたは1,2−ナフタレニルである。アリール基に「エン」を付けて使用した場合には、他の基への結合点として2つの単結合を有するアリール基を意味する。
基または基の一部として使用する「C6-30アリールC1-20アルキル」という用語は、少なくとも1つの上記C6-30アリールの少なくとも1つの水素原子を上記C1-20アルキルで置換したものを意味する。好ましいC6-30アリールC1-20アルキルにはC6-12アリールC1-6アルキルが含まれる。C6-12アリールC1-6アルキルの非限定的な例にはベンジル、フェネチル、ジベンジルメチル、メチルフェニルメチル、3−(2−ナフチル)ブチルが含まれる。
基または基の一部として使用する「ハロ」または「ハロゲン」という用語はフルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードの一般的表現である。
基または基の一部として使用する「ハロC1-6アルキル」という用語は上記定義のC1-6アルキルの1つまたは複数の水素を上記定義のハロゲンで置換した基を意味する。このハロC1-6アルキルの非限定的な例にはクロロメチル、1−ブロモエチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、1,1,1−トリフルオロ等がある。
基または基の一部として使用する「ハロC1-6アルコキシ」という用語は式の基0−Rbを表し、このRbは上記定義のハロC1-6アルキル基を意味する。適したハロC1-6アルコキシの非限定な例はフルオロメトキシ、ジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、2,2,2−トリフルオロエトキシ、1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ、2−フルオロエトキシ、2−クロロフルオロエトキシ、2,2−ジフルオロフルオロエトキシ、2,2,2−トリクロロフルオロエトキシ、トリクロロメトキシ、2−ブロモフルオロエトキシ、ペンタフルオロエチル、3,3,3−トリクロロプロポキシ、4,4,4−トリクロロブトキシである。
基または基の一部として使用する「水酸基」または「ヒドロキシ」という用語は−OH基を表す。
基または基の一部として使用する「C1-6アルキルチオ」という用語は式SRa、う表す。このRaはC1-6アルキルを表す。C1-6アルキルチオ基の非限定的な例はメチルチオ(−SCH3)、エチルチオ(−SCH2CH3)、n−プロピルチオ、イソプロピルチオ、n−ブチルチオ、イソブチルチオ、sec-ブチルチオ、tert-ブチルチオ等がある。
「アミノ酸」という用語は−NH2基を表す。
基または基の一部として使用する「モノ−またはジ−C1-6アミノ」という用語は式−N(Rc)(Rd)を表し、ここで、RcおよびRdはそれぞれ独立して水素またはC1-6アルキルから選択され、RcまRdの少なくとも1つはC1-6アルキルである。従って、アルキルアミノにはモノアルキルアミノ基(例えばメチルアミノやエチルアミノのようなモノC1-6アミノ)およびジアルキルアミノ基(例えばジメチルアミノやジエチルアミノのようなジC1-6アルキルアミノが含まれる。適したアルキルアミノの非限定的な例としてはn−プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、n−ブチルアミノ、i−ブチルアミノ、sec-ブチルアミノ、t−ブチルアミノ、ペンチルアミノ、n−ヘキシルアミノ、ジ−n−プロピルアミノ、ア−プロピルアミノ、エチルメチルアミノ、メチル−n−プロピルアミノ、メチル−i−プロピルアミノ、n−ブチルメチルアミノ、i−ブチルメチルアミノ、t−ブチルメチニアミノ、エチル−n−プロピルアミノ、エチル−i−プロピルアミノ、n−ブチルエチルアミノ、i−ブチルエチルアミノ、i−ブチルエチルアミノ、ジ−n−ブチルアミノ、ジ−i−ブチルアミノ、メチルペンチルアミノ、メチルヘキシルアミノ、エチルペンチルアミノ、エチルヘキシルアミノ、プロピルペンチルアミノ、プロピルヘキシルアミノが挙げられる。
基または基の一部として使用する「カルボキシ」または「カルボキシル基」という用語は−CO2H基を表す。
基または基の一部として使用する「C1-6アルコキシカルボニル」という用語はC1-6アルキルに結合したカルボキシ基すなわち≡−C(=O)ORaを表し、ここで、RaはC1-6アルキルで定義したものを表す。
基または基の一部として使用する「C1-6アルキルカルボニルオキシ」という用語は式−OC(=O)Raを表し、ここで、RaはC1-6アルキルで定義したものを表す。
基または基の一部として使用する「ヘテロシクリル(heterocyclyl)」という用語はN、O、SまたはPの少なくとも1つを含む4〜18の原子の飽和、不飽和または芳香族環を表す。従って、ヘテロシクリルにはヘテロアリール基が含まれる。ヘテロシクリルの非限定的な例は下記文献1〜4に記載されている。
[文献1]Paquette, Leo A. 「Principles of Modern Heterocyclic Chemistry」 (W.A. Benjamin, New York, 1968)、Chapter 1,3,6, 7, 9
[文献2]Chemistry of Heterocyclic Compounds, 「A series of Monographs」 (John Wiley & Sons, New York, 1950
[文献3]Katritzky, Alan R. , Rees, C.W. and Scriven, E. 「Comprehensive Heterocyclic Chemistry」 (Pergamon Press, 1996)
[文献4]J. Am. Chem. Sx oc. (1960) 82:5566
好ましい実施形態ではヘテロシクリルは、少なくとも1つのN、OまたはSを含む4〜10の原子で構成される飽和、不飽和の芳香族環から成る群の中から選択される。好ましい実施形態ではヘテロシクリルはN、OまたはSの少なくとも1つを含む5〜9の原子で構成される飽和、不飽和の芳香族環から成る群の中から選択する。好ましい実施形態ではヘテロシクリルは少なくとも1つのNまたはOを含む飽和、不飽和の芳香族環から成る群の中から選択される。従って、ヘテロシクリルはヘテロアリール基を含む。
ヘテロシクリルの特定実施例は下記から成る群の中から選択される:1,3−ジオキサニル、1,4−ジオキサニル;ピリジル、diヒドロyピリジル、テトラヒドロピリジル(ピペリジル)、チアゾリル、テトラヒドロチオフェニル、硫黄酸化テトラヒドロチオフェニル、フラニル、チエニル、ピロール、ピラゾリルアゾ、イミダゾリル、テトラゾリル、ベンゾフラニル、チアナフタレニル、インドリル、インドレニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ピペリジニル、4−ピペリドニル、ピロリジニル、2−ピロリドニル、ピロリニル、テトラヒドロフラニル、ビステトラヒドロフラニル、テトラヒドロ、ビステトラヒドロピラニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オクタヒドロイソキノリニル、アゾシニル、トリアジニル、6H、2,5−チアジアジニル、2H、6H−1、5、2−ジチアジニル、チアンスレニル、ピラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、キサンテニル、フェノキサンテニル、2H−ピロール、イソチアゾリル、イソキサゾリル、ピラジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル−3H、1H−インダゾリル、プリニル、4H−キノリジニル、フタルアジニル、ナフチリジニル、キノオキサリニル、キノゾリニル、シンノリニル、ペテリジニル、4aH−カルバゾリル、カルバゾリル、β−カルボリニル、フェナンスリニジニル、アクリジニル、ピリミジン、フェナンスロリニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フラザニル、フェノキサジニル、イソクロマニル、クロマニル、イミダゾリディニール、イミダゾリニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピペラジニル、インドリニル、イソインドリニル、クイヌクリジニル、モルホリニル、オキサゾリジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンズイソキサゾリル、オキシンドリル、ベンゾクサゾリニル、ベンゾチエニル、ベンゾチアゾリルおよびイサチアニル。
好ましくは、ヘテロシクリルは下記から成る群の中から選択できる:1,3−ジオキサニル、1,4−ジオキサニル;ピリジル、ジヒドロyピリジル、テトラヒドロピリジル(ピペリジル)、チアゾリル、テトラヒドロチオフェニル、フラニル、チエニル、ピロール、ピラゾリルアゾ、イミダゾリル、テトラゾリル、ベンゾフラニル、インドリル、インドレニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ピペリジニル、4−ピペリドニル、ピロリジニル、2−ピロリドニル、ピロリニル、テトラヒドロフラニル、ビステトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ビステトラヒドロピラニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オクタヒドロイソキノリニル、アゾシニル、トリアジニル、チアンスレニル、ピラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、キサンテニル、フェノオキサンテニル、2H−ピロール、イソチアゾリル、イソキサゾリル、ピラジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、3H−インドリル、1H−インダゾリル、プリニル、4H−キノリジニル、フタルアジニル、ナフチリジニル、キノオキサリニル、キノゾリニル、シンノリニル、ペテリジニル、ピリミジン、フラザニル、フェノキサジニル、イソクロマニル、クロマニル、イミダゾリディニール、イミダゾリニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピペラジニル、インドリニル、イソインドリニル、クイヌクリジニル、モルホリニル、オキサゾリジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンズイソキサゾリル、オキサインドリル、ベンゾクサゾリニル、ベンゾチエニル、ベンゾチアゾリルおよびイサチアニル。
基または基の一部として使用される「ヘテロアリール」という用語は少なくとも1つのN、O、SまたはPを含む5〜18個の原子の芳香環系、従って芳香族複素環化合物にを表す。ヘテロアリールの非限定的な例はピリジル、ピリダジニル、ピリミジン、ピラジニル、s−トリアジニル、オキサゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、イソキサゾリル、ピラゾリルアゾ、イソチアゾリル、フリル、チエニル、ピロールである。基または基の一部として「非芳香族ヘテロシクリル」という用語は少なくとも1つのN、O、SまたはPを含む4〜18個の原子の飽和または不飽和の非芳香族リング系を表す。
以下、本発明の方法およびポリカーボネートの好ましいステートメント(特徴能)およびプロセスの実施形態を説明する。明らかに記載しない限り、定義した発明の各ステートメントおよび実施形態を他のステートメントおよび/または実施形態と組み合わせることができる。特に、好ましいか有利であると記載した特徴は好ましい(または有利である)と記載した他の特徴と組み合わせることができる。
本発明で番号を付けたステートメントは以下のものである。
1. 少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を(オプションとしての1つまたは複数の環状エステル、立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と一緒に)単独重合または共重合する、ポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法:
Figure 2019108547
(ここで、点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21、R22は各々独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6_10アリールから選択されるか、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6_12アリーレンから選択されるリング(環)を形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルコキシ、C1-6アルコキシ、ハロC1_8アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から各々独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)
2. 上記触媒が式(II)または(III)の有機金属触媒である請求項1に記載の方法:
Figure 2019108547
(ここで、
1、R2、R3、R4、R5、R67はC1-12アルキルで置換されていてもよい水素および不活性官能基から成る群の中から互いに独立して選され、これらの2つ以上の基は一緒になって1つまたは複数の環を形成していてもよく、
Xは−N(SiR27 32、C1-12アルコキシ、C1-12アルキル、−NR910またはBH4であり(ここで、各R27は水素およびC1-6アルキルの中から選択され、各R9およびR10は互いに独立して水素およびC1-6アルキルの中から選択され、
11とR12はそれぞれ独立してC1-10アルキルであり、
13、R14およびR15はそれぞれ独立してC1-10アルキルであるか、R13とR14か共有結合してそれぞれメチレンであり、
15はC1-10アルキルであり、
11はC1-10アルキル、−OR16および−N(SiR17 32から選択され、(ここで、R16はC1-10アルキルであり、各R17は水素およびC1-6アルキルから独立して選択される))
3. 上記ステートメント1、2のいずれかに記載の方法であって、上記触媒が[(NNO)ZnEt]、[BDI]Zn(N(SiMe32)、[BDI]Zn(Et)および{[BDI]Zn(OR30)}2から選択され、R30はC1-6アルキルであり、触媒は好ましくは[(NNO)ZnEt]である:
Figure 2019108547
4. 上記ステートメント1に記載の方法であって、触媒が式M(OSO2CF3m、M(N(OSO2CF32m、M(R23C(O)CR23 2C(O)R23m、(R24CO2mMの錯体の中から選択され、ここで、Mはランタノイド系列を含む第2、3族金属または第12、13、15族金属であり、各R23は独立して置換されていてもよいC1-12アルキルであり、ここで、各R24は独立してパーフルオロC1-12アルキルまたはアリールであり、mはMの原子価である)
5.上記ステートメント1〜4のいずれか一項に記載の方法において、上記方法を下記の式(IV)の化合物の存在下で行うことを特徴とする方法:
8− OH (IV)
(ここで、
8はC1-20アルキル、C6-30アリール、C6-30アリールC1-20アルキルから成る群の中から選択され、これらの基は必要に応じてハロゲン、ヒドロキシル基およびC1-6アルキル基から成る群の中から選択される1つまたは複数の置換基によって置換されていてもよい。
6. 上記ステートメント1〜5のいずれか一項に記載の方法において、環状エステルがラクチド、グリコリド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトンおよびε−カプロラクトンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択されることを特徴とする方法。
7. 上記ステートメント1〜6のいずれか一項に記載の方法において、溶媒の存在下または不存在下で実行することを特徴とする方法。
8. 上記ステートメント7の方法において、溶媒を脂肪族または芳香族の炭化水素、エーテルおよびハロゲン化溶媒から成る群の中から選択されることを特徴とする方法。
9. 式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ体の合成方法であって、式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を、式(VI)のアルキル−またはシクロアルキル−クロロホルメート、尿素、ホスゲンまたはその誘導体、環状カーボネート、二酸化炭素から成る群の中から選択される少なくとも1つの試薬と接触させる段階を含むことを特徴とする方法:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21とR22は独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキルおよびC6-10アリーの中から選択されるか、R21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、
18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキルである)
