JP4544842B2 - Method for producing polyrotaxane - Google Patents

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Description

本発明は、ポリロタキサンの製造方法、特に水酸基がエンドキャップ剤と反応しない基に置換されたシクロデキストリンと両末端が水酸基の直鎖状ポリマーとエンドキャプ剤とからポリロタキサンを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a polyrotaxane, and more particularly, to a method for producing a polyrotaxane from a cyclodextrin substituted with a group whose hydroxyl group does not react with an end cap agent, a linear polymer having hydroxyl groups at both ends, and an end cap agent. .

シクロデキストリンは、その疎水性の内孔に種々の有機ゲストを取り込むことが可能であり、優れたホスト分子として知られている。シクロデキストリンと有機ゲストとの錯形成の中でも、シクロデキストリンと直鎖状ポリマーとの擬ポリロタキサン形成は、シクロデキストリンに特有の錯形成の例である。また、形成された擬ポリロタキサンの軸末端をエンドキャップしてポリロタキサンを合成できることが知られている。ここで、ポリロタキサンとは、輪と軸とからなるロタキサン構造を分子内に複数有する高分子であり、擬ポリロタキサンとは、ポリロタキサンの分子末端がエンドキャップされていない高分子である。しかしながら、擬ポリロタキサンのエンドキャップにおいては、エンドキャップ剤がシクロデキストリンの水酸基よりもロタキサン構造の軸に相当する直鎖状ポリマーの末端と選択的に反応するように、直鎖状ポリマーとして高価で合成しにくい末端にアミノ基を有するポリマーを用いていた(非特許文献1参照)。また、この反応系は、反応速度が遅いという問題も有していた。   Cyclodextrin is known as an excellent host molecule because it can incorporate various organic guests into its hydrophobic inner pore. Among the complex formation between cyclodextrin and organic guest, pseudo-polyrotaxane formation between cyclodextrin and linear polymer is an example of complex formation unique to cyclodextrin. It is also known that polyrotaxane can be synthesized by end-capping the axial end of the formed pseudopolyrotaxane. Here, the polyrotaxane is a polymer having a plurality of rotaxane structures composed of rings and shafts in the molecule, and the pseudopolyrotaxane is a polymer in which the molecular end of the polyrotaxane is not end-capped. However, in the end cap of pseudopolyrotaxane, it is expensive and synthesized as a linear polymer so that the end cap agent selectively reacts with the end of the linear polymer corresponding to the axis of the rotaxane structure rather than the hydroxyl group of cyclodextrin. The polymer which has an amino group at the terminal which is hard to carry out was used (refer nonpatent literature 1). In addition, this reaction system has a problem that the reaction rate is slow.

Figure 0004544842
Figure 0004544842

一方、シクロデキストリン誘導体として、シクロデキストリンの水酸基をメトキシ基で置換したパーメチルシクロデキストリンが知られており、該パーメチルシクロデキストリンは、有機溶媒への溶解性に優れるため、近年、有機合成の分野において、未置換のシクロデキストリンに代わって広く用いられるようになってきた。該パーメチルシクロデキストリンも、未置換のシクロデキストリンと同様にホスト分子として優れており、ポリプロピレングリコールやポリテトラヒドロフラン等の直鎖状ポリマーと錯形成して、擬ポリロタキサンを生成することが知られている(非特許文献2参照)。ここで、該擬ポリロタキサンのエンドキャップにおいては、パーメチルシクロデキストリンが水酸基を有さないため、直鎖状ポリマーとして安価で一般的な末端に水酸基を有するポリマーを用いることが可能と考えられる。   On the other hand, permethylcyclodextrin in which the hydroxyl group of cyclodextrin is substituted with a methoxy group is known as a cyclodextrin derivative, and the permethylcyclodextrin is excellent in solubility in organic solvents. Have been widely used in place of unsubstituted cyclodextrins. The permethylcyclodextrin is also excellent as a host molecule like the unsubstituted cyclodextrin, and is known to form a pseudopolyrotaxane by complexing with a linear polymer such as polypropylene glycol or polytetrahydrofuran. (Refer nonpatent literature 2). Here, in the end cap of the pseudopolyrotaxane, since permethylcyclodextrin does not have a hydroxyl group, it is considered possible to use an inexpensive and general polymer having a hydroxyl group at the terminal as a linear polymer.

A. Harada, J. Li, M. Kamachi, Nature, 356, 325 (1992)A. Harada, J. Li, M. Kamachi, Nature, 356, 325 (1992) M. Okada, M. Kamachi, A. Harada, Macromolecules, 32, 7202 (1999)M. Okada, M. Kamachi, A. Harada, Macromolecules, 32, 7202 (1999)

しかしながら、本発明者らが、パーメチルシクロデキストリンと末端に水酸基を有するポリマーとから形成した擬ポリロタキサンを有機溶媒中でエンドキャップして、即ち、液相反応でポリロタキサンを合成しようとしたところ、擬ポリロタキサンにエンドキャップを付加するよりも、ポリマーからパーメチルシクロデキストリンが脱離する速度の方がはるかに速く、ポリロタキサンを得ることができなかった。   However, when the present inventors endcapped a pseudopolyrotaxane formed from permethylcyclodextrin and a polymer having a hydroxyl group at the end in an organic solvent, that is, when a polyrotaxane was synthesized by a liquid phase reaction, The rate of desorption of permethylcyclodextrin from the polymer was much faster than the addition of an end cap to the polyrotaxane, and the polyrotaxane could not be obtained.

そこで、本発明の目的は、置換シクロデキストリンと末端に水酸基を有するポリマーとから形成した擬ポリロタキサンにエンドキャップしてポリロタキサンを製造するための新規の方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel method for producing a polyrotaxane by endcapping a pseudopolyrotaxane formed from a substituted cyclodextrin and a polymer having a hydroxyl group at the terminal.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、置換シクロデキストリンと末端に水酸基を有するポリマーとから形成した擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを加圧しながら混合することで、擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とが固相反応してポリロタキサンが生成することを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have mixed a pseudopolyrotaxane formed from a substituted cyclodextrin and a polymer having a hydroxyl group at the terminal and an end cap agent while applying pressure, thereby producing a pseudopolyrotaxane. It was found that polyrotaxane was produced by solid-phase reaction between the endcap agent and the end cap agent, and the present invention was completed.

