JP4783098B2 - Pseudopolyrotaxane and method for producing polyrotaxane - Google Patents

Pseudopolyrotaxane and method for producing polyrotaxane Download PDF

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本発明は、擬ポリロタキサンおよびポリロタキサンの製造方法に関し、特に、溶媒を用いることなく固相で行うことができる擬ポリロタキサンおよびポリロタキサンの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a pseudopolyrotaxane and a polyrotaxane, and particularly to a method for producing a pseudopolyrotaxane and a polyrotaxane that can be carried out in a solid phase without using a solvent.

近年、ポリロタキサンが、その分子構造の特異性と種々の特性を示すことから、注目を集めている。このポリロタキサンは、環状化合物(輪分子)の分子環の空孔に、鎖状化合物(軸分子)の分子鎖が貫通し、その鎖状化合物の分子鎖の両末端に嵩高い末端封鎖基を有する構造のものである。例えば、輪分子としてα−シクロデキストリン、軸分子としてポリエチレングリコールを用いて形成されるポリロタキサンは、コンタクトレンズ等のソフトマテリアル、分子スイッチや分子ゲートなどの分子デバイス、金属イオンなどに対するセンサー等への利用も期待されている。   In recent years, polyrotaxane has attracted attention because of its specificity in molecular structure and various properties. In this polyrotaxane, the molecular chain of the chain compound (axial molecule) penetrates through the pores of the molecular ring of the cyclic compound (ring molecule), and has bulky end-capping groups at both ends of the molecular chain of the chain compound. Of structure. For example, polyrotaxane formed using α-cyclodextrin as a ring molecule and polyethylene glycol as an axis molecule is used for soft materials such as contact lenses, molecular devices such as molecular switches and molecular gates, sensors for metal ions, etc. Is also expected.

このポリロタキサンの製造方法として、従来、軸分子が輪分子を貫通した中間体である擬ポリロタキサンを製造し、次に、この擬ポリロタキサンの軸分子の両端に嵩高い置換基を付ける方法、嵩高い置換基を両末端に持つ軸分子の周りに輪分子を巻き付ける方法などの各種の方法が知られている。また、図5に示すように、水溶媒中で軸分子となるポリテトラヒドロフランと、輪分子となるα−シクロデキストリン(α−CD)とを、超音波を照射しながら混合し、沈殿する生成物として擬ポリロタキサンを得た後、その擬ポリロタキサンを、有機溶媒中、適当な末端封鎖剤で処理することで、ポリロタキサンを製造する方法が知られている。さらに、最近、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンの混合物を、溶媒を用いることなく室温で放置すると、極めてゆっくりと反応が起こり、シクロデキストリンの分子環中をポリエチレングリコールが貫通した構造を持つ擬ポリロタキサンが生成することが報告されている(非特許文献1)。   As a method for producing this polyrotaxane, conventionally, a pseudopolyrotaxane which is an intermediate in which a shaft molecule penetrates a ring molecule is produced, and then a bulky substituent is added to both ends of the shaft molecule of this pseudopolyrotaxane. Various methods such as a method of winding a ring molecule around an axial molecule having groups at both ends are known. Moreover, as shown in FIG. 5, the product which precipitates by mixing polytetrahydrofuran which becomes an axis molecule and α-cyclodextrin (α-CD) which becomes a ring molecule in an aqueous solvent while irradiating ultrasonic waves. A method for producing a polyrotaxane is known by treating the pseudopolyrotaxane with an appropriate end-capping agent in an organic solvent after obtaining the pseudopolyrotaxane. Furthermore, recently, when a mixture of polyethylene glycol and cyclodextrin is allowed to stand at room temperature without using a solvent, the reaction occurs very slowly, and a pseudopolyrotaxane having a structure in which polyethylene glycol penetrates the molecular ring of cyclodextrin is generated. (Non-Patent Document 1).

しかし、これらの方法は、擬ポリロタキサンまたはポリロタキサンの収率が低い、あるいは反応速度が非常に遅い、などの問題がある。そのため、従来の方法は、擬ポリロタキサンおよびポリロタキサンの製造方法として、実験室的には利用できるが、商用化等によって現実に大量使用される擬ポリロタキサンまたはポリロタキサンの製造方法としては実用的でない方法であった。   However, these methods have problems such as a low yield of pseudopolyrotaxane or polyrotaxane or a very slow reaction rate. Therefore, the conventional method can be used in the laboratory as a method for producing pseudo-polyrotaxane and polyrotaxane, but is not practical as a method for producing pseudo-polyrotaxane or polyrotaxane that is actually used in large quantities by commercialization or the like. It was.

ところで、一般に、化学反応、物質合成などの方法において、溶媒(溶剤)を用いないsolvent−freeな合成・製造法(または固相合成、固相製造)が、環境保護、グリーンケミストリーの観点から期待されている。そこで、ポリロタキサンの原料となる擬ポリロタキサンを固相で溶媒を用いることなく製造する方法は、この観点から有用である。
A.Harada,M.Okada,Y.Kawaguchi,Chem.Lett.,34,542(2005)
By the way, in general, a solvent-free synthesis / production method (or solid-phase synthesis or solid-phase production) that does not use a solvent (solvent) in methods such as chemical reaction and substance synthesis is expected from the viewpoint of environmental protection and green chemistry. Has been. Therefore, a method for producing a pseudopolyrotaxane as a raw material of polyrotaxane without using a solvent in a solid phase is useful from this viewpoint.
A. Harada, M .; Okada, Y. Kawaguchi, Chem. Lett. , 34, 542 (2005)

そこで、本発明の目的は、溶媒を用いることなく、固相状態で擬ポリロタキサンを製造することができる擬ポリロタキサンの製造方法、およびその擬ポリロタキサンからポリロタキサンを製造することができる方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a pseudopolyrotaxane that can produce a pseudopolyrotaxane in a solid phase without using a solvent, and a method for producing a polyrotaxane from the pseudopolyrotaxane. is there.