10. 式(VII1)および/または(VII2)の繰り返し単位を有するポリカーボネートおよびそのコポリマー:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21とR22は互いに独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキルおよびC6-10アリールの中から選択されるか、R21とR22がそれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンから選択されるリングを形成していてもよく、上記リングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)
11. 上記ステートメント10に記載のポリカーボネートまたはそのコポリマーにおいて、各々が独立して下記の式(VIIA)または(VIIB)または(VIIC)で表される繰り返し単位を有するポリカーボネートまたはそのコポリマー:
Figure 2019108547
(ここで、R21とR22はステートメント10で定義したものと同じ意味を有する)
12. ステートメント10または11に記載のポリカーボネートまたはそのコポリマーにおいて、下記(VIIA1)または(VIIB1)または(VIIC1)の繰り返し単位をそれぞれは独立して有するポリカーボネートまたはそのコポリマー:
Figure 2019108547
(ここで、
各R20はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から独立して選択され、nは0、1、2、3または4から選択される整数である)
13. ステートメント10または11に記載のポリカーボネートまたはその共重合体において、下記(VIIA2)または(VIIB2)または(VIIC2)の式で表される繰り返し単位をそれぞれは独立して有するポリカーボネートまたはその共重合体:
Figure 2019108547
14. 下記の式(VII3)または式(VII4)の繰り返し単位を含むポリカーボネートまたはそのコポリマー:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はそれぞれ独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリールの中から選択されるか、R21とR22とがこれらが結合している4位および5位の炭素原子と一緒にC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12シクロアリーレンから選択されるリングを形成していてもよく、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基の各々はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から独立して選択され、
上記ポリカーボネートおよびその共重合体はδ155〜150ppmの領域に存在する唯一の信号を有する13C{H}NMRスペクトルによって特徴付けられる。
15. 上記ステートメント10〜14のいずれか一項に記載のポリカーボネートまたはその共重合体または上記ステートメント1〜8のいずれか一項に記載の方法によって製造されるポリカーボネートまたは共重合体から成る物品。
16. 少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を、オプションとして1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と一緒に、単独重合または共重合するポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21とR22は環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから成る群の中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたは、モノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてよい)
17. 少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を、1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と共重合させる、ポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21とR22は環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから成る群の中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたは、モノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてよく、
上記の1つまたは複数の置換基は必要に応じて互いに融合してC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンまたはC6-12アリーレンの融合環を形成していてもよく、この2つの置換基で形成される融合環はC5-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択され、各基は無置換であるか、ハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたは、モノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてよい)
18. ステートメント1〜3、5〜8、16〜17のいずれか一項に記載の方法において、触媒が下記の式(II)または(III)の有機金属触媒である方法:
Figure 2019108547
(ここで、
1、R2、R3、R4、R5、R6、R7はC1-12アルキルで置換されていてもよい水素および不活性官能基から成る群の中からそれぞれ独立して選択され、これらの基の2つ以上の基が互いに結合して1つまたは複数のリンクを形成していてもよく、
Xは−N(SiR27 32、C1-12アルキル、C1-12アルコキシ:−NR910またはBH48ここで、各R27は水素およびC1-6アルキルから互いに独立して選択され、各R9とR10は水素およびC1-10アルキルから互いに独立して選択され)
11とR12はそれぞれ独立してC1-10アルキルであり、
1314RおよびR15はそれぞれ独立してC1-10アルキルであるか、R13とR14が互いに共有結合し、各々がメチレンであり、
15はC1-10アルキルであり、
11はC1-10アルキル、−OR16および−N(Si17 32から選択され、
16はC1-10アルキルであり、
各R17は水素およびC1-6アルキルから独立して選択される)
19. ステートメント1〜3、5〜8、16〜18のいずれか一項に記載の方法において、触媒を[(NNO)ZnEt]、[BDI]Zn(N(SiMe32)、[BDI]Zn(Et)および[{[BDI]Zn(OR30)}2から選択し、R30がC1-6アルキルである方法。
Figure 2019108547
20. ステートメント1〜3、5〜8、16〜19のいずれか一項に記載の方法において、触媒が[(NNO)ZnEt]である方法。
21. ステートメント1、4〜8、16〜17のいずれか一項に記載の方法において、触媒が式M(OSO2CF3m、M(N(OSO2CF32m、M(R23C(O)CR23 2C(O)R23mおよび(R24CO2mMの錯体(ここで、Mはランタノイド系列を含む第2、3族または第12、13、15族の金属、各R23は必要に応じて置換されていてもよいC1-12アルキル、各R24独立してはパーフルオロC1-12アルキルまたはアリールがあり、 mはMの原子価である)の中から選択される方法。
22. ステートメント1、5〜8、16〜17のいずれか一項に記載の方法において、触媒が二量体ホスファゼン塩基またはアミンまたはグアニジン、有機酸、スパルテイン、チオ尿素−アミノ誘導体、N−複素環カルベン、4−(ジアルキルアミノ)ピリジン、アミジン、リンベースホスフィン、ホスファゼニウムホスファゼニウム誘導体、ホスファゼン、金属アミド、一般式M1(Y1、Y2...Ypqの化合物(ここで、M1は周期律表の第3〜12列の元素およびAl、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Ca、MgおよびBiの元素のからなる群の中から選択される金属、Y1、Y2...Ypの各々は1〜20の炭素原子を有するアルキル、6〜30個の炭素原子を有するアリールオキシ、1〜20の炭素原子を有するアルコキシ、6〜30の炭素原子を有するアリールオキシ、オキサイド、カーボネートおよびハライド基から成る群の中から選択される置換であり、pとqは1〜6の整数である)から成る群の中から選択される方法。
23. ステートメント1、5〜8、16〜17、22のいずれか一項に記載の方法において、触媒が1,5、7−トリアゾビシクロ−[4,4,0]デカ−5−エン(TBO)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、tert-ブチルイミノ−1,3−ジメチルパーヒドロ−1,3,2−ジアザホスフィン(BEMP)、Sn(Oct)2、AI(OiPr)3、Ti(OiPr)4、Ti(2−エチルヘキノエート)4、Ti(2−エチルヘキシルオキサイド)4、Zr(OiPr)4、Bi(ネオデカノエート)3、(2,4−ジ−tert-ブチル−6−(((2−(ジメチルアミノ)エチル)(メチル)アミノ)メチル)フェノキシ)(エトキシ)亜鉛、Zn(ラクテート)2、Y[N(SiMe323;[Y]+L1および[Y]+L2から成る群の中から選択される方法(ここで、L1は式L1のテトラデンテートリガンド、L2は式L2のテトラテトラデンテートリガンドである):
Figure 2019108547
24. ステートメント1、5〜8、16〜17のいずれか一項に記載の方法において、触媒が[(NNO)ZnEt];[BDI]Zn(N(SiMe32);1,5,7−トリアゾビシクロ−[4,4,0]デカ−5−エン(TBD)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU);Y[N(SiMe323;[Y]+L1、[Y]+L2なる群の中から選択される方法(ここで、L1は式L1のテトラデンテートリガンド、L2は式L2のテトラテトラデンテートリガンドである):
Figure 2019108547
25. ステートメント1〜8、16〜24のいずれか一項に記載の方法において、下記の式(IV)の化合物の存在下で実行する方法:
8−OH (IV)
(ここで、
8はC1-20アルキル、C6-30アリールおよびC6-30アリールC1-20アルキル(必要に応じてハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキルから成る群の中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)から成る群の中から選択される)
26. ステートメント1〜5、7〜8、16〜25のいずれか一項に記載の方法において、上記環状エステルがラクトン、環式カーボネート、グリコリドおよびラクチドなる群の中から選択される繰り返し単位(各基は無置換であるか、C1-6アルキルおよびC1-6アルコキシから選択できる1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい)を含む方法。
27. ステートメント1〜5、7〜8、16〜26のいずれか一項に記載の方法において、上記環状エステルがラクトン、トリメチレンカーボネート、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、1,3−ジオキソラン−2−オン、プロピレンカーボネート、4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オン、5−C1-4アルコキシ−1,3−ジオキサン−2−オンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択される。
上記環状エステルがラクチド、トリメチレンカーボネート、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択される方法(各基は無置換であるか、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく(各置換基はC1-6アルキルまたはC1-6アルコキシから独立して選択できる)る。上記環状エステルは例えばラクチド、トリメチレンカーボネート、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択できる。例えば、上記環状エステルはラクチド、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択できる。例えば、上記環状エステルはラクチド、例えば(S,Sラクチド)、D−ラクチド(R,Rラクチド)またはメソ−(S,R)ラクチドである。例えば、上記環状エステルは環状カーボネート、例えばトリメチレンカーボネートである。
28. ステートメント1〜7、16〜27のいずれか一項に記載の方法において、溶媒の存在下または不存在下で実行する方法。
29. ステートメント1〜7、16〜27のいずれか一項に記載の方法において、溶媒の存在下で実行する方法。
30. ステートメント1〜7、16〜28のいずれか一項に記載の方法において、脂肪族または芳香族炭化水素、エーテル、ハロゲン化溶媒、C1-6アルキルカーボネートから選択される溶媒の存在下で実行する方法。
31. ステートメント1〜8、16〜30のいずれか一項に記載の方法において、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC57シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンの名から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、上記の1つまたは複数の置換基の2つが必要に応じて融合してC5-7シクロアルキレン、またはC6-12アリーレン環を形成してもよい。
32. ステートメント1〜8、16〜31のいずれか一項に記載の方法において、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC57シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンの名から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、上記の1つまたは複数の置換基の2つが必要に応じて上記C6-7シクロアルキレンまたはC6-10アリーレン環と融合したC3-6シクロアルキルを形成してもよい。
33. ステートメント1〜8、16〜33のいずれか一項に記載方法において、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってシクロヘキセレンを形成し、このシクロヘキセレンは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、d-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この1つまたは複数の置換基は例えばハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-66アルコキシまたはC1-6アルキルチオから互いに独立して選択され、これら置換基の2つが例えば結合して上記シクロヘキセレン環に融合したC3-6シクロアルキルを形成していてもよい。
34. ステートメント1〜8、16〜31のいずれか一項に記載の方法において、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンから選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、d-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
35. ステートメント1〜8、16〜32、34のいずれか一項に記載の方法において、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-6シクロアルキレンおよびC6-10アリーレンから選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、d-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
36. ステートメント1〜8、16〜35のいずれか一項に記載の方法において、R21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-6シクロアルキレン、好ましくはC4-6シクロアルキレン、より好ましくはC4-6シクロアルキレン、さらに好ましくはシクロヘキセレンを形成し、この基は必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、上記の1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオから互いに独立して選択される。