即ち、本発明のポリロタキサンの製造方法は、(i)水酸基がエンドキャップ剤と反応しない基に置換されたシクロデキストリンと両末端が水酸基の直鎖状ポリマーとから擬ポリロタキサンを生成させ、(ii)該擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを固相反応させることを特徴とする。   That is, the method for producing a polyrotaxane according to the present invention comprises: (i) generating a pseudopolyrotaxane from a cyclodextrin substituted with a group that does not react with an end-capping agent and a linear polymer with hydroxyl groups at both ends; and (ii) The pseudopolyrotaxane and the end cap agent are reacted in a solid phase.

本発明のポリロタキサンの製造方法の好適例においては、前記エンドキャップ剤と反応しない基がアルコキシ基である。該アルコキシ基としては、メトキシ基が特に好ましい。   In a preferred example of the method for producing a polyrotaxane according to the present invention, the group that does not react with the end cap agent is an alkoxy group. As the alkoxy group, a methoxy group is particularly preferable.

本発明のポリロタキサンの製造方法の他の好適例においては、前記ポリマーがポリテトラヒドロフランである。   In another preferred embodiment of the method for producing a polyrotaxane according to the present invention, the polymer is polytetrahydrofuran.

本発明のポリロタキサンの製造方法の他の好適例においては、前記エンドキャップ剤が、シクロデキストリンの内孔径よりも嵩高い基を有するイソシアネート又はハロゲン化アシルである。ここで、該イソシアネートとしては、4-トリチルフェニルイソシアネート及び3,5-ジメチルフェニルイソシアネートが好ましく、前記ハロゲン化アシルとしては、3,5-ジメチル安息香酸クロライドが好ましい。   In another preferred embodiment of the method for producing a polyrotaxane according to the present invention, the end cap agent is an isocyanate or acyl halide having a group bulkier than the inner pore diameter of cyclodextrin. Here, as the isocyanate, 4-tritylphenyl isocyanate and 3,5-dimethylphenyl isocyanate are preferable, and as the acyl halide, 3,5-dimethylbenzoic acid chloride is preferable.

また、前記擬ポリロタキサンと前記イソシアネートとを反応させる場合、n-ジブチルスズジラウレートの存在下で固相反応させるのが好ましい。一方、前記擬ポリロタキサンと前記ハロゲン化アシルとを反応させる場合、4-ジメチルアミノピリジン及びトリエチルアミンの存在下で固相反応させるのが好ましい。   Moreover, when making the said pseudo poly rotaxane and the said isocyanate react, it is preferable to make a solid phase reaction in presence of n-dibutyltin dilaurate. On the other hand, when the pseudopolyrotaxane and the acyl halide are reacted, they are preferably subjected to a solid phase reaction in the presence of 4-dimethylaminopyridine and triethylamine.

本発明のポリロタキサンの製造方法の他の好適例においては、前記擬ポリロタキサンと前記エンドキャップ剤とを加圧しながら混合して固相反応させる。   In another preferred embodiment of the method for producing a polyrotaxane according to the present invention, the pseudopolyrotaxane and the end cap agent are mixed under pressure to cause a solid phase reaction.

本発明によれば、安価で一般的な末端に水酸基を有するポリマーと置換シクロデキストリンとから形成した擬ポリロタキサンにエンドキャップを施して、ポリロタキサンを製造することができる。該ポリロタキサンは、安価で一般的な末端に水酸基を有するポリマーを原料とするため、安価に製造することができる。   According to the present invention, a polyrotaxane can be produced by applying an end cap to a pseudopolyrotaxane formed from an inexpensive polymer having a hydroxyl group at a terminal and a substituted cyclodextrin. The polyrotaxane is inexpensive and can be produced at low cost because it uses a general polymer having a hydroxyl group at the terminal.

以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のポリロタキサンの製造方法は、(i)水酸基がエンドキャップ剤と反応しない基に置換されたシクロデキストリンと両末端が水酸基の直鎖状ポリマーとから擬ポリロタキサンを生成させ、(ii)該擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを固相反応させることを特徴とし、好ましくは、加圧しながら混合して固相反応させる。本発明の方法においては、擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを固相反応させるため、直鎖状ポリマーから置換シクロデキストリンが脱離する速度が遅く、また、加圧しながら混合することで、擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを充分に固相反応させてポリロタキサンを高収率で生成させることができ、しかも、擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤との反応速度が充分速い。   The present invention is described in detail below. The method for producing a polyrotaxane according to the present invention comprises: (i) generating a pseudopolyrotaxane from a cyclodextrin substituted with a group that does not react with an end-capping agent and a linear polymer having hydroxyl groups at both ends; The polyrotaxane and the end cap agent are subjected to a solid phase reaction. Preferably, the polyrotaxane and the end cap agent are mixed under pressure to cause a solid phase reaction. In the method of the present invention, since the pseudopolyrotaxane and the end cap agent are subjected to a solid phase reaction, the rate at which the substituted cyclodextrin is desorbed from the linear polymer is slow. A polyrotaxane can be produced in a high yield by sufficiently solid-phase reaction with the endcap agent, and the reaction rate between the pseudopolyrotaxane and the endcap agent is sufficiently high.

前記水酸基がエンドキャップ剤と反応しない基に置換されたシクロデキストリンにおいて、該エンドキャップ剤と反応しない基(保護基)は、エンドキャップ剤に応じて適宜選択することができる。例えば、エンドキャップ剤としてイソシアネートやハロゲン化アシルを用いる場合、エンドキャップ剤と反応しない基としては、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、シロキシ基、スルホニル基、ホスホニル基等が挙げられ、これらの中でもアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ベンジロキシ基、ジフェニルメトキシ基、トリチルオキシ基、4-メトキシベンジロキシ基、メトキシメトキシ基、1-エトキシエトキシ基、ベンジルオキシメトキシ基、2-トリメチルシリルエトキシ基、2-トリメチルシリルエトキシメトキシ基、フェノキシ基、4-メトキシフェノキシ基等が挙げられ、これらの中でもメトキシ基が特に好ましい。   In the cyclodextrin in which the hydroxyl group is substituted with a group that does not react with the end cap agent, a group that does not react with the end cap agent (protecting group) can be appropriately selected according to the end cap agent. For example, when isocyanate or acyl halide is used as the end cap agent, examples of the group that does not react with the end cap agent include an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, a siloxy group, a sulfonyl group, and a phosphonyl group. Of these, an alkoxy group is preferred. As the alkoxy group, methoxy group, ethoxy group, benzyloxy group, diphenylmethoxy group, trityloxy group, 4-methoxybenzyloxy group, methoxymethoxy group, 1-ethoxyethoxy group, benzyloxymethoxy group, 2-trimethylsilylethoxy group A 2-trimethylsilylethoxymethoxy group, a phenoxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and the like can be given. Among these, a methoxy group is particularly preferable.