前記課題を解決するため、請求項1に係る発明の擬ポリロタキサンの製造方法は、環状分子構造を有する化合物Aの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンの製造方法であって、前記化合物Aと、前記化合物Bとを含む固相中で両化合物を加圧混合して前記擬ポリロタキサンを生成する工程(1)を含み、前記化合物Bは、両末端にメチルスルホニル基またはトルエンスルホニル基を有していることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the method for producing a pseudopolyrotaxane according to the first aspect of the present invention is a structure in which the chain portion of the compound B having a chain molecular structure penetrates the molecular ring of the compound A having a cyclic molecular structure. a method of manufacturing a pseudopolyrotaxane with the compound a, both compounds in the solid phase by pressure mixing viewing including the step (1) for generating said pseudo-polyrotaxane comprising said compound B, the compound B is characterized by having a methylsulfonyl group or a toluenesulfonyl group at both ends .

この擬ポリロタキサンの製造方法では、化合物Aと、化合物Bとを含む固相中で両化合物を加圧混合することによって、溶媒を用いることなく、化合物Aの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを得ることができる。   In this pseudopolyrotaxane production method, both compounds are pressurized and mixed in a solid phase containing Compound A and Compound B, so that a chain molecular structure is formed in the molecular ring of Compound A without using a solvent. A pseudopolyrotaxane having a structure in which the chain portion of the compound B having a penetrating structure can be obtained.

また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の擬ポリロタキサンの製造方法において、前記加圧混合は、前記化合物Aと前記化合物Bとを含む混合物を、2つの面の間に挟持して加圧混練する処理であることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the method for producing a pseudopolyrotaxane according to claim 1, wherein the pressure mixing is performed by sandwiching a mixture containing the compound A and the compound B between two surfaces. And pressure kneading.

この擬ポリロタキサンの製造方法では、化合物Aと化合物Bとを含む混合物を、2つの面の間に挟持して加圧混練することによって、溶媒を用いることなく、化合物Aの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを得ることができる。   In this method for producing a pseudopolyrotaxane, a mixture containing Compound A and Compound B is sandwiched between two surfaces and subjected to pressure kneading, whereby the molecular ring of Compound A is chained without using a solvent. A pseudopolyrotaxane having a structure in which a chain portion of compound B having a molecular structure is penetrated can be obtained.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載の擬ポリロタキサンの製造方法において、前記加圧混合は、前記化合物Aと、前記化合物Bとを含む混合物を、乳鉢中で、乳棒を用いて加圧混練する処理であることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the method for producing a pseudopolyrotaxane according to claim 2, wherein the pressure mixing is performed by adding a mixture containing the compound A and the compound B using a pestle in a mortar. It is the process of pressure kneading.

この擬ポリロタキサンの製造方法では、化合物Aと、化合物Bとを含む混合物を、乳鉢中で、乳棒を用いて加圧混練する処理によって、化合物Aの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを、溶媒を用いることなく固相で製造することができる。   In this pseudopolyrotaxane production method, a compound having a chain molecular structure is formed in the molecular ring of compound A by subjecting a mixture containing compound A and compound B to pressure kneading using a pestle in a mortar. A pseudopolyrotaxane having a structure in which the chain portion of B penetrates can be produced in a solid phase without using a solvent.

請求項4に係る発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の擬ポリロタキサンの製造方法において、前記化合物Bが、ポリエチレングリコールまたはポリテトラヒドロフランであることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the method for producing a pseudopolyrotaxane according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound B is polyethylene glycol or polytetrahydrofuran.

この擬ポリロタキサンの製造方法では、化合物Aの分子環内を、化合物Bであるポリエチレングリコールまたはポリテトラヒドロフランの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを、溶媒を用いることなく固相で製造することができる。   In this method for producing a pseudopolyrotaxane, a pseudopolyrotaxane having a structure in which the chain portion of polyethylene glycol or polytetrahydrofuran as the compound B penetrates the molecular ring of the compound A is produced in a solid phase without using a solvent. Can do.

請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の擬ポリロタキサンの製造方法において、前記化合物Aが、シクロデキストリンであることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the method for producing a pseudopolyrotaxane according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound A is cyclodextrin.

この擬ポリロタキサンの製造方法では、シクロデキストリンの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを、溶媒を用いることなく固相状態で製造することができる。   In this method for producing a pseudopolyrotaxane, a pseudopolyrotaxane having a structure in which the chain portion of the compound B having a chain molecular structure penetrates in the molecular ring of cyclodextrin is produced in a solid state without using a solvent. Can do.

請求項6に係る発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の擬ポリロタキサンの製造方法によって得られる擬ポリロタキサンと、前記化合物Aの分子環の空孔径より嵩高い置換基を有する末端封鎖剤とを反応させて前記擬ポリロタキサンの末端封鎖を行う工程を含むことを特徴とするポリロタキサンの製造方法である。   The invention according to claim 6 includes a pseudopolyrotaxane obtained by the method for producing a pseudopolyrotaxane according to any one of claims 1 to 5 and a substituent bulky than the pore size of the molecular ring of the compound A. It is a method for producing a polyrotaxane, comprising a step of reacting with a terminal blocking agent having a terminal block of the pseudopolyrotaxane.

このポリロタキサンの製造方法では、前記擬ポリロタキサンの製造方法によって得られる擬ポリロタキサンと、前記化合物Aの分子環の空孔径より嵩高い置換基を有する末端封鎖剤とを反応させて前記擬ポリロタキサンの末端封鎖を行うことによって、ポリロタキサンを製造することができる。   In this polyrotaxane production method, the pseudopolyrotaxane obtained by the production method of the pseudopolyrotaxane is reacted with an endblocker having a substituent bulkier than the pore size of the molecular ring of the compound A to endblock the pseudopolyrotaxane. By performing this, a polyrotaxane can be produced.