37. ステートメント1〜8、16〜30のいずれか一項に記載の方法において、式(I)の化合物が下記構造式(IA)を有する方法:
Figure 2019108547
(ここで、
CはC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンまたはC6-12アリーレンから選択され、好ましくはC4-6シクロアルキレンまたはC6-10アリーレンから選択され、より好ましくはC5-6シクロアルキレンから選択され、
各R20はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、C1-6アルキルチオから選択され、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから選択され、必要に応じてR20の2つが結合してCリングと融合したC3-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択される、好ましくはC5-6シクロアルキルまたはC6-12アリールから選択される環を形成していてもよく、2つのR20によって形成される環は無置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、このR40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択され、nは0、1、2、3または4から選択される整数であり、、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1、さらに好ましくは0である。
38. ステートメント1〜8、16〜30、37のいずれか一項に記載の方法において、式(I)の化合物が下記構造式(IA1)、(IA2)、(IA3)または(IA4)を有する方法:
Figure 2019108547
(ここで、
CはC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンまたはC6-12アリーレン、好ましくはC4-6シクロアルキレンまたはC6-10アリーレン、さらに好ましくはC5-8シクロアルキレン、さらに好ましくはヘキシレングの中から選択され、各R20はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、C1-6アルキルチオの中から選択され、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルの中から選択され、必要に応じて2つのR20はCと融合してリングを形成していてもよく、この2つのR20によって形成されるリングはC3-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-10アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択され、好ましくはC5-9シクロアルキルまたはC6-10アリールから選択され、上記2つのR20によって形成されるリングは無置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、各R40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノなる群の中から選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオ、好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルの中から選択し、
nは0、1、2、3または4の整数、;好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1、さらに好ましくは0である)
39. ステートメント1〜8、16〜30、37〜38のいずれか一項に記載の方法において、上記の式(I)の化合物を下記の式(lAa)、(IA1a)、(IA2a)(IA3a)、(IA4a)、(IC)の化合物から選択する方法。
Figure 2019108547
(ここで、
20はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリールC1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、より好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルキルチオの中から選択され、必要に応じて2つのR20がCと融合して環を形成していてもよく、この2つのR20によって形成されたリングは無置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、このR40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリールC1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオ、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキル手あり、
nは0、1、2、3または4の整数から選択でき、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1、さらに好ましくは0である)
40. 式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ体の合成方法において、式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を式(VI)のアルキル−またはシクロアルキル−クロロホルメート、尿素;ホスゲンまたは誘導体並びに環状カーボネート;二酸化炭素から成る群の中から選択される少なくとも1つの試薬と接触させる段階を含む方法:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび(wedged bond)結合またはハッシュ化くさび(hashed wedged bond)結合を表し、
21とR22はこれらが結合しいる炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6_12アリーレンから選択されるリング(環)を形成し、このリングは必要に応じてハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルコキシ、C1-6アルコキシ、ハロC1_8アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から各々独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、
18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキルである)
41.下記の式(VII1)(および/または(VII2)の繰り返し単位を含むポリカーボネートおよびそのコポリマー:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はそれが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択されるリングを牽制し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく。、その置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから成る群の中から独立してれ独立して選択される)
42、 下記の式(VIIA)または(VIIB)または (VIIC)で表される繰り返し単位を互いに独立して有するステートメント41に記載のポリカーボネートまたはその共重合体:

Figure 2019108547
(ここで、R21およびR22はステートメント41の定義と同じ意味を有する)
43. 下記の式(VIIA1)またはまたは(VIIB1)または(VIIC1)で表される繰り返し単位を互いに独立して有するステートメント41または42に記載のポリカーボネートまたはその共重合体:
Figure 2019108547
(ここで、
各R20はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−ルボニルオキシ、アミノ酸;またはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから独立して選択され、
nは0、1、2、3または4から選択される整数である)
44.下記の式(VII3)または式(VII4)の繰り返し単位を含むポリカーボネートおよびそのコポリマー:
Figure 2019108547
(ここで、R21とR22はそれが結合している4位と5位の炭素原子と一緒にC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンから選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから独立して選択され、
このポリカーボネートおよびその共重合体はδ155〜150ppmの区域に1つのみの信号を有する13C{H}NMRスペクトルによって特徴付けられ、好ましくはδ155〜150ppmの区域に1つのみの信号を高解像度(100MHz以上)で有する13C{H}NMRスペクトルによって特徴付けられる)
45. ステートメント11〜14,41〜44またはステートメント1〜9,16〜39のいずれか一項に記載の方法で製造されたポリカーボネートまたはその共重合体から成る物品。
本発明は、少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の下記の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を(オプションとしての1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と一緒に)単独重合または共重合することから成るポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法を提供する:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の各結合「a」および「b」は各々独立して下記の実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
Figure 2019108547
21とR22はそれぞれ独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリールから選択され、好ましくはC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキル、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから選択され、例えばR21とR22はメチル、エチルまたはプロピルから選択され、例えばR21がメチル、R22がメチルであるか、
21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、好ましくはR21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-6シクロアルキレンおよびC6-10アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、好ましくはR21とR22が上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-6シクロアルキレン、好ましくはC4-6シクロアルキレン、好ましくはC5-6シクロアルキレンの中から選択されるリング、好ましくはシクロヘキセレンを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、例えば1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、およびC1-6アルキルチオから独立して選択される)
本発明の好ましい実施形態では、R2とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択される。
好ましくは、本発明は少なくとも1つの触媒の存在下で、1つまたは複数の下記式(I)化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を、1つまたは複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と共重合させてポリカーボネートおよびその共重合体を製造する方法を提供する:
Figure 2019108547
(ここで、
点線の各結合「a」および「b」は各々独立して実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、上記の1つまたは複数の置換基の2つはC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンと融合した環を形成していてもよく、2つの置換基によって形成されたリングはC3-9アルケニル、シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択され、各基は無置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、各R40はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択され、好ましくは、各R40はハロゲン、水酸基、C1-0アルキル、C1-10アルコキシまたはC1-6アルキルチオの中から独立して選択され、好ましくはR40はC1-6アルキル、好ましくはC1-4アルキルであり、
好ましくは、R21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、
好ましくは、R21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC5-7シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、上記の1つまたは複数の置換基の2つはC5-7シクロアルキレンまたはC6-12アリーレンと融合した環を形成していてもよく、
好ましくは、R21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC6-7シクロアルキレンおよびC6-10アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、上記の1つまたは複数の置換基の2つはC6-7シクロアルキレンまたはC6-10アリーレンと融合した環を形成していてもよく、
好ましくは、R21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってシクヘキセレンを形成し、このシクヘキセレンは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、例えば、上記の1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオから互いに独立して選択され、上記の2つの置換基はシクロヘキセレン環と融合したC3-6シクロアルキルを形成することができる)
本発明の一実施形態では、R21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってシクヘキセレン、フェニレンまたはシクロプロピレンを形成し、これらの基は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択され、好ましくはR21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってシクヘキセレンまたはフェニレン、好ましくはシクヘキセレンを形成する。
本発明の一実施形態では、上記式(I)の化合物は構造式(IA)または(IB)、好ましくは構造式(IA)を有する:
Figure 2019108547
(ここで、
リングCはC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンまたはC6-12アリーレン、好ましくはC4-6シクロアルキレンまたはC6-10アリーレン、より好ましくはC5-6シクロアルキレンから選択され、
各R20はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、C1-10アルコキシまたはC1-6アルキルチオ、より好ましくはC1-8アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから互いに独立して選択され、必要に応じて2つのR20はリングCと融合して環を形成していてもよく、2つのR20によって形成された上記リングはC3-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択でき、好ましくはC3-9シクロアルキルまたはC6-10アリールから選択でき、2つのR20によって形成された上記リングは無置換でも、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、各R40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、C1-6アルキルチオから選択され、好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから選択され、
