JP5232141B2 - マルチアームポリ（エチレングリコール）アミンを調製する方法 - Google Patents

マルチアームポリ（エチレングリコール）アミンを調製する方法 Download PDF

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Description

関連出願への相互参照
本願は、２００６年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６０／７９４，８０６号明細書の米国特許法第１１９条に基づく優先権を主張する。
マルチアームポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）クロリドおよびアミンを調製する方法が本明細書において開示される。詳しくは、マルチアームＰＥＧアミンは、マルチアームＰＥＧポリオールを塩化チオニルと反応させ、そして得られたマルチアームＰＥＧクロリドを後で水性アンモニアまたは無水アンモニアと反応させる２工程プロセスを経由してマルチアームＰＥＧポリオールから調製される。
マルチアームポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）アミンは、ドラッグデリバリーのため、身体中の蛋白の毒性を減らすとともに寿命を延ばすための蛋白への接合のため、および医療機器および医療装置の表面機能化のためのヒドロゲルの調製において有用性を有する。コドキアン（Ｋｏｄｏｋｉａｎ）ら（同時係属で共有の米国特許出願公開第２００６／００７８５３６号明細書）によって記載されたように、マルチアームＰＥＧアミンと酸化多糖との反応によって形成される組織接着剤の調製のためのマルチアームＰＥＧアミンの使用は特に興味深い。
マルチアームポリオキシアルキレンアミンを調製する方法は知られている。例えば、ラーキン（Ｌａｒｋｉｎ）ら（米国特許第４，７６６，２４５号明細書）は、水素およびラネーニッケル／アルミニウム触媒の存在下でのアンモニアとの反応による３アームポリ（プロピレングリコール）および８アームポリ（プロピレングリコール）の対応するポリアミンへの転化を記載している。ノー（Ｎｈｏ）ら（米国特許出願公開第２００４／０２２５０９７号明細書）は、トシル化に引き続く水性アンモニアとの１０日にわたる反応によるマルチアームＰＥＧポリオールの対応するマルチアームＰＥＧアミンへの転化を記載している。更に、バックマン（Ｂｕｃｋｍａｎｎ）ら（Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１８２：１３７９−１３８４（１９８１年））は、ＰＥＧを臭化チオニルと反応させて臭化物誘導体を生成させ、その後、エタノール性アンモニアと反応させることを含む２工程反応による線状ＰＥＧの対応するジアミンへの転化を記載している。
前述した方法のすべては、組織接着剤として用いるため、またはドラッグデリバリー用途のためのヒドロゲルの調製において特にマルチアームＰＥＧアミンを用いるときに種々の限界がある。詳しくは、これらの方法を用いるヒドロキシル末端基の第一アミンへの転化率は一般に９５％未満であり、それは、ヒドロゲル組織接着剤またはドラッグデリバリー組成物を形成させるためにマルチアームＰＥＧアミンを用いるときに低い架橋密度をもたらす。強酸臭化チオニルの使用に基づく方法はＰＥＧポリマーの酸触媒解重合をもたらす。更に、幾つかの方法は、塩の形成または重金属または他の毒性物質による製品の汚染をもたらし、それらのすべては、マルチアームＰＥＧアミン製品から分離されなければならない。
従って、解決されるべき問題は、ヒドロキシル末端基の第一アミンへの高い転化率をもたらす、マルチアームＰＥＧアミンをマルチアームＰＥＧポリオールから調製するための方法を提供することである。その方法は、また、ＰＥＧの酸触媒解重合を最少化し、塩の形成を避け、有機溶媒の使用を最少化し、毒性副生物による潜在的汚染を避けるべきである。
出願人らは、マルチアームＰＥＧポリオールを塩化チオニルと反応させ、得られたマルチアームＰＥＧクロリドを後で水性アンモニアまたは無水アンモニアと反応させるマルチアームＰＥＧアミンをマルチアームＰＥＧポリオールから調製する２工程方法を発見することにより前述の問題に対処した。
本発明の種々の実施形態は、マルチアームＰＥＧクロリドおよびアミンを調製する方法を提供する。マルチアームＰＥＧクロリドは、マルチアームＰＥＧの酸触媒解重合を最少化する条件下で少なくとも１種のマルチアームＰＥＧポリオールを塩化チオニルと反応させることにより調製される。マルチアームＰＥＧアミンは、マルチアームＰＥＧクロリドを水性アンモニアまたは無水アンモニアと反応させることにより調製される。ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率およびクロリド末端基のアミン末端基への転化率は約９５％より高い。
従って、一実施形態において、本発明は、３〜約１０のアームを有する少なくとも１種のマルチアームＰＥＧクロリドを含む組成物を製造する方法であって、
ａ）任意に溶媒の存在下で約１００℃以下の温度で、塩化チオニルと３〜約１０のアームを有する少なくとも１種のマルチアームＰＥＧポリオールとを反応させて、クロリド末端基に転化されたマルチアームＰＥＧポリオールのヒドロキシル末端基の少なくとも約９５％を有するマルチアームＰＥＧクロリドを生成させる工程と、
ｂ）未反応塩化チオニルおよび任意の溶媒からマルチアームＰＥＧクロリドを分離する工程と
を含む方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、３〜約１０のアームを有する少なくとも１種のマルチアームＰＥＧアミンを含む組成物を製造する方法であって、
ａ）任意に溶媒の存在下で約１００℃以下の温度で、塩化チオニルと３〜約１０のアームを有する少なくとも１種のマルチアームＰＥＧポリオールとを反応させて、クロリド末端基に転化されたマルチアームＰＥＧポリオールのヒドロキシル末端基の少なくとも約９５％を有するマルチアームＰＥＧクロリドを生成させる工程と、
ｂ）未反応塩化チオニルおよび任意の溶媒からマルチアームＰＥＧクロリドを分離する工程と、
ｃ）マルチアームＰＥＧクロリドのクロリド末端基の少なくとも約９５％をアミン末端基に転化し、それによりＨＣｌを発生させる反応生成物を生成させる温度でおよびその生成の間にマルチアームＰＥＧクロリドを水性アンモニアまたは無水アンモニアのいずれかと反応させることにより反応混合物を生成させ、水性アンモニアまたは無水アンモニアが反応混合物のゲル化を防ぐのに十分な量である工程と、
ｄ）任意に、反応生成物からＨＣｌを除去するか、またはＨＣｌを塩に転化するとともに前記塩を除去するかのいずれかの工程と、
ｅ）任意に、（ｃ）の反応生成物または工程（ｄ）の生成物から水を除去する工程と
を含む方法を提供する。
本発明の種々の実施形態は、マルチアームＰＥＧポリオールからマルチアームＰＥＧクロリドおよびマルチアームＰＥＧアミンを調製する方法を提供する。マルチアームＰＥＧポリオールは、低温条件下で有機溶媒を殆どまたは全く用いずに塩化チオニルと反応させてマルチアームＰＥＧクロリドを生成させる。その後、マルチアームＰＥＧクロリドを水性アンモニアまたは無水アンモニアと反応させて対応するマルチアームＰＥＧアミンを生成させる。
マルチアームＰＥＧアミンは、組織接着剤として用いるため、ドラッグデリバリーのため、身体中の蛋白の毒性を減らすとともに寿命を延ばすための蛋白への接合のため、および医療機器および医療装置の表面機能化のためのヒドロゲルの調製に限定されないが、それらを含む種々の用途のために用いてもよい。
以下の定義は本明細書で用いられ、請求の範囲および明細書の解釈のために参照されるべきである。
「マルチアームＰＥＧポリオール」という用語は、本明細書では「マルチアームＰＥＧ−ＯＨ」とも呼ばれ、３〜約１０の分岐（「アーム」）がヒドロキシル基で終わる分岐ポリ（エチレングリコール）を意味する。
「マルチアームＰＥＧクロリド」という用語は、本明細書では「マルチアームＰＥＧ−Ｃｌ」とも呼ばれ、３〜約１０の分岐（「アーム」）がクロリド基で終わる分岐ポリ（エチレングリコール）を意味する。
「マルチアームＰＥＧアミン」という用語は、本明細書では「マルチアームＰＥＧ−ＮＨ２」とも呼ばれ、３〜約１０の分岐（「アーム」）が第一アミン基で終わる分岐ポリ（エチレングリコール）を意味する。
「樹状ポリ（エチレングリコール）」という用語は、本明細書では「樹状ＰＥＧ」とも呼ばれ、樹木様構造を有する高度に分岐したマルチアームポリ（エチレングリコール）を意味する。
「櫛形ポリ（エチレングリコール）」という用語は、本明細書では「櫛形ＰＥＧ」とも呼ばれ、線状アームが各々から生じる多三官能性分岐点を有する主鎖を有するマルチアームポリ（エチレングリコール）を意味する。
「星形ポリ（エチレングリコール）」という用語は、本明細書では「星形ＰＥＧ」とも呼ばれ、線状アームが生じる単一原子または化学基であってもよい中心分岐点を有するマルチアームポリ（エチレングリコール）を意味する。
「酸化多糖」という用語は、アルデヒド基を分子に導入するために酸化剤と反応した多糖を意味する。
本明細書で用いられる「質量％」という用語は、別段に指定がない限り溶液の全重量を基準とする質量％を意味する。
「ヒドロゲル」という用語は、実質的な量の水を吸収して弾性ゲルを形成することができる、共有架橋または非共有架橋によって結合された高分子の三次元網目からなる水膨潤性ポリマーマトリックスを意味する。
マルチアームＰＥＧポリオールからマルチアームＰＥＧクロリドおよびマルチアームＰＥＧアミンを調製する方法が開示されている。マルチアームＰＥＧポリオールは、ＰＥＧの酸触媒解重合を最少化する低温条件下で有機溶媒を殆どまたは全く用いずに塩化チオニルと反応させて、マルチアームＰＥＧクロリドを生成させる。その後、マルチアームＰＥＧクロリドは水性アンモニアまたは無水アンモニアと反応させて、対応するマルチアームＰＥＧアミンを生成させる。この方法は、ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への高い転化率およびクロリド末端基の第一アミンへの高い転化率をもたらし、遊離塩基形態の第一アミンを形成するために非常に選択的であり、ＰＥＧの酸触媒解重合を最少化し、塩の形成を避け、用いられる有機溶媒の量を最少化し、そして毒性物質による製品の汚染を避ける。
