JP3010602B2 - サイクロデキストリンポリマーの製造方法 - Google Patents

サイクロデキストリンポリマーの製造方法

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JP3010602B2 JP3238658A JP23865891A JP3010602B2 JP 3010602 B2 JP3010602 B2 JP 3010602B2 JP 3238658 A JP3238658 A JP 3238658A JP 23865891 A JP23865891 A JP 23865891A JP 3010602 B2 JP3010602 B2 JP 3010602B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸着又は分離剤として
利用できるサイクロデキストリンポリマーの製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】サイクロデキストリンはその環状空洞内
に種々の化合物を包接する性質を有しており、これらの
包接化合物は吸着・分離剤として利用することができ
る。しかしながら、サイクロデキストリンは水に可溶で
あり、更に特定の有機溶媒にも溶解しうるものである。
従って、このようなサイクロデキストリンに種々の系か
ら化合物を包接し、単離することは困難であった。この
ため、サイクロデキストリンを不溶性高分子化合物とし
て用いる方法が提案されている。
【0003】このように、サイクロデキストリンを高分
子化合物として用いる方法としては、例えば、特開昭54
-61290号及び同54-61291号各公報に記載されている、ク
ロロメチル化ポリスチレンにサイクロデキストリンの誘
導体を反応させたもの、特開昭59-227906号公報に記載
の不溶性高分子物質にサイクロデキストリン誘導体を反
応させた固定化サイクロデキストリンアミノ誘導体、及
び特開昭62-275102号公報に記載のサイクロデキストリ
ンをエピクロルヒドリンで架橋させ高分子化合物とし、
残水酸基を他の官能基に変換したもの等、更に共重合体
の末端官能基に高分子反応でサイクロデキストリンを固
定させたもの等が挙げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法にてポリマーに高分子反応によりサイクロデキスト
リンを固定化する場合、固定量が極めて少なく、前記の
如きサイクロデキストリンの機能は期待し難く、また、
架橋により得られたものも、水溶性が高く、水溶液中で
の使用は困難である。更にサイクロデキストリンとエピ
クロルヒドリンを反応させた場合は、分子内架橋がおこ
りやすく、その為サイクロデキストリンの本来有する包
接機能をはたさなくなる。
【0005】従って本発明の目的は、サイクロデキスト
リンユニットの固定量が増大し、その機能性が大巾に向
上したサイクロデキストリンポリマーを提供することに
ある。
【0006】また、本発明の別の目的は、特定の高分子
化合物を用いることで水等に不溶であるが酵素により分
解可能であり、この結果分解性ポリマーとして使用しう
るサイクロデキストリンポリマーを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決すべき手段】本発明者等は前記課題に鑑み
て鋭意研究の結果、本発明の上記目的は、サイクロデキ
ストリン(以下、CDと略記する)に下記一般式[I]
〜[VII]のいずれかで表わされる化合物を反応させる
ことを特徴とするサイクロデキストリンポリマーの製造
方法により達成されることを見出した。
【0008】
【化6】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。)
【0009】
【化7】 る結合手を表わし、Yはハロゲン原子又は−OR基を表
わし、Rはアルキル基又はシクロヘキシル基を表わ
す。)
【0010】
【化8】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。また、Zは
0〜12の整数を表わす。)
【0011】
【化9】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。)
【0012】
【化10】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。)
【0013】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0014】本発明において前記一般式[I]として表
わされる化合物としては具体的には以下の化合物が用い
られる。
【0015】
【化11】
【0016】上記一般式[I]〜[VII]の各々におい
て、Yで表わされる−OR基のRで表わされるアルキル
基として使用できるものとしては、CH3−,C2
5−,C37−,C49−,C511−、又他にi-C3
7−,i-C49−,i-C511−,t-C49−,neo-
511−等がある。ハロゲン原子としては、Br,C
l,I,F等が使用できる。