本発明において、ポリロタキサンとは、環状化合物(輪分子)の分子環の空孔に、鎖状化合物(軸分子)の分子鎖が貫通し、その軸分子の分子鎖の両末端に嵩高い末端封鎖基を有する超分子構造の高分子を言い、擬ポリロタキサンとは、軸分子の両末端が末端封鎖基によって封鎖されていない高分子を言う。   In the present invention, the polyrotaxane means that the molecular chain of the chain compound (axial molecule) penetrates through the pores of the molecular ring of the cyclic compound (ring molecule), and bulky end-capping at both ends of the molecular chain of the axial molecule. A polymer having a supramolecular structure having a group and a pseudopolyrotaxane refers to a polymer in which both ends of an axial molecule are not blocked by a terminal blocking group.

本発明の擬ポリロタキサンの製造方法によれば、溶媒を用いることなく、固相状態で擬ポリロタキサンを製造することができる。そのため、本発明の擬ポリロタキサンの製造方法は、各種の分野で利用が期待されているポリロタキサンの原料となる擬ポリロタキサンを、溶媒(溶剤)を用いないsolvent−freeな合成・製造法(または固相合成、固相製造)によって製造することが可能となり、環境保護、グリーンケミストリーの観点から有用である。しかも、軸分子を輪分子の分子環内を貫通させて擬ポリロタキサンを生成する反応を、加圧混合という物理的な方法によって、容易に、かつ飛躍的に高い速度で高収率で行うことができるため、実用上の価値が高い。   According to the method for producing a pseudopolyrotaxane of the present invention, a pseudopolyrotaxane can be produced in a solid phase without using a solvent. Therefore, the production method of the pseudo polyrotaxane of the present invention is a solvent-free synthesis / production method (or solid phase) in which a pseudo polyrotaxane used as a raw material of a polyrotaxane expected to be used in various fields is not used. Synthesis and solid phase production), which are useful from the viewpoint of environmental protection and green chemistry. Moreover, the reaction of penetrating the shaft molecule through the molecular ring of the ring molecule to produce a pseudopolyrotaxane can be performed easily and dramatically at a high rate and in a high yield by a physical method called pressure mixing. Because it can, it has high practical value.

また、本発明のポリロタキサンの製造方法によれば、前記方法によって得られた擬ポリロタキサンの軸分子末端を嵩高い末端封鎖基で末端封鎖することでポリロタキサンを合成することができる。   Moreover, according to the method for producing a polyrotaxane of the present invention, the polyrotaxane can be synthesized by end-capping the axial molecular terminal of the pseudo-polyrotaxane obtained by the above method with a bulky end-blocking group.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の擬ポリロタキサンの製造方法は、環状分子構造を有する化合物Aと、鎖状分子構造を有する化合物Bとを反応させて、環状分子構造を有する化合物Aの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを生成する工程(1)を含む方法である。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
The method for producing a pseudopolyrotaxane according to the present invention comprises reacting a compound A having a cyclic molecular structure with a compound B having a chain molecular structure to cause a chain molecular structure in the molecular ring of the compound A having a cyclic molecular structure. This is a method comprising the step (1) of producing a pseudopolyrotaxane having a structure in which the chain portion of the compound B having a penetrating structure.

化合物Aは、環状分子構造を有するものであり、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通する分子環を有するものである。この化合物Aとして、例えば、複数の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て分子環を形成した構造を有するシクロデキストリン、あるいはなどを用いることができる。このシクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリン(空孔径:4.5Å)、β−シクロデキストリン(空孔径:7.0Å)、γ−シクロデキストリン(空孔径:8.5Å)、などが挙げられる。これらのシクロデキストリンは、シクロデキストリンが有する官能基の一部または全部が置換されたもの、例えば、水酸基の一部または全部が置換基で置換されたものでもよい。置換基としては、特に制限されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基などが挙げられる。   Compound A has a cyclic molecular structure, and has a molecular ring through which the chain portion of compound B having a chain molecular structure penetrates. As this compound A, for example, a cyclodextrin having a structure in which a plurality of α-glucopyranose groups are linked in a cyclic manner by α-1,4-glycoside bonds to form a molecular ring, or the like can be used. Examples of the cyclodextrin include α-cyclodextrin (hole diameter: 4.5 mm), β-cyclodextrin (hole diameter: 7.0 mm), γ-cyclodextrin (hole diameter: 8.5 mm), and the like. These cyclodextrins may be those in which some or all of the functional groups of cyclodextrin are substituted, for example, those in which some or all of the hydroxyl groups are substituted with substituents. The substituent is not particularly limited, and examples thereof include alkoxy groups such as methoxy group and ethoxy group.

この置換基は、擬ポリロタキサンが形成された後、軸分子となる化合物Bが分子末端に有する末端反応基と反応せず、また用いる末端封鎖剤の末端封鎖基とも反応しない基であることが、得られる擬ポリロタキサンの収率、純度、性質などの観点から、有利である。例えば、化合物Bの末端反応基が、末端封鎖剤であるイソシアネートやハロゲン化アシルを用いて末端封鎖される場合、末端封鎖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。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、簡便に入手できることから、メトキシ基が特に好ましい。   After the formation of the pseudopolyrotaxane, this substituent is a group that does not react with the terminal reactive group that the compound B as the axial molecule has at the molecular end and does not react with the terminal blocking group of the terminal blocking agent to be used. This is advantageous from the viewpoint of the yield, purity and properties of the obtained pseudopolyrotaxane. For example, when the terminal reactive group of compound B is end-capped using isocyanate or acyl halide which is a terminal blocking agent, the groups that do not react with the terminal blocking agent include alkoxy groups, acyl groups, alkoxycarbonyl groups, carbamoyl groups. Group, siloxy group, sulfonyl group, phosphonyl group and the like. Among these, an alkoxy group is preferable. Examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, benzyloxy, diphenylmethoxy, trityloxy, 4-methoxybenzyloxy, methoxymethoxy, 1-ethoxyethoxy, benzyloxymethoxy, 2-trimethylsilylethoxy, A 2-trimethylsilylethoxymethoxy group, a phenoxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and the like can be mentioned. Among these, a methoxy group is particularly preferable because it can be easily obtained.

