JP3160605B2 - Amino acid acrylamide monomer and method for producing the same - Google Patents

Amino acid acrylamide monomer and method for producing the same

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JP3160605B2 JP25089199A JP25089199A JP3160605B2 JP 3160605 B2 JP3160605 B2 JP 3160605B2 JP 25089199 A JP25089199 A JP 25089199A JP 25089199 A JP25089199 A JP 25089199A JP 3160605 B2 JP3160605 B2 JP 3160605B2
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acrylamide
copper
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copper complex
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アミノ酸アクリル
アミドモノマー及びその製造方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an amino acid acrylic
The present invention relates to an amide monomer and a method for producing the amide monomer.

【0002】[0002]

【従来の技術】化学産業、プラスチック加工業あるいは
日常生活等に広く浸透してきた合成高分子系プラスチッ
クに代わろうとしている生分解性プラスチックや生体模
倣材料の原料となる、アミノ酸ビニルポリマーを合成す
るには、まず、アミノ酸を直接ビニル化し、重合できれ
ば最も良い方法であると考えられる。
2. Description of the Related Art Synthesizing amino acid vinyl polymers, which are raw materials for biodegradable plastics and biomimetic materials, which are trying to replace synthetic polymer plastics that have permeated the chemical industry, plastic processing industry, and everyday life. Is considered to be the best method if the amino acid can be directly vinylized and polymerized.

【0003】しかしなら、アミノ酸を直接アクリロイ
ル化するには、アミノ酸が分子内中に複数個の同じ官能
基を有するため、アミノ酸の性質を十分に発現させる部
位を選択的に保護基試薬によって保護し、その後、アミ
ノ酸側鎖のプロトン性官能基をアクリロイル化あるいは
メタクリロイル化しなければならない。
However Do La, to direct acryloyl amino acids, since the amino acid has a plurality of same functional group in the molecule, by selectively protecting group reagent site to fully express the properties of the amino acid It must be protected and then the protic functional groups of the amino acid side chains have to be acryloylated or methacryloylated.

【0004】図4〜図10は従来の合成方法の工程を示
す模式図で、アミノ酸と炭酸銅を反応させてアミノ酸銅
錯体を形成させ、アミノ基を弱く保護した後、硫化水素
により銅を除去する。
FIGS. 4 to 10 are schematic views showing the steps of a conventional synthesis method, in which an amino acid and copper carbonate are reacted to form an amino acid copper complex, the amino group is weakly protected, and then copper is removed with hydrogen sulfide. I do.

【0005】次いで、アミノ酸の性質を十分に発現させ
る部位、すなわち不斉炭素に結合したアミノ基にはベン
ジルオキシカルボニル基、カルボキシル基にはベンジル
基を結合させて強固に保護し、側鎖のプロトン性官能基
にアクリロイル基を化学結合させ、N−ベンジルオキシ
カルボニル化 ベンジルカルボキシル化アミノ酸アクリ
ロイルモノマーを合成し、N−ベンジルオキシカルボニ
ル化 ベンジルカルボキシル化アミノ酸アクリロイルモ
ノマーを紫外線で重合させた後、保護基付アミノ酸ビニ
ルポリマーから超強酸により選択的に保護基を除去し
て、アミノ酸ビニルポリマーを合成する。
A benzyloxycarbonyl group is bonded to the amino group bonded to the asymmetric carbon, and a benzyl group is bonded to the carboxyl group to sufficiently protect the amino acid. An acryloyl group is chemically bonded to the acidic functional group to synthesize an N-benzyloxycarbonylated benzylcarboxylated amino acid acryloyl monomer, and the N-benzyloxycarbonylated benzylcarboxylated amino acid acryloyl monomer is polymerized with ultraviolet light, and then a protecting group is added. The protecting group is selectively removed from the amino acid vinyl polymer with a super strong acid to synthesize the amino acid vinyl polymer.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のアミノ酸ビニル
ポリマーの製造では、前述のとおり、アミノ酸を直接ア
クリロイル化するのに、アミノ酸が分子内中に同じ官能
基を複数個有するため、アミノ酸の性質を十分に発現さ
せる部位を選択的に高価な保護基試薬によって保護しな
ければならない。
In the production of the conventional amino acid vinyl polymer, as described above, the amino acid has a plurality of the same functional groups in the molecule for directly acryloylating the amino acid. The site to be fully expressed must be selectively protected by expensive protecting group reagents.

【0007】また、アミノ酸の性質を十分に発現させ
る、不斉炭素に結合したアミノ基にはベンジルオキシカ
ルボニル基、カルボキシル基にはベンジル基を結合させ
て強固に保護し、これにアクリロイル基を化学結合させ
るが、これらの保護基は、温和な条件下では除去するこ
とが不可能である。
[0007] In addition, a benzyloxycarbonyl group is bonded to an amino group bonded to an asymmetric carbon and a benzyl group is bonded to a carboxyl group to sufficiently express the properties of amino acids, and the acryloyl group is chemically protected with the benzyl group. Although attached, these protecting groups cannot be removed under mild conditions.