【0017】本発明において、CDを上記のような化合
物と反応させてCDポリマーを合成するための反応例と
しては以下のようなものが挙げられる。
【0018】
【化12】
【0019】
【化13】
【0020】
【化14】
【0021】
【化15】
【0022】
【化16】
【0023】
【化17】
【0024】上記反応は具体的には以下のようにして行
なわれる。 (1)脱水DMF/脱水ピリジン中にβ−CDを室温で
溶解後窒素気流下0〜5℃に冷却する。その系にDMF
に溶解したテレフタル酸塩化物を窒素気流下ゆっくりと
滴下する。滴下終了後0〜5℃下で2時間、さらに室温
で2時間、ついで120〜140℃下で6時間反応させる。反
応終了後、溶媒を減圧下留去し、残渣を大量の氷水中に
注ぎよく攪拌する。析出した沈殿物を集めよく水洗し、
乾燥することでポリマーを得る。
【0025】(2)重合反応管中にβ−CD及びテレフ
タル酸ジメチル、酢酸カルシウム2水和物及び三酸化ア
ンチモンのDMF溶液を入れ均一溶液とする。混合物を
加熱し、毛管を反応管の底に届くように入れ窒素を流
す。100〜120℃で6時間混合物中のメタノールを留去し
た後、140〜160℃で6時間加熱する。そして減圧にし、
さらに12時間加熱し、反応終了後は窒素気流下で放冷す
る。DMF溶液はそのまま大量の水中に入れ再沈殿さ
せ、得られた沈殿物を濾過し、よく水洗した後乾燥する
ことでポリマーを得る。
【0026】(3),ともYがハロゲン原子の場
合:β−CDを水に溶解し室温で水酸化ナトリウム水溶
液を加えよく攪拌させる。その系にイソフタル酸塩化物
又はフタル酸塩化物(Y;Cl)のクロロホルム溶液を
2回に分けて加える。反応液はよく攪拌し、生じた乳濁
液を30分さらに反応させる。この乳濁液を大量のアセト
ン中より再沈殿させる。沈殿物はアセトンで洗浄し、つ
いで水洗を繰り返す。そして再度アセトンで洗浄後、乾
燥することでポリマーを得る。
【0027】,ともYがエステルの場合:重合反応
管中にβ−CD及びイソフタル酸ジメチル又はフタル酸
ジメチル(Y;OCH3)、酢酸カルシウム2水和物、
さらに三酸化アンチモンのDMF溶液を入れ均一溶液と
する。この混合溶液を加熱し、毛管を反応管の底へ届く
ように入れ窒素を流す。100〜120℃で6時間混合物中の
メタノールを留去した後、140〜160℃でさらに6時間加
熱する。そして系を減圧にし12時間加熱し、反応終了
後、窒素気流下で放冷する。DMF溶液はそのまま大量
の水中へ入れ再沈殿させ、得られた沈殿物は濾過し、よ
く水洗した後乾燥することでポリマーを得る。
【0028】(4)Yがハロゲン原子の場合:脱水DM
F/脱水ピリジン中にβ−CDを室温下で溶解後窒素気
流下冷却する。その系に脱水DMFに溶解したジフェニ
ルメタン−p,p′−カルボン酸塩化物(X;−CH2
−,Y;Cl)をゆっくりと滴下する。滴下終了後0〜
5℃下で2時間、さらに室温で2時間、ついで120〜140
℃下で6時間反応させる。反応終了後、溶媒を減圧下留
去し、残渣を大量の氷水中に注ぎよく攪拌する。析出し
た沈殿物を集め、よく水洗し乾燥することでポリマーを
得る。
【0029】Yがエステルの場合:重合反応管中にβ−
CD及びジフェニルメタン−p,p′−カルボン酸メチ
ル(X;−CH2−,Y;OCH3)、酢酸カルシウム2
水和物、さらに三酸化アンチモンのDMF溶液を入れ均
一溶液とする。この混合溶液を加熱し、毛管を反応管の
底へ届くように入れ窒素を流す。100〜120℃で6時間混
合物中のメタノールを留去した後、140〜160℃でさらに
6時間加熱する。そして系を減圧にし12時間加熱、反応
終了後窒素気流下で放冷する。DMF溶液はそのまま大
量の水中へ入れ再沈殿させ、得られた沈殿物は濾過し、
よく水洗した後乾燥することでポリマーを得る。
【0030】(5)Yがハロゲン原子の場合:アジピ
ン酸塩化物(Z=4,Y;Cl)とβ−CD及びニトロ
ベンゼン/DMFの混合物を窒素気流下ゆっくり加熱す
る。そして120〜130℃において8時間反応させる。反応
終了後減圧下、ニトロベンゼン、DMFを留去し、乾固
させる。残留した固体を集め、よく水洗し、さらにメタ
ノールで洗浄し乾燥することでポリマーを得る。
【0031】Yがエステルの場合:重合反応管中にβ−
CD及びアジピン酸ジメチル(Z=4,Y;OC
3)、一酸化鉛、ジ−tert−ブチルヒドロキノンのD
MF溶液を入れ均一溶液とする。この混合溶液を加熱
し、毛管を反応管の底へ届くように入れ窒素を流す。15
0〜160℃で4時間加熱後、系をゆっくりと減圧にし、そ
の後減圧状態のまま190〜200℃に上げ、さらに4時間反
応させる。窒素気流下で放冷しDMF溶液をそのまま大
量の水中へ入れ再沈殿させ、得られた沈殿物は濾過し、
よく水洗した後乾燥することでポリマーを得る。
【0032】また(5)の反応は、のアジピン酸塩
化物をの化合物にかえることで同様に行なうことがで
きる。
【0033】(6)i)Yがハロゲン原子の場合 脱水DMF/脱水ピリジン中にβ−CDを室温で溶解後
窒素気流下0〜5℃に冷却する。その系にDMFに溶解
したナフタレン2,3−ジカルボン酸塩化物を窒素気流