マルチアームＰＥＧポリオール
本明細書で開示された方法のための出発材料は、ヒドロキシル基で終わるアーム３〜約１０を有するマルチアームＰＥＧポリオールである。適するマルチアームＰＥＧポリオールには、樹状、櫛形および星形ポリ（エチレングリコール）が挙げられるが、それらに限定されない。典型的には、有用なマルチアームＰＥＧポリオールは、約２，０００〜約４０，０００ダルトンに加えて、約４５０〜約２００，０００ダルトンの分子量を有する。マルチアームＰＥＧポリオールが、アーム長さの分布、および場合によってアーム数が異なる化学種の分布を有する一般に不均質混合物であることが認められるべきである。ＰＥＧポリオールが異なるアーム数を有する化学種の分布を有するとき、分布中の平均アーム数に基づくことができる。例えば、一実施形態において、マルチアームＰＥＧポリオールは、ネクター・トランスフォーミング・セラピューティックス（Ｎｅｋｔａｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）（Ｈｕｎｔｓｖｉｌｌｅ，ＡＬ）から入手できる８アーム星形ＰＥＧポリオールであり、それは、一部が８アーム未満を有し、一部が８アームを上回るマルチアーム星形ＰＥＧポリオールの混合物を含む。しかし、混合物中のマルチアーム星形ＰＥＧポリオールは平均で８つのアームを有する。更に、異なるアーム数および／または異なる分子量を有するマルチアームＰＥＧポリオールの混合物は出発材料として用いてもよい。
別の実施形態において、マルチアームＰＥＧポリオールは、サンバイオ社（ＳｕｎＢｉｏ Ｃｏｒｐ．）（Ｏｒｉｎｄａ，ＣＡ）から入手できる６アーム星形ＰＥＧポリオールである。
別の実施形態において、マルチアームＰＥＧポリオールは、ＮＯＦ・アメリカ社（ＮＯＦ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐ．）（Ｗｈｉｔｅ Ｐｌａｉｎｓ，ＮＹ）から入手できる４アーム星形ＰＥＧポリオールである。
他のマルチアームＰＥＧポリオールも、ネクター・トランスフォーミング・セラピューティックス（Ｎｅｋｔａｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）、サンバイオ社（ＳｕｎＢｉｏ Ｃｏｒｐ．）およびＮＯＦ・アメリカ社（ＮＯＦ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐ．）などの会社から市販されている。あるいは、マルチアームＰＥＧポリオールは、当該技術分野で公知の方法（例えば、メリル（Ｍｅｒｒｉｌｌ）らによる米国特許第５，８３０，９８６号明細書、ハマン（Ｈａｍａｎｎ）らによる欧州特許第５４０８２３号明細書およびノー（Ｎｈｏ）らによる米国特許出願公開第２００４／０９６５０７号明細書を参照のこと）を用いて合成してもよい。
マルチアームＰＥＧクロリドの調製
少なくとも１種のマルチアームＰＥＧクロリドを含む組成物は、少なくとも１種のマルチアームＰＥＧポリオールを少なくとも１種のマルチアームＰＥＧクロリドに転化することにより調製される。出発マルチアームＰＥＧポリオールが、上述したようにアーム数が異なる化学種の分布を有する一般に不均質混合物であるので、マルチアームＰＥＧクロリドを含む組成物も不均質混合物である。
反応において用いる前に、真空下での加熱または減圧下でのトルエンなどの溶媒を用いる共沸蒸留などの当該技術分野で公知の方法を用いて、マルチアームＰＥＧポリオールを乾燥させてもよい。転化を行うために、マルチアームＰＥＧポリオールは、約１００℃以下、好ましくは約０℃〜約１００℃、より好ましくは約２０℃〜約１００℃の温度でヒドロキシル末端基をクロリド末端基に転化するのに十分な時間、典型的には約２時間〜約２４時間にわたり塩化チオニル（ＣＡＳ Ｎｏ．７７１９−０９−７）と反応させる。用いてもよい温度範囲の下限は、マルチアームＰＥＧポリオールの性質に応じて異なってもよい。詳しくは、温度は均質反応混合物を提供するために十分であるべきである。例えば、室温で液体である低分子量マルチアームＰＥＧポリオールに関しては、反応を周囲温度（すなわち、約２３℃）で行ってよい一方で、高分子量マルチアームＰＥＧポリオールに関しては、ポリオールを溶解させるとともに均質反応混合物を得るために、より高い温度が必要である。
任意に、マルチアームＰＥＧポリオールと塩化チオニルの反応は触媒の存在下で行って、反応の速度を上げてもよい。適する触媒には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピペリジンおよびＮ−ホルミルピロリジンなどのＮ，Ｎ−ジアルキルホルムアミド、塩化鉄、酸化鉄および硫酸鉄などの鉄（ＩＩＩ）塩およびそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。
これらの低温条件の使用および臭化チオニルでなく塩化チオニルの使用は、マルチアームＰＥＧの酸触媒解重合を最少化する。反応を乾燥窒素などの乾燥雰囲気下で行ってもよい。反応における溶媒の使用は任意である。好ましくは、反応は溶媒の存在しない状態で行われる。しかし、均質溶液を得るために、高分子量マルチアームＰＥＧポリオールの場合に溶媒を必要とすることがある。適する溶媒には、トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよびそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。
マルチアームＰＥＧクロリド製品は、当該技術分野で周知の方法を用いて塩化チオニルおよび任意の溶媒から分離してもよい。塩基を用いないので、マルチアームＰＥＧクロリドは、減圧下で過剰の塩化チオニルおよび任意の溶媒（用いている場合）を単純に蒸発させることにより塩からの分離を必要とせずに分離してもよい。トルエンなどの溶媒を添加して、塩化チオニルの除去を助けてもよい。
反応において、ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率は少なくとも約９５％である。ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化の程度は、核磁気共鳴分光分析法（ＮＭＲ）などの当該技術分野で公知の方法を用いて、または確立された方法、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ４２５２（アルコールエトキシレートおよびアルキルフェノールエトキシレートの化学分析のための標準試験方法）により残留ヒドロキシル基を滴定することにより決定してもよい。
マルチアームＰＥＧアミンの調製
少なくとも１種のマルチアームＰＥＧアミンを含む組成物は、上述したように調製された少なくとも１種のマルチアームＰＥＧクロリドのクロリド末端基を第一アミン末端基に転化することにより調製される。マルチアームＰＥＧクロリドを調製するために用いられる出発マルチアームＰＥＧポリオールが上述したようにアーム数が異なる化学種の分布を有する一般に不均質混合物であるので、マルチアームＰＥＧアミンを含む組成物も不均質混合物である。
マルチアームＰＥＧクロリドのクロリド末端基の第一アミン末端基への転化は、クロリド末端基の少なくとも約９５％がアミン末端基に転化されている反応生成物を形成させるのに十分な温度で十分な時間にわたりマルチアームＰＥＧクロリドを水性アンモニアまたは無水アンモニアと反応させることにより反応混合物を生成させることによって行われる。クロリド末端基のアミン末端基への転化の程度は、核磁気共鳴分光分析法（ＮＭＲ）または滴定（例えば、フィールズ（Ｆｉｅｌｄｓ）、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１２４：５８１〜５９０（１９７１年）を参照のこと）などの当該技術分野で公知の方法を用いて決定してもよい。好ましくは、水性アンモニアは、約２８質量％の濃度を有する濃水性アンモニアである。但し、より低いアンモニア濃度も用いてよい。マルチアームＰＥＧクロリドと水性アンモニアまたは無水アンモニアとの反応は、好ましくは、アンモニアの蒸発を防ぐために圧力容器などの密封反応容器内で行われる。圧力は密封容器内で発生し、その量は、反応において用いられる条件（例えば、アンモニアの量および温度）に応じて異なる。
一実施形態において、マルチアームＰＥＧクロリドは、約６０℃〜約１００℃の温度で約４時間〜約４８時間の間濃水性アンモニア（すなわち、約２８質量％）と反応させる。当該技術分野で公知のように、より低い温度は、より長い反応時間を必要とする。例えば、反応時間が６０℃の温度で約４８時間である一方で、反応は１００℃の温度では約４時間後に完了する。用いられる濃水性アンモニアの量は、反応混合物のゲル化を防ぐのに十分であるべきである。反応において用いる濃水性アンモニアの最適量は、日常的実験を用いて当業者によって決定され得る。反応の完了後、乾燥窒素によるパージ、回転蒸発、減圧下での濃縮またはそれらの組み合わせなどの当該技術分野で公知の方法を用いてアンモニアを除去してもよい。
別の実施形態において、マルチアームＰＥＧクロリドは、約６０℃〜約１００℃の温度で約４時間〜約４８時間の間無水アンモニアと反応させる。用いられる無水アンモニアの量は、反応混合物のゲル化を防ぐのに十分であるべきである。反応において用いる無水アンモニアの最適量は、日常的実験を用いて当業者によって決定され得る。反応の完了後、乾燥窒素によるパージ、回転蒸発、減圧下での濃縮または周囲温度および周囲圧力での蒸発などの当該技術分野で公知の方法を用いてアンモニアを除去してもよい。
