JP6106103B2 - 末端にアミノ基を有する狭分散ポリアルキレングリコール誘導体の製造方法、並びにこれに用いる新規なアセタール基含有アルコール化合物及びそのアルカリ金属塩 - Google Patents
末端にアミノ基を有する狭分散ポリアルキレングリコール誘導体の製造方法、並びにこれに用いる新規なアセタール基含有アルコール化合物及びそのアルカリ金属塩 Download PDFInfo
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Description
(上記一般式(2)中、
R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基であり;
R2は、炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状の2価の炭化水素基であり;
mは、それぞれ独立して、1〜5の整数であり;
Mは、ナトリウム又はカリウムを表す。)
(上記一般式(7)中、
R2は、一般式(2)について定義したとおりであって、一般式(2)のR2と同一であり;
R3は、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基であり;
nは1〜450の整数である。)
a)一般式(2)で表される化合物とエチレンオキシドを反応させる工程と、
b)前記工程a)の反応生成物を、一般式(8)で表される化合物と反応させる工程と、
R3(OCH2CH2)kX (8)
(一般式(8)中、
R3は、一般式(7)について定義したとおりであって、一般式(7)のR3と同一であり;
kは0〜5の整数を表し;
Xは、ハロゲン原子又は脱離基を表す)
c)前記工程b)の反応生成物を還元的アミノ化する工程と
を含む、方法を提供する。
[工程1]下記一般式(2)で表される化合物を有機溶媒中でエチレンオキシドと反応させることにより、下記一般式(3)で表される化合物を得る工程と;
R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭
化水素基であり;
R2は、炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状の2価の炭化水素基であり;
mは、それぞれ独立して、1〜5の整数であり;
Mは、ナトリウム又はカリウムを表す。)
R1、R2、Mは、一般式(2)について定義したとおりであって、一般式(2)のR1
、R2、m、及びMと同一であり;
nは1〜450の整数であり;
kは0〜5の整数を表す)
[工程2]上記一般式(3)で表される化合物を、下記一般式(8)で表される化合物と反応させることにより、下記一般式(4)で表される化合物を得る工程と;
R3(OCH2CH2)kX (8)
(上記一般式(8)中、kは、一般式(3)について定義したとおりであって、一般式(3)のkと同一であり、R3は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭
化水素基であり、Xはハロゲン原子又は脱離基を表す)
R1、R2、m、及びnは、一般式(3)について定義したとおりであって、一般式(3)のR1、R2、m、M、n及びkと同一であり;
R3は、一般式(8)について定義したとおりであって、一般式(8)のR3と同一である)
[工程3]上記一般式(4)で表される化合物を、酸触媒下で水と反応させることにより、下記一般式(5)で表される化合物を得る工程と;
R2、R3、及びnは、一般式(4)について定義したとおりであって、一般式(4)のR2、R3、及びnと同一である)
[工程4]上記一般式(5)で表される化合物を、アンモニアもしくはヒドロキシルアミンと反応させることにより、下記一般式(6)で表される化合物を得る工程と;
R2、R3、及びnは、一般式(5)について定義したとおりであって、一般式(5)のR2、R3、及びnと同一であり;
R4は、水素原子又は水酸基を表す。)
[工程5]上記一般式(6)で表される化合物の還元反応を行うことにより、下記一般式(7)で表される化合物を得る工程。
R2、R3、及びnは、一般式(6)について定義したとおりであって、一般式(6)のR2、R3、及びnと同一である。)
(一般式(1)中、
R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基であり;
R2は炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状の2価の炭化水素基であり;
mは、それぞれ独立して、1〜5の整数である。)
(上記一般式(1)中、
R1は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基であり;
R2は炭素数1〜5の直鎖状、分岐状の2価の炭化水素基であり;
mは1〜5の整数を表す)
(R1、R2、mは、上記式(1)について定義したとおりである。R11及びR12は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基である。X11は、ハロゲン原子又は脱離基を表す。)
(R1、R2、mは、上記式(1)について、Mは上記アルカリ金属化合物について定義したとおりである。)
(上記一般式(3)中、
R1、R2、Mは、一般式(2)について定義したとおりであって、一般式(2)のR1、R2、m、及びMと同一であり;
nは1〜450の整数であり;
kは0〜5の整数を表す)
R3(OCH2CH2)kX (8)