下ゆっくりと滴下する。滴下終了後0〜5℃下で2時
間、さらに室温で2時間、ついで120〜140℃下で6時間
反応させる。反応終了後、溶媒を減圧下留去し、残渣を
大量の氷水中に注ぎよく撹拌する。析出した沈殿物を集
めよく水洗し、乾燥することでポリマーを得る。
【0034】ii)Yがエステルの場合 重合反応管中にβ−CD及びナフタレン2,3−ジカル
ボン酸メチル、酢酸カルシウム2水和物及び三酸化アン
チモンのDMF溶液を入れ均一溶液とする混合物を加熱
し、毛管を反応管の底に届くように入れ窒素を流す。10
0〜120℃で6時間混合物中のメタノールを留去した後、
140〜160℃で6時間加熱する。そして減圧にし、さらに
12時間加熱し、反応終了後は窒素気流下で放冷する。D
MF溶液はそのまま大量の水中に入れ再沈殿させ、得ら
れた沈殿物を濾過し、よく水洗した後乾燥することでポ
リマーを得る。
【0035】また、ナフタレン2,3−ジカルボン酸塩
化物のかわりにナフタレン2,6−ジカルボン酸塩化
物、ナフタレン1,4−ジカルボン酸塩化物を用いても
同様に反応を行ないポリマーを得ることができる。
【0036】本発明において用いられるCDとしては、
例えばα−CD、β−CD及びγ−CDが挙げられる。
【0037】上記の如く得られる本発明のCDポリマー
は水又は特定の有機溶媒に不溶である一方、特定の酵素
により分解可能であり、分解性ポリマーとして使用する
こともできる。
【0038】表1に分解性を示すデータを記す。
【0039】
【表1】 但し、上記結果は、各々のCDポリマーを10cm×10cm
(厚み:約50μm)のフィルム状にし、これを土中に埋
め、一定期間ごとにその状態を調べて得られたものであ
る。
【0040】
【発明の効果】本発明により、CDを架橋高分子内に固
定することでポリマー中におけるCDユニットの固定量
は増加し、確実にCDユニットが存在するためその機能
性は大いに期待出来る。またCDがほとんど分子内架橋
をしないため不溶性高分子となり、水溶液中で使用で
き、その包接作用を利用して分離・吸着剤となり得る。
【0041】さらにエステル結合を含むことで特定の酵
素によって分解出来、CD自体が酵素分解されるので分
解性ポリマーとして使用出来る。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サイクロデキストリンに下記一般式
    [I]で表わされる化合物を反応させることを特徴とす
    るサイクロデキストリンポリマーの製造方法。 【化1】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
    アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。)
  2. 【請求項2】 サイクロデキストリンに下記一般式[I
    I]で表わされる化合物を反応させることを特徴とする
    サイクロデキストリンポリマーの製造方法。 【化2】 る結合手を表わし、Yはハロゲン原子又は−OR基を表
    わし、Rはアルキル基又はシクロヘキシル基を表わ
    す。)
  3. 【請求項3】 サイクロデキストリンに下記一般式[II
    I]で表わされる化合物を反応させることを特徴とする
    サイクロデキストリンポリマーの製造方法。 【化3】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
    アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。また、Zは
    0〜12の整数を表わす。)
  4. 【請求項4】 サイクロデキストリンに下記一般式[I
    V]で表わされる化合物を反応させることを特徴とする
    サイクロデキストリンポリマーの製造方法。 【化4】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
    アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。)
  5. 【請求項5】 サイクロデキストリンに下記一般式
    [V]、一般式[VI]又は一般式[VII]で表わされる
    化合物を反応させることを特徴とするサイクロデキスト
    リンポリマーの製造方法。 【化5】 (式中、Yはハロゲン原子又は−OR基を表わし、Rは
    アルキル基又はシクロヘキシル基を表わす。)
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JP2013140028A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Neos Co Ltd 放射性物質吸着除去材料
JP2013178152A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Neos Co Ltd 放射性物質吸着除去材料

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