マルチアームＰＥＧクロリドと水性アンモニアまたは無水アンモニアの反応はＨＣｌも発生させ、それを任意に種々の方法を用いて除去してもよい。例えば、バッチプロセスまたはカラムプロセスのいずれかにおいて「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０（プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ Ｃｏ．）、Ｂａｌａ−Ｃｙｎｗｙｄ，ＰＡ）などの水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂によるイオン交換を用いてＨＣｌを除去してもよい。あるいは、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素リチウムなどの塩基の添加によってＨＣｌを塩に転化してもよい。その後、マルチアームＰＥＧアミンは、溶媒抽出、沈殿、透析または限外濾過などの当該技術分野で周知の方法を用いて塩から分離してもよい。
任意に、適するいずれかの方法、例えば、凍結乾燥、限外濾過または噴霧乾燥を用いて反応の完了後またはＨＣｌの任意の除去後のいずれかで、水を反応生成物から除去してもよい。
その後、マルチアームＰＥＧアミンを意図した目的のために用いてもよい。例えば、マルチアームＰＥＧアミンは水溶液の形態を取って用いてもよく、そしてデキストランアルデヒドなどの酸化多糖を含む水溶液と反応させて、コドキアン（Ｋｏｄｏｋｉａｎ）ら（同時係属で共有の米国特許出願公開第２００６／００７８５３６号明細書）によって記載されたように、組織接着剤として、またはドラッグデリバリーのために有用であるヒドロゲルを生成させてもよい。詳しくは、溶液の全重量を基準にして約５質量％〜約７０質量％の濃度を得るためにマルチアームＰＥＧアミンを水に添加する。酸化多糖は、当該技術分野で公知の方法（例えば、モ（Ｍｏ）ら、Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｄｎ．１１：３４１〜３５１（２０００年））を用いて調製され、溶液の全重量を基準にして約５質量％〜約４０質量％の濃度を得るために水に添加される。２種の溶液は種々の添加剤を更に含んでもよく、そして使用の前に任意に滅菌してもよい。２種の溶液は、組織接着剤の技術分野で周知されている種々の方法で生物の組織上の解剖部位に被着させてもよい。
本発明の種々の実施形態を以下の実施例において更に定義する。これらの実施例は本発明の好ましい実施形態を示す一方、あくまでも例示として与えられていることが理解されるべきである。上記の議論およびこれらの実施例から、当業者は本発明の必須の特徴を確認することが可能であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、本発明の種々の変更および修正を行って、種々の用途および条件に本発明を適応させることが可能である。
用いられる略号の意味は次の通りである。「ｍｉｎ」は分を意味する。「ｈ」は時間を意味する。「ｍＬ」はミリリットルを意味する。「Ｌ」はリットルを意味する。「μＬ」はマイクロリットルを意味する。「ｍｏｌ」はモルを意味する。「ｍｍｏｌ」はミリモルを意味する。「ｇ」はグラムを意味する。「ｍｇ」はミリグラムを意味する。「ｍｍ」はミリメートルを意味する。「Ｐａ」はパスカルを意味する。「ｋＰａ」はキロパスカルを意味する。「ｐｓｉｇ」はポンド／平方インチゲージを意味する。「ｗｔ％」は質量％を意味する。「ＰＥＧ」はポリ（エチレングリコール）を意味する。「ＭＷ」は公称分子量を意味する。「Ｍｗ」は重量平均分子量を意味する。「Ｍｎ」は数平均分子量を意味する。「Ｍｚ」はｚ−平均分子量を意味する。「ｄｎ／ｄｃ」は比屈折率増分（すなわち、濃度の変化当たりの屈折率の変化）を意味する。「ＩＶ」は固有粘度を意味する。「ＭＨｚ」はメガヘルツを意味する。「ＳＥＣ」はサイズ排除クロマトグラフィを意味する。「ＰＢＳ」はリン酸緩衝液食塩を意味する。「１Ｈ ＮＭＲ」は陽子核磁気共鳴分光分析法を意味する。「ＤＭＳＯ−ｄ６」は重水素化ジメチルスルホキシドを意味する。「Ａｃ」はアセテート基を意味する。
実施例１
１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒の存在しない状態で８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量１０，０００（すべてのポリマー分子が８つのアームを有すると仮定してヒドロキシル末端基滴定によって決定されたもの）をＮＯＦ・アメリカ社（ＮＯＦ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐ．）（Ｗｈｉｔｅ Ｐｌａｉｎｓ，ＮＹ）から得た。真空（水銀柱０．０６ｍｍ（８．０Ｐａ））下で攪拌しつつ８５℃で４時間にわたり加熱するか、または６０℃のポット温度により減圧下（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ））で５０ｇのトルエンと共に共沸蒸留するかのいずれかによって８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ（５００ｍＬ丸底フラスコ中の１００ｇ）を乾燥させた。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを放置して室温に冷却した。その後、塩化チオニル（３５ｍＬ、０．４８モル）を還流コンデンサを備えたフラスコに添加し、混合物を窒素シール下で攪拌しつつ２４時間にわたり８５℃で加熱した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルを除去した。５０ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。
８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌの収量は１００．９ｇ（９９％）であった。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．７１〜３．６９（ｍ、１６Ｈ）、３．６７〜３．６５（ｍ、１６Ｈ）、３．５０（ｓ、約８００Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＳｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム（ポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）、Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｐｒｉｎｇｓ，ＭＤ）、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］により、Ｍｗ７，１００、Ｍｗ／Ｍｎ１．２、Ｍｚ／Ｍｗ１．２およびＩＶ９．１ｍＬ／ｇを得た。
残留ヒドロキシル末端基のアセチル化および以下の１Ｈ ＮＭＲによる分析によって末端基転化率は９９％であると測定された。８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌのサンプル（０．２ｇ）を０．２５ｍＬの無水酢酸と０．３５ｍＬのピリジンの混合物に溶解させ、室温で一晩放置した。５ｇの氷の添加によって反応を冷やした。水層を３ｍｌずつのクロロホルムで３回抽出し、組み合わせたクロロホルム抽出物を１ｍｌずつの２０％水性硫酸水素ナトリウムで３回、１ｍｌずつの飽和水性炭酸水素ナトリウムで２回および水１ｍＬで逐次洗浄した。クロロホルムを減圧下で蒸発させた。残留物を水２ｍＬに溶解させ、得られた濁った溶液を減圧下で透明になるまで濃縮して、残留クロロホルムを除去した。溶液を凍らせ、凍結乾燥させ、残留物をＤＭＳＯ−ｄ６に溶解させ、１Ｈ ＮＭＲによって分析した。
８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ中の残留ヒドロキシル末端基の割合を−ＣＨ２ＯＡｃ末端基［δ４．０９（ｔ、Ｊ＝４．７Ｈｚ、２Ｈ、ＣＨ２ＯＡｃ）および２．００（ｓ、３Ｈ、ＡｃＯ）］に関する１Ｈ ＮＭＲピークの積分とＣＨ２Ｃｌ末端基［δ３．７２〜３．６８（ｍ、２Ｈ、ＣＨ２Ｃｌ）］の１Ｈ ＮＭＲピーク積分を比較することにより決定した。
実施例２
濃水性アンモニアを用いる１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。６０℃で８アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。イオン交換クロマトグラフィを用いて、反応において生成したＨＣｌを除去した。
実施例１で記載したように調製された８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（１００．９ｇ）を６４０ｍＬの濃水性アンモニア（２８質量％）に溶解させ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を乾燥窒素で１〜２時間にわたりパージし、５０〜７０ｇのアンモニアを追い出した。その後、水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０、プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ Ｃｏ．）、Ｂａｌａ−Ｃｙｎｗｙｄ，ＰＡ）のカラム（ベッド体積５００ｍＬ）に溶液を通した。溶離液を集め、２５０ｍＬずつの脱イオン水を３回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約２００ｇに濃縮し、分割して凍らせ、凍結乾燥させて、９７．４ｇの製品（収率９８％）を得た。