上記シクロデキストリンは環状オリゴ糖とも呼ばれ、α-グルコピラノース基がα-1,4-グリコシド結合によって環状につながったものであり、該グルコピラノース基の個数が6個のα-シクロデキストリン(内孔径:4.5Å)、グルコピラノース基の個数が7個のβ-シクロデキストリン(内孔径:7.0Å)、グルコピラノース基の個数が8個のγ-シクロデキストリン(内孔径:8.5Å)等がある。該シクロデキストリンの水酸基は、エンドキャップ剤と反応しない基に置換された後、即ち、シクロデキストリンの水酸基を保護した後、後述するポリマーとの錯形成に用いられる。   The cyclodextrin is also referred to as a cyclic oligosaccharide, in which α-glucopyranose groups are cyclically connected by α-1,4-glycoside bonds, and the number of glucopyranose groups is six α-cyclodextrins (inner Pore diameter: 4.5 mm), β-cyclodextrin having 7 glucopyranose groups (inner pore diameter: 7.0 mm), γ-cyclodextrin having 8 glucopyranose groups (inner pore diameter: 8.5 mm), etc. . After the hydroxyl group of the cyclodextrin is substituted with a group that does not react with the end cap agent, that is, after the hydroxyl group of the cyclodextrin is protected, it is used for complex formation with a polymer described later.

前記両末端が水酸基の直鎖状ポリマーとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリエチレングリコール、ポリオキセタン、ポリトリオキサン、ポリ(1,3-ジオキソラン)、ポリ(1,3-ジオキセパン)、ポリシロキサン、末端水酸化ポリブタジエン、及びこれらの両末端が水酸基の直鎖状ポリマーの重合(オリゴマー化)物等が挙げられ、これらの中でも、上記置換シクロデキストリンとの錯形成率に優れる点で、ポリテトラヒドロフラン(PTHF)が好ましい。上記直鎖状ポリマーの数平均分子量(Mn)は、特に限定されるものではないが、1000〜2000の範囲が好ましい。   Examples of the linear polymer having hydroxyl groups at both ends include polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polyethylene glycol, polyoxetane, polytrioxane, poly (1,3-dioxolane), poly (1,3-dioxepane), polysiloxane, and terminal. Examples include hydroxylated polybutadiene and polymerized (oligomerized) products of linear polymers having hydroxyl groups at both ends. Among these, polytetrahydrofuran (PTHF) is used because of its excellent complex formation rate with the substituted cyclodextrin. ) Is preferred. The number average molecular weight (Mn) of the linear polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 1000 to 2000.

前記水酸基がエンドキャップ剤と反応しない基に置換されたシクロデキストリンと両末端が水酸基の直鎖状ポリマーとから擬ポリロタキサンを生成させる反応は、M. Okada, M. Kamachi, A. Harada, Macromolecules, 32, 7202 (1999)を参照して、容易に実施できる。該擬ポリロタキサンの生成反応は、水溶媒中、室温付近で超音波照射して行うのが好ましい。上記両末端が水酸基の直鎖状ポリマー1molに対する置換シクロデキストリンのモル数は、ポリマーの分子量にもより特に限定されるものではないが、5〜12molの範囲が好ましく、直鎖状ポリマーに対する置換シクロデキストリンのモル数を調節することで、置換シクロデキストリンによるポリマーの被覆率を調整できる。なお、擬ポリロタキサンの調製においては、必要な量の約2倍の置換シクロデキストリンを使用するのが好ましく、具体的には、両末端が水酸基の直鎖状ポリマー1molに対して10〜25molの置換シクロデキストリンを用いるのが好ましい。   The reaction for generating a pseudopolyrotaxane from a cyclodextrin in which the hydroxyl group is substituted with a group that does not react with an end cap agent and a linear polymer having hydroxyl groups at both ends is described in M. Okada, M. Kamachi, A. Harada, Macromolecules, 32, 7202 (1999). The pseudopolyrotaxane formation reaction is preferably carried out by irradiating ultrasonically in an aqueous solvent at around room temperature. The number of moles of the substituted cyclodextrin per 1 mol of the linear polymer having hydroxyl groups at both ends is not particularly limited by the molecular weight of the polymer, but is preferably in the range of 5 to 12 mol. By adjusting the number of moles of dextrin, the coverage of the polymer with the substituted cyclodextrin can be adjusted. In preparation of the pseudopolyrotaxane, it is preferable to use about twice the required amount of substituted cyclodextrin. Specifically, 10-25 mol of a substituted cyclodextrin is substituted for 1 mol of a linear polymer having hydroxyl groups at both ends. Preference is given to using cyclodextrins.

前記エンドキャップ剤としては、直鎖状ポリマーの水酸基と選択的に反応し、シクロデキストリンの内孔径よりも嵩高い基を有する化合物を用いることができ、イソシアネート、ハロゲン化アシル及び酸無水物を例示することができる。エンドキャップ剤により、上記擬ポリロタキサンの末端(軸に相当するポリマーの末端)をキャップすることにより、置換シクロデキストリンとポリマーとをロタキサン構造により機械的結合で繋ぐことができる。ここで、上記嵩高い基としては、3,5-ジ-t-ブチルベンジル基、3,5-ジメチルベンジル基、3,5-ジニトロベンジル基、4-t-ブチルベンジル基、トリチル基、4-トリチルフェニル基、3,5-ジメチルフェニル基等が挙げられる。   As the end cap agent, a compound that selectively reacts with a hydroxyl group of a linear polymer and has a group bulky than the inner pore diameter of cyclodextrin can be used, and examples thereof include isocyanates, acyl halides, and acid anhydrides. can do. By capping the end of the pseudopolyrotaxane (the end of the polymer corresponding to the shaft) with an end-capping agent, the substituted cyclodextrin and the polymer can be linked by a mechanical bond with the rotaxane structure. Here, examples of the bulky group include 3,5-di-t-butylbenzyl group, 3,5-dimethylbenzyl group, 3,5-dinitrobenzyl group, 4-t-butylbenzyl group, trityl group, 4 -Tritylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group and the like.