【0008】通常、アミノ酸保護基を除去するには、超
強酸、接触還元あるいはアルカリ等を用いるが、これら
を用いて保護基を除去しようとすると、重合基であるア
クリロイル部位が破壊されてしまう。そこで、重合させ
た後、超強酸、接触還元あるいはアルカリ等により選択
的に保護基を切断しなければならない。
Usually, a super-strong acid, catalytic reduction, alkali or the like is used to remove an amino acid protecting group. However, if an attempt is made to remove the protecting group using these, an acryloyl moiety which is a polymer group will be destroyed. Therefore, after polymerization, the protecting group must be selectively cleaved with a super strong acid, catalytic reduction, alkali or the like.

【0009】また、重合した後、超強酸、接触還元ある
いはアルカリ等により保護基を除去してもポリマーが分
解する可能性がある。
Further, after the polymerization, the polymer may be decomposed even if the protecting group is removed by a super strong acid, catalytic reduction or alkali.

【0010】そこで、本発明は、前記問題点を解決する
ために、アミノ酸の性質を十分に発現させる光学活性部
位を銅錯体形成により保護し、水中でしかも安価に安全
アクリルアミド化することができ、また、ポリ塩化ビ
ニルやポリスチレンの合成方法と同様なラジカル重合方
法で樹脂化できるアミノ酸アクリルアミドモノマー及び
その製造方法を提供するものである。
[0010] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention protects an optically active site that sufficiently expresses the properties of amino acids by forming a copper complex, and can safely and safely carry out acrylamide conversion in water at low cost. Another object of the present invention is to provide an amino acid acrylamide monomer which can be resinified by a radical polymerization method similar to a method for synthesizing polyvinyl chloride or polystyrene, and a method for producing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のアミノ酸アクリ
ルアミドモノマーは、銅イオンがα−アミノ酸のα−炭
素に結合したカルボキシル基とアミノ基との間に配位し
た銅錯体を調製し、水含有溶媒中で側鎖のプロティック
な極性基にアクリロイル基を結合してアクリルアミド化
し、銅をキレート化剤により除去することにより得られ
る。
Means for Solving the Problems The amino acid acrylic of the present invention
The luamide monomer prepares a copper complex in which a copper ion is coordinated between a carboxyl group bonded to the α-carbon of an α-amino acid and an amino group, and the acryloyl group is added to a side chain protic polar group in a water-containing solvent. It is obtained by attaching a group to acrylamidation and removing copper with a chelating agent.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1〜図3は本発明の合成方法の
工程の一部を示す模式図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 3 are schematic views showing a part of the steps of the synthesis method of the present invention.

【0013】水中でアミノ酸と銅イオンを用いて、アミ
ノ酸−銅錯体を形成させて(図1)アクリルアミド化
(図2)、その後、キレート化剤である、例えば、8−
キノリノールを用いて銅を脱離させ、アミノ酸アクリル
アミドモノマーを得る(図3)。この方法により温和な
条件下でアミノ酸アクリルアミドモノマーの合成が可能
となる。
An amino acid-copper complex is formed by using an amino acid and copper ion in water (FIG. 1) to form an acrylamide (FIG. 2), and then a chelating agent such as 8-
Copper is desorbed using quinolinol and amino acid acrylic
An amide monomer is obtained (FIG. 3). This method allows the synthesis of amino acid acrylamide monomers under mild conditions.

【0014】α−アミノ酸は、極性電荷側鎖アミノ酸と
して、リシン、オルニチン、2,4−ジアミノ酪酸、
2,3−ジアミノプロピオン酸等で、次の構造式のもの
がある。
Α-amino acids are lysine, ornithine, 2,4-diaminobutyric acid,
There are 2,3-diaminopropionic acids and the like having the following structural formula.

【0015】[0015]

【化1】 Embedded image

【0016】銅錯体の形成方法として、前述のアミノ酸
の塩酸塩を熱水に溶解させ、所定量の炭酸銅を加えて煮
沸させた後、素早くろ過して、アミノ酸−銅錯体水溶液
を得る。このアミノ酸−銅錯体水溶液中にジオキサンあ
るいはテトラヒドロフラン等の環状エーテルを加え、氷
冷下で水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウム等のア
ルカリをアミノ酸と当量加える。氷冷下で激しくかきま
ぜながら、アクリル酸クロライドのジオキサンあるいは
テトラヒドロフラン等の溶液をアミノ酸量の数倍当量を
4回に分け、さらに当量の水酸化ナトリウムあるいは水
酸化カリウム等のアルカリを4回に分け、それれ交互
に10分おきに加え、数時間かきまぜ、さらに室温で一
夜かきまぜる。室温下で、溶液中の沈殿物を採取し、
水、エタノール、エーテルで順次洗浄し、そのまま乾燥
させ、アミノ酸アクリルアミド−銅錯体を得る。
As a method of forming a copper complex, the above-mentioned hydrochloride of an amino acid is dissolved in hot water, a predetermined amount of copper carbonate is added and the mixture is boiled, and then filtered quickly to obtain an amino acid-copper complex aqueous solution. A cyclic ether such as dioxane or tetrahydrofuran is added to the aqueous solution of the amino acid-copper complex, and an alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added under ice cooling in an equivalent amount to the amino acid. While stirring vigorously under ice cooling, a solution of acrylic acid chloride in dioxane or tetrahydrofuran is divided into four equivalents of the amino acid amount in four times, and an equivalent alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is further divided in four times. their respective added every 10 minutes alternately, stirring for several hours, further stirred at room temperature overnight. At room temperature, collect the precipitate in the solution,
It wash | cleans in order with water, ethanol, and ether, and is dried as it is, and an amino acid acrylamide -copper complex is obtained.