実施例１に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによるＤＭＳＯ−ｄ６中の製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９９％転化率を示した。８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２中の残留ヒドロキシル末端基の割合を−ＯＡｃ末端基［δ２．００（ｓ）］に関する１Ｈ ＮＭＲピークの積分を−ＮＨＡｃ末端基［δ１．７８（ｓ）］の１Ｈ ＮＭＲピーク積分と比較することにより決定した。
実施例３
濃水性アンモニアを用いる１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。６０℃で８アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。炭酸カリウムの添加によって、反応において生成したＨＣｌを塩に転化し、８アーム星形ＰＥＧアミンを溶媒抽出によって塩から分離した。
実施例１で記載したように調製された８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（１００．９ｇ）を６４０ｍＬの濃水性アンモニア（２８質量％）に溶解させ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を乾燥窒素で１〜２時間にわたりパージし、５０〜７０ｇのアンモニアを追い出した。パージされた反応溶液を減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約２００ｇに濃縮し、１２ｇの炭酸カリウムの添加によって塩基性にし、３００、２００および１００ｍＬのクロロホルムにより逐次抽出した。組み合わせたクロロホルム抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で蒸発させた。残留物を３００ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、濾過して不溶物を除去し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で溶媒をストリッピングした。水（１００ｇ）を残留物に添加し濁った溶液を得て、それを減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で短時間濃縮して、ジクロロメタンを除去するとともに透明な溶液をもたらした。溶液を分割して凍らせ、凍結乾燥させて、８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の収率９７％を得た。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．５０（ｍ、約８００Ｈ）、３．３４（ｔ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、２Ｈ）、２．６２（ｔ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、２Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つの（ポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）Ｓｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］により、Ｍｗ１０，３００、Ｍｗ／Ｍｎ１．５、Ｍｚ／Ｍｗ１．７、ＩＶ１１ｍＬ／ｇを得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９９％転化率を示した。
実施例４
濃水性アンモニアを用いる１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。８０℃で８アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。
実施例１で記載したように調製された８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（５ｇ）を５０ｍＬの濃水性アンモニア（２８質量％）に溶解させ、８０℃で４時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、７０ｐｓｉｇ（４８３ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を濾過し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約２０ｍＬに濃縮し、１ｇの炭酸カリウムの添加によって塩基性にし、２０ｍＬずつのクロロホルムで３回抽出した。組み合わせたクロロホルム抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で蒸発させた。残留物を２０ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、濾過して不溶物を除去し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で溶媒をストリッピングした。水（５ｍＬ）を残留物に添加し濁った溶液を得て、それを減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で短時間濃縮して、ジクロロメタンを除去するとともに透明な溶液をもたらした。溶液を凍らせ、凍結乾燥させて、８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２を得た。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例３で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９８．５％転化率を示した。
実施例５
無水アンモニアを用いる１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。６０℃で８アーム星形ＰＥＧクロリドを無水アンモニアと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。イオン交換クロマトグラフィを用いて、反応において生成したＨＣｌを除去した。
実施例１で記載したように調製された８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（１０ｇ）を４０ｇの無水アンモニアと組み合わせ、６０℃で２４時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、３６５ｐｓｉｇ（２５２０ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。混合物を室温に冷却し、アンモニアを蒸発させた。残留物を５０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、得られた溶液を水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０）のカラム（ベッド体積５０ｍＬ）に通した。溶離液を集め、１５０ｍＬずつの脱イオン水を２回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約２０ｇに濃縮し、凍らせ、凍結乾燥させて、８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２を得た。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例３で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９８．５％転化率を示した。
実施例６
無水アンモニアを用いる１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。８０℃で８アーム星形ＰＥＧクロリドを無水アンモニアと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。イオン交換クロマトグラフィを用いて、反応において生成したＨＣｌを除去した。
実施例１で記載したように調製された８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（１０ｇ）を４０ｇの無水アンモニアと組み合わせ、８０℃で６時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、５８０ｐｓｉｇ（４０００ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。混合物を室温に冷却し、アンモニアを蒸発させた。残留物を５０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、得られた溶液を水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０）のカラム（ベッド体積５０ｍＬ）に通した。溶離液を集め、１５０ｍＬずつの脱イオン水を２回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約２０ｇに濃縮し、凍らせ、凍結乾燥させて、８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２を得た。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例３で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９８．５％転化率を示した。
実施例７
１０，０００の分子量を有する６アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する６アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒の存在しない状態で６アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより６アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
６アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量１０，０００（すべてのポリマー分子が６つのアームを有すると仮定してヒドロキシル末端基滴定によって決定されたもの）をサンバイオ社（ＳｕｎＢｉｏ Ｃｏｒｐ．）（Ｏｒｉｎｄａ，ＣＡ）から得た。真空（水銀柱０．１ｍｍ（１３Ｐａ））下で攪拌しつつ９０℃で１６時間にわたり加熱することにより６アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ（３００ｍＬ丸底フラスコ中で５０ｇ）を乾燥させた。６アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを放置して室温に冷却した。その後、塩化チオニル（１３ｍＬ、０．１８モル）を還流コンデンサを備えたフラスコに添加し、混合物を窒素シール下で攪拌しつつ１６時間にわたり９０℃で加熱した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルを除去した。２５ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。真空（水銀柱０．０６ｍｍ（８Ｐａ））下で攪拌しつつ９０℃で製品を乾燥させた。６アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌの収量は４９．０ｇ（９７％）であった。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．７１〜３．６９（ｍ、１２Ｈ）、３．６７〜３．６５（ｍ、１２Ｈ）、３．５０（ｓ、約６２０Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）Ｓｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］は、Ｍｗ７，３００、Ｍｗ／Ｍｎ１．２、Ｍｚ／Ｍｗ１．１およびＩＶ９．９ｍＬ／ｇを得た。
ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率を実施例１に記載された方法を用いて９９％であると決定した。
実施例８
濃水性アンモニアを用いる１０，０００の分子量を有する６アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する６アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。６アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより６アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。イオン交換クロマトグラフィを用いて、反応において生成したＨＣｌを除去した。
実施例７で記載したように調製された６アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（４８．９ｇ）を２３２ｍＬの濃水性アンモニア（２８％）に溶解させ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、約４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を乾燥窒素で２時間にわたりパージし、その後、回転蒸発（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）によって約１６０ｇに濃縮した。その後、水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０）のカラム（ベッド体積４５０ｍＬ）に溶液を通した。溶離液を集め、２００ｍＬずつの脱イオン水を３回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約１３０ｇに濃縮し、分割して凍らせ、凍結乾燥させて、４６．６ｇ（収率９６％）を得た。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．５０（ｍ、約７００Ｈ）、３．３４（ｔ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、１２Ｈ）、２．６３（ｔ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、１２Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）Ｓｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］は、Ｍｗ１０，２６０、Ｍｗ／Ｍｎ１．３、Ｍｚ／Ｍｗ１．４、ＩＶ５．７ｍＬ／ｇを得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による６アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９９％転化率を示した。
実施例９
２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒としてジクロロメタン中で周囲温度で４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量２，０００（すべてのポリマー分子が４つのアームを有すると仮定してヒドロキシル末端基滴定によって決定されたもの）をＮＯＦ・アメリカ社（ＮＯＦ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐ．）（Ｗｈｉｔｅ Ｐｌａｉｎｓ，ＮＹ）から得た。４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ（５００ｍＬ丸底フラスコ中の１００ｇ）を１００ｍＬのジクロロメタンに溶解させた。塩化チオニル（８８ｍＬ、１．２モル）を添加し、混合物を窒素シール下で周囲温度で２４時間にわたり攪拌した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルおよびジクロロメタンを除去した。５０ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。４アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌの収量は１００．１ｇ（９７％）であった。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．７１〜３．６８（ｍ、８Ｈ）、３．６７〜３．６５（ｍ、８Ｈ）、３．５７〜３．５５（ｍ、８Ｈ）、３．５０（ｍ、約１４０Ｈ）、３．４７〜３．４５（ｍ、８Ｈ）、３．３１（ｓ、８Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）Ｓｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］は、Ｍｗ１，８９０、Ｍｗ／Ｍｎ１．１、Ｍｚ／Ｍｗ１．０、ＩＶ５．７ｍＬ／ｇを得た。
ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率は、実施例１に記載された方法を用いて９８％であると測定された。
実施例１０
濃水性アンモニアを用いる２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。４アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。イオン交換クロマトグラフィを用いて、反応において生成したＨＣｌを除去した。
実施例９で記載したように調製された４アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（３９．１５ｇ）を６００ｍＬの濃水性アンモニア（２８質量％）に溶解させ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、約４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を乾燥窒素で１．５時間にわたりパージし、その後、回転蒸発（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）によって約５００ｇに濃縮した。その後、水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０）のカラム（ベッド体積５００ｍＬ）に溶液を通した。溶離液を集め、２５０ｍＬずつの脱イオン水を２回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて、３６．４３ｇ（収率９７％）を得た。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ３．６５〜３．５１（ｍ、約１７０Ｈ）、３．４７（ｍ、８Ｈ）、３．３６（ｓ、８Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝５．３Ｈｚ、７．４Ｈ）、２．７６（ｔ、Ｊ＝５．４Ｈｚ、０．６Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）Ｓｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］は、Ｍｗ２，３３０、Ｍｗ／Ｍｎ１．２、Ｍｚ／Ｍｗ１．３、ＩＶ２．２ｍＬ／ｇを得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による４アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９６％転化率を示した。