これらの化合物Aは、分子環の空孔径R1が、分子環を貫通する化合物Bの鎖状部分(分子鎖)の鎖長方向に対して直角の方向の大きさ、すなわち、分子軸径R2に対して、R1<R2となるように選択される。   In these compounds A, the pore size R1 of the molecular ring has a size in a direction perpendicular to the chain length direction of the chain portion (molecular chain) of the compound B penetrating the molecular ring, that is, the molecular axis diameter R2. On the other hand, R1 <R2 is selected.

化合物Bは、鎖状分子構造を有するものであり、化合物Aの分子環を貫通する鎖状部分(分子鎖)Cを有するものである。この化合物Bの具体例として、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等の直鎖状ポリマー、また、これらの直鎖状ポリマーの重合(オリゴマー化)物等が挙げられる。そして、化合物Bは、鎖状部分(分子鎖)Cが化合物Aの分子環を貫通して擬ポリロタキサンを形成するため、分子鎖の両末端に、化合物Aの分子環の空孔径R1よりも嵩高くない構造であることが好ましい。これらの中でも、輪分子としてシクロデキストリンを有する擬ポリロタキサンを製造する場合には、ポリテトラヒドロフラン(PTHF)およびポリエチレングリコールが、シクロデキストリンの分子環を貫通して擬ポリロタキサンを形成するために好適である。化合物Bは、数平均分子量(Mn)が、1000〜30000程度のものが、化合物Aの分子環の空孔を貫通した構造体が安定であることから、好適である。   The compound B has a chain molecular structure and has a chain portion (molecular chain) C penetrating the molecular ring of the compound A. Specific examples of this compound B include polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polyethylene glycol, polyoxetane, polytrioxane, poly (1,3-dioxolane), poly (1,3-dioxepane), polysiloxane, terminal hydroxylated polybutadiene and the like. Examples thereof include linear polymers and polymerized (oligomerized) products of these linear polymers. Compound B has a chain portion (molecular chain) C penetrating through the molecular ring of compound A to form a pseudopolyrotaxane. Therefore, at both ends of the molecular chain, the bulk is larger than the pore diameter R1 of the molecular ring of compound A. It is preferable that the structure is not high. Among these, when producing a pseudopolyrotaxane having cyclodextrin as a ring molecule, polytetrahydrofuran (PTHF) and polyethylene glycol are suitable for forming a pseudopolyrotaxane through the molecular ring of cyclodextrin. The compound B having a number average molecular weight (Mn) of about 1000 to 30000 is preferable because the structure penetrating the pores of the molecular ring of the compound A is stable.

本発明の方法は、化合物Bの鎖状部分(分子鎖)Cが化合物Aの分子環を貫通した構造を有する擬ポリロタキサンを製造するために、化合物Aと化合物Bとを含む混合物を加圧混合する方法である。
加圧混合される混合物において、化合物Aと化合物Bの混合割合は、化合物A/化合物Bがモル比で3〜20の割合が好ましく、特に、5〜10の割合が好ましい。この混合割合を調整することによって、得られる擬ポリロタキサンにおける化合物B(軸分子)によって貫通された化合物A(輪分子)の個数n、および化合物Aによる化合物Bの被覆率θを調整することができる。
In the method of the present invention, in order to produce a pseudopolyrotaxane having a structure in which the chain portion (molecular chain) C of compound B penetrates the molecular ring of compound A, a mixture containing compound A and compound B is mixed under pressure. It is a method to do.
In the mixture to be mixed under pressure, the mixing ratio of compound A and compound B is preferably a ratio of 3 to 20 in terms of a molar ratio of compound A / compound B, particularly preferably a ratio of 5 to 10. By adjusting this mixing ratio, the number n of compound A (ring molecule) penetrated by compound B (axial molecule) in the obtained pseudopolyrotaxane and the coverage θ of compound B by compound A can be adjusted. .

この加圧混合は、図1に示すように、前記化合物Aと前記化合物Bとを含む混合物Mを、2つの面S1,S2の間に挟持して、片側または両側から加圧するとともに、混合物に混練作用を加えることによって行うことが好ましい。ここで、2つの面S1,S2の形状は、特に制限されず、一方が平面、他面が曲面(球状、ロール状、平面状の面)、あるいは両面が平面、両面が曲面などの、混合物に片側または両側から加圧するとともに、混合物に混練作用を加えることができるものであれば、いずれの形態であってもよい。   As shown in FIG. 1, this pressure mixing is performed by sandwiching a mixture M containing the compound A and the compound B between two surfaces S1 and S2 and applying pressure from one side or both sides. It is preferable to carry out by adding a kneading action. Here, the shape of the two surfaces S1 and S2 is not particularly limited, and a mixture in which one surface is flat and the other surface is a curved surface (spherical, roll, or planar surface), or both surfaces are flat and both surfaces are curved. Any form may be used as long as it can pressurize from one side or both sides and can add a kneading action to the mixture.