【0017】アミノ酸アクリルアミド−銅錯体からの銅
除去には、キレート試薬やキレート樹脂などのキレート
化剤を用いる。
For removing copper from the amino acid acrylamide -copper complex, a chelating agent such as a chelating agent or a chelating resin is used.

【0018】キレート試薬としては、8−キノリノー
ル、ビス(8−キノリル)マロンアミド誘導体、2−カ
ルボキシフェニル−アゾ−β−ナフチルアミン、ジヒド
ロキシアゾベンゼン、ジフェニルチオカルバゾン、エチ
レンジアミン4酢酸及びその金属塩、並びにアンモニウ
ム塩、トランス−1,2−ジアミノシクロヘキサンN,
N,N′,N′−4酢酸1水和物、ジエチレントリアミ
ン−N,N,N′,N″,N″−5酢酸、エチレンジア
ミン2酢酸、エチレンジアミン2プロピオン酸2塩酸
塩、ヒドロキシエチレンジアミン3酢酸、グリコールエ
ーテルジアミン4酢酸、ジアミノプロパン4酢酸、トリ
エチレンテトラミン6酢酸、N,N−ビス(2−ヒドロ
キシベンジル)エチレンジアミン−N,N−2酢酸、ア
ニシジンブルー、アゾメチンH、バソクプロイン、N−
べンゾイル−N−フェニルヒドロキシルアミン、N−べ
ンゾイル−N−(2−メチルフェニル)ヒドロキシルア
ミン、N−シナモイル−N−フェニルヒドロキシルアミ
ン、プロモビロガロールレッド、エリオクロムブラック
T、クロロヒドロキシフェニルアゾナフトール、ジアン
チピルメタン、o−o′−ジヒドロキシアゾベンゼン、
ジピリジル、グリオキサールービス(2−ヒドロキシア
ニル)、ムレキシド、ネオクプロイン、o−ニトロフェ
ニルアルソン酸、ニトロフェロイン、2−(5−ブロモ
−2−リジルアゾ)−5−ジエチルアミノフェノー
ル、1−(2−ピリジルアゾ)−2−ナフトール、4−
(2−ピリジルアゾ)レゾルシノール、ルフィリン
群、シン−フェニル−2−ビリジルケトキシム、サリチ
リデンジアミノベンゾフラン、o−サリチリデンアミノ
フェノール、サリチリデンアミノ−2−チオフェノー
ル、ビシンコニン酸ナトリウム、4−メチル−2−(2
−チアゾリルアゾ)フェノール、4−(2−チアゾリル
アゾ)レゾルシノール、2,4,6−トリス(2−ピリ
ジル)−1,3,5−トリアジン、アセチルアセトン、
ベンゾイルトリフルオロアセトン、テノイルトリフルオ
ロアセトンなどが利用できる。
Examples of the chelating agent include 8-quinolinol, bis (8-quinolyl) malonamide derivative, 2-carboxyphenyl-azo-β-naphthylamine, dihydroxyazobenzene, diphenylthiocarbazone, ethylenediaminetetraacetic acid and metal salts thereof, and ammonium. Salt, trans-1,2-diaminocyclohexane N,
N, N ', N'-4 acetic acid monohydrate, diethylenetriamine-N, N, N', N ", N" -5 acetic acid, ethylenediamine acetic acid, ethylenediamine-2-propionic acid dihydrochloride, hydroxyethylenediamine triacetic acid, Glycol ether diamine tetraacetic acid, diaminopropane tetraacetic acid, triethylenetetramine hexaacetic acid, N, N-bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediamine-N, N-2acetic acid, anisidine blue, azomethine H, bathocuproine, N-
Benzoyl-N-phenylhydroxylamine, N-Benzoyl-N- (2-methylphenyl) hydroxylamine, N-cinamoyl-N-phenylhydroxylamine, Promovirogallol Red, Eriochrome Black T, Chlorohydroxyphenylazo Naphthol, diantipyrmethane, oo'-dihydroxyazobenzene,
Dipyridyl, glyoxal Lou bis (2-hydroxy anil), murexide, neocuproine, o- nitro phenylarsonic acid, nitro Ferro-in, 2- (5-bromo-2-Hoon Rijiruazo) -5-diethylamino phenol, 1- (2- Pyridylazo) -2-naphthol, 4-
(2-pyridylazo) resorcinol, porphyrin group, Shin - phenyl-2-kink Silke Toki shim, Sari dust Denji aminobenzofuran, o- salicylideneamino phenol, salicylideneamino-2-thiophenol, sodium bicinchoninic acid, 4-methyl-2- (2
-Thiazolylazo) phenol, 4- (2-thiazolylazo) resorcinol, 2,4,6-tris (2-pyridyl) -1,3,5-triazine, acetylacetone,
Benzoyl trifluoroacetone, tenoyl trifluoroacetone and the like can be used.