上記イソシアネートとして、具体的には、4-トリチルフェニルイソシアネート、3,5-ジメチルフェニルイソシアネート、4-フェロセニルフェニルイソシアナート、3,5-ジ-tert-ブチルフェニルイソシアナート等が挙げられ、これらの中でも、4-トリチルフェニルイソシアネートが特に好ましい。また、上記ハロゲン化アシルとしては、3,5-ジメチル安息香酸クロライド、トリフェニル酢酸クロリド、ジフェニル酢酸クロリド、4-トリチル安息香酸クロリド、3,5-ジ-tert-ブチル安息香酸クロリド、フェロセンカルボニルクロリド等が挙げられる。また、上記酸無水物としては、前記ハロゲン化アシルの項で挙げた化合物に対応する酸無水物が挙げられ、具体的には、3,5-ジメチル安息香酸無水物、トリフェニル酢酸無水物、ジフェニル酢酸無水物、4-トリチル安息香酸無水物、3,5-ジ-tert-ブチル安息香酸無水物、フェロセンカルボン酸無水物等が挙げられる。上記エンドキャップ剤の使用量は、直鎖状ポリマーの水酸基に対して5〜30当量(eq)の範囲が好ましい。   Specific examples of the isocyanate include 4-tritylphenyl isocyanate, 3,5-dimethylphenyl isocyanate, 4-ferrocenylphenyl isocyanate, 3,5-di-tert-butylphenyl isocyanate, and the like. Among these, 4-tritylphenyl isocyanate is particularly preferable. Examples of the acyl halide include 3,5-dimethylbenzoic acid chloride, triphenylacetic acid chloride, diphenylacetic acid chloride, 4-tritylbenzoic acid chloride, 3,5-di-tert-butylbenzoic acid chloride, and ferrocenecarbonyl chloride. Etc. Examples of the acid anhydride include acid anhydrides corresponding to the compounds mentioned in the item of acyl halide, specifically 3,5-dimethylbenzoic acid anhydride, triphenylacetic acid anhydride, Examples thereof include diphenylacetic anhydride, 4-tritylbenzoic anhydride, 3,5-di-tert-butylbenzoic anhydride, ferrocenecarboxylic anhydride and the like. The amount of the end cap agent used is preferably in the range of 5 to 30 equivalents (eq) with respect to the hydroxyl group of the linear polymer.

前記エンドキャップ剤としてイソシアネートを用いる場合、該イソシアネートと前記擬ポリロタキサンとを触媒の存在下で付加反応させるのが好ましく、該触媒としてはn-ジブチルスズジラウレート(DBTDL)、テトラブチルスズ、水素化トリブチルスズ、トリブチルスズクロリド、トリフェニルスズクロリド、ビス(トリブチルスズ)オキシド、トリブチルスズアルコキシド、マレイン酸ジブチルスズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジクロリド、イミダゾール、シアナミド、トリエチレンジアミン、N,N,N',N'-テトラメチルヘキサメチレンジアミン等が挙げられ、これら触媒は一種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これら触媒の中でも、n-ジブチルスズジラウレートが好ましい。上記触媒の使用量は、擬ポリロタキサン1molに対して、0.01〜0.1mol使用するのが好ましい。   When isocyanate is used as the end cap agent, the isocyanate and the pseudopolyrotaxane are preferably subjected to an addition reaction in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include n-dibutyltin dilaurate (DBTDL), tetrabutyltin, tributyltin hydride, tributyltin. Chloride, triphenyltin chloride, bis (tributyltin) oxide, tributyltin alkoxide, dibutyltin maleate, dibutyltin oxide, dibutyltin dichloride, imidazole, cyanamide, triethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylhexamethylenediamine, etc. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. Among these catalysts, n-dibutyltin dilaurate is preferable. The amount of the catalyst used is preferably 0.01 to 0.1 mol with respect to 1 mol of the pseudopolyrotaxane.

前記エンドキャップ剤としてハロゲン化アシルを用いる場合、該ハロゲン化アシルと前記擬ポリロタキサンとを触媒の存在下で反応させるのが好ましく、該触媒としては4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、トリブチルアミン、イミダゾール、ピリジン、ピコリン、ルチジン等が挙げられ、4-ジメチルアミノピリジンとトリエチルアミンとを併用するのが好ましい。上記触媒の使用量は、擬ポリロタキサンに対して、3〜15当量使用するのが好ましく、5〜10当量使用するのが更に好ましい。   When an acyl halide is used as the end cap agent, the acyl halide and the pseudopolyrotaxane are preferably reacted in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include 4-dimethylaminopyridine (DMAP), triethylamine, and triethylenediamine. , Tributylamine, imidazole, pyridine, picoline, lutidine and the like, and 4-dimethylaminopyridine and triethylamine are preferably used in combination. The amount of the catalyst used is preferably 3 to 15 equivalents, more preferably 5 to 10 equivalents, based on the pseudopolyrotaxane.

前記擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを固相反応させるには、該擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤との混合物を加圧しながら混合するのが好ましく、該混合手段としては、乳鉢中ですりつぶしながらの混合の他、ボールミル、ニーダー、石臼、ローラー、スクリュー、すりつぶし機、ミキサー、混練機等を利用することができる。圧力としては、特に限定されるものではないが、大気圧を超える圧力を擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤との混合物に負荷するのが好ましい。加圧・混合中の反応温度としては、特に限定されるものではないが、室温以上が好ましく、加温することで、ポリロタキサンの収率及びポリマーに対する置換シクロデキストリンの被覆率を向上させることができる。   In order to cause the pseudopolyrotaxane and the end cap agent to undergo a solid phase reaction, it is preferable to mix the mixture of the pseudopolyrotaxane and the end cap agent while applying pressure, and as the mixing means, mixing while being ground in a mortar. In addition, a ball mill, a kneader, a stone mill, a roller, a screw, a grinder, a mixer, a kneader, or the like can be used. Although it does not specifically limit as a pressure, It is preferable to apply the pressure exceeding atmospheric pressure to the mixture of a pseudo polyrotaxane and an end cap agent. The reaction temperature during the pressurization and mixing is not particularly limited, but it is preferably room temperature or higher. By heating, the yield of polyrotaxane and the coverage of the substituted cyclodextrin with respect to the polymer can be improved. .