この加圧混合の具体例として、前記化合物Aと、前記化合物Bとを含む混合物を、瑪瑙、アルミナ等からなる乳鉢中で、乳棒を用いて加圧混練する方法、ボールミル、ニーダー、石臼、カレンダーロール等のローラー、スクリュー、すりつぶし機、ミキサー、混練機等を利用する方法などが挙げられる。   Specific examples of this pressure mixing include a method of pressure kneading a mixture containing the compound A and the compound B with a pestle in a mortar made of straw, alumina or the like, a ball mill, a kneader, a stone mill, a calendar. Examples thereof include a method using a roller such as a roll, a screw, a grinder, a mixer, a kneader and the like.

加圧混合時の圧力は、特に限定されるものではないが、大気圧を超える圧力を混合物に付加することが好ましい。また、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、擬ポリロタキサンの収率および被覆率を向上させることが可能となる。
加圧混合の時間は、特に制限されないが、30分〜2時間程度で十分である。
The pressure during the pressure mixing is not particularly limited, but it is preferable to apply a pressure exceeding atmospheric pressure to the mixture. Further, the reaction temperature during the pressure mixing is not particularly limited, but is preferably room temperature or higher. By heating, the yield and coverage of the pseudopolyrotaxane can be improved.
The pressure mixing time is not particularly limited, but about 30 minutes to 2 hours is sufficient.

本発明の方法において、化合物Aと化合物Bの混合物を加圧混合する反応について、化合物Aとしてα−CD、化合物BとしてPTHFを用いて擬ポリロタキサンを得る反応の具体例を下記式に示す。

Figure 0004783098
In the method of the present invention, a specific example of a reaction for obtaining a pseudopolyrotaxane using α-CD as compound A and PTHF as compound B is shown in the following formula for the reaction in which a mixture of compound A and compound B is mixed under pressure.
Figure 0004783098

本発明において、化合物Aと化合物Bの混合物を加圧混合することによって得られる擬ポリロタキサンは、加圧混合後の反応混合物を精製することによって得ることができる。精製は、特に制限されず、カラムクロマトグラフィ、HPLC、再結晶、溶媒洗浄、水洗浄、再沈殿等の方法を適宜採用して行うことができる。   In the present invention, the pseudopolyrotaxane obtained by pressure mixing a mixture of compound A and compound B can be obtained by purifying the reaction mixture after pressure mixing. Purification is not particularly limited, and can be performed by appropriately adopting methods such as column chromatography, HPLC, recrystallization, solvent washing, water washing, and reprecipitation.

また、本発明の方法において、加圧混合の条件(化合物Aと化合物Bの混合割合、加圧混合時の圧力、温度、加圧の方法、時間、装置等)によって、擬ポリロタキサンの1分子において、化合物B(軸分子)によって貫通された化合物A(輪分子)の個数n、および化合物B(軸分子)の分子鎖において、化合物A(輪分子)によって覆われた部分の長さの割合である被覆率θが異なる各種の構造を有する擬ポリロタキサンを得ることができる。例えば、分子量1000〜2000程度の軸分子に対し、10倍当量の輪分子を加えて80℃で30分〜2時間加圧混合すると、軸分子を輪分子が完全に覆った擬ポリロタキサン(θ=107%:軸の末端を超えて輪が入るため、100%以上となる)を得ることができる。   In the method of the present invention, depending on the pressure mixing conditions (mixing ratio of compound A and compound B, pressure during pressure mixing, temperature, pressure method, time, apparatus, etc.), one molecule of pseudopolyrotaxane The number n of the compound A (ring molecule) penetrated by the compound B (axial molecule) and the ratio of the length of the portion covered by the compound A (ring molecule) in the molecular chain of the compound B (axial molecule) Pseudopolyrotaxanes having various structures with different coverages θ can be obtained. For example, when a 10-fold equivalent of a ring molecule is added to an axial molecule having a molecular weight of about 1000 to 2000 and mixed under pressure at 80 ° C. for 30 minutes to 2 hours, a pseudo-polyrotaxane (θ = 107%: Since the ring enters beyond the end of the shaft, it becomes 100% or more).

また、本発明において、前記の方法によって得られた擬ポリロタキサンの軸分子(化合物B)と、輪分子(化合物A)の分子環の空孔径R1より嵩高い置換基を有する末端封鎖剤とを反応させて前記擬ポリロタキサンの末端封鎖を行うことによって、ポリロタキサンを得ることができる。   Further, in the present invention, the pseudopolyrotaxane axial molecule (compound B) obtained by the above-described method is reacted with a terminal blocker having a substituent bulkier than the pore diameter R1 of the molecular ring of the ring molecule (compound A). Then, the polyrotaxane can be obtained by end-capping the pseudopolyrotaxane.

擬ポリロタキサンの末端封鎖は、擬ポリロタキサンの軸分子(化合物B)の両末端の官能基と末端封鎖剤とを反応させて末端封鎖できる方法であれば、いずれの方法によって行ってもよい。例えば、溶媒中で、擬ポリロタキサンの軸分子の両末端を末端封鎖剤と反応させて末端封鎖する方法、擬ポリロタキサンと末端封鎖剤の固相反応によって末端封鎖する方法等のいずれの方法によって行ってもよい。   The endblocking of the pseudopolyrotaxane may be performed by any method as long as the endblocking agent can be reacted with the functional groups at both ends of the pseudopolyrotaxane shaft molecule (compound B) and the endblocking agent. For example, it can be carried out by any method such as a method in which both ends of the pseudopolyrotaxane axial molecule are reacted with a terminal blocking agent in a solvent, and a method in which end blocking is performed by a solid-phase reaction between the pseudopolyrotaxane and the terminal blocking agent. Also good.