【0019】また、キレート樹脂としては、イミノジ酢
酸型キレート樹脂、ポリアミン型キレート樹脂、メチル
グルカン型キレート樹脂、ホルマザン化合物坦持キレー
卜樹脂、チオール系含浸キレート樹脂、アミノポリカル
ボン酸型キレート樹脂などが利用できる。キレート試薬
を利用する場合、得られたアミノ酸アクリルアミド−銅
錯体を水中に分散させ、キレート試薬のクロロホルム等
の1%溶液で銅を抽出する。その後、クロロホルム等で
洗浄した後、水相を凍結してそのまま凍結乾燥し、目的
とするアミノ酸アクリルアミドモノマーを得ることがで
きる。この際、キレート試薬を溶かす溶媒は、クロロホ
ルム、塩化メチレン、二塩化エタン、四塩化炭素、へキ
サン、ベンゼン、トルエンあるいはキシレン等の水と相
分離する溶媒を用いる。
Examples of the chelate resin include an iminodiacetic acid type chelate resin, a polyamine type chelate resin, a methylglucan type chelate resin, a chelate resin carrying a formazan compound, a thiol impregnated chelate resin, an aminopolycarboxylic acid type chelate resin, and the like. Available. When a chelating reagent is used, the obtained amino acid acrylamide -copper complex is dispersed in water, and copper is extracted with a 1% solution of the chelating reagent in chloroform or the like. Then, after washing with chloroform or the like, the aqueous phase is frozen and freeze-dried as it is to obtain the target amino acid acrylamide monomer. At this time, as a solvent for dissolving the chelating reagent, a solvent such as chloroform, methylene chloride, ethane dichloride, carbon tetrachloride, hexane, benzene, toluene, or xylene which is phase-separated from water is used.

【0020】キレート樹脂を利用する場合、得られたア
ミノ酸アクリルアミド−銅錯体を水中に分散させ、キレ
ート樹脂で銅を抽出する。その後、ろ過を行った後、ろ
液を凍結しそのまま凍結乾燥して目的とするアミノ酸
クリルアミドモノマーを得ることができる。
When a chelate resin is used, the obtained amino acid acrylamide -copper complex is dispersed in water, and copper is extracted with the chelate resin. Then, after filtration, an amino acid A of interest and frozen filtrate was lyophilized directly
A acrylamide monomer can be obtained.

【0021】極性電荷側鎖アミノ酸アクリルアミド−銅
錯体の場合、アミノ酸と重合基を介する官能基は、アミ
ド結合となる。
In the case of a polar-charged side chain amino acid acrylamide -copper complex, the amino acid and the functional group via the polymer group form an amide bond.

【0022】本発明により合成されたアミノ酸アクリル
アミドモノマーの具体例としては、例えば、次の構造式
で示されるものが挙げられる。
Amino acid acryl synthesized according to the present invention
Specific examples of the amide monomer include, for example, those represented by the following structural formula.

【0023】[0023]

【化2】 Embedded image

【化3】 さらに、本発明により合成さたアミノ酸アクリルアミド
モノマーは、従来のビニルモノマーと同様に、ラジカル
重合によりビニルポリマーが得られ、光学活性部位が側
鎖に存在するので、光学活性ポリマーの合成ができる。
Embedded image In addition, the amino acid acrylamide monomer synthesized according to the present invention can be used to synthesize an optically active polymer because a vinyl polymer is obtained by radical polymerization and an optically active site is present in a side chain, similarly to a conventional vinyl monomer. Can be.

【0024】また、イオウ化合物を用いたテロメリゼー
シヨンによりテロマーが得られ、また、単独重合だけで
なく、共重合もでき、他の機能性モノマーとの共重合に
より、ポリマーにアミノ酸に関わる機能を付与するだけ
でなく、一方のモノマーの機能性も付与することができ
る。
Further, a telomer can be obtained by telomerization using a sulfur compound, and not only homopolymerization but also copolymerization can be carried out. As well as the functionality of one of the monomers.