nは0、1、2、3または4の整数から選択でき、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1、さらに好ましくは0である)
いくつかの実施形態では、上記式(I)の化合物が下記の構造式(IA)(IA1)(IA2)(IA3)(IA4)(IB)(IB1)(IB2)(IB3)(IB4)の1つを有か、好ましくは(IA)(IA1)(IA2)(IA3)(IA4)を有する:
Figure 2019108547
(ここで、
リングCは、C3-9シクロアルキレン、C3-9シクロアルキレン,C5-9シクロアルケニレンまたはC6-12アリーレン、好ましくはC4-6シクロアルキレン、またはC6-10アリーレン、より好ましくC5-6シクロアルキレンの中から選択され、
各R20はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、C1-6アルキルチオから選択され、好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから選択され、
21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキルまたはC6-10アリール、好ましくはR21とR22はC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルからそれぞれ独立して選択され、
nは0、1、2、3または4の整数であり、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1から選択され、さらに好ましくは0である)
必要に応じて、2つのR20はリングCと融合した環を形成し、2つのR20によって形成されるこのリングはC3-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択され、好ましくはC5-6シクロアルキルまたはC6-10アリールであり、2つのR20によって形成されるこのリングは無置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、各R40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、C1-10アルコキシまたはC1-6アルキルチオ、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから独立して選択される。
いくつかの実施形態では、式の化合物(I)は構造式(IA)、(IA1)、(IA2)、(IA3)、(IA4)の1つを有することができ、リングC、R20およびnは上記定義のものを表す。
いくつかの好ましい実施形態では、式(I)の化合物は構造式(IA)、(IA1)、(IA2)、(IA3)、(IA4)のいずれか一つを有することができ、ここで、リングCはC4-6シクロアルキレンまたはC6-10アリーレンから選択され、好ましくはC5-6シクロアルキレンから選択され、各R40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-10アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、C1-10アルコキシまたはC1-6アルキルチオ、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから独立して選択され、nは0、1、2、3または4から選択される整数、好ましくは0、1、2または3、好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1から選択され、より好ましくは0である。
いくつかの好ましい実施形態では、式(I)の化合物は構造式(IB)、(IB1)、(IB2)、(IB3)、(IB4)のいずれかを有し、R21とR22はC1-6アルキルまたはC6-10アリールからそれぞれ独立して選択され、好ましくはR21はC1-6アルキル、R22はC1-6アルキルであり、好ましくはR21はC1-4アルキル、R22はC1-4アルキルであり、より好ましくはR21およびR22はメチル、エチル、ノルマルプロピルの中からそれぞれ独立して選択される。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物が下記の式(lAa)、(IA1a)、(IA2a)、nが0でない場合、(IA3a)、(IA4a)、(IBa)、(IB1a)、(IB2a)、(IB3a)、(IC)から選択され、好ましくは(lAa)、(IA1、)、(IA2a)、(IA3a)、(IA4a)または(IC)から選択できる:
Figure 2019108547
(ここで、R20はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオから選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、C1-6アルキルチオから選択され、nは0、1、2、3または4から選択される整数、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1から選択され、より好ましくは0である)
2つのR20が必要に応じてリングCと融合した環を形成していてもよく、この2つのR20によって形成されるリングはC3-9シクロアルキル、C59シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択でき、好ましくはC5-6シクロアルキルまたはC6-10アリールであり、この2つのR20によって形成されるリングは無置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、各R40はハロゲン、水酸基、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、C1-6アルキルチオから選択され、好ましくはハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、C1-6アルキルチオから選択され、好ましくはC1-6アルキル、好ましくはC1-4アルキルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は式(lAa)、(IA1a)、(IA2a)、(IA3a)、(IA4a)、(IC)の化合物から選択され、R20およびnは上記定義のものである
いくつかの実施形態では、本発明の重合は式(I)の同じ化合物を用いて行うか、共重合の場合には式(I)の構造式で異なる2つ以上の化合物を用いて行う。いくつかの実施形態では、本発明の重合が立体化学だけが異なる式(I)の同じ2つ以上の化合物を用いて行われる。
いくつかの実施形態では、本発明の共重合が式(I)の同じ化合物と1つまたは複数の環状エステルとを用いて行われる。いくつかの実施形態では、本発明の共重合が構造式が異なるか立体化学が異なる2つ以上の式(I)の化合物と1つまたは複数の環状エステルとを用いて行われる。いくつかの他の実施形態では、本発明の共重合が、式(I)と同じ化合物と2つ以上の異なる環状エステルとを用いて行われる。
本明細書で使用する用語「環状エステル」は環状モノエステル、環状ジエステル、環状トリエステル等を示す。好ましいはラクトンおよび環状カーボネートとよばれる環状モノエステルと、グリコライドおよびラクチドとよばれる環状ジエステルである。実施例では環状エステルはラクトン、環状カーボネート、グリコライドおよびラクチドから成る群の中から選択される。これらの各基は無置換であるか、C1-6アルキル、C1-6アルコキシからを独立して選択されすることができる1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。本発明の実施例では環状エステルはラクトン、グリコライドおよびラクチドから成る群の中から選択される。
適切な環状エステルの非限定的な例は、ラクチド、トリメチレンカーボネート、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、1,3−ジオキソラン−2−オン、プロピレンカーボネート、4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オン、5−C1-4アルコキシ−1、3−ジオキサン−2−オンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択できる。これらの各基は無置換であるか、C1-6アルキルおよびC1-6アルコキシからを独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。例えば、環状エステルはラクチド、トリメチレンカーボネート、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択できる。例えば、環状エステルはラクチド、トリメチレンカーボネート、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択できる。好ましくは、環状エステルはラクチド、グリコライド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択される。いくつかの実施形態では環状エステルはラクチド、例えばL−ラクチド(S,S−ラクチド)、D−ラクチド(R,R−ラクチド)またはメソ−(S,R)−ラクチドである。いくつかの実施形態では、環状エステルはトリメチレンカーボネートのような環状カーボネートである。
本発明方法手使用される触媒は一般的な式:M1(Y1,Y2,...Ypqを有する。ここで、M1は周期律表の第3〜12族の元素およびTl、Ge、Sn、Pb、Sb、Ca、Mg、Bi、Al,Ga、MgおよびBiの元素から成る群の中から選択される金属であり、Y1,Y2,...Ypは1〜20個の炭素原子を有するアルキル、6〜30個の炭素原子を有するアリール、1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ、6〜30個の炭素原子を有するアリールオキシおよび他のオキサイド、カルボキシレートおよびハライドおよび周期律表の第15および/または16族の元素から成る群の中から選択された置換基であり、pとqは1〜6の整数である。好適な触媒の例としては特に、Al、Sn、Ti、Zr、Zn、Biの触媒、好ましくはアルコキシドまたはカルボキシド、より好ましくSn(Oct)2、AI(OiPr)3、Ti(OiPr)4、Ti(2−エチルヘキサノエート)4、Ti(2−エチルヘキシルオキサイド)4、Zr(OiPr)4Bi(ネオデカノエート)3、(2,4−ジ−tert-ブチル−6−(((2−(ジメチルアミノ)エチル)(メチル)アミノ)メチル)フェノキシ)(エトキシ)亜鉛またはZn(ラクテート)2を挙げることができる。
本発明の一実施形態では、触媒は下記の式(II)または(III)の有機金属触媒である:
Figure 2019108547
(ここで、
1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は水素、置換されていてもよいC1-12アルキルおよび不活性な基(例えば、CN−)から成る群の中から独立して選択され、これらの基の1つまたは複数は互いに結合して1つまたは複数の環を形成していてもよく、好ましくは、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は水素、置換されていてもよいC1-8アルキルおよび不活性な基(例えば、CN−)から成る群の中から独立して選択され、これらの基の1つまたは複数は互いに結合して1つまたは複数の環を形成していてもよく、好ましくは、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は水素、置換されていてもよいC1-6アルキルおよび不活性な基(例えば、CN−)から成る群の中から独立して選択され、好ましくは、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は水素、置換されていてもよいC1-4アルキルから成る群の中から独立して選択され、好ましくは、R2、R3、R5、R7がHで、R1、R6およびR6が各々独立してC1-6アルキルであり、
Xは−N(Si27 32、C1-12アルキル:C1-12アルコキシ、−NR910またはBH4、好ましくは、Xは−N(Si27 32、C1-6アルキル:C1-6アルコキシまたは−NR910、好ましくは、Xは−N(Si27 32、C1-6アルキル:C1-6アルコキシまたは−NR910、好ましくは、Xは−N(Si27 32であり、
各R27は水素およびC1-6アルキルから独立して選択され、
9とR10は水素およびC1-6アルキルから独立して選択され、
11とR12はC1-10アルキルから独立して選択され、好ましくは、R11とR12はC1-6アルキルから独立して選択され、好ましくは、R11とR12はC1-4アルキルから独立して選択され、例えば、R11とR12はメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−メチル−エチル、n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチルから成る群の中から互いに独立して選択され、好ましくは、R11とR12はメチル、エチル、i−プロピルおよびt−ブチルから互いに独立して選択され、例えば、R11とR12はt−ブチルであり、
13、R14およびR15はC1-10アルキルからそれぞれ独立して選択でき、好ましくは、R13、R14およびR15は互いに独立してC1-6アルキルであり、好ましくは、R13、R14およびR15は互いに独立してC1-4アルキルであり、例えばR13、R14およびR15はメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−メチル−エチル、n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチルから成る群の中から選択でき、例えばR13、R14およびR15はメチル、エチル、i−プロピルおよびt−ブチルから成る群の中から選択でき、例えばR13、R14およびR15はメチル、エチルから独立して選択され、好ましくは、R13、R14およびR15はメチルであるか、
13とR14が互いに共有結合し、互いにメチレンで、R15がC1-10アルキルであり、好ましくはR15がC1-6アルキル、好ましくはR15がC1-4アルキルであり、例えば、R15はメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−メチル−エチル、n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチルから成る群の中から選択でき、例えばR15はメチル、エチル、i−プロピルおよびt−ブチルから成る群の中から選択でき、例えばR15はメチル、エチルから選択でき、例えばR15はメチルであり、
11はC1-10アルキル、−OR16およびN(Si17 32から選択され、
16はC1-10アルキルであり、
各R17を水素およびC1-6アルキルから独立して選択され、
好ましくは、X11がC1-6アルキル、−OR16およびN(Si17 32から選択され、R16がC1-6アルキルで、各R17が水素およびC1-6アルキルから独立して選択され、好ましくは、X11がC1-4アルキル、−OR16およびN(Si17 32から選択され、R16がC1-4アルキルで、各R17が水素およびC1-4アルキルから独立して選択され、例えば、X11はメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−メチル−エチル、n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチルまたは−OR16またはN(Si17 32から成る群の中から選択でき、各R17は水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−メチル−エチル、n−ブチルおよびt−ブチルから独立して選択でき、好ましくは、X11はメチル、エチル、i−プロピル、n−ブチルまたは−OR16から成る群から選択でき、R16はメチル、エチル、i−プロピルおよびt−ブチルから成る群から選択でき、好ましくは、X11は−OR16から選択でき、R16はメチル、エチル、i−プロピルおよびt−ブチルから選択でき、好ましくは、X11が−OR16で、R16はエチルである。
本明細書で「不活性な基」とは重合系中で開始剤としても連鎖移動剤としても反応しないO、N、Sまたはハロゲンの中から選択される1つまたは複数のヘテロ原子を含む基として定義される。
一実施形態では、R11とR12はC1-6アルキルからそれぞれ独立して選択され、好ましくはC1-4アルキルである。
一実施形態では、R13、R14およびR15はC1-6アルキルからそれぞれ独立して選択され、好ましくはC1-6アルキル、−OR16または−N(Si17 32から選択でき、R16はC1-6アルキルで、各R17は水素およびC1-4アルキルから独立して選択される。
一実施形態では、触媒が[(NNO)ZnEt]、[BDI]Zn(N(SiMe32、[BDI]Zn(Et)および{[BDI]Zn(OR30)}2から選択され、ここで:R30はC1-6アルキルであり、好ましくは、触媒は[(NNO)Zn(Et)]である。
Figure 2019108547