前記の擬ポリロタキサンと末端封鎖剤とを固相反応させる方法は、擬ポリロタキサンと末端封鎖剤との混合物を加圧混合するのが好ましい。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末端封鎖剤との混合物に付加することが好ましい。
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。
As the method for subjecting the pseudopolyrotaxane and the end-capping agent to a solid phase reaction, it is preferable to pressure-mix a mixture of the pseudopolyrotaxane and the end-capping agent. As a mixing means, in addition to mixing while grinding in a mortar, a ball mill, a kneader, a stone mortar, a roller, a screw, a grinding machine, a mixer, a kneader, or the like can be used. Although it does not specifically limit as a pressure, It is preferable to add the pressure exceeding atmospheric pressure to the mixture of pseudo polyrotaxane and a terminal blocker.
The reaction temperature during the pressure mixing is not particularly limited, but 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.

末端封鎖剤としては、軸分子(化合物B)の末端と選択的に反応し、輪分子(化合物A)の空孔径R1よりも嵩高い(R1<R2)基を有する化合物を用いることができる。例えば、イソシアネート、ハロゲン化アシル、酸無水物等が挙げられる。嵩高い基としては、3,5−ジ−t−ブチルフェニルメチル基、3,5−ジメチルフェニルメチル基、3,5−ジニトロフェニルメチル基、4−t−ブチルフェニルメチル基、トリチルメチル基、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-capping agent, a compound that selectively reacts with the end of the axial molecule (compound B) and has a group (R1 <R2) that is bulkier than the pore diameter R1 of the ring molecule (compound A) can be used. For example, isocyanate, acyl halide, acid anhydride and the like can be mentioned. As the bulky group, 3,5-di-t-butylphenylmethyl group, 3,5-dimethylphenylmethyl group, 3,5-dinitrophenylmethyl group, 4-t-butylphenylmethyl group, tritylmethyl group, 4-tritylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group and the like can be mentioned.

末端封鎖剤として用いられるイソシアネートの具体例として、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、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、酸無水物としては、前記ハロゲン化アシルとして例示し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。末端封鎖剤の使用量は、軸分子(化合物B)の末端基に対して5〜30当量の範囲が好ましい。   Specific examples of the isocyanate used as the end-capping agent 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, ferrocenecarbonyl chloride and the like. Is mentioned. Examples of the acid anhydride include acid anhydrides corresponding to the compounds exemplified as the acyl halide. Specifically, 3,5-dimethylbenzoic anhydride, triphenylacetic anhydride, diphenylacetic anhydride. Products, 4-tritylbenzoic acid anhydride, 3,5-di-tert-butylbenzoic acid anhydride, ferrocenecarboxylic acid anhydride and the like. The amount of the end-capping agent used is preferably in the range of 5 to 30 equivalents relative to the end group of the axial molecule (compound B).

末端封鎖剤としてイソシアネートを用いる場合、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ことが好ましい。用いる触媒としては、n−ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)、テトラブチル錫、水素化トリブチル錫、トリブチル錫クロリド、トリフェニル錫クロリド、ビス(トリブチル錫)オキシド、トリブチル錫アルコキシド、マレイン酸ジブチル錫、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジクロリド、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る。これらの触媒は、一種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの触媒の中でも、n−ジブチルスズジラウレートが好ましい。触媒の使用量は、擬ポリロタキサン1molに対して、0.01〜0.1molの割合で使用することが好ましい。   When using isocyanate as a terminal blocking agent, it is preferable to carry out addition reaction of isocyanate and the said pseudo poly rotaxane in presence of a catalyst. Catalysts used 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 and the like. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. Among these catalysts, n-dibutyltin dilaurate is preferable. It is preferable to use the catalyst in an amount of 0.01 to 0.1 mol with respect to 1 mol of the pseudopolyrotaxane.

末端封鎖剤としてハロゲン化アシルを用いる場合、ハロゲン化アシルと擬ポリロタキサンとを触媒の存在下で反応させることが好ましい。用いる触媒としては、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る。これらの触媒の中でも、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。触媒の使用量は、擬ポリロタキサンに対して、3〜15当量の割合で使用することが好ましく、5〜10当量の割合で使用することが更に好ましい。   When acyl halide is used as the end-capping agent, it is preferable to react acyl halide and pseudopolyrotaxane in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst used include 4-dimethylaminopyridine (DMAP), triethylamine, triethylenediamine, tributylamine, imidazole, pyridine, picoline, and lutidine. Among these catalysts, it is preferable to use 4-dimethylaminopyridine and triethylamine in combination. The amount of the catalyst used is preferably 3 to 15 equivalents, more preferably 5 to 10 equivalents, based on the pseudopolyrotaxane.

本発明の方法において、擬ポリロタキサンの末端封鎖によってポリロタキサンを得る反応の具体例を下記式に示す。

Figure 0004783098
In the method of the present invention, a specific example of a reaction for obtaining a polyrotaxane by end-capping pseudopolyrotaxane is shown in the following formula.
Figure 0004783098

以上のようにして得られるポリロタキサンは、その特異な構造に起因する特性を利用して、コンタクトレンズ等のソフトマテリアル、分子スイッチや分子ゲートなどの分子デバイス、金属イオンなどに対するセンサー、バイオセンサー、軟骨組織等の生体組織の代替組織用材料、ドラッグデリバリーシステム、多官能架橋剤、等の広範囲の分野における利用が期待される。   The polyrotaxane obtained as described above utilizes the characteristics resulting from its unique structure, making use of soft materials such as contact lenses, molecular devices such as molecular switches and molecular gates, sensors for metal ions, biosensors, cartilage, etc. It is expected to be used in a wide range of fields, such as materials for alternative tissues of biological tissues such as tissues, drug delivery systems, and polyfunctional crosslinking agents.

なお、本発明は、擬ポリロタキサンまたはポリロタキサンの製造にとどまらず、さまざまな物質の合成に応用できる可能性がある。例えば、通常の化学反応であるアルコールとイソシアナートの付加反応によるウレタン合成、Diels-Alder反応、さらにはエポキシの開環重合等に適用して、溶媒を用いることなく様々な物質を簡便に得る手法として期待される。   Note that the present invention is not limited to the production of pseudopolyrotaxane or polyrotaxane, and may be applicable to the synthesis of various substances. For example, it can be applied to the usual chemical reaction, urethane synthesis by addition reaction of alcohol and isocyanate, Diels-Alder reaction, and ring-opening polymerization of epoxy. As expected.