【0025】[0025]

【実施例】実施例1:[リシンアクリルアミドの合成] 1.リシン−銅錯体水溶液の調製 リシン塩酸塩10.0g、55mmolを熱水120m
lに溶解させ、炭酸銅CuCOCu(OH)4.0
3g、30.5mmolを突沸しないように、徐々に溶
解させ、10分間煮沸させた後、熱いうちに素早くろ過
した。ろ取された沈殿物を熱水20mlで洗浄し、リシ
ン−銅錯体水溶液を得た。
EXAMPLES Example 1: Synthesis of lysine acrylamide Preparation of lysine-copper complex aqueous solution 10.0 g, 55 mmol of lysine hydrochloride was added to 120 m of hot water
1 and copper carbonate CuCO 3 Cu (OH) 2 4.0
3 g and 30.5 mmol were gradually dissolved so as not to be bumped, boiled for 10 minutes, and then quickly filtered while hot. The precipitate collected by filtration was washed with 20 ml of hot water to obtain a lysine-copper complex aqueous solution.

【0026】2.リシンアクリルアミド−銅錯体の合成 得られたリシン−銅錯体水溶液にジオキサン70mlを
加え、スリーワンモーターでかき混ぜた。2M−水酸化
ナトリウムをアミノ酸と当量28ml、55mmol加
え、激しくかきまぜながらリシン量の1.25倍当量
6.22g、68.75mmolのアクリル酸クロライ
ドをジオキサン30mlに溶かした溶液を4回に分け、
さらに2M−水酸化ナトリウム31.5mlを4回に分
け、それぞれ交互に10分おきに加えた。3.5時間か
きまぜ、室温で一夜かきまぜた。生成した沈殿物をろ取
し、水、エタノール、エーテルの順で洗浄し、そのまま
減圧乾燥し、リシンアクリルアミド−銅錯体11.06
gを得た(収率87.1%)。
2. Synthesis of lysine acrylamide-copper complex 70 ml of dioxane was added to the obtained aqueous solution of lysine-copper complex, and the mixture was stirred with a three-one motor. A solution of 2M-sodium hydroxide and an amino acid equivalent in an amount of 28 ml, 55 mmol was added, and while vigorously stirring, a solution prepared by dissolving acrylic acid chloride of 1.25 times the amount of lysine in an amount of 6.22 g, 68.75 mmol of acrylic acid chloride in 30 ml of dioxane was divided into four portions.
Further, 31.5 ml of 2M sodium hydroxide was divided into four portions and added alternately every 10 minutes. Stir for 3.5 hours and overnight at room temperature. The resulting precipitate was collected by filtration, washed with water, ethanol, and ether in that order, and dried under reduced pressure to obtain a lysine acrylamide-copper complex 11.06.
g (87.1% yield).

【0027】3.リシンアクリルアミド−銅錯体からの
キレート試薬による銅の除去 得られたリシンアクリルアミド−銅錯体から銅を脱離す
るため、水中にリシンアクリルアミド銅錯体を分散さ
せ、キレート試薬である8−キノリノールのクロロホル
ム1%溶液で銅を抽出した。その後、クロロホルムで洗
浄し、水相に溶け込んだクロロホルムを完全に留去した
後、水相を凍結してそのまま凍結乾燥し、リシンアクリ
ルアミド6.85gを得た(収率71.5%)。
3. Removal of copper from lysine acrylamide-copper complex by chelating reagent To remove copper from the obtained lysine acrylamide-copper complex, lysine acrylamide copper complex was dispersed in water, and 8-% quinolinol as a chelating reagent in chloroform 1% The copper was extracted with the solution. Thereafter, the mixture was washed with chloroform, and the chloroform dissolved in the aqueous phase was completely distilled off. Then, the aqueous phase was frozen and freeze-dried to obtain 6.85 g of lysine acrylamide (yield: 71.5%).

【0028】この1H−NMR(DO,室温,δpp
m)は、1.2−1.3(m,β−CH,2H),
1.4−1.5(m,γ−CH,2H),1.6−
1.8(m,δ−CH,2H),3.1−3.2
(m,ε−CH,2H),3.6−3.7(t,α−
CH,1H),5.6(d,CH=CH,1H),
6.0−6.3(m,CH=CH,2H)であった。
This 1H-NMR (D 2 O, room temperature, δpp
m) is 1.2-1.3 (m, β-CH 2 , 2H),
1.4-1.5 (m, γ-CH 2 , 2H), 1.6-
1.8 (m, δ-CH 2 , 2H), 3.1-3.2
(M, ε-CH 2 , 2H), 3.6-3.7 (t, α-
CH 2, 1H), 5.6 ( d, CH 2 = CH, 1H),
6.0-6.3 (m, CH 2 = CH , 2H) was.

【0029】4.リシンアクリルアミド−銅錯体からの
キレート樹脂による銅の除去 得られたリシンアクリルアミド−銅錯体から銅を脱離す
るため、水中にリシンアクリルアミド銅錯体を分散さ
せ、キレート樹脂であるイミノジ酢酸型キレート樹脂で
銅を抽出した。その後、ろ過を行った後、ろ液を凍結し
そのまま凍結乾燥してリシンアクリルアミド5.0gを
得た(収率52.5%)。
4. Removal of copper from lysine acrylamide-copper complex by a chelating resin In order to remove copper from the obtained lysine acrylamide-copper complex, lysine acrylamide copper complex is dispersed in water, and copper is removed with an iminodiacetic acid type chelating resin as a chelating resin. Was extracted. Then, after filtration, the filtrate was frozen and freeze-dried to obtain 5.0 g of lysine acrylamide (yield 52.5%).