適した触媒には金属アミド゛例えばビス(トリメチルシリル)アミド、例えばY[N(SiMe323;[Y]+L1:および[Y]+L2が含まれる。ここで、L1は下記のテトラデノエートリガンド、L2はテトラデンテートリガンドである。
Figure 2019108547
本発明の1つの実施形態では、触媒が式:M(OSO2CF3m、M(N(OSつ2CF32m、M(R23C(O)CR23 2C(O)R23mおよび(R24CO2mの錯体の中から選択される。ここで、Mはランタノイド系列を含む第2および3族または第12、13、15族の金属であり、各R23は置換されていてもよいC1-12アルキルであり、各R24は互いに独立してパーフルオロC1-12アルキルまたはアリールであり、mはMの原子価である。
本発明の1つの実施形態では、全てのR23が同じで、CH3およびCF3から選択され、R24が(C65)、(CF3)、CF3(CF2Pから選択され、pは1〜6の整数である。
本発明の1つの実施形態では、触媒がルイス酸の金属塩であり、Al(OTf)3、Al(NTf23、Mg(OTf)2、Ca(OTf)2、Zn(OTf)2、Sc(OTf)3、Bi(OTf)3、Fe(acac)3、Al(OCOCF33、Al(hfacac)3、Zn(OCOCF32、Zn(BF42、Zn(acac)2、Zn(hfacac)2およびZr(acac)4から選択される。
適した触媒の非限定的な例は、非特許文献1(M Fevre, J Vignolle, Y Gnanou, and D Taton, 「Organocatalyzed Ring-Opening Polymerizations」, 2012 Elsevier B.V.; and in Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 2142)に記載のような、二量体ホスファゼン塩基またはアミンまたはグアニジン、有機酸、スパルテイン、チオ尿素−アミノ誘導体、N−複素環カルベン、4−(ジアルキルアミノ)ピリジン、燐ベースのホスピン(phospines)、ホスファゼニウム誘導体およびホスファゼン、強および弱ブレンステッド酸から成る群の中から選択される触媒である。
本発明の一実施形態では、触媒は1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,5,7−トリアゾビシクロ−[4,4,0]デカ−5−エン(TBD)およびtert−ブチルイミノ−1,3−ジメチルパーヒドロ−1,3,2−ジアザホスフィン(BEMP);Y[N(SiMe323;[Y]+L1または[Y]+L2から選択でき、好ましくは、TBD、BEMP;Y[N(SiMe323;[Y]+L1または[Y]+ L2;、より好ましくはTBD、BEMPから選択する。
本発明の一実施形態では、本発明方法は下記の式(IV)の化合物の存在下で実行される:
8−OH (IV)
(ここで、
8はC1-20アルキル、C6-30アリール、C6-30アリールC1-20アルキルから成る群の中から選択され、必要に応じてハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル基から成る群の中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。好ましくは、R8はC3-12アルキル、C6-10アリールおよびC6-10アリールおよびC6-10アリールC3-12アルキルから選択する。各基は必要に応じてハロゲン、水酸基およびC1-6アルキルから成る群の中から独立して選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。好ましくは、R8はC3-12アルキル、C6-10アリール、C6-10アリールC3-2アルキルから選択される。各基は必要に応じてハロゲン、水酸基およびC1-4アルキル基から成る基から選択される1つまたは複数の置換基で独立して置換されていてもよい。
このアルコールはポリオール、ジオール、トリオールまたは多価アルコールにることができる。アルコールは例えばグリセリンまたは1,3−プロパンジオール等のバイオマスに由来するものや、例えばエリスリトール等の他の砂糖ベースのアルコールにすることができる。アルコールは単独または他のアルコールと組み合わせで使用できる。
本発明の一実施形態では、式(IV)の化合物は1−オクタノール、イソプロパノール、1、3−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、2−ブタノール、3−ブテン−2−オール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール,1,7−ヘプタンジオール、ベンジルアルコール,4−ブロモフェノール、1、4−ベンゼンジメチタノール、(4−トリフルオロメチル)ベンジルアルコールから成る群の中から選択され、好ましくは、式(IV)の化合物は1−オクタノール、イソプロパノール、1、4−ブタンジオール。から選択される。
本発明の一実施形態では、触媒に対する式(IV)の化合物のモル比は少なくとも0である。例えば、触媒に対する共重合開始剤(co-initiator)(式(IV)の化合物)のモル比は0〜約1000、例えば1〜約1000、例えば1〜約100、例えば1〜約5である。
本発明方法のいくつかの実施形態では、触媒に対する式(IV)の化合物のモル比を調節することでポリカーボネートの分子量を調整することができる。
本発明方法は溶媒の存在下または不存在下(バルク)で実行される。一実施形態では、本発明方法は溶媒の存在下で実行される。好ましい実施形態では、溶媒は脂肪族または芳香族の炭化水素、エーテル、ハロゲン化溶媒およびC1-6アルキルカーボネートから選択される。別の実施形態では本発明方法がバルク実行さる。
本発明方法は溶剤の存在下または不存在下で実行でき、また、最少量の溶剤を用いて実行できる。一実施形態では、溶剤の最少量は触媒を溶かすのに必要な量である。溶剤は芳香族、脂肪族の炭化水素、エーテルまたは塩素化溶剤のようなハロゲン化溶剤にすることができる。
本発明の一実施形態では、溶媒はヘキサンまたはヘプタンのようなアルカン、トルエンのような芳香族炭化水素、テトラヒドロフラン(THF)のようなエーテル、ジクロロメタンのような塩素化溶剤、ジメチルカーボネートのようなC1-6アルキルカーボネートから選択し、好ましくは溶剤はトルエンのような芳香族炭化水素である。
1つの実施形態では、本発明方法は少なくとも20℃の温度で実行される。いくつかの実施形態では、本発明方法は最大で150℃の温度で実行される。例えば、本発明方法は少なくとも20℃で且つ最大で150℃の温度で実行できる。好ましくは、本発明方法は少なくとも40℃で且つ最大で120℃の温度で実行でき、例えば少なくとも50℃で且つ最大で100℃の温度、例えば少なくとも50℃で且つ最大で90℃の温度、例えば少なくとも50℃で且つ最大で85℃の温度、例えば少なくとも55℃で且つ最大で85℃の温度で実行できる。
1つの実施形態では、式(I)の化合物:触媒:式(IV)の化合物の比率は25:1:0から5000:1:0にすることができ、25:1:1から5000:1:50にすることができる。実施例では、環式エスケル:式(I)の化合物:触媒:式(IV)の化合物の比率は100:100:1:1にすることができる。
いくつかの実施形態では、本発明方法は未精製の式(I)の化合物を用いて実施でき、必要に応じて未精製の環状エステルモノマーを用いて実施できる。本発明方法では得られた(コ)ポリマーを溶媒中で一回または複数回結晶化し、使用前に真空乾燥させることができる。結晶化に使用される溶剤は重合プロセスで使用した溶媒と同じでも異なっていてもよい。
本発明の一つの実施形態では、撹拌装置、例えば高粘度攪拌機を備えた反応装置中で式(I)の化合物を(必要に応じて環状エステルモノマーおよび/または共重合開始剤と一緒に)触媒と接触させる。
本発明の一つの実施形態では、溶媒の存在下で式(I)の化合物を(必要に応じて環状エステルモノマーおよび/または共重合開始剤と一緒に)触媒と接触させる。
本発明の一つの実施形態では、触媒を共重合開始剤と接触させ、その後に式(I)の化合物(必要に応じて環状エステル)を添加し、必要に応じて溶媒の存在下で実行する。
本発明の一つの実施形態では、不活性雰囲気下、例えばアルゴンまたは窒素の存在下で、式(I)の化合物を(必要に応じて環状エステルと一緒に)触媒(および必要に応じて共重合開始剤)と接触させる。
本発明はさらに、式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を式(VI)のアルキル−またはシクロアルキルクロロホルメート、尿素、ホスゲンまたはホスゲンの誘導体/置換物、例えばトリホスゲン、環状カーボネート、二酸化炭素から成る群の中から選択される少なくとも1つの試薬と接触させる段階を含む、上記実施形態で定義した式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ体の合成方法にも関するものである:
Figure 2019108547
(ここで、
18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキルであり、
各R21、R22および点線の結合「a」および「b」は互いに独立して上記実施形態のいずれかで定義のものを表す)
本発明のいくつかの実施形態では、R18はC1-6アルキルで、
2および R22はそれぞれ独立してC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリール、好ましくはC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキル、好ましくC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから選択されるか、
21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよく、この環はC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択され、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択され、好ましくは、R21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になってC5-6シクロアルキレンおよびC6-10アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、ハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-6アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択され、好ましくは、R21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になってC5-6シクロアルキレンおよびフェニレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、ハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-6アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択され、好ましくは、R21とR22がこれらが結合している炭素原子と一緒になってC5-6シクロアルキレン、好ましくはシクロヘキセレン環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、ハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-6アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択され、例えば、1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオから独立して選択される。
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、R18はC1-4アルキルで、R21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、より好ましくはC1-6アルキル、さらに好ましくはC1-4アルキルからそれぞれ独立して選択する。
好ましくは、本発明は、式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を式(VI)のアルキル−またはシクロアルキル−クロロホルメート、尿素、ホスゲンまたはその誘導体、環状カーボネートおよび二酸化炭素から成る群の中から選択される少なくとも1つの試薬と接触させる段階を含む、式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ体の合成方法を提供する。

Figure 2019108547
(ここで、
点線の各結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、
18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキル、好ましくはC1-6アルキルである)
いくつかの好ましい実施形態では、R18はC1-4アルキルで、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくは、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC5-6シクロアルキレン環およびC6-10アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくは、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC5-6シクロアルキレンおよびフェニレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、好ましくは、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC4-6シクロアルキレン、好ましくはシクロヘキセレンを形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、例えば上記の1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオから互いに独立して選択される。
本発明の一つの実施例では、式(VI)の化合物はC1-6アルキルクロロホルメート、例えばエチルクロロホルメートである。
本発明の一つの実施例では、本発明反応はトリアルキルアミン、例えばトリエチルアミンの存在下で行なわれる。
本発明の一つの実施例では、本発明反応はテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、その他のエーテル等の適切な溶媒の存在下で行なわれる。
反応は0℃〜60℃の温度、例えば室温で実行できる。
本発明はさらに、下記の式(VI11)および/または(VII2)の繰り返し単位を含むポリカーボネートおよびそのコポリマーにも関するものである::
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキルおよびC6-10アリルから互いに独立して選択されるか、R21とR22はそれらが結合している4位および5位の炭素原子と一緒になってC39シクロアルキレン、C59シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される)
いくつかの実施形態では、R21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキルおよびC6-10アリールからそれぞれ独立して選択され、好ましくはC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキル、より好ましくはC1-6アルキル、より好ましくはC1-4アルキルから選択され、例えばR21とR22はメチル、エチルまたはプロピルからそれぞれ独立して選択され、好ましくはR21がメチル、R22がメチルである。
好ましくは、本発明はさらに、下記の式(VII1)および/または(VII2)の繰り返し単位を含むポリカーボネートまたはそのコポリマーにも関するものである:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC39シクロアルキレン、C59シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される)
いくつかの実施形態では、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC39シクロアルキレン、C59シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、好ましくは、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC39シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、好ましくは、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC36シクロアルキレンおよびC6-10アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、好ましくは、R21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC36シクロアルキレン、好ましくはC46シクロアルキレン、好ましくはC56シクロアルキレン、好ましくはシクロヘキセンを形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、例えば、上記の1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオから互いに独立して選択される。