実施例１１
触媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよび塩化鉄を用いる２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。触媒としてＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）および塩化鉄の存在下で４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
５０ｍＬのトルエンに溶解させ、その後、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させることにより、４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量２，０００（５０ｇ）を共沸で乾燥させた。乾燥させた４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを新鮮なトルエン５０ｍＬに溶解させ、塩化鉄（１６ｍｇ）およびＤＭＦ（０．７５ｍＬ）を添加した。塩化チオニル（１５ｍＬ、０．２モル）を添加し、混合物を窒素シール下で７０℃で８時間にわたり攪拌した。回転蒸発（浴温６０℃）によって過剰の塩化チオニルおよびトルエンを除去した。２５ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。残留物を７５ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、シリカゲルのパッドを通して濾過し、僅かにより多いジクロロメタンによりリンスした。回転蒸発（浴温４０℃）によって溶媒をストリッピングして、４アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌを得た。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例９で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例１２
触媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いる２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。触媒としてＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）の存在下で４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
５０ｍＬのトルエンに溶解させ、その後、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させることにより、４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量２，０００（５０ｇ）を共沸で乾燥させた。乾燥させた４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを新鮮なトルエン５０ｍＬに溶解させ、ＤＭＦ（０．３７ｍＬ）を添加した。塩化チオニル（１５ｍＬ、０．２モル）を添加し、混合物を窒素シール下で７０℃で８時間にわたり攪拌した。回転蒸発（浴温６０℃）によって過剰の塩化チオニルおよびトルエンを除去した。２５ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例９で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例１３
濃水性アンモニアを用いる２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。４アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。
実施例１１で記載したように調製された４アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（４５．７ｇ）を７０３ｍＬの濃水性アンモニア（２８質量％）に溶解させ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、約４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を濾過し、乾燥窒素で１６時間にわたりパージし、溶液を２７９ｇ失わせた。その後、水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０）のカラム（ベッド体積４５０ｍＬ）に溶液を通した。溶離液を集め、２５０ｍＬずつの脱イオン水を３回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて、４アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２を得た。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例１０で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による４アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９８％転化率を示した。
実施例１４
２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒の存在しない状態で６０℃で４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
塩化チオニルを含有する予め−７８℃に冷却されていた５００ｍＬ丸底フラスコに４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを（１００ｇ）を添加し、混合物を６０℃で２０時間にわたり窒素シール下で攪拌した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルを除去した。５０ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温５５℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例９で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例１５
無水アンモニアを用いる２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。６０℃で４アーム星形ＰＥＧクロリドを無水アンモニアと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。イオン交換クロマトグラフィを用いて、反応において生成したＨＣｌを除去した。
実施例１４で記載したように調製された４アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（５０ｇ）を５１３ｇの無水アンモニアと組み合わせ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、約３６５ｐｓｉｇ（２５２０ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。混合物を室温に冷却し、アンモニアを蒸発させた。残留物を５００ｍＬの溶液を作るために十分な脱イオン水に溶解させ、得られた溶液を水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂（「プロライト（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ）」（登録商標）Ａ−８６０）のカラム（ベッド体積５００ｍＬ）に通した。溶離液を集め、２５０ｍＬずつの脱イオン水を３回カラムに通し、集めた。水性フラクションを組み合わせ、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させ、真空（水銀柱０．０６ｍｍ（８Ｐａ））下で更に乾燥させて、４アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２を得た。
１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例１０で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による４アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９６％転化率を示した。
実施例１６
アーム数と分子量の混合物を有する星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、アーム数と分子量の混合物を有する星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒の存在しない状態で分子量２，０００の４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨと分子量１０，０００の８アームＰＥＧ−ＯＨの混合物を塩化チエニルと反応させることにより分子量２，０００の４アーム星形ＰＥＧクロリドと分子量１０，０００の８アームＰＥＧクロリドの混合物を調製した。