【0030】[リシンアクリルアミドホモポリマーの合
成] 室温で、リシンアクリルアミド5g、25mmolを水
50mlに溶かし、窒素置換を20分行った後、過硫酸
アンモニウム28.5mg、0.5mol%加え、窒素
雰囲気下で20時間反応させた。未反応のモノマーを除
去するため、透析によりポリマーの精製を行った(収量
4.5g、90.0%)。
[Synthesis of lysine acrylamide homopolymer] At room temperature, 5 g and 25 mmol of lysine acrylamide were dissolved in 50 ml of water, and the atmosphere was replaced with nitrogen for 20 minutes. Then, 28.5 mg of ammonium persulfate and 0.5 mol% were added, and the mixture was added under a nitrogen atmosphere. The reaction was performed for 20 hours. The polymer was purified by dialysis to remove unreacted monomers (yield 4.5 g, 90.0%).

【0031】[リシンアクリルアミドによる共重合体の
合成] 室温で、リシンアクリルアミド3g、15.0mmol
とN、N−イソプロピルアクリルアミド1.70g、1
5.0mmolを水50mlに溶かし、窒素置換を20
分行った後、過硫酸アンモニウム36.7mg、0.5
mol%加え、窒素雰囲気下で20時間反応させた。未
反応のモノマーを除去するため、透析によりポリマーの
精製を行った(収量3.76g、収率80.0%)。
[Synthesis of Copolymer Using Lysine Acrylamide] At room temperature, 3 g of lysine acrylamide, 15.0 mmol
And 1.70 g of N, N-isopropylacrylamide, 1
5.0 mmol was dissolved in 50 ml of water,
Minutes, ammonium persulfate 36.7 mg, 0.5
mol%, and reacted under a nitrogen atmosphere for 20 hours. To remove unreacted monomers, the polymer was purified by dialysis (yield 3.76 g, 80.0%).

【0032】[リシンアクリルアミドによるテロマーの
合成] 室温で、リシンアクリルアミド3g、15.0mmo
l、3−メルカプトトリメトキシシラン0.295g、
1.50mmolを水50mlに溶かし、窒素置換を2
0分行った後、過硫酸アンモニウム18.80mg、
0.5mol%加え、窒素雰囲気下で20時間反応させ
た。未反応のモノマーを除去するため、透析によりテロ
マーの精製を行った(収量2.64g、収率80.0
%)。
[Synthesis of Telomer by Lysine Acrylamide] At room temperature, 3 g of lysine acrylamide, 15.0 mmol
1, 0.295 g of 3-mercaptotrimethoxysilane,
Dissolve 1.50 mmol in 50 ml of water,
After 0 minutes, 18.80 mg of ammonium persulfate,
0.5 mol% was added, and the reaction was performed for 20 hours under a nitrogen atmosphere. In order to remove unreacted monomers, telomers were purified by dialysis (yield 2.64 g, 80.0 g).
%).

【0033】実施例2:[オルニチンアクリルアミドの
合成] 1.オルニチン−銅錯体水溶液の調製 オルニチン塩酸塩10.0g、59mmolを熱水12
0mlに溶解させ、炭酸銅CuCOCu(OH)22
4.33g、32.8mmolを突沸しないように、徐
々に溶解させ、10分間煮沸させた後、熱いうちに素早
くろ過した。ろ取された沈殿物を熱水20mlで洗浄
し、オルニチン−銅錯体水溶液を得た。
Example 2 [Synthesis of Ornithine Acrylamide] Preparation of Ornithine-Copper Complex Aqueous Solution Ornithine hydrochloride (10.0 g, 59 mmol) was dissolved in hot water (12).
0 ml, and copper carbonate CuCO 3 Cu (OH) 22
4.33 g, 32.8 mmol were slowly dissolved so as not to bump and boiled for 10 minutes, and then quickly filtered while hot. The precipitate collected by filtration was washed with 20 ml of hot water to obtain an ornithine-copper complex aqueous solution.