(上記一般式(8)中、kは、一般式(3)について定義したとおりであって、一般式(3)のkと同一であり、R3は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭
化水素基であり、Xはハロゲン原子又は脱離基を表す)
R1、R2、m、及びnは、一般式(3)について定義したとおりであって、一般式(3)のR1、R2、m、M、n及びkと同一であり;
R3は、一般式(8)について定義したとおりであって、一般式(8)のR3と同一である)
(上記一般式(5)中、
R2、R3、及びnは、一般式(4)について定義したとおりであって、一般式(4)のR2、R3、及びnと同一である)
(上記一般式(6)中、
R2、R3、及びnは、一般式(5)について定義したとおりであって、一般式(5)のR2、R3、及びnと同一であり;
R4は、水素原子又は水酸基を表す。)
カラム:TSKgel SuperAWM−H、SuperAW−3000
展開溶媒:DMF(臭化リチウム0.01mol/L溶液)
カラムオーブン温度:60℃
サンプル濃度:0.20wt%
サンプル注入量:25μl
流量:0.3ml/min
[合成例1−1]式(1−1)で表される化合物の合成
500mLの四口フラスコ中に撹拌子を投入後、3−クロロプロピオンアルデヒドジエチルアセタールを50.08g、2−メトキシエタノールを200g、アンバーリスト(登録商標)15DRY(オルガノ(株)製)を0.38g仕込み、オイルバス温度70℃、内圧100mmHgの条件で生成するエタノールを減圧留去しながら2時間反応させた。アンバーリスト触媒をろ過後、目的物をヘキサンで抽出し、蒸留することにより式(1−1)で表される化合物を得た(収率78.0%)。以下に反応スキームを示す。
沸点:76℃(0.23mmHg)。
500mLの四口フラスコ中に撹拌子を投入後、式(1−1)で表される化合物を44.41g、酢酸カリウムを36.0g、N−メチルピロリドンを133.0g仕込み、115℃で5時間反応させた。目的物を酢酸エチルで抽出することにより式(1−2)で表される化合物の粗生成物を得た(粗収率73.1%)。以下に反応スキームを示す。
1Lの四口フラスコ中に撹拌子を投入後、式(1−2)で表される化合物を33.30g、炭酸カリウムを0.44g、メタノールを133g仕込み、室温で2時間反応させた。目的物をエバポーレターで濃縮後、蒸留することにより式(1)で表される化合物を得た(収率90.9%)。以下に反応スキームを示す。
沸点:102℃(0.23mmHg)。
窒素雰囲気下のグローブボックス内で、100mL三口フラスコ中に水素化カリウム(関東化学(株)製、ミネラルオイル状)を投入し、ヘキサン洗浄後、約2時間真空乾燥し1.12gの水素化カリウムを得た。フラスコ内にシリンジで蒸留THFを21.46g添加し、式(1)で表される化合物6.05gを常温で滴下した。常温で1時間撹拌した後、45℃で30分撹拌を行い、式(2)で表される化合物のTHF溶液27.82g(1.03mmol/g)を得た。以下に反応スキームを示す。
温度計、滴下漏斗、ジムロート冷却器を接続した500mL四口フラスコ中に撹拌子を投入した。装置内の真空度を10Pa以下に保った後、オイルバス及びヒートガンを使って装置内を加温し、系内の水分を除去した。その後、窒素気流下で2L四口フラスコ内に式(2)で表される化合物のTHF溶液1.69gと蒸留THF140gを添加した。
滴下漏斗にエチレンオキシド20gと蒸留THF40gを投入し、500mL四口フラスコ内に少しずつ滴下した。500mL四口フラスコ内の温度が安定したことを確認後、45〜50℃で8時間熟成を行った。以下に反応スキームを示す。
一般式(3)で表される化合物の反応液中に、2−ブロモエチルメチルエーテルを2.41g、カリウムtert−ブトキシドのTHF溶液(1mol/L)10.5mLを添加し、5時間還流させながら撹拌した。反応液を冷却後、25wt%まで濃縮し、濃縮液を滴下漏斗に移した。撹拌子の入った500mLビーカー中に酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒(体積比1:1)を201g投入し、その中に濃縮液を10分かけて滴下後、20分間熟成を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末を元のビーカーに戻し、酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒99gで20分間洗浄を行ない、さらに同様の洗浄操作を1回実施した。以下に反応スキームを示す。
100mLの四口フラスコ中に撹拌子を投入後、式(4)で表される化合物を3.0g、酢酸を8.0g、水を16.0g仕込み、40℃で6時間反応させた。その後、ヒドロキシルアミン塩酸塩を0.18g、酢酸ナトリウム0.23g、水2.0gを添加し、1時間撹拌を行った。反応液をオートクレーブに移し、酢酸を30g、メタノールを30g、パラジウムカーボン触媒を1.2g投入後、水素ガス(圧力=10kg/cm2)を封入し、室温で3時間反応を行った。圧力を大気圧に戻した後、触媒をろ過した。ろ液を100mLナス形フラスコに移し、トルエンを30g添加後、ロータリーエバポレーターを使って溶媒置換を行い、析出した塩をろ過によって除去した。その後、一般式(7A)で表される化合物の固形分濃度が25wt%になるように調整した。
[合成例3]における一般式(2)で表される化合物、エチレンオキシド、重合溶媒の比を変える以外はほぼ同様の操作を行うことにより、ポリマー(7B)〜(7F)を合成した。分析結果を表1に示す。
[合成例4]における基質(2−ブロモエチルメチルエーテル)を変える以外はほぼ同様の操作を行うことにより、一般式(7G)〜(7J)で表される化合物を合成した。分析結果を表2に示す。