分子量２，０００の４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ（３０ｇ）と分子量１０，０００の８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ（３０ｇ）の混合物を真空（水銀柱０．０６ｍｍ（８Ｐａ））下で６６℃で１６時間にわたり加熱することにより乾燥させた。塩化チオニル（３７ｍＬ）を添加し、混合物を６６℃で１６時間にわたり窒素シール下で攪拌した。過剰の塩化チオニルを回転蒸発（浴温６０℃）によって除去した。１００ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて、塩化チオニルの除去を完了した。
ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率は、実施例１に記載された方法を用いて９９％以上であることが測定された。
実施例１７
４０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、４０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒としてジクロロメタン中で８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量４０，０００（すべてのポリマー分子が８つのアームを有すると仮定してヒドロキシル末端基滴定によって決定されたもの）をＮＯＦ・アメリカ社（ＮＯＦ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐ．）（Ｗｈｉｔｅ Ｐｌａｉｎｓ，ＮＹ）から得た。８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ（１００ｇ）を２００ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、塩化チオニル（１５ｍＬ、０．２０モル）を添加した。混合物を室温で２４時間にわたり窒素シール下で攪拌した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルおよびジクロロメタンを除去した。１００ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて、塩化チオニルの除去を完了した。８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌの収量は１０１ｇ（１００％）であった。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．７１〜３．６９（ｍ、１６Ｈ）、３．６７〜３．６５（ｍ、１６Ｈ）、３．５０（ｓ、約３５００Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＳｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム（ポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ），Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｐｒｉｎｇｓ，ＭＤ）、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］は、Ｍｗ３０，０００、Ｍｗ／Ｍｎ１．３、Ｍｚ／Ｍｗ１．３およびＩＶ１２ｍＬ／ｇを得た。
実施例１８
濃水性アンモニアを用いる４０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンの合成
この実施例の目的は、４０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧアミンを調製することであった。６０℃で８アーム星形ＰＥＧクロリドを濃水性アンモニアと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧアミンを調製した。反応において生成したＨＣｌを炭酸カリウムの添加によって塩に転化し、溶媒抽出によって塩から８アーム星形ＰＥＧアミンを分離した。
実施例１７で記載したように調製された８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌ（１０１ｇ）を５００ｍＬの濃水性アンモニア（２８質量％）に溶解させ、６０℃で４８時間にわたり密封容器（すなわち、密封されたハステロイ（登録商標）耐腐食性合金圧力容器）内で加熱し、約４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の発生圧力をもたらした。溶液を乾燥窒素で２時間にわたりパージし、５３ｇの損失をもたらし、その後、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で約３００ｇに濃縮し、炭酸カリウムの添加によって塩基性にし、そして４００、２００および１００ｍＬずつのクロロホルムにより逐次抽出した。組み合わせたクロロホルム抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で蒸発させた。残留物を３００ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、濾過して不溶物を除去し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で溶媒をストリッピングした。水（１００ｇ）を残留物に添加し濁った溶液を得て、それを減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温４０℃）下で短時間濃縮して、ジクロロメタンを除去するとともに透明な溶液をもたらした。溶液を分割して凍らせ、凍結乾燥させて、８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２を得た。
１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）δ３．５０（ｍ、約３９００Ｈ）、３．３５（ｔ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、１６Ｈ）、２．６４（ｔ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、１６Ｈ）。光散乱による質量分析と合わせた水性ＳＥＣ［３０℃、ＰＢＳ（１０ｍＭ、ホスフェート、２．７ｍＭ ＫＣｌ、０．１３７Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つの（ポリマー・スタンダーズ・サービシーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）Ｓｕｐｒｅｍａ Ｌｉｎｅａｒ Ｍ 混合ベッドカラム、ｄｎ／ｄｃ０．１３５ｍＬ／ｇ］は、Ｍｗ３２，０００、Ｍｗ／Ｍｎ１．１、Ｍｚ／Ｍｗ１．１、ＩＶ１２ｍＬ／ｇを得た。
実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧ−ＮＨ２の処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９５％転化率を示した。
実施例１９
１０，０００の分子量を有する８アームＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、１０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。溶媒の存在下で８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。ヒドロキシル基のモル当量当たり６モル未満の塩化チオニルを４時間の反応時間を伴う反応において用いた。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量１０，０００（５００ｍＬ丸底フラスコ中で１００ｇ）を６０℃のポット温度により減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ））下で１００ｍＬのトルエンと共に共沸蒸留によって乾燥させた。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを８５℃で溶融し、１００ｍＬのトルエンに溶解させた。塩化チオニル（２３．５ｍＬ、０．３２モル）を還流コンデンサを備えたフラスコに添加し、混合物を窒素シール下で攪拌しつつ４時間にわたり８５℃で加熱した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルを除去した。５０ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。８アーム星形ＰＥＧ−Ｃｌの収量は９３ｇ（９２％）であった。
ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率は、実施例１に記載された方法を用いて９９％を上回ることが測定された。１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例１で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２０
１０，０００の分子量を有する８アームＰＥＧアミンの合成
実施例１９に記載されたように調製された８アーム星形ＰＥＧクロリドを実施例２の方法により８アーム星形ＰＥＧアミンに転化した。実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による８アーム星形ＰＥＧアミンの処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９９％転化率を示した。１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例２で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２１
触媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いる８５℃での２，０００の分子量を有する４アームＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、２，０００の分子量を有する４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。触媒としてＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）の存在下で８５℃で４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより４アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量２，０００（５００ｍＬ丸底フラスコ中で１００ｇ）を６０℃のポット温度により減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ））下で１００ｍＬのトルエンと共に共沸蒸留によって乾燥させた。
４アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを１００ｍＬのトルエンに溶解させた。塩化チオニル（５８ｍＬ、０．８０モル）を還流コンデンサを備えたフラスコに添加し、混合物を窒素シール下で攪拌しつつ２．５時間にわたり８５℃で加熱した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルを除去した。５０ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。
ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率は、実施例１に記載された方法を用いて９９％を上回ることが測定された。１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例９で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２２
２，０００の分子量を有する４アームＰＥＧアミンの合成
実施例２１に記載されたように調製された４アーム星形ＰＥＧクロリドを実施例１０の方法により４アーム星形ＰＥＧアミンに転化した。実施例２に記載されたようにピリジン中の過剰の無水酢酸による４アーム星形ＰＥＧアミンの処理および１Ｈ ＮＭＲによる製品の検査は、クロリド末端基の完全な転化および−ＯＨ末端基の−ＮＨ２末端基への総合的な９９％転化率を示した。１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例１０で報告された結果と一致した結果を得た。
実施例２３
触媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いる４０，０００の分子量を有する８アームＰＥＧクロリドの合成
この実施例の目的は、４０，０００の分子量を有する８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製することであった。触媒としてＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）の存在下で８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを塩化チオニルと反応させることにより８アーム星形ＰＥＧクロリドを調製した。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨ、分子量４０，０００（５００ｍＬ丸底フラスコ中で１００ｇ）を６０℃のポット温度により減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ））下で１００ｍＬのトルエンと共に共沸蒸留によって乾燥させた。
８アーム星形ＰＥＧ−ＯＨを１００ｍＬのトルエン中に８５℃で加熱することにより溶解させた。塩化チオニル（６ｍＬ、０．０８モル）を還流コンデンサを備えたフラスコに添加し、混合物を窒素シール下で攪拌しつつ８時間にわたり８５℃で加熱した。回転蒸発（浴温４０℃）によって過剰の塩化チオニルを除去した。５０ｍＬずつのトルエンを２回連続して添加し、減圧（水銀柱１５ｍｍ（２ｋＰａ）、浴温６０℃）下で蒸発させて塩化チオニルの除去を完了した。
ヒドロキシル末端基のクロリド末端基への転化率は、実施例１に記載された方法を用いて９９％を上回ることが測定された。１Ｈ ＮＭＲおよびＳＥＣによる製品の分析により、実施例１７で報告された結果と一致した結果を得た。

Claims (20)

  1. ３〜１０のアームを有する少なくとも１つのマルチアームＰＥＧクロリドを含む組成物を製造する方法であって、
    ａ）１００℃以下の温度で、場合により溶媒の存在下で、塩化チオニルと少なくとも１つの３〜１０のアームを有するマルチアームＰＥＧポリオールとを反応させて、マルチアームＰＥＧポリオールのヒドロキシル末端基の少なくとも９５％がクロリド末端基に変換されたマルチアームＰＥＧクロリドを生成させる工程、および
    ｂ）未反応塩化チオニルおよび該任意の溶媒からマルチアームＰＥＧクロリドを分離する工程
    を含む上記方法。
  2. ３〜１０のアームを有する少なくとも１つのマルチアームＰＥＧアミンを含む組成物を製造する方法であって、
    ａ）１００℃以下の温度で、場合により溶媒の存在下で、塩化チオニルと少なくとも１つの３〜１０のアームを有するマルチアームＰＥＧポリオールとを反応させて、該マルチアームＰＥＧポリオールのヒドロキシル末端基の少なくとも９５％がクロリド末端基に変換されたマルチアームＰＥＧクロリドを生成させる工程、
    ｂ）未反応塩化チオニルおよび該任意の溶媒から該マルチアームＰＥＧクロリドを分離する工程、
    ｃ）マルチアームＰＥＧクロリドのクロリド末端基の少なくとも９５％をアミン末端基に変換し、それによりＨＣｌを発生させる反応生成物を生成させる時間および温度で、マルチアームＰＥＧクロリドを、反応混合物のゲル化を防ぐのに十分な量である水性アンモニアまたは無水アンモニアのいずれかと反応させることにより反応混合物を生成させる工程、
    ｄ）反応生成物からＨＣｌを除去すること、または塩基の添加によってＨＣｌを塩に変換して、塩を除去することのいずれかの工程、および
    ｅ）場合により、工程（ｄ）の生成物から水を除去する工程
    を含む上記方法。
  3. 工程（ａ）の反応が０℃〜１００℃の温度においてである請求項１または２に記載の方法。
  4. 工程（ａ）の反応が２０℃〜１００℃の温度においてである請求項１または２に記載の方法。
  5. 工程（ａ）の反応が２時間〜２４時間行われる請求項１または２に記載の方法。
  6. 任意の溶媒が、トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、ペルクロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１または２に記載の方法。
  7. 工程（ｂ）の分離が、塩化チオニルおよび任意の溶媒を減圧下で蒸発させ除去することにより、行われる請求項１または２に記載の方法。
  8. マルチアームＰＥＧポリオールが、８アーム星形ＰＥＧポリオール、６アーム星形ＰＥＧポリオールおよび４アーム星形ＰＥＧポリオールからなる群から選択される請求項１または２に記載の方法。
  9. 工程（ａ）の反応が、Ｎ，Ｎ−ジアルキルホルムアミド、鉄（ＩＩＩ）塩およびそれらの混合物からなる群から選択される触媒の存在下で行われる請求項１または２に記載の方法。
  10. Ｎ，Ｎ−ジアルキルホルムアミドが、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピペリジンおよびＮ−ホルミルピロリジンからなる群から選択される請求項９に記載の方法。
  11. 鉄（ＩＩＩ）塩が、塩化鉄（ＩＩＩ）、酸化鉄（ＩＩＩ）および硫酸鉄（ＩＩＩ）からなる群から選択される請求項９に記載の方法。
  12. 工程（ｃ）の反応混合物の生成が、６０℃〜１００℃の温度で４時間〜４８時間マルチアームＰＥＧクロリドを水性アンモニアと反応させることにより行われる請求項２に記載の方法。
  13. 水性アンモニアが２８質量％の濃度を有する濃水性アンモニアである請求項１２に記載の方法。
  14. 工程（ｃ）の反応混合物の生成が、６０℃〜１００℃の温度で４時間〜４８時間マルチアームＰＥＧクロリドを無水アンモニアと反応させることにより行われる請求項２に記載の方法。
  15. 水酸化物形態の強塩基性アニオン交換樹脂によるイオン交換プロセスを用いて、ＨＣｌを反応生成物から除去する請求項２に記載の方法。
  16. 工程（ｄ）のＨＣｌを塩に変換するために用いられる塩基が、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸水素
    カリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素リチウムからなる群から選択される請求項２に記載の方法。
  17. 溶媒抽出、沈殿、透析および限外濾過からなる群から選択された方法を用いて、塩を反応生成物から除去する請求項２に記載の方法。
  18. 凍結乾燥、限外濾過および噴霧乾燥からなる群から選択される方法を用いて、水を工程（ｄ）の生成物から場合により除去する請求項２に記載の方法。
  19. マルチアームＰＥＧポリオールが、８アーム星形ＰＥＧポリオールまたは６アーム星形ＰＥＧポリオールである、請求項１または２に記載の方法。
  20. 工程（ａ）の反応が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、塩化鉄（ＩＩＩ）およびそれらの混合物からなる群から選択される触媒の存在下で行われる請求項１または２に記載の方法。
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