【0034】2.オルニチン−銅錯体の合成 得られたオルニチン−銅錯体水溶液にジオキサン70m
l加え、スリーワンモーターでかきまぜた。2M−水酸
化ナトリウムをオルニチンと当量30.0ml、59m
mol加え、激しくかきまぜながら、オルニチンの1.
25倍当量6.67g、73.75mmolのアクリル
酸クロライドをジオキサン30mlに溶かした溶液を4
回に分け、さらに2M−水酸化ナトリウム33.8ml
を4回に分け、それぞれ交互に10分おきに加え、3.
5時間かきまぜ、室温で一夜かきまぜた。生成した沈殿
物をろ取し、水、エタノール、エーテルの順で洗浄し、
そのまま減圧乾燥し、オルニチンアクリルアミド−銅錯
体10.39gを得た(収率87.1%)。
2. Synthesis of Ornithine-Copper Complex Dioxane 70 m
l and stirred with a three-one motor. 2M-sodium hydroxide equivalent to ornithine 30.0ml, 59m
mol and add vigorously while stirring ornithine.
A solution obtained by dissolving 25.67 equivalents of 6.67 g, 73.75 mmol of acrylic acid chloride in 30 ml of dioxane was added.
Divide into 3 times, 33.8 ml of 2M sodium hydroxide
Is divided into four times and added alternately every 10 minutes.
Stir for 5 hours and stir at room temperature overnight. The generated precipitate is collected by filtration, washed with water, ethanol and ether in this order,
It was dried under reduced pressure as it was to obtain 10.39 g of an ornithine acrylamide-copper complex (yield: 87.1%).

【0035】3.オルニチンアクリルアミド−銅錯体か
らの銅の除去 得られたオルニチンアクリルアミド−銅錯体から銅を脱
離するため、水中にオルニチンアクリルアミド−銅錯体
を分散させ、キレート試薬である8−キノリノールのク
ロロホルム1%溶液で銅を抽出した。その後、クロロホ
ルムで洗浄し、水相に溶け込んだクロロホルムを完全に
留去した後、水相を凍結しそのまま凍結乾燥し、オルニ
チンアクリルアミド4.55gを得た(収率71.5
%)。
3. Removal of copper from ornithine acrylamide-copper complex To remove copper from the obtained ornithine acrylamide-copper complex, the ornithine acrylamide-copper complex is dispersed in water, and a chelating reagent, 8-quinolinol, in a 1% chloroform solution. Copper was extracted. Thereafter, the mixture was washed with chloroform, and the chloroform dissolved in the aqueous phase was completely distilled off. Then, the aqueous phase was frozen and freeze-dried to obtain 4.55 g of ornithine acrylamide (yield: 71.5).
%).

【0036】[オルニチンアクリルアミドホモポリマー
の合成] 室温で、オルニチンアクリルアミド5g、26.8mm
olを水50mlに溶かし、窒素置換を20分行った
後、過硫酸アンモニウム30.5g加え、窒素雰囲気下
で20時間反応させた。未反応のモノマーを除去するた
め、透析によりポリマーの精製を行った(収量4.25
g、収率85.0%)。
[Synthesis of Ornithine Acrylamide Homopolymer] Ornithine acrylamide 5 g, 26.8 mm at room temperature
was dissolved in 50 ml of water, and the atmosphere was replaced with nitrogen for 20 minutes. Then, 30.5 g of ammonium persulfate was added, and the mixture was reacted under a nitrogen atmosphere for 20 hours. The polymer was purified by dialysis to remove unreacted monomers (yield 4.25).
g, yield 85.0%).

【0037】[オルニチンアクリルアミドによる共重合
体の合成] 室温で、オルニチンアクリルアミド3g、16.1mm
olとN、N−イソプロピルアクリルアミド1.82
g、16.1mmolを水50mlに溶かし、窒素置換
を20分行った後、過硫酸アンモニウム36.7mg、
0.5mol%加え、窒素雰囲気下で20時間反応させ
た。未反応のモノマーを除去するため、透析によりポリ
マーの精製を行った(収量3.86g、収率81.0
%)。
[Synthesis of Copolymer with Ornithine Acrylamide] At room temperature, 3 g of ornithine acrylamide, 16.1 mm
ol and N, N-isopropylacrylamide 1.82
g, 16.1 mmol was dissolved in 50 ml of water, and after purging with nitrogen for 20 minutes, 36.7 mg of ammonium persulfate was added.
0.5 mol% was added, and the reaction was performed for 20 hours under a nitrogen atmosphere. To remove unreacted monomers, the polymer was purified by dialysis (yield 3.86 g, yield 81.0).
%).

【0038】[オルニチンアクリルアミドによるテロマ
ーの合成] 室温で、オルニチンアクリルアミド3g、16.1mm
ol、3−メルカプトトリメトキシシラン0.316
g、1.61mmolを水50mlに溶かし、窒素置換
を20分行った後、過硫酸アンモニウム18.3g加
え、窒素雰囲気下で20時間反応させた。未反応のモノ
マーを除去するため、透析によりテロマーの精製を行っ
た(収量2.65g、収率80.0%)。
[Synthesis of Telomer with Ornithine Acrylamide] At room temperature, 3 g of ornithine acrylamide, 16.1 mm
ol, 3-mercaptotrimethoxysilane 0.316
g, 1.61 mmol were dissolved in 50 ml of water, and after purging with nitrogen for 20 minutes, 18.3 g of ammonium persulfate was added and reacted under a nitrogen atmosphere for 20 hours. To remove unreacted monomers, telomers were purified by dialysis (yield 2.65 g, 80.0%).