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(パーメチルα-シクロデキストリンの合成)
NaH(オイル中60%)29g(NaH;17g, 710mmol)を50mLのn-ヘキサンで3回洗浄し、ジメチルホルムアミド(DMF)150mLに加えて撹拌した懸濁液に、α-シクロデキストリン(α-CD)12g(12mmol)のDMF溶液100mLを滴下し、室温で30分間撹拌した。次に、氷浴で反応系を0℃とし、ヨウ化メチル91mL(1.5mol)を滴下し、0℃で4時間、更に室温で24時間撹拌した。その後、混合液にメタノール100mLを加え数分間撹拌し、真空下で溶媒を留去して濃縮した。濃縮した反応液を氷水600mLに加え、水相から目的物を3×100mLのクロロホルムで抽出し、飽和Na224水溶液150mL及び飽和食塩水2×150mLで洗浄した後、MgSO4で乾燥して溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物をクロロホルムに溶解させ、n-ヘキサンで再結晶して、白色固体状のパーメチルα-シクロデキストリン(PMα-CD)9.9g(66%)を得た。生成物の同定結果と反応スキームを以下に示す。
m.p.:210-213℃.
1H NMR(270MHz, CDCl3):δ=5.13(d, J=3.6Hz, 6H, C(1)H), 3.88-3.17(m, 9019H, C(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3)ppm.
(Synthesis of permethyl α-cyclodextrin)
29 g of NaH (60% in oil) (NaH; 17 g, 710 mmol) was washed three times with 50 mL of n-hexane, added to 150 mL of dimethylformamide (DMF), and the suspension was mixed with α-cyclodextrin (α- (CD) 12 g (12 mmol) of DMF solution (100 mL) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, the reaction system was brought to 0 ° C. in an ice bath, and 91 mL (1.5 mol) of methyl iodide was added dropwise, followed by stirring at 0 ° C. for 4 hours and further at room temperature for 24 hours. Thereafter, 100 mL of methanol was added to the mixed solution and stirred for several minutes, and the solvent was distilled off under vacuum to concentrate. The concentrated reaction solution was added to 600 mL of ice water, and the target product was extracted from the aqueous phase with 3 × 100 mL of chloroform, washed with 150 mL of saturated aqueous Na 2 S 2 O 4 solution and 2 × 150 mL of saturated brine, and then dried over MgSO 4 . The solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was dissolved in chloroform and recrystallized with n-hexane to obtain 9.9 g (66%) of white solid permethyl α-cyclodextrin (PMα-CD). The product identification results and reaction scheme are shown below.
mp: 210-213 ° C.
1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 ): δ = 5.13 (d, J = 3.6 Hz, 6H, C (1) H ), 3.88-3.17 (m, 9019H, C (2-6) H and O (2, 3,6) C H 3 ) ppm.

Figure 0004544842
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(擬ポリロタキサンの調製例1)
M. Okada, M. Kamachi, A. Harada, Macromolecules, 32, 7202 (1999)に従って、擬ポリロタキサンを調製した。パーメチルα-シクロデキストリン(PMα-CD)15g(12mmol)のイオン交換水溶液73mLに、平均分子量1400のポリテトラヒドロフラン(PTHF)730mg(0.52mmol)を加え、20℃で30分間超音波照射した。得られた白色懸濁液を室温で一晩静置した後、遠心分離・デカンテーションし、ゲル状沈殿物を数回イオン交換水で洗浄し、フリーズドライした後、CaCl2と共に乾燥させて、白色固体状の擬ポリロタキサンA 8.0g(PTHFに対して100%)を得た。生成物の同定結果と反応スキームを以下に示す。
1H NMR(270MHz, DMSO-d6):δ=5.01(d, J=2.2Hz, 11.0×6H, PMα-CDのC(1)H), 3.86-3.03(m, PMα-CDのC(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.60(s, 77H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
13C NMR(CDCl3):δ=99.9, 82.3, 82.0, 81.0, 71.3, 71.1, 70.7, 70.5, 61.7, 58.9, 57.7, 26.6ppm.
(Preparation Example 1 of Pseudopolyrotaxane)
Pseudopolyrotaxane was prepared according to M. Okada, M. Kamachi, A. Harada, Macromolecules, 32, 7202 (1999). To 73 mL of an ion exchange aqueous solution of 15 g (12 mmol) of permethyl α-cyclodextrin (PMα-CD), 730 mg (0.52 mmol) of polytetrahydrofuran (PTHF) having an average molecular weight of 1400 was added, followed by ultrasonic irradiation at 20 ° C. for 30 minutes. The resulting white suspension was allowed to stand overnight at room temperature, then centrifuged and decanted, the gel-like precipitate was washed several times with ion-exchanged water, freeze-dried, and dried with CaCl 2 . 8.0 g (100% with respect to PTHF) of pseudopolyrotaxane A as a white solid was obtained. The product identification results and reaction scheme are shown below.
1 H NMR (270 MHz, DMSO-d 6 ): δ = 5.01 (d, J = 2.2 Hz, 11.0 × 6H, PMα-CD C (1) H ), 3.86-3.03 (m, PMα-CD C ( 2 ~ 6) H and O (2,3,6) C H 3 , -CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O-) of PTHF, 1.60 (s, 77H, -C H 2 CH 2 CH of PTHF 2 C H 2 O-) ppm.
13 C NMR (CDCl 3 ): δ = 99.9, 82.3, 82.0, 81.0, 71.3, 71.1, 70.7, 70.5, 61.7, 58.9, 57.7, 26.6 ppm.

Figure 0004544842
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1H NMRスペクトルの積分比から、PTHF1分子に対するPMα-CDの数が11.0個であった。また、CPKモデルより、PMα-CDの長さを18Å、平均分子量1400のPTHFの伸びきり鎖の長さを185Åとすると、軸に相当するPTHFのうち輪に相当するPMα-CDで覆われた部分の長さの割合(以下、被覆率θとする)は107%であった。 From the integration ratio of the 1 H NMR spectrum, the number of PMα-CD per molecule of PTHF was 11.0. Also, from the CPK model, when the length of PMα-CD was 18 mm and the length of the extended chain of PTHF having an average molecular weight of 1400 was 185 mm, it was covered with PMα-CD corresponding to the ring of PTHF corresponding to the shaft. The ratio of the length of the part (hereinafter referred to as the coverage θ) was 107%.