いくつかの実施形態では、上記ポリカーボネートおよびその共重合体は、(VIIA)または(VIIB)または(VIIC)で表される繰り返し単位をそれぞれは独立して含む:
Figure 2019108547
(ここで、R21およびR22は上記の任意の実施形態で定義のもの)
いくつかの実施形態では、R21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6−10アリールから互いに独立して選択され、好ましくはC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキル、好ましくはC1-6アルキル、より好ましくC1-4アルキル、例えばメチル、エチル、プロピルから選択され、例えばR21とR22はメチルであるか、
21とR22が、それらが結合している環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択されていてもよく、好ましくは、R21とR22が、それらが結合している環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択されていてもよく、好ましくは、R21とR22が、それらが結合している環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-6シクロアルキレンおよびC6-10アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択されていてもよく、好ましくは、R21とR22が、それらが結合している環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-6シクロアルキレンを形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択されていてもよく、例えば、上記の1つまたは複数の置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、C1-6アルコキシまたはC1-6アルキルチオから互いに独立して選択される。
好ましい実施形態では、R21とR22は環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってシクロヘキセレンを形成し、このシクロヘキセレンは必要に応じてハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
好ましい実施形態では、R21とR22はC1-4アルキル、例えばメチル、エチル、プロピルからそれぞれ独立して選択され、例えばR21およびR22はメチルである。
好ましい実施形態では、上記のポリカーボネートまたはその共重合体が下記の(VIIA1)または(VIIB1)または(VIIC1)で表される繰り返し単位をそれぞれは独立して有する:
Figure 2019108547
(ここで、
各R20はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−ルボニルオキシ、アミノ酸;またはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから独立して選択され、
nは0、1、2、3または4から選択される整数であり、好ましくは0、1、2または3、好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1、より好ましくは0である)
いくつかの実施形態では、上記のポリカーボネートまたはその共重合体が下記の(VIIA2)または(VIIB2)または(VIIC2)で表される繰り返し単位をそれぞれは独立して有する:
Figure 2019108547
本発明はさらに、下記の(VII3)および/または(VII4)で表される繰り返し単位を有するポリカーボネートまたはその共重合体を含む:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリールから互いに独立して選択されるか、R21とR22が環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンから互いに独立して選択される環を形成し、この環は必要に応じてハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、
上記ポリカーボネートおよびその共重合体はδ155〜150ppmの範囲の帯域に存在する1つのみの信号を有する13CNMRスペクトルによって特徴付けられる)
一つの実施形態では、上記ポリカーボネートまたはその共重合体はエナンチオピュア(enantiopure)なモノマーと比較して逆構成の不斉中心を少なくとも1つの有するモノマーを2%以下有する。この割合はぽを加水分解し、加水分解で生じるビシナルジチオールをキラルクロマトグラフ分析して測定できる。
好ましくは、本発明はさらに、下記の式(VII3)または式(VII4)の繰り返し単位を含むポリカーボネートまたはそのコポリマーを含む:
Figure 2019108547
(ここで、
21とR22はC1-6アルキル、C3-6シクロアルキル、C6-10アリールから互いに独立して選択されるか、R21とR22が環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレン、C6-12アリーレンから互いに独立して選択される環を形成し、この環は必要に応じてハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、
上記ポリカーボネートおよびその共重合体はδ150〜155ppmの範囲の帯域に存在する1つのみの信号を有する13C{1H}NMRスペクトルによって特徴付けられ、好ましくはδ150〜155ppmの範囲の帯域に存在する高解像度(100MHz以上)の1つのみの信号を有する13C{1H}NMRスペクトルによって特徴付けられる)
一つの実施形態では、上記ポリカーボネートまたはその共重合体はエナンチオピュア(enantiopure)なモノマーと比較して逆構成の不斉中心を少なくとも1つの有するモノマーを2%以下有する。この割合はぽを加水分解し、加水分解で生じるビシナルジチオールをキラルクロマトグラフ分析して測定できる。
ポリカーボネートの加水分解は下記文献5に記載の方法で行うことができる:
[文献5」Nozaki et al.(Nozaki, K.; Nakano, K.; Hiyama, T. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11008-1 1009)
この文献5に記載のプロトコルの一つの例では、丸底フラスコにPCHC(50mg)、テトラヒドロフラン(5mL)、メタノール(1mL)およびH2O中の水酸化ナトリウム(2M、10mL)を入れ、得られた混合物を室温で24時間攪拌する。その後、HCI水溶液(1M)で中和し、蒸発させて4mlに濃縮する。次いで、溶液を酢酸エチル(4×5mL)で抽出し、有機層を合わせ、MgSO4で乾燥し、蒸発濃縮させる。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液、酢酸エチル)でさらに精製して(1R,2R)−シクロヘキサン−1,2−ジオールを得る。
下記のシェーマ1は、主鎖がシクロヘキシレン単位に入る炭素(a)、主鎖がシクロヘキシレン単位を出る炭素(b)および隣接する炭素(c)の相対立体化学に従ってポリ(シクロヘキシレンカーボネート)を分類したものである。、
「ダイアド、二分子(diad)」という用語は一つのポリマー分子中の2つの互いに隣接する構造単位を表す。ダイアドが2つの同じ向きの単位で構成される場合、そのダイアドをメソ化合物と同様な特徴からメソダイアド[m]とよび、ダイアドが2つの逆向きの単位で構成される場合、そのダイアドはラセミ化合物と同様な特徴からラセモ(racemo)ダイアド[r]とよばれる。
「アイソタクチックトリアド[mm]」という用語は2つの互いに隣接するメソダイアドを意味する。「シンジオタクティックポリビニルトリアド[rr]」という用語は2つの隣接するラセモダイアドを意味する。「ヘテロタクチックリアド[rm]」という用語はメソダイアドとラセモダイアドとで構成される。「テトラッド」という用語は3つの隣接するダイアドを意味する。
[m]および[r]は、カーボネート単位のいずれかの側の2つの炭素(c)の相対立体化学ではなく、主鎖が入るシクロアルキレン単位(例えば下記シーマ1のシクロヘキシレン単位)の炭素(a)の相対立体化学を表す。従って、ラセミダイアド([r])は立体化学の向きが逆な2つの全モノマー単位を表す。
Figure 2019108547
シェーマ2は、エナンチオピュアーな{R,R)、rac(R、R/S、S)およびメソ(R,S)シクロヘキシレンカーボネートからの各リミット微細構造およびシクロヘキシレン環中のC4の炭素原子の絶対配置を考慮した対応名を示している。
Figure 2019108547
本発明は、アイソタクチック−メゾ微細組織またはシンジオタクティック−メゾ微細組織またはアタクチック−メゾ微細組織で構成される本発明の第3の観点で定義したポリカーボネートを含む。
本発明方法を用いることでタクティシティー(tacticity)を制御することができ、エナンチオピュアーなトランス体(R,R)−CHCを使用して完全にアイソタクチックなポリマーを得ることができ、cis(R,S)−CHCを使用することで(シェーマ2で示したような)新しいアーキテクチャを得ることができる。
本発明は、本発明の上記のいずれかの方法で得られるポリカーボネートおよびそのコポリマーをさらに含むものである。本発明はさらに、本発明の上記のいずれかの方法によって得られる式(VII1)、(VII2)、(VII3)または(VII4)の少なくとも1つの繰り返し単位を有するポリカーボネートとその共重合体を含む。本発明はさらに、本発明の上記のいずれかの方法によって得られる本発明の第3または第4の観点による式(VII1)、(VII2)、(VII3)または(VII4)の少なくとも1つの繰り返し単位を有するポリカーボネートとその共重合体を含む。本発明の変形例では、本発明は本明細書に記載の実施形態のいずれかの方法でえられるランダム(コ)ポリマーを含む。
いくつかの実施形態で、本発明方法で作った(コ)ポリマーはモル質量が高く、モル質量分布が狭いということを発明者は発見した。
「質量」または「モル質量分布」または「分散性」はサイズ排除クロマトグラフィーで求めた数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比Mw/Mnで定義される。
本発明の一つの実施例では、本発明方法によって数平均分子量Mnが約250〜約100,000g/molのポリマーを製造することができる。例えば、本発明方法で得られる(コ)ポリマーの分子量Mnは約2,500〜約35,000g/molである。得られた特定のポリマーのMnは下記の[表]に示してある。Mnは、テトラヒドロフラン(THF)中、20℃でのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC、ゲル浸透クロマトグラフィーGPCともよばれる)(標準ポリスチレンで校正)を含むクロマトグラフィー等のモル質量決定の当業者に公知の任意の適当な方法で測定できる。
本発明の一つの実施例で得られた(コ)ポリマーのモル質量分布は約1.10〜約2.00、好ましくは2.00以下である。得られた(コ)ポリマーのMw/Mn比は下記の[表]に示してある。
本発明方法を用いることで、得られたポリマーまたはその共重合体のポリカーボネート骨格中に式(I)のモノマー化合物をより良く組み込むことが可能になる。この組み込み率は下記のようにNMR分光法によって(コ)ポリマーに変換された式(I)のモノマーのモル比(モル−%)で計算できる:[本発明方法の後で得られる沈殿した(コ)ポリマー中の式(I)の化合物のモル量をプロセス後に得られる沈殿した(コ)ポリマー中の式(I)の化合物(とオプションの環式カーボネート)のモル量の合計で割ったもの]×100。
(コ)ポリマー中に組み込まれた式(I)の化合物の乖離うされた組み込率は、使用した運転条件、採用した触媒系および環状エステルとともに下記の[表]に示してある。
本発明はさらに、本発明のポリカーボネートまたはその共重合体から成る物品と、本発明方法によって製造されたポリカーボネートまたはその共重合体を含むものである。
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、以下の実施例は説明のためのものであって本発明の範囲を制限するものと理解してはならない。
実施例1
トランスラセミ シクロヘキセンカーボネート{(±)trans-CHC)の開環重合によるポリ(シクロヘキセンカーボネート)(PCHC)の製造
Figure 2019108547
(±)trans-CHCの開環重合(ROP)を種々の触媒および反応条件で行った。条件と結果は[表1]に示す。その特定の触媒と反応条件の1つの組み合わせをシェーマ3に示した。この重合は下記触媒系を使用して行った:
DBU、
(BDI)Zn(NTMS2)、
[(NNO)ZnEt]。
DBUはアルドリッチ(Aldrich)から市販のもの。このDBUはカルシウムハイドライド上で24時間以上乾燥した後、真空蒸留し、不活性雰囲気下に保存した。
(BDI)Zn(NTMS2)は非特許文献2(「Chamberlain B. M., Cheng M., Moore D. R., Ovitt T. M., Lobkovsky E. B., Coates G. W.; J. Am; Chem. Soc, 2001 , 123, 3229-3230」)に記載の方法で合成した。
[(NNO)ZnEt]は非特許文献3(「Williams C. K., Breyfogle L. E., Choi S. K., Nam W., Young V. G., Hillmeyer M. A., Tolman W. B.; J. Am. Chem. Soc, 2003, 125, 11350-1 1359」)に記載の方法で製造した。
場合によっては、これらの金属種を外来プロトン源、一般にはアルコール(ベンジルアルコール,BnOH)と組み合わせた。Acros社のベンジルアルコール(BnOH)はアルゴン雰囲気下でMg上で蒸留し、活性化3−4A分子ふるい上で乾燥した。CDCI3も3−4A分子ふるい上で乾燥した。
重合は下記のように実行した:グローブボックス中で、室温で、触媒をフラスコに入れ、その後にトルエンを加え(最終モノマー濃度が2モル.L-1となるように計算した容積)、オプションとしてBnOHを加えた。次いで、この混合物にモノマーの(±)−トランス−CC(実施例3の方法で製造)を加え、混合物を適当な時間、[表1]に示す温度で攪拌した。
[表l]のエントリー2〜9はベンジルアルコール(BnOH)の存在下で[(NNO)ZnEt]を用いて実行した。数平均分子量(Mn)が22,000g/molのPCHCが合成された。この分子量はNMR(ΜηΝΜβ)で決定した。これは理論値とよく一致した。(Mntheo)−MnNMはベンジルアルコール基(Bn−CHO−PCHC)からのメチレンプロトンの相対強度を(R−0−(CO)−0−CHCH−(C48)−0−(CO)−0−R)ポリマー中のCHC単位からのメチンプロトンと比較して算出した。
SECで測定したモル質量値は標準ポリスチレンで校正した。流体力学的体積の違いは調整しなかった。22,000g/mol以下の質量ではPCHCのMnNMRおよびMntheoは良く一致した。
さらに別の実験は80℃([表1]、エントリー7〜8)および60℃([表1]、エントリー9)で行った。BnOHの相当量を変える(例えば[表1]、エントリー12〜13)ことでモル質量を所望の値にすることができた。反応はイモータル(immortal)開環で進むので、触媒使用量を最少にすることができる。NMRで求めた分子量(MnNM)はSECは理論値(Mntheo)と完全に一致した。さらに異なる亜鉛触媒(例えば、[(BDI)Zn{N(TMS)2}]で反応を実行した。2つの触媒系で得られた分子量、多分散性、変換率、立体選択性は類似していることが分かった。
Figure 2019108547
ROPによって得られる各PCHCの1HNMR分析([図1])は主鎖のメチレン水素に対応する信号を示す(4.63ppm、OCH(C48)CHO;δ2.11ppm、1.70ppm、CH2CH2OH:δ1.46−1.34ppm:CH2CH2CH2)。ベンジルオキシ共鳴(δ7.35ppm;OCH265および5.14ppm、OCH265)およびPCHCのまたは端位置のPCHC−OH(δ4.40ppm、OCH(C48)OCH、δ3.58ppm、OCH(C48)CHOHも明確に示されている。これらのデータでベンジルアルコールによって重合が開始されたことが確認できる。
驚くことに、エーテル結合に対応する信号(δ3.4ppm)は無く、このプロセスが完全な化学選択性(chemoselectivity)(NMR精度で)あることを証明している。