次に、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1
PM−α−CD490mg(0.360mmol)と、PTHF(Mn=1400)42.0mg(0.0300mmol)とを、メノウ乳鉢に入れ、室温で2時間、乳棒で反応混合物を押し潰すようにして加圧混練した(工程A)。
Example 1
PM-α-CD 490 mg (0.360 mmol) and PTHF (Mn = 1400) 42.0 mg (0.0300 mmol) were placed in an agate mortar and added at room temperature for 2 hours by crushing the reaction mixture with a pestle. Pressure kneading (step A).

その後、反応混合物に、4−トリチルフェニルイソシアナート217mg(0.600mmol)と、ジ−n−ブチル錫ジラウレート18.0mL(0.0300mmol)とを加え、さらに、1時間、加圧混練した(工程B)。   Thereafter, 217 mg (0.600 mmol) of 4-tritylphenyl isocyanate and 18.0 mL (0.0300 mmol) of di-n-butyltin dilaurate were added to the reaction mixture, followed by pressure kneading for 1 hour (step) B).

次に、反応混合物を、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)によって精製して、固体状の反応生成物107mgが得られた(収率:43.9%(PTHF基準)。   Next, the reaction mixture was purified by high performance liquid chromatography (HPLC) to obtain 107 mg of a solid reaction product (yield: 43.9% (based on PTHF)).

得られた反応生成物のH NMRによる同定結果を下記に示す。この結果から、ポリロタキサンが得られたことが分かった。 The identification result by 1 H NMR of the obtained reaction product is shown below. From this result, it was found that polyrotaxane was obtained.

H NMR(400MHz,CDCl):δ=7.26(m,38H,末端基のArH),4.98(s,6H×4.9,TM−α−CDのC(1)H),4.22(t,4H,−NHCOOCHCHCHCH−),3.86〜3.12(m,TM−α−CDのC(2〜6)HおよびO(2,3,6)CH,PTHFの−CHCHCHCHO−),1.56(s,−CHCHCHCHO−)ppm 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ = 7.26 (m, 38H, end group ArH), 4.98 (s, 6H × 4.9, TM (α) -CD-C (1) H) , 4.22 (t, 4H, —NHCOOOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —), 3.86-3.12 (m, TM (α-CD) C (2-6) H and O (2,3 , 6) CH 3, PTHF -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O of -), 1.56 (s, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O-) ppm

実施例2〜7
下記表1に示す数平均分子量を有するPTHFを用い、表1に示すPM−α−CD/PTHFの混合割合とした以外は、実施例1と同様にして、メノウ乳鉢中での加圧混練によって、反応を行った。
得られた反応生成物について、反応生成物の収率、PTHF1分子によって貫通されたPM−α−CDの個数n(平均輪導入数)、および軸分子PTHFが輪分子PM−α−CDによって覆われた部分の長さの割合である被覆率θを求めた。結果を表1に示す。
Examples 2-7
By using pressure-kneading in an agate mortar in the same manner as in Example 1 except that PTHF having the number average molecular weight shown in Table 1 below was used and the mixing ratio of PM-α-CD / PTHF shown in Table 1 was used. The reaction was performed.
About the obtained reaction product, the yield of the reaction product, the number n of PM-α-CD penetrated by one PTHF molecule (average number of wheels introduced), and the axial molecule PTHF are covered by the ring molecule PM-α-CD. The coverage θ, which is the ratio of the length of the cracked portion, was determined. The results are shown in Table 1.

Figure 0004783098
Figure 0004783098

実施例8
実施例1で得られた擬ポリロタキサン1.57g(0.10mmol)、4−トリチルフェニルイソシアネート1.09g(3.0mmol)およびジブチル錫ジラウレート3.0μL(5.1×10−3mmol)を、乳鉢中、室温で90分間加圧混合した。次に、混合物をクロロホルムに溶解させ、難溶分を濾別後、エーテル中で1回、メタノール中で1回再沈澱させて白色固体状生成物242mg(収率:22%)を得た。生成物の同定結果と以下に示す。また、反応スキームを図2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)CH3, PTHFの-CH2CH2CH2CH2O-), 1.53(s, 77H, PTHFの-CH2CH2CH2CH2O-)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=10100(理論値10935)
DSC:Tg=20.9℃,Td=238℃
Example 8
1.57 g (0.10 mmol) of the pseudopolyrotaxane obtained in Example 1, 1.09 g (3.0 mmol) of 4-tritylphenyl isocyanate and 3.0 μL (5.1 × 10 −3 mmol) of dibutyltin dilaurate In a mortar, pressure mixing was performed at room temperature for 90 minutes. Next, the mixture was dissolved in chloroform, and the hardly soluble component was filtered off and then reprecipitated once in ether and once in methanol to obtain 242 mg (yield: 22%) of a white solid product. The product identification results are shown below. The reaction scheme is shown in FIG.
1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 , VT60 ° C.): δ = 7.28-7.04 (m, 38H, end group ArH), 4.91 (s, 7.2 × 6H, PMα-CD C (1) H), 3.92- 3.05 (m, PMα-CD C (2-6) H and O (2,3,6) CH 3 , PTHF -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O-), 1.53 (s, 77H, PTHF -CH 2 CH 2 CH 2 CH 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 = 10100 (theoretical value 10935)
DSC: Tg = 20.9 ° C., Td = 238 ° C.