(4-トリチルフェニルイソシアネートの合成)
4-トリチルアニリン1.0g(3.0mmol)のトルエン溶液100mLに、HClガスを飽和まで吹き込んだ後、トリホスゲン1.3g(4.5mmol)を加えて、2時間加熱還流した。真空下、溶媒及びホスゲンガスを減圧留去し、4-トリチルフェニルイソシアネート1.1g(100%)を得た。生成物の同定結果を以下に示す。
m.p.:162-166℃.
IR(KBr):2262, 772, 701cm-1.
(Synthesis of 4-tritylphenyl isocyanate)
After bubbling HCl gas to 100 mL of a toluene solution of 1.0 g (3.0 mmol) of 4-tritylaniline, 1.3 g (4.5 mmol) of triphosgene was added, and the mixture was heated to reflux for 2 hours. Under vacuum, the solvent and phosgene gas were distilled off under reduced pressure to obtain 1.1 g (100%) of 4-tritylphenyl isocyanate. The product identification results are shown below.
mp: 162-166 ° C.
IR (KBr): 2262, 772, 701cm- 1 .

(比較例1)
4-トリチルフェニルイソシアネート108mg(0.30mmol)及びn-ジブチルスズジラウレート(DBTDL)0.50μL(8.5×10-4mmol)のジメチルアセトアミド(DMAc)溶液1.0mLをAr雰囲気下で撹拌し、該DMAc溶液に上記擬ポリロタキサンA 156mg(0.010mmol)を加え、室温で2時間撹拌した。その後、反応溶液にクロロホルムを加えて数分間撹拌し、HPLCにて高分子量体を分取して、無色オイル状生成物22mg(104%)を得た。生成物の同定結果を以下に示す。
1H NMR(270MHz, DMSO-d6):δ=7.27-7.14(m, 38H, 末端基のArH), 3.34(s, 77H, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.51(s, 77H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
(Comparative Example 1)
1.0 mL of a dimethylacetamide (DMAc) solution of 108 mg (0.30 mmol) of 4- tritylphenyl isocyanate and 0.50 μL (8.5 × 10 −4 mmol) of n-dibutyltin dilaurate (DBTDL) was stirred in an Ar atmosphere, and the DMAc solution was mixed with the above solution. Pseudopolyrotaxane A (156 mg, 0.010 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, chloroform was added to the reaction solution and the mixture was stirred for several minutes, and the high molecular weight product was separated by HPLC to obtain 22 mg (104%) of a colorless oily product. The product identification results are shown below.
1 H NMR (270 MHz, DMSO-d 6 ): δ = 7.27-7.14 (m, 38H, end group Ar H ), 3.34 (s, 77H, —CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O— of PTHF ), 1.51 (s, 77H, -C H 2 CH 2 CH 2 C H 2 O-) ppm in PTHF.

生成物の1H NMRスペクトル中に、PMα-CD由来のピークが存在しないことから、PMα-CDがPTHFから脱離したことを確認した。 Since there was no PMα-CD-derived peak in the 1 H NMR spectrum of the product, it was confirmed that PMα-CD was detached from PTHF.

(実施例1)
上記擬ポリロタキサンA 1.57g(0.10mmol)、4-トリチルフェニルイソシアネート1.09g(3.0mmol)及びDBTDL 3.0μL(5.1×10-3mmol)を乳鉢中、室温で90分間加圧・混合した。混合物をクロロホルムに溶解させ、難溶分を濾別後、エーテルに1回、メタノールに1回再沈澱して白色固体状生成物242mg(22%)を得た。生成物の同定結果と反応スキームを以下に示す。
1H NMR(270MHz, CDCl3, VT60℃):δ=7.28-7.04(m, 38H, 末端基のArH), 4.91(s, 7.2×6H, PMα-CDのC(1)H), 3.92-3.05(m, PMα-CDのC(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.53(s, 77H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
13C NMR(CDCl3):δ=130.7, 127.3, 127.1, 100.2, 82.5, 82.2, 81.3, 71.2, 71.0, 61.7, 58.9, 57.7, 26.7, 26.4ppm.
IR(KBr):1736, 1596, 1527cm-1.
GPC(ポリスチレン基準, 溶離液:クロロホルム, UV):Mw/Mn=1.3, Mn=10174(理論値10935).
DSC:Tg=20.9, Td=238℃.
Example 1
The pseudopolyrotaxane A 1.57 g (0.10 mmol), 4-tritylphenyl isocyanate 1.09 g (3.0 mmol) and DBTDL 3.0 μL (5.1 × 10 −3 mmol) were pressurized and mixed at room temperature for 90 minutes in a mortar. The mixture was dissolved in chloroform, and the hardly soluble component was separated by filtration and then reprecipitated once in ether and once in methanol to obtain 242 mg (22%) of a white solid product. The product identification results and reaction scheme are shown below.
1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 , VT60 ° C.): δ = 7.28-7.04 (m, 38H, end group Ar H ), 4.91 (s, 7.2 × 6H, PMα-CD C (1) H ), 3.92 -3.05 (m, C (2-6) H and PM (2-3,6) C H 3 in PMα-CD, -CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O- in PTHF, 1.53 (s, 77H, PTHF -C H 2 CH 2 CH 2 C H 2 O-) ppm.
13 C NMR (CDCl 3 ): δ = 130.7, 127.3, 127.1, 100.2, 82.5, 82.2, 81.3, 71.2, 71.0, 61.7, 58.9, 57.7, 26.7, 26.4 ppm.
IR (KBr): 1736, 1596, 1527 cm −1 .
GPC (polystyrene standard, eluent: chloroform, UV): Mw / Mn = 1.3, Mn = 10174 (theoretical value 10935).
DSC: Tg = 20.9, Td = 238 ° C.