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明により得られた、タンパク質の構
成単位でもあるアミノ酸が結合したビニルモノマーを利
用して、汎用樹脂ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチレン、ポリアクリルアミド、アクリル樹脂等を合成
する方法と同じラジカル重合反応で、生分解性プラスチ
ックや生体模倣材料を合成することが可能となり、代替
汎用樹脂や医用材料への展開まで期待できる。また、光
学活性ポリマーでもあるので、これを用いた分離材料へ
の応用も期待できる。
The same radicals as in the method of synthesizing a general-purpose resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylamide, and an acrylic resin using a vinyl monomer to which an amino acid which is also a constituent unit of a protein obtained by the present invention is bonded. By the polymerization reaction, it becomes possible to synthesize biodegradable plastics and biomimetic materials, and can be expected to be applied to alternative general-purpose resins and medical materials. In addition, since it is an optically active polymer, application to a separation material using the same can be expected.

【0040】さらに、本発明によれば、従来の合成方法
のように高価な保護基を使用する必要がなく、また、保
護基に付随する工程を必要としないので、製造費を従来
の約1/20程度に大幅に低減させることができる。
Furthermore, according to the present invention, there is no need to use expensive protecting groups as in the conventional synthesis method, and there is no need for a step associated with the protecting groups. / 20 can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の合成方法の工程の一部を示す模式図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a part of the steps of the synthesis method of the present invention.

【図2】 本発明の合成方法の工程の一部を示す模式図
である。
FIG. 2 is a schematic view showing a part of the steps of the synthesis method of the present invention.

【図3】 本発明の合成方法の工程の一部を示す模式図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of the steps of the synthesis method of the present invention.

【図4】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic view showing a part of the steps of a conventional synthesis method.

【図5】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic view showing a part of steps of a conventional synthesis method.

【図6】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図で
ある。
FIG. 6 is a schematic view showing a part of the steps of a conventional synthesis method.

【図7】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図で
ある。
FIG. 7 is a schematic view showing a part of the steps of a conventional synthesis method.

【図8】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図で
ある。
FIG. 8 is a schematic view showing a part of the steps of a conventional synthesis method.

【図9】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図で
ある。
FIG. 9 is a schematic view showing a part of the steps of a conventional synthesis method.

【図10】 従来の合成方法の工程の一部を示す模式図
である。
FIG. 10 is a schematic view showing a part of steps of a conventional synthesis method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 良一 茨城県つくば市東1丁目1番 工業技術 院物質工学工業技術研究所内 (72)発明者 上野 勝彦 茨城県つくば市東1丁目1番 工業技術 院物質工学工業技術研究所内 審査官 佐々木 秀次 (56)参考文献 特開 平10−251209(JP,A) 特開 平11−116639(JP,A) 特開 平11−124360(JP,A) Technol.Rep.Osak a.Univ.,26(1976),p.363 −371 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 20/60 C07C 231/02 C07C 233/49 C07D 233/64 106 CA,REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Ryoichi Kishi 1-1-1, Higashi, Tsukuba, Ibaraki Pref., National Institute of Materials Science and Technology (72) Inventor Katsuhiko Ueno 1-1-1, Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan Examiner, Institute of Engineering, Industrial Technology Research Institute Hideji Sasaki (56) References JP-A-10-251209 (JP, A) JP-A-11-11639 (JP, A) JP-A-11-124360 (JP, A) Technol. Rep. Osak a. Univ. , 26 (1976), p. 363-371 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08F 20/60 C07C 231/02 C07C 233/49 C07D 233/64 106 CA, REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 銅イオンがα−アミノ酸のα−炭素に結
合したカルボキシル基とアミノ基との間に配位した銅錯
体を調製し、水含有溶媒中で側鎖のプロティックな極性
基にアクリロイル基を結合してアクリルアミド化し、銅
をキレート化剤により除去することにより得られたアミ
ノ酸アクリルアミドモノマー。
1. A copper complex in which a copper ion is coordinated between a carboxyl group bonded to the α-carbon of an α-amino acid and an amino group, and the copper complex is converted into a side chain protic polar group in a water-containing solvent. An amino acid acrylamide monomer obtained by bonding an acryloyl group to form acrylamide and removing copper with a chelating agent.
【請求項2】 銅イオンがα−アミノ酸のα−炭素に結
合したカルボキシル基とアミノ基との間に配位した銅錯
体を調製し、水含有溶媒中で側鎖のプロティックな極性
基にアクリロイル基を結合してアクリルアミド化し、銅
をキレート化剤により除去することを特徴とするアミノ
アクリルアミドモノマーの製造方法。
2. A copper complex in which a copper ion is coordinated between a carboxyl group bonded to an α-carbon of an α-amino acid and an amino group is prepared in a water-containing solvent to form a side chain protic polar group. A method for producing an amino acid acrylamide monomer, comprising bonding an acryloyl group to form acrylamide, and removing copper with a chelating agent.
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