温度計、滴下漏斗、ジムロート冷却器を接続した500mLの四口ナスフラスコ中に撹拌子と、重合開始剤としてカリウムメトキシド(関東化学(株)製)0.07gを投入し、装置内の真空度を10Pa以下に保った後、オイルバス及びヒートガンを使って装置内を加温し、系内の水分を除去した。
撹拌子の入った500mLビーカー中にイソプロピルエーテル138gを投入し、滴下漏斗を使ってポリマー溶液を10分かけて滴下後、20分間熟成を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末を元のビーカーに戻し、イソプロピルエーテル69gで20分間洗浄を行ない、さらに同様の洗浄操作を2回実施した。
Claims (8)
- 下記一般式(2)で表される化合物を重合開始剤として用いる一般式(7)で表される末端にアミノ基を有する狭分散ポリアルキレングリコール誘導体の製造方法であって、
R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭
化水素基であり;
R2は、炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状の2価の炭化水素基であり;
mは、それぞれ独立して、1〜5の整数であり;
Mは、ナトリウム又はカリウムを表す。)
R2は、一般式(2)について定義したとおりであって、一般式(2)のR2と同一であり;
R3は、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基であり;
nは1〜450の整数である。)
a)一般式(2)で表される化合物とエチレンオキシドを反応させる工程と、
b)前記工程a)の反応生成物を、一般式(8)で表される化合物と反応させる工程と、
R3(OCH2CH2)kX (8)
(一般式(8)中、
R3は、一般式(7)について定義したとおりであって、一般式(7)のR3と同一であり;
kは0〜5の整数を表し;
Xは、ハロゲン原子又は脱離基を表す)
c)前記工程b)の反応生成物を還元的アミノ化する工程と
を含む、方法。 - 下記[工程1]〜[工程5]を含む、一般式(7)で表される、末端にアミノ基を有する狭分散ポリアルキレングリコール誘導体の製造方法:
[工程1]下記一般式(2)で表される化合物を有機溶媒中でエチレンオキシドと反応させることにより、下記一般式(3)で表される化合物を得る工程と;
R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭
化水素基であり;
R2は、炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状の2価の炭化水素基であり;
mは、それぞれ独立して、1〜5の整数であり;
Mは、ナトリウム又はカリウムを表す。)
R1、R2、Mは、一般式(2)について定義したとおりであって、一般式(2)のR1、R2、m、及びMと同一であり;
nは1〜450の整数であり;
kは0〜5の整数を表す)
[工程2]上記一般式(3)で表される化合物を、下記一般式(8)で表される化合物
R3(OCH2CH2)kX (8)
(上記一般式(8)中、kは、一般式(3)について定義したとおりであって、一般式(3)のkと同一であり、R3は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭
化水素基であり、Xはハロゲン原子又は脱離基を表す)
と反応させることにより、下記一般式(4)で表される化合物を得る工程と;
R1、R2、m、及びnは、一般式(3)について定義したとおりであって、一般式(3)のR1、R2、m、M、n及びkと同一であり;
R3は、一般式(8)について定義したとおりであって、一般式(8)のR3と同一である)
[工程3]上記一般式(4)で表される化合物を、酸触媒下で水と反応させることにより、下記一般式(5)で表される化合物を得る工程と;
R2、R3、及びnは、一般式(4)について定義したとおりであって、一般式(4)のR2、R3、及びnと同一である)
[工程4]上記一般式(5)で表される化合物を、アンモニアもしくはヒドロキシルアミンと反応させることにより、下記一般式(6)で表される化合物を得る工程と;
R2、R3、及びnは、一般式(5)について定義したとおりであって、一般式(5)のR2、R3、及びnと同一であり;
R4は、水素原子又は水酸基を表す。)
[工程5]上記一般式(6)で表される化合物の還元反応を行うことにより、下記一般式(7)で表される化合物を得る工程と;
R2、R3、及びnは、一般式(6)について定義したとおりであって、一般式(6)のR2、R3、及びnと同一である。)
を含む、方法。 - 前記[工程1]において用いる前記有機溶媒が、炭素数4〜10の環状エーテル化合物からなる群より選択される、単体溶剤もしくは混合溶剤である、請求項2に記載の方法。
- 前記[工程1]が、アルコール助溶媒を用いることなく行われる、請求項2または3に記載の方法。
- 前記前工程の終了後に、前記一般式(1)で表される化合物と、前記一般式(2)で表される化合物の質量比率が、0:100〜20:80となるように反応させることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記前工程のさらに前に、上記一般式(1)で表される化合物を合成する工程をさらに含む、請求項5または6に記載の方法。
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