Figure 0004544842
Figure 0004544842

生成物の1H NMRスペクトル中にPTHF及びPMα-CD由来のピークが存在し、13C NMRスペクトル中に4-トリチルフェニルイソシアネート由来の芳香族炭素のピークが観測され、IRスペクトル中にウレタン結合由来の吸収が観測された。また、GPCで測定したMnが理論値とほぼ一致することから、ポリロタキサンが生成したことが確認された。なお、1H NMRの積分比から、n=7.2、θ=70%であった。 Peaks derived from PTHF and PMα-CD are present in the 1 H NMR spectrum of the product, aromatic carbon peaks derived from 4-tritylphenyl isocyanate are observed in the 13 C NMR spectrum, and urethane bonds are derived from the IR spectrum. Absorption was observed. Moreover, since Mn measured by GPC almost coincided with the theoretical value, it was confirmed that polyrotaxane was produced. From the integration ratio of 1 H NMR, n = 7.2 and θ = 70%.

(実施例2〜4)
エンドキャップ剤、触媒及び反応時間を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様に行った。なお、エンドキャップ剤の使用量は、実施例2及び4では、擬ポリロタキサンAに対して30当量、実施例3では60当量である。結果を表1に示す。
(Examples 2 to 4)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the end cap agent, the catalyst, and the reaction time were changed as shown in Table 1. In addition, the usage-amount of an end cap agent is 30 equivalent with respect to pseudo-polyrotaxane A in Example 2 and 4, and 60 equivalent in Example 3. The results are shown in Table 1.

Figure 0004544842
Figure 0004544842

(実施例5〜7)
乳鉢をホットプレート上で加温することにより、反応温度を表2に示すように変更する以外は、実施例2と同様に行った。結果を表2に示す。
(Examples 5-7)
The same procedure as in Example 2 was performed except that the reaction temperature was changed as shown in Table 2 by heating the mortar on a hot plate. The results are shown in Table 2.

Figure 0004544842
Figure 0004544842

(実施例8)
PMα-CD 1.0g(0.82mmol)のイオン交換水溶液5.0mLに、平均分子量1000のポリテトラヒドロフラン(PTHF)50mg(0.075mmol)を加え、20℃で30分間超音波照射した。得られた白色懸濁液を室温で二日間静置した後、遠心分離・濾過し、沈殿物を数回イオン交換水で洗浄し、真空乾燥した後、P25と共に乾燥させて、白色固体状の擬ポリロタキサンB 295mg(PTHFに対して75%)を得た。生成物の同定結果を以下に示す。
1H NMR(270MHz, アセトン-d6):δ=5.01(d, J=3.2Hz, 5.6×6H, PMα-CDのC(1)H), 3.87-3.03(m, PMα-CDのC(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.59(s, 55H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
(Example 8)
To 5.0 mL of an ion exchange aqueous solution of 1.0 g (0.82 mmol) of PMα-CD, 50 mg (0.075 mmol) of polytetrahydrofuran (PTHF) having an average molecular weight of 1000 was added, followed by ultrasonic irradiation at 20 ° C. for 30 minutes. The resulting white suspension was allowed to stand at room temperature for 2 days, then centrifuged and filtered. The precipitate was washed several times with ion-exchanged water, dried in vacuo, and then dried with P 2 O 5 to give a white 295 mg of solid pseudopolyrotaxane B (75% with respect to PTHF) was obtained. The product identification results are shown below.
1 H NMR (270 MHz, acetone-d 6 ): δ = 5.01 (d, J = 3.2 Hz, 5.6 × 6H, PMα-CD C (1) H ), 3.87-3.03 (m, PMα-CD C ( 2-6) H and O (2,3,6) C H 3 , -CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O-) of PTHF, 1.59 (s, 55H, -C H 2 CH 2 CH of PTHF 2 C H 2 O-) ppm.

上記擬ポリロタキサンB 100mg(0.013mmol)、4-トリチルフェニルイソシアネート140mg(0.38mmol)及びDBTDL 1.0μL(1.7×10-3mmol)を乳鉢中、室温で30分間加圧・混合した。混合物をクロロホルムに溶解させ、難溶分を濾別後、エーテルに1回、メタノールに1回再沈澱し、沈殿物をHPLCで精製して白色固体状生成物36mg(32%)を得た。生成物の同定結果を以下に示す。
1H NMR(270MHz, CDCl3, TFA):δ=7.38-7.06(m, 38H, 末端基のArH), 5.01(s, 5.6×6H, PMα-CDのC(1)H), 3.99-3.14(m, PMα-CDのC(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.60(s, 55H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
The pseudopolyrotaxane B 100 mg (0.013 mmol), 4-tritylphenyl isocyanate 140 mg (0.38 mmol) and DBTDL 1.0 μL (1.7 × 10 −3 mmol) were pressurized and mixed at room temperature for 30 minutes in a mortar. The mixture was dissolved in chloroform, and the hardly soluble matter was separated by filtration and then reprecipitated once in ether and once in methanol. The precipitate was purified by HPLC to obtain 36 mg (32%) of a white solid product. The product identification results are shown below.
1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 , TFA): δ = 7.38-7.06 (m, 38H, end group Ar H ), 5.01 (s, 5.6 × 6H, PMα-CD C (1) H ), 3.99- 3.14 (m, C (2-6) H of PMα-CD and O (2,3,6) C H 3 , -CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O-) of PTHF, 1.60 (s, 55H , PTHF -C H 2 CH 2 CH 2 C H 2 O-) ppm.

(実施例9)
PMα-CD 1.5g(1.2mmol)のイオン交換水溶液7.5mLに、平均分子量2000のポリテトラヒドロフラン(PTHF)75mg(0.038mmol)を加え、20℃で30分間超音波照射した。得られた白色懸濁液を室温で二日間静置した後、遠心分離・濾過し、沈殿物を数回イオン交換水で洗浄し、真空乾燥した後、P25と共に乾燥させて、白色固体状の擬ポリロタキサンC 363mg(PTHFに対して100%)を得た。生成物の同定結果を以下に示す。
1H NMR(270MHz, アセトン-d6):δ=5.01(d, J=3.2Hz, 6.1×6H, PMα-CDのC(1)H), 3.87-3.03(m, PMα-CDのC(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.60(s, 110H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
Example 9
75 mL (0.038 mmol) of polytetrahydrofuran (PTHF) having an average molecular weight of 2000 was added to 7.5 mL of an ion exchange aqueous solution of 1.5 g (1.2 mmol) of PMα-CD, followed by ultrasonic irradiation at 20 ° C. for 30 minutes. The resulting white suspension was allowed to stand at room temperature for 2 days, then centrifuged and filtered. The precipitate was washed several times with ion-exchanged water, dried in vacuo, and then dried with P 2 O 5 to give a white 363 mg of solid pseudopolyrotaxane C (100% with respect to PTHF) was obtained. The product identification results are shown below.
1 H NMR (270 MHz, acetone-d 6 ): δ = 5.01 (d, J = 3.2 Hz, 6.1 × 6H, PMα-CD C (1) H ), 3.87-3.03 (m, PMα-CD C ( 2 to 6) H and O (2,3,6) C H 3 , -CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O-) of PTHF, 1.60 (s, 110H, -C H 2 CH 2 CH of PTHF 2 C H 2 O-) ppm.

上記擬ポリロタキサンC 100mg(0.011mmol)、4-トリチルフェニルイソシアネート115mg(0.32mmol)及びDBTDL 1.0μL(1.7×10-3mmol)を乳鉢中、室温で30分間加圧・混合した。混合物をクロロホルムに溶解させ、難溶分を濾別後、エーテルに1回、メタノールに1回再沈澱し、沈殿物をHPLCで精製して白色固体状生成物43mg(29%)を得た。生成物の同定結果を以下に示す。
1H NMR(270MHz, CDCl3, TFA):δ=7.27-7.19(m, 38H, 末端基のArH), 5.01(s, 9.4×6H, PMα-CDのC(1)H), 3.86-3.13(m, PMα-CDのC(2〜6)H及びO(2,3,6)CH 3, PTHFの-CH2CH 2CH 2CH2O-), 1.60(s, 110H, PTHFの-CH 2CH2CH2CH 2O-)ppm.
The pseudo-polyrotaxane C 100 mg (0.011 mmol), 4-tritylphenyl isocyanate 115 mg (0.32 mmol) and DBTDL 1.0 μL (1.7 × 10 −3 mmol) were pressurized and mixed at room temperature for 30 minutes in a mortar. The mixture was dissolved in chloroform, and the hardly soluble component was filtered off and reprecipitated once in ether and once in methanol. The precipitate was purified by HPLC to obtain 43 mg (29%) of a white solid product. The product identification results are shown below.
1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 , TFA): δ = 7.27-7.19 (m, 38H, end group Ar H ), 5.01 (s, 9.4 × 6H, PMα-CD C (1) H ), 3.86- 3.13 (m, C (2-6) H of PMα-CD and O (2,3,6) C H 3 , -CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 O-) of PTHF, 1.60 (s, 110H , PTHF -C H 2 CH 2 CH 2 C H 2 O-) ppm.

上記実施例8〜9の結果を表3にまとめる。

Figure 0004544842
The results of Examples 8-9 are summarized in Table 3.
Figure 0004544842

なお、実施例9において、エンドキャップ付加後のn及びθが増加した理由としては、上記擬ポリロタキサンCが均一な擬ポリロタキサンでないことが考えられる。   In Example 9, it is considered that the reason why n and θ increased after the end cap was added was that the pseudopolyrotaxane C was not a uniform pseudopolyrotaxane.

本発明の方法で得られるポリロタキサンは、新素材や機能性材料に利用できる。また、該ポリロタキサンは、分子スイッチ等へ応用することができる。   The polyrotaxane obtained by the method of the present invention can be used for new materials and functional materials. The polyrotaxane can be applied to molecular switches and the like.

Claims (10)

(i)水酸基がエンドキャップ剤と反応しない基に置換されたシクロデキストリンと両末端が水酸基の直鎖状ポリマーとから擬ポリロタキサンを生成させ、(ii)該擬ポリロタキサンとエンドキャップ剤とを固相反応させることを特徴とするポリロタキサンの製造方法。   (i) generating a pseudopolyrotaxane from a cyclodextrin substituted with a group in which the hydroxyl group does not react with the endcap agent and a linear polymer having hydroxyl groups at both ends, and (ii) combining the pseudopolyrotaxane and the endcap agent in a solid phase. A process for producing a polyrotaxane, characterized by reacting. 前記エンドキャップ剤と反応しない基がアルコキシ基であることを特徴とする請求項1に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 1, wherein the group that does not react with the end cap agent is an alkoxy group. 前記アルコキシ基がメトキシ基であることを特徴とする請求項2に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 2, wherein the alkoxy group is a methoxy group. 前記ポリマーがポリテトラヒドロフランであることを特徴とする請求項1に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 1, wherein the polymer is polytetrahydrofuran. 前記エンドキャップ剤が、シクロデキストリンの内孔径よりも嵩高い基を有するイソシアネート又はハロゲン化アシルであることを特徴とする請求項1に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 1, wherein the end cap agent is an isocyanate or acyl halide having a group bulkier than the inner pore diameter of cyclodextrin. 前記イソシアネートが、4-トリチルフェニルイソシアネート及び3,5-ジメチルフェニルイソシアネートからなる群から選択されることを特徴とする請求項5に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 5, wherein the isocyanate is selected from the group consisting of 4-tritylphenyl isocyanate and 3,5-dimethylphenyl isocyanate. 前記ハロゲン化アシルが3,5-ジメチル安息香酸クロライドであることを特徴とする請求項5に記載のポリロタキサンの製造方法。   6. The method for producing a polyrotaxane according to claim 5, wherein the acyl halide is 3,5-dimethylbenzoic acid chloride. 前記擬ポリロタキサンと前記イソシアネートとの反応を、n-ジブチルスズジラウレートの存在下で行うことを特徴とする請求項5に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 5, wherein the reaction between the pseudopolyrotaxane and the isocyanate is carried out in the presence of n-dibutyltin dilaurate. 前記擬ポリロタキサンと前記ハロゲン化アシルとの反応を、4-ジメチルアミノピリジン及びトリエチルアミンの存在下で行うことを特徴とする請求項5に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 5, wherein the reaction between the pseudopolyrotaxane and the acyl halide is carried out in the presence of 4-dimethylaminopyridine and triethylamine. 前記擬ポリロタキサンと前記エンドキャップ剤とを加圧しながら混合して固相反応させることを特徴とする請求項1に記載のポリロタキサンの製造方法。   The method for producing a polyrotaxane according to claim 1, wherein the pseudo-polyrotaxane and the end cap agent are mixed under pressure to cause a solid phase reaction.
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