13C{1H}NMRスペクトルからPCHCの化学構造が確認される([図2]参照)。この13C{1H}NMRスペクトルはカーボネート帯域(δ153.4および153.3ppm)およびアルカン帯域(29.0、28.7、22.5および22.3ppm)に全て同じの信号を示している。これらの信号はテトラッドに起因する。δ153.9ppmの信号はm中心のテトラッド[mmm][mmr]および[rmr]によるものであり、δ153.4ppmとδ153.3ppmの2つの信号はテトラッド[mrm]/[rrr]によるもの。前者と後者の共鳴の積分比は61:39である。従って、このポリマーはアイソタクチック−rac微細構造がリッチであることが分かる(シェーマ2)。
本発明方法を用いることでアイソタクチックが100%に近いポリカーボネートを製造するもできる。示差走査熱量測定(DSC)分析をインジウムで校正したSetaram DSC 131装置で、アルミカプセル(通常、ポリマー10mg)を使用し、ヘリウムの連続流下(25mL/分)、10℃/分の流速で行った。次のサイクルのサーモグラフが記録された:10℃/分で30℃から+230℃;10℃/分で+230℃から30℃。得られたPCHCのガラス転移温度(Tg)は121℃であった([図3])。
実施例2
トランス(R,R)−CHCの開環重合による純粋なアイソタクチック(R、R)−PCHCの製造
Figure 2019108547
亜鉛錯体([(NNO)ZnEt])(実施例1に記載の方法で製造)を用いて(R,R)−CHC(実施例3に記載の方法で製造)の異なるROPを行った。条件はシェーマ4に記載のとおり。[表2]のエントリー1〜3は[(NNO)ZnEt]を用い、ベンジルアルコール(BnOH)の存在下で行った。数平均分子量(Mn)が21,000g.mol-1以下の各種PCHCが合成された。NMRで求めた分子量(MnNMR)は理論値(MnTheo)とよく一致した。クロロホルム中でSECを用いて測定したモル質量値(合成された(R,R)PCHCはTHFに不溶)を標準ポリスチレンで校正し、流体力学的体積差は調整しなかったが、PCHCのMnが21,000g.mol-1以下であるMnNMRおよびMnTheoとの一致性は維持された。
Figure 2019108547
(R,R)−PCHC([表2]、エントリー1)の1H NMR分析値はアイソがリッチなPCHC([図1])と同じ信号を示した。
13C{1H}NMRスペクトル([表2]、エントリー1)でPCHCの化学構造を確認した([図6]参照)。この13C{1H}NMRスペクトルは、カーボネート帯域(δ153.95ppm)に1つのみの信号を示し、これはm−中心のテトラッド[mmm][mmr]および[rmr]によるものである。δ153.4ppmおよび153.3ppmに信号が無いことは、このポリマー中にracemoダイアドが無いことを示す。[図6]のδ153.95ppmの信号は[mmm]テトラッドによるものである。アルカンの帯域にも2つの信号(δ29.84および23.21ppm)のみが示されている。
示差走査熱量測定(DSC)分析はアルミニウムカプセル(通常、ポリマーは10mg)を使用し、インジウムで校正し、Setaram DSC 131 装置で、ヘリウムの連続流下(25mL/分)で10℃で10℃/分の速度で行った。
次のサイクルのサーモグラフが記録された:10℃/分で30℃から+280℃;10℃/分で+280℃から30℃。得られたアイソタクチック(R,R)−PCHC([表2]、エントリー2)のガラス転移温度(Tg)は130℃、結晶化温度(Tc)は162℃、融点(Tm)は250℃である([図7])。このポリマーは融点に達すると分子吸熱ピークを示、分解し、第2回目の加熱段階では信号が無くなる。
実施例3
メソまたはラセモ−シクロヘキセンカーボネート(CHC)の合成
(メソまたはラセモ(racemo)の1.2−シクロヘキサンジオールおよびエチルクロロホルメートはAldrich社から購入し、未精製のまま使用した。このメゾおよびトランス ラセミCHCの合成は、シェーマ6に記載のように、トリエチルアミン(2.25eq)の存在下で、シクロヘキサンジオール(それぞれメソまたはトランスラセミ体)(0.5M、1eq)とエチルクロロホルメート(2.25eq)との間のエステル交換反応である。反応はテトラヒドロフラン中で室温で6時間行った。得られたCHCの収率は90%で、反応中にポリマーの形成は観察されなかった。
Figure 2019108547
実施例4
(±)トランスCHCとL−ラクチドとのROP重合によるポリカーボネート共重合体の製造
Figure 2019108547
(±)−トランスCHCは実施例3に記載の方法で製造した。L−ラクチド(L−LA;テクニカル グレード:Total Petrochemicals)は加熱(80℃)した濃縮2−プロパノール溶液から再結晶し、さらに加熱したトルエン(105℃)中手2回再結晶して精製した。精製したL−LAは不活性雰囲気下で室温で保存した。重合はシェーム5に示す方法で行った。条件および(±)−トランス−CHCのROP共重合の結果は[表3]に示す。
Figure 2019108547
1H−NMRスペクトル([図4])は、2つのホモポリマー(PLLAとPCHC)の混合物ではなく、共重合体のラクチド−co−PCHCが形成されたことをこ示している。信号は強く、明確に識別できたホモポリマーの混合物ではなく、共重合体が形成されたことはSECの測定でも確認された。
この共重合体のDSCによるで熱分析([図5]でもランダム共重合体の形成が示された。
PLLA−co−PCHC共重合体で測定されたTgはPLLAのTg(60℃)と、PCHCのTg(116℃)の中間の78℃である。示差走査熱量測定(DSC)分析はアルミニウムカプセル(通常、ポリマーは10mg)を使用し、インジウムで校正し、Setaram DSC 131 装置で、ヘリウムの連続流下(25mL/分)で10℃で10℃/分の速度で行った。
次のサイクルのサーモグラフが記録された:10℃/分で30℃から+230℃;10℃/分で+230℃から30℃。
実施例5
2,3−ジメチルカーボネートの合成
2,3−ブタンジオールとエチルクロロホルメートは、Aldrichから購入し、精製せずに使用した。2,3−ジメチルカーボネートの合成はシェーマ7に記載のように、トリエチルアミン(2.25eq)の存在下で、ブタン−2,3−ジオール(0.5M、1eq)とエチルクロロホルメート(2.25eq)とのエステル交換反応で行った。反応はTHF中で室温で6時間行った。反応中にポリマーの形成は観察されなかった。
Figure 2019108547
実施例6
rac−シクロヘキセンカーボネート)(rac CHC)の開環重合によるポリ(シクロヘキセンカーボネート)(PCHC)の製造
Figure 2019108547
ラセミシクロヘキセンカーボネート(rac CHC)の開環重合(ROP)を種々の触媒、アルコールおよび反応条件で行った。条件および結果は[表4] に示す。特定の触媒と反応条件の1つの組み合わせヲウシェーマ8に示す。重合は下記の触媒系を用いて行った:
[(NNO)ZnEt]、
Y[N(SiMe323
[Y]+L1、
[Y]+L2
TBD
Y[N(SiMe323: Strem Chemicalsから市販されている。
[Y]+L1(L1はシェーマ9に記載のテトラテンテートリガンドに相当)は非特許文献4(Bouyahyi M, Ajellal N, Kirillov E, Thomas CM, Carpentier J-F. Exploring Electronic versus Steric Effects in Stereoselective Ring-Opening ポリmerization of Lactide and β\och-Butyrolactone with amino-alkoxy-ビス(phenolate)-Yttrium Complexes. Chem Eur J. 2011 ;17:1872-1883)に記載の方法で製造した。
[Y]+L2(L2はシェーマ9に記載のテトラデンテートリガンドに相当)は非特許文献5(Kramer JW, Treitler DS, Dunn EW, Castro PM, Roisnel T, Thomas CM, Coates GW. polymerization of Enantiopure Monomers Using Syndiospecific Catalysts: A New Approach to Sequence Control in ポリmer Synthesis. J Am Chem Soc. 2009; 131 : 16042-16044)に記載の方法で製造した。

Figure 2019108547
TBD:(1,5,7−トリアゾビシクロ−[4,4,0]−デカ−5−エン)はAldrichから市販のもの。
イソプロピルアルコールはAldrichから市販のもの。
ベンジルアルコール(BnOH)(Acros)は実施例1に記載の方法で処理した。
典型的な重合手順:
全ての重合は下記の一般的な手順に従って行った([表4]、エントリー1):ドライボックス中で、ベンジルアルコール(0.97μl、9.34μmol)、[(NNO)ZnEt](4.0mg、9.34μmol)および乾燥トルエン(0.10ml)を磁気攪拌棒を備えたシュレンクフラスコに中に入れ、得られた混合物を室温で10分間攪拌してベンジルオキサイド触媒を形成した。次いで、rac−CHC(0.133g、0.934mmol、製造例3で説明したもの)と乾燥トルエン(0.13ml)とを加えた。フラスコおよびその内容物をアルゴン下に置き、60℃の油浴に浸漬した。3時間攪拌した後、反応混合物を室温まで冷却し、トルエン中の1.6M−酢酸溶液を3滴加えて反応をクエンチする。溶媒を蒸発させ、アリコットを採取し、1H−NMRでCHC転換%を求めた。粗ポリマーはメタノール中の沈殿によって精製した.このプロセスを2回繰り返して触媒と未反応CHCを完全に除去した。得られた白い粉を真空乾燥した(0.110g、単離収率は82%)。
ポリマーの単離収率とCHC転換%は一致した。この結果は全てのCHCが高分子量PCHCに変換されたことを明らかに示している。脱炭酸(スペクトルの1Hおよび13C−NMRにエーテル信号が存在しないことで立証される)または非沈降オリゴマーの形成は認められなかった。
Figure 2019108547
[図8]は2つの異なる触媒:(a)[(NNO)ZnEt]([表1]、エントリー1≡)および(b)イットリウム錯体([表1]、エントリー5(明るい線)およびエントリー6(濃い線))を使用してrac−CHCのROPで合成したPCHCサンプルの13C{1H}NMRスペクトル(100MHz、CDCI3、25℃)のカルボニル帯域を示す図である。
NMRの結果から、調査した全ての触媒系は13C{H}NMRスペクトルのメチレン領域のmm/mr/rrトリアドの積分で求めた時に同じ範囲のアイソタクシティシー(Pm=約60〜76%)を示すことが分かった。これは末端の制御機構を反映しているのであろう。
実施例7
ラクチドとrac−CHCとのROP共重合によるPCHC−ラクチド共重合体の製造
Figure 2019108547
ラセミ シクロヘキセンカーボネート(rac−CHC)とチクチド(L−LA)との共重合を種々の触媒、モノマー濃度、反応条件で行った(シェーマ10)。条件および結果は[表5]に示すとおり。この共重合は下記触媒系を使用して実行した:[(NNO)ZnEt]またはTBD。
CHC/L−LAの同時共重合の典型的な手順は以下のとおり:全ての共重合は以下の一般的な手順([表5]、エントリー4)で同様に行った。ドライボックス中にベンジルアルコール(0.97μl、9.34mol)、[(NNO)ZnEt](4.0mg、9.34mol)、乾燥トルエン(0.10mL)を磁気攪拌棒を備えたシュレンクフラスコに入れ、得られた混合物を常温で10分間攪拌して対応する亜鉛アルコキシド触媒を形成する。アルゴン下にrac CHC(0.066g、0.467モル、実施例3の方法で製造)、L−ラクチド(0.202g、1.401モル、実施例4の方法で製造)およびドライトルエン(0.37mL)を加え、フラスコとその内容物を100℃の油浴中に浸漬した。6時間攪拌した後、反応混合物を室温まで冷却した。トルエン中の1.6M−酢酸溶液を3滴加えて反応をクエンチした。溶媒を蒸発させ、粗生成物を1H−NMR分析してモノマーの変換率を求めた後、得られた混合物をCH2CI2(10mL)中に溶解し、冷メタノール(50mL)中で析出させる。このプロセスを2回繰り返して触媒および未反応モノマーを完全に除去した。最後に、真空乾燥して白い共重合体を得た。
Figure 2019108547
全ての実験でCHCおよびLLAの濃度は4Mである(ただし、エントリー7〜9は2M)。
[(NNO)ZnEt]触媒を用いると、実施例3と同様に、非常に高い比率(93%)でCHCがPCHC/ラクチド共重合体中に組み入れられる。
[図9]および[図10]は[表5]のエントリー8からの共重合体の1H−NMR[図9])と13C{H}NMR([図10])スペクトルを示す(ここで、xは未反応CHCを表し、*は残留溶媒の共鳴を表す)。
実施例8
rac CHCとL−ラクチトとのシーケンシャル共重合によるPCHC−PLLAジブロック共重合体の製造

Figure 2019108547
シェーマ11に示す逐次重合(LLAの前にCHCを加える)によってプロセスを行う。種々の触媒、アルコール、モノマー濃度、反応時間を用いてRac CHCの共重合を行った。条件および結果は[表6]に示した。次の触媒系を使用して実行した:
[(NNO)ZnEt]、
TBD、または
Y[N(SiMe323
CHC/L−LAシーケンシャル共重合(LLAの前にCHCを加える)用の典型的な手順。全ての共重合は以下の典型的手順([表6]、エントリー2)で同様に行ったが、唯一の違いは触媒の種類と、モノマーの初期濃度と、ラセミ シクロヘキセンカーボネート(rac−CHC)の単独重合時のアルコールの反応時間にある。ドライ ボックス中で、ベンジルアルコール(0.97μl、9.34μmοl)、[(NNO)ZnEt](4.0mg、9.34μmοl)と、乾燥トルエン(0.10mL)とを磁気攪拌棒を入れたシュレンクフラスコに入れ、得られた混合物を室温で10分間攪拌して対応するアルコキシド触媒を形成する。アルゴン下にrac−CHC(0.133g、0.934モル、実施例3の方法で製造)と乾燥トルエン(0.23mL)とを加え、フラスコとその内容はを60℃の油浴中に浸漬する。6時間攪拌した後に、アルゴン下にL−ラクチド(LLA、0.135g、0.934モル、実施例4に記載の方法で製造)と、乾燥トルエン(0.24mL)とを加え、反応混合物を100℃で2時間攪拌し、その後で室温まで冷却した。トルエン中の1.6M−酢酸溶液を3滴を加えて反応をクエンチする。溶媒を蒸発させ、粗ポリマーをCH2CI2(10mL)に溶かし、メタノール(50mL)で析出させる。このプロセスは2回繰り返して、触媒および未反応モノマーを完全に除去する。次いで、真空乾燥させて白いポリマーを最終的に得る。
Figure 2019108547
[表6]のエントリー2に従って製造したPCHC−b−PLLA共重合体の1H−NMRスペクトル([図11])はPCHCの信号(CH、δ4.61ppm)とPLLA(CH、δ5.15ppm)を示し、主鎖CHの0.68:1.00:=0.68比はCHCおよびLLAの変換比(0.86:0.97=0.89)とは全く異なる。LLA添加前にCHC変換率を求めるための分析用のPCHCアリコットを取り出したためである。同じ共重合体の13C{1H}NMRスペクトル([図12])でPCHCとPLLAの炭素比を比較できる。この比率は考慮する炭素原子の種類に依存する。[表7]はPCHCとPLLAの炭素基の間の積分比をに示す。
Figure 2019108547
[表6]のエントリー2に従って製造したPCHC−b−PLLA共重合体の1H−NMRスペクトル([図11])はPCHCの信号(CH、δ4.61ppm)とPLLA(CH、δ5.15ppm)を示し、主鎖CHの0.68:1.00:=0.68比はCHCおよびLLAの変換比(0.86:0.97=0.89)とは全く異なる。LLA添加前にCHC変換率を求めるための分析用のPCHCアリコットを取り出したためである。同じ共重合体の13C{1H}NMRスペクトル([図12])でPCHCとPLLAの炭素比を比較できる。この比率は考慮する炭素原子の種類に依存する。[表7]はPCHCとPLLAの炭素基の間の積分比をに示す。
実施例9
(R, R) の連続した共重合体の merization から PCHC ラクチドブロック共重合体の製造−C と L 乳酸酸
Figure 2019108547
前記逐次重合プロセスを行った (R, R)−cyc¥ohexer¥e 炭酸 ((R,R) C) L−乳酸 (LLA) 添加前に追加されました。[(NNO)ZnEt] を使用して異なる共を行ったとベンジル アルコール (BnOH)、シェーマ 12 で表した。条件と結果の表 8 のとおりです。典型的な手順は、例 8 で説明されているようだった。
Figure 2019108547
このPCHC−b−PLLA共重合体([表8]、エントリー8)はその1H−NMR([図17])および13C{1H}NMR([図18])のスペクトルによって特徴付けられる。
実施例10
プレ分離 PCHC PTMC 共重合体
Figure 2019108547
シェーマ13に示すようにラセミ シクロヘキセンカーボネート(racCHC)とトリメチレンカーボネート(TMC)との共重合を行った。全ての重合は次の一般的な手順([表9]、エントリー2)と同様に行った。唯一の違いは触媒の種類とモノマーの初期濃度である。条件と結果は[表9]に示した。この共重合は次の触媒系を使用して実行した:
[(NNO)ZnEt]
TBD
TMC(1,3−ジオキサン−2−オン、Labso Chimie Fine, Blannquefort, France)はTHF中に溶解し、CaH2上で2日間攪拌し、濾過し、真空乾燥し、最後にTHFから再結晶して精製した。
CHC/TMCの同時共重合の典型的な手順は以下のとおり。ドライボックス中で、ベンジルアルコール(0.97μl、9.34μmol)と、[(NNO)ZnEt](4.0mg、9.34μmol)と、乾燥トルエン(0.10mL)とを、磁気攪拌棒を入れたシュレンクフラスコに入れ、得られた混合物を室温で10分間を攪拌して対応するアルコキシド触媒を形成した。次いで、racCHC(0.133g、0.934モル、実施例3の方法で製造)と、TMC(0.095g、0.934モル)と、乾燥トルエン(0.37mL)とを加えた。フラスコとその内容物をアルゴン下に、60℃の油浴中に浸漬する。6時間攪拌した後、反応混合物を室温に冷却し、トルエン中の1.6M−酢酸溶液を3滴加えて反応をクエンチした。溶媒を蒸発させ、粗ポリマーをCH2Cl2(10mL)に溶解し、メタノール(50mL)で析出する。このプロセスを2回繰り返して触媒と未反応モノマーを完全に除去した。得られた白色ポリマーを真空乾燥した。
Figure 2019108547
[表9]のエントリー2([図19])で製造されたポリマーの1H−NMRは、PCHC(δ4.63ppm、CH)およびTMC(δ4.22ppm、CH2−0)主鎖メチン、メチレンの信号の積分値の比が[(1/2)/(2.5/4)]=0.80であることを示し、これはCHCとTMCの変換率に似ている(0.80:0.98=0.82)([表5]、エントリー2)に等しい。同じポリマーの13C{1H}NMR([図20])(弛緩遅延=10秒)の分析値はPCHCおよびPTMCのメチレン基の1.35:2=0.68比を示している。これは13C{1H}NMRがポリマー定量法ではないので1H−NMR(0.80)と異なる。
実施例11
racCHCとTMCとの逐次重合によるPCHC−PTMC共重合体の製造
実施例8に記載のCHC/LAのシーケンシャル共重体(PCHC−b−PLLA)の製造で使用したのと同様な手順で、ラセミシクロヘキセンカーボネート(racCHC)とトリメチレンカーボネート(TMC)との逐次重合によってPCHC−PTMC共重合体を製造した。このプロセスはトルエン中で、100℃で逐次重合(racCHC添加の前にTMCを加える)で行った。TMCはCHCの添加前に完全に変換した。次の触媒系を用いて共重合を行った:[(NNO)ZnEt]。条件と結果は[表10]に示した。
Figure 2019108547
[表10]のエントリー2([図21])の共重合体の13C−NMRスペクトルはPCHC−co−PTMCランダム共重合体([図20])と同じスペクトルを示している。これはこの反応条件下でPTMCおよび/またはPCHCブロックのトランスエステル交換が強いことによるものと可能性が最も高い。
実施例12
racCHCとTMCの逐次重合によるPCHC−PTMCジブロック共重合体の製造
Figure 2019108547
実施例8に記載のCHC/L−LAのシーケンシャル共重体(PCHC−b−PLLA)の製造で使用したのと同様な手順で、ラセミシクロヘキセンカーボネート(racCHC)とトリメチレンカーボネート(TMC)との逐次重合によってPCHC−PTMCジブロック共重合体を製造した。このプロセスは種々の触媒を用い、TMCおよびracCHCの初期濃度を変えて、スキーム15に示すようにトルエン中で、60℃で逐次重合(TMC添加の前にracCHCを加える)で行った。次の触媒系を用いて共重合を行った:[(NNO)ZnEt]およびTBD。条件と結果は[表11]に示した。
Figure 2019108547
[図22]および[図23]はそれぞれ[表11]の共重合体エントリー2の1H−NMRスペクトルおよび14C−NMRスペクトルを示す。

Claims (15)

  1. 少なくとも1つの触媒の存在下で、下記の式(I)の化合物、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物の1つまたは複数を、必要に応じて1種または複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と一緒に、単独重合または共重合する、ポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    点線の各結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
    21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-2アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、水酸基、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択される)
  2. 上記触媒が式(II)または(III)の有機金属触媒である請求項1に記載の方法:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    1、R2、R3、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ独立してC1-12アルキルで置換されていてもよい水素および不活性官能基からなる群の中から選択され、これらの基の2つ以上が一緒に結合して1つ以上の環を形成していてもよく、
    Xは−N(SiR27 32、C1-12アルキル、C1-12アルコキシ、−NR910または−BH4を表し、
    各R27は独立して水素およびC1-6アルキルから選択され;
    各R9およびR10は独立して水素およびC1-6アルキルから選択され;
    11およびびR12はそれぞれ独立してC1-10アルキルであり;
    13、R14およびR15はそれぞれ独立してC1-10アルキルであるか、R13とR14が共有結合で互いに結合し、それぞれメチレンであり、R15はC1-10アルキルであり;
    11はC1-10アルキル、−OR16および−N(SiR17 32から選択され;
    16はC1?0アルキルであり;
    各R17は独立して水素およびC1-6アルキルから選択され;
    好ましくは、触媒は[(NNO)ZnEt]、[BDI]Zn(N(SiMe32、[BDI]Zn(Et)および{[BDI]亜鉛(OR30)}2から選択され、ここで:R30はC1-6アルキルであり; 好ましくは、触媒は[(NNO)Zn(Et)]である)
    Figure 2019108547

  3. 上記触媒が式M(OSO2CF3m、M(N(OSO2CF32m、M(R23C(O)CR23 2C(O)R23mおよび(R24CO2mの錯体から選択され、ここで、Mはランタノイド系列を含む第2、3族または第12、13、15族の金属であり、各R23は独立して置換されていてもよいC1-12アルキルであり、R24はそれぞれ独立してペルフルオロ化されたC1-12アルキルまたはアリールであり、mはMの原子価である請求項1に記載の方法。
  4. 触媒が、二量体のホスファゼン塩基、またはアミンまたはグアニジン、有機酸、スパルテイン、チオ尿素アミノ誘導体、N−複素環カルベン、4−{ジアルキルアミノ)ピリジン、アミジン、燐ベースのホスフィン、ホスファゼニウム誘導体及びホスファゼン、金属アミド;一般式M(Y1、Y2、...YP )qの化合物(ここで、Mは元素周期表の第3〜12族の元素、Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Ca、MgおよびBiから成る群の中から選択される金属、Y1、Y2...Ypの各々は1〜20個の炭素原子を有するアルキル、1?20個の炭素原子を有するアルコキシ、6〜30個の炭素原子を有するアリール、6?30個の炭素原子を有するアリールオキシ、オキサイド、カルボキシレートおよびハライド基から成る群の中から選択される置換基、pとqは1〜6の整数)から成る群の中から選択され、好ましくは、触媒は1、5,7−


    。 トリアゾビシクロ−[4,4,0]デカ−5−エン(TBD)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)およびtert-ブチルイミノ−1,3−ジメチルパーヒドロ−1,3,2−ジアザホスフィン(BEMP)。Sn(Oct)2、Al(OiPr)3、Ti(OiPr)4、Ti(2−エチルヘキサノエート)4、Ti(2−エチルヘキシルオキサイド)4、Zr(OiPr)、Bi(ネオデノエート)3、(2,4−ジ−tert-ブチル6−(((2−(ジメチルアミノ)エチル)(メチル)アミノ)メチル)フェノキシ)(エトキシ)亜鉛、亜鉛(ラクテート)2、Y[N(SiMe323。[Y]+L1および[Y]+L1(ここで、L1は式L1の四座配位子、L2は式L2の四座リガンド)から成る群の中から選択されことを特徴とする請求項1に記載の方法:
    Figure 2019108547
  5. 下記の式(IV)の化合物の存在下で行われる請求項1?4のいずれかに記載の方法:
    8−OH (IV)
    (ここで、
    8は、C1?20アルキル、C630アリールおよびCe^oアリール1?20アルキルからなる群の中から選択され、これらの基はハロゲン、ヒドロキシルおよびC1?6アルキルからなる群の中から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい)
  6. 環状エステルがラクトン、環状カーボネート、グリコリドおよびラクチドから成る群の中から選択され、これらの基は互いに独立して非置換であるか、C1-6アルキルおよびC1-6アルコキシから選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよく、好ましくはラクトン、グリコリドおよびラクチドである請求項1?5のいずれかに記載の方法。
  7. 上記環状エステルがラクチド、トリメチレンカーボネート、グリコリド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4− メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、1、3−ジオキソラン−2−オン、プロピレンカーボネート、4−メチル−1、3−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オン、5−C1-4アルコキシ−1、3−ジオキサン−2−オンおよびこれらの混合物から成る群の中から選択され、これらの基の各々は非置換であるか、C1-6アルキルおよびC1-6アルコキシから選択される1つまたは複数の置換基でそれぞれ独立して置換されていてもよく、好ましくは、上記環状エステルはラクチド、グリコリド、β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、4−メチルジヒドロ−2(3H)−フラノン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンおよびそれらの混合物から成る群の中から選択され請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 溶媒の存在下または非存在下(バルク)で行われる請求項1?7のいずれか一項に記載の方法。
  9. その少なくとも1種の触媒の存在下で、1種または複数の下記式(I)の化合物の、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物を1種または複数の環状エステル、その立体異性体、ラセミ体またはこれらの混合物と共重合するポリカーボネートまたはその共重合体の製造方法:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    点線の各結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
    21とR22は上記環状カーボネートの4位および5位の炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-2アリーレンの中から選択されるリングを形成し、このリングは必要に応じて1つまたは複数の置換基で各々独立して置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから選択され、上記の1つまたは複数の置換基の2つは互いに結合して上記C3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンと融合して一つの環を形成していてもよく、上記2つの置換基によって形成される上記の環はC3-9シクロアルキル、C5-9シクロアルケニル、C6-12アリールおよびヘテロシクリルから成る群の中から選択され、これらの各基は非置換であるか、1つまたは複数のR40で置換されていてもよく、このR40はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノから互いに独立して選択される)
  10. 下記式(V)の化合物、その立体異性体またはラセミ体を、下記式(VI)のアルキル−またはシクロアルキル−クロロホルメート;尿素;ホスゲンまたはその誘導体;環状カーボネート;二酸化炭素からなる群の中から選択される少なくとも一つの試薬と接触させる工程を含む式(I)の化合物、その立体異性体またはラセミ化合物の合成方法:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    点線の各結合「a」および「b」は各々独立して、実線の結合、くさび結合またはハッシュくさび結合を表し、
    21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノからそれぞれ独立して選択され、
    18はC1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキルである)
  11. 下記の式(VII1)および/または(VII2)の繰り返し単位を含むポリカーボネートまたは共重合体:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    21とR22はそれらが結合している炭素原子と一緒になってC39シクロアルキレン、C59シクロアルケニレンおよびC6-12アリーレンから選択される環を形成し、この環は必要に応じてそれぞれ独立して1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、この置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-12アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択される)
  12. 下記式(VIIA)または(VIIB)または(VIIC)で表される反復単位をそれぞれ独立に含む請求項11に記載のポリカーボネートまたはそのコポリマー;
    Figure 2019108547
    (ここで、R21およびR22は請求項11と同じ意味を有する)
  13. 下記の式(VIIA1)または(VIIB1)または(VIIC1)で表される繰り返し単位をそれぞれ独立に有する請求項11または12に記載のポリカーボネートまたはその共重合体:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    各R20はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、ハロC1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルコキシ、C6-2アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ-1-6アルキルアミノの中から互いに独立して選択され;
    nは0、1、2、3または4から選択される整数)
  14. 式(VII3)または式(VII4)の繰り返し単位を有するポリカーボネート重合体または共重合体:
    Figure 2019108547
    (ここで、
    21とR22はそれらが結合している炭素原子4と5一緒になってC3-9シクロアルキレン、C5-9シクロアルケニレンおよびC612アリーレンの中から選択される環を形成し、この環は必要に応じて1つまたは複数の置換基で置換されていてもよく、互いに置換基はハロゲン、ヒドロキシル、C1-6アルキル、C1-6アルコキシ、ハロC1-6アルキル、ハロC1-6アルコキシ、C6-2アリール、C1-6アルキルチオ、カルボキシル、C1-6アルコキシカルボニル、C1-6アルキルカルボニルオキシ、アミノまたはモノ−またはジ−C1-6アルキルアミノの中から選択され、
    上記ポリカーボネート間その共重合体は13C{H}NMRスペクトルがδ150〜155ppmの範囲の領域に単一の信号を含むことで特徴付けられる)
  15. 請求項11〜14のいずれか一項に記載または請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法に従って製造されたポリカーボネートまたはそのコポリマーを含む物品。
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