生成物の1H NMRスペクトル中にPTHFおよび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9
図3に示すとおり、軸分子の両末端にメチルスルホニル基を有するポリテトラヒドロフラン(MeSOPTHF)と、α−CDとを、実施例1と同様にして、加圧混練して固相反応させて擬ポリロタキサンを製造した。
Example 9
As shown in FIG. 3, polytetrahydrofuran (MeSO 2 PTHF) having a methylsulfonyl group at both ends of the axial molecule and α-CD were subjected to solid phase reaction by pressure kneading in the same manner as in Example 1. the pseudo-poly rotaxane was produced.

この固相反応の前後におけるH NMRスペクトルを測定し、固相反応後の擬ポリロタキサンのH NMRスペクトルを図3(a)に、固相反応前のMeSOPTHFのH NMRスペクトルを図3(b)に示す。 The 1 H NMR spectrum before and after this solid-phase reaction was measured, and the 1 H NMR spectrum of the pseudopolyrotaxane after the solid-phase reaction is shown in FIG. 3A, and the 1 H NMR spectrum of MeSO 2 PTHF before the solid-phase reaction is shown in FIG. This is shown in 3 (b).

実施例10
図4に示すとおり、軸分子の両末端にトルエンスルホニル基を有するポリテトラヒドロフラン(Ts−PTHF)と、α−CDとを、実施例1と同様にして、加圧混練して固相反応させて擬ポリロタキサンを製造した。
Example 10
As shown in FIG. 4, polytetrahydrofuran (Ts-PTHF) having a toluenesulfonyl group at both ends of the axial molecule and α-CD were pressure-kneaded and subjected to solid phase reaction in the same manner as in Example 1. the pseudo-poly rotaxane was produced.

この固相反応の前後におけるH NMRスペクトルを測定し、固相反応後の擬ポリロタキサンのH NMRスペクトルを図4(a)に、固相反応前のTs−PTHFのH NMRスペクトルを図4(b)に示す。 The 1 H NMR spectrum before and after the solid-phase reaction was measured, and the 1 H NMR spectrum of the pseudopolyrotaxane after the solid-phase reaction is shown in FIG. 4 (a), and the 1 H NMR spectrum of Ts-PTHF before the solid-phase reaction is shown. Shown in 4 (b).

本発明の方法における加圧混合による擬ポリロタキサンの製造工程を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the manufacturing process of the pseudo polyrotaxane by the pressurization mixing in the method of this invention. 実施例8におけるポリロタキサンの製造工程の反応スキームを示す図である。10 is a view showing a reaction scheme of a production process of polyrotaxane in Example 8. FIG. 実施例9における擬ポリロタキサンの製造工程および反応の前後のH NMRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the pseudo polyrotaxane in Example 9, and the < 1 > H NMR spectrum before and behind reaction. 実施例10における擬ポリロタキサンの製造工程および反応の前後のH NMRスペクトルを示す図である。Is a diagram showing the 1 H NMR spectrum before and after the manufacturing process and the reaction of the pseudopolyrotaxane in Example 10. 擬ポリロタキサンの従来の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the conventional manufacturing method of a pseudo polyrotaxane.

Claims (6)

環状分子構造を有する化合物Aの分子環内を、鎖状分子構造を有する化合物Bの鎖状部分が貫通した構造を有する擬ポリロタキサンの製造方法であって、
前記化合物Aと、前記化合物Bとを含む固相中で両化合物を加圧混合して前記擬ポリロタキサンを生成する工程(1)を含み、
前記化合物Bは、両末端にメチルスルホニル基またはトルエンスルホニル基を有している
ことを特徴とする擬ポリロタキサンの製造方法。
A method for producing a pseudopolyrotaxane having a structure in which a chain portion of a compound B having a chain molecular structure penetrates a molecular ring of the compound A having a cyclic molecular structure,
See containing the compound A, the step (1) of the compound B and a double compound with the solid phase comprising by pressure mixed to generate the pseudo-polyrotaxane,
The compound B has a methylsulfonyl group or a toluenesulfonyl group at both ends, and a method for producing a pseudopolyrotaxane,
前記加圧混合は、前記化合物Aと前記化合物Bとを含む混合物を、2つの面の間に挟持して加圧混練する処理であることを特徴とする請求項1に記載の擬ポリロタキサンの製造方法。   The pseudo-polyrotaxane according to claim 1, wherein the pressure mixing is a process in which a mixture containing the compound A and the compound B is sandwiched between two surfaces and pressure-kneaded. Method. 前記加圧混合は、前記化合物Aと、前記化合物Bとを含む混合物を、乳鉢中で、乳棒を用いて加圧混練する処理であることを特徴とする請求項2に記載の擬ポリロタキサンの製造方法。   3. The production of pseudopolyrotaxane according to claim 2, wherein the pressure mixing is a process of pressure kneading a mixture containing the compound A and the compound B in a mortar using a pestle. Method. 前記化合物Bが、ポリエチレングリコールまたは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〜請求項3のいずれか1項に記載の擬ポリロタキサンの製造方法。   The said compound B is polyethyleneglycol or polytetrahydrofuran, The manufacturing method of the pseudo polyrotaxane of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記化合物Aが、シクロデキストリンであることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の擬ポリロタキサンの製造方法。   The said compound A is cyclodextrin, The manufacturing method of the pseudo polyrotaxane of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の擬ポリロタキサンの製造方法によって得られる擬ポリロタキサンと、前記化合物Aの分子環の空孔径より嵩高い置換基を有する末端封鎖剤とを反応させて前記擬ポリロタキサンの末端封鎖を行う工程を含むことを特徴とするポリロタキサンの製造方法。   A pseudopolyrotaxane obtained by the method for producing a pseudopolyrotaxane according to any one of claims 1 to 5 is reacted with a terminal blocking agent having a substituent bulkier than the pore size of the molecular ring of the compound A. And a step of capping the pseudopolyrotaxane. The method for producing a polyrotaxane is characterized by